人教高中物理選修31第1章靜電場(電場線和等勢面)習(xí)題

電場線及等勢面的習(xí)題一、知識點歸納,考點：電場線、電場強(qiáng)度、電勢能、電勢、等勢面、電場力做功。（一）比較電場中兩點的電場強(qiáng)度的大小的方法：1、在同一電場分布圖上，觀察電場線的疏密程度，電場線分布相對密集處，場強(qiáng) ；電場線分布相對稀疏處，場強(qiáng) 。2、等勢面密集處場強(qiáng) ，等勢面稀疏處場強(qiáng) （二）關(guān)于電勢、等勢面與電場線的關(guān)系：電場線 等勢面，且指向電勢降落最陡的方向，等勢面越密集的地方，電場強(qiáng)度越 。（三）比較電荷在電場中某兩點的電勢大小的方法：1、利用電場線來判斷：在電場中沿著電場線的方向，電勢 。2、利用等勢面來判斷：在靜電場中，同一等勢面上各的電勢相等，在不同的等勢面間，沿著電場線的方向各等勢面的電勢越來越低。（四）比較電荷在電場中某兩點的電勢能大小的方法：1、只有電場力做功時：電場力做正功，電勢能 動能 這種方法與電荷的正負(fù)無關(guān)。2、利用電場線來判斷：正電荷順著電場線的方向移動時，電勢能逐漸減少；逆著電場線方向移動時，電勢能逐漸增大。負(fù)電荷則相反。二、幾種常見電場等勢面分布圖1、點電荷電場中的等勢面：以點電荷為球心的一簇球面。說出：A、B、C三點場強(qiáng)的大小、方向關(guān)系，以及三點電勢的高低2、等量異種點電荷電場中的等勢面：是兩簇對稱曲面。 問題1 取無窮遠(yuǎn)處電勢為零，中垂線上各點的電勢為多少？是等勢面嗎？連線中點的場強(qiáng)為多少？問題2 中垂線左側(cè)的電勢高還是右側(cè)的電勢高？3.等量同種點電荷電場中的等勢面：是兩簇對稱曲面。討論：取無窮遠(yuǎn)處電勢為零，中垂線是等勢面嗎？兩電荷連線的中點的場強(qiáng)為多少？電勢為多少？4、勻強(qiáng)電場中的等勢面是垂直于電場線的一簇平面5、形狀不規(guī)則的帶電導(dǎo)體附近的電場線及等勢面 說出：勻強(qiáng)電場的電場線的特點及等勢面的特點三、等勢面的特點：l （1）等勢面一定與電場線 ，即跟場強(qiáng)的方向 。l （2）電場線總是由電勢較 的等勢面指向電勢較 的等勢面，兩個不同的等勢面永遠(yuǎn)不會相交。l （3）電場線較密處等勢面也較 ，即等勢面較密處場強(qiáng)較 。l （4）在同一等勢面上移動電荷時，電場力不做功。四、典型題：1.下列關(guān)于等勢面的說法正確的是()A電荷在等勢面上移動時不受電場力作用，所以不做功B等勢面上各點的場強(qiáng)相等C點電荷在真空中形成的電場的等勢面是以點電荷為球心的一簇球面D勻強(qiáng)電場中的等勢面是相互平行的垂直于電場線的一簇平面2.如上圖虛線表示原子核所形成的電場的等勢線，實線表示一個粒子的運(yùn)動軌跡粒子從a經(jīng)過b運(yùn)動到c的過程中() A動能先增大，后減小B電勢能先減小，后增大C電場力先做負(fù)功，后做正功，總功等于零 D加速度先變小，后變大3.在圖中，a、b帶等量的異種電荷，MN為ab連線的中垂線，現(xiàn)有一個帶電粒子從M點以一定初速度v0射出，開始的一段軌跡如圖中的實線，不考慮粒子的重力，則飛越該電場的整個過程中()A該粒子帶負(fù)電 B該粒子的動能先增大后減小C該粒子的電勢能先減小后增大D該粒子運(yùn)動到無窮遠(yuǎn)處后，速度的大小一定仍為v04.如圖所示，在水平放置的光滑金屬板中點的正上方有帶正電的點電荷Q，一表面絕緣帶正電的金屬球(可視為質(zhì)點，且不影響原電場)自左以速度v0開始在金屬板上向右運(yùn)動，在運(yùn)動過程中()A小球先做減速運(yùn)動后做加速運(yùn)動 B小球做勻速直線運(yùn)動C小球做勻變速運(yùn)動 D以上說法都不正確5.如圖所示，虛線a、b、c是電場中的三個等勢面，實線為一個帶正電的質(zhì)點僅在電場力作用下，通過該區(qū)域的運(yùn)動軌跡，P、Q是軌跡上的兩點下列說法中正確的是()A三個等勢面中，等勢面a的電勢最高 B帶電質(zhì)點一定是從P點向Q點運(yùn)動C帶電質(zhì)點通過P點時的加速度比通過Q點時小D帶電質(zhì)點通過P點時的動能比通過Q點時小6圖中虛線所示為靜電場中的等勢面1、2、3、4，相鄰的等勢面之間的電勢差相等，其中等勢面3的電勢為0.一帶正電的點電荷在靜電力的作用下運(yùn)動，經(jīng)過a、b點時的動能分別為26eV和5eV，當(dāng)這一點電荷運(yùn)動到某一位置，其電勢能變?yōu)?eV時，它的動能應(yīng)為()A8eVB13eVC20eV D34eV7.位于A、B處的兩個帶有不等量負(fù)電的點電荷在平面內(nèi)電勢分布如圖所示，圖中實線表示等勢線，則()Aa點和b點的電場強(qiáng)度相同B正電荷從c點移到d點，電場力做正功C負(fù)電荷從a點移到c點，電場力做正功D正電荷從e點沿圖中虛線移到f點，電勢能先減小后增大8.在點電荷Q的電場中，一個粒子()（原子核）通過時的軌跡如圖實線所示，a、b為兩個等勢面，則下列判斷中正確的是( ). (A)Q可能為正電荷，也可能為負(fù)電荷(B)運(yùn)動中.粒子總是克服電場力做功(C)粒子經(jīng)過兩等勢面的動能EkaEkb(D)粒子在兩等勢面上的電勢能EpaEpb9.如圖所示，a、b、c、d是某電場中的四個等勢面，它們是互相平行的平面，并且間距相等，下列判斷中正確的是( ). (A)該電場一定是勻強(qiáng)電場(B)這四個等勢面的電勢一定滿足ab=bc=cd(C)如果ab，則電場強(qiáng)度EaEb (D)如果ab，則電場方向垂直于等勢面由b指向a10.如圖所示，L1、L2、L3為等勢面，兩相鄰等勢面間電勢差相同，取L2的電勢為零，有一負(fù)電荷在L1處動能為30J，運(yùn)動到L3處動能為10J，則電荷的電勢能為4J時，它的動能是(不計重力和空氣阻力)( ). (A)6J(B)4J(C)16J(D)14J11、如圖所示，僅在電場力作用下，一帶電粒子沿圖中虛線從A運(yùn)動到B，則( ) (A)電場力做正功(B)動能減少(C)電勢能增加(D)加速度增大12、 三個點電荷電場的電場線分布如圖所示，圖中a、b兩點處的場強(qiáng)大小分別為、，電勢分別為，則（ ） （A）， （B），（C）， （D），13、如圖所示，虛線a、b和c是某靜電場中的三個等勢面，它們的電勢分別為a、b和c，abc.一帶正電的粒子射入電場中，其運(yùn)動軌跡如實線KLMN所示，由圖可知( ). (A)粒子從K到L的過程中，電場力做負(fù)功(B)粒子從L到M的過程中，電場力做負(fù)功(C)粒子從K到L的過程中，電勢能增加(D)粒子從L到M的過程中，動能減少14、如圖所示，在x軸上關(guān)于原點O對稱的兩點固定放置等量異種點電荷Q和Q，x軸上的P點位于Q的右側(cè)下列判斷正確的是()A在x軸上還有一點與P點電場強(qiáng)度相同B在x軸上還有兩點與P點電場強(qiáng)度相同C若將一試探電荷q從P點移至O點，電勢能增大D若將一試探電荷q從P點移至O點，電勢能減小15、一帶電粒子射入一固定在O點的點電荷的電場中,粒子運(yùn)動軌跡如圖中虛線abc所示,圖中實線是同心圓圓弧,表示電場的等勢面,不計重力，以下判斷正確的是（ ）A.粒子受到靜電排斥力的作用；B.粒子在b點的電勢能一定大于在a點的電勢能；C.粒子在b點的速度大于在a點的速度；D粒子在a點和c點的加速度大小一定相等。16、如圖所示，虛線表示電場的一簇等勢面且相鄰等勢面間電勢差相等，一個粒子以一定的初速度進(jìn)入電場后，只在電場力作用下沿實線軌跡運(yùn)動，粒子先后通過M點和N點.在這一過程中，電場力做負(fù)功，由此可判斷出( ).(A)N點的電勢高于M點的電勢(B)粒子在N點的電勢能比在M點的電勢能大(C)粒子在M點的速率小于在N點的速率(D)粒子在M點受到的電場力比在N點受到的電場力大17.如圖所示A、B兩點分別固定帶有等量同種電荷的點電荷，M、N為AB連線上的兩點，且AM=BN，則（ ）AM、N兩點的電勢和場強(qiáng)都相等 BM、N兩點的電勢和場強(qiáng)都不相等CM、N兩點的電勢不同，場強(qiáng)相等 DM、N兩點的電勢相同，場強(qiáng)不相等18.如圖兩個等量異種點電荷電場，AB為中垂線，且AO=BO，則AA、B兩點場強(qiáng)相等 B正電荷從A運(yùn)動到B，電勢能增加C負(fù)電荷從A運(yùn)動到B，電勢能增加 DA、B兩點電勢差為零 19.如圖所示，M和N是兩個電勢不相等的等勢面，AB是電場線，下面幾種說法正確的是 A.M面的電勢一定比N面電勢高B.把負(fù)電荷從M面移到N面，電場力一定作正功C.A點的電場強(qiáng)度一定大于B點的電場強(qiáng)度D.A點電場強(qiáng)度一定小于B點的電場強(qiáng)度20.圖中的實線表示電場線，虛線表示只受電場力作用的帶電粒子的運(yùn)動軌跡。粒子先經(jīng)過M點，再經(jīng)過N點?？梢耘卸?AM點的電勢高于N點的電勢BM點的電勢低于N點的電勢C粒子在M點受到的電場力大于在N點受到的電場力D粒子在M點受到的電場力小于在N點受到的電場力21.如圖所示，A、B為兩個固定的等量的同種正電荷，在它們連線的中點處有一個可以自由運(yùn)動的正電荷C，現(xiàn)給電荷C一個垂直于連線的初速度v0，若不計電荷C所受的重力，則關(guān)于電荷C運(yùn)動過程中的速度和加速度情況，下列說法正確的是（ ）A.加速度始終增大 .加速度先增大后減小C.速度始終增大，最后趨于無窮大D.速度始終增大，最后趨于某有限值22.如圖所示，a、b、c是一條電場線上的 三個點，電場線的方向由a到c, a、b間的距離等于b、c間的距離，用Ua、Ub、Uc和Ea、Eb、Ec分別表示a、b、c三