2025新課改-高中物理-必修第3冊(cè)(20講)02 B電場(chǎng)及電場(chǎng)強(qiáng)度 中檔版_第1頁
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2025新課改-高中物理-必修第3冊(cè)(20講)02B電場(chǎng)及電場(chǎng)強(qiáng)度中檔版知識(shí)點(diǎn):電場(chǎng)及電場(chǎng)強(qiáng)度一、電場(chǎng)1.電場(chǎng):存在于電荷周圍的一種特殊物質(zhì),電荷之間的相互作用是通過電場(chǎng)產(chǎn)生的.2.電場(chǎng)像分子、原子等實(shí)物粒子一樣具有能量,電場(chǎng)是物質(zhì)存在的一種形式.二、電場(chǎng)強(qiáng)度1.試探電荷與場(chǎng)源電荷(1)試探電荷:為了研究電場(chǎng)的性質(zhì)而引入的電荷,其是電荷量和體積都很小的點(diǎn)電荷.(2)場(chǎng)源電荷:激發(fā)電場(chǎng)的帶電體所帶的電荷,也叫源電荷.2.電場(chǎng)強(qiáng)度(1)定義:放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的試探電荷所受的靜電力跟它的電荷量的比值,叫作該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度.(2)定義式:E=eq\f(F,q),q是試探電荷的電荷量.(3)單位:牛每庫(N/C).(4)方向:電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量,電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向與正電荷在該點(diǎn)所受的靜電力的方向相同,與負(fù)電荷在該點(diǎn)所受靜電力的方向相反.三、點(diǎn)電荷的電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加1.真空中點(diǎn)電荷的電場(chǎng)(1)場(chǎng)強(qiáng)公式:E=keq\f(Q,r2),其中k是靜電力常量,Q是場(chǎng)源電荷的電荷量,r是點(diǎn)電荷到電場(chǎng)中該點(diǎn)的距離.(2)方向:如果以Q為中心作一個(gè)球面,當(dāng)Q為正電荷時(shí),E的方向沿半徑向外;當(dāng)Q為負(fù)電荷時(shí),E的方向沿半徑向內(nèi).2.電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加場(chǎng)強(qiáng)是矢量,如果場(chǎng)源是多個(gè)點(diǎn)電荷時(shí),電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為各個(gè)點(diǎn)電荷單獨(dú)在該點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量和.四、電場(chǎng)線勻強(qiáng)電場(chǎng)1.電場(chǎng)線(1)概念:電場(chǎng)線是畫在電場(chǎng)中的一條條有方向的曲線,曲線上每點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向.(2)特點(diǎn)①電場(chǎng)線從正電荷或無限遠(yuǎn)出發(fā),終止于無限遠(yuǎn)或負(fù)電荷.②電場(chǎng)線在電場(chǎng)中不相交.③在同一電場(chǎng)中,電場(chǎng)強(qiáng)度較大的地方電場(chǎng)線較密,電場(chǎng)強(qiáng)度較小的地方電場(chǎng)線較疏.2.勻強(qiáng)電場(chǎng)(1)概念:如果電場(chǎng)中各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小相等、方向相同,這個(gè)電場(chǎng)就叫作勻強(qiáng)電場(chǎng).(2)特點(diǎn):①電場(chǎng)方向處處相同,電場(chǎng)線是平行直線.②場(chǎng)強(qiáng)大小處處相等,電場(chǎng)線疏密程度相等.(3)實(shí)例:相距很近、帶有等量異種電荷的一對(duì)平行金屬板之間的電場(chǎng)(邊緣除外),可以看作勻強(qiáng)電場(chǎng).技巧點(diǎn)撥一、電場(chǎng)強(qiáng)度1.電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向都是由電場(chǎng)本身所決定的,與試探電荷無關(guān).2.電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量,其方向與在該點(diǎn)的正電荷所受靜電力的方向相同,與在該點(diǎn)的負(fù)電荷所受靜電力的方向相反.3.公式E=eq\f(F,q)可變形為F=qE:正電荷所受靜電力方向與電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同,負(fù)電荷所受靜電力方向與電場(chǎng)強(qiáng)度方向相反.二、點(diǎn)電荷的電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加1.點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式:E=keq\f(Q,r2).2.E=eq\f(F,q)與E=keq\f(Q,r2)的比較公式比較內(nèi)容E=eq\f(F,q)E=keq\f(Q,r2)本質(zhì)區(qū)別定義式?jīng)Q定式適用范圍一切電場(chǎng)真空中點(diǎn)電荷的電場(chǎng)Q與q的意義q表示試探電荷的電荷量Q表示場(chǎng)源電荷的電荷量關(guān)系理解E的大小與F、q的大小無關(guān)E的大小與Q成正比3.電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量,合成時(shí)遵循矢量運(yùn)算法則(平行四邊形定則或三角形定則);對(duì)于同一直線上電場(chǎng)強(qiáng)度的合成,可先規(guī)定正方向,進(jìn)而把矢量運(yùn)算轉(zhuǎn)化成代數(shù)運(yùn)算.三、電場(chǎng)線1.電場(chǎng)線是為了形象地描述電場(chǎng)而假想的線,實(shí)際上是不存在的.2.電場(chǎng)線每點(diǎn)的切線方向與該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同.3.幾種特殊的電場(chǎng)線分布,如圖所示.例題精練1.(2021春?沙河口區(qū)校級(jí)月考)如圖所示,在某一點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中,有a、b兩點(diǎn)。其中a點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為Ea,方向與ab連線成120°角;b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為Eb,方向與ab連線成150°角。則關(guān)于a、b兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小,下列說法正確的是()A.Ea=3Eb B. C. D.【分析】運(yùn)用幾何的方法找出點(diǎn)電荷Q的位置,求出a、b兩點(diǎn)到Q的距離之比,由E=求解場(chǎng)強(qiáng)關(guān)系。【解答】解:將兩條電場(chǎng)線反向延長(zhǎng)后相交于一點(diǎn),即為點(diǎn)電荷Q的位置,如圖設(shè)a、b兩點(diǎn)到Q的距離分別為ra和rb,由幾何知識(shí)得到rb=ra,根據(jù)E=可知場(chǎng)強(qiáng)與距離的平方成反比,計(jì)算可得Ea=3Eb,故A正確,BCD錯(cuò)誤。故選:A?!军c(diǎn)評(píng)】本題考查點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式,該類型題目要求學(xué)生對(duì)公式有較深的理解,對(duì)公式中的各個(gè)物理量代表的物理意義有所了解,該類型題目是計(jì)算題的基礎(chǔ)。2.(2021?廣東學(xué)業(yè)考試)如圖所示,在正點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中,一條電場(chǎng)線上的a、b、c三點(diǎn),其電場(chǎng)強(qiáng)度大小分別用Ea、Eb、Ec表示,則()A.Ea=Eb=Ec B.Ea<Eb<Ec C.Eb>Ea>Ec D.Ea>Eb>Ec【分析】根據(jù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)的特點(diǎn)判斷各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小關(guān)系即可.【解答】解:由題,a、b、c是正點(diǎn)電荷一條電場(chǎng)線上的三個(gè)點(diǎn),由電場(chǎng)線的特點(diǎn):電場(chǎng)線從正電荷出發(fā),所以可以判斷出正電荷位于a點(diǎn)的左側(cè),結(jié)合點(diǎn)電荷的電場(chǎng)的特點(diǎn)可知a處的電場(chǎng)強(qiáng)度最大,c處的電場(chǎng)強(qiáng)度最小,故D正確,ABC錯(cuò)誤。故選:D?!军c(diǎn)評(píng)】本題考查了常見電場(chǎng)的特點(diǎn),該題中知道電場(chǎng)線從正電荷出發(fā),判斷出正電荷位于a的左側(cè)是關(guān)鍵。隨堂練習(xí)1.(2020秋?鼓樓區(qū)校級(jí)期末)如圖所示,實(shí)線表示電場(chǎng)線,虛線ABC表示一帶電粒子僅在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡其中過B點(diǎn)的切線與該處的電場(chǎng)線垂直,下列說法正確的是()A.粒子帶正電 B.粒子在B點(diǎn)的加速度小于它在C點(diǎn)的加速度 C.粒子在B點(diǎn)時(shí)電場(chǎng)力做功的功率為零 D.粒子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中電勢(shì)能先減小后增大【分析】帶電粒子的軌跡向左下彎曲,則帶電粒子所受的電場(chǎng)力沿電場(chǎng)線切線向左下,則知帶電粒子帶負(fù)電,由電場(chǎng)線的疏密可判斷場(chǎng)強(qiáng)的大小,再判斷電場(chǎng)力的大??;由帶電粒子的軌跡可判定電場(chǎng)力的方向,確定電場(chǎng)力做功情況,分析電勢(shì)能的變化?!窘獯稹拷猓篈、帶電粒子的軌跡向左下彎曲,則帶電粒子所受的電場(chǎng)力沿電場(chǎng)線切線向左下,與電場(chǎng)線的方向相反,則知帶電粒子帶負(fù)電,故A錯(cuò)誤;B、電場(chǎng)線的疏密表示場(chǎng)強(qiáng)大小,由圖知粒子在B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于C點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng),則粒子在B點(diǎn)受到的電場(chǎng)力大,所以粒子在B點(diǎn)的加速度大于C點(diǎn)的加速度,故B錯(cuò)誤;C、由題知粒子過B點(diǎn)的切線與該處的電場(chǎng)線垂直,則粒子受到的電場(chǎng)力方向與粒子在B點(diǎn)速度的方向垂直,所以此刻粒子受到的電場(chǎng)力做功的功率為零,故C正確;D、粒子從A到B的過程中,速度方向與電場(chǎng)力方向成鈍角,電場(chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能增加,從B到C的過程,電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減小,故D錯(cuò)誤。故選:C?!军c(diǎn)評(píng)】本題考查了帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),題型典型,難度中等,考查了學(xué)生掌握知識(shí)與應(yīng)用知識(shí)的能力。2.(2020秋?倉山區(qū)校級(jí)期末)某電場(chǎng)的電場(chǎng)線如圖所示,A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)φA、φB及電場(chǎng)強(qiáng)度EA、EB的關(guān)系是()A.φA=φB B.φA<φB C.EA>EB D.EA<EB【分析】電場(chǎng)線的疏密表示場(chǎng)強(qiáng)的大小,電場(chǎng)線越密,場(chǎng)強(qiáng)越大.順著電場(chǎng)線電勢(shì)降低.由此分析即可.【解答】解:由圖看出,A處電場(chǎng)線密,場(chǎng)強(qiáng)大,則EA>EB.順著電場(chǎng)線電勢(shì)降低,則有φA>φB.故ABD錯(cuò)誤,C正確;故選:C?!军c(diǎn)評(píng)】本題關(guān)鍵要掌握電場(chǎng)線的物理意義:電場(chǎng)線的疏密表示場(chǎng)強(qiáng)的大小、順著電場(chǎng)線電勢(shì)降低.3.(2021?東麗區(qū)模擬)帶電粒子僅在電場(chǎng)力作用下,從電場(chǎng)中a點(diǎn)以初速度v0進(jìn)入電場(chǎng)并沿虛線所示的軌跡運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn),如圖所示,實(shí)線是電場(chǎng)線,關(guān)于粒子,下列說法正確的是()A.在a點(diǎn)的電勢(shì)能小于在b點(diǎn)的電勢(shì)能 B.在a點(diǎn)的加速度小于在b點(diǎn)的加速度 C.在a點(diǎn)的速度小于在b點(diǎn)的速度 D.電場(chǎng)中a點(diǎn)的電勢(shì)一定比b點(diǎn)的電勢(shì)低【分析】電場(chǎng)線是從正電荷或者無窮遠(yuǎn)處發(fā)出,到負(fù)電荷或無窮遠(yuǎn)處為止,電場(chǎng)線密的地方電場(chǎng)的強(qiáng)度大,電場(chǎng)線疏的地方電場(chǎng)的強(qiáng)度小,電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減小,動(dòng)能增大;電場(chǎng)力做負(fù)功電勢(shì)能增大?!窘獯稹拷猓篈C、由粒子的運(yùn)動(dòng)的軌跡可以知道,粒子受電場(chǎng)力的方向應(yīng)該指向軌跡的內(nèi)側(cè),即電場(chǎng)力的方向指向右下方,從a到b電場(chǎng)力的方向與位移方向之間的夾角為銳角,可知電場(chǎng)力做正功,所以帶電粒子的電勢(shì)能減小,動(dòng)能增大,則速度增大,即帶電粒子在a點(diǎn)的電勢(shì)能大于在b點(diǎn)的電勢(shì)能,經(jīng)b點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能大于經(jīng)a點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能,所以在b點(diǎn)時(shí)的速度比在a點(diǎn)時(shí)的速度大,故A錯(cuò)誤,C正確;B、電場(chǎng)線密的地方電場(chǎng)的強(qiáng)度大,電場(chǎng)線疏的地方電場(chǎng)的強(qiáng)度小,可知Ea<Eb,所以根據(jù)a=,可知粒子的加速度在b點(diǎn)時(shí)較大,故B錯(cuò)誤;D、由于不知道粒子的電性,也不能確定電場(chǎng)線的方向,所以無法確定a點(diǎn)的電勢(shì)和b點(diǎn)的電勢(shì)大小關(guān)系,故D錯(cuò)誤;故選:C?!军c(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵是通過軌跡的彎曲方向判斷出電場(chǎng)力的方向,根據(jù)電場(chǎng)力做功判斷出動(dòng)能的變化和電勢(shì)能的變化。綜合練習(xí)一.選擇題(共20小題)1.(2021春?雞冠區(qū)校級(jí)期末)關(guān)于電場(chǎng),下列說法正確的是()A.由E=知,若q減半,則該處電場(chǎng)強(qiáng)度大小變?yōu)樵瓉淼膬杀?B.電場(chǎng)中某點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向就是該點(diǎn)所放電荷受到的電場(chǎng)力的方向 C.由E=k知,E與Q成正比,而與r2成反比 D.由E=k知,在以Q為球心,r為半徑的球面上,各處電場(chǎng)強(qiáng)度均相同【分析】電場(chǎng)強(qiáng)度定義式E=為比值定義式,電場(chǎng)強(qiáng)度大小僅僅與比值有關(guān),與試探電荷的受力情況和帶電量無關(guān),規(guī)定正電荷所受電場(chǎng)力的方向?yàn)樵擖c(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向;電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量,在判斷電場(chǎng)強(qiáng)度是否相同時(shí)要注意考慮方向?!窘獯稹拷猓篈、電場(chǎng)強(qiáng)度定義式E=為比值定義式,電場(chǎng)強(qiáng)度大小可由F和q的比值求出,但與試探電荷的帶電量無關(guān),因此試探電荷q減半,則該處電場(chǎng)強(qiáng)度不變,故A錯(cuò)誤;B、電場(chǎng)中某點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向就是該點(diǎn)所放正電荷受到的電場(chǎng)力的方向,故B錯(cuò)誤;C、根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式可推得點(diǎn)電荷周圍的電場(chǎng)強(qiáng)度大小E===k,可知E與Q成正比,而與r2成反比,故C正確;D.由公式E=k可知,在以Q為球心,r為半徑的球面上,各處電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等,但方向不同,故D錯(cuò)誤。故選:C?!军c(diǎn)評(píng)】本題考查電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式以及庫侖定律,要求學(xué)生明確電場(chǎng)強(qiáng)度的相關(guān)公式的區(qū)別,并能根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行運(yùn)用。2.(2021春?寶山區(qū)期末)下列各圖中所畫的電場(chǎng)線正確的是()A. B. C. D.【分析】電場(chǎng)線總是從正電荷出發(fā),終止于負(fù)電荷;或從無窮遠(yuǎn)出發(fā),終止于負(fù)電荷;或從正電荷出發(fā),終止于無窮遠(yuǎn).【解答】解:A、電場(chǎng)線總是從正電荷出發(fā),終止于負(fù)電荷;而A是終止于正電荷,故A錯(cuò)誤;B、電場(chǎng)線總是從正電荷出發(fā),終止于負(fù)電荷,而B是從負(fù)電荷出發(fā),故B錯(cuò)誤;C、兩個(gè)正電荷的電場(chǎng)線分布如圖,而不是終止于某一個(gè)正電荷,故C錯(cuò)誤;D、所有的電場(chǎng)線都是電場(chǎng)線總是從正電荷出發(fā),終止于負(fù)電荷;或從無窮遠(yuǎn)出發(fā),終止于負(fù)電荷;或從正電荷出發(fā),終止于無窮遠(yuǎn),故D正確。故選:D?!军c(diǎn)評(píng)】加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí),掌握住常見電場(chǎng)的電場(chǎng)線的特點(diǎn),即可解決本題.屬于基礎(chǔ)題目.3.(2021?保定二模)規(guī)定無窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為0,電荷量為q的電荷在距離其r的位置處電勢(shì)φ=,正電荷周圍的電勢(shì)均大于0,負(fù)電荷周圍的電勢(shì)均小于0。如圖所示,直線上三個(gè)位置A、B、C,AB=x,BC=2x。在C位置放一電荷量為+Q的點(diǎn)電荷,在B位置放另一個(gè)電荷量為q1的點(diǎn)電荷,如果A處的電勢(shì)為零,則下列說法中正確的是()A.q1= B.q1=﹣ C.A處的電場(chǎng)強(qiáng)度也為零 D.A處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為【分析】根據(jù)距離其r的位置處電勢(shì)φ=,結(jié)合正電荷周圍的電勢(shì)均大于0,負(fù)電荷周圍的電勢(shì)均小于0,即可求解q1的點(diǎn)電荷的電量,再依據(jù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度公式E=,結(jié)合正點(diǎn)電荷在某處的電場(chǎng)強(qiáng)度是背離正點(diǎn)電荷,而負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度方向是指向負(fù)點(diǎn)電荷,再根據(jù)矢量的合成法則,即可求解?!窘獯稹拷猓篈B、根據(jù)電荷量為q的電荷在距離其r的位置處電勢(shì)φ=,則有,C點(diǎn)電荷在A處的電勢(shì)為:φCA=+,同理,B點(diǎn)電荷在A處的電勢(shì)為:φBA=﹣,由于A處的電勢(shì)為零,因此+﹣=0,解得:q1=﹣,故A錯(cuò)誤,B正確;CD、根據(jù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度公式E=,C點(diǎn)電荷在A處的電場(chǎng)強(qiáng)度為:ECA=,方向由C指向A;同理,B點(diǎn)電荷在A處的電場(chǎng)強(qiáng)度為:EBA=,方向由A指向B,根據(jù)矢量的合成法則,那么A處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為:EA=+=,方向由A指向B,故CD錯(cuò)誤;故選:B。【點(diǎn)評(píng)】考查點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度公式與其電勢(shì)表達(dá)式,掌握矢量的合成法則,理解電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量性,注意電勢(shì)是標(biāo)量,其正負(fù)不表示方向。4.(2021春?梁溪區(qū)月考)關(guān)于電場(chǎng)強(qiáng)度,下列認(rèn)識(shí)正確的是()A.若在電場(chǎng)中的P點(diǎn)不放試探電荷,則P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為0 B.點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度公式E=k表明,點(diǎn)電荷周圍某點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小,與該點(diǎn)到場(chǎng)源電荷距離r的二次方成反比 C.電場(chǎng)強(qiáng)度公式E=表明,電場(chǎng)強(qiáng)度的大小與試探電荷的電荷量q成反比,若q減半,則該處的電場(chǎng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉淼?倍 D.勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度處處相同,所以任何電荷在其中受力都相同【分析】電場(chǎng)強(qiáng)度取決于電場(chǎng)本身,與有無試探電荷無關(guān);公式E=k是點(diǎn)電荷電場(chǎng)的決定式,E=是采用比值法下的定義;正電荷所受電場(chǎng)力的方向與該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向相同,負(fù)電荷所受電場(chǎng)力的方向與該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向相反。【解答】解:A.電場(chǎng)強(qiáng)度取決于電場(chǎng)本身,與有無試探電荷無關(guān),故A錯(cuò)誤;B.點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度公式E=k表明,點(diǎn)電荷周圍某點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小,與點(diǎn)電荷的電荷量成正比,與該點(diǎn)到場(chǎng)源電荷距離r的二次方成反比,故B正確;C.場(chǎng)強(qiáng)公式E=只是為研究電場(chǎng)的方便,采用比值法下的定義,所以與該點(diǎn)所放試探電荷的電荷量不成正比,故C錯(cuò)誤;D.電荷在電場(chǎng)中所受電場(chǎng)力F=qE,電荷電場(chǎng)中所受電場(chǎng)力與q、E有關(guān),勻強(qiáng)電場(chǎng)中的電場(chǎng)強(qiáng)度處處相同,電荷的電荷量q不同,電荷在其中受力不同,故D錯(cuò)誤。故選:B?!军c(diǎn)評(píng)】本題考查電場(chǎng)強(qiáng)度,比較簡(jiǎn)單,明確電場(chǎng)強(qiáng)度兩個(gè)公式的區(qū)別,熟記電場(chǎng)強(qiáng)度的方向如何規(guī)定是本題關(guān)鍵。5.(2021春?海安市校級(jí)期末)一負(fù)電荷從電場(chǎng)中A點(diǎn)由靜止釋放,只受靜電力作用,沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí),它運(yùn)動(dòng)的v﹣t圖象如圖所示,則A,B兩點(diǎn)所在區(qū)域的電場(chǎng)分布情況可能是圖中的()A. B. C. D.【分析】v﹣t圖象中的斜率表示物體的加速度,所以根據(jù)電荷運(yùn)動(dòng)過程中v﹣t圖象可知電荷的加速度越來越大,則電場(chǎng)力越來越大,電場(chǎng)強(qiáng)度越來越大,根據(jù)電場(chǎng)線與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系可得出正確結(jié)果?!窘獯稹拷猓河蓈﹣t圖象可知,粒子做加速度逐漸增大的加速運(yùn)動(dòng),因此該電荷所受電場(chǎng)力越來越大,電場(chǎng)強(qiáng)度越來越大,電場(chǎng)線密的地方電場(chǎng)強(qiáng)度大,且負(fù)電荷受力與電場(chǎng)方向相反,故ABD錯(cuò)誤,C正確。故選:C。【點(diǎn)評(píng)】本題結(jié)合v﹣t圖象,關(guān)鍵要掌握電場(chǎng)強(qiáng)度與電場(chǎng)線,以及電荷受電場(chǎng)力與電場(chǎng)方向之間的關(guān)系。6.(2021春?南京月考)兩個(gè)固定點(diǎn)電荷M和N在周圍空間形成電場(chǎng),電場(chǎng)線分布如圖所示,其中O、P兩點(diǎn)為同一電場(chǎng)線上的兩個(gè)點(diǎn)。若不考慮其他力,下列有關(guān)說法中正確的是()A.M一定帶正電而N一定帶負(fù)電 B.O點(diǎn)的電勢(shì)一定低于P點(diǎn)的電勢(shì) C.O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小一定小于P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小 D.引第三個(gè)點(diǎn)電荷放入能自由平衡,則一定放在M點(diǎn)左側(cè)且電荷性質(zhì)與M相同【分析】根據(jù)電場(chǎng)線的分布情況確定電勢(shì)高低;根據(jù)電場(chǎng)線的疏密盤點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的強(qiáng)弱;根據(jù)庫侖定律,結(jié)合平衡條件,即可分析。【解答】解:A、根據(jù)電場(chǎng)線的分布情況可知,只知道電場(chǎng)強(qiáng)度的強(qiáng)弱,無法確定電場(chǎng)線的方向,則兩個(gè)帶電體M和N也無法確定,故A錯(cuò)誤;B、沿著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)是降低的,由于電場(chǎng)線方向不確定,因此無法判定O、P電勢(shì)高低,故B錯(cuò)誤;C、根據(jù)電場(chǎng)線的疏密表示電場(chǎng)強(qiáng)度的強(qiáng)弱可知,在O、P兩點(diǎn)中,O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度最小,P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于O點(diǎn),故C正確;D、依據(jù)庫侖定律,即有越近的庫侖力越大,依據(jù)平衡條件,因此第三個(gè)點(diǎn)電荷放入能自由平衡,則一定放在M點(diǎn)左側(cè),依據(jù)同種電荷相斥,異種電荷相吸,則第三點(diǎn)電荷的電性不確定,故D錯(cuò)誤;故選:C?!军c(diǎn)評(píng)】無論是電場(chǎng)線或是等差等勢(shì)面,都是密的地方場(chǎng)強(qiáng)大,疏的地方場(chǎng)強(qiáng)小;電勢(shì)高低的判斷方法可以根據(jù)電勢(shì)的定義式來判斷,但一般都是按沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低來判斷。7.(2021?南京模擬)某電子透鏡兩極間的電場(chǎng)線分布如圖所示,中間的一條電場(chǎng)線是直線,其它電場(chǎng)線對(duì)稱分布,電子從O點(diǎn)沿直線OA以某一初速度僅在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn).取O點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),沿直線向右為x軸正方向.從O到A運(yùn)動(dòng)過程中,關(guān)于電子運(yùn)動(dòng)速度v和加速度a隨時(shí)間t的變化、電子的動(dòng)能Ek和運(yùn)動(dòng)軌跡上各點(diǎn)的電勢(shì)φ隨位移x的變化圖線中可能正確的是()A. B. C. D.【分析】電子從O到A可能做加速運(yùn)動(dòng),也可能做減速運(yùn)動(dòng);根據(jù)電場(chǎng)線的分布,可確定電場(chǎng)強(qiáng)度的方向與大小,根據(jù)電荷在電場(chǎng)中受到的電場(chǎng)力可知加速度大小的變化,依據(jù)動(dòng)能定理,由合力做功來確定動(dòng)能的變化?!窘獯稹拷猓篈、v﹣t圖線的斜率表示加速度,從O到A電場(chǎng)強(qiáng)度先增大后減小,則電子受到的電場(chǎng)力先增大后減小,所以加速度也是先增大后減小,不是一直減小,故A錯(cuò)誤;B、由上分析,可知,電子的加速度先增大后減小,不是先減小后增大,故B錯(cuò)誤;C、根據(jù)動(dòng)能定理,那么動(dòng)能的變化等于合力做的功,即△Ek=q?U,由于U=E?△x,由此可知,=qE,因此電子的動(dòng)能Ek隨位移x的變化圖線斜率先增大后減小,故C正確;D、電場(chǎng)線的疏密表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱,由圖可知,從O到A電場(chǎng)強(qiáng)度先增大后減??;由于φ﹣x圖線的斜率表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小,則從O到A,φ﹣x圖線的斜率先增大后減小,圖象與之不符,故D錯(cuò)誤。故選:C?!军c(diǎn)評(píng)】考查電場(chǎng)線的分布體現(xiàn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小與方向,并根據(jù)電場(chǎng)線來確定加速度,速度,電場(chǎng)力做功及動(dòng)能如何變化,注意圖象含義的應(yīng)用。8.(2021春?香坊區(qū)校級(jí)月考)如圖所示為某示波管內(nèi)的聚焦電場(chǎng),實(shí)線和虛線分別表示電場(chǎng)線和等勢(shì)線。兩電子分別從a、b兩點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn),設(shè)電場(chǎng)力對(duì)兩電子做的功分別為Wa和Wb,a、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小分別為Ea和Eb,a、b點(diǎn)的電勢(shì)分別為φa、φb,則()A.Wa=Wb,Ea>Eb,φa=φb B.Wa≠Wb,Ea>Eb,φa>φb C.Wa=Wb,Ea<Eb,φa<φb D.Wa≠Wb,Ea<Eb,φa=φb【分析】圖中a、b兩點(diǎn)在一個(gè)等勢(shì)面上電勢(shì)相等,根據(jù)W=qU判斷電場(chǎng)力做功的大小,根據(jù)電場(chǎng)線的疏密程度判斷電場(chǎng)強(qiáng)度的大小,及沿著電場(chǎng)線方向,電勢(shì)是降低的?!窘獯稹拷猓簣D中a、b兩點(diǎn)在一個(gè)等勢(shì)面上電勢(shì)相等,即為φa=φb,則ac間的電勢(shì)差等于bc間的電勢(shì)差,即為:Uac=Ubc,根據(jù)W=qU有:Wa=Wb;a位置的電場(chǎng)線較密集,c位置電場(chǎng)線較疏,故有:Ea>Eb;綜上所述,故A正確,BCD錯(cuò)誤;故選:A?!军c(diǎn)評(píng)】本題關(guān)鍵是明確電場(chǎng)強(qiáng)度的大小看電場(chǎng)線的疏密程度,電場(chǎng)力做功看電勢(shì)差,要掌握電場(chǎng)的基礎(chǔ)知識(shí)。9.(2021春?湖北期中)如圖所示,將一個(gè)帶正電的小球用絕緣細(xì)線懸掛在天花板上,將一個(gè)原來不帶電的枕形金屬殼靠近帶電小球。當(dāng)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)時(shí),下列分析正確的是()A.M端帶正電 B.金屬殼內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于0 C.帶電小球在N端產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度為0 D.細(xì)線向左偏轉(zhuǎn)【分析】由靜電感應(yīng)分析出M端所帶電性,再由靜電平衡狀態(tài)分析出電場(chǎng)強(qiáng)度?!窘獯稹拷猓篈D、枕形導(dǎo)體M端感應(yīng)出正電,N端感應(yīng)出負(fù)電,因小球帶正電,受到吸引力向右偏轉(zhuǎn),故A正確,D錯(cuò)誤;B、靜電平衡時(shí),電荷只分布于外表面,殼內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零,故B錯(cuò)誤;C、平衡時(shí)導(dǎo)體內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度為零,則帶點(diǎn)小球在N端產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度與感應(yīng)電荷在N端產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度等大反向,故帶電小球在N端產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度不為0,故C錯(cuò)誤;故選:A?!军c(diǎn)評(píng)】本題主要考查了感應(yīng)起電和靜電平衡,解題關(guān)鍵在于感應(yīng)起電時(shí),導(dǎo)體遠(yuǎn)端帶同種電荷,近端帶異種電荷,靜電平衡時(shí),電荷只分布于外表面,內(nèi)部的電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零。10.(2021春?湖北期中)反天刀是生活在尼羅河的一種魚類,沿著它身體的長(zhǎng)度方向分布著電器官,這些器官能在魚周圍產(chǎn)生電場(chǎng),如圖為反天刀周圍的電場(chǎng)線分布示意圖,A、B、C為電場(chǎng)中的點(diǎn),下列說法正確的是()A.頭部帶正電,尾部帶負(fù)電 B.A點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度小于B點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度 C.負(fù)離子運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí),其加速度方向向右 D.圖中從A至C的虛線可能是負(fù)離子的運(yùn)動(dòng)軌跡【分析】根據(jù)電場(chǎng)線方向得到頭部電荷符號(hào);根據(jù)電場(chǎng)線疏密程度得到場(chǎng)強(qiáng)大小關(guān)系;負(fù)電荷受到的電場(chǎng)力得方向與電場(chǎng)線的方向相反;根據(jù)曲線運(yùn)動(dòng)的受力特點(diǎn)判斷?!窘獯稹拷猓篈、電場(chǎng)線從正電荷或無窮遠(yuǎn)處出發(fā),終止于負(fù)電荷或無窮遠(yuǎn)處,根據(jù)電場(chǎng)線由魚的頭部出發(fā),終止于尾部,可知頭部帶正電,尾部帶負(fù)電,故A正確;B、電場(chǎng)線疏密程度表示電場(chǎng)強(qiáng)度大小,A處電場(chǎng)線比B處密,所以A處電場(chǎng)強(qiáng)度大于B處電場(chǎng)強(qiáng)度,故B錯(cuò)誤;C、負(fù)離子在A點(diǎn)受到的電場(chǎng)力方向與電場(chǎng)線的方向相反,為方向向左,其加速度方向向左,故C錯(cuò)誤;D、曲線運(yùn)動(dòng)中物體受力的方向指向曲線的凹側(cè),可知圖中從A至C的虛線離子受力的方向大體向右,與電場(chǎng)線的方向相同,可知離子帶正電,則圖中從A至C的虛線不可能是負(fù)離子的運(yùn)動(dòng)軌跡,故D錯(cuò)誤。故選:A?!军c(diǎn)評(píng)】根據(jù)考查常見電場(chǎng)的特點(diǎn)等,根據(jù)電場(chǎng)線的分布判斷電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)、電勢(shì)能等物理量的變化情況以及運(yùn)動(dòng)的軌跡情況是高中物理的重點(diǎn),在平時(shí)要加強(qiáng)訓(xùn)練,以加深對(duì)這些知識(shí)點(diǎn)理解和應(yīng)用。11.(2021春?雨花臺(tái)區(qū)校級(jí)期中)如圖所示,AB是一個(gè)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線。在電場(chǎng)線上P處自由釋放一個(gè)負(fù)點(diǎn)電荷q,它沿直線向B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)。對(duì)此現(xiàn)象,下列判斷正確的是(重力忽略不計(jì))()A.電荷向B做勻速運(yùn)幼 B.電荷向B做加速度越來越小的運(yùn)動(dòng) C.電荷向B做加速度越來越大的運(yùn)動(dòng) D.電荷向B做加速運(yùn)動(dòng),加速度的變化情況不能確定【分析】負(fù)電荷在電場(chǎng)中不可能做勻速直線運(yùn)動(dòng),假設(shè)該電場(chǎng)線是由負(fù)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的或該電場(chǎng)線是由正點(diǎn)電荷產(chǎn)生的,根據(jù)場(chǎng)源電荷的位置確定負(fù)電荷的運(yùn)動(dòng)情況?!窘獯稹拷猓篈、點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)是非勻強(qiáng)電場(chǎng),負(fù)電荷在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)受力不為零,不可能做勻速直線運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤;BCD、如果該電場(chǎng)線是由負(fù)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的,則負(fù)電荷一定在P的右端,電荷向B做加速度越來越小的加速運(yùn)動(dòng);如果該電場(chǎng)線是由正點(diǎn)電荷產(chǎn)生的,則正電荷一定在A的左端,電荷向B做加速度越來越大的加速運(yùn)動(dòng),故BC錯(cuò)誤、D正確。故選:D。【點(diǎn)評(píng)】本題主要是考查帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),關(guān)鍵是弄清楚負(fù)電荷的受力情況,根據(jù)場(chǎng)源電荷的電性分析負(fù)電荷的受力情況。12.(2021春?鼓樓區(qū)校級(jí)期中)金屬板和板前一正點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)線分布如圖所示,A、B兩點(diǎn)到正電荷的距離相等且A非??拷饘侔迳媳砻?,C點(diǎn)靠近正點(diǎn)電荷,則()A.A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)相等 B.C點(diǎn)的電勢(shì)比B點(diǎn)的低 C.A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相等 D.C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比B點(diǎn)的大【分析】根據(jù)電場(chǎng)線的疏密判斷場(chǎng)強(qiáng)的大小,根據(jù)沿著電場(chǎng)線電勢(shì)逐漸降低判斷電勢(shì)高低.【解答】解:AB、沿著電場(chǎng)線電勢(shì)逐漸降低,由圖看出,C點(diǎn)電勢(shì)比A點(diǎn)電勢(shì)高,C點(diǎn)的電勢(shì)比B點(diǎn)電勢(shì)高,故AB錯(cuò)誤;C、由圖可以看出,A點(diǎn)處電場(chǎng)線比B點(diǎn)處電場(chǎng)線密,故A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度,故C錯(cuò)誤;D、由圖可以看出,C點(diǎn)處電場(chǎng)線比B點(diǎn)處電場(chǎng)線密,則C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度,故D正確。故選:D?!军c(diǎn)評(píng)】解答本題要掌握電場(chǎng)線的物理意義:電場(chǎng)線的疏密表示場(chǎng)強(qiáng)的大小,順著電場(chǎng)線電勢(shì)逐漸降低,難度不大,屬于基礎(chǔ)題.13.(2021春?秦淮區(qū)校級(jí)期中)如圖,實(shí)線表示電場(chǎng)線,虛線表示帶電粒子只受電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡,則()A.若粒子是從N點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn),則其帶負(fù)電荷 B.粒子運(yùn)動(dòng)的加速度在M點(diǎn)大于N點(diǎn) C.粒子在M點(diǎn)的速度小于在N點(diǎn)的速度 D.粒子在M點(diǎn)的電勢(shì)能小于在N點(diǎn)的電勢(shì)能【分析】順著電場(chǎng)線方向,電勢(shì)逐漸降低;由軌跡的彎曲方向可判斷粒子的電性。根據(jù)電場(chǎng)線的疏密判斷電場(chǎng)強(qiáng)度的大小,即可判斷加速度的大小。根據(jù)電場(chǎng)力做功的正負(fù),分析動(dòng)能變化,判斷速率大??;結(jié)合電場(chǎng)力做功判斷電勢(shì)能的變化?!窘獯稹拷猓篈、由于粒子的軌跡向下彎曲,則知粒子所受的電場(chǎng)力沿電場(chǎng)線的切線方向向下,與電場(chǎng)線的方向大致相同,所以粒子帶正電;故A錯(cuò)誤;B、由圖看出,M點(diǎn)的電場(chǎng)線比N點(diǎn)疏,則知M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比N點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度小,根據(jù)加速度a=,所以粒子在M點(diǎn)的加速度小于在N點(diǎn)的加速度,故B錯(cuò)誤;CD、粒子所受的電場(chǎng)力沿電場(chǎng)線的切線方向向下,則粒子由M到N,電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減小,動(dòng)能增大,速度也增大,故粒子在M點(diǎn)的速度小于在N點(diǎn)的速度,粒子在M點(diǎn)的電勢(shì)能大于在N點(diǎn)的電勢(shì)能,故C正確,D錯(cuò)誤。故選:C?!军c(diǎn)評(píng)】對(duì)于曲線運(yùn)動(dòng),根據(jù)合力方向指向軌跡的內(nèi)側(cè),由軌跡的彎曲方向即可判斷合力的方向,由電場(chǎng)力做功的正負(fù)可判斷電勢(shì)能、動(dòng)能的變化。14.(2021春?鼓樓區(qū)校級(jí)月考)兩個(gè)相同的負(fù)電荷和一個(gè)正電荷附近的電場(chǎng)線分布如圖所示,c是兩負(fù)電荷連線的中點(diǎn),d點(diǎn)在正電荷的正上方,c、d到正電荷的距離相等,則()A.a(chǎn)點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的高 B.c點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)比d點(diǎn)的大 C.c點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)比d點(diǎn)的小 D.c點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與d點(diǎn)的一樣大【分析】明確電場(chǎng)線的性質(zhì),根據(jù)電場(chǎng)線的疏密判斷場(chǎng)強(qiáng)的大小;根據(jù)順著電場(chǎng)線電勢(shì)逐漸降低,由電場(chǎng)線的方向可判斷電勢(shì)的高低?!窘獯稹拷猓篈、可以說b點(diǎn)離正電荷近,電勢(shì)高,a點(diǎn)離負(fù)電荷近,電勢(shì)低,故A錯(cuò)誤;BCD、兩個(gè)負(fù)電荷在c點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為零,c點(diǎn)只有正電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度,c、d到正電荷的距離相等,正電荷在兩點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度相等,在d正電荷產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)向上,兩個(gè)負(fù)電荷產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)向下,合場(chǎng)強(qiáng)是它們的差值,所以c點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比d點(diǎn)的大,故B正確,CD錯(cuò)誤;故選:B?!军c(diǎn)評(píng)】關(guān)鍵要掌握電場(chǎng)線的物理意義:電場(chǎng)線的疏密表示場(chǎng)強(qiáng)的大小,順著電場(chǎng)線電勢(shì)逐漸降低,知道等量異種電荷連線的垂直平分線是一個(gè)等勢(shì)面。15.(2021?4月份模擬)如圖所示,固定的光滑絕緣斜面OM的傾角θ=37°,空間存在著平行于斜面向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E=3.0×103N/C?,F(xiàn)有一帶電量為q=2.0×10﹣3C的帶正電的小滑塊從O點(diǎn)沿斜面勻速下滑(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8),則小滑塊的質(zhì)量m()A.1kg B.2kg C.3kg D.4kg【分析】以滑塊為研究對(duì)象,由共點(diǎn)力平衡條件即可求解。【解答】解:以小滑塊為研究對(duì)象,受力分析如圖所示,因?yàn)榛瑝K勻速下滑,由平衡條件可得:qE=mgsin37°,解得:m=1kg,故A正確,BCD錯(cuò)誤。故選:A?!军c(diǎn)評(píng)】本題考查了由電場(chǎng)力參與的共點(diǎn)力平衡條件的應(yīng)用,解題關(guān)鍵是準(zhǔn)確地畫出受力分析,題目比較簡(jiǎn)單。16.(2021?天津模擬)如圖為某靜電除塵裝置的示意圖。A、B為電極和集塵板上某點(diǎn)連線上的兩點(diǎn)。不計(jì)煙塵微粒與空氣的作用力及重力,下列說法正確的是()A.A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小不同,方向相同 B.集塵板邊緣的電場(chǎng)方向一定與集塵板表面垂直 C.向集塵板加速靠近的煙塵微粒帶負(fù)電,且加速度逐漸增大 D.若帶電煙塵微粒由靜止開始僅受電場(chǎng)力作用,則一定沿電場(chǎng)線到達(dá)集塵板【分析】電極和集塵板之間的電場(chǎng)既不是勻強(qiáng)電場(chǎng),也不同于點(diǎn)電荷的電場(chǎng),電極帶負(fù)電,畫出電極和集塵板之間的電場(chǎng)線,結(jié)合電場(chǎng)線的特點(diǎn)分析即可。【解答】解:由圖,電極帶負(fù)電,則集塵板帶正電,電極和集塵板之間的電場(chǎng)與點(diǎn)電荷和金屬板之間的電場(chǎng)相似,可知圖中電極和集塵板之間的電場(chǎng)如圖:A、結(jié)合電極和集塵板之間的電場(chǎng)的特點(diǎn)可知,A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小不同,方向也不相同,故A錯(cuò)誤;B、結(jié)合電極和集塵板之間的電場(chǎng)的特點(diǎn)可知,集塵板邊緣的電場(chǎng)方向一定與集塵板表面垂直,故B正確;C、結(jié)合電極和集塵板之間的電場(chǎng)的特點(diǎn)可知,靠近集塵板處的電場(chǎng)線疏,則電場(chǎng)強(qiáng)度小,所以向集塵板加速靠近的煙塵加速度逐漸減??;集塵板帶正電,所以向集塵板加速靠近的煙塵帶負(fù)電,故C錯(cuò)誤;D、電極和集塵板之間的電場(chǎng)不是直線,所以帶電煙塵微粒受到的電場(chǎng)力的方向是變化的,即使帶電煙塵微粒由靜止開始僅受電場(chǎng)力作用,也一定不可能沿電場(chǎng)線到達(dá)集塵板,故D錯(cuò)誤。故選:B。【點(diǎn)評(píng)】該題考查常見電場(chǎng)的電場(chǎng)線以及應(yīng)用,解答的關(guān)鍵是知道電極和集塵板之間的電場(chǎng)線的特點(diǎn)。17.(2021?長(zhǎng)寧區(qū)二模)如圖所示,O是帶電量相等的兩個(gè)正點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn),a、b是兩電荷連線中垂線上位于O點(diǎn)上方的任意兩點(diǎn),下列關(guān)于a、b兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)的說法中,一定正確的是()A.Ea>Eb B.Ea<Eb C.φa>φb D.φa<φb【分析】根據(jù)電場(chǎng)線的疏密分析電場(chǎng)強(qiáng)度的大小,根據(jù)沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低分析電勢(shì)的高低?!窘獯稹拷猓旱攘客N電荷電場(chǎng)線分布如圖所示:AB、根據(jù)電場(chǎng)線的疏密程度表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小可知,從O點(diǎn)向上,電場(chǎng)強(qiáng)度先增大后減小,由于不知道a和b點(diǎn)電場(chǎng)線的疏密,所以無法確定a和b點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小,故AB錯(cuò)誤;CD、根據(jù)沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低可得:φa<φb,故C錯(cuò)誤、D正確。故選:D?!军c(diǎn)評(píng)】無論是電場(chǎng)線或是等差等勢(shì)面,都是密的地方場(chǎng)強(qiáng)大,疏的地方場(chǎng)強(qiáng)小;電勢(shì)高低的判斷方法可以根據(jù)電勢(shì)的定義式來判斷,但一般都是按沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低來判斷。18.(2021?廣東模擬)某電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線如圖甲所示,一電子只在電場(chǎng)力的作用下從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的速度v與時(shí)間t的關(guān)系圖像如圖乙所示,則下列分析正確的是()A.該電場(chǎng)線可能是負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線 B.該電場(chǎng)線可能是正點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線 C.A點(diǎn)的電勢(shì)比B點(diǎn)的電勢(shì)低 D.A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小【分析】由圖可知帶電粒子速度變化情況,則可明確粒子在兩點(diǎn)的加速度大小關(guān)系,即可確定電場(chǎng)強(qiáng)度的大??;由功能關(guān)系可以確定電勢(shì)的高低.【解答】解:C、電子從A到B的過程中,速度減小,動(dòng)能減小,則可知電場(chǎng)力做負(fù)功,故電勢(shì)能增加;電子帶負(fù)電,所以從A到B電勢(shì)降低,故φA>φB,電場(chǎng)線的方向由A指向B,故C錯(cuò)誤;D、速度﹣時(shí)間圖象的斜率等于加速度,則由圖可知,電子的加速度逐漸減小,所受電場(chǎng)力逐漸減小,由F=Eq可知,A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于B點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng),EA>EB,故D錯(cuò)誤;AB、由以上的分析可知,A點(diǎn)的電勢(shì)高,電場(chǎng)強(qiáng)度也大,結(jié)合點(diǎn)電荷的電場(chǎng)的特點(diǎn)可知,若該電場(chǎng)線是點(diǎn)電荷發(fā)出的,點(diǎn)電荷一定在A的左側(cè),沿電場(chǎng)方向由A指向B,則點(diǎn)電荷為正電荷,故A錯(cuò)誤,B正確。故選:B。【點(diǎn)評(píng)】本題根據(jù)圖象考查對(duì)電場(chǎng)的認(rèn)識(shí),要求學(xué)生能從圖象中找出加速度的大小及速度的變化,再應(yīng)用動(dòng)能定理及牛頓第二定律進(jìn)行分析判斷;同時(shí)還需注意,電勢(shì)能是由電荷及電場(chǎng)共同決定的,故不能忽視了電荷的電性.19.(2021?昆山市校級(jí)模擬)赤道上某建筑物的避雷針MN上方有雷雨時(shí),避雷針MN附近的等差等勢(shì)線分布圖如圖所示,已知避雷針尖端N帶正電,下列說法正確的是()A.一個(gè)正電荷沿等勢(shì)線從P移動(dòng)到Q的過程中,所受電場(chǎng)力為零 B.若一個(gè)正電荷沿等勢(shì)線從P移動(dòng)到Q,則其電勢(shì)能增大 C.避雷針尖端N放電時(shí),避雷針?biāo)馨才嗔Ψ较蛳蛭?D.若一個(gè)正電荷沿某一路徑從P經(jīng)過S等勢(shì)線上一點(diǎn)移動(dòng)到Q,則電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功【分析】電場(chǎng)線是從正電荷出發(fā)到負(fù)電荷終止的,沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低;正電荷從高電勢(shì)移到低電勢(shì)移動(dòng),電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減小,根據(jù)左手定則判斷避雷針受到的安培力的方向?!窘獯稹拷猓篈、由題,N端帶正電,結(jié)合電場(chǎng)線與等勢(shì)面的特點(diǎn)可知,N與PQ之間的電場(chǎng)線的方向垂直于等勢(shì)面向上,一個(gè)正電荷沿等勢(shì)線從P移動(dòng)到Q的過程中,所受電場(chǎng)力方向向上,不為零,故A錯(cuò)誤;B、等勢(shì)線上各點(diǎn)的電勢(shì)相等,正電荷沿等勢(shì)線從P移動(dòng)到Q,則其電勢(shì)能不變,故B錯(cuò)誤;C、N端帶正電,避雷針尖端N放電時(shí),流過MN的電流的方向向上,由于地球的磁場(chǎng)在地球表面沿水平方向的分量方向向北,根據(jù)左手定則可知避雷針?biāo)馨才嗔Ψ较蛳蛭鳎蔆正確;D、N端帶正電,則圖中S等勢(shì)面的電勢(shì)高于等勢(shì)面PQ的電勢(shì),則正電荷沿某一路徑從P經(jīng)過S等勢(shì)線上一點(diǎn)的過程中電勢(shì)能增大,電場(chǎng)力做負(fù)功,從S等勢(shì)線上一點(diǎn)移動(dòng)到Q的過程中電勢(shì)能減小,電場(chǎng)力做正功,即電場(chǎng)力先做負(fù)正功后做正功,故D錯(cuò)誤。故選:C。【點(diǎn)評(píng)】該題考查常見的電場(chǎng)以及帶電粒子在非勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),一般先判斷電場(chǎng)力的方向,進(jìn)而判斷做功的正負(fù)。20.(2021?興慶區(qū)校級(jí)模擬)如圖所示,粗細(xì)均勻的絕緣棒組成一半徑為r的圓形線框,線框上均勻地分布著正電荷,O是線框的圓心,現(xiàn)在線框上A處取下足夠短的帶電量為q的一小段,將其沿AO連線向右移動(dòng)到距圓心O點(diǎn)2r的B點(diǎn)處。若線框的其他部分的帶電量與電荷分布保持不變,則此時(shí)O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為()A.0 B.k C.k D.【分析】把線框上的電荷等效成電荷量為q的電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng),由點(diǎn)電荷產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的疊加即可判斷?!窘獯稹拷猓壕€框上其它的電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)可等效為q電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng),故,電場(chǎng)的方向水平向左;B點(diǎn)的電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)為:E2=,方向水平向左;由場(chǎng)強(qiáng)的疊加可知:E=E1+E2=,故ABC錯(cuò)誤,D正確。故選:D?!军c(diǎn)評(píng)】本題主要考查了點(diǎn)電荷產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的疊加,關(guān)鍵是會(huì)把線框上的電荷等效成一點(diǎn)電荷,根據(jù)電場(chǎng)疊加原理和對(duì)稱性進(jìn)行分析。二.多選題(共17小題)21.(2020秋?倉山區(qū)校級(jí)期末)某電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布如圖實(shí)線所示,一帶電粒子在電場(chǎng)力作用下經(jīng)A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡如虛線所示。粒子重力不計(jì),下列說法中錯(cuò)誤的是()A.若粒子帶正電,其電勢(shì)增大,動(dòng)能增大 B.若粒子帶正電,其電勢(shì)減小,動(dòng)能增大 C.若粒子帶負(fù)電,其加速度增大,電勢(shì)能減小 D.若粒子帶負(fù)電,其加速度減小,電勢(shì)能增大【分析】根據(jù)帶電粒子運(yùn)動(dòng)軌跡判定電場(chǎng)力方向,然后根據(jù)電場(chǎng)力方向與電場(chǎng)線方向關(guān)系判斷帶電粒子的電性,根據(jù)電場(chǎng)力做功判斷電勢(shì)能和動(dòng)能的變化.【解答】解:AB、由粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡彎曲方向可知,帶電粒子受電場(chǎng)力大致向右,與軌跡上每一點(diǎn)的切線方向即瞬時(shí)速度方向成銳角,則電場(chǎng)力對(duì)帶電粒子做正功,其電勢(shì)能減小,動(dòng)能增大,若粒子帶正電,則電場(chǎng)力與電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同,依據(jù)沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低,則有其電勢(shì)減小,故A錯(cuò)誤,B正確;CD、電場(chǎng)線越來越密,電場(chǎng)強(qiáng)度增大,粒子所受的電場(chǎng)力增大,加速度增大,這些結(jié)論與粒子的電性無關(guān),由于電場(chǎng)力對(duì)帶電粒子做正功,其電勢(shì)能減小,故CD錯(cuò)誤。本題選擇錯(cuò)誤的,故選:ACD。【點(diǎn)評(píng)】本題是軌跡問題,解決這類帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)問題的關(guān)鍵是根據(jù)軌跡判斷出電場(chǎng)力方向,利用電場(chǎng)中有關(guān)規(guī)律求解.22.(2021?遼寧模擬)如圖所示,用長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕質(zhì)柔軟絕緣細(xì)線,拴一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小球(可視為質(zhì)點(diǎn)),細(xì)線的上端固定于O點(diǎn),裝置處在一水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,當(dāng)小球平衡時(shí)細(xì)線與豎直方向成60°角?,F(xiàn)將電場(chǎng)反向,小球開始運(yùn)動(dòng),且小球在運(yùn)動(dòng)過程中電荷量保持不變,細(xì)線不可伸長(zhǎng),重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力,則下列說法正確的是()A.小球帶正電,電場(chǎng)強(qiáng)度大小為 B.電場(chǎng)反向后,小球在最低點(diǎn)的最終速度大小為 C.電場(chǎng)反向后,小球先做勻加速直線運(yùn)動(dòng),然后做圓周運(yùn)動(dòng),最大速度為 D.電場(chǎng)反向后,小球?qū)⒆鐾鶑?fù)運(yùn)動(dòng),能夠回到初始位置【分析】根據(jù)平衡條件分析小球所受電場(chǎng)力的方向,進(jìn)而判斷小球的電性,由平衡條件求解場(chǎng)強(qiáng)E的大小;電場(chǎng)反向后,分析小球的受力,小球沿電場(chǎng)力與重力合力的方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng),到最低點(diǎn)時(shí),做圓周運(yùn)動(dòng),當(dāng)繩子方向與重力與電場(chǎng)力合力方向在一條直線上時(shí),小球有最大速度;根據(jù)動(dòng)能定理計(jì)算運(yùn)動(dòng)中的最大速度;最低點(diǎn)時(shí),繩子對(duì)小球做負(fù)功,機(jī)械能損失。【解答】解:A、由平衡條件知小球受的電場(chǎng)力水平向右,而場(chǎng)強(qiáng)方向向左,故小球帶負(fù)電,根據(jù)平衡條得:Tsin60°=mgTcos60°=qE,解得:mgtan60°=qE,解得:E=,故A錯(cuò)誤;BC、電場(chǎng)反向后,小球受向左的電場(chǎng)力大小不變,繩子松弛不再有拉力,則小球沿電場(chǎng)力與重力合力的方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)繩子恰被拉直,拉直時(shí)能量損失,由于重力做功獲得的豎直分速度變?yōu)?,保留水平方向分速度,該過程中,水平方向上,=2?Lsin60°,解得:v0=,小球做圓周運(yùn)動(dòng),當(dāng)繩子方向與重力與電場(chǎng)力合力方向在一條直線上時(shí),小球有最大速度,即當(dāng)繩子到達(dá)右側(cè)與豎直方向夾角為60°時(shí)速度最大,分析從最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到右側(cè)最大速度的過程中,根據(jù)動(dòng)能定理:﹣mgL(1﹣cos60°)+qE?Lsin60°=﹣,解得:vm=,故BC正確;D、由于繩子被拉直時(shí),小球的機(jī)械能有損失,所以小球無法回到初始位置,故D錯(cuò)誤。故選:BC?!军c(diǎn)評(píng)】此題考查了電場(chǎng)力作用下的平衡與功能問題,解題的關(guān)鍵是明確小球的運(yùn)動(dòng)情況和受力情況,當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)繩子恰被拉直,拉直時(shí)能量損失。23.(2021?黔江區(qū)校級(jí)模擬)如圖所示,菱形ABCD的對(duì)角線相交于O點(diǎn),兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷分別固定在AC連線上的M點(diǎn)與N點(diǎn),且OM=ON,則()A.B、D兩處電勢(shì)相等 B.A、C兩處場(chǎng)強(qiáng)大小相等、方向相同 C.同一個(gè)試探電荷放在A、C兩處時(shí)電勢(shì)能相等 D.把一個(gè)帶正電的試探電荷從A點(diǎn)沿直線移動(dòng)到B點(diǎn)的過程中電場(chǎng)力先做正功再做負(fù)功【分析】根據(jù)等量異種電荷電場(chǎng)線和等勢(shì)面分布特點(diǎn),可以比較A與C,B與D電勢(shì)、場(chǎng)強(qiáng)關(guān)系;進(jìn)而判斷電荷的電勢(shì)能大小關(guān)系;根據(jù)力的方向與位移方向的夾角判斷電場(chǎng)力做功情況。【解答】解:A、如圖,根據(jù)等量異種電荷等勢(shì)面分布對(duì)稱性特點(diǎn)可知,B、D兩處電勢(shì)相等,故A正確;B、如圖,根據(jù)等量異種電荷電場(chǎng)線分布對(duì)稱性特點(diǎn)可知,A、C場(chǎng)強(qiáng)相同,故B正確;C、沿著著電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低,結(jié)合等量異種電荷電場(chǎng)線、等勢(shì)面分布對(duì)稱性特點(diǎn)可知,A點(diǎn)電勢(shì)高,故同一個(gè)試探電荷放在A、C兩處時(shí)電勢(shì)能不相等,故C錯(cuò)誤;D、把一個(gè)帶正電的試探電荷從A點(diǎn)沿直線移動(dòng)到B點(diǎn)的過程中,電場(chǎng)力與位移的方向夾角先大于90°,后小于90°,故電場(chǎng)力先做負(fù)功后做正功,故D錯(cuò)誤。故選:AB?!军c(diǎn)評(píng)】本題考查了等量異種電荷的電場(chǎng)線分布及等勢(shì)面分布,熟練掌握等量異種電荷的電場(chǎng)線分布及等勢(shì)面分布特點(diǎn),利用其對(duì)稱性是解題的關(guān)鍵。24.(2021?山東二模)真空中靜止點(diǎn)電荷Q1、Q2所產(chǎn)生的電場(chǎng)線分布如圖所示,圖中A、B兩點(diǎn)關(guān)于點(diǎn)電荷Q2水平對(duì)稱。某帶電粒子(僅受電場(chǎng)力作用)在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示,C、D是軌跡上的兩個(gè)點(diǎn)。以下說法正確的是()A.A、B兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等 B.A點(diǎn)的電勢(shì)大于B點(diǎn)電勢(shì) C.該粒子帶正電,在C點(diǎn)的加速度小于D點(diǎn)的加速度 D.該粒子帶負(fù)電,在C點(diǎn)的加速度大于D點(diǎn)的加速度【分析】電場(chǎng)線密集的地方電場(chǎng)大,電場(chǎng)線稀疏的地方場(chǎng)強(qiáng)??;沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低;根據(jù)粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡判斷粒子所受電場(chǎng)力方向,然后根據(jù)電場(chǎng)力方向與電場(chǎng)方向間的關(guān)系判斷粒子所帶電荷的電性;應(yīng)用牛頓第二定律求出粒子的加速度,然后比較加速度大小?!窘獯稹拷猓篈、根據(jù)電場(chǎng)線的方向,點(diǎn)電荷Q1帶正電,Q2帶負(fù)電。電場(chǎng)線的疏密表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱,所以A處電場(chǎng)較強(qiáng),故A錯(cuò)誤;B、在Q2的電場(chǎng)中,A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)相等,在Q1的電場(chǎng)中,A點(diǎn)的電勢(shì)大于B點(diǎn)電勢(shì),所以綜合來看,A點(diǎn)的電勢(shì)大于B點(diǎn)電勢(shì),故B正確;CD、電場(chǎng)力指向凹面,所以該粒子帶正電,C點(diǎn)電場(chǎng)線較疏,電場(chǎng)較弱,電場(chǎng)力較小,加速度較小,所以在C點(diǎn)的加速度小于D點(diǎn)的加速度,故C正確,D錯(cuò)誤。故選:BC。【點(diǎn)評(píng)】掌握電場(chǎng)線的特點(diǎn):疏密表示強(qiáng)弱,沿電場(chǎng)線的方向電勢(shì)降低。根據(jù)運(yùn)動(dòng)軌跡判定受力方向,然后根據(jù)粒子受力方向與電場(chǎng)強(qiáng)度方向間的關(guān)系判斷粒子帶電性質(zhì)。25.(2021?濟(jì)寧一模)在真空中某點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)中,將帶電荷量為q的正試探電荷分別置于a(0,0,r)、b(r,0,0)兩點(diǎn)時(shí),試探電荷所受電場(chǎng)力的方向如圖所示,F(xiàn)a、Fb分別在yOz和xOy平面內(nèi),F(xiàn)a與z軸負(fù)方向成60°角,F(xiàn)b與x軸負(fù)方向成60°角。已知試探電荷在a點(diǎn)受到的電場(chǎng)力大小為Fa=F,靜電力常量為k。下列說法正確的是()A.點(diǎn)電荷Q位于y軸正方向上距O點(diǎn)r處 B.點(diǎn)電荷Q帶正電 C.a(chǎn)、b、O三點(diǎn)電勢(shì)關(guān)系為φa=φb<φO D.點(diǎn)電荷Q帶電量為【分析】先根據(jù)幾何關(guān)系判斷出點(diǎn)電荷Q的位置,F(xiàn)a、Fb分別在yOz和xOy平面內(nèi),可知點(diǎn)電荷Q即在yOz平面內(nèi),也在xOy平面內(nèi),所以Q一定在坐標(biāo)軸y上;根據(jù)電荷間的相互作用特點(diǎn)判斷Q的電荷性質(zhì);根據(jù)位置關(guān)系判斷各點(diǎn)電勢(shì)的高低;由庫侖定律計(jì)算點(diǎn)電荷Q的電荷量?!窘獯稹拷猓篈、Fa和Fb分別在yOz和xOy平面內(nèi),可知點(diǎn)電荷Q即在yOz平面內(nèi),也在xOy平面內(nèi),所以Q一定在坐標(biāo)軸y上。過a點(diǎn)沿F的方向延長(zhǎng),與y軸交于c點(diǎn),設(shè)Oc之間的距離為y,由幾何關(guān)系得:所以:故A正確;B、試探電荷帶正電,根據(jù)異性電荷相互吸引的原則,點(diǎn)電荷Q應(yīng)該帶負(fù)電,故B錯(cuò)誤;C、由幾何關(guān)系可得:Ob=Oa=r,又因?yàn)閍c與z軸的夾角為60°,所以ac=2r=bc,cO=所以a、b、O三點(diǎn)距離點(diǎn)電荷Q的距離關(guān)系為ca=cb>cO又因?yàn)镼是負(fù)電荷,根據(jù)沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低,越靠近負(fù)電荷電勢(shì)越低,所以電勢(shì)關(guān)系為:φa=φb>φc故C錯(cuò)誤;D.試探電荷電荷量為q,放在a處時(shí)距離點(diǎn)電荷的距離為2r,受到的庫侖力為F,根據(jù)庫侖定律可得:解得:故D正確。故選:AD?!军c(diǎn)評(píng)】本題考查的是點(diǎn)電荷的電場(chǎng)分布情況以及庫侖定律的應(yīng)用,需要有一定的空間思考能力,注意利用圖象解題。26.(2020秋?南崗區(qū)校級(jí)期末)如圖所示,電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn),則下列說法中正確的是()A.電勢(shì)φA>φB,場(chǎng)強(qiáng)EA>EB B.電勢(shì)φA>φB,場(chǎng)強(qiáng)EA<EB C.將+q電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)電場(chǎng)力做了正功 D.將﹣q電荷分別放在A、B兩點(diǎn)時(shí)具有的電勢(shì)能EPA>EPB【分析】電場(chǎng)強(qiáng)度的大小看電場(chǎng)線的疏密程度,電場(chǎng)線越密的地方電場(chǎng)強(qiáng)度越大,電勢(shì)的高低看電場(chǎng)線的指向,沿著電場(chǎng)線電勢(shì)一定降低。要正確在電場(chǎng)中通過電場(chǎng)線來判斷電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)、電勢(shì)能大小變化,理解這些概念之間的關(guān)系?!窘獯稹拷猓篈、電場(chǎng)線越密的地方電場(chǎng)強(qiáng)度越大,所以場(chǎng)強(qiáng)EA<EB,沿著電場(chǎng)線電勢(shì)降低,所以電勢(shì)?A>?B,故A錯(cuò)誤,B正確。C、將+q電荷從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)所受電場(chǎng)力和電場(chǎng)線方向相同,電場(chǎng)力做正功,故C正確。D、將﹣q電荷分別放在A、B兩點(diǎn),所受電場(chǎng)力和電場(chǎng)線方向相反,電場(chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能增加,所以EPA<EPB,故D錯(cuò)誤。故選:BC?!军c(diǎn)評(píng)】本題是電場(chǎng)中基本題型,抓住電場(chǎng)線的物理意義:電場(chǎng)線表示電場(chǎng)線的強(qiáng)弱,電場(chǎng)線越密,場(chǎng)強(qiáng)越大。同一條直線電場(chǎng)線上各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向都相同27.(2020秋?張掖期末)如圖為某帶電體P和一金屬圓環(huán)形成的電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布圖,則()A.帶電體P帶正電 B.帶電體P帶負(fù)電 C.b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于d點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度 D.c點(diǎn)的電勢(shì)低于d點(diǎn)的電勢(shì)【分析】電場(chǎng)線從正電荷或無窮遠(yuǎn)處出發(fā)到負(fù)電荷或無窮遠(yuǎn)處終止;電場(chǎng)線的疏密表示場(chǎng)強(qiáng)的大??;電場(chǎng)線的方向從高電勢(shì)指向低電勢(shì)?!窘獯稹拷猓篈B、電場(chǎng)線從正電荷或無窮遠(yuǎn)處出發(fā)到負(fù)電荷或無窮遠(yuǎn)處終止,圖中得電場(chǎng)線從帶電體P出發(fā),可知P帶正電,故A正確,B錯(cuò)誤;C、電場(chǎng)線的疏密表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小,由圖象知b點(diǎn)的電場(chǎng)線比d點(diǎn)密,則b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于d點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度,故C正確;D、c與d在同一條電場(chǎng)線上,電場(chǎng)線的方向沿c到d,可知c點(diǎn)電勢(shì)高于d點(diǎn)電勢(shì),故D錯(cuò)誤。故選:AC。【點(diǎn)評(píng)】本題考查對(duì)電場(chǎng)線物理意義的理解和應(yīng)用,抓住電場(chǎng)線越密,電場(chǎng)強(qiáng)度越大和沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)越來越低是關(guān)鍵。28.(2020秋?城中區(qū)校級(jí)期末)下列說法是某同學(xué)對(duì)電學(xué)中相關(guān)概念及公式的理解,其中正確的是()A.電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)的大小與試探電荷的大小、有無均無關(guān) B.根據(jù)E=可知,電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度與電場(chǎng)力F成正比,與電量q成反比 C.根據(jù)電場(chǎng)力做功的計(jì)算式W=qU,一個(gè)電子在1V的電壓下加速,電場(chǎng)力做功為1eV D.根據(jù)電容的定義式C=,電容器極板上的電荷量每增加1C,電壓就增加1V【分析】電場(chǎng)中某點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小取決場(chǎng)源電荷以及到場(chǎng)源電荷的距離,與放入試探電荷的大小、有無、正負(fù)無關(guān);電子伏特(eV)的物理意義:一個(gè)電子在1V的電壓下加速后,所獲得的能量為1eV。電容C=為比值定義法,表明Q與U成正比,電容C可以由Q與U的比值確定,但C與Q、U無關(guān)?!窘獯稹拷猓篈、電場(chǎng)中某點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小取決場(chǎng)源電荷以及到場(chǎng)源電荷的距離,與放入試探電荷的大小、有無、正負(fù)無關(guān)。故A正確。B、電場(chǎng)強(qiáng)度E=為比值定義法,電場(chǎng)強(qiáng)度與放入試探電荷的大小、有無、正負(fù)無關(guān),與試探電荷受的力的大小無關(guān)。故B錯(cuò)誤。C、由于電子伏特(eV)的物理意義:一個(gè)電子在1V的電壓下加速后,所獲得的能量為1eV。故C正確。D、電容C=為比值定義法,表明Q與U成正比,但比值并不是一定為1。故D錯(cuò)誤。故選:AC。【點(diǎn)評(píng)】電場(chǎng)中比值定義的物理量有好幾個(gè),一定要注意:比值定義的物理量與定義它的物理量是沒有任何關(guān)系的。29.(2020秋?衡陽縣期末)圖甲中,AB是點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線,圖乙是放在a、b兩點(diǎn)的正試探電荷所受電場(chǎng)力與其電荷量的關(guān)系圖線(電場(chǎng)力的方向以A點(diǎn)指向B點(diǎn)為正)。下列說法正確的是()A.場(chǎng)源電荷是正電荷 B.場(chǎng)源電荷位于B側(cè) C.電場(chǎng)線的方向由A點(diǎn)指向B點(diǎn) D.a(chǎn)點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度【分析】由電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式E=得到F=qE,F(xiàn)﹣q圖象的斜率表示電場(chǎng)強(qiáng)度大小,圖線a的斜率大于b的斜率,說明a處場(chǎng)強(qiáng)大于b處的場(chǎng)強(qiáng)。根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)的大小判斷場(chǎng)源電荷的位置?!窘獯稹拷猓河呻妶?chǎng)強(qiáng)度的定義式E=,可知F﹣q圖象的斜率表示電場(chǎng)強(qiáng)度大小,結(jié)合圖線a的斜率大于b的斜率,說明a處電場(chǎng)強(qiáng)度大于b處的電場(chǎng)強(qiáng)度;電場(chǎng)是由點(diǎn)電荷產(chǎn)生的,可知a距離場(chǎng)源較近,場(chǎng)源電荷位于A側(cè);電場(chǎng)力的方向以A點(diǎn)指向B點(diǎn)為正,結(jié)合F﹣q圖象的斜率都是正值,可知該電場(chǎng)的方向向右,電場(chǎng)線的方向從A指向B,可知場(chǎng)源電荷為正電荷。AC正確,BD錯(cuò)誤;故選:AC?!军c(diǎn)評(píng)】本題關(guān)鍵從F﹣q圖象斜率的物理意義進(jìn)行分析判斷?;A(chǔ)題。30.(2020秋?涼州區(qū)校級(jí)期末)等量異種電荷的電場(chǎng)線如圖所示,下列表述正確的是()A.a(chǎn)點(diǎn)的電勢(shì)高于b點(diǎn)的電勢(shì) B.a(chǎn)點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng),方向相同 C.將一負(fù)電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn),電場(chǎng)力做負(fù)功 D.負(fù)電荷在a點(diǎn)的電勢(shì)能大于在b點(diǎn)的電勢(shì)能【分析】根據(jù)電場(chǎng)線疏密判斷場(chǎng)強(qiáng)的大小,電場(chǎng)線越密,場(chǎng)強(qiáng)越大;電場(chǎng)線越疏,場(chǎng)強(qiáng)越小。電場(chǎng)線上某點(diǎn)切線方向?yàn)樵擖c(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向,根據(jù)等量異種點(diǎn)電荷形成電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布的對(duì)稱性分析對(duì)稱點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小關(guān)系。等量異種點(diǎn)電荷連線的中垂線是一條等勢(shì)線?!窘獯稹拷猓篈、等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線和等勢(shì)面如圖所示:沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低,a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì),故A正確;B、根據(jù)電場(chǎng)線的疏密判斷場(chǎng)強(qiáng)的大小,由圖知,a點(diǎn)電場(chǎng)線密,b點(diǎn)電場(chǎng)線疏,故a點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng),但切線方向不同,場(chǎng)強(qiáng)方向不同,故B錯(cuò)誤;CD、根據(jù)A選項(xiàng)分析知,a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì),負(fù)電荷在a點(diǎn)電勢(shì)能小于b點(diǎn)電勢(shì)能,所以負(fù)電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)電勢(shì)能增大,電場(chǎng)力做負(fù)功,故C正確,D錯(cuò)誤;故選:AC?!军c(diǎn)評(píng)】本題關(guān)鍵在于理解電場(chǎng)線的特點(diǎn),注意電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量,比較時(shí)不僅要比較大小還要比較方向;對(duì)于等量異種點(diǎn)電荷和等量同種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線、等勢(shì)線的分布是考試熱點(diǎn),要抓住對(duì)稱性記憶。31.(2020秋?皇姑區(qū)校級(jí)期末)如圖所示,A、B是某點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的兩點(diǎn),A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E1,方向與AB連線夾角θ=120°,B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為A點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小的。將B點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度沿AB方向和垂直AB方向分解,沿AB方向的分量E2水平向右,則下列判斷正確的是()A.場(chǎng)源電荷帶負(fù)電 B.場(chǎng)源電荷帶正電 C.E1=E2 D.E1=2E2【分析】運(yùn)用幾何的方法找出點(diǎn)電荷Q的位置,求出a、b兩點(diǎn)到Q的距離之比,由點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式求解場(chǎng)強(qiáng)關(guān)系,并比較電勢(shì)的高低及受到的電場(chǎng)力的大小?!窘獯稹拷猓篈B、正點(diǎn)電荷電場(chǎng)線方向是向外輻射,可知點(diǎn)電荷Q是正電荷,故A錯(cuò)誤,B正確;CD、設(shè)A、B兩點(diǎn)到Q的距離分別為ra和rb,B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為A點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小的,根據(jù)公式E=得到,由幾何知識(shí)得到,ra=rb,將E1電場(chǎng)線反向延長(zhǎng)后,過B作該線垂線相交于一點(diǎn)C,即為點(diǎn)電荷Q的位置,已知E1=3E,又因E2=E,得E1=2E2故C錯(cuò)誤,D正確;故選:BD。【點(diǎn)評(píng)】本題點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)以及電勢(shì)能、電勢(shì)差以及電勢(shì)之間的關(guān)系應(yīng)用,要注意真空中點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)由公式E=k求解。32.(2020秋?荔灣區(qū)校級(jí)月考)圖中的實(shí)線表示電場(chǎng)線,虛線表示只受電場(chǎng)力作用的帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡,粒子先經(jīng)過M點(diǎn),再經(jīng)過N點(diǎn),可以判定()A.粒子帶正電 B.M點(diǎn)的電勢(shì)大于N點(diǎn)的電勢(shì) C.粒子在M點(diǎn)受到的靜電力大于在N點(diǎn)受到的靜電力 D.粒子在M點(diǎn)的電勢(shì)能大于在N點(diǎn)的電勢(shì)能【分析】電場(chǎng)線的疏密表示電場(chǎng)強(qiáng)度的強(qiáng)弱,電場(chǎng)線某點(diǎn)的切線方向表示電場(chǎng)強(qiáng)度的方向。不計(jì)重力的粒子在電場(chǎng)力作用下從M到N,由電場(chǎng)力方向應(yīng)指向軌跡的內(nèi)側(cè)可大致判斷電場(chǎng)力的方向,進(jìn)而判斷電場(chǎng)力做功情況,從而得出動(dòng)能、電勢(shì)能的變化。【解答】解:A、由電場(chǎng)力方向應(yīng)指向軌跡的內(nèi)側(cè)得知,粒子所受電場(chǎng)力方向大致斜向左下方,電場(chǎng)線的方向也是向左下方,所以粒子帶正電,故A正確;BD、由電場(chǎng)力方向應(yīng)指向軌跡的內(nèi)側(cè)得知,粒子所受電場(chǎng)力方向大致斜向左下方,M到N的過程中,電場(chǎng)力對(duì)粒子做正功,其電勢(shì)能減小,粒子在M點(diǎn)的電勢(shì)能小于在N點(diǎn)的電勢(shì)能,根據(jù)Ep=qφ,可知M點(diǎn)的電勢(shì)大于N點(diǎn)的電勢(shì),故BD正確;C、電場(chǎng)線的疏密表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱,N點(diǎn)的電場(chǎng)線密,所以N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng),粒子在M點(diǎn)受到的電場(chǎng)力小于在N點(diǎn)受到的電場(chǎng)力,故C錯(cuò)誤。故選:ABD?!军c(diǎn)評(píng)】本題是電場(chǎng)中軌跡問題,關(guān)鍵要根據(jù)軌跡的彎曲方向判斷出粒子所受的電場(chǎng)力方向,再抓住電場(chǎng)線的物理意義判斷場(chǎng)強(qiáng)、電勢(shì)等的大小。33.(2020秋?荔灣區(qū)校級(jí)月考)如圖所示,以O(shè)為四心的圖周上有六個(gè)等分點(diǎn)a、b、c、d、e、f。等量正、負(fù)點(diǎn)電荷分別放置在a、b兩處時(shí),在圓心處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E.現(xiàn)改變b處點(diǎn)電荷的位置,關(guān)于O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度變化,下列敘述正確的是()A.移至c處,O處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E,方向沿Oe B.移至d處,O處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為2E,方向沿Od C.移至e處,O處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為2E,方向沿Oc D.移至f處,O處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E,方向沿Oe【分析】點(diǎn)電荷在O處電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加,滿足矢量合成的原理:平行四邊形定則,并根據(jù)點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式結(jié)合分析?!窘獯稹拷猓旱攘空?、負(fù)點(diǎn)電荷分別放置在a、b兩處時(shí),在圓心處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E,由于a、b兩處電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等,兩電場(chǎng)強(qiáng)度方向的夾角為120°,根據(jù)平行四邊形定則和幾何關(guān)系可知,a、b兩處電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小均為E。A、當(dāng)b處點(diǎn)電荷移至c處,兩點(diǎn)電荷在O處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小不變,方向夾角為60°,則O處的合電場(chǎng)強(qiáng)度大小為2Ecos30°=E,方向沿cOd角平分線,故A錯(cuò)誤;B、當(dāng)b處點(diǎn)電荷移至d處,兩點(diǎn)電荷在O處的電場(chǎng)強(qiáng)度方向均沿Od,則O處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為2E,方向沿Od,故B正確;C、當(dāng)b處點(diǎn)電荷移至e處,兩點(diǎn)電荷在O處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小不變,方向夾角為60°,則O處的合電場(chǎng)強(qiáng)度大小為2Ecos30°=E,方向沿dOe角平分線,故C錯(cuò)誤;D、當(dāng)b處點(diǎn)電荷移至f處,兩點(diǎn)電荷在O處的電場(chǎng)強(qiáng)度方向夾角為120°,O處的合電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E,方向沿Oe,故D正確。故選:BD?!军c(diǎn)評(píng)】本題考查點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加,要掌握點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度的大小與方向特點(diǎn),熟練運(yùn)用平行四邊形定則來分析。34.(2020秋?思明區(qū)校級(jí)期末)如圖所示,A、B兩點(diǎn)固定兩個(gè)等量正點(diǎn)電荷,在A、B連線的中點(diǎn)C處放一點(diǎn)電荷(不計(jì)重力)。若給該點(diǎn)電荷一個(gè)初速度,方向與AB連線垂直,則該點(diǎn)電荷可能的運(yùn)動(dòng)情況為()A.往復(fù)直線運(yùn)動(dòng) B.勻變速直線運(yùn)動(dòng) C.加速度不斷減小,速度不斷增大的直線運(yùn)動(dòng) D.加速度先增大后減小,速度不斷增大的直線運(yùn)動(dòng)【分析】電荷受到兩個(gè)等量正點(diǎn)電荷的電場(chǎng)力,在兩個(gè)電場(chǎng)力合力作用下運(yùn)動(dòng),根據(jù)平行四邊形定則判斷出電荷所受合力的變化,從而得出電荷的運(yùn)動(dòng)情況,注意該電荷可能是正電荷,也可能是負(fù)電荷?!窘獯稹拷猓喝粼撾姾蔀檎姾?,給它初速度,將沿兩電荷的中軸線運(yùn)動(dòng),向上運(yùn)動(dòng)的過程中,受到電場(chǎng)力的合力先增大后減小,合力方向沿中軸線向上,所以該電荷向上做加速度先增大后減小,速度不斷增大的直線運(yùn)動(dòng)。若該電荷為負(fù)電荷,受到電場(chǎng)力的合力沿軸線向下,向上做減速運(yùn)動(dòng),當(dāng)速度為0后,又返回做加速運(yùn)動(dòng),在兩電荷連線以下做減速運(yùn)動(dòng),減到速度為零,又返回做加速運(yùn)動(dòng),所以電荷做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。故AD正確,BC錯(cuò)誤。故選:AD?!军c(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵是熟練掌握等兩同種電荷連線中垂線的電場(chǎng)特點(diǎn),然后分析電荷的受力從而判斷電荷的運(yùn)動(dòng)情況,注意電荷的電性未知要討論,可能為正電荷,可能為負(fù)電荷。35.(2020秋?濱海新區(qū)期末)在以點(diǎn)電荷為球心,r為半徑的球面上,各點(diǎn)相同的物理量有()A.電勢(shì) B.電場(chǎng)強(qiáng)度 C.同一電荷所受電場(chǎng)力 D.同一電荷具有的電勢(shì)能【分析】只有大小和方向都相同時(shí),矢量才相同;標(biāo)量只有大小,沒有方向,只要大小相等,標(biāo)量就相同.以點(diǎn)電荷為球心的球面是一個(gè)等勢(shì)面,其上各點(diǎn)的電勢(shì)相等,電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等,方向不同.【解答】解:A、以點(diǎn)電荷為球心的球面是一個(gè)等勢(shì)面,即各點(diǎn)的電勢(shì)相等。故A正確。B、以點(diǎn)電荷為球心的球面各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等,方向不同,故電場(chǎng)強(qiáng)度不同。故B錯(cuò)誤。C、由F=qE可知,同一電荷受到的電場(chǎng)力大小相等,方向不同,故電場(chǎng)力不同。故C錯(cuò)誤。D、由電勢(shì)能與電勢(shì)的關(guān)系可知,電勢(shì)相同,同一電荷具有相同的電勢(shì)能,故D正確。故選:AD?!军c(diǎn)評(píng)】本題關(guān)鍵要抓住以點(diǎn)電荷為球心的球面是一個(gè)等勢(shì)面、各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等、方向不同,即可正確求解.36.(2020秋?潞州區(qū)校級(jí)期末)如圖所示,真空中固定兩個(gè)等量異號(hào)點(diǎn)電荷+Q、﹣Q,圖中O是兩電荷連線的中點(diǎn),a、b兩點(diǎn)與+Q的距離相等,c、d是兩電荷連線垂直平分線上的兩點(diǎn),bcd構(gòu)成一等腰三角形.則下列說法正確的是()A.a(chǎn)、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同 B.c、d兩點(diǎn)的電勢(shì)相同 C.將電子由b移到c的過程中電場(chǎng)力做正功 D.質(zhì)子在b點(diǎn)的電勢(shì)能比在O點(diǎn)的電勢(shì)能大【分析】由場(chǎng)強(qiáng)的合成法則可得場(chǎng)強(qiáng)的大小關(guān)系,由電場(chǎng)力做功情況可得電勢(shì)的變化.兩等量異號(hào)點(diǎn)電荷連線的垂直平分線是一條等勢(shì)線,正電荷在電勢(shì)高處電勢(shì)能大,分析電勢(shì)能關(guān)系.【解答】解:A、a點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向向左,b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向向右,則A錯(cuò)誤;B、在兩電荷的中垂線的場(chǎng)強(qiáng)方向水平向右,則為等勢(shì)面,故B正確C、由b到c為電勢(shì)減小小,則負(fù)電荷受電場(chǎng)力做負(fù)功,則C錯(cuò)誤D、b點(diǎn)電勢(shì)高于O點(diǎn)的電勢(shì),則質(zhì)子在b點(diǎn)的電勢(shì)能大,則D正確故選:BD。【點(diǎn)評(píng)】等量異號(hào)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線和等勢(shì)線分布情況是考試的熱點(diǎn),抓住對(duì)稱性和其連線的垂直平分線是一條等勢(shì)線是學(xué)習(xí)的重點(diǎn).37.(2020秋?隆德縣期末)某電場(chǎng)的部分電場(chǎng)線如圖所示,A、B是一帶電粒子僅在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng)軌跡(圖中虛線)上的兩點(diǎn),下列說法中正確的是()A.粒子一定是從B點(diǎn)向A點(diǎn)運(yùn)動(dòng) B.粒子在A點(diǎn)的加速度大于它在B點(diǎn)的加速度 C.粒子在A點(diǎn)的動(dòng)能小于它在B點(diǎn)的動(dòng)能 D.電場(chǎng)中A點(diǎn)的電勢(shì)低于B點(diǎn)的電勢(shì)【分析】根據(jù)做曲線運(yùn)動(dòng)的物體所受合外力指向其軌跡的內(nèi)側(cè)來判斷電場(chǎng)力方向,電場(chǎng)線密的地方電場(chǎng)的強(qiáng)度大,電場(chǎng)線疏的地方電場(chǎng)的強(qiáng)度小,確定場(chǎng)強(qiáng)的大小,根據(jù)牛頓第二定律判斷加速度的大?。妶?chǎng)力做正功時(shí),電勢(shì)能減小,電場(chǎng)力做負(fù)功時(shí),電勢(shì)能增加.【解答】解:A、帶電粒子僅在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng),帶電粒子受電場(chǎng)力向右指向其軌跡的內(nèi)側(cè),粒子可能是從B點(diǎn)向A點(diǎn)運(yùn)動(dòng),也有可能是從A點(diǎn)向B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的,故A錯(cuò)誤。B、電場(chǎng)線密的地方電場(chǎng)的強(qiáng)度大,電場(chǎng)線疏的地方電場(chǎng)的強(qiáng)度小,粒子在A點(diǎn)時(shí)受到的電場(chǎng)力大,根據(jù)牛頓第二定律得知,粒子在A點(diǎn)的加速度大于在B點(diǎn)的加速度。故B正確。C、帶電粒子受電場(chǎng)力向右指向其軌跡的內(nèi)側(cè),假設(shè)由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)過程中,電場(chǎng)力與軌跡上每一點(diǎn)的切線方向也就是速度方向成鈍角,所以電場(chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能增大,動(dòng)能減小,所以粒子在A點(diǎn)的動(dòng)能大于它在B點(diǎn)的動(dòng)能,粒子在A點(diǎn)的電勢(shì)能小于它在B點(diǎn)的電勢(shì)能。反之一樣。故C錯(cuò)誤。D、帶電粒子受電場(chǎng)力向右指向其軌跡的內(nèi)側(cè),所以粒子帶正電,由于粒子在A點(diǎn)的電勢(shì)能小于它在B點(diǎn)的電勢(shì)能,所以電場(chǎng)中A點(diǎn)的電勢(shì)低于B點(diǎn)的電勢(shì),故D正確。故選:BD?!军c(diǎn)評(píng)】解決這類帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)問題的關(guān)鍵是根據(jù)軌跡判斷出電場(chǎng)力方向,然后利用電場(chǎng)線、電勢(shì)、電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)能、電場(chǎng)力做功等之間的關(guān)系進(jìn)一步判斷各個(gè)物理量的變化情況.三.填空題(共9小題)38.(2021?崇明區(qū)二模)如圖,一個(gè)帶負(fù)電的小球,電量為q,質(zhì)量為m,通過絕緣細(xì)線懸掛在水平天花板上。空間加入一水平方向電場(chǎng)后,小球偏離豎直方向α角,設(shè)重力加速度為g,則此電場(chǎng)方向向右(選填“向左”或“向右”),電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為?!痉治觥扛鶕?jù)帶負(fù)電小球的受力情況得到電場(chǎng)強(qiáng)度的方向,對(duì)小球受力分析求得電場(chǎng)力的大小,求出勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度?!窘獯稹拷猓海?)帶負(fù)電的小球受到向左的電場(chǎng)力,故電場(chǎng)強(qiáng)度的方向水平向右;(2)對(duì)小球受力分析如圖:小球受到重力、繩子的拉力和電場(chǎng)力,根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件,電場(chǎng)力和繩子的拉力的合力與重力等大反向,Eq=mgtanαE=故答案為:向右,?!军c(diǎn)評(píng)】注意電場(chǎng)強(qiáng)度的方向?yàn)閹ж?fù)電試探電荷所受電場(chǎng)力的反方向;根據(jù)共點(diǎn)力平衡求出電場(chǎng)力的大小。39.(2021?寶山區(qū)二模)如圖,電荷量為q的正電荷均勻分布在半球面上,球面半徑為R,CD為通過半球面頂點(diǎn)與球心O的軸線,且OC=OD=2R。若C點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為E,則D點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的方向水平向右,場(chǎng)強(qiáng)的大小為?!痉治觥繉щ姲肭蛎嫜a(bǔ)全成一個(gè)完整的帶電球面,利用均勻帶電的球殼在球外空間產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)等效于電荷集中于球心處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)計(jì)算出完整球殼在D處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng),再減去左側(cè)半球面在D處單獨(dú)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)即可。【解答】解:由對(duì)稱關(guān)系可知右側(cè)半球面在C處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)水平向左,把這個(gè)帶電半球面補(bǔ)充成一個(gè)完整的球,則該球帶電量為Q=2q因?yàn)榫鶆驇щ姷那驓ぴ谇蛲饪臻g產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)等效于電荷集中于球心處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng),所以根據(jù)庫侖定律,完整的帶電球面在D處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)為:,方向水平向右由題意可知右側(cè)半球面在C處單獨(dú)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)為E,根據(jù)對(duì)稱性,若將這個(gè)帶電體補(bǔ)全后,左側(cè)的半球面在D處單獨(dú)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)也為E,方向水平向右根據(jù)矢量疊加原理可得右側(cè)這個(gè)半球面在D處單獨(dú)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)為:,方向水平向右故答案為:水平向右(或由C指向D);?!军c(diǎn)評(píng)】本題考查的是電場(chǎng)的合成,突破點(diǎn)在于應(yīng)用均勻帶電的球殼在球外空間產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)等效于電荷集中于球心處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)計(jì)算完整球面在D處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小。40.(2020秋?路北區(qū)校級(jí)期中)如圖所示,在等量異種電荷形成的電場(chǎng)中,有A、B、C三點(diǎn),A為兩點(diǎn)荷連線的中心,B為連線上距A為d的一點(diǎn),C為連線中垂上距A也為d的一點(diǎn),A點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度小于(大于、小于)B點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度,A點(diǎn)的電勢(shì)大于(大于、小于)B點(diǎn)電勢(shì),A點(diǎn)的電勢(shì)等于(等于、大于)C點(diǎn)電勢(shì)。【分析】電場(chǎng)強(qiáng)度是描述電場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量,電場(chǎng)線越密的地方,電場(chǎng)強(qiáng)度越強(qiáng).沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低.根據(jù)等量異種電荷的電場(chǎng)線和等勢(shì)面的分布情況進(jìn)行分析.【解答】解:圖中為等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng),B點(diǎn)的電場(chǎng)線最密,C點(diǎn)的最疏,則B點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng);兩個(gè)電荷連線的中垂線是一條等勢(shì)線,則A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)相等;電場(chǎng)線是從正電荷出發(fā)到負(fù)電荷終止,所以A、B兩點(diǎn)處于從左向右的電場(chǎng)線方向上,則A點(diǎn)的電勢(shì)大于B點(diǎn)的電勢(shì)。故答案為:小于,大于,等于【點(diǎn)評(píng)】該題考查常見電場(chǎng)的電場(chǎng)分布與特點(diǎn),結(jié)合等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線和等勢(shì)面分布情況,可以直接判定.41.(2020秋?興慶區(qū)校級(jí)月考)在一場(chǎng)源電荷為Q的場(chǎng)中A點(diǎn)放一電荷量為q的試探電荷,電荷受到的靜電力為F,則A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為;若在A點(diǎn)放一電荷量為2q的試探電荷,A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為;若將場(chǎng)源電荷電荷量變?yōu)?Q,場(chǎng)源電荷和A點(diǎn)位置均不變,則此時(shí)A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為2。【分析】已知試探電荷所受電場(chǎng)力和電荷量,由場(chǎng)強(qiáng)的定義式E=求解A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小;電場(chǎng)強(qiáng)度是電場(chǎng)的性質(zhì),取走試探電荷電場(chǎng)強(qiáng)度不變;點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度E=k,可知A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為原電場(chǎng)強(qiáng)度2倍?!窘獯稹拷猓河呻妶?chǎng)強(qiáng)度的定義式知A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)的大小為:E=;電場(chǎng)強(qiáng)度反映電場(chǎng)性質(zhì)的物理量,與試探電荷無關(guān),若在A點(diǎn)放一個(gè)電荷量為2q的試探電荷,A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度不變?nèi)詾?;點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度E=k,可知A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大?。篍′==2E=2故答案為:;;2【點(diǎn)評(píng)】本題考查電場(chǎng)強(qiáng)度定義式的應(yīng)用能力,要理解并掌握電場(chǎng)強(qiáng)度的物理意義:電場(chǎng)強(qiáng)度是描述電場(chǎng)本身的力的性質(zhì)的物理量,與試探電荷無關(guān)。42.(2020?湖南學(xué)業(yè)考試)如圖所示,3條電場(chǎng)線都是直線,在同一條電場(chǎng)線上有M、N兩點(diǎn),則關(guān)于M、N兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小EM大于(填“大于”“等于”或“小于”)EN,M、N兩點(diǎn)的電勢(shì)φM低于(填“高于”“低于”或“等于”)φN?!痉治觥繛榱诵蜗竺枋鲭妶?chǎng)中各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的強(qiáng)弱及方向,在電場(chǎng)中畫出一些曲線,曲線上每一點(diǎn)的切線方向都跟該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向一致,曲線的疏密程度表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱,沿電場(chǎng)線的方向電勢(shì)降低?!窘獯稹拷猓河蓤D可知,M處的電場(chǎng)線密,則M處的電場(chǎng)強(qiáng)度大;沿電場(chǎng)線的方向電勢(shì)降低,可知N處的電勢(shì)高。故答案為:大于,低于【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵要掌握電場(chǎng)線的特點(diǎn),根據(jù)電場(chǎng)線的疏密能判斷場(chǎng)強(qiáng)的大小。43.(2020春?榆陽區(qū)校級(jí)期中)在電場(chǎng)中某處放入電荷量為1C的點(diǎn)電荷,它所受電場(chǎng)力的大小為1N,則該處電場(chǎng)強(qiáng)度的大小是1N/C,若將這個(gè)點(diǎn)電荷移走,該處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小是1N/C。【分析】根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式:E=求電場(chǎng)強(qiáng)度的大小,該式采用比值法定義,電場(chǎng)強(qiáng)度取決于電場(chǎng)本身,與有無試探電荷無關(guān)?!窘獯稹拷猓弘妶?chǎng)強(qiáng)度的定義式可知:E==N/C=1N/C電場(chǎng)強(qiáng)度取決于電場(chǎng)本身,與有無試探電荷無關(guān),所以將這個(gè)點(diǎn)電荷移走,該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)仍為1N/C。故答案為:1,1?!军c(diǎn)評(píng)】明確場(chǎng)強(qiáng)的定義式采用比值法定義,電場(chǎng)強(qiáng)度取決于電場(chǎng)本身,與有無試探電荷無關(guān)和場(chǎng)強(qiáng)方向的規(guī)定是解題關(guān)鍵。44.(2020秋?松江區(qū)校級(jí)期末)形象描述電場(chǎng)分布的曲線叫做電場(chǎng)線,我們用物理量電場(chǎng)強(qiáng)度表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱?!痉治觥侩姾傻闹車嬖陔妶?chǎng),電場(chǎng)的基本性質(zhì)是對(duì)放入其中的電荷有力的作用,電場(chǎng)線可形象表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向?!窘獯稹拷猓河须姾纱嬖诘牡胤?,周圍就有電場(chǎng)存在,電場(chǎng)對(duì)放入其中的電荷有力的作用,為了形象的描述電場(chǎng)的分布,我們?nèi)藶橐腚妶?chǎng)線,使這些線上每一點(diǎn)的切線方向跟該點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度方向一致,使線的疏密程度來表示電場(chǎng)強(qiáng)度的相對(duì)大小。另外,我們用物理量電場(chǎng)強(qiáng)度(E)表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱故答案為:電場(chǎng)線,電場(chǎng)強(qiáng)度【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵是掌握電場(chǎng)的基本性質(zhì),明確電場(chǎng)線的物理意義,知道電場(chǎng)線是如何形象表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向的。45.(2020秋?朝陽區(qū)校級(jí)期中)某同學(xué)將一個(gè)帶電量為0.1C的正點(diǎn)電荷放入勻強(qiáng)電場(chǎng)中,測(cè)得其受到的電場(chǎng)力大小為1N,方向水平向左,則此電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為10N/C,方向水平向左(填“水平向左”或“水平向右”)?!痉治觥侩妶?chǎng)強(qiáng)度的方向與正電荷在該點(diǎn)所受的電場(chǎng)力方向相同,大小由場(chǎng)強(qiáng)的定義式E=求出?!窘獯稹拷猓赫囂诫姾稍谠擖c(diǎn)所受的電場(chǎng)力方向水平向右,則該點(diǎn)的電場(chǎng)方向水平向左。該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為:E==N/C=10N/C故答案為:10;水平向左?!军c(diǎn)評(píng)】電場(chǎng)強(qiáng)度是描述電場(chǎng)本身性質(zhì)的物理量,是電場(chǎng)中最重要的概念之一,關(guān)鍵要掌握其定義式和方向特征。46.(2020秋?蘭州期中)電荷的周圍存在著電場(chǎng),電場(chǎng)的基本性質(zhì)是對(duì)放入其中的電荷產(chǎn)生力的作用,電荷間的相互作用是通過電場(chǎng)發(fā)生的.【分析】帶電體周圍存在著一種特殊物質(zhì),這種物質(zhì)叫電場(chǎng),其基本性質(zhì)是對(duì)放入電荷有電場(chǎng)力的作用,而電荷間的相互作用就是通過電場(chǎng)發(fā)生的.【解答】解:帶電體周圍就存在著一種特殊形態(tài)的物質(zhì),這種物質(zhì)叫電場(chǎng).基本性質(zhì)是對(duì)放入電荷有電場(chǎng)力的作用,而電荷不接觸也能發(fā)生作用,是電場(chǎng)發(fā)生的.故答案為:產(chǎn)生力的作用;電場(chǎng).【點(diǎn)評(píng)】電場(chǎng)是特殊形態(tài)的物質(zhì),看不見,摸不著,但又是客觀存在的物質(zhì),電荷周圍就存在電場(chǎng),已被大量實(shí)驗(yàn)證明.四.計(jì)算題(共5小題)47.(2021春?昆山市月考)如圖所示,一半徑為r的水平圓環(huán)上均勻分布著電荷量為+Q的電荷,在垂直于圓環(huán)面且過圓心O的軸線上有A、B、C三個(gè)點(diǎn),C和O間、O和A間的距離均為d,A和B間的距離為2d.在B點(diǎn)處有一電荷量為+q的固定點(diǎn)電荷.已知A點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零,靜電力常量為k,求:(1)O點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度;(2)C點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度.【分析】(1)帶電圓環(huán)在O點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)為零,O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度即為B處點(diǎn)電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度,根據(jù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度的計(jì)算公式進(jìn)行解答;(2)A點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)為零,根據(jù)電場(chǎng)疊加原理知求解帶電圓環(huán)在A點(diǎn)處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小,根據(jù)對(duì)稱性可得圓環(huán)在C點(diǎn)處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小,根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加方法求解C點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度?!窘獯稹拷猓海?)圓環(huán)上關(guān)于圓心對(duì)稱的兩小段圓弧上的電荷在O點(diǎn)處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小相等、方向相反,其合場(chǎng)強(qiáng)為零,則帶電圓環(huán)在O點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)為零;所以O(shè)點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度即為B處點(diǎn)電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度,則其大小為:,方向由O指向C;(2)A點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)為零,根據(jù)電場(chǎng)疊加原理知,帶電圓環(huán)和B點(diǎn)處點(diǎn)電荷在A點(diǎn)處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小均為:=、兩者方向相反根據(jù)對(duì)稱性可知,帶電圓環(huán)在C點(diǎn)處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小為=、方向沿OC向外B處點(diǎn)電荷在C點(diǎn)處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小為=、方向沿OC向外則C點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)E=EC1+EC2解得、方向沿OC向外。答:(1)O點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為,方向由O指向C;(2)C點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為、方向沿OC向外。【點(diǎn)評(píng)】本題主要是考查電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加,知道電場(chǎng)

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