1、二十电场能的性质(学生用书对应页码P297)1如图所示，处于真空中的正方体存在着电荷量为q或q的点电荷，点电荷位置在图中已标明，则a、b两点电场强度和电势均相同的图是()解析：A图中a、b两点电场强度的大小和电势均相同，但电场强度的方向相反，选项A错误；B、D图中都是等量异种点电荷产生的电场，由其电场线的分布图及其对称性可知，B图中a、b两点电场强度和电势均不相同，D图中a、b两点处于两电荷连线的中垂线上且对称分布，所以a、b两点电场强度的大小、方向和电势均相同，选项D正确，B错误；C图中是两个等量同种点电荷产生的电场，由对称性可知a、b两点电场强度的大小和电势均相同，但电场强度的方向不同，选
2、项C错误解此类题的关键是要掌握等量异种电荷、等量同种电荷产生的场强特点，及对连线中点、中垂面上场强、电势特点的准确把握，会利用对称性分析问题答案：D2一带电粒子仅在电场力作用下，从电场中的a点以初速度v0进入电场并沿虚线所示的轨迹运动到b点，如图所示，可以判断该粒子()A在a点的加速度比b点大B在a点的电势能比b点小C在a点的电势比b点小D在a点的动能比b点小解析：a点的电场线比b点电场线稀疏，故a点场强比b点场强小，粒子在a点的加速度比在b点时小，选项A错误；做曲线运动的物体受到的合力指向曲线的内侧，从a点到b点，电场力做正功，电势能减小，故粒子在a点的电势能比在b点时大，选项B错误；沿电场
3、线方向电势降低，故a点电势高于b点电势，选项C错误；电场力做正功，根据动能定理可知，粒子在a点的动能比在b点时小，选项D正确答案：D3某区域的电场线分布如图所示，其中间一根电场线是直线，一带正电的粒子从直线上的O点由静止开始在电场力作用下运动到A点取O点为坐标原点，沿直线向右为x轴正方向，粒子的重力忽略不计在O到A运动过程中，下列关于粒子运动速度v和加速度a随时间t的变化、粒子的动能Ek和运动径迹上电势随位移x的变化图线可能正确的是()解析：带正电的粒子从O点向A点运动，电场线先变疏再变密，电场强度先变小，后变大，故电场力和粒子的加速度也是先变小，后变大，选项B正确；粒子从O向A运动，一直加速
4、，但加速度先变小，后变大，其速度时间图象的斜率应是先变小，后变大，选项A错误；从O到A，电场强度先变小，后变大，单位长度上的电势降落应是先变小，后变大，选项C错误；根据Ekmv2Fx，Ekx图象的斜率为力F，从O到A，粒子所受的电场力先变小，后变大，故Ekx图象的斜率应先变小，后变大，选项D错误答案：B4(2014青岛模拟)如图所示，虚线所示的圆是某电场中某等势面的截面a、b两个带电粒子以相同的速度，从电场中P点沿等势面的切线方向飞出，粒子仅在电场力作用下的运动轨迹如图中实线所示，则在开始运动的一小段时间内(粒子在图示区域内)，下列说法正确的是()Aa粒子所受电场力逐渐变小，b粒子所受电场力逐
5、渐变大Ba粒子的速度将逐渐减小，b粒子的速度将逐渐增大Ca、b两粒子所带电荷的电性必定相反Da、b两个粒子的电势能均减小解析：电场线的疏密代表电场的强弱，由图可知越靠近圆心电场线越密，场强越大，故a出发后的一小段时间内其所处的位置的场强越来越小，而b出发后的一小段时间内其所处的位置场强越来越大，所以出发后的一小段时间内a受到的电场力变小，b受到的电场力变大，故A正确由于出发后电场力始终对电荷做正功，所以两电荷的电势能均减小，动能越来越大，故两个电荷的速度都将越来越大，故B错误，D正确由于两电荷所受的电场力的方向相反，所以a、b两粒子所带的电荷的电性相反，故C正确答案：ACD5如图所示是阴极射线
6、示波管的聚焦电场，实线为电场线，虚线为等差等势线，a、b、c为一个从左侧进入聚焦电场的电子运动轨迹上的三点，不计电子的重力，则()A电场中a点的电势高于c点的电势B电子在a点处的动能大于在c点处的动能C电子在b点的加速度大于在c点的加速度D电子在b点的电势能大于在c点的电势能解析：电场线的方向由高电势指向低电势，则a点电势最低，选项A错误；电子从a运动到c，电场力做正功，电势能减小，动能增大，选项B错误，选项D正确；电场线疏密程度表示场强的大小，则电子在b点所受电场力最大，即加速度最大，选项C正确答案：CD6如图所示，匀强电场中有a、b、c三点，在以它们为顶点的三角形中，a30，c90.电场方
7、向与三角形所在平面平行已知a、b和c点的电势分别为(2) V、(2) V和2 V该三角形的外接圆上最低、最高电势分别为()A(2) V、(2) V B0、4 VC(2) V、(2) V D0、2 V解析：如图，圆心O是ab的中点，所以圆心O点的电势为2 V，Oc是等势线，则电场线如图中MN所示，方向由M指向N.沿电场线方向电势均匀降低，过圆心的电势为2 V，则由几何关系知圆周上电势最低为0，最高为4 V，B项正确答案：B7如图所示，P、Q处固定放置两等量异种电荷，b、c、O在P、Q的连线上，e、O为两点电荷连线的中垂线上的点，且abeO，bccO，abbO，aeeO，则()Aa点电势等于b点电
8、势Bb点场强大于e点场强C电子在a点的电势能大于电子在O点的电势能Db、c间电势差大于c、O间电势差解析：等量异种点电荷周围的电场线分布情况如图所示，a点和b点不在同一个等势面上，电势不相等，选项A错误；根据电场线的疏密情况，可得b点的场强大于e点的场强，选项B正确；a点的电势大于零，O点的电势等于零，电子带负电，在高电势处电势能小，选项C错误；b、c间的电场线比c、O间的电场线密，场强大，电势降低得快，所以b、c间的电势差大于c、O间的电势差，选项D正确答案：BD8a、b是位于x轴上的两个点电荷，电荷量分别为Q1和Q2，沿x轴a、b之间各点对应的电势如图中曲线所示(取无穷远电势为零)，M、N
9、、P为x轴上的三点，P点对应图线的最低点，a、P间距离大于P、b间距离一质子以某一初速度从M点出发，仅在电场力作用下沿x轴从M点运动到N点，下列说法正确是()AP点处的电场强度为0Ba和b一定是等量同种电荷C质子在运动过程中速率先增大后减小D质子在运动过程中加速度先增大后减小解析：由电势图线知两电荷均带正电，但电荷量Q1Q2，选项B错误；由沿电场线方向电势降低知，在P点场强方向改变，所以P点处的电场强度为0，选项A正确；质子从M点运动到N点，加速度先减小后增大，速率先增大后减小，选项C正确，D错误答案：AC9已知：一个均匀带电的球壳在壳内任意一点产生的电场强度均为零，在壳外某点产生的电场强度等
10、同于把壳上电量全部集中在球心处的点电荷所产生的电场强度，即E，式中R为球壳的半径，r为某点到球壳球心的距离，Q为球壳所带的电荷量，k为静电力常量在真空中有一半径为R、电荷量为Q的均匀带电球壳，球心位置O固定，P为球壳外一点，M为球壳内一点，如图所示，以无穷远为电势零点，关于P、M两点的电场强度和电势，下列说法中正确的是()A若Q不变，P点的位置也不变，而令R变小，则P点的场强不变B若Q不变，P点的位置也不变，而令R变小，则P点的电势升高C若Q不变，M点的位置也不变，而令R变小(M点仍在壳内)，则M点的电势升高D若Q不变，M点的位置也不变，而令R变小(M点仍在壳内)，则M点的场强不变解析：根据题
11、目中所给信息，均匀带电球壳可以等效看成是集中于球心处的点电荷，R变小时始终位于球壳外的P点的场强及电势均不变，始终位于球壳内部的M点的场强总为零不变，内部点的电势与球壳的电势相等，R变小，故球壳的电势会升高，即M点的电势升高答案：ACD10现有两个边长不等的正方形ABDC和abdc，如图所示，Aa、Bb、Cc、Dd间距相等在AB、AC、CD、DB的中点分别放等量的点电荷，其中AB、AC中点放的点电荷带正电，CD、BD的中点放的点电荷带负电，取无穷远处电势为零则下列说法中正确的是()AO点的电场强度和电势均为零B把一正点电荷沿着bdc的路径移动时，电场力做功为零C同一点电荷在a、d两点所受电场力
12、相同D将一负点电荷由a点移到b点电势能减小解析：根据电场的叠加原理可知，O点的电场强度不为零，直线bOc为电势为零的等势线，A项错误；把一正点电荷沿着bdc的路径移动时，电场力做功为零，B项正确；根据电场叠加原理可知，a，d两点电场强度相同，同一点电荷在a、d两点所受电场力相同，C项正确；将一负点电荷由a点移到b点，电场力做负功，电势能增大，D项错误答案：BC11如图所示，带电荷量为Q的正点电荷固定在倾角为30的光滑绝缘斜面底部的C点，斜面上有A、B两点，且A、B和C在同一直线上，A和C相距为L，B为AC中点现将一带电小球从A点由静止释放，当带电小球运动到B点时速度正好又为零已知带电小球在A点
13、处的加速度大小为，静电力常量为k，求：(1)小球运动到B点时的加速度大小(2)B和A两点间的电势差(用Q和L表示)解析：(1)带电小球在A点时：mgsin 30kmaA.带电小球在B点时：mgsin 30maB且aA可解得：aB(2)由A点到B点应用动能定理得：mgsin 30UBAq0.由mgsin 30kmaAm可得：mgk可求得：UBA答案：(1)(2)12如图所示，等量异种点电荷，固定在水平线上的M、N两点上，电荷量均为Q，有一质量为m、电荷量为q(可视为点电荷)的小球，固定在长为L的绝缘轻质细杆的一端，细杆另一端可绕过O点且与MN垂直的水平轴无摩擦地转动，O点位于MN的垂直平分线上距MN为L处，现在把杆拉起到水平位置，由静止释放，小球经过最低点B时速度为v，取O处电势为零，忽略q对Q、Q形成电场的影响求：(1)小球经过B点时对杆的拉力大小(2)在Q、Q形成的电场中，A点的电势A.(3)小球继续向左摆动，经过与A等高度的C点时的速度解析：(1)小球经B点时，在竖直方向有TmgTmg由牛顿第三定律知，小球对细杆的拉力大小也为mg(2)由于取O点电势为零，而O在MN的垂直平分线上，所以B0.电荷从A到B过程中，由动能定理得mgLq(AB)mv2A(3)由电场对称性可知，CA，即UAC2A小球从A到C过程，根据动能定理qUACmvvC答案：(1)mg(2)