专题九 第30练 电场线 等势面及运动轨迹问题- 高考物理 必刷专题综合练

第30练电场线等势面及运动轨迹问题◆建议用时:5分钟1.(2018·天津,3,6分,难度★)如图所示,实线表示某电场的电场线(方向未标出),虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹,设M点和N点的电势分别为φM、φN,粒子在M和N时加速度大小分别为aM、aN,速度大小分别为vM、vN,电势能分别为EpM、EpN。下列判断正确的是()A.vM<vN,aM<aN B.vM<vN,φM<φNC.φM<φN,EpM<EpN D.aM<aN,EpM<EpN答案D解析电场力方向斜向右下,粒子带负电,可知电场线的方向为从右下指向左上,则N点电势低于M点电势,即φM>φN,选项B、C均错误;电场线疏密表示电场强度大小,故N点电场强度大于M点电场强度,带电粒子只受电场力,故aM<aN;由于电场力指向运动轨迹的凹侧,故带电粒子从N点运动到M点时加速,从M点运动到N点时减速,一定有vM>vN,则有EkM>EkN,由能量守恒定律可得EpM<EpN,选项A错误、选项D正确。2.(2017·天津,7,6分,难度★★)(多选)如图所示,在点电荷Q产生的电场中,实线MN是一条方向未标出的电场线,虚线AB是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹。设电子在A、B两点的加速度大小分别为aA、aB,电势能分别为EpA、EpB。下列说法正确的是()A.电子一定从A向B运动B.若aA>aB,则Q靠近M端且为正电荷C.无论Q为正电荷还是负电荷一定有EpA<EpBD.B点电势可能高于A点电势答案BC解析电子的运动可能从A向B做减速运动,也可能从B向A做加速运动,故A错;由曲线运动的特点,合外力总指向弯曲轨迹的内侧,故电场方向由M指向N,故B点的电势一定低于A点电势,故D错;若aA>aB,则场源电荷必在M端,一定为正电荷,故B正确;电子从A运动到B做减速运动,电场力做负功,电势能增加,故EpA<EpB,故C正确。3.(2017·海南,2,4分,难度★)(多选)关于静电场的电场线,下列说法正确的是()A.电场强度较大的地方电场线一定较密B.沿电场线方向,电场强度一定越来越小C.沿电场线方向,电势一定越来越低D.电场线一定是带电粒子在电场中运动的轨迹答案AC解析电场强度与电场线的密集程度有关。电场线越密,电场强度越大;反之则越小,故A正确;沿电场线方向,电势一定越来越低但电场强度不一定越来越小,比如正电荷的电场线沿电场线电场强度越来越小;沿电场线方向,电势一定越来越低,故B错误,C正确;电场线并不实际存在,它只是人为的辅助工具,而带电粒子的运动轨迹是实际存在的,故D错误。4.(2016·全国2,15,6分,难度★★)如图,P是固定的点电荷,虚线是以P为圆心的两个圆。带电粒子Q在P的电场中运动,运动轨迹与两圆在同一平面内,a、b、c为轨迹上的三个点。若Q仅受P的电场力作用,其在a、b、c点的加速度大小分别为aa、ab、ac,速度大小分别为va、vb、vc。则()A.aa>ab>ac,va>vc>vb B.aa>ab>ac,vb>vc>vaC.ab>ac>aa,vb>vc>va D.ab>ac>aa,va>vc>vb答案D解析根据库仑定律F=kqQqPr2和牛顿第二定律F=ma,又因为Q仅受P的电场力作用,可得a∝F∝1r2,已知ra>rc>rb,可得ab>ac>aa,A、B项错误;根据运动轨迹可判断Q受到的电场力为斥力,靠近P的过程中,电场力做负功,动能减小,可得Eka>Ekc>Ekb,即v5.(2016·全国3,15,6分,难度★)关于静电场的等势面,下列说法正确的是()A.两个电势不同的等势面可能相交B.电场线与等势面处处相互垂直C.同一等势面上各点电场强度一定相等D.将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面,电场力做正功答案B解析电场中电势相同的点组成的面叫等势面,电场线与等势面垂直,且电势相同的点电场强度不一定相同;电场