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1、熱點7 電場中力和能的性質
(建議用時:20分鐘)
1.如圖,有兩個等量異種點電荷置于正方體的兩個頂點上,正點電荷置于a點,負點電荷置于c點,則( )
A.b、d、h、f點電勢相等
B.e、f、g、h點電勢相等
C.bd連線中點的場強為零
D.bd連線中點與fh連線中點的場強相同
2.(多選)某電場的電場線分布如圖所示,下列說法正確的是( )
A.a(chǎn)點的電勢高于b點的電勢
B.c點的電場強度小于d點的電場強度
C.若將一正試探電荷由a點移到b點,電場力做負功
D.若將一負試探電荷由c點移到d點,電勢能增加
3.(2019·江蘇壓題卷)真空中,兩個相距L的固定點電
2、荷P、Q所帶的電荷量的絕對值分別為QP和QQ,在它們共同形成的電場中,有一條電場線如圖中實線所示,實線上的箭頭表示電場線的方向,電場線上標出了M、N兩點,其中過N點的切線與P、Q連線平行,且∠NPQ>∠NQP,則( )
A.P帶負電,Q帶正電,且QP
3、 )
A.M點的場強大于N點的場強
B.O點的電勢等于Q點的電勢
C.將一負點電荷由M點移到Q點,電荷的電勢能增加
D.一正點電荷只受電場力作用能從Q點沿圓周運動至N點
5.圖示為5個點電荷電場的電場線分布情況,曲線cd是一帶電粒子(不計重力)運動的軌跡,則下列判斷正確的是( )
A.a(chǎn)點的場強大于c點的場強
B.a(chǎn)、b兩點的電勢可能相等
C.該粒子帶正電
D.一電子在a點的電勢能大于在b點的電勢能
6.(2019·泰州中學月考)如圖所示,半徑為R的均勻帶正電薄球殼,殼內的電場強度處處為零,其球心位于坐標原點O,一帶正電的試探電荷靠近球殼表面處由靜止釋放沿坐標軸向右運
4、動.下列關于坐標軸上某點電勢φ、試探電荷在該點的動能Ek與離球心距離x的關系圖線,可能正確的是( )
7.(多選)(2019·連云港外國語學校調研)如圖所示,平行板電容器A、B兩極板水平放置,A在上方,B在下方,現(xiàn)將其和二極管串聯(lián)接在電源上,已知A和電源正極相連,二極管具有單向導電性,一帶電小球沿A、B中心水平射入,打在B極板上的N點,小球的重力不能忽略,現(xiàn)通過上下移動A極板來改變兩極板A、B間距(兩極板仍平行),則下列說法正確的是( )
A.若小球帶正電,當A、B間距增大時,小球打在N點的右側
B.若小球帶正電,當A、B間距減小時,小球打在N點的左側
C.若小球帶負電,當A
5、、B間距減小時,小球可能打在N點的右側
D.若小球帶負電,當A、B間距增大時,小球可能打在N點的左側
8.(多選)(2019·江蘇四校聯(lián)考)如圖所示,一質量為m、電荷量為q的小球在電場強度為E、區(qū)域足夠大的勻強電場中,以初速度v0沿ON在豎直面內做勻變速直線運動.ON與水平面的夾角為30°,重力加速度為g,且mg=qE,則( )
A.電場方向豎直向上
B.小球運動的加速度大小為g
C.小球上升的最大高度為
D.若小球在初始位置的電勢能為零,則小球電勢能的最大值為
熱點7 電場中力和能的性質
1.解析:選A.由等量異種點電荷的電場分布可知,ac連線的垂直等分面為等勢面,b、d、
6、h、f點處于這個等勢面上,這四點電勢相等,選項A正確; e點電勢高于h點電勢,選項B錯誤;bd連線中點的場強不為零,選項C錯誤;bd連線中點與fh連線中點的場強方向相同,但大小不相同,選項D錯誤.
2.解析:選BC.根據(jù)等勢線與電場線垂直,沿電場線電勢降低可知:a點的電勢低于b點的電勢,故A錯誤;從電場線的分布情況可知,c處的電場線比d處的稀疏,所以c點的電場強度小于d點的電場強度,故B正確;正試探電荷所受電場力和場強方向相同,因此正試探電荷由a點移到b點時電場力做負功,故C正確;將一負試探電荷由c點移到d點,電場力做正功,電勢能減少,故D錯誤.
3.解析:選B.由電場線方向可知,P帶正電
7、,Q帶負電,如圖所示,兩點電荷在N點合場強方向與P、Q連線平行,由平行四邊形定則和點電荷場強公式可知,QP
8、Q點的電勢高,故B錯誤;將一負點電荷由M點移到Q點,電場力做負功,電勢能增加,故C正確;一正點電荷只受電場力作用不可能沿圓周運動,故D錯誤.
5.解析:選D.根據(jù)電場線的疏密程度表示場強的大小可知,a點的場強小于c點的場強,A錯誤;根據(jù)等勢線與電場線垂直,畫出a點的等勢線如圖所示,則a′點的電勢與a點的電勢相等,根據(jù)沿電場線方向電勢逐漸降低知,b點的電勢高于a′點的電勢,即高于a點的電勢,B錯誤;根據(jù)粒子所受的合力指向軌跡凹處知,該粒子帶負電,C錯誤;若電子從a′點運動到b點,電場力做正功,電勢能減少,電子在a點的電勢能與在a′點的電勢能相等,則電子在a點的電勢能大于在b點的電勢能,D正確.
9、
6.A
7.解析:選BC.若小球帶正電,當d增大時,電容減小,但Q不可能減小,所以Q不變,根據(jù)E===,E不變所以電場力不變,小球仍然打在N點,故A錯誤;若小球帶正電,當d減小時,電容增大,Q增大,根據(jù)E===,所以d減小時E增大,所以電場力變大,方向豎直向下,小球做平拋運動豎直方向加速度增大,運動時間變短,打在N點左側,故B正確;若小球帶負電,當A、B間距d減小時,電容增大,則Q增大,E增大,所以電場力變大,方向豎直向上,若電場力小于重力,小球做類平拋運動,豎直方向上的加速度減小,運動時間變長,小球將打在N點的右側,故C正確;若小球帶負電,當A、B間距增大時,E不變,所以電場力大小不變,小球做類平拋運動,豎直方向上的加速度不變,運動時間不變,小球仍落在N點,故D錯誤.
8.解析:選BD.如圖所示,由于帶電小球在豎直面內做勻變速直線運動,其合力沿ON或NO方向,而mg=qE,由平行四邊形定則,可知電場方向與ON方向成120°角,A項錯誤;由圖中幾何關系可知,小球所受合力為mg,由牛頓第二定律可知a=g,方向與初速度方向相反,B項正確;設帶電小球上升的最大高度為h,由動能定理可得-mg·2h=0-mv,解得h=,C項錯誤;小球上升過程中,當帶電小球速度為零時,其電勢能最大,則Ep=-qE·2hcos 120°=,D項正確.
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