1、下列关于电场强度的两个表达式和的叙述,不正确的是( )
A.是电场强度的定义式,F是放入电场中电荷所受的电场力,q是放入电场中电荷的电荷量,它适用于任何电场
B.是电场强度定义式,F是放入电场中的电荷所受的力,q是产生电场的电荷的电荷量
C.是点电荷场强的计算式,Q是产生电场的电荷的电荷量,它不适用于匀强电场
D.在库仑定律的表达式 中,是点电荷q2产生的电场在点电荷q1处的场强大小,而是点电荷q1产生的电场在q2处的场强大小
【答案】B
2、(多选)关于电场线的下列说法中正确的是( )
A.电场线并非真实存在,是人们假想出来的
B.电场线既能反映电场的强弱,也能反映电场的方向
C.只要初速度为零,正电荷必将沿电场线方向移动
D.匀强电场的电场线分布是均匀、相互平行的直线
【答案】ABD
【解析】A、电场线并非真实存在,是人们假想出来的,A错误; B、电场线的疏密表示电场的强弱,切线方向表示电场方向,B正确; C、若电场线不是直线,电荷运动不沿着电场线方向,C错误; D、匀强电场的电场线分布是均匀、相互平行的直线,D正确; 故选ABD
3、关于电场线的说法,正确的是( )
A.电场线就是电荷运动的轨迹
B.在静电场中静止释放的点电荷,一定沿电场线运动
C.电场线上某点的切线方向与正电荷的运动方向相同
D.电场线上某点的切线方向与负电荷在该点所受电场力的方向相反
【答案】D
【解析】A、电场线上某点的切线方向即为电场强度的方向,若是正电荷,电场力方向与电场强度方向相同,而电荷运动的轨迹在电场线上,电场线必须是直线,A不符合题意; B、在静电场中静止释放的点电荷,若电场线是直线,则电场力与电场线共线,而电场线不一定直线,B不符合题意; C、电场线上某点的切线方向是电场强度的方向,是正电荷所受电场力的方向,不一定是运动方向,若是从静止开始,则一定是相同C不符合题意; D、电场线上某点的切线方向与负电荷在该点所受电场力的方向相反,与正电荷在该点所受电场力的方向相同.D不符合题意; 故答案为:D
4、某电场的电场线如图所示,a、b是电场中的两点,下列说法中正确的是( )
A.无电场线的地方电场强度为零
B.a、b两处的电场方向相同
C.a处电场强度大于b处的电场强度
D.该电场线一定是匀强电场的电场线
【答案】C
【解析】A、电场线的疏密程度表示电场强度的强弱,无电场线的地方不能说明电场强度为零,故A错误;B、电场线某点的切线方向表示场强的方向,根据图象可知,、b两处的电场方向不同,故B错误;C、电场线越密,场强越大,所以a点的场强一定大于b点的场强,故C正确;D、匀强电场电场线是等间距的平行直线,所以此电场线一定不是匀强电场的电场线,故D错误;
5、如图所示为电场中的一条电场线,A,B为其上的两点,EA、EB分别为这两点的电场强度,φA、φB分别为这两点的电势.下列说法正确的是( )
A. EA与EB一定不等,φA与φB一定不等
B. EA与EB可能相等,φA与φB可能相等
C. EA与EB一定不等,φA与φB可能相等
D. EA与EB可能相等,φA与φB一定不等
【答案】D
【解析】电场线的疏密表示电场强度的强弱,该处仅仅一条电场线,所以不能判断出AB两点电场强度的大小关系;沿着电场线方向电势是降低,所以φA>φB.只有选项D符合题意,故ABC错误,D正确
6、(多选)将一电荷量为+Q的小球放在不带电的金属球附近,所形成的电场线分布如图所示,金属球表面的电势处处相等.a、b为电场中的两点,则( )
A. a点的电场强度比b点的大
B. a点的电势比b点的高
C. 检验电荷﹣q在a点的电势能比在b点的大
D. 将检验电荷﹣q从a点移到b点的过程中,电场力做负功
【答案】ABD
【解析】A:电场线的疏密表示场强的大小,故A正确; B:a点所在的电场线从Q出发到不带电的金属球终止,所以a点的电势高于金属球的电势,而b点所在处的电场线从金属球发出到无穷远,所以金属球的电势高于b点的电势.故B正确; C:电势越高的地方,负电荷具有的电势能越小,即负电荷在a点的电势能较b点小,故C错误; D:由上知,﹣q在a点的电势能较b点小,则把﹣q电荷从电势能小的a点移动到电势能大的b点,电势能增大,电场力做负功.故D正确. 故选:ABD
7、(多选)A,B两个点电荷在真空中所形成电场的电场线(方向未标出)如图所示.图中C点为两点电荷连线的中点,MN为两点电荷连线的中垂线,D为中垂线上的一点,电场线的分布关于MN左右对称.则( )
A. 这两个点电荷一定是等量异种电荷
B. 这两个点电荷一定是等量同种电荷
C. C,D两点的电势一定不相等
D. C点的电场强度比D点的电场强度大
【答案】AD
【解析】A、B、根据电场线的特点,从正电荷出发到负电荷终止可以判断,A、B是两个异种电荷.由于电场线的分布关于MN左右对称,可知两个电荷的电量相等,所以这两个点电荷一定是等量异种电荷,故A正确,B错误. C、MN是两点电荷连线的中垂线,中垂线上每点的电场方向都水平向右,中垂线和电场线垂直,所以中垂线为一条等势线,所以C点的电势等于D点的电势.故C错误. D、在两等量异号电荷连线的中垂线上,C点电场线最密,电场强度最大,所以C点的电场强度比D点的电场强度大,故D正确. 故选:AD
8、如图所示,a、b、c为电场中同一条电场线上的三点,其中c为ab的中点。已知a、b两点的电势分别为φa=3V,φb=9V,则下列叙述正确的是( )
A.该电场在c点处的电势一定为6V
B.a点处的场强Ea一定小于b点处的场强Eb
C.正电荷从a点运动到b点的过程中电势能一定增大
D.正电荷只受电场力作用从a点运动到b点的过程中动能一定增大
【答案】C
【解析】若该电场是匀强电场,则在c点处的电势为φc=(φa+φb)/2=6V,若该电场不是匀强电场,则在c点处的电势不是6V,A不符合题意;一条电场线,无法判断电场线的疏密,就无法判断两点场强的大小,所以a点处的场强可能小于b点处的场强,B不符合题意;根据正电荷在电势高处电势能大,可知,正电荷从a点运动到b点的过程中电势能一定增大,而由能量守恒得知,其动能一定减小,C符合题意,D不符合题意。 故答案为:C
9、某带电粒子仅在电场力作用下由A点运动到B点,电场线、粒子在A点的初速度及运动轨迹如图所示,可以判定( )
A. 粒子在A点的加速度大于它在B点的加速度
B. 粒子在A点的动能小于它在B点的动能
C. 粒子在A点的电势能小于它在B点的电势能
D. A点的电势低于B点的电势
【答案】B
【解析】A、电场线密的地方场强大,粒子受到的电场力大,加速度就大;错误 B、由A点运动到B点的过程中,电场力的方向沿电场线与轨迹的交点的切线方向,与运动方向成锐角,电场力做正功,动能增加;正确 C、从A点运动到B点电场力做正功,动能增加,电势能减少;错误 D、沿电场线方向电势逐渐降低;错误。 故选B
10、如图所示,实线为不知方向的三条电场线,从电场中M点以相同速度飞出a、b两个带电粒子,运动轨迹如图中虚线所示.则( )
A. a一定带正电,b一定带负电
B. a的速度将减小,b的速度将增加
C. a的加速度将减小,b的加速度将增加
D. 两个粒子的电势能一个增加一个减小
【答案】C
【解析】A、物体做曲线运动,所受力的方向指向轨道的内侧,由于电场线的方向不知,所以粒子带电性质不定,故A错误; B、物体做曲线运动,所受力的方向指向轨道的内侧,从图中轨道变化来看速度与力方向的夹角小于90°, 所以电场力都做正功,动能都增大,速度都增大,故B错误,D错误. C、电场线密的地方电场的强度大,电场线疏的地方电场的强度小,所以a受力减小,加速度减小,b受力增大,加速度增大,故C正确. 故选:C.
11、(双选)下列关于电势高低的判断,正确的是( )
A.负电荷从P点移到M点,电势能增加,P点电势一定较低
B.负电荷从P点移到M点,电势能增加,M点电势一定较低
C.正电荷从P点移到M点,电势能增加,P点电势一定较低
D.正电荷从P点移到M点,电势能增加,M点电势一定较低
【答案】BC
正电荷的电势能增加时,其所在处的电势升高;负电荷的电势能增加时,其所在处的电势降低,所以B、C正确
12、如图所示,在O点的点电荷+Q形成的电场中,试探电荷+q由A点移到B点电场力做功为W1,以OA为半径画弧交OB于C,再把试探电荷由A点移到C点电场力做功为W2,由C点移到B点电场力做功为W3,则三者关系为( )
A.W1=W2=W3<0 B.W1>W2=W3>0
C.W1=W3>W2=0 D.W3>W1=W2=0
【答案】C
【解析】因A、C两点处于同一等势面上,所以W1=W3>W2=0,所以C正确
13、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图所示,图中实线表示等势线,则( )
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点电势能不变
【答案】C
【解析】同一检验电荷在a、b两点受力方向不同,所以A错误;因为A、B两处有负电荷,所以,等势线由外向内表示的电势越来越低。将正电荷从c点移到d点,正电荷的电势能增加,静电力做负功,B错误;负电荷从a点移到c点,电势能减少,静电力做正功,C正确;e点电势高于f点电势,正电荷在f点的电势能低于e点电势能,D错误
14、(双选)如图所示,实线是一个电场中的电场线,虚线是一个负试探电荷在这个电场中的轨迹,若电荷是从a处运动到b处,以下判断正确的是( )
A.电荷从a到b加速度减小
B.b处电势能大
C.b处电势高
D.电荷在b处速度小
【答案】BD
【解析】A、b处电场线比a处密,说明b处场强大于a处场强,所以b处加速度大于a处加速度
B、由a到b电场力做负功,电势能增大
C、试探电荷为负电荷,F的方向指向凹侧,所以电场线方向从疏到密,所以φa>φb
D、由能量守恒,电势能增加,则动能减小,b点速度小
15、(双选)如图所示,Q1、Q2为两个固定点电荷,其中Q1带正电,它们连线的延长线上有a、b两点。一正试探电荷以一定的初速度沿直线从b点开始经a点向远处运动,其速度图象如图所示,则( )
A.Q2带正电
B.Q2带负电
C.试探电荷从b到a的过程中电势能增大
D.试探电荷从b到a的过程中电势能减小
【答案】BC
【解析】b到a过程,速度减小,故试探电荷受向左的库仑力,因此Q2带负电;由于静电力(库仑力)做负功,故试探电荷电势能增大
16、如图所示,在一足够大的空间内存在着水平向右的匀强电场,电场强度大小E=3.0×104 N/C.有一个质量m=4.0×10-3 kg的带电小球,用绝缘轻细线悬挂起来,静止时细线偏离竖直方向的夹角θ=37°.取g=10 m/s2,sin 37°=0.60,cos 37°=0.80,不计空气阻力的作用.求:
(1)求小球所带的电荷量及电性;
(2)如果将细线轻轻剪断,求细线剪断后,小球运动的加速度大小;
(3)从剪断细线开始经过时间t=0.20 s,求这段时间内小球电势能的变化量