单元小结练电场性质的理解及应用

2134567891011121.经过探究，某同学发现：点电荷和无限大的接地金属平板间的电场(如图甲所示)与等量异种点电荷之间的电场分布(如图乙所示)完全相同.图丙中正点电荷q到MN的距离OA为L，AB是以电荷q为圆心、L为半径的圆上的一条直径，则B点电场强度的大小是(

)C解析答案2.如图所示，在真空中有两个固定的等量异种点电荷＋Q和－Q.直线MN是两点电荷连线的中垂线，O是两点电荷连线与直线MN的交点.a、b是两点电荷连线上关于O的对称点，c、d是直线MN上的两个点.下列说法中正确的是(

)A.a点的场强大于b点的场强；将一试探电荷沿MN由c移动到d，所受电场力先增大后减小B.a点的场强小于b点的场强；将一试探电荷沿MN由c移动到d，所受电场力先减小后增大C.a点的场强等于b点的场强；将一试探电荷沿MN由c移动到d，所受电场力先增大后减小D.a点的场强等于b点的场强；将一试探电荷沿MN由c移动到d，所受电场力先减小后增大C213456789101112答案3.如图所示，椭圆ABCD处于一匀强电场中，椭圆平面平行于电场线，AC、BD分别是椭圆的长轴和短轴，已知电场中A、B、C三点的电势分别为φA＝14V、φB＝3V、φC＝－7V，由此可得D点的电势为(

)A.8VB.6VC.4VD.2V解析

A、B、C、D顺次相连将组成菱形，由公式U＝Ed可知，φA－φB＝φD－φC或φA－φD＝φB－φC，解得φD＝4V，选项C正确.C213456789101112解析答案4.如图是匀强电场遇到空腔导体后的部分电场线分布图，电场线的方向如图中箭头所示，M、N、Q是以直电场线上一点O为圆心的同一圆周上的三点，OQ连线垂直于MN.以下说法正确的是(

)A.O点电势与Q点电势相等B.O、M间的电势差小于N、Q间的电势差C.将一负电荷由M点移到Q点，电荷的电势能增加D.在Q点释放一个正电荷，正电荷所受电场力将沿与OQ垂直的方向竖直向上解析由电场线的方向可知φM>φO>φN，再作出此电场中过O点的等势线，可知φO>φQ，A错误；MO间的平均电场强度大于ON间的平均电场强度，故UMO>UON，B错误；因UMQ>0，负电荷从M到Q电场力做负功，电势能增加，C正确；正电荷在Q点的电场力方向沿电场线的切线方向而不是圆的切线方向，D错误.C213456789101112解析答案5.(多选)如图，O是一固定的点电荷，虚线a、b、c是该点电荷产生的电场中的三条等势线，正点电荷q仅受电场力的作用沿实线所示的轨迹从a处运动到b处，然后又运动到c处.由此可知(

)A.O为负电荷B.在整个过程中q的速度先变大后变小C.在整个过程中q的加速度先变大后变小D.在整个过程中，电场力做功为0解析粒子所受合力的方向大致指向轨迹弯曲的凹侧，知正电荷所受的电场力背离点电荷向外，知O为正电荷，故A错误；从a处运动到b处，然后又运动到c处，电场力先做负功后做正功，则动能先减小后增大，所以速度先减小后增大，故B错误；越靠近点电荷，电场线越密，则电荷所受电场力越大，加速度越大，则加速度先增大后减小，故C正确；a与c在同一个等势面上，两点间的电势差为0，根据W＝qU，知电场力做功为0，故D正确.CD213456789101112解析答案6.(多选)两个带等量正电的点电荷，固定在图中P、Q两点，MN为PQ连线的中垂线，交PQ于O点，A为MN上的一点.一带负电的试探电荷q，从A点由静止释放，只在静电力作用下运动，取无限远处的电势为0，则(

)A.q由A向O的运动是匀加速直线运动B.q由A向O运动的过程电势能逐渐减小C.q运动到O点时的动能最大D.q运动到O点时电势能为0解析等量同种点电荷的电场线如图所示，负试探电荷q在A点由静止释放，在电场力的作用下从A向O做变加速直线运动，且电场力做正功，电势能减小，A错误，B正确；负试探电荷q通过O点后在电场力的作用下向下做变减速运动，因此q运动到O点时的速度最大，动能最大，选项C正确；因无限远处的电势为0，则O点的电势φ≠0，所以q在O点的电势能不为0，选项D错误.BC213456789101112解析答案7.(多选)如图所示，以等量同种点电荷的连线中点为原点，两点电荷连线的中垂线为x轴，E表示电场强度，φ表示电势，根据你已经学过的知识判断，在下列E－x图象和φ－x图象中，可能正确的是(

)解析在两电荷连线的中点，由于两个电荷在此处产生的场强大小相等、方向相反，所以该处场强为0，在无穷远处场强也为0，所以两点电荷连线的中点到无穷远，场强先增大后减小，且场强关于电荷连线对称，选项A正确，B错误；两点电荷连线的中垂线上场强方向从中点指向无穷远，且电势逐渐降低，选项C错误，D正确.AD213456789101112解析答案8.(多选)如图所示，光滑绝缘的水平面上方存在一个水平方向的电场，电场线与x轴平行，电势φ与坐标值x的关系式为：φ＝106x(φ的单位为V，x单位为m).一带正电小滑块P，从x＝0处以初速度v0沿x轴正方向运动，则(

)A.电场的场强大小为106V/mB.电场方向沿x轴正方向C.小滑块的电势能一直增大D.小滑块的电势能先增大后减小AD213456789101112随x值的增大，φ也增大，所以电场的方向应沿x轴负方向，选项B错；电场力对滑块P先做负功后做正功，所以滑块的电势能先增大后减小，选项D对，C错.解析答案9.一带正电的试探电荷，仅在电场力作用下沿x轴从x＝－∞向x＝＋∞运动，其速度v随位置x变化的图象如图所示.x＝x1和x＝－x1处，图线切线的斜率绝对值相等且最大.则在x轴上(

)A.x＝x1和x＝－x1两处，电场强度相同B.x＝x1和x＝－x1两处，电场强度最大C.x＝0处电势最小D.从x＝x1运动到x＝＋∞过程中，电荷的电势能逐渐增大解析正试探电荷仅在电场力作用下沿x轴从x＝－∞向x＝＋∞运动，速度先减小后增大，所受的电场力先沿－x轴方向，后沿＋x轴方向，电场线方向先沿－x轴方向，后沿＋x轴方向，则知x＝x1和x＝－x1两处，电场强度最大，但电场强度的方向相反，电场强度不同，选项A错误，B正确；电场线方向先沿－x轴方向，后沿＋x轴方向，根据顺着电场线方向电势降低可知，电势先升高后降低，则x＝0处电势最大，选项C错误；从x＝x1运动到x＝＋∞过程中，电场力沿＋x轴方向，则电场力做正功，电荷的电势能逐渐减小，选项D错误.B213456789101112解析答案10.如图所示，O、A、B、C为一粗糙绝缘水平面上的三点，不计空气阻力，一电荷量为－Q的点电荷固定在O点，现有一质量为m、电荷量为－q的小金属块(可视为质点)，从A点由静止沿它们的连线向右运动，到B点时速度最大，其大小为vm，小金属块最后停止在C点.已知小金属块与水平面间的动摩擦因数为μ，AB间距离为L，静电力常量为k，则(

)213456789101112解析答案答案C213456789101112小金属块由A点向C点运动的过程中，电场力一直做正功，电势能一直减小，故B错误；从B