1、1 如图所示,在一匀强电场区域中,有A、B、C、D四点恰好位于一平行四边形的四个顶点上,已知A、B、C三点电势分别为A1 V,B4 V,C0,则D点电势D的大小为()A3 VB0C2 V D1 V解析:在匀强电场中,由于AD与BC平行且相等,故UADUBC,即ADBC,代入数据解得D3 V.答案:A2(2012襄阳调研)电场中等势面如图所示,下列关于该电场描述正确的是()AA点的电场强度比C点的小B负电荷在A点的电势能比在C点的电势能大C电荷沿等势面AB移动的过程中,电场力始终不做功D正电荷由A移动到C,电场力做负功解析:由等势面与电场线密集程度的关系可知,等势面越密集的地方电场强度越大,故A
2、点的电场强度比C点的大,A错误;负电荷在电势越高的位置电势能越小,故B错误;沿等势面移动电荷,电场力不做功,故C正确;正电荷由A移动到C,电场力做正功,故D错误答案:C3(2013长春调研)在空间直角坐标系Oxyz中,有一四面体CAOB,C、A、O、B为四面体的四个顶点,且O(0,0,0)、A(L,0,0)、B(0,L,0)、C(0,0,L),D(2L,0,0)是x轴上一点,在坐标原点O处固定着Q的点电荷,下列说法正确的是()AA、B、C三点的电场强度相同B电势差UOAUADC将一电子由C点分别移动到A、B两点,电场力做功相等D电子在A点的电势能大于在D点的电势能解析:本题考查电场强度、电势差
3、、电势能、电场力做功等知识点的掌握程度及学生的空间想象能力A、B、C三点的电场强度大小相同、方向不同,A错误;电势差UOAUAD,B错误;电子在A点的电势能小于在D点的电势能,D错误;将一电子由C点分别移动到A、B两点,电场力做功相等,C正确答案:C4(2012高考福建卷)如图所示,在点电荷Q产生的电场中,将两个带正电的试探电荷q1、q2分别置于A、B两点,虚线为等势线取无穷远处为零电势点,若将q1、q2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等,则下列说法正确的是()AA点电势大于B点电势BA、B两点的电场强度相等Cq1的电荷量小于q2的电荷量Dq1在A点的电势能小于q2在B点的电势能解析
4、:由题意知点电荷Q带负电,所以有AB|UB|,移动两试探电荷克服电场力做功相等,有q1|UA|q2|UB|,所以q1EB,B错误根据电场力做功与电势能变化的关系,q1在A点的电势能等于q2在B点的电势能,D错误答案:C5(2012高考安徽卷)如图所示,在平面直角坐标系中,有方向平行于坐标平面的匀强电场,其中坐标原点O处的电势为0 V,点A处的电势为6 V,点B处的电势为3 V,则电场强度的大小为()A200 V/m B200 V/mC100 V/m D100 V/m解析:连接B与OA的中点C做等势线,过O点做BC的垂线交BC于D点,由几何关系得OD1.5 cm,EU/dU/OD200 V/m.
5、只有选项A正确答案:A6(2011高考山东卷)如图所示,在两等量异种点电荷的电场中,MN为两电荷连线的中垂线,a、b、c三点所在直线平行于两电荷的连线,且a与c关于MN对称、b点位于MN上,d点位于两电荷的连线上以下判断正确的是()Ab点场强大于d点场强Bb点场强小于d点场强Ca、b两点间的电势差等于b、c两点间的电势差D试探电荷q在a点的电势能小于在c点的电势能解析:两点电荷连线上的中点是连线上场强最小的点同时也是中垂线上场强最大的点,所以d点场强大于b点场强,B正确、A错误;根据电场分布的对称性可知,C正确;正试探电荷在电势高的地方电势能大,D错误答案:BC7图中虚线为匀强电场中与场强方向
6、垂直的等间距平行直线两粒子M、N质量相等,所带电荷量的绝对值也相等现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出,两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示点a、b、c为实线与虚线的交点,已知O点电势高于c点若不计重力,则()AM带负电荷,N带正电荷BN在a点的速度小于在c点的速度CN在从O点运动至a点的过程中克服电场力做功DM在从O点运动至b点的过程中,电场力对它做的功等于零解析:因O点电势高于c点,故场强方向向下,由轨迹弯曲方向知M带正电、N带负电,A选项错误;因UaOUOc,利用动能定理得:a、c两点速度大小相同,B选项错误;N从O到a过程电场力做正功,C选项错误;O、b在同一等势面上,电场
7、力做功为零,D选项正确答案:D8空间有一沿x轴对称分布的电场,其电场强度E随x变化的图象如图所示下列说法中正确的是()AO点的电势最低Bx2点的电势最高Cx1和x1两点的电势相等Dx1和x3两点的电势相等解析:沿x轴对称分布的电场,由题图可得其电场线以O点为中心指向正、负方向(或从正、负无穷远指向O),沿电场线电势降落(最快),所以O点电势最高(或最低),A、B错误;由于电场沿x轴对称分布,则O点到x1与O点到x1的电势差相等,故x1与x1两点电势相等,C正确;x1和x3两点电场强度大小相等,电势不相等,D错误答案:C9(2013湖北八校联考)有一静电场,其电势随x坐标的改变而改变,变化的图线
8、如图所示若将一带负电的粒子(重力不计)从坐标原点O由静止释放,电场中P、Q两点的横坐标分别为1 mm、4 mm.则下列说法正确的是()A粒子将沿x轴正方向一直向前运动B粒子经过P点与Q点时,加速度大小相等、方向相反C粒子经过P点与Q点时,动能相等D粒子经过P点与Q点时,电场力做功的功率相等解析:根据题中的x图象,画出电场强度E随x的变化图象及粒子的vt图象,如图所示,由图可知A错误;由牛顿第二定律知,粒子在P、Q两点时的加速度满足aP2aQ,则B错误;由vt图象知,粒子在P、Q两点时对应的时间分别是t0和(3)t0,其速度相等,则C正确;粒子在P、Q两点时的功率PEqv,因电场强度不相同,故功
9、率不同,则D错误 答案:C10(2013滨海检测)在一个水平面上建立x轴,在过原点O垂直于x轴的平面的右侧空间有一个匀强电场,场强大小E6.0105 N/C,方向与x轴正方向相同在O处放一个电荷量q5.0108 C,质量m1.0102 kg的绝缘物块,物块与水平面间的动摩擦因数0.20,沿x轴正方向给物块一个初速度v02.0 m/s,如图所示求物块最终停止时的位置(g取10 m/s2)解析:物块先在电场中向右减速,设运动的位移为x1,由动能定理得:(qEmg)x10mv所以x1,代入数据得x10.4 m可知,当物块向右运动0.4 m时速度减为零,因物块所受的静电力FqE0.03 NFfmg0.
10、02 N,所以物块将沿x轴负方向加速,跨过O点之后在摩擦力作用下减速,最终停止在O点左侧某处,设该点距O点距离为x2,则对全过程由动能定理得mg(2x1x2)0mv.解得x20.2 m.答案:在O点左侧距O点0.2 m处11如图所示,在足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方h高度的P点,固定电荷量为Q的点电荷一质量为m、带电荷量为q的物块(可视为质点),从轨道上的A点以初速度v0沿轨道向右运动,当运动到P点正下方B点时速度为v.已知点电荷产生的电场在A点的电势为(取无穷远处电势为零),PA连线与水平轨道的夹角为60,试求:(1)物块在A点时受到轨道的支持力大小;(2)点电荷Q产生的电场在B点的电势解
11、析:(1)物块在A点受重力、电场力、支持力分解电场力,由竖直方向受力平衡得FNmgksin 60又因为hrsin 60由以上两式解得支持力大小为FNmg(2)从A运动到P点正下方B点的过程中,由动能定理得qUmv2mv又因为UBAB,由以上两式解得B(vv2).答案:(1)mg(2)(vv2)12(2013合肥一模)如图所示,光滑绝缘的细圆管弯成半径为R的半圆形,固定在竖直面内,管口B、C的连线水平质量为m的带正电小球从B点正上方的A点自由下落,A、B两点间距离为4R.从小球(小球直径小于细圆管直径)进入管口开始,整个空间中突然加上一个斜向左上方的匀强电场,小球所受电场力在竖直方向上的分力方向
12、向上,大小与重力相等,结果小球从管口C处离开圆管后,又能经过A点设小球运动过程中电荷量没有改变,重力加速度为g,求:(1)小球到达B点时的速度大小;(2)小球受到的电场力大小;(3)小球经过管口C处时对圆管壁的压力解析:(1)小球从开始自由下落到达管口B的过程中机械能守恒故有:mg4Rmv到达B点时速度大小为vB (2)设电场力的竖直分力为Fy,水平分力为Fx,则Fymg,小球从B运动到C的过程中,由动能定理得:Fx2Rmvmv小球从管口C处脱离管后,做类平拋运动,由于经过A点,有y4Rvctx2Raxy2t2联立解得:Fxmg;电场力的大小为:qEmg(3)小球经过管口C处时,向心力由Fx和圆管的弹力N提供,设弹力N的方向向左,则FxN,解得:N3mg根据牛顿第三定律可知,小球经过管口C处时对圆管的压力大小为NN3mg,方向水平向右答案:(1)(2)mg(3)3mg水平向右