2024-2025學(xué)年高二物理上學(xué)期期中考點(diǎn)大串講（人教版2019）專題02 靜電場(chǎng)中的能量（考點(diǎn)清單）含答案及解析

專題02靜電場(chǎng)中的能量清單01電勢(shì)能和電勢(shì)知識(shí)點(diǎn)1靜電力做功的特點(diǎn)1．特點(diǎn)：在靜電場(chǎng)中移動(dòng)電荷時(shí)，電場(chǎng)力所做的功與電荷的__________和__________有關(guān)，與電荷經(jīng)過的路徑________．（起始位置，終止位置，無關(guān)）2．在勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)力做功W＝qE·Lcosθ，其中θ為電場(chǎng)力與位移間的夾角．知識(shí)點(diǎn)2電勢(shì)能1．概念：電荷在__________中具有的勢(shì)能．用Ep表示．（電場(chǎng)）2．靜電力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系．eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少；,電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加.))3．電勢(shì)能的大?。弘姾稍谀滁c(diǎn)的電勢(shì)能，等于靜電力把它從該點(diǎn)移到______________時(shí)所做的功．（零勢(shì)能位置）4．零勢(shì)能點(diǎn)：電場(chǎng)中規(guī)定的電勢(shì)能________的位置，通常把離場(chǎng)源電荷___________或__________的電勢(shì)能規(guī)定為零．（為零，無窮遠(yuǎn)處，大地處）知識(shí)點(diǎn)3電勢(shì)1．定義：電荷在電場(chǎng)中某一點(diǎn)的__________與它的__________的比值．（電勢(shì)能，電荷量）2．定義式：φ＝______．（）3．單位：國際單位制中，電勢(shì)的單位是______，符號(hào)是V，1V＝1J/C．伏特4．特點(diǎn)．(1)相對(duì)性：電場(chǎng)中各點(diǎn)電勢(shì)的高低，與所選取的零電勢(shì)的位置有關(guān)，一般情況下取__________或地球表面為零電勢(shì)位置.（無窮遠(yuǎn)）(2)標(biāo)矢性：電勢(shì)是標(biāo)量，只有大小，沒有方向，但有_______.（正負(fù)）5．與電場(chǎng)線關(guān)系：沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)____________．（逐漸降低）清單02電勢(shì)差知識(shí)點(diǎn)4等勢(shì)面(1)定義：電場(chǎng)中的各點(diǎn)構(gòu)成的面。（電勢(shì)相同）(2)四個(gè)特點(diǎn)①在同一等勢(shì)面上移動(dòng)電荷時(shí)電場(chǎng)力。（不做功）②電場(chǎng)線一定與等勢(shì)面，并且從電勢(shì)的等勢(shì)面指向電勢(shì)的等勢(shì)面。（垂直，高，低）③等差等勢(shì)面越密的地方電場(chǎng)強(qiáng)度越，反之越。（大，?。苋我鈨蓚€(gè)等勢(shì)面都不相交。知識(shí)點(diǎn)5電勢(shì)差（1）定義：在電場(chǎng)中，兩點(diǎn)之間電勢(shì)的差值。（2）定義式：（UAB＝φA－φB）（3）靜電力做功與電勢(shì)差的關(guān)系①電荷q在電場(chǎng)中從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，靜電力做的功WAB等于電荷在A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)能之差。WAB＝EpA－EpB＝q(φA－φB)＝qUAB，UAB＝。（eq\f(WAB,q)）②電勢(shì)差UAB由決定，與移動(dòng)的電荷q及電場(chǎng)力做的功WAB，與零電勢(shì)點(diǎn)的選取。（電場(chǎng)本身的性質(zhì)，無關(guān)，無關(guān)）4．電勢(shì)差與電勢(shì)的關(guān)系：UAB＝，UAB＝－UBA。（φA－φB）5．勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系①電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系式：UAB＝，其中d為電場(chǎng)中兩點(diǎn)間沿電場(chǎng)方向的距離。（Ed）②電場(chǎng)強(qiáng)度的方向和大小與電勢(shì)差的關(guān)系：電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度方向指向最快的方向；在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度在數(shù)值上等于沿方向每單位距離上降低的電勢(shì)。（電勢(shì)降低，電場(chǎng)強(qiáng)度）清單03電容器及電容1．電容器(1)組成：由兩個(gè)彼此又相距很近的導(dǎo)體組成。（絕緣）(2)帶電荷量：一個(gè)極板所帶電荷量的。（絕對(duì)值）(3)電容器的充、放電①充電：電容器充電的過程中，兩極板的電荷量增加，極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度增大，電源的能量不斷儲(chǔ)存在電容器中。②放電：放電過程中，電容器把儲(chǔ)存的能量通過電流做功轉(zhuǎn)化為其他形式的能量。2．電容(1)定義：電容器所帶的與電容器兩極板之間的之比。（電荷量Q，電勢(shì)差U）(2)定義式：。（C＝eq\f(Q,U)）(3)單位：法拉(F)、微法(μF)、皮法(pF)。1F＝μF＝pF。（106，1012）(4)意義：表示電容器本領(lǐng)的物理量。（容納電荷）(5)決定因素：由電容器本身物理?xiàng)l件(大小、形狀、極板相對(duì)位置及電介質(zhì))決定，與電容器是否帶電及電壓。（無關(guān)）3．平行板電容器的電容(1)決定因素：正對(duì)面積s，電介質(zhì)ε，兩板間的距離d。(2)決定式：。(C＝eq\f(εrS,4πkd))清單04帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1．加速(1)在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，W＝qEd＝qU＝eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)。(2)在非勻強(qiáng)電場(chǎng)中，W＝qU＝eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)。2．偏轉(zhuǎn)(1)運(yùn)動(dòng)情況：如果帶電粒子以初速度v0垂直場(chǎng)強(qiáng)方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)中，則帶電粒子在電場(chǎng)中做運(yùn)動(dòng)，如圖1所示。(類平拋)圖1(2)處理方法：將粒子的運(yùn)動(dòng)分解為沿初速度方向的運(yùn)動(dòng)和沿電場(chǎng)力方向的運(yùn)動(dòng)。根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成與分解的知識(shí)解決有關(guān)問題。（勻速直線，勻加速直線）(3)基本關(guān)系式：運(yùn)動(dòng)時(shí)間t＝eq\f(l,v0)，加速度a＝eq\f(F,m)＝eq\f(qE,m)＝eq\f(qU,md)，偏轉(zhuǎn)量y＝eq\f(1,2)at2＝，偏轉(zhuǎn)角θ的正切值，tanθ＝eq\f(vy,v0)＝eq\f(at,v0)＝（eq\f(qUl2,2mdveq\o\al(2,0))，eq\f(qUl,mdveq\o\al(2,0))）1．(2023年江門名校段考)如圖所示是電子槍部分的原理圖，陰極發(fā)射的電子在強(qiáng)電場(chǎng)的作用下從陰極飛向陽極，虛線是其中一個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)路線，實(shí)線是電場(chǎng)線，A、B、C是電場(chǎng)中的三個(gè)點(diǎn)，下列說法正確的是()A．C點(diǎn)的電勢(shì)比A點(diǎn)低B．A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大C．電子從A運(yùn)動(dòng)到B的過程中電勢(shì)能增大D．從A到B電子的加速度不斷增大2．(多選)一個(gè)電荷只在電場(chǎng)力作用下從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力做了5×10-6J的功，那么()A．電荷在B處時(shí)將具有5×10-6J的電勢(shì)能B．電荷在B處將具有5×10-6J的動(dòng)能C．電荷的電勢(shì)能減少了5×10-6JD．電荷的動(dòng)能增加了5×10-6J3．某區(qū)域的電場(chǎng)線分布如圖所示，電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn)．A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小分別為EA、EB，電勢(shì)分別為φA、φB.下列判斷正確的是()A．EA<EB B．EA＝EBC．φA<φB D．φA＝φB4．一帶電粒子從某點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，徑跡如圖中虛線所示，不計(jì)粒子所受重力，則下列說法正確的是()A．該電場(chǎng)是某正點(diǎn)電荷電場(chǎng)B．粒子的速度逐漸增大C．粒子的加速度逐漸增大D．粒子的電勢(shì)能逐漸增大5．如圖所示，三條等勢(shì)線上有a、b、c、d四點(diǎn)，若將一正電荷由c經(jīng)a移到d，靜電力做正功W1，若由c經(jīng)b移到d，靜電力做正功W2，則()A．W1>W2，φ1>φ2 B．W1<W2，φ1<φ2C．W1＝W2，φ1<φ2 D．W1＝W2，φ1>φ26．(2023年潮州名校段考)某電場(chǎng)區(qū)域的電場(chǎng)線分布如圖，在電場(chǎng)中有A、B、C、D四個(gè)點(diǎn)，下面說法正確的是()A．EA>EB B．EC>EDC．φA<φB D．φC<φD7．(2023年佛山名校段考)如圖，醫(yī)用口罩由多層織物材料構(gòu)成，其中有一層熔噴布經(jīng)過特殊工藝處理后成為駐極體材料，這層材料表面長(zhǎng)期帶有正電荷，能有效吸附細(xì)小的粉塵，而這些粉塵通常是細(xì)菌和病毒傳播的載體．則其中即將被吸附的帶電粉塵一定是()A．帶正電B．沿電場(chǎng)線加速靠近熔噴布C．在靠近熔噴布的過程中電場(chǎng)力做正功D．在靠近熔噴布的過程中電勢(shì)能增加8．如圖所示，實(shí)線表示電場(chǎng)線，虛線表示等勢(shì)線，a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)分別為φa＝－50V、φb＝－20V，則a、b連線的中點(diǎn)c的電勢(shì)滿足()A．φc＝－35V B．φc＞－35VC．φc＜－35V D．以上答案都不對(duì)9．如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E＝60V/m，A、B兩點(diǎn)相距10cm，A、B連線與電場(chǎng)線的夾角為60°，則UBA的值為()A．－3V B．3VC．－6V D．6V10．某電容器的電容是30μF，額定電壓為200V，擊穿電壓為400V，對(duì)于該電容器，下列說法中正確的是()A．為使該電容器兩極板間的電壓增加1V，所需要增加的電荷量是3×10-5CB．當(dāng)電容器帶1C的電荷量時(shí)，兩極板間的電壓為3×10-5VC．該電容器能容納的電荷量最多為6×10-3CD．該電容器兩極板間能承受的最大電壓為200V11．在“觀察電容器充、放電現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)中，將直流電源、電阻、電容器、電流計(jì)、電壓表以及單刀雙擲開關(guān)組裝成如圖實(shí)驗(yàn)電路，則()A．將開關(guān)接1，電容器處于充電狀態(tài)，上極板帶正電B．將開關(guān)接1，電容器處于放電狀態(tài)，上極板帶正電C．將開關(guān)接2，電容器處于充電狀態(tài)，下極板帶正電D．將開關(guān)接2，電容器處于放電狀態(tài)，下極板帶正電12．如圖所示，a、b兩個(gè)帶正電的粒子以相同的速度先后垂直于電場(chǎng)線從同一點(diǎn)進(jìn)入平行板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)，a粒子打在B板的a′點(diǎn)，b粒子打在B板的b′點(diǎn)，若不計(jì)重力，則()A．a(chǎn)的電荷量一定大于b的電荷量B．b的質(zhì)量一定大于a的質(zhì)量C．a(chǎn)的比荷一定大于b的比荷D．b的比荷一定大于a的比荷13．(2023年福州一中期中)圖甲中的粒子直線加速器在科學(xué)研究中發(fā)揮著巨大的作用，簡(jiǎn)化如圖乙所示：沿軸線分布O(為薄金屬環(huán))及A、B、C、D、E五個(gè)金屬圓筒(又稱漂移管)，相鄰漂移管分別接在高壓電源MN的兩端，O接M端．質(zhì)子飄入(初速度為0)金屬環(huán)O的圓心沿軸線進(jìn)入加速器，質(zhì)子在金屬圓筒內(nèi)做勻速運(yùn)動(dòng)且時(shí)間均為T，在金屬圓筒之間的狹縫被電場(chǎng)加速，加速時(shí)電壓U大小相同．質(zhì)子電量為e，質(zhì)量為m，不計(jì)質(zhì)子經(jīng)過狹縫的時(shí)間，則() 甲 乙A．質(zhì)子從圓筒E射出時(shí)的速度大小為eq\r(\f(5eU,m))B．圓筒E的長(zhǎng)度為Teq\r(\f(10eU,m))C．MN所接電源是直流恒壓電源D．金屬圓筒A的長(zhǎng)度與金屬圓筒B的長(zhǎng)度之比為1∶214．如圖所示，平行板電容器的兩個(gè)極板A、B分別接在電壓為60V的恒定電源上，兩板間距為3cm，電容器所帶電荷量為6×10-8C，A極板接地．求：(1)平行板電容器的電容；(2)平行板電容器兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度；(3)圖中距B板2cm的D點(diǎn)的電勢(shì)．15．一束電子流在經(jīng)U＝5000V的加速電壓加速后，在距兩極板等距離處垂直進(jìn)入平行板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)，如圖所示．若兩極板間距離d＝1.0cm，板長(zhǎng)l＝5.0cm，那么，要使電子能從平行板間飛出，偏轉(zhuǎn)極板上最大能加多大電壓？16．如圖所示，質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子以速度v0垂直于電場(chǎng)方向從A點(diǎn)射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，并從電場(chǎng)另一側(cè)B點(diǎn)射出，且射出的速度方向與電場(chǎng)方向的夾角為30°，帶電粒子的重力不計(jì)，已知?jiǎng)驈?qiáng)電場(chǎng)的寬度為L(zhǎng)，求：(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E；(2)A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差UAB.1．（22-23高二上·河北滄州·期中）如圖甲，高大建筑物上通常都裝有避雷針，雷雨天氣時(shí)避雷針發(fā)生尖端放電現(xiàn)象，中和空氣中的電荷，達(dá)到避免雷擊的目的。圖乙所示是某次避雷針放電時(shí)的電場(chǎng)線分布，電場(chǎng)線關(guān)于直線ac對(duì)稱，且。以下說法正確的是（）A．B．接近建筑物的雷雨云帶負(fù)電C．電子在c點(diǎn)的加速度大于在a點(diǎn)的加速度D．將質(zhì)子從圖中d點(diǎn)由靜止釋放，質(zhì)子可能沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)2．如圖所示，在等量異種點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中有A、B、C三點(diǎn)，A點(diǎn)為兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)，B點(diǎn)為連線上距A點(diǎn)距離為d的一點(diǎn)，C點(diǎn)為兩點(diǎn)電荷連線中垂線上距A點(diǎn)距離也為d的一點(diǎn)，則下面關(guān)于三點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度E、電勢(shì)φ的關(guān)系，正確的是()A．EA＝EC>EB，φA>φBB．EB>EA>EC，φA>φBC．EA<EB，EA<EC，φA>φBD．因?yàn)殡妱?shì)零點(diǎn)未規(guī)定，所以無法判斷電勢(shì)高低3．(多選)如圖甲所示，AB是電場(chǎng)中的一條直線，電子以某一初速度從A點(diǎn)出發(fā)，僅在電場(chǎng)力作用下沿AB運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，其v-t圖像如圖乙所示．關(guān)于A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度EA、EB和電勢(shì)φA、φB的關(guān)系，下列判斷正確的是()A．EA>EB B．EA<EBC．φA>φB D．φA<φB4．（23-24高二上·四川成都·期中）如圖，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一虛線圓，ab和cd是圓的兩條直徑，其中ab與電場(chǎng)方向的夾角為60°，與電場(chǎng)方向平行，兩點(diǎn)的電勢(shì)差。則（）A．電場(chǎng)強(qiáng)度的大小 B．點(diǎn)的電勢(shì)比點(diǎn)的低5VC．將電子從點(diǎn)移到點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功 D．電子在點(diǎn)的電勢(shì)能大于在點(diǎn)的電勢(shì)能5．一電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布如圖所示，電場(chǎng)中有A、B、C三點(diǎn)，且，則下列關(guān)系中正確的是（）A．電場(chǎng)強(qiáng)度大小關(guān)系為B．電勢(shì)C．將一帶正電粒子由A經(jīng)B移至C點(diǎn)過程中，電勢(shì)能先增大再減小D．將一帶負(fù)電粒子由A經(jīng)B移至C點(diǎn)過程中，電場(chǎng)力先做負(fù)功再做正功6．（23-24高二上·江西南昌·期中）如圖所示，虛線A、B、C、D是某勻強(qiáng)電場(chǎng)中的4個(gè)平行且等距的等勢(shì)面，兩等勢(shì)面間的距離為1cm，其中等勢(shì)面B的電勢(shì)為0，一電子僅在靜電力的作用下運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過A、D等勢(shì)面時(shí)的動(dòng)能分別為22eV和10eV，則下列說法正確的是A．等勢(shì)面C的電勢(shì)為4VB．該勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為200V/m，方向水平向左C．電子在等勢(shì)面D的電勢(shì)能為8eVD．該電子一定能到達(dá)電勢(shì)為-16V的等勢(shì)面7．（23-24高二上·四川眉山·期中）如圖，一條電場(chǎng)線上有a、b、c三點(diǎn)，b為ac的中點(diǎn)，a、c兩點(diǎn)的電勢(shì)分別為4V和-8V。則（）A．由a點(diǎn)移動(dòng)電荷到c點(diǎn)，電場(chǎng)力一定做負(fù)功B．a(chǎn)點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)可能大于c點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)C．負(fù)電荷a點(diǎn)的電勢(shì)能一定大于c點(diǎn)的電勢(shì)能D．b點(diǎn)的電勢(shì)一定為-2V8．（23-24高二上·安徽·階段練習(xí)）如圖所示，在直角中，，，勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線平行于所在平面，且A、B、C點(diǎn)的電勢(shì)分別為5V、-1V、5V。下列說法正確的是（）A．電場(chǎng)強(qiáng)度的方向沿AB方向B．電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為150V/mC．一個(gè)電子從A點(diǎn)移動(dòng)到C點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為零D．一個(gè)電子從B點(diǎn)移動(dòng)到C點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為-6eV9．如圖所示，一平行板電容器與直流電源連接，一帶電油滴位于極板間的P點(diǎn)且恰好處于平衡狀態(tài)．現(xiàn)將電容器的極板非常緩慢地錯(cuò)開一些，使正對(duì)面積減小，其他條件不變．那么在錯(cuò)開的過程中()A．電容器的電容C增大B．電容器的電荷量Q增加C．油滴靜止不動(dòng)，電流計(jì)中的電流從N流向MD．油滴將向下加速運(yùn)動(dòng)，電流計(jì)中的電流從N流向M10．如圖所示，豎直放置的平行板電容器與電源相連，在兩極板A、B之間用輕質(zhì)絕緣細(xì)線懸掛一帶電小球，閉合開關(guān)S，小球靜止時(shí)，細(xì)線與豎直方向的夾角為θ，則下列說法正確的是()A．小球帶正電B．保持開關(guān)S閉合，僅將兩極板間的距離適當(dāng)增大，θ角將減小C．?dāng)嚅_開關(guān)S，僅將兩極板間的距離適當(dāng)增大，θ角將減小D．?dāng)嚅_開關(guān)S，僅將兩極板間的正對(duì)面積適當(dāng)減小，θ角將減小10．（22-23高二上·上海松江·期中）電子從A、B兩平行極板正中央水平射入如圖所示的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，電子的初動(dòng)能為，A、B兩極板間電壓始終為U，間距為d，且可以看成電容器，電容大小為C。若A、B極板長(zhǎng)為L(zhǎng)，不考慮電子所受重力，元電荷為e。（1）求A極板帶的電荷量Q；（2）寫出電子射出A、B極板時(shí)的偏轉(zhuǎn)距離y的表達(dá)式；（3）若使d稍微減小，（1）（2）題中求出的兩個(gè)量將如何變化，并說明理由。11．如圖所示的電場(chǎng)，等勢(shì)面是一簇互相平行的豎直平面，間隔均為d，各等勢(shì)面已在圖中標(biāo)出，現(xiàn)有一質(zhì)量為m的帶電小球以速度v0，方向與水平方向成45°角斜向上射入電場(chǎng)，要使小球做直線運(yùn)動(dòng)．問：(1)小球應(yīng)帶何種電荷？電荷量是多少？(2)在入射方向上小球最大位移量是多少？(電場(chǎng)足夠大)12．如圖所示，AB是位于豎直平面內(nèi)、半徑R＝0.5m的圓弧形的光滑絕緣軌道，其下端點(diǎn)B與水平絕緣軌道平滑連接，整個(gè)軌道處在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度E＝5×103N/C.今有一質(zhì)量為m＝0.1kg，帶電量q＝＋8×10-5C的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從A點(diǎn)由靜止釋放．若已知滑塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.05，g取10m/s2，求：(1)小滑塊第一次經(jīng)過圓弧形軌道最低點(diǎn)B時(shí)對(duì)B點(diǎn)的壓力大小和方向；(2)小滑塊在水平軌道上向右滑過的最大距離．13．（23-24高二上·北京順義·期中）如圖所示，平行板電容器與電源相連（電源內(nèi)阻忽略），兩極板A和B豎直放置，相距為d。在兩極板的中央位置，用長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣細(xì)線懸掛一個(gè)質(zhì)量為m，電荷量為q的小球。小球靜止在A點(diǎn)，此時(shí)細(xì)線與豎直方向成θ角。已知電容器的電容為C，重力加速度大小為g。求：（1）平行板電容器兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度大?。唬?）電容器極板上所帶電荷量Q；（3）用手使小球靜止置于懸點(diǎn)正下方O點(diǎn)時(shí)，剪斷細(xì)線，放手后小球恰好從右極板下邊緣射出，已知O點(diǎn)距右極板的距離為x，距極板下邊緣的高度差為h，則小球射出極板時(shí)動(dòng)能是多少？專題02靜電場(chǎng)中的能量清單01電勢(shì)能和電勢(shì)知識(shí)點(diǎn)1靜電力做功的特點(diǎn)1．特點(diǎn)：在靜電場(chǎng)中移動(dòng)電荷時(shí)，電場(chǎng)力所做的功與電荷的__________和__________有關(guān)，與電荷經(jīng)過的路徑________．（起始位置，終止位置，無關(guān)）2．在勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)力做功W＝qE·Lcosθ，其中θ為電場(chǎng)力與位移間的夾角．知識(shí)點(diǎn)2電勢(shì)能1．概念：電荷在__________中具有的勢(shì)能．用Ep表示．（電場(chǎng)）2．靜電力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系．eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少；,電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加.))3．電勢(shì)能的大小：電荷在某點(diǎn)的電勢(shì)能，等于靜電力把它從該點(diǎn)移到______________時(shí)所做的功．（零勢(shì)能位置）4．零勢(shì)能點(diǎn)：電場(chǎng)中規(guī)定的電勢(shì)能________的位置，通常把離場(chǎng)源電荷___________或__________的電勢(shì)能規(guī)定為零．（為零，無窮遠(yuǎn)處，大地處）知識(shí)點(diǎn)3電勢(shì)1．定義：電荷在電場(chǎng)中某一點(diǎn)的__________與它的__________的比值．（電勢(shì)能，電荷量）2．定義式：φ＝______．（）3．單位：國際單位制中，電勢(shì)的單位是______，符號(hào)是V，1V＝1J/C．伏特4．特點(diǎn)．(1)相對(duì)性：電場(chǎng)中各點(diǎn)電勢(shì)的高低，與所選取的零電勢(shì)的位置有關(guān)，一般情況下取__________或地球表面為零電勢(shì)位置.（無窮遠(yuǎn)）(2)標(biāo)矢性：電勢(shì)是標(biāo)量，只有大小，沒有方向，但有_______.（正負(fù)）5．與電場(chǎng)線關(guān)系：沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)____________．（逐漸降低）清單02電勢(shì)差知識(shí)點(diǎn)4等勢(shì)面(1)定義：電場(chǎng)中的各點(diǎn)構(gòu)成的面。（電勢(shì)相同）(2)四個(gè)特點(diǎn)①在同一等勢(shì)面上移動(dòng)電荷時(shí)電場(chǎng)力。（不做功）②電場(chǎng)線一定與等勢(shì)面，并且從電勢(shì)的等勢(shì)面指向電勢(shì)的等勢(shì)面。（垂直，高，低）③等差等勢(shì)面越密的地方電場(chǎng)強(qiáng)度越，反之越。（大，?。苋我鈨蓚€(gè)等勢(shì)面都不相交。知識(shí)點(diǎn)5電勢(shì)差（1）定義：在電場(chǎng)中，兩點(diǎn)之間電勢(shì)的差值。（2）定義式：（UAB＝φA－φB）（3）靜電力做功與電勢(shì)差的關(guān)系①電荷q在電場(chǎng)中從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，靜電力做的功WAB等于電荷在A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)能之差。WAB＝EpA－EpB＝q(φA－φB)＝qUAB，UAB＝。（eq\f(WAB,q)）②電勢(shì)差UAB由決定，與移動(dòng)的電荷q及電場(chǎng)力做的功WAB，與零電勢(shì)點(diǎn)的選取。（電場(chǎng)本身的性質(zhì)，無關(guān)，無關(guān)）4．電勢(shì)差與電勢(shì)的關(guān)系：UAB＝，UAB＝－UBA。（φA－φB）5．勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系①電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系式：UAB＝，其中d為電場(chǎng)中兩點(diǎn)間沿電場(chǎng)方向的距離。（Ed）②電場(chǎng)強(qiáng)度的方向和大小與電勢(shì)差的關(guān)系：電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度方向指向最快的方向；在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度在數(shù)值上等于沿方向每單位距離上降低的電勢(shì)。（電勢(shì)降低，電場(chǎng)強(qiáng)度）清單03電容器及電容1．電容器(1)組成：由兩個(gè)彼此又相距很近的導(dǎo)體組成。（絕緣）(2)帶電荷量：一個(gè)極板所帶電荷量的。（絕對(duì)值）(3)電容器的充、放電①充電：電容器充電的過程中，兩極板的電荷量增加，極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度增大，電源的能量不斷儲(chǔ)存在電容器中。②放電：放電過程中，電容器把儲(chǔ)存的能量通過電流做功轉(zhuǎn)化為其他形式的能量。2．電容(1)定義：電容器所帶的與電容器兩極板之間的之比。（電荷量Q，電勢(shì)差U）(2)定義式：。（C＝eq\f(Q,U)）(3)單位：法拉(F)、微法(μF)、皮法(pF)。1F＝μF＝pF。（106，1012）(4)意義：表示電容器本領(lǐng)的物理量。（容納電荷）(5)決定因素：由電容器本身物理?xiàng)l件(大小、形狀、極板相對(duì)位置及電介質(zhì))決定，與電容器是否帶電及電壓。（無關(guān)）3．平行板電容器的電容(1)決定因素：正對(duì)面積s，電介質(zhì)ε，兩板間的距離d。(2)決定式：。(C＝eq\f(εrS,4πkd))清單04帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1．加速(1)在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，W＝qEd＝qU＝eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)。(2)在非勻強(qiáng)電場(chǎng)中，W＝qU＝eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)。2．偏轉(zhuǎn)(1)運(yùn)動(dòng)情況：如果帶電粒子以初速度v0垂直場(chǎng)強(qiáng)方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)中，則帶電粒子在電場(chǎng)中做運(yùn)動(dòng)，如圖1所示。(類平拋)圖1(2)處理方法：將粒子的運(yùn)動(dòng)分解為沿初速度方向的運(yùn)動(dòng)和沿電場(chǎng)力方向的運(yùn)動(dòng)。根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成與分解的知識(shí)解決有關(guān)問題。（勻速直線，勻加速直線）(3)基本關(guān)系式：運(yùn)動(dòng)時(shí)間t＝eq\f(l,v0)，加速度a＝eq\f(F,m)＝eq\f(qE,m)＝eq\f(qU,md)，偏轉(zhuǎn)量y＝eq\f(1,2)at2＝，偏轉(zhuǎn)角θ的正切值，tanθ＝eq\f(vy,v0)＝eq\f(at,v0)＝（eq\f(qUl2,2mdveq\o\al(2,0))，eq\f(qUl,mdveq\o\al(2,0))）1．(2023年江門名校段考)如圖所示是電子槍部分的原理圖，陰極發(fā)射的電子在強(qiáng)電場(chǎng)的作用下從陰極飛向陽極，虛線是其中一個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)路線，實(shí)線是電場(chǎng)線，A、B、C是電場(chǎng)中的三個(gè)點(diǎn)，下列說法正確的是()A．C點(diǎn)的電勢(shì)比A點(diǎn)低B．A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大C．電子從A運(yùn)動(dòng)到B的過程中電勢(shì)能增大D．從A到B電子的加速度不斷增大【答案】B【解析】沿電場(chǎng)線電勢(shì)逐漸降低，可知C點(diǎn)的電勢(shì)比A點(diǎn)高，A錯(cuò)誤；電場(chǎng)線越密集則場(chǎng)強(qiáng)越大，可知A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大，B正確；電子從A運(yùn)動(dòng)到B的過程，電場(chǎng)力做正功，則電勢(shì)能減小，C錯(cuò)誤；從A到B電子所受的電場(chǎng)力逐漸減小，則電子的加速度不斷減小，D錯(cuò)誤．2．(多選)一個(gè)電荷只在電場(chǎng)力作用下從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力做了5×10-6J的功，那么()A．電荷在B處時(shí)將具有5×10-6J的電勢(shì)能B．電荷在B處將具有5×10-6J的動(dòng)能C．電荷的電勢(shì)能減少了5×10-6JD．電荷的動(dòng)能增加了5×10-6J【答案】CD【解析】根據(jù)電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系可知，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，C正確；根據(jù)動(dòng)能定理，外力(電場(chǎng)力)對(duì)物體做的功等于物體動(dòng)能的變化，電場(chǎng)力對(duì)物體做功為5×10-6J，物體的動(dòng)能就會(huì)增加5×10-6J，故D正確．3．某區(qū)域的電場(chǎng)線分布如圖所示，電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn)．A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小分別為EA、EB，電勢(shì)分別為φA、φB.下列判斷正確的是()A．EA<EB B．EA＝EBC．φA<φB D．φA＝φB【答案】A【解析】電場(chǎng)線的疏密代表場(chǎng)強(qiáng)的大小，電場(chǎng)線越密代表場(chǎng)強(qiáng)越大，電場(chǎng)線越疏代表場(chǎng)強(qiáng)越小，顯然A點(diǎn)處的電場(chǎng)線疏，B點(diǎn)處的電場(chǎng)線密，故EA<EB.沿電場(chǎng)線的方向電勢(shì)降落，故φA>φB，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤．4．一帶電粒子從某點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，徑跡如圖中虛線所示，不計(jì)粒子所受重力，則下列說法正確的是()A．該電場(chǎng)是某正點(diǎn)電荷電場(chǎng)B．粒子的速度逐漸增大C．粒子的加速度逐漸增大D．粒子的電勢(shì)能逐漸增大【答案】D【解析】只知道電場(chǎng)的分布，沒法判斷是正電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)，A錯(cuò)誤；由于帶電粒子是從A到B，帶電粒子受電場(chǎng)力的方向大致斜向左方，故電場(chǎng)力做負(fù)功，帶電粒子的速度減小，B錯(cuò)誤；A點(diǎn)電場(chǎng)線密集，故電場(chǎng)強(qiáng)度大，故粒子在A點(diǎn)受到的電場(chǎng)力大于在B點(diǎn)的，由牛頓第二定律可得在A點(diǎn)的加速度大于在B點(diǎn)的，C錯(cuò)誤；由于帶電粒子是從A到B，帶電粒子受電場(chǎng)力的方向大致斜向左方，故電場(chǎng)力做負(fù)功，帶電粒子的電勢(shì)能增大，D正確．5．如圖所示，三條等勢(shì)線上有a、b、c、d四點(diǎn)，若將一正電荷由c經(jīng)a移到d，靜電力做正功W1，若由c經(jīng)b移到d，靜電力做正功W2，則()A．W1>W2，φ1>φ2 B．W1<W2，φ1<φ2C．W1＝W2，φ1<φ2 D．W1＝W2，φ1>φ2【答案】D【解析】由W＝Uq可知，W1＝W2；由Wcd＝Ucd·q得，Wcd>0，q>0，可知Ucd>0，故φ1>φ2>φ3，D正確．6．(2023年潮州名校段考)某電場(chǎng)區(qū)域的電場(chǎng)線分布如圖，在電場(chǎng)中有A、B、C、D四個(gè)點(diǎn)，下面說法正確的是()A．EA>EB B．EC>EDC．φA<φB D．φC<φD【答案】B【解析】根據(jù)電場(chǎng)線的疏密程度可得EA<EB，EC>ED，故A錯(cuò)誤，B正確；沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低，所以φA>φB，φC>φD，故C、D錯(cuò)誤．7．(2023年佛山名校段考)如圖，醫(yī)用口罩由多層織物材料構(gòu)成，其中有一層熔噴布經(jīng)過特殊工藝處理后成為駐極體材料，這層材料表面長(zhǎng)期帶有正電荷，能有效吸附細(xì)小的粉塵，而這些粉塵通常是細(xì)菌和病毒傳播的載體．則其中即將被吸附的帶電粉塵一定是()A．帶正電B．沿電場(chǎng)線加速靠近熔噴布C．在靠近熔噴布的過程中電場(chǎng)力做正功D．在靠近熔噴布的過程中電勢(shì)能增加【答案】C【解析】由于口罩材料表面長(zhǎng)期帶有正電荷，則被吸附的帶電粉塵，一定是帶負(fù)電荷，A錯(cuò)誤；熔噴布產(chǎn)生的電場(chǎng)的電場(chǎng)線不一定是直線，而只有電場(chǎng)線是直線，帶電粒子的初速度為零或初速度方向與電場(chǎng)線方向在同一條直線上時(shí)帶電粒子的軌跡才與電場(chǎng)線重合，B錯(cuò)誤；被吸附的粉塵帶負(fù)電荷，負(fù)電荷靠近熔噴布的過程中電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，D錯(cuò)誤，C正確．8．如圖所示，實(shí)線表示電場(chǎng)線，虛線表示等勢(shì)線，a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)分別為φa＝－50V、φb＝－20V，則a、b連線的中點(diǎn)c的電勢(shì)滿足()A．φc＝－35V B．φc＞－35VC．φc＜－35V D．以上答案都不對(duì)【答案】B【解析】由題圖可知，這是一個(gè)非勻強(qiáng)電場(chǎng)，且Eb<Ea.若此電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng)，則φc＝－35V，而此電場(chǎng)中Eb<Ec<Ea，即從b到c過程中每一小段上的電勢(shì)降低都要比從c到a過程中每一小段上的電勢(shì)降低得慢，故φc>－35V，B正確．9．如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E＝60V/m，A、B兩點(diǎn)相距10cm，A、B連線與電場(chǎng)線的夾角為60°，則UBA的值為()A．－3V B．3VC．－6V D．6V【答案】A【解析】由圖示可知，AB方向與電場(chǎng)線方向間的夾角θ＝60°，AB兩點(diǎn)沿電場(chǎng)方向的距離d＝Lcosθ，AB兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB＝Ed＝ELcosθ＝60×0.1×eq\f(1,2)V＝3V，BA間的電勢(shì)差UBA＝－UAB＝－3V，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤．10．某電容器的電容是30μF，額定電壓為200V，擊穿電壓為400V，對(duì)于該電容器，下列說法中正確的是()A．為使該電容器兩極板間的電壓增加1V，所需要增加的電荷量是3×10-5CB．當(dāng)電容器帶1C的電荷量時(shí)，兩極板間的電壓為3×10-5VC．該電容器能容納的電荷量最多為6×10-3CD．該電容器兩極板間能承受的最大電壓為200V【答案】A【解析】ΔQ＝C·ΔU＝30×10-6×1C＝3×10-5C，A正確；當(dāng)Q＝1C時(shí)，U＝eq\f(Q,C)＝eq\f(1,30×10-6)V＝3.3×104V，電容器被擊穿，B錯(cuò)誤；擊穿電壓為400V表示電容器能承受的最大電壓為400V，最大電荷量Qm＝CUm＝30×10-6×400C＝1.2×10-2C，C、D錯(cuò)誤．11．在“觀察電容器充、放電現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)中，將直流電源、電阻、電容器、電流計(jì)、電壓表以及單刀雙擲開關(guān)組裝成如圖實(shí)驗(yàn)電路，則()A．將開關(guān)接1，電容器處于充電狀態(tài)，上極板帶正電B．將開關(guān)接1，電容器處于放電狀態(tài)，上極板帶正電C．將開關(guān)接2，電容器處于充電狀態(tài)，下極板帶正電D．將開關(guān)接2，電容器處于放電狀態(tài)，下極板帶正電【答案】A【解析】將開關(guān)接1，電源與電容器串聯(lián)，那么電容器處于充電狀態(tài)，且上極板帶正電，故A正確，B錯(cuò)誤；將開關(guān)接2，電容器與電阻相連，電容器處于放電狀態(tài)，下極板帶負(fù)電，故C、D錯(cuò)誤.12．如圖所示，a、b兩個(gè)帶正電的粒子以相同的速度先后垂直于電場(chǎng)線從同一點(diǎn)進(jìn)入平行板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)，a粒子打在B板的a′點(diǎn)，b粒子打在B板的b′點(diǎn)，若不計(jì)重力，則()A．a(chǎn)的電荷量一定大于b的電荷量B．b的質(zhì)量一定大于a的質(zhì)量C．a(chǎn)的比荷一定大于b的比荷D．b的比荷一定大于a的比荷【答案】C【解析】粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，有h＝eq\f(1,2)·eq\f(qE,m)·eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(x,v0)))eq\s\up12(2)，得x＝v0eq\r(\f(2mh,qE))，由v0eq\r(\f(2hma,Eqa))<v0eq\r(\f(2hmb,Eqb))，得eq\f(qa,ma)>eq\f(qb,mb).13．(2023年福州一中期中)圖甲中的粒子直線加速器在科學(xué)研究中發(fā)揮著巨大的作用，簡(jiǎn)化如圖乙所示：沿軸線分布O(為薄金屬環(huán))及A、B、C、D、E五個(gè)金屬圓筒(又稱漂移管)，相鄰漂移管分別接在高壓電源MN的兩端，O接M端．質(zhì)子飄入(初速度為0)金屬環(huán)O的圓心沿軸線進(jìn)入加速器，質(zhì)子在金屬圓筒內(nèi)做勻速運(yùn)動(dòng)且時(shí)間均為T，在金屬圓筒之間的狹縫被電場(chǎng)加速，加速時(shí)電壓U大小相同．質(zhì)子電量為e，質(zhì)量為m，不計(jì)質(zhì)子經(jīng)過狹縫的時(shí)間，則() 甲 乙A．質(zhì)子從圓筒E射出時(shí)的速度大小為eq\r(\f(5eU,m))B．圓筒E的長(zhǎng)度為Teq\r(\f(10eU,m))C．MN所接電源是直流恒壓電源D．金屬圓筒A的長(zhǎng)度與金屬圓筒B的長(zhǎng)度之比為1∶2【答案】B【解析】質(zhì)子從O點(diǎn)沿軸線進(jìn)入加速器，質(zhì)子經(jīng)5次加速，由動(dòng)能定理可得5eU＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,E)，質(zhì)子從圓筒E射出時(shí)的速度大小為vE＝eq\r(\f(10eU,m))，A錯(cuò)誤；質(zhì)子在圓筒內(nèi)做勻速運(yùn)動(dòng)，所以圓筒E的長(zhǎng)度為L(zhǎng)E＝vET＝Teq\r(\f(10eU,m))，B正確；同理可知，金屬圓筒A的長(zhǎng)度LA＝Teq\r(\f(2eU,m))，金屬圓筒B的長(zhǎng)度LB＝Teq\r(\f(4eU,m))，則金屬圓筒A的長(zhǎng)度與金屬圓筒B的長(zhǎng)度之比為1∶eq\r(2)，D錯(cuò)誤；因由直線加速器加速質(zhì)子，其運(yùn)動(dòng)方向不變，由題圖可知，A的右邊緣為負(fù)極時(shí)，則在下一個(gè)加速時(shí)需B右邊緣為負(fù)極，所以MN所接電源的極性應(yīng)周期性變化，C錯(cuò)誤．14．如圖所示，平行板電容器的兩個(gè)極板A、B分別接在電壓為60V的恒定電源上，兩板間距為3cm，電容器所帶電荷量為6×10-8C，A極板接地．求：(1)平行板電容器的電容；(2)平行板電容器兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度；(3)圖中距B板2cm的D點(diǎn)的電勢(shì)．【答案】(1)1×10-9F(2)2×103V/m(3)－20V【解析】(1)C＝eq\f(Q,U)＝eq\f(6×10-8,60)F＝1×10-9F.(2)E＝eq\f(U,d)＝eq\f(60V,0.03m)＝2×103V/m.(3)φD＝－Ed′＝－2×103×(0.03－0.02)V＝－20V．15．一束電子流在經(jīng)U＝5000V的加速電壓加速后，在距兩極板等距離處垂直進(jìn)入平行板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)，如圖所示．若兩極板間距離d＝1.0cm，板長(zhǎng)l＝5.0cm，那么，要使電子能從平行板間飛出，偏轉(zhuǎn)極板上最大能加多大電壓？【答案】400V【解析】加速過程中，由動(dòng)能定理得eU＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)①進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，電子在平行于板面的方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)l＝v0t②在垂直于板面的方向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度a＝eq\f(F,m)＝eq\f(eU′,dm)③豎直方向偏移的距離y＝eq\f(1,2)at2④能飛出的條件y≤eq\f(d,2)⑤由①②③④⑤式得U′≤eq\f(2Ud2,l2)＝eq\f(2×5000×(1.0×10-2)2,(5.0×10-2)2)V＝400V，即要使電子能飛出，所加電壓最大為400V．16．如圖所示，質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子以速度v0垂直于電場(chǎng)方向從A點(diǎn)射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，并從電場(chǎng)另一側(cè)B點(diǎn)射出，且射出的速度方向與電場(chǎng)方向的夾角為30°，帶電粒子的重力不計(jì)，已知?jiǎng)驈?qiáng)電場(chǎng)的寬度為L(zhǎng)，求：(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E；(2)A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差UAB.【答案】(1)eq\f(\r(3)mveq\o\al(2,0),qL)(2)eq\f(3mveq\o\al(2,0),2q)【解析】(1)帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)的水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，將v沿水平方向和豎直方向分解，則vy＝eq\f(v0,tan30°)＝eq\r(3)v0①又vy＝eq\f(qE,m)t②L＝v0t③解①②③得E＝eq\f(\r(3)mveq\o\al(2,0),qL).(2)由qUAB＝eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)④又v＝eq\f(v0,sin30°)⑤由④⑤得UAB＝eq\f(3mveq\o\al(2,0),2q).1．（22-23高二上·河北滄州·期中）如圖甲，高大建筑物上通常都裝有避雷針，雷雨天氣時(shí)避雷針發(fā)生尖端放電現(xiàn)象，中和空氣中的電荷，達(dá)到避免雷擊的目的。圖乙所示是某次避雷針放電時(shí)的電場(chǎng)線分布，電場(chǎng)線關(guān)于直線ac對(duì)稱，且。以下說法正確的是（）A．B．接近建筑物的雷雨云帶負(fù)電C．電子在c點(diǎn)的加速度大于在a點(diǎn)的加速度D．將質(zhì)子從圖中d點(diǎn)由靜止釋放，質(zhì)子可能沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)【答案】A【詳解】A．電場(chǎng)線的疏密程度表示場(chǎng)強(qiáng)的大小，由圖可知ab段的平均電場(chǎng)強(qiáng)度要大于bc段的電場(chǎng)強(qiáng)度，根據(jù)U=Ed可得因?yàn)?，所以故A正確；B．由圖乙可知避雷針帶負(fù)電，避雷針帶電是由于帶電的雷雨云靠近避雷針發(fā)生靜電感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生的，因此可推知此時(shí)接近建筑物的雷雨云帶正電，故B錯(cuò)誤；C．電場(chǎng)線的疏密程度表示場(chǎng)強(qiáng)的大小，可知a點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于c點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)，所以電子在c點(diǎn)所受電場(chǎng)力小于在a點(diǎn)所受電場(chǎng)力，則電子在c點(diǎn)的加速度小于在a點(diǎn)的加速度，故C錯(cuò)誤；D．由于d點(diǎn)所在的電場(chǎng)線是曲線，所以只在電場(chǎng)力作用下，由d點(diǎn)靜止釋放的質(zhì)子不可能沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。故選A。2．如圖所示，在等量異種點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中有A、B、C三點(diǎn)，A點(diǎn)為兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)，B點(diǎn)為連線上距A點(diǎn)距離為d的一點(diǎn)，C點(diǎn)為兩點(diǎn)電荷連線中垂線上距A點(diǎn)距離也為d的一點(diǎn)，則下面關(guān)于三點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度E、電勢(shì)φ的關(guān)系，正確的是()A．EA＝EC>EB，φA>φBB．EB>EA>EC，φA>φBC．EA<EB，EA<EC，φA>φBD．因?yàn)殡妱?shì)零點(diǎn)未規(guī)定，所以無法判斷電勢(shì)高低【答案】B【解析】由電場(chǎng)的疊加，在中垂線上，A點(diǎn)合場(chǎng)強(qiáng)最大，即EA>EC，在兩電荷連線上，A點(diǎn)合場(chǎng)強(qiáng)最小，即EB>EA；電場(chǎng)線由A指向B，則φA>φB，B正確．3．(多選)如圖甲所示，AB是電場(chǎng)中的一條直線，電子以某一初速度從A點(diǎn)出發(fā)，僅在電場(chǎng)力作用下沿AB運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，其v-t圖像如圖乙所示．關(guān)于A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度EA、EB和電勢(shì)φA、φB的關(guān)系，下列判斷正確的是()A．EA>EB B．EA<EBC．φA>φB D．φA<φB【答案】AC【解析】由v-t圖像可知，電子做的是加速度越來越小的變減速運(yùn)動(dòng)，電子受到的電場(chǎng)力就是其所受的合外力，即電場(chǎng)力越來越小，由F＝Eq可知，電場(chǎng)強(qiáng)度越來越小，即EA>EB，A正確；由于電子帶負(fù)電，其所受的電場(chǎng)力方向與場(chǎng)強(qiáng)方向相反，則電場(chǎng)強(qiáng)度的方向應(yīng)為由A指向B，由沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)越來越低，可得φA>φB，C正確．4．（23-24高二上·四川成都·期中）如圖，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一虛線圓，ab和cd是圓的兩條直徑，其中ab與電場(chǎng)方向的夾角為60°，與電場(chǎng)方向平行，兩點(diǎn)的電勢(shì)差。則（）A．電場(chǎng)強(qiáng)度的大小 B．點(diǎn)的電勢(shì)比點(diǎn)的低5VC．將電子從點(diǎn)移到點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功 D．電子在點(diǎn)的電勢(shì)能大于在點(diǎn)的電勢(shì)能【答案】D【詳解】A．兩點(diǎn)的電勢(shì)差解得電場(chǎng)強(qiáng)度的大小故A錯(cuò)誤；B．兩點(diǎn)的電勢(shì)差故B錯(cuò)誤；C．將電子從c點(diǎn)移到d點(diǎn)，因電子所受的電場(chǎng)力與位移方向相反，可知電場(chǎng)力做負(fù)功，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)沿電場(chǎng)線電勢(shì)降低，點(diǎn)的電勢(shì)大于點(diǎn)的電勢(shì)，電子帶負(fù)電，負(fù)電荷在高電勢(shì)處電勢(shì)能反而小，故電子在點(diǎn)的電勢(shì)能大于在點(diǎn)的電勢(shì)能，故D正確。故選D。5．一電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布如圖所示，電場(chǎng)中有A、B、C三點(diǎn)，且，則下列關(guān)系中正確的是（）A．電場(chǎng)強(qiáng)度大小關(guān)系為B．電勢(shì)C．將一帶正電粒子由A經(jīng)B移至C點(diǎn)過程中，電勢(shì)能先增大再減小D．將一帶負(fù)電粒子由A經(jīng)B移至C點(diǎn)過程中，電場(chǎng)力先做負(fù)功再做正功【答案】C【詳解】A．電場(chǎng)線的疏密反應(yīng)場(chǎng)強(qiáng)的大小，因此，A錯(cuò)誤；B．由于等勢(shì)面與電場(chǎng)線垂直，如圖所示可知B錯(cuò)誤；C．將一帶正電粒子由A經(jīng)B移至C點(diǎn)過程中，電場(chǎng)力先做負(fù)功在做正功，電勢(shì)能先增大再減小，C正確；D．將一帶負(fù)電粒子由A經(jīng)B移至C點(diǎn)過程中，電場(chǎng)力先做正功再做負(fù)功，D錯(cuò)誤。故選C。6．（23-24高二上·江西南昌·期中）如圖所示，虛線A、B、C、D是某勻強(qiáng)電場(chǎng)中的4個(gè)平行且等距的等勢(shì)面，兩等勢(shì)面間的距離為1cm，其中等勢(shì)面B的電勢(shì)為0，一電子僅在靜電力的作用下運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過A、D等勢(shì)面時(shí)的動(dòng)能分別為22eV和10eV，則下列說法正確的是A．等勢(shì)面C的電勢(shì)為4VB．該勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為200V/m，方向水平向左C．電子在等勢(shì)面D的電勢(shì)能為8eVD．該電子一定能到達(dá)電勢(shì)為-16V的等勢(shì)面【答案】C【詳解】A．從A到D電子的動(dòng)能減小，可知電場(chǎng)線向右，A電勢(shì)最高，等勢(shì)面B的電勢(shì)為0，設(shè)相鄰等勢(shì)面的電勢(shì)差為U，則A等勢(shì)面的電勢(shì)為+U，D的電勢(shì)為-2U，則從A到D由動(dòng)能定理解得U=4V則等勢(shì)面C的電勢(shì)為-4V，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．該勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為方向水平向右，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．電子在等勢(shì)面D的電勢(shì)能為選項(xiàng)C正確；D．因只有電場(chǎng)力做功，動(dòng)能與電勢(shì)能之和保持不變，當(dāng)電子的速度為零時(shí)，由能量守恒定律，可知其中UD=-8V，解得φ=-18V可知電子可以到達(dá)電勢(shì)為-16V的等勢(shì)面。若電子初速度方向與電場(chǎng)力方向有夾角時(shí)，當(dāng)電子速度為零時(shí)，在垂直于電場(chǎng)方向存在分速度，電子有可能不能到達(dá)-16V的等勢(shì)面，故D錯(cuò)誤。故選C。7．（23-24高二上·四川眉山·期中）如圖，一條電場(chǎng)線上有a、b、c三點(diǎn)，b為ac的中點(diǎn)，a、c兩點(diǎn)的電勢(shì)分別為4V和-8V。則（）A．由a點(diǎn)移動(dòng)電荷到c點(diǎn)，電場(chǎng)力一定做負(fù)功B．a(chǎn)點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)可能大于c點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)C．負(fù)電荷a點(diǎn)的電勢(shì)能一定大于c點(diǎn)的電勢(shì)能D．b點(diǎn)的電勢(shì)一定為-2V【答案】B【詳解】A．由于沿電場(chǎng)線電勢(shì)降低，而a點(diǎn)電勢(shì)大于c點(diǎn)電勢(shì)，可知電場(chǎng)方向由a指向c，由a點(diǎn)移動(dòng)電荷到c點(diǎn)，若移動(dòng)正電荷，電場(chǎng)力方向向右，則電場(chǎng)力做正功，若移動(dòng)負(fù)電荷，電場(chǎng)力方向向左，電場(chǎng)力做負(fù)功，故A錯(cuò)誤；B．由于圖中僅僅給出了一條電場(chǎng)線，電場(chǎng)線分布的密集程度不確定，即a點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)可能大于c點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)，故B正確；C．由于根據(jù)電勢(shì)能的表達(dá)式有可知，負(fù)電荷a點(diǎn)的電勢(shì)能一定小于c點(diǎn)的電勢(shì)能，故C錯(cuò)誤；D．由于圖中僅僅給出了一條電場(chǎng)線，電場(chǎng)線分布的密集程度不確定，即電場(chǎng)線上各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小關(guān)系不確定，電場(chǎng)可能為勻強(qiáng)電場(chǎng)，也可能為非勻強(qiáng)電場(chǎng)，只有當(dāng)為勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，才有解得可知，b點(diǎn)的電勢(shì)可能為-2V，故D錯(cuò)誤。故選B。8．（23-24高二上·安徽·階段練習(xí)）如圖所示，在直角中，，，勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線平行于所在平面，且A、B、C點(diǎn)的電勢(shì)分別為5V、-1V、5V。下列說法正確的是（）A．電場(chǎng)強(qiáng)度的方向沿AB方向B．電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為150V/mC．一個(gè)電子從A點(diǎn)移動(dòng)到C點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為零D．一個(gè)電子從B點(diǎn)移動(dòng)到C點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為-6eV【答案】C【詳解】A．由題意可知為等勢(shì)面，過點(diǎn)B作AC的垂線交AC于點(diǎn)D，根據(jù)沿電場(chǎng)線電勢(shì)降低可知電場(chǎng)強(qiáng)度的方向沿DB方向，故A錯(cuò)誤；B．電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為故B錯(cuò)誤；C．為等勢(shì)面，故一個(gè)電子從A點(diǎn)移動(dòng)到C點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為零，故C正確；D．一個(gè)電子從B點(diǎn)移動(dòng)到C點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為故D錯(cuò)誤。故選C。9．如圖所示，一平行板電容器與直流電源連接，一帶電油滴位于極板間的P點(diǎn)且恰好處于平衡狀態(tài)．現(xiàn)將電容器的極板非常緩慢地錯(cuò)開一些，使正對(duì)面積減小，其他條件不變．那么在錯(cuò)開的過程中()A．電容器的電容C增大B．電容器的電荷量Q增加C．油滴靜止不動(dòng)，電流計(jì)中的電流從N流向MD．油滴將向下加速運(yùn)動(dòng)，電流計(jì)中的電流從N流向M【答案】C【解析】將兩板緩慢地錯(cuò)開一些，兩板正對(duì)面積S減小，根據(jù)電容的決定式C＝eq\f(εrS,4πkd)得知，電容減小，故A錯(cuò)誤；電容器的電荷量Q＝CU，由于電容器電容C減小，因兩板間電壓U不變，那么極板的電量Q會(huì)減小，故B錯(cuò)誤；將平行板電容器的兩極非常緩慢地水平錯(cuò)開一些，由于電容器兩板間電壓不變，根據(jù)E＝eq\f(U,d)，得知板間場(chǎng)強(qiáng)不變，油滴所受的電場(chǎng)力不變，則油滴將靜止不動(dòng)；再由Q＝CU知，電容器帶電量減小，電容器處于放電狀態(tài)，電路中產(chǎn)生逆時(shí)針方向的電流，則電流計(jì)中有N→M的電流，故C正確，D錯(cuò)誤．10．如圖所示，豎直放置的平行板電容器與電源相連，在兩極板A、B之間用輕質(zhì)絕緣細(xì)線懸掛一帶電小球，閉合開關(guān)S，小球靜止時(shí)，細(xì)線與豎直方向的夾角為θ，則下列說法正確的是()A．小球帶正電B．保持開關(guān)S閉合，僅將兩極板間的距離適當(dāng)增大，θ角將減小C．?dāng)嚅_開關(guān)S，僅將兩極板間的距離適當(dāng)增大，θ角將減小D．?dāng)嚅_開關(guān)S，僅將兩極板間的正對(duì)面積適當(dāng)減小，θ角將減小【答案】B【解析】由圖可知，A板帶正電