課時(shí)作業(yè)（二十七）

電場的能的性質(zhì)[基礎(chǔ)訓(xùn)練]1.

關(guān)于靜電場的等勢面，下列說法正確的是（

B

）A.

兩個(gè)電勢不同的等勢面可能相交B.

電場線與等勢面處處相互垂直C.

同一等勢面上各點(diǎn)電場強(qiáng)度一定相等D.

將一負(fù)的試探電荷從電勢較高的等勢面移至電勢較低的等勢面，電場力做正功B解析：兩個(gè)電勢不同的等勢面不可能相交，故A錯(cuò)誤；電場線與等勢面處處相互垂直，故B正確；等勢面的疏密程度表示電場強(qiáng)度的大小，故C錯(cuò)誤；電場線由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面，負(fù)電荷受力與電場線的方向相反，故負(fù)電荷受力由電勢低的等勢面指向電勢高的等勢面，那么它從電勢較高的等勢面移至電勢較低的等勢面，電場力做負(fù)功，D錯(cuò)誤.

A.

圓周上A點(diǎn)電勢最高B.

圓周上BC弧的中點(diǎn)電勢最低D.

該電場的電場強(qiáng)度大小為2.5

V/mBC

3.

（2022·湖南高考）如圖所示，四根完全相同的均勻帶正電絕緣長棒對稱放置在長方體的四條長邊a、b、c、d上.移去a處的絕緣棒，假定另外三根絕緣棒電荷分布不變.關(guān)于長方體幾何中心O點(diǎn)處電場強(qiáng)度方向和電勢的變化，下列說法正確的是（

A

）A.

電場強(qiáng)度方向垂直指向a，電勢減小B.

電場強(qiáng)度方向垂直指向c，電勢減小C.

電場強(qiáng)度方向垂直指向a，電勢增大D.

電場強(qiáng)度方向垂直指向c，電勢增大A解析：由電場疊加知，四根絕緣棒都存在時(shí)，O點(diǎn)的電場強(qiáng)度為0.移去a處絕緣棒后，b、d處絕緣棒在O處產(chǎn)生的電場強(qiáng)度為0，c處絕緣棒在O處產(chǎn)生的電場強(qiáng)度不為0，方向垂直指向a.根據(jù)電場疊加知，去掉a處絕緣棒后，O點(diǎn)的電場強(qiáng)度不為0，方向垂直指向a，故B、D錯(cuò)誤；選無窮遠(yuǎn)處電勢為0，假設(shè)有一正試探電荷放在O處，移去a處的絕緣棒后，O點(diǎn)處的正試探電荷具有的電勢能減少，根據(jù)電勢的定義知，O處的電勢減小，故A正確，C錯(cuò)誤.4.

（雙選）（2024·安陽二模）如圖所示，A、B為真空中兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷，O為連線的中點(diǎn)，c、d兩點(diǎn)位于兩電荷連線的中垂線上，且aO＝bO＝cO＝dO，取無窮遠(yuǎn)處為零勢面.下列說法正確的是（

BC

）A.

圖中a、b兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同，ab連線間O點(diǎn)電場強(qiáng)度最大B.

圖中c、d兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同，cd連線間O點(diǎn)電場強(qiáng)度最大C.

圖中a、b兩點(diǎn)的電勢不同，ab連線間O點(diǎn)電勢為0D.

圖中c、d兩點(diǎn)的電勢不同，cd連線間O點(diǎn)電勢為0BC解析：真空中兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷的電場線分布如圖所示，可得兩電荷連線上的電場強(qiáng)度方向相同，從a點(diǎn)到b點(diǎn)，電場強(qiáng)度先減小后增大，所以Ea＝Eb＞EO，故A錯(cuò)誤；cd連線為兩等量異種點(diǎn)電荷連線的中垂線，中垂線上的電場強(qiáng)度方向相同，從c點(diǎn)到d點(diǎn)，電場強(qiáng)度先增大后減小，所以Ec＝Ed＜EO，故B正確；cd連線為兩等量異種點(diǎn)電荷連線的中垂線，中垂線上的電勢都為零，即φc＝φd＝φO＝0，因?yàn)閍b連線上電場方向向右，所以φc＞φb，故C正確，D錯(cuò)誤.5.

如圖，P是固定的點(diǎn)電荷，虛線是以P為圓心的兩個(gè)圓.帶電粒子Q在P的電場中運(yùn)動(dòng).運(yùn)動(dòng)軌跡與兩圓在同一平面內(nèi)，a、b、c為軌跡上的三個(gè)點(diǎn).若Q僅受P的電場力作用，其在a、b、c點(diǎn)的加速度大小分別為aa、ab、ac，速度大小分別為va、vb、vc，則（

D

）A.

aa＞ab＞ac，va＞vc＞vbB.

aa＞ab＞ac，vb＞vc＞vaC.

ab＞ac＞aa，vb＞vc＞vaD.

ab＞ac＞aa，va＞vc＞vbD

[能力提升]6.

（雙選）如圖，一帶負(fù)電荷的油滴在勻強(qiáng)電場中運(yùn)動(dòng)，其軌跡在豎直面（紙面）內(nèi)，且相對于過軌跡最低點(diǎn)P的豎直線對稱，忽略空氣阻力，由此可知（

AB

）A.

Q點(diǎn)的電勢比P點(diǎn)高B.

油滴在Q點(diǎn)的動(dòng)能比它在P點(diǎn)的大C.

油滴在Q點(diǎn)的電勢能比它在P點(diǎn)的大D.

油滴在Q點(diǎn)的加速度大小比它在P點(diǎn)的小AB解析：帶負(fù)電荷的油滴在勻強(qiáng)電場中運(yùn)動(dòng)，且相對于過軌跡最低點(diǎn)P的豎直線對稱，由此可判斷勻強(qiáng)電場方向豎直向下，Q點(diǎn)的電勢比P點(diǎn)高，油滴的加速度不變，A對、D錯(cuò)；油滴由P到Q過程電場力做正功，電勢能減小，動(dòng)能增大，B對、C錯(cuò).故選AB.

7.

如圖甲，在一塊很大的接地金屬平板的上方固定一負(fù)電荷.由于靜電感應(yīng)，在金屬平板上表面產(chǎn)生感應(yīng)電荷，金屬板上方電場的等勢面如圖乙中虛線所示，相鄰等勢面間的電勢差都相等.若將一正試探電荷先后放于M和N處，該試探電荷受到的電場力大小分別為FM和FN，相應(yīng)的電勢能分別為EpM和EpN，則（

A

）甲

乙AA.

FM＜FN，EpM＞EpNB.

FM＞FN，EpM＞EpNC.

FM＜FN，EpM＜EpND.

FM＞FN，EpM＜EpN解析：根據(jù)電場線和等勢面互相垂直的特點(diǎn)可以大致確定電場線，如圖.根據(jù)電場線的特點(diǎn)，電場線越密集處電場越強(qiáng)，所以EM＜EN，電荷在電場中所受的電場力F＝Eq，可知對于同一個(gè)正試探電荷有FM＜FN，選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤；因?yàn)檠刂妶鼍€方向電勢逐漸降低，可知φM＞φN，電荷在電場中的電勢能EP＝qφ，可知EpM＞EpN，故選A.

8.

（雙選）（2022·全國乙卷）如圖，兩對等量異號(hào)點(diǎn)電荷＋q、－q（q＞0）固定于正方形的4個(gè)頂點(diǎn)上.L、N是該正方形兩條對角線與其內(nèi)切圓的交點(diǎn)，O為內(nèi)切圓的圓心，M為切點(diǎn).則（

AB

）A.

L和N兩點(diǎn)處的電場方向相互垂直B.

M點(diǎn)的電場方向平行于該點(diǎn)處的切線，方向向左C.

將一帶正電的點(diǎn)電荷從M點(diǎn)移動(dòng)到O點(diǎn)，電場力做正功D.

將一帶正電的點(diǎn)電荷從L點(diǎn)移動(dòng)到N點(diǎn)，電場力做功為零AB解析：兩正點(diǎn)電荷在N點(diǎn)處產(chǎn)生的場強(qiáng)方向由N指向O，N點(diǎn)處于兩負(fù)點(diǎn)電荷連線的垂直平分線上，則兩負(fù)點(diǎn)電荷在N點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)方向由N指向O，則N點(diǎn)處的合場強(qiáng)方向由N指向O；同理可知，兩負(fù)點(diǎn)電荷在L點(diǎn)處產(chǎn)生的場強(qiáng)方向由O指向L，L點(diǎn)處于兩正點(diǎn)電荷連線的垂直平分線上，兩正點(diǎn)電荷在L點(diǎn)處產(chǎn)生的場強(qiáng)方向由O指向L，則L點(diǎn)處的合場強(qiáng)方向由O指向L；由于正方形兩對角線相互垂直平分，則L和N兩點(diǎn)處的電場方向相互垂直，選項(xiàng)A正確；正方形底邊上的等量異號(hào)點(diǎn)電荷在M點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)方向向左，而上方的等量異號(hào)點(diǎn)電荷在M點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)方向向右，由于M點(diǎn)離上方等量異號(hào)點(diǎn)電荷距離較遠(yuǎn)，則M點(diǎn)的場強(qiáng)方向平行于該點(diǎn)處的切線，方向向左，選項(xiàng)B正確；由題圖可知，M和O點(diǎn)位于兩對等量異號(hào)點(diǎn)電荷的等勢線上，即M點(diǎn)和O點(diǎn)電勢相等，所以將一帶正電的點(diǎn)電荷從M點(diǎn)移動(dòng)到O點(diǎn)，電場力做的功為零，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由題圖結(jié)合等量異號(hào)點(diǎn)電荷模型可知，L點(diǎn)的電勢低于N點(diǎn)電勢，則將一帶正電的點(diǎn)電荷從L點(diǎn)移動(dòng)到N點(diǎn)，電場力做的功不為零，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.9.

[非勻強(qiáng)電場中U＝Ed的應(yīng)用]如圖所示，一電場的電場線分布關(guān)于y軸（沿豎直方向）對稱，O、M、N是y軸上的三個(gè)點(diǎn)，且OM＝MN.P點(diǎn)在y軸右側(cè)，MP⊥ON.

則下列說法正確的是（

D

）A.

M點(diǎn)的電勢等于P點(diǎn)的電勢B.

將負(fù)點(diǎn)電荷由O點(diǎn)移動(dòng)到P點(diǎn)，電場力做正功C.

M、N兩點(diǎn)間的電勢差大于O、M兩點(diǎn)間的電勢差