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文档简介
53 电场能的性质方法点拨(1)电势能、电势、电势差、电场力的功及电荷量是标量,但都有正负涉及到它们的计算要注意正负号问题(2)电场中某一点的电势等于各点电荷在该点产生的电势的代数和1(多选)(2017江西省重点中学盟校第一次联考)如图1所示,在一个匀强电场中有一个三角形ABC,AC的中点为M,BC的中点为N.将一个带正电的粒子从A点移动到B点,电场力做功为WAB6.0109 J则以下分析正确的是()图1A若将该粒子从M点移动到N点,电场力做功WMN可能小于3.0109 JB若将该粒子从M点移动到N点,电势能减少3.0109 JC若将该粒子由B点移动到N点,电场力做功为3.0109 JD若被移动的粒子的电荷量为2109 C,可求得A、B之间的电势差UAB为3 V2(多选)(2017天津五区县模拟)空间有一与纸面平行的匀强电场,纸面内的A、B、C三点位于以O点为圆心,半径为10 cm的圆周上,并且AOC90,BOC120,如图2所示现把一个电荷量q1105 C的正电荷从A移到B,电场力做功1104 J;从B移到C,电场力做功为3104 J,则该匀强电场的场强方向和大小是()图2A场强大小为200 V/mB场强大小为200 V/mC场强方向垂直OA向右D场强方向垂直OC向下3(2018四川成都模拟)如图3所示,孤立点电荷Q固定在正方体的一个顶点上,与Q相邻的三个顶点分别是A、B、C,下列说法正确的是()图3AA、B、C三点的场强相同BA、B、C三点的电势相等CA、B、C三点所在的平面为一等势面D将一电荷量为q的检验电荷由A点沿直线移动到B点的过程中电势能始终保持不变4(2017安徽省皖南八校第二次联考)如图4所示,竖直线OO是等量异种电荷Q和Q连线的中垂线,A、B、C的位置如图所示,且都处于一矩形金属空腔内下列说法正确的是()图4AA、B、C三点电势大小关系是ACBC金属空腔上的感应电荷在A、B、C三点形成的场强方向均水平向右D金属空腔上的感应电荷在A、B、C三点形成的场强大小关系是EBECEA5(2018陕西商洛模拟)如图5所示,虚线a、b、c代表电场中一簇等势面相邻等势面之间的电势差相等,实线为一带电质点(重力不计)仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、Q是这条轨迹上的两点,据此可知()图5Aa、b、c三个等势面中,a的电势最高B电场中Q点处的电场强度大小比P点处大C该带电质点在P点处受到的电场力比在Q点处大D该带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大6(多选)(2018吉林公主岭一中模拟)位于正方形四角上的四个等量点电荷的电场线分布如图6所示,ab、cd分别是正方形两条边的中垂线,O点为中垂线的交点,P、Q分别为cd、ab上的点,则下列说法正确的是()图6AP、O两点的电势关系为POBP、Q两点电场强度的大小关系为EQEPC若在O点放一正点电荷,则该正点电荷受到的电场力不为零D若将某一负电荷由P点沿着图中曲线PQ移到Q点,电场力做功为零7(2017山东滨州一模)一带电粒子在匀强电场中仅在电场力作用下运动轨迹如图7虚线所示,在粒子运动过程中,下列说法中正确的是()图7A粒子带负电B粒子的速度一定减小C任意相等时间内,初末两位置电势差相等D任意相等时间内速度变化量相同8(多选)如图8所示,匀强电场中的A、B、C、D点构成一位于纸面内的平行四边形,电场强度的方向与纸面平行,已知A、B两点的电势分别为A12 V,B6 V,则C、D两点的电势可能分别为()图8A9 V、18 V B9 V、15 VC0 V、6 V D6 V、0 V9(多选)(2017江西省九校联考)如图9所示,已知某匀强电场方向平行正六边形ABCDEF所在平面,若规定D点电势为零,则A、B、C的电势分别为8 V、6 V、2 V,初动能为16 eV、电荷量大小为3e(e为元电荷)的带电粒子从A沿着AC方向射入电场,恰好经过BC的中点G.不计粒子的重力,下列说法正确的是()图9A该粒子一定带正电B该粒子达到G点时的动能为4 eVC若该粒子以不同速率从D点沿DF方向入射,该粒子可能垂直经过CED只改变粒子在A点初速度的方向,该粒子不可能经过C点10(2017山东烟台一模)直线mn是某电场中的一条电场线,方向如图10所示一带正电的粒子只在电场力的作用下由a点运动到b点,轨迹为一抛物线,a、b分别为a、b两点的电势下列说法中正确的是()图10A可能有aaCvBvCCaBaCvBvCDaBvC13(2017山东临沂一模)A、B为两等量异种电荷,图13中水平虚线为A、B连线的中垂线现将另两个等量异种的检验电荷a、b用绝缘细杆连接后,从离AB无穷远处沿中垂线平移到AB的连线上,平移过程中两检验电荷位置始终关于中垂线对称若规定离AB无穷远处电势为零,则下列说法中正确的是()图13A在AB的连线上a所处的位置电势a0C整个移动过程中,静电力对a做正功D整个移动过程中,静电力对a、b整体做正功14(多选)如图14所示电场,实线表示电场线一个初速度为v的带电粒子仅在电场力的作用下从a点运动到b点,虚线表示其运动的轨迹则()图14A粒子带正电B粒子受到的电场力不断减小Ca点电势高于b点电势D电场力一直做正功,动能增加15(多选)如图15所示,a、b、c、d是某匀强电场中的四个点,它们是一个四边形的四个顶点,abcd,abbc,2abcdbc2l,电场方向与四边形所在平面平行已知a点电势为24 V,b点电势为28 V,d点电势为12 V一个质子(不计重力)经过b点的速度大小为v0,方向与bc成45,一段时间后经过c点,则下列说法正确的是()图15Ac点电势为20 VB质子从b运动到c所用的时间为C场强的方向由a指向cD质子从b运动到c电场力做功为8 eV答案精析1BD2ACUAB V10 V;UBC V30 V;则UACUABUBC20 V,若设C0,则A20 V,B30 V,由几何知识得若延长AO则与BC的连线交于BC的三等分点D点,D点的电势应为20 V,则AD为电势为20 V的等势面,故场强方向垂直OA向右,大小为E V/m200 V/m,故选A、C.3B4D空腔体内部各点的电势相同,选项A、B错误;金属空腔内部各点的合场强为零,即两个点电荷的场强与感应电荷的场强等大反向,因两电荷在A、B、C三点形成的场强方向向右,故金属空腔上的感应电荷在A、B、C三点场强方向均水平向左,选项C错误;两电荷在A、B、C三点形成的场强大小关系是EBECEA;则金属空腔上的感应电荷在A、B、C三点形成的场强大小关系是EBECEA,选项D正确5C根据题图可知,P点处等差等势面比Q点处密,由电势差与电场强度的关系可知,P点处的电场强度大小比Q点处大,带电质点在P点处所受的电场力比Q点处大,选项B错误,C正确;根据带电质点的运动轨迹可知,带电质点所受电场力方向指向轨迹弯曲的方向,即由c等势面指向a等势面,由于题中没有给出带电质点所带电荷的电性,无法判断出a、b、c三个等势面中哪个等势面电势最高,选项A错误;若质点由Q向P运动,由题图可知质点所受电场力方向与运动方向的夹角为锐角,电场力做正功,带电质点电势能减小,故带电质点在P点具有的电势能比在Q点的小,若带电质点由P向Q运动,同理可知带电质点在P点具有的电势能比在Q点的小,故D错误6AD根据等量异种电荷的电场线的特点:两点电荷连线的中垂线为等势面,由对称性知,ab和cd都是等势面,它们都过O点,所以ab上的电势和cd上的电势相等,即P、O两点的电势关系为PO,A项正确;由题图电场线的疏密程度可看出P点电场线更密集,EQEP,B项错误;根据电场的矢量合成,O点场强为零,不管放什么电荷受到的电场力都是零,C项错误;由于POQ,故UPQ0,若将负电荷由P点沿曲线移到Q点,电场力做功为零,D项正确7D8.BC9.BD10.C11.B12.C13.B14BC由轨迹弯曲方向可判断出电场力方向,电场力方向指向弧内,则粒子带负电荷,A项错误;电场线的疏密代表电场的强弱,从a到b,电场强度减小,则粒子受到的电场力不断减小,B项正确;沿着电场线方向电势降低,则a点电势高于b点电势,C项正确;电场力方向与速度方向夹角大于90,一直做负功,动能减小,D项错误15ABD三角形bcd是等腰直角三角形,具有对称性,如图所示,bMbNbd,已知a点电势为24 V,b点电势为28 V,d点电势为12 V,且abcd,abbc,2abcdbc2l,因此根据几何关系,可得M点的电势为2
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