2024_2025学年高中物理第2章电场与示波器3研究电场的能的性质二训练含解析沪科版选修3_1.docxVIP

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探讨电场的能的性质（二）

A组

1.(多选)在静电场中,下列说法中正确的是()

A.电场强度到处为零的区域内,电势肯定到处相等

B.电场强度到处相同的区域内,电势也肯定到处相等

C.电势降低的方向肯定是电场强度方向

D.同一电场中等势面分布越密的地方,电场强度肯定越大

解析:电场强度为零,由U=Ed知,随意两点间的电势差为零,即随意两点的电势相等,选项A正确;匀强电场中电场强度到处相等,但电势不肯定相等,选项B错误;电场方向是电势着陆最快的方向,选项C错误;依据电场线与等势面的关系可知选项D正确。

答案:AD

2.下列关于匀强电场中电势差与电场强度的关系中,正确的说法是()

A.电势高的地方其电场强度也必定大

B.随意两点间的电势差等于电场强度与这两点距离的乘积

C.电势减小的方向,不肯定是电场强度的方向

D.在匀强电场中随意相同距离上的电势差必定相等

解析:依据公式U=Ed,式中d是沿电场强度方向上的距离,选项A、B、D错误;沿电场线的方向是电势降低最快的方向,因此电势降低最快的方向才是电场强度的方向,所以选项C正确。

答案:C

3.如图所示,一带电粒子射入一固定在O点的点电荷的电场中,粒子运动轨迹如图中虚线所示。图中实线是同心圆弧,表示电场的等势面。不计重力,则下列推断中肯定错误的是()

A.此粒子始终受到静电排斥力作用

B.粒子在B点的电势能肯定大于在A点的电势能

C.粒子在B点的速度肯定大于在A点的速度

D.粒子在A点和C点的速度大小肯定相等

解析:由运动轨迹可推断带电粒子与点电荷为同种电荷,相互排斥,选项A不符合题意;粒子从A到B电场力做负功,电势能增加,动能减小,故选项B不符合题意,选项C符合题意;A、C在同一等势面上,故粒子与A、C两点的电势能相等、动能相等、速度大小相等,选项D不符合题意。

答案:C

4.如图中,A、B、C是匀强电场中的三个点,各点电势φA=10V、φB=2V、φC=6V,A、B、C三点在同一平面上,下列各图中电场强度的方向表示正确的是()

解析:依据题意知,AB连线中点的电势为6V,则C点与AB中点的连线为等势线,电场方向垂直于等势线指向电势较低的方向,故选项D正确。

答案:D

5.如图(a)所示,AB是某电场中的一条电场线,若有一电子以某一初速度且仅在电场力的作用下,沿AB由点A运动到点B,所经位置的电势随距A点的距离变更的规律如图(b)所示。下列说法中正确的是()

A.A、B两点的电场强度EAEB

B.电子在A、B两点的速度vAvB

C.A、B两点的电势φAφB

D.电子在A、B两点的电势能E

解析:依据电场强度与电势差的关系E=ΔφΔx,题图(b)切线的斜率代表电场强度大小,由题图可看出EAEB,选项A正确;沿电场线方向电势降低,所以电场线方向由A指向B,φAφB,电子受力方向与电场线方向相反,从A至B,电子减速,vAvB,选项B、C错误;电子从A

答案:A

6.如图所示,P、Q是等量的正点电荷,O是它们连线的中点,A、B是中垂线上的两点,OAOB,用EA、EB和φA、φB分别表示A、B两点的电场强度和电势,则()

A.EA肯定大于EB,φA肯定大于φB

B.EA不肯定大于EB,φA肯定大于φB

C.EA肯定大于EB,φA不肯定大于φB

D.EA不肯定大于EB,φA不肯定大于φB

解析:P、Q所在空间中各点的电场强度和电势由这两个点电荷共同确定,电场强度是矢量,P、Q两点电荷在O点的合电场强度为零,在无限远处的合电场强度也为零,从O点沿PQ垂直平分线向远处移动,电场强度先增大,后减小,所以EA不肯定大于EB。电势是标量,由等量同种电荷的电场线分布图可知,从O点沿PQ的垂直平分线向远处,电势是始终降低的,故φA肯定大于φB。

答案:B

7.如图所示,实线为电场线,虚线为等势面,相邻两等势面间的电势差相等。一个正电荷在等势面L3处的动能为20J,运动到等势面L1处时动能为零;现取L2为零电势参考平面,则当此电荷的电势能为4J时,它的动能为(不计重力及空气阻力)()

A.16JB.10J

C.6J D.4J

解析:正电荷在电场中只受电场力的作用,在L3时,动能为20J,运动到L2等势面时其动能肯定是10J,此时电势能为零,则此正电荷动能和电势能总和为10J。当它的电势能为4J时,动能为6J。选项C正确。

答案:C

8.如图所示,M、N板间匀强电场E=2.4×104N/C,方向竖直向上。电场中A、B两点相距10cm,AB连线与电场方向夹角θ=60°,A点和M板相距2cm。

(1)此时UBA等于多少?

(2)一点电荷Q=5×10-8C,它在A、B两点电势能之差为多少?若M板接地,A点电势是多少?B点