人教高中物理 选修 31 第1章 静电场(电场线和等势面)习题

/电场线及等势面的习题一、知识点归纳,考点：电场线、电场强度、电势能、电势、等势面、电场力做功。〔一〕比拟电场中两点的电场强度的大小的方法：1、在同一电场分布图上,观察电场线的疏密程度,电场线分布相对密集处,场强；电场线分布相对稀疏处,场强。2、等势面密集处场强,等势面稀疏处场强〔二〕关于电势、等势面与电场线的关系：电场线等势面,且指向电势降落最陡的方向,等势面越密集的地方,电场强度越。〔三〕比拟电荷在电场中某两点的电势大小的方法：1、利用电场线来判断：在电场中沿着电场线的方向,电势。2、利用等势面来判断：在静电场中,同一等势面上各的电势相等,在不同的等势面间,沿着电场线的方向各等势面的电势越来越低。〔四〕比拟电荷在电场中某两点的电势能大小的方法：1、只有电场力做功时：电场力做正功,电势能动能这种方法与电荷的正负无关。2、利用电场线来判断：正电荷顺着电场线的方向移动时,电势能逐渐减少；逆着电场线方向移动时,电势能逐渐增大。负电荷那么相反。二、几种常见电场等势面分布图1、点电荷电场中的等势面：以点电荷为球心的一簇球面。说出：A、B、C三点场强的大小、方向关系,以及三点电势的上下2、等量异种点电荷电场中的等势面：是两簇对称曲面。问题1取无穷远处电势为零,中垂线上各点的电势为多少？是等势面吗？连线中点的场强为多少？问题2中垂线左侧的电势高还是右侧的电势高？3.等量同种点电荷电场中的等势面：是两簇对称曲面。讨论：取无穷远处电势为零,中垂线是等势面吗？两电荷连线的中点的场强为多少？电势为多少？4、匀强电场中的等势面是垂直于电场线的一簇平面5、形状不规那么的带电导体附近的电场线及等势面说出：匀强电场的电场线的特点及等势面的特点三、等势面的特点：〔1〕等势面一定与电场线,即跟场强的方向。

〔2〕电场线总是由电势较的等势面指向电势较的等势面,两个不同的等势面永远不会相交。

〔3〕电场线较密处等势面也较,即等势面较密处场强较。

〔4〕在同一等势面上移动电荷时,电场力不做功。四、典型题：1.以下关于等势面的说法正确的选项是()A．电荷在等势面上移动时不受电场力作用,所以不做功B．等势面上各点的场强相等C．点电荷在真空中形成的电场的等势面是以点电荷为球心的一簇球面D．匀强电场中的等势面是相互平行的垂直于电场线的一簇平面2.如上图虚线表示原子核所形成的电场的等势线,实线表示一个α粒子的运动轨迹．α粒子从a经过b运动到c的过程中()A．动能先增大,后减小B．电势能先减小,后增大C．电场力先做负功,后做正功,总功等于零D．加速度先变小,后变大3.在图中,a、b带等量的异种电荷,MN为ab连线的中垂线,现有一个带电粒子从M点以一定初速度v0射出,开始的一段轨迹如图中的实线,不考虑粒子的重力,那么飞越该电场的整个过程中()A．该粒子带负电B．该粒子的动能先增大后减小C．该粒子的电势能先减小后增大D．该粒子运动到无穷远处后,速度的大小一定仍为v04.如下图,在水平放置的光滑金属板中点的正上方有带正电的点电荷Q,一外表绝缘带正电的金属球(可视为质点,且不影响原电场)自左以速度v0开始在金属板上向右运动,在运动过程中()A．小球先做减速运动后做加速运动B．小球做匀速直线运动C．小球做匀变速运动D．以上说法都不正确5.如下图,虚线a、b、c是电场中的三个等势面,实线为一个带正电的质点仅在电场力作用下,通过该区域的运动轨迹,P、Q是轨迹上的两点．以下说法中正确的选项是()A．三个等势面中,等势面a的电势最高B．带电质点一定是从P点向Q点运动C．带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时小D．带电质点通过P点时的动能比通过Q点时小6．图中虚线所示为静电场中的等势面1、2、3、4,相邻的等势面之间的电势差相等,其中等势面3的电势为0.一带正电的点电荷在静电力的作用下运动,经过a、b点时的动能分别为26eV和5eV,当这一点电荷运动到某一位置,其电势能变为－8eV时,它的动能应为()A．8eV B．13eVC．20eV D．34eV7.位于A、B处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内电势分布如下图,图中实线表示等势线,那么()A．a点和b点的电场强度相同B．正电荷从c点移到d点,电场力做正功C．负电荷从a点移到c点,电场力做正功D．正电荷从e点沿图中虚线移到f点,电势能先减小后增大8.在点电荷Q的电场中,一个α粒子()〔原子核〕通过时的轨迹如图实线所示,a、b为两个等势面,那么以下判断中正确的选项是( ).(A)Q可能为正电荷,也可能为负电荷(B)运动中.粒子总是克服电场力做功(C)α粒子经过两等势面的动能Eka＞Ekb(D)α粒子在两等势面上的电势能Epa＞Epb9.如下图,a、b、c、d是某电场中的四个等势面,它们是互相平行的平面,并且间距相等,以下判断中正确的选项是( ).(A)该电场一定是匀强电场(B)这四个等势面的电势一定满足Φa－Φb=Φb－Φc=Φc－Φd(C)如果φa＞Φb,那么电场强度Ea＞Eb(D)如果Φa＜Φb,那么电场方向垂直于等势面由b指向a10.如下图,L1、L2、L3为等势面,两相邻等势面间电势差相同,取L2的电势为零,有一负电荷在L1处动能为30J,运动到L3处动能为10J,那么电荷的电势能为4J时,它的动能是(不计重力和空气阻力)( ).(A)6J (B)4J (C)16J (D)14J11、如下图,仅在电场力作用下,一带电粒子沿图中虚线从A运动到B,那么( )(A)电场力做正功 (B)动能减少(C)电势能增加 (D)加速度增大12、三个点电荷电场的电场线分布如下图,图中a、b两点处的场强大小分别为、,电势分别为,那么〔〕〔A〕＞,＞〔B〕＜,＜〔C〕＞,＜〔D〕＜,＞13、如下图,虚线a、b和c是某静电场中的三个等势面,它们的电势分别为Φa、Φb和Φc,Φa＞Φb＞Φc.一带正电的粒子射入电场中,其运动轨迹如实线KLMN所示,由图可知( ).(A)粒子从K到L的过程中,电场力做负功(B)粒子从L到M的过程中,电场力做负功(C)粒子从K到L的过程中,电势能增加(D)粒子从L到M的过程中,动能减少14、如下图,在x轴上关于原点O对称的两点固定放置等量异种点电荷＋Q和－Q,x轴上的P点位于－Q的右侧．以下判断正确的选项是 ()A．在x轴上还有一点与P点电场强度相同B．在x轴上还有两点与P点电场强度相同C．假设将一试探电荷＋q从P点移至O点,电势能增大D．假设将一试探电荷＋q从P点移至O点,电势能减小15、一带电粒子射入一固定在O点的点电荷的电场中,粒子运动轨迹如图中虚线abc所示,图中实线是同心圆圆弧,表示电场的等势面,不计重力,以下判断正确的选项是〔〕A.粒子受到静电排斥力的作用；B.粒子在b点的电势能一定大于在a点的电势能；C.粒子在b点的速度大于在a点的速度；D粒子在a点和c点的加速度大小一定相等。16、如下图,虚线表示电场的一簇等势面且相邻等势面间电势差相等,一个α粒子以一定的初速度进入电场后,只在电场力作用下沿实线轨迹运动,α粒子先后通过M点和N点.在这一过程中,电场力做负功,由此可判断出().(A)N点的电势高于M点的电势(B)α粒子在N点的电势能比在M点的电势能大(C)α粒子在M点的速率小于在N点的速率(D)α粒子在M点受到的电场力比在N点受到的电场力大17.如下图A、B两点分别固定带有等量同种电荷的点电荷,M、N为AB连线上的两点,且AM=BN,那么〔〕A．M、N两点的电势和场强都相等B．M、N两点的电势和场强都不相等C．M、N两点的电势不同,场强相等D．M、N两点的电势相同,场强不相等18.如图两个等量异种点电荷电场,AB为中垂线,且AO=BO,那么A．A、B两点场强相等B．正电荷从A运动到B,电势能增加C．负电荷从A运动到B,电势能增加D．A、B两点电势差为零19.如下图,M和N是两个电势不相等的等势面,AB是电场线,下面几种说法正确的选项是A.M面的电势一定比N面电势高B.把负电荷从M面移到N面,电场力一定作正功C.A点的电场强度一定大于B点的电场强度D.A点电场强度一定小于B点的电场强度20.图中的实线表示电场线,虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹。粒子先经过M点,再经过N点。可以判定A．M点的电势高于N点的电势B．M点的电势低于N点的电势C．粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力D．粒子在M点受到的电场力小于在N点受到的电场力21.如下图,A、B为两个固定的等量的同种正电荷,在它们连线的中点处有一个可以自由运动的正电荷C,现给电荷C一个垂直于连线的初速度v0,假设不计电荷C所受的重力,那么关于电荷C运动过程中的速度和加速度情况,以下说法正确的选项是〔〕A.加速度始终增大Ｂ.加速度先增大后减小C.速度始终增大,最后趋于无穷大D.速度始终增大,最后趋于某有限值22.如下图,a、b、c是一条电场线上的三个点,电场线的方向由a到c,a、b间的距离等于b、c间的距离