1、第 3 课时 研究电场的能的性质（二）1.下列关于等势面的说法中正确的是 ( )A电荷在等势面上移动时不受电场力作用，所以不做功B等势面上各点的场强相等C点电荷在真空中形成的电场的等势面是以点电荷为球心的一簇球面D匀强电场中的等势面是相互平行的垂直电场线的一簇平面答案：CD2下列说法中正确的是 ( )A电场中电势越高的地方，电荷在那一点具有的电势能越大B电场强度越大的地方，电场线一定越密，电势也一定越高C电场强度为零的地方，电势一定为零D某电荷只在电场力作用下在电场中沿电场线的方向移动一定的距离，电场线越密的地方，它的加速度越大解析：解本题的关键是，区分场强、电势、电势能概念及与电场线的关系由
2、于存在两种电荷，故 A 项错误；电场线的疏密表示场强的大小，而电场线的方向才能反映电势的高低，故 B 项错误；电场线越密，电场力越大，电荷的加速度越大，D 项正确；电势是相对量，其零电势位置可随研究问题的需要而任意确定，故“一定为零”是错误的，C 项错误故正确答案为 D.答案：D3.如图 2314 所示，在粗糙水平面上固定一点电荷Q，在 M 点无初速释放一带有恒定电荷量的小物块，小物块在 Q 产生的电场中运动到 N 点静止，则从 M 点运 图 2314动到 N 点的过程中( )A小物块所受电场力逐渐减小B小物块具有的电势能逐渐减小CM 点的电势一定高于 N 点的电势D小物块的电势能变化量的大小
3、一定等于克服摩擦力做的功答案：ABD4下列公式适用于任何电场的是 ( )AWqU BUEdCE DEkFq Qr2答案：AC5如图 2315 所示，在水平放置的光滑金属板中点的正上方有带正电的点电荷 Q，一表面绝缘带正电的金属球(可视为质点，且不影响原电场)自左以速度 v0 开始在金属板上向右运动，在运动过程中 ( )A小球先减速运动后加速运动B小球做匀速直线运动C小球做匀变速运动D以上说法都不正确解析：点电荷和金属板之间的电场的电场线分布如图所示， 终止于带电平板的电场线垂直于平板表面，说明带电平板的表面是一个等势面，金属球在它上面的滚动即是在同一等势面上移动电荷，电场力不做功，所以小球应做
4、匀速直线运动答案：B6在电场中，一个电子由 a 点移到 b 点时电场力做功为 5 eV，则以下说法中正确的是 ( )A电场强度的方向一定由 b 沿直线指向 aBa、 b 两点间电势差 Uab5 VC电子的电势能减少 5 eV图 2315D电子的电势能减少 5 J答案：C7.如图 2316 所示，实线为电场线，虚线为等势线，且 ABBC，电场中的 A、B、C 三点的场强分别为EA、E B、E C，电势分别为 A、 B、 C，AB、BC 间的电势差分别为UAB、U BC，则下列关系中正确的有( )A A B C BE CE BE ACU ABU BC DU ABU BC解析：A 、B、C 三点处在
5、一根电场线上，沿着电场线的方向电势降低，故A B C，A 正确；由电场线的密集程度可看出电场强度的大小关系为ECE BE A，B 对；电场线密集的地方电势降低较快，故 UBCU AB，C 对 D错答案：ABC8如图 2317 所示，A、B、C 三点都在匀强电场中，已知 ACBC，ABC60，BC 20 cm ，把一个电荷量q10 5 C 的正电荷从 A 移到 B，电场力做功为零；从 B 移到C，电场力做功为1.7310 3 J，则该匀强电场的场强大小和方向为 ( )A865 V/m ，垂直 AC 向左B865 V/m，垂直 AC 向右C1 000 V/m，垂直 AB 斜向上D1 000 V/m
6、，垂直 AB 斜向下图 2316图 2317解析：把电荷 q从 A移到 B，电场力不做功，说明 A、B 两点在同一等势面上，因该电场为匀强电场，等势面应为平面，故图中直线 AB即为等势线，场强方向应垂直于直线 AB，可见，选项 A、B 不正确UBC V173 VWBCq 1.7310 310 5B点电势比 C点低 173 V，因电场线指向电势降低的方向，所以场强方向必垂直于 AB斜向下，场强大小 E V/m1 000 V/m.Ud UBCsin60 1730.232答案：D9.图 2318 中虚线所示为静电场中的等势面 1、2、3、4，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面 3 的电势为 0
7、.一带正电荷的点电荷在静电力的作用下运动，经过 a、b 点时的动能分别为26 eV 和 5 eV.当这一点电荷运动到某一位置，其电势能变为8 eV 时，它的动能应为 ( )A8 eV B13 eVC20 eV D34 eV解析：设相邻等势面之间的电势差大小为 U，正电荷从 a运动到 b，动能减少，可知 b点的电势高于 a点，则 a2U， bU，设正电荷的电荷量为q，则正电荷在 a点、b 点的电势能 Epa2qU， EpbqU ，据能量守恒定律EkaE paE kbE pb，代入数据得 qU7 eV.设点电荷运动到某一位置为 c点时，其动能、电势能分别为 Ekc、E pc，据能量守恒定律 Eka
8、E paE kcE pc，得：26 eV(14 eV)E kc (8 eV)，Ekc20 eV.答案：C图 231810.在图 2319 中，a，b 带等量异种电荷，MN 为 ab 连线的中垂线，现有一个带电粒子从 M 点以一定初速度 v0 射出，开始时一段轨迹如图中实线，不考虑粒子重力，则在飞越该电场的整个过程中 ( )A该粒子带负电荷B该粒子的动能先增大后减小C该粒子的电势能先减小后增大D该粒子运动到无穷远处后，速度的大小一定仍为 v0答案：ABCD11静电场中，带电粒子在电场力作用下从电势为 a的 a 点运动至电势为b的 b 点，若带电粒子在 a、b 两点的速率分别为 va、v b，不计
9、重力，则带电粒子的比荷 q/m，为( )A. B.va2 vb2b a vb2 va2b aC. D.va2 vb22b a vb2 va22b a解析：由电势差公式以及动能定理：WqU abq( a b) m(vb2v a2)，12可得比荷为 .qm vb2 va22a b答案：C12.如图 2320 所示，匀强电场电场线与 AC 平行，把电荷量为 108 C 的负电荷从 A 点移到 B 点，电场力做功6108 J，AB 长 6 cm.AB 与 AC 成 60角求：(1)场强方向；(2)设 B 处电势为 1 V，则 A 处电势为多少？(3)场强为多少？电子在 A 点电势能为多少？图 2319
10、图 2320解析：(1)将负电荷从 A移至 B，电场力做正功，所以所受电场力方向沿 A至 C.又因为是负电荷，场强方向与负电荷受力方向相反，所以场强方向应为 C至 A方向(2)由 WqU，得 UAB 6 V.Wq 610 8 J 10 8 C且 UAB A B6 V.故 A BU AB1 V6 V5 V，即 A点的电势为5 V.(3)由 B向 AC作垂线交 AC于 D，D 与 B在同一等势面上 DA间的电势差 U D A6 V，沿场强方向 AD两点距离为 dABcos600.06 m 0.03 m，所以，场强 EU/d6 V/0.03 m200 V/m.12电子在 A点的电势能 EpAq A(e)(5 V) 5 eV.答案：(1)C 到 A (2) A 5 V (3) E200 V/m EpA5 eV
