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文档简介
静电场中的能量【知识梳理】一.静电力做功的特点1.如图所示,不论q经由什么路径从A点移动到B点,静电力做的功都是一样的.在匀强电场中移动电荷时,静电力做的功与电荷的起始位置和终止位置有关,与电荷经过的路径无关(填“有关”或“无关”).可以证明,对于非匀强电场也是适用的.2.静电力做功与重力做功相似,只要初、末位置确定了,移动电荷q做的功就是确定值.二.电势能1.由于移动电荷时静电力做的功与移动的路径无关,电荷在电场中也具有势能,这种势能叫做电势能,可用Ep表示.2.当正电荷在电场中从A点移动到B点时,静电力做正功,电荷的电势能减少;当电荷从B点移动到A点时,静电力做负功,即电荷克服静电力做功,电荷的电势能增加.电荷在某点的电势能,等于把它从这点移动到零势能位置时静电力做的功.4.电场力做功是电势能变化的量度,用公式表示为WAB=EpA-EpB,即电场力做正功,电荷的电势能减少,电场力做负功,电荷的电势能增加.5.电势能具有相对性.电势能零点规定:通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为零,或把电荷在大地表面上的电势能规定为零.三.电势1.电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值,叫做这一点的电势.如果用φ表示电势,用Ep表示电荷q的电势能,则φ=eq\f(Ep,q),单位为伏特,符号为V.沿着电场线的方向电势逐渐降低.2.电场中某点的电势φ=eq\f(Ep,q),在计算时应代入各自的正负号.3.电势的标量性:电势是标量,只有大小,没有方向,但有正负之分,电势为正表示比零电势高,电势为负表示比零4.电势的相对性:零电势点的选取原则:一般选大地或无限远处为零电势,只有选取了零电势点才能确定某点的电势大小.5.电势是描述电场性质的物理量,决定于电场本身,与试探电荷无关.6.判断电势高低的方法:(1)利用电场线:沿着电场线方向电势逐渐降低(此为主要方法);(2)利用公式φ=eq\f(Ep,q)判断,即在正电荷的电势能越大处,电势越高,负电荷电势能越大处,电势越低.四.等势面1.电场线跟等势面垂直,并且由电势高的等势面指向电势低的等势面.2.等势面的特点:(1)在等势面上移动电荷时,静电力不做功.(2)电场线跟等势面垂直,并且由电势高的等势面指向电势低的等势面.(3)等势面密的地方,电场强度较强;等势面疏的地方,电场强度较弱.(4)任意两个等势面不相交.五.电势差1.用不同的位置作为测量高度的起点,同一地方的高度的数值就不相同,但两个地方的高度差却保持不变.同样的道理,选择不同的位置作为电势零点,电场中某点电势的数值也会改变,但电场中某两点间的电势的差值却保持不变.2.电场中两点间电势的差值叫做电势差,也叫电压.电势差的计算公式UAB=φA-φB,UBA=φB-φA,UAB=-UBA.3.电势差是标量,有正负,电势差的正负表示电势的高低.UAB>0,表示A点电势比B点电势高.六.静电力做功与电势差的关系1.电荷q在电场中从A点移动到B点,A、B两点间的电势差为UAB,则静电力做功WAB=qUAB或UAB=WAB/q.2.静电力做功与电势差的关系:WAB=qUAB或UAB=eq\f(WAB,q).3.公式WAB=qUAB或UAB=eq\f(WAB,q)中各物理量符号的处理方法:(1)带正、负号进行运算:把电荷q的电性和两点间的电势差U的正负代入;功为正,则说明静电力做正功,电荷的电势能减小;功为负,则说明静电力做负功,电荷的电势能增大.(2)只将绝对值代入公式运算:即在计算时,q、U都取绝对值,算出的功也是绝对值,至于静电力做的是正功还是负功,可以根据电荷的正、负及电荷移动的方向与电场线方向的关系进行判断.(3)用关系式WAB=qUAB进行相关计算时要注意W与U的角标要对应,不要造成混乱,因为UAB=-UBA,WAB=-WBA.七.电势差与电场强度的关系1.匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场方向的距离的乘积,即UAB=Ed.2.公式U=Ed只适用于匀强电场,其中d为A、B两点沿电场方向的距离.3.电场中A、B两点的电势差UAB跟电荷移动的路径无关,由电场强度E及A、B两点沿电场方向的距离d决定.4.公式E=eq\f(U,d)说明电场强度在数值上等于沿电场方向每单位距离上降低的电势.5.在匀强电场中,沿任意一个方向,电势降落都是均匀的,故在同一直线上相同间距的两点间电势差相等;在匀强电场中,相互平行且长度相等的线段两端点的电势差相等.八.关于E=U/d的说明1.在匀强电场中,电场强度的大小等于两点间的电势差与两点沿电场强度方向距离的比值.也就是说,电场强度在数值上等于沿电场方向每单位距离上降低的电势.2.由该公式得出的场强单位是V/m,以前学习的场强单位是N/C.九.对电场强度的进一步理解1.教材中给出了电场强度的三个计算公式,这三个公式的物理意义及适用范围是不相同的,为了加强对这三个公式的理解,下面列表进行对比.请填空.区别公式物理含义引入过程适用范围说明E=eq\f(F,q)电场强度大小的定义式eq\f(F,q)与F、q无关,是反映某点电场的性质一切电场q为试探电荷的电荷量E=keq\f(Q,r2)真空中点电荷场强的决定式由E=eq\f(F,q)和库仑定律导出在真空中,场源电荷Q是点电荷Q为场源电荷的电荷量E=eq\f(U,d)匀强电场中场强的决定式由F=qE和W=qU导出匀强电场d为沿电场方向的距离十.静电平衡状态下导体的电场1.如图所示,把一个不带电的金属导体ABCD放到场强为E0的电场中,导体内的自由电子受到库仑力的作用,将向着与电场相反的方向定向移动.这样,在导体的AB面上将出现负电荷,在CD面上将出现正电荷.这就是静电感应现象.2.导体两面出现的正负电荷在导体内部产生与E0方向相反的电场E′,当这两个电场叠加使导体内部各点的合电场等于0时,导体内的自由电子不再发生定向移动,导体达到了静电平衡状态.3.处于静电平衡状态的导体,内部的电场场强处处为0.4.处于静电平衡状态的整个导体是个等势体,它的表面是个等势面.十一.静电平衡状态导体的特点1.处于静电平衡状态的导体,其外部表面附近任何一点的场强方向必定与这点的表面垂直.整个导体是个等势体.它的表面是个等势面.2.静电平衡时,导体上的电荷分布有以下两个特点:(1)导体内部没有电荷,电荷只分布在导体的表面.(2)在导体外表面,越尖锐的位置电荷的密度(单位面积的电荷量)越大,凹陷的位置几乎没有电荷.十二.尖端放电静电屏蔽1.所带电荷与导体尖端的电荷符号相反的粒子,由于被吸引而奔向尖端,与尖端上的电荷中和,这相当于导体从尖端失去电荷.这个现象叫做尖端放电.2.金属壳或金属网的空腔内不受外界电场的影响,壳(网)内电场强度保持为0,外电场对壳(网)内的仪器不会产生影响,金属壳(网)的这种作用叫做静电屏蔽.十三.电容器与电容1.在两个相距很近的平行金属板中间夹上一层绝缘物质——电介质(空气也是一种电介质),就组成一个最简单的电容器,叫做平行板电容器.2.把电容器的一个极板与电池组的正极相连,另一个极板与负极相连,两个极板就分别带上了等量的异号电荷,这个过程叫做充电.用导线把充电后的电容器的两极板接通,两极板上的电荷中和,电容器又不带电了,这个过程叫做放电.3.任何两个彼此绝缘又相距很近的导体,都可以看成一个电容器.4.电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的比值,叫做电容器的电容,公式C=eq\f(Q,U),单位是法拉,符号是F,1F=1C/V,1F=106μF=1012pF.电容是表示电容器储存电荷的特性的物理量.5.电容器的电容在数值上等于两极板间每升高(或降低)单位电压时增加(或减少)的电荷量.C=eq\f(Q,U)=eq\f(ΔQ,ΔU),对任何电容器都适用.Q为电容器的带电荷量,是其中一个极板上带电荷量的绝对值.十四.平行板电容器的电容1.平行板电容器的电容C与极板的正对面积S成正比,跟两极板间的距离d成反比,公式表达式为C=eq\f(εrS,4πkd),式中k为静电力常量,εr是一个常数,与电介质的性质有关,称为电介质的相对介电常数.2.平行板电容器的电容与两平行极板正对面积S成正比,与电介质的相对介电常数εr成正比,与极板间距离d成反比,其表达式为C=eq\f(εrS,4πkd),两板间为真空时相对介电常数εr=1,其他任何电介质的相对介电常数εr都大于1.3.C=eq\f(Q,U)适用于所有电容器;C=eq\f(εrS,4πkd)仅适用于平行板电容器.十五.常见电容器1.常见的电容器,从构造上看,可以分为固定电容器和可变电容器两类.2.加在电容器两极板上的电压不能超过某一限度,超过这个限度,电介质将被击穿,电容器损坏,这个极限电压称为击穿电压.电容器外壳上标的是工作电压,或称额定电压,这个数值比击穿电压低.十六.平行板电容器的动态分析1.分析方法:抓住不变量,分析变化量.其理论依据是:(1)电容器电容的定义式C=eq\f(Q,U);(2)平行板电容器内部是匀强电场,E=eq\f(U,d);(3)平行板电容器电容的决定式C=eq\f(εrS,4πkd).2.两种典型题型(1)电压不变时:若电容器始终与电源相连,这时电容器两极板间的电压是不变的,以此不变量出发可讨论其他量的变化情况.(2)电荷量不变时:若电容器在充电后与电源断开,这时电容器两极板上的电荷量保持不变,在此基础上讨论其他量的变化.十七.带电粒子的加速1.如图所示,质量为m、带正电荷q的粒子,在电场力作用下由静止开始从正极板运动到负极板过程中,电场力对它做的功W=qU,由动能定理可知W=qU=eq\f(1,2)mv2,可以求出粒子到达负极板时的速度v=eq\r(\f(2qU,m)).2.电子、质子、α粒子、离子等微观粒子,它们的重力远小于电场力,处理问题时可以忽略它们的重力.带电小球、带电油滴、带电颗粒等,质量较大,处理问题时重力不能忽略.3.带电粒子仅在电场力作用下加速,若初速度为零,则qU=eq\f(1,2)mv2;若初速度不为零,则qU=eq\f(1,2)mv2-eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0).十八.带电粒子的偏转1.带电粒子的电荷量为q、质量为m,以速度v0垂直电场线射入两极板间的匀强电场.板长为l、板间距离为d,两极板间的电势差为U.(1)粒子在v0方向上做匀速直线运动,穿越两极板的时间为eq\f(l,v0).(2)粒子在垂直于v0的方向上做初速度为0的匀加速直线运动,加速度为a=eq\f(qU,md).2.运动状态分析:带电粒子(不计重力)以初速度v0垂直于电场线方向飞入匀强电场时,受到恒定的与初速度方向垂直的电场力作用而做匀变速曲线运动.3.偏转问题的分析处理方法:与平抛运动类似,即应用运动的合成与分解的知识分析处理.4.两个特殊结论(1)粒子射出电场时速度方向的反向延长线过水平位移的中点,即粒子就像是从极板间eq\f(l,2)处射出一样.(2)速度偏转角θ的正切值是位移和水平方向夹角α的正切值的2倍,即:tanθ=2tanα.十九.示波管的原理1.示波管是示波器的核心部件,由电子枪、偏转电极和荧光屏组成,管内抽成真空.2.如图2所示,电子枪中发射出来的电子经加速电场加速后,以很大的速度进入偏转电场,如在电极YY′之间加一个待显示的信号电压,XX′偏转电极通常接入仪器自身产生的锯齿形电压,叫做扫描电压.如果信号电压和扫描电压的周期相同,就可以在荧光屏上得到待测信号在一个周期内随时间变化的稳定图象.【冲刺练习】一、选择题1.(2023·浙江学业考试模拟)如图所示,水平放置的平行板电容器,两板带等量异种电荷,两板间距为;断开电源后,一带电小球贴着上极板以速度水平射入电场,沿下板边缘飞出;保持下板不动,将上板上移距离,小球仍以相同的速度从原处飞入,则带电小球(
)
A.仍从下板边缘飞出B.将从上板边缘飞出C.将打在下板中央 D.沿直线运动2.(2023·浙江学业考试模拟)如图所示,空间有、两个点电荷,实线为电场线,虚线为某带电粒子只在电场力作用下的运动轨迹,、为轨迹上的两点,则(
)A.、为等量异种电荷 B.点的电场强度比点的大C.点的电势比点的高 D.粒子从点运动到点,电势能减小3.(2023·浙江统考学业考试)如图所示,为一点电荷的电场,其中实线箭头表示电场线,三条虚直线等间距,,那么以下说法成立的是(
)A.该场源电荷为正电荷 B.电势C. D.一个电子从点运动到点,电势能减少4.(2023·浙江学业考试)如图所示,带电粒子沿带电平行板中线射入,带电粒子偏转射出电场,平行板之间电场为匀强电场,不计重力影响,则下列说法正确的是()A.若射入的初速度加倍,侧移量加倍 B.若射入的初速度加倍,偏转角减半C.若两板间电压U加倍,侧移量加倍 D.若两板间电压U加倍,偏转角加倍5.(2023·浙江学业考试)关于下列图片中现象的解说正确的是(
)A.图甲中宇航员在天宫二号上展示的水珠成球形是因为不受地球的引力作用B.图乙中电缆线使用金属网状编织层包裹着导线是利用了静电屏蔽的原理C.图丙中剪断细绳OA瞬间,两小球加速度都相同D.图丁中人用手接触起电机的金属球时头发竖起来,属于尖端放电6.(2023·浙江学业考试)如图所示,实线(直线)表示未标出方向的电场线,虚线表示一带电粒子仅受电场力作用下穿越电场时的运动轨迹,则下列说法正确的是(
)A.该电场可能是两个等量异种点电荷产生的合电场B.该带电粒子一定带负电C.带电粒子在A点电势能一定大于在B点电势能D.带电粒子在A点的动能一定大于在B点的动能7.(2023·浙江学业考试模拟)如图是“超级电容器”,铭牌上一组数据“2.7V,50F”。下列说法正确的是(
)A.该电容器充的电荷量越多,它的电容就越大B.该电容器只有电压为2.7V时,电容才为50FC.该电容器只能在“2.7V”的电压下充电D.该电容器的最大充电量为135C8.(2022·浙江杭州学业考试)如图所示,一电荷仅受电场力作用沿虚线从A点运动到B点,则运动过程中下列说法正确的是()
A.该电荷带正电B.该电荷做加速运动C.该电荷电势能增加 D.该电荷的加速度在减小9.(2022·浙江杭州学业考试)如图所示,在甲图中a、b两点是以点电荷为圆心的同一个圆上的两点,在乙图中a、b是在两等量异种点电荷连线中垂线上对称的两点,则以下说法正确的是(
)
A.在图甲中a、b两点的电场强度相同 B.在图甲中a、b两点的电势不相同C.在图乙中a、b两点的电场强度相同 D.在图乙中a、b两点的电势不相同10.(2022·浙江杭州学业考试)带电体周围空间分布电场线及其等势线如图所示,、、为电场中三个点,下列说法正确的是(
)
A.带电体带负电B.点电势最高C.点电场强度最大 D.一负点电荷从经到过程中,电势能一直变小11.(2023·浙江高二学业考试)图甲是示波管的原理图,图乙是电子在偏转电极间运动的示意图,电子以的速度沿两极板的中心线进入,并射到荧光屏。图乙中极板的长度为l,间距为d,板间电压为U。已知电子电荷量为e,质量为m,则电子在偏转电极间运动的()A.加速度B.加速度C.偏移距离 D.偏移距离12.(2022·浙江学业考试)正点电荷的电场线和等势线如图所示,下列说法正确的是(
)A.a点的电势比d点的高B.b点的电场强度比c点的小C.正点电荷从c点移到b点,静电力做正功D.负点电荷从c点沿圆弧移到d点,电势能增大13.(2021·全国模拟)对于如图所示的四幅有关电场的图,下列说法正确的是()A.图1为等量同种点电荷形成的电场线B.图2中,离点电荷距离相等的a、b两点电场强度相同C.图3中,在c点静止释放一正电荷,可以沿着电场线运动到d点D.图4中,e、f连线与极板平行,某一电荷放在e点与放在f点,它们的电势能相同14.(2022·浙江学业考试)如图所示,两块相互靠近彼此绝缘的平行金属板组成平行板电容器,极板N与静电计金属球相连,极板M和静电计的外壳均接地。在两板相距为d时,给电容器充电,静电计指针张开一定角度。在整个实验过程中,保持电容器的带电量不变,下面的操作中能使静电计指针张角变大的是(
)A.仅将M板向上平移B.仅将M板向右平移C.仅在M、N之间插入云母板D.仅在M、N之间插入金属板,且不和M、N接触15.(2021·浙江学业考试)如图所示为两个等量正电荷Q1和Q2形成电场的电场线,在该电场中()A.M点处的电场强度比N点处的电场强度大B.Q1与Q2之间的连线上电场强度处处为零C.Q1与Q2连线中点处的电势为零D.从M点沿直线到N点电势不断降低16.(2021·浙江学业考试)已知水平放置的平行板电容器上极板带正电,下极板带负电。电容器的极板长度为L,两极板间距离为d。一倾斜绝缘挡板放置如图所示位置。质量为m,电荷量为q的带正电小球以速度v垂直电场线从电容器的上边缘射入,恰好落在绝缘挡板的中点处,已知电场强度,则()
A.带电小球在运动过程中的加速度为B.若,则带电小球恰好垂直落在斜面上C.带电小球经过落在斜面上D.电场力对带电小球做功为mgL17.(2021·浙江学业考试)如图所示是某异种电荷的电场线分布,虚线是某带电粒子从A点运动到B点的运动轨迹(该粒子仅受电场力作用),下列说法正确的是()A.图中是等量异种电荷的电场线B.该带电粒子带正电C.A处电场强度比B处电场强度小D.该粒子在A处的电势能比在B处的电势能要小18.(2021·浙江学业考试)如图所示,在场强为E的匀强电场中,有一个电量为q的正点电荷,使它从A点沿着电场线方向移到B点,电场力对它做功;如果使它从A点沿路径ACB移到B点,其中AB与CB垂直,此过程电场力做功为。则()A.B.C.A点电势比B点电势高 D.正点电荷q从A点移到C点的过程,电势能增大19.(2021·浙江学业考试)如图所示是某种电学元件的实物照片。元件中固定不动的一组铝片叫定片,可以转动的一组铝片叫动片这种元件是()A.电源B.电阻C.开关 D.可变电容器20.(2020·浙江学业考试)如图所示是美国物理学家密立根测定电子电荷量的实验装置示意图。两块水平放置的金属板分别与电源的正、负极相接,板间产生方向竖直向下的匀强电场。用喷雾器把许多油滴从上板中间的小孔喷入电场,油滴从喷口出来时由于摩擦而带负电。实验中,观察到某一油滴P在两板间向下运动,则P在板间向下运动过程中()A.所受电场力方向竖直向下B.从低电势向高电势运动C.所受电场力对其做负功D.电势能减小21.(2020·浙江学业考试)如图为某规格的电容器,下列关于该电容器的说法正确的是()A.该电容器只有接80V的恒定电压时才能工作B.给该电容器充电或放电过程中有电荷流过电容器C.电容器上不带电,其电容也是1000μFD.外壳上所标的80V指的是击穿电压22.(2020·浙江学业考试)点电荷产生的电场如图所示,a、b为同一条电场线上的两点,则下列判断正确的是()A.a、b两点的电场强度B.a、b两点的电势C.负电荷在a点的电势能要小D.正电荷在b点电场力与电场方向相反23.(2020·浙江学业考试)在某个空间中有一匀强电场如图所示,放入一点电荷,将它由点A移至点B,电场力做功3×10-3J。则下列说法正确的是()A.A点的电势比B点低B.点电荷带负电C.该过程中,点电荷的电势能减少了3×10-3JD.该过程中,点电荷的动能减少了3×10-3J24.(2020·浙江学业考试)如图所示,实线为三个电荷量相同的带正电的点电荷、、的电场线分布,虚线为某试探电荷从点运动到点的轨迹,则下列说法正确的是(
)A.该试探电荷为负电荷B.点的电场强度比点的电场强度小C.该试探电荷从点到点的过程中电势能先增加后减少D.该试探电荷从点到点的过程中动能先增加后减少25.(2019·浙江学业考试)如图所示,AB、CD两块平行金属板接上恒定电压,平行金属板长度为l,间距为d,a、b两个电子分别以相同的速度v水平射入电场,a电子从上极板边缘射入,b电子从电场中间射入恰好打在下极板边缘的D点,平行金属板外电场忽略不计,电子的荷质比为k,则下列说法正确的是()A.上极板带正电B.a、b两个电子在电场中运动时间不相同C.两块平行金属板间电压为D.要使两个电子都打在下极板上,CD板应向上移动26.(2020·浙江学业考试模拟)空间有一沿x轴分布的电场,其场强E随x变化的图像如图所示,规定场强沿x轴正方向为正方向。x1和x2为x轴上的两点。一负电荷从x1运动到x2,则该电荷的电势能()A.先减小后增大B.先增大后减小C.逐渐增大D.逐渐减小27.(2020·浙江学业考试模拟)如图所示,是点电荷电场中的两点,则(
)A.该点电荷带负电B.A点电势低于B点电势C.A点电场强度大于B点电场强度D.负电荷从A点移到B点电场力做正功28.(2020·浙江学业考试)如图是某电场中的一条电场线,P、Q是这条电场线上的两点,若将带负电的点电荷从P点由静止释放,点电荷仅在电场力作用下沿电场线从P向Q加速运动,且加速度变小,则下述判断正确的是(
)A.Q点的电场强度比P点的大 B.P点的电势比Q点的高C.该电场可能是匀强电场 D.运动过程中,点电荷的电势能不断减少29.(2024·江苏学业考试)如图所示虚线、、是电场中一组等电势差的等势线,实线是正点电荷仅在电场力作用下的运动轨迹,、是轨迹上的两点,则下列说法正确的是()
A.等势线的电势比等势线的电势低B.点电荷在点的速率一定比它在点的大C.点电荷在点的加速度大小一定比它在点的大D.点电荷一定是从点运动到点的30.(2023·山西学业考试)如图所示,虚线为竖直平面内匀强电场的等势线,相邻等势线间的电势差相等,间距,A、B为虚线上的两点。该匀强电场的场强方向水平向右,场强大小为100N/C,若规定B点电势为0,将电荷量为的正电荷从A点移动到B点,下列判断正确的是()A.该电荷在A点受到的电场力比B点大B.A点的电势高于B点C.A、B间的电势差为2VD.该电荷在A点的电势能为31.(2023上·江苏盐城·高二统考学业考试)在如图所示的静电场中,将试探电荷从A点移到B点,则该试探电荷所受电场力F和电势能()
A.F和均减小B.F和均增大C.F减小,增大 D.F增大,减小32.(2023·天津河北学业考试)真空中有一个静止的、带负电的点电荷,其周围的电场线分布如图所示,a、b、c是同一条电场线上的三个点,它们的电场强度大小分别为、、,电势分别为、、。下列说法正确的是()A. B. C. D.33.(2023·宁夏学业考试)如图所示,a、b、c为电场中同一条电场线上的三点,其中c为ab的中点。已知a、b两点的电势分别为,,则下列叙述正确的是()
A.该电场在c点的电势一定为5VB.a点处的场强Ea一定小于b点处的场强EbC.正电荷从a点运动到b点的过程中电势能一定增大D.正电荷只受电场力的作用从a点运动到b点的过程中动能一定增大34.(2023·福建学业考试)电容器是一种重要的电学元件,它能储存电荷。某电容器如图所示,其外壳标识中的“220μF”是指电容器的()A.电容 B.电流 C.电能 D.电阻35.(2023·贵州学业考试)如图所示,平行板电容器与电动势为E的直流电源(内阻不计)连接,现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离,则()A.电容器的电容增大B.电容器两极板间电压减小C.电容器所带电荷量减少 D.电容器两极板间电场强度不变36.(2024·江苏盐城学业考试)电场中某区域的电场线分布如图所示,a、b、c是电场中的三点。带正电的检验电荷置于这三点时电势能分别为Epa、Epb、Epc,则()A.Epa>Epb>Epc B.Epa<Epb<Epc C.Epa=Epb=Epc D.Epa>Epb=Epc37.(2023·贵州学业考试)如图所示,空间有一水平向右的匀强电场,一带电微粒以初速度从A点沿直线运动到B点,微粒除受到电场力和重力外,不受其它力。则()A.微粒带正电 B.从A点到B点,微粒的电势能增加C.从A点到B点,微粒的动能减小 D.从A点到B点,微粒的机械能增加38.(2023·江苏扬州学业考试)对电容器,以下说法中正确的是(
)A.电容器所带电荷量越多,电容越大B.电容器两极板电压越大,电容越大C.电容器是可以储存电能的元件D.电容器放电时,把其他形式的能转化为电能39.(2023·湖北学业考试)某种电容器的电容为C,当极板上所带电量为Q时,两极板间的电势差为U,当极板上所带电量为3Q时,下列说法正确的是()A.电容器的电容为3CB.电容器的电容为CC.电容器两极板间的电势差为UD.电容器两极板间的电势差为040.(2023·全国学业考试)电动客车刹车时可把部分动能转化成电能回收储存再使用,车的核心元器件是超级电容器,该电容器能反复充放电很多次,完全充电后,车辆平均里程可达250~300公里。下列说法正确的是(
)A.电容器放电的过程中,电量逐渐减少,电容也逐渐减小B.电容器放电的过程中,电量逐渐减少,电容器两极板间的电压不变C.电容器充电的过程中,电量逐渐增加,电容保持不变D.电容器充电的过程中,电量逐渐增加,电容逐渐变大41.(2023·湖北学业考试)关于电场线说法正确的是()A.电场线在电场中真实存在B.任意两条电场线可以相交C.顺着电场线的方向电势逐渐降低D.顺着电场线的方向电势逐渐升高42.(2023·江苏扬州开学考试)下列元器件,名称正确的是()
A.可变电容器、发光二极管、电阻箱、固定电容器B.电源、固定电容器、电阻箱、固定电容器C.线圈、固定电容器、电阻箱、二极管D.可变电容器、发光二极管、滑动变阻器、固定电容器43.(2023·江苏南京学业考试)如图所示,匀强电场的场强E=100V/m,垂直于电场线方向的A、B两点相距10cm,则UAB的值为()
A.10V B.1000V C.-100V D.044.(2023·湖南娄底学业考试)可用如图所示的电路对电容器进行充电。在对电容器充电的过程中,下列说法正确的是()
A.电容器所带的电荷量逐渐增大 B.电容器所带的电荷量保持不变C.电容器的电容逐渐增大 D.电容器两极间的电压逐渐减小45.(2022·天津红桥学业考试)原来静止的点电荷在只受电场力时()A.一定从场强大处向场强小处运动B.一定从电势高处向电势低处运动C.一定从电势能大处向电势能小处运动D.以上三种说法都不正确46.(2023·陕西渭南学业考试)如图所示,A、B、C是匀强电场中一直角三角形的三个顶点,其中,AB方向与电场方向平行,下列说法正确的是()A.A点的电场强度大于B点的电场强度B.A点的电场强度大于C点的电场强度C.A点的电势大于B点的电势D.A点的电势等于B点的电势47.(2023·广东学业考试)点电荷M和金属平板N周围的电场线分布如图所示,a、b为同一条电场线上的两点,下列说法正确的是()A.M带正电,N的上表面带正电 B.M带负电,N的上表面带负电C.a、b两点的电场强度相等 D.a点的电势比b点的电势高48.(2022·广西学业考试)如图所示,在正点电荷形成的电场中,将带正电的试探电荷从A处移到B处,则()A.A处电势等于B处电势 B.A处电势小于B处电势C.电场力对试探电荷做负功 D.电场力对试探电荷做正功49.(2023·安徽学业考试)关于等势面的说法中不正确的是()A.在电场中电势相等的各点构成的面叫作等势面B.电势相等的两点在同一个等势面上C.在同一个等势面上移动电荷时,静电力做功D.等势面一定跟电场线垂直50.(2023上·浙江·高二学业考试)某一区域的电场线分布如图所示,A、B、C是电场中的三个点,则()A.C点的电场强度最大B.A点电势比B点电势高C.负电荷在A点由静止释放后沿电场线运动D.负电荷从B点移到C点过程中克服电场力做功51.(2023上·浙江·高二学业考试)小明同学在“观察电容器的充、放电现象”实验中给一个固定电容器充电。下列描述电容器电荷量Q、电压U、电容C之间关系的图像中,正确的是()A.B.C. D.52.(2023·辽宁沈阳学业考试)如图为电子束焊接机示意图,图中带箭头的虚线代表电场线,B、C是电场中两点。K为阴极,A为阳极,下列说法正确的是()A.B点电势高于C点电势B.B点电势低于C点电势C.B点电场强度大于C点电场强度D.B点场强等于C点场强53.(2022上·江苏常州学业考试)某电场的电场线分布如图所示,正确的是()A.c点场强大于b点场强B.a点电势低于b点电势C.若电荷+q由a点释放,它将沿电场线运动到b点D.若d点再固定一点电荷-Q,将电荷+q由a移至b的过程中,电势能减小54.(2022·江苏徐州学业考试)如图所示,在电场中沿电场线移动一个带正电的点电荷。移动过程中()A.电荷所受电场力做正功,电荷电势能增加B.电荷所受电场力做正功,电荷电势能减少C.电荷所受电场力做负功,电荷电势能增加D.电荷所受电场力做负功,电荷电势能减少55.(2023·北京学业考试)电场线、等势面均可形象的描述电场。某区域的电场分布如图所示,带箭头的实线为电场线,虚线为等势面,A、B、C三点的电场强度分别为、、,电势分别为、、。关于这三点电场强度和电势的比较,下列判断正确的是()A. B. C. D.56.(2022·湖南学业考试)如图,水平放置的两块带等量异种电荷的平行金属板M、N,它们之间的电场线是间隔相等的平行线,P、Q是电场中的两点。下列说法正确的是()A.M带正电、N带负电 B.M带负电、N带正电C.P、Q两点的电场强度EP>EQ D.P、Q两点的电势57.(2022·广东学业考试)如图所示的匀强电场中,a、b、c三条虚线分别与电场线垂直。下列说法错误的是()A.a线上各点的电势均相等B.b线上各点的电势都比c线上各点的电势高C.a线上各点的电场强度均相同D.b线上各点的电场强度都比c线上各点的电场强度大58.(2023·福建学业考试)一正点电荷形成的电场,如图实线是其中的三条电场线,另一带电的点电荷从M点射入电场,仅受电场力作用下沿图中虚线运动到N点,则该点电荷从M向N运动的过程中()A.动能一直增加B.合力一直减小C.电势能一直减少 D.动能和电势能的总和一直减少59.(2021·江苏淮安学业考试)如图,a、b是电场线上的两点,将一点电荷q从a移到b,电场力做正功为W,且知a、b间的距离为d,以下说法正确的是()A.b处的电场强度大小一定为B.a处的电场强度大小一定为C.a、b两点间的电势差一定为D.a点的电势一定为60.(2022·广西学业考试)如果在某电场中将电荷量为5.0×10-8C的正电荷由A点移到B点,电场力做了5.0×10-3J的功,那么()A.A、B两点间的电势差是1.0×105VB.A、B两点间的电势差是2.5×10-10VC.若在A、B两点间移动1.0×10-8C的电荷,电场力将做2.5×10-3J的功D.若在A、B两点间移动1.0×10-8C的电荷,电场力将做1.0×10-5J的功61.(2022·北京房山学业考试)如图甲所示,A、B是某电场中一条电场线上的两点,一个负电荷从A点由静止释放,仅在静电力的作用下从A点运动到B点,其运动的图像如图乙所示。负电荷的()A.电势能保持不变B.电势能增大C.动能增大 D.动能先增大后减小62.(2022·贵州学业考试)将充电后的平行板电容器与电源断开,如图所示。若减小极板间的距离,则()A.电容将会变小B.电容将会变大C.两板间电势差保持不变 D.两板间电势差变大63.(2022·湖南学业考试)如图所示,曲线为某电场中的电场线,a、b为电场中的两点,下列说法正确的是()A.a点的电场强度比b点大,电势比b点高B.b点的电场强度比a点大,电势比a点高C.将正电荷从a点移到b点电场力做正功D.将负电荷从a点移到b点电场力做正功64.(2021·海南学业考试)某一区域的电场线分布如图所示,A、B是电场中的两个点。下列说法正确的是()A.该电场是匀强电场 B.A点的电场强度比B点的小C.A点的电场强度比B点的大 D.B点的电势比A点的高65.(2022·湖南学业考试)如图所示,有三个质量相等,分别带正电,负电和不带电的小球,从上、下带电平行金属板间的P点以相同速率垂直电场方向射入电场,它们分别落到A、B、C三点,则()A.三小球在电场中运动时间相等 B.带正电的小球受到三个力C.电场力对落至B点的小球做负功 D.重力对落至C点的小球做正功二、填空题66.(2023·浙江学业考试)如图所示,真空中电荷量均为的两个点电荷相距为,B为它们水平连线上的中点,A为B左侧与B相距为r的点,C和D为中垂线上与B间距相等的两点。已知静电力常量为k,这两个点电荷间的库仑力大小为,它们在A点的合场强方向为(选填“水平向左”、“水平向右”、“竖直向上”或“竖直向下”)。比较A、B、C三点的电势中、、高低:>>67.(2023·浙江学业考试)在如图甲所示的静电场中:(1)将电荷量为的正试探电荷放入该静电场中的c点,发现试探电荷受到的电场力为,则c点的电场强度大小为。(2)在该电场中的a、b两处分别引入不同的试探电荷q,得到试探电荷受到的电场力随电荷量变化图像如图乙中的A、B两图线,则图线A描述的是点(选填“a”或“b”)的电场强度,电场中某点试探电荷q所受电场力的方向与试探电荷q正负(选填“有关”或“无关”)。(3)电场中a、b、c三点的电势最高的是点(选填“a”或“b”或“c”)68.(2023·浙江学业考试)如图所示,真空中电荷量分别为和的两个点电荷相距为r,A、B为它们水平连线上两点(其中B为中点),C为连线中垂线上的一点。已知静电力常量为k,这两个点电荷间的库仑力大小为,在B点产生的电场强度大小为。它们在A点的合场强方向为(选填“水平向左”、“水平向右”、“竖直向上”或“竖直向下”)。将一个正检验电荷自B沿中垂线移到C,其电势能(选填“增大”、“减小”或“不变”)。三、解答题69.(2021·浙江学业考试)如图所示,两块水平放置的带电金属板A、B之间有电场强度大小为E、方向竖直向下的匀强电场。质量为m的带电微粒恰好能悬浮在两板之间,(1)该微粒带正电还是负电?(2)求该微粒所带的电荷量q;(3)由于吸附尘埃该微粒质量增大到2m,若电荷量不变,求其加速度的大小和方向。70.(2020·浙江学业考试)在一个水平面上,建立x轴,在过原点O垂直于x轴的平面右侧空间有一匀强电场,场强E=6×105N/C,方向与x轴正方向相同,在O处放一个带电量q=-5×10-8C,质量m=10g的绝缘物块,物体与水平面动摩擦因数μ=0.2,沿x轴正方向给物块一个初速度v0=2m/s,如图,求:(g取10m/s2)(1)物块所受电场力的方向;(2)物块沿x轴正方向运动的加速度;(3)物块沿x轴正方向运动时距O点的最远距离.71.(2023·辽宁沈阳学业考试)如图所示,将质量为、带电量为的小球放在光滑的水平面上,由A点静止释放运动到B点,AB的距离为L=1.5m,空间存在着方向为水平向左、大小为的匀强电场。(1)小球的带电性质;(2)带电小球的加速度;(3)从A到B电场力所做的功。72.(2023·新疆学业考试)如图所示,平行板电容器的两个极板A、B分别接在电压的恒压电源上,两极板A、B间的距离,电容器带电荷量,电场中C点到极板A的距离,极板A接地。求:(1)平行板电容器的电容;(2)平行板电容器两极板之间的电场强度;(3)C点的电势。
73.(2023·辽宁学业考试)给一个电容器充电,两极板间可视为空间足够大的匀强电场。电场中用一条绝缘轻绳悬挂一个可看成点电荷的带负电小球,质量为m,电荷量为-q,平衡时绝缘轻绳与竖直方向夹角为θ,如图所示。已知重力加速度大小为g。(1)求小球所受静电力F的大小;(2)求该匀强电场的电场强度E的大小;(3)剪断轻绳后,当带电小球在电场中水平位移大小为x,计算其电势能的减少量。
74.(2023·贵州学业考试)如图所示,ABCD是竖直面内的光滑绝缘固定轨道,AB竖直,高度为2R;BCD是半径为R的半圆圆弧,与AB相切于B点。整个轨道处在水平向右范围足够大的匀强电场中,电场强度大小。一质量为m、电荷量为+q的带电小球,从A点处由静止开始下滑。重力加速度为g。求:(1)小球经过C点时受到的弹力大小;(2)小球经过D点时的速度大小。75.(2023·贵州学业考试)一电子由静止经加速电压加速后,在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场,如图所示;两板间距为d,板长为l。已知电子的质量为m,电荷量为e。不计电子的重力。(1)求电子经加速后的速度大小;(2)若电子恰能从偏转电极下极板的右边缘飞出,求两个极板上电压。
76.(2022·山西学业考试)如图所示,竖直平面内有匀强电场,电场方向水平向右,是沿电场线方向上相距为的两点,点在点正下方,间距离为两点间电势差为,带电量为的点电荷从点移到点,求该点电荷:(1)在点受到的电场力大小;(2)从点到点电场力所做的功。
77.(2023·北京学业考试)如图所示,是匀强电场中同一条电场线上的两点,一电荷量的试探电荷放在点时所受静电力的大小;将该试探电荷从点移到点,静电力做功。求:(1)该匀强电场电场强度的大小;(2)两点的电势差。78.(2022·天津学业考试)如图所示,长L=1m的轻质细绳上端固定,下端连接一个可视为质点的带电小球,小球静止在水平向右的匀强电场中,绳与竖直方向的夹角θ=37°。已知小球所带电荷量q=1.0×10−6C,匀强电场的场强E=3.0×103N/C,取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:(1)小球所受电场力F的大小和方向;(2)小球的质量m;(3)某时刻剪断细绳,经过2s小球的速度大小。79.(2021·山东学业考试)如图所示,竖直向下的匀强电场中,两个等势面、之间的电势差为。质量为、电荷量为的带电粒子从上的点水平射入电场中,仅在电场力的作用下发生偏转,到达上的点时,水平位移为,竖直位移为。求:(1)电场强度的大小;(2)带电粒子运动的加速度大小;(3)带电粒子在点时的速度大小。80.(2020·天津学业考试)如图所示,带电荷量为q、质量为m的小物块处于倾角为的光滑斜面上,整个装置被置于水平向右的匀强电场中,小物块恰好静止。已知重力加速度为g,,。求:(1)匀强电场的电场强度大小E;(2)若将电场强度变为原来的,求物块的加速度;(3)电场强度变化后物块上滑距离L=8m时的速度。参考答案1.A【解析】由可得平行板电容器两极板间电场强度为上极板上移一小段距离后,由于极板所带电荷量Q不变,所以E不变,电场力不变,加速度不变,小球仍以相同的速度v0从原处飞入,加速度不变,则仍从下极板边缘飞出电场,故选A。2.D【解析】A.由图中电场线分布可知a、b为异种电荷,且b附近电场线更密集,故a的电荷量小于b的电荷量,故A错误;B.M点处的电场线比较稀疏,N点的电场线比较密集,故M点的电场强度比N点的小,故B错误;C.由于不清楚a、b两个点电荷的电性和带电粒子的电性,故不能确定电场线的指向,不能确定M、N两点的电势高低,故C错误;D.带电粒子从M点运动到N点受到的电场力与速度方向的夹角为锐角,电场力做正功,故电势能减小,故D正确。故选D。3.B【解析】AB.由电场线的方向和疏密程度可判断该场源电荷为负电荷,根据沿电场线方向,电势降低可知故A错误;B正确;C.由图可知又联立,解得故C错误;D.一个电子从点运动到B点,电场力做正功,其电势能减少,故D错误。故选B。4.C【解析】AC.带电粒子在电场中偏转射出电场,可知粒子在电场中运动时间粒子在电场方向上的加速度粒子的侧移量若射入的初速度加倍,侧移量缩小4倍;若两板间电压U加倍,侧移量加倍,A错误,C正确;BD.粒子射出电场时的偏转角若射入的初速度加倍,偏转角的正切值缩小4倍;若两板间电压U加倍,偏转角的正切值加倍,BD错误。故选C。5.B【解析】A.宇航员在天宫二号上展示的水珠成球形是因为水滴具有表面张力,故A错误;B.使用金属网状编织层包裹着导线是为了屏蔽外界信号的干扰,利用了静电屏蔽的原理,故B正确;C.剪断细绳瞬间,弹簧弹力不突变,A球在重力和弹力作用下产生向下的加速度,加速度不为零,由于弹簧弹力不发生突变,因此在剪短细绳瞬间B球重力与弹簧弹力在这一瞬间合力仍为零,即此时B球加速度为零,故C错误;D.人与金属球接触后,成为等势体,人体电势与金属球相同,带同种电荷,相互排斥,从而使头发竖起来,故D错误。故选B。6.D【解析】A.两等量异种点电荷的电场线特点是曲线且具有对称性,而图中电场线都是直线,所以不可能是两等量异种点电荷的合电场,故A错误;B.由于不知道电场线的方向,所以不能判断带电粒子的带电性质,故B错误;CD.由图看出,离子的轨迹向下弯曲,其所受的电场力沿电场线方向向下,则粒子从A到B过程中,电场力做负功,则电势能增加,动能减小,故C错误,D正确。故选D。7.D【解析】AB.电容器的电容是由电容器本身决定的,与所带的电量无关,故AB错误;C.该电容器两极正常工作时的电压为2.7V,低于2.7V也可以充电,故C错误;D.根据Q=CU=2.7×50C=135C则该电容器的最大充电量为135C,故D正确。故选D。8.B【解析】A.由于合力指向轨迹内侧,而电荷仅仅受到电场力作用,可知电荷所受电场力方向与电场强度方向相反,则电荷带负电,故A错误;B.根据上述可知,电场力与电荷运动速度方向之间的夹角为锐角,即该电荷做加速运动,故B正确;C.根据上述可知,电场力做正功,电势能减小,故C错误;D.电场线分布的密集程度表示电场强弱,根据图像可知由A到B,电场线分布逐渐变密集,则电场强度逐渐增大,电荷所受电场力逐渐增大,则该电荷的加速度在逐渐增大,故D错误。故选B。9.C【解析】AB.在图甲中a、b两点在以点电荷为圆心的一个圆上,可知两点到场源电荷的距离相等,所以两点的电场强度大小相等,方向不同,两点的电势相同,故A、B错误;CD.在乙图中a、b是在两等量异种点电荷连线中垂线上对称的两点,根据等量异种点电荷的电场分布特点可知,a、b两点的电场强度大小与方向相同,且a、b两点的电势高低一样,均为零,故C正确,D错误。故选C。10.B【解析】A.根据电场线分布可知带电体带正电,故A错误;B.根据沿电场线电势降低,可知点电势最高,故B正确;C.根据电场线越密,电场强度越大,可知点电场强度最小,故C错误;D.一负点电荷从经到过程中,电势降低,电场力做负功,故电势能一直变增大,故D错误。故选B。11.D【解析】AB.由牛顿第二定律,电子在偏转电极间运动的加速度AB错误;CD.电子在偏转电极间运动,联立解得,偏移距离C错误,D正确。故选D。12.A【解析】A.沿电场线方向电势降低,故有A正确;B.电场线的疏密程度表示场强大小,故有B错误;C.正点电荷从c点移到b,即从电势低处移到电势高处,电势能增加,静电力做负功,C错误;D.无论正电荷还是负电荷,在等势面上移动时,电场力均不做功,电势能均不变,D错误。故选A。13.D【解析】A.由题图可知,图1为等量异种电荷形成的电场线,A错误;B.图2为正的点电荷所形成的电场线分布图,离点电荷距离相等的a、b两点电场强度大小相同,方向不同,B错误;C.只有电场线为直线时,粒子才有可能沿着电场线运动,曲线电场线中,粒子不会沿着电场线运动,C错误;D.图4中,e点与f点电势相同,同一电荷的电势能相同,D项正确;故选D。14.A【解析】A.仅将M板向上平移,两极板正对面积减小,电容减小,而电容器的电荷量不变,由得知,板间电压增大,静电计指针张角变大,故A正确;B.仅将M板向右平移,板间距离减小,电容增大,而电容器的电荷量不变,由得知,板间电压减小,静电计指针张角变小,故B错误;C.仅在M、N之间插入云母板,电容增大,而电容器的电荷量不变,由得知,板间电压减小,静电计指针张角变小,故C错误;D.在M、N之间插入金属板,且不和M、N接触,相当于d减小,根据电容增大,根据不变,则电势差减小,张角变小,故D错误。故选A。15.A【解析】A.由电场线的疏密表示电场强度的大小可知,M点处的电场强度比N点处的电场强度大,A正确;B.在Q1与Q2之间的连线上的中点,两点电荷在该点产生的电场强度大小相等,方向相反,所以该点的合电场强度是零,从该点指向两点电荷,电场强度逐渐增大,B错误;C.Q1与Q2连线中点处的电场强度是零,因电势是标量,所以该点的电势最低,可不是零,C错误;D.沿电场线方向电势降低,N点在Q1与Q2连线的延长线上,M点在该线的上面,因此从M点沿直线到N点,电势先升高后降低,D错误。故选A。16.B【解析】A.带电小球所受电场力与重力同向,根据牛顿第二定律可得小球在运动过程中的加速度为故A错误;B.小球运动轨迹如图所示,设倾斜挡板的倾角为α,小球落在挡板上时的速度偏向角为β。假设小球垂直落在挡板上,则根据几何关系有根据类平抛运动规律的推论可得解得故B正确;
C.由题意,在竖直方向上有解得故C错误;D.电场力对带电小球做功为故D错误。故选B。17.B【解析】A.图中的电场线并不是关于等量异种电荷的电场线,但根据电场线方向可以判断左侧为负电荷,右侧为正电荷,A错误;B.根据电场线和曲线运动的条件可以判断,该粒子所带电性为正电荷,B正确;C.根据电场线的性质,A处电场线比B处电场线密集,所以A处电场要强,C错误;D.因为A处电势比B处电势大,正电荷在A处的电势能要大,D错误。故选B。18.C【解析】AB.根据从A点沿着电场线方向移到B点,从A点沿路径ACB移到B点,在电场中沿电场线方向的位移相同,则AB错误;C.沿电场线电势逐渐降低,C正确;D.正点电荷q从A点移到C点的过程,电场力做正功,电势能减小,D错误。故选C。19.D【解析】这种元件是可变电容器。故选D。20.C【解析】A.电场向下,油滴带负电,则所受电场力方向竖直向上,故A错误;B.沿电场线电势降低,则油滴从高电势向低电势运动,选项B错误;CD.油滴受向上的电场力,则所受电场力对其做负功,电势能增加,选项C正确,D错误;故选C。21.C【解析】A.由标称值可知,该电解电容器用于直流80V及以下电压时才能正常工作,故A错误;B.给该电容器充电或放电过程中,电荷不能经过电容器,因为两个极间有绝缘介质,电容器不是电阻,故B错误;C.电容器的电容与电荷量无关,故电容器上不带电,其电容也是1000μF,故C正确;D.外壳上所标的80V指的是额定电压,小于击穿电压,故D错误。故选C。22.C【解析】A.电场强度跟电场线的疏密程度有关,由点电荷电场线的分布可知,a点的电场线比b点的电场线密,因此,故选项A错误;B.电场线的方向指向电势降低的方向,因此,故选项B错误;C.负电荷从,a点运动到b点,电场力做负功,电势能增加,因此选项C正确;D.正电荷所受电场力的方向跟电场线在该点的切线方向相同,故选项D错误。故选择C。23.C【解析】A.沿着电场线,电势降低,因此A点电势比B点高,A错误;B.从A运动到B的过程中,电场力做正功,因此电荷受电场力的方向与电场线方向相同,点电荷带正电,B错误;C.由于电场力做功等于电势能的减小量,因此该过程中,点电荷的电势能减少了3×10-3J,C正确;D.如果仅由电场力做功,根据动能定理,动能增加3×10-3J,如果还有其它的力,无法判断动能的变化,D错误。故选C。24.C【解析】A.电场力方向指向运动轨迹的凹处,所以电场力方向与电场线方向相同,该试探电荷为正电荷,故A错误;B.根据电场线的密疏程度表示电场强度的大小可知,点的电场强度比点的电场强度大,故B错误;CD.该试探电荷从点到点的过程中,电场力提供其做曲线运动的合外力,且电场力方向指向运动轨迹的凹处,与速度方向的夹角先是钝角后变成锐角,即电场力先做负功后做正功,试探电荷的电势能先增加后减少,根据功能关系可知,试探电荷的动能先减少后增加,故C正确,D错误。故选C。25.D【分析】两个电子在电场中都做类平抛运动,根据平抛运动知识,可求得运动时间,两板间电压。【解析】A.由于电子向下偏转,因此上极板带负荷,A错误;B.两电子在板间都做类平抛运动,水平方向匀速运动,初速度相同,水平位移相同,因此运动时间相同,B错误;C.b电子从电场中间射入,做类平抛运动,恰好打在下极板边缘的D点,则整理得,两板间电压C错误;D.只要a粒子打到下极板上,两个粒子就都打到下极板上,若a粒子恰好打到下极板上时,两板间距离为整理得因此,下极板向上移动的距离为故D正确。故选D。26.A【解析】由图可知,在x1处电场强度向x轴负方向,负电荷的电场力与电场方向相反,即在x1处电场力向x轴正方向,与运动方向相同,电场力先做正功,电势能减小,当电场方向沿x轴正方向时,电场力向x轴负方向,与运动方向相反,电场力做负功,电势能增加,A正确,BCD错误。故选A。27.C【解析】A.根据电场线分布可知,该点电荷带正电,选项A错误;B.沿电场线电势降低,可知A点电势高于B点电势,选项B错误;C.电场线越密集场强越大,可知A点电场强度大于B点电场强度,选项C正确;D.负电荷从A点移到B点,电场力方向与位移方向相反,则电场力做负功,选项D错误。故选C。28.D【解析】A.从P向Q加速运动,其加速度变小,据牛顿第二定律,点电荷受到的电场力变小,根据得到电场强度逐渐变小,Q点的电场强度比P点的小,故A错误;B.带负电的点电荷从P向Q加速运动,电场方向与运动方向相反,由Q指向P,顺着电场线电势降低,所以P点的电势比Q点的低,故B错误;C.根据点电荷仅在电场力作用下沿电场线从P向Q加速运动,且加速度变小,可知该电场不可能是匀强电场,故C错误;D.从P向Q加速运动,动能增大,根据动能定理,电势能减小,故D正确;故选D。29.C【解析】A.由于点电荷做曲线运动,电场力必然指向轨迹弯曲的内侧,点电荷带正电,电场强度方向与指向轨迹弯曲的内侧,根据沿电场线方向电势降低,可知等势线的电势比等势线的电势高,故A错误;B.由电势能a等势线的电势比等势线的电势高,故正点电荷在点电势能大于点电势能,由于仅受电场力作用,故电势能和动能之和不变,所以在点动能小,速度小,在点的速率一定比它在点的小,故B错误;C.等差等势面密集的区域电场强度大,电场力就大,加速度大小也大,故点电荷在点的加速度大小一定比它在点的大,故C正确;D.由题目条件无法判断电荷是由向还是由向运动,故D错误。故选C。30.B【解析】A.根据电场力可知在匀强电场中,电场力处处相等,故A错误;B.根据题意,匀强电场的场强水平向右,而在匀强电场中电场线的方向与场强的方向相同,根据沿电场线的方向电势逐渐降低的特点可知,A点的电势高于B点,故B正确;CD.由解得而根据可得则可得电荷在A点的电势能故CD错误。故选B。31.B【解析】根据电场线的疏密程度可知,从A点移到B点,电场强度增大,则该试探电荷所受电场力F增大;从A点移到B点,电场力对试探电荷做负功,则电势能增大。故选B。32.C【解析】AB.距离负电荷越近的位置场强越大,即AB错误;CD.沿电场线电势逐渐降低,可知C正确,D错误。故选C。33.C【解析】A.c为ab的中点,若该电场为匀强电场,则c点的电势一定为5V,但题目未明确该电场是匀强电场,所以c点的电势不一定为5V,故A错误;B.电场线的疏密程度表示电场强度的大小,题目中一条电场线无法判断场强的大小,故B错误;C.因为a点电势小于b点电势,所以正电荷在a点的电势能小于在b点的电势能,正电荷从a点运动到b点的过程中电势能一定增加,故C正确;D.正电荷只受电场力的作用从a点运动到b点的过程中电势能增加,根据能量守恒,则动能一定减小,故D错误。故选C。34.A【解析】电容器外壳上标有“200μF,25V”参数,电容器的电容单位为法拉(F),电压的单位为伏特(V),所以“220μF”指的是电容器的电容。故选A。35.C【解析】现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离,则根据则d变大,C变小,因平行板电容器与电动势为E的直流电源连接,则两板间电压U不变,根据Q=CU可知,电容器带电量减小,根据可知,两板间场强减小。故选C。、36.A【解析】顺着电场线,电势逐渐降低,则φa>φb>φc,所以Epa>Epb>Epc。故选A。37.D【解析】A.粒子从A点沿直线运动到B点,可知合力方向由A指向B,粒子受电场力水平向左,可知微粒带负电,选项A错误;
B.从A点到B点,电场力做正功,则微粒的电势能减小,选项B错误;C.从A点到B点,合力做正功,则微粒的动能增加,选项C错误;
D.从A点到B点,除重力以外的电场力做正功,微粒的机械能增加,选项D正确。故选D。38.C【解析】AB.电容器的大小与所带的电量以及两端间的电压无关,由本身的性质决定,故AB错误;C.电容器是可以储存电能的电子元件,故C正确;D.电容器放电时,把电能转化为其他形式的能,故D错误。故选C。39.B【解析】AB.电容器的电容由电容器本身性质决定,与极板所带电荷量及两极板间的电势差无关,所以当极板上所带电量为3Q时,电容器的电容仍为C,选项A错误,B正确;CD.当极板上所带电量为Q时,有则当极板上所带电量为3Q时,有可得电容器两极板间的电势差为选项CD错误。故选B。40.C【解析】A.电容器放电的过程中,电量逐渐减少,电容不变,故A错误;B.电容器放电的过程中,电量逐渐减少,电容器两极板间的电压逐渐减小,故B错误;CD.电容器充电的过程中,电量逐渐增加,电容保持不变,故C正确,D错误;故选C。41.C【解析】A.电场线是假想的一些曲线,在电场中并不存在,故A错误;B.任意两条电场线是不可以相交的,故B错误;CD.顺着电场线的方向电势逐渐降低,故C正确,D错误;故选C。42.A【解析】上面元器件对应的分别是可变电容器、发光二极管、电阻箱、固定电容器;故选A。43.D【解析】A、B两点连线垂直于电场方向,等电势,则UAB=0故选D。44.A【解析】AB.电容器充电,则所带的电荷量逐渐增大,选项A正确,B错误;C.电容器的电容不变,选项C错误;
D.根据Q=CU可知,电容器两极间的电压逐渐增加,选项D错误。故选A。45.C【解析】C.原来静止的点电荷在只受电场力时,一定做加速运动,动能增大,则电势能减小,故一定从电势能大处向电势能小处运动,C正确;B.若是正电荷,则从电势高处向电势低处运动,若是负电荷,则从电势低处向电势高处运动,B错误;AD.可能从场强大处向场强小处运动,也可能从场强小处向场强大处运动,AD错误。故选C。46.C【解析】AB.匀强电场中任意一点处的电场强度都相同,故AB错误;CD.沿着电场线的方向电势降低,故C正确,D错误。故选C。47.D【解析】AB.电场线起始于正电荷终止于负电荷,所以点电荷M带正电,N的上表面带负电,故AB错误;C.电场线越密,电场强度越大,所以a点电场强度大于b点电场强度,故C错误;D.沿电场线方向电势降低,所以a点电势高于b点电势,故D正确。故选D。48.D【解析】AB.沿着电场线方向,电势逐渐降低,所以A处电势大于B处电势,故AB错误;CD.正电荷在电势高的位置电势能较大,所以A处电势能大于B处电势能,带正电的试探电荷从A处移到B处,电势能减小,电场力做正功,故C错误,D正确;故选D。49.C【解析】AB.在电场中电势相等的各点构成的面叫作等势面,故AB正确;CD.在同一个等势面上移动电荷时,根据公式若在同一等势面上移动,UAB=0,所以静电力不做功,因此电场力一定与等势面垂直,即等势面一定跟电场线垂直,故C错误,D正确。故选C。50.D【解析】A.电场线越密处场强越大,因此B点电场强度最大,故A错误;B.沿电场线方向电势降低,A点电势比B点电势低,故B错误;C.带电粒子在电场中沿电场线运动应具备的两个条件即电场线为直线和粒子的初速度方向与电场强度方向在同一直线上,由图可知,一电子在A点由静止释放,不会沿电场线运动,故C错误;D.从B到C电势降低,由于是负电荷,电势能增加,克服电场力做功,故D正确。故选D。51.A【解析】ABC.由电容定义式固定电容器的电容是确定的,与电荷量和电压无关。A正确,BC错误;D.由电荷量与电压成正比,D错误。故选A。52.B【解析】AB.带箭头的虚线代表电场线,沿电场线方向电势逐渐降低,可知B点电势低于C点电势,A错误,B正确;CD.电场线越密集的地方电场强度越大,故B点电场强度小于C点电场强度,CD错误。故选B。53.D【解析】A.在同一幅图中电场线疏密表示场强大小,c点电场线比b点的稀疏,所以c点场强小于b点场强,故A错误;B.沿电场线方向电势降低,a点电势高于b点电势,故B错误;C.电场线是曲线,电场力沿电场线的切线时刻变化,试探电荷+q由a点释放,它将不会沿电场线运动到b点,故C错误;D.原电场中a点电势高于b点电势,若d点再固定一点电荷-Q,则在点电荷电场中越靠近负场源电荷电势越低,两个电场叠加,仍然是a点电势高于b点电势,所以正电荷+q由a移至b的过程中,电场力做正功,电势能减小,故D正确。故选D。54.B【解析】在电场中沿电场线移动一个带正电的点电荷。移动过程中,电荷所受电场力与位移方向相同,电场力做正功,根据功能关系可知,电荷电势能减小。B正确,ACD错误。故选B。55.A【解析】AB.根据电场线疏密代表场强可知A正确,B错误;CD.沿电场线方向电势降低,则有CD错误。故选A。56.B【解析】AB.电场线从正极板指向负极板,所以M带负电、N带正电,故A错误,B正确;C.两平行板间是匀强电场,所以P、Q两点的电场强度EP=EQ故C错误;D.沿着电场线方向电势降低,所以P、Q两点的电势故D错误。故选B。57.D【解析】A.由题意知,a线为等势线,则a线上各点的电势均相等,故A正确;B.因为沿着电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面,由图可知,b线上各点的电势都比c线上各点的电势高,故B正确;CD.在匀强电场中,各处的电场强度大小及方向均相同。故C正确,D错误。本题选错误的,故选D。58.B【解析】AC.由电场的性质和曲线运动的特点可知,电场力的方向始终与速度方向成钝角,对电荷做负功,电荷的动能减少、电势能增加,选项A、C错误;D.只有电场力做功时,电荷电势能与动能的总和保持不变,选项D错误;B.电场线的疏密表示电场强度的大小,M点处比N点处的电场线密,所受电场力FM>FN所以合力一直减小,选项B正确。故选B。59.C【解析】C.根据可知a、b两点间的电势差一定为,故C正确;ABD.由于无法确定该电场是否是匀强电场,也没有规定零势能点,所以无法确定、两点的电场强度,以及点的电势,故ABD错误。故选C。60.A【解析】AB.A、B两点间的电势差是故A正确,B错误;CD.若在A、B两点间移动1.0×10-8C的电荷,电场力将做功故CD错误。故选A。61.C【解析】负电荷仅在静电力的作用下从A点运动到B点,速度越来越大,则动能增加,电场力做正功,电势能减小。故选C。62.B【解析】根据若减小极板间的距离,则电容将会变大;根据电容器带电量不变,电容变大,则两板间电势差变小,选项ACD错误,B正确。故选B。63.D【解析】AB.由图可知,a点的电场线比b点的电场线密集,故a点的电场强度大,沿电场线方向,电势逐渐降低,所以a点的电势b点的电势低,故A项和B项错误;CD.将正电荷从a点移到b点电场力做负功,将负电荷从a点移到b点电场力做正功,故C项错误,D项正确。故选D。64.C【解析】A.该电场不是匀强电场,匀强电场中的电场线是一系列等间距的平行线,A错误;BC.电场线的疏密表示电场的强弱,A处的电场线比B处的电场线密,故A点的电场强度比B点的大,B错误,C正确;D.沿电场线方向电势降低,故A点电势比B点电势高,D错误。故选C。65.D【解析】根据题意可知,三个质量相等小球在电场中做类平抛运动A.由图可知三个小球水平方向的位移大小关系为三个小球以相同速率垂直电场方向射入电场,根据公式可知,三小球在电场中运动时间的关系为故A错误;B.带正电的小球受重力和电场力两个力,故B错误;C.竖直方向上,根据可知,三个小球的加速度的关系为
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