2017_2018學(xué)年高中物理第一章電場第五節(jié)電場強(qiáng)度與電勢差的關(guān)系教學(xué)案粵教版.docx

第五節(jié) 電場強(qiáng)度與電勢差的關(guān)系 1公式UEd僅適用于勻強(qiáng)電場，其中d表示電場中兩點(diǎn)沿電場方向的距離。2由E可知， 電場強(qiáng)度在數(shù)值上等于沿電場方向距離為單位長度的兩點(diǎn)間的電勢差。3電場線跟等勢面垂直，電場線密的區(qū)域等勢面密，電場線疏的區(qū)域等勢面疏。一、場強(qiáng)與電勢差的關(guān)系如圖151所示，在勻強(qiáng)電場中，電荷q從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)。圖151(1)電場力做功WAB與UAB的關(guān)系為WABqUAB。(2)由FqE，WABFdqEd。(3)對(duì)比兩種計(jì)算結(jié)果，得UEd。(4)公式UABEd的適用條件是：E是勻強(qiáng)電場，d是沿電場方向的距離。(5)單位：場強(qiáng)的另一單位是伏/米，符號(hào)為V/m。二、電場線與等勢面的關(guān)系(1)由WABqUAB可知，在同一等勢面上移動(dòng)電荷時(shí)因UAB0，所以電場力不做功，電場力的方向與電荷移動(dòng)方向垂直。(2)電場線與等勢面的關(guān)系電場線與等勢面垂直。沿電場線方向各等勢面上的電勢減小。電場線密的區(qū)域等勢面密，電場線疏的區(qū)域等勢面疏。1自主思考判一判(1)由公式E可知，電場強(qiáng)度與電勢差U成正比。()(2)電場線的方向就是電勢逐漸降落的方向。()(3)E與Ek中的q和Q表示相同的含義。()(4)沿電場線方向任意相同距離上的電勢差必相等。()(5)在勻強(qiáng)電場中，任意兩點(diǎn)間的電勢差等于場強(qiáng)與這兩點(diǎn)間距離的乘積。()(6)已知等勢面的形狀分布，可以繪制電場線。()2合作探究議一議(1)勻強(qiáng)電場中，在同一方向上經(jīng)過相同的距離，電勢差相等，反過來，也成立嗎？提示：反過來不成立。如圖所示，UABUAC，但AB的長度不等于AC的長度。(2)為何說電場強(qiáng)度的兩個(gè)單位N/C與V/m是相同的？提示：1 V/m1 J/(Cm)1 (Nm)/(Cm)1 N/C。(3)為何說當(dāng)電荷沿等勢面移動(dòng)時(shí)，電場力不做功？提示：由于電場線與等勢面垂直，即電荷所受的電場力與等勢面垂直，即當(dāng)電荷沿等勢面移動(dòng)時(shí)，電場力方向始終與速度方向垂直，電場力不做功。對(duì)關(guān)系式UEd和E的理解1關(guān)系式表明了電場強(qiáng)度與電勢差的關(guān)系大小關(guān)系由E可知，電場強(qiáng)度在數(shù)值上等于沿電場方向每單位距離上降低的電勢方向關(guān)系電場中電場強(qiáng)度的方向就是電勢降低最快的方向物理意義電場強(qiáng)度是電勢差對(duì)空間位置的變化率，反映了電勢隨空間變化的快慢2.在非勻強(qiáng)電場中，公式E可用來定性分析問題，由E可以得出結(jié)論：在等差等勢面越密的地方場強(qiáng)就越大，如圖152甲所示。再如圖乙所示，a、b、c為某條電場線上的三個(gè)點(diǎn)，且距離abbc，由于電場線越密的地方電場強(qiáng)度越大，故UabUbc。圖1521如圖153所示，a、b、c是一條電場線上的三個(gè)點(diǎn)，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a、b、c和Ea、Eb、Ec分別表示a、b、c三點(diǎn)的電勢和電場強(qiáng)度，可以判定()圖153AabcBEaEbEcCabbc DEaEbEc解析：選A電場線是沿直線的電場，通常有如圖所示幾種情況：題中給出的一條電場線，不一定是哪一種，因此B、C、D均不正確。其中在前三個(gè)圖中可由UEd定性分析。不論是何種情況的電場，沿著電場線方向電勢總是降低的，abc，故A正確。2.如圖154所示，三個(gè)同心圓是點(diǎn)電荷q周圍的三個(gè)等勢面，A、B、C是這三個(gè)等勢面與一條電場線的交點(diǎn)，且ABBC。A、C兩點(diǎn)的電勢分別為A10 V和C2 V，則B點(diǎn)的電勢()圖154A等于6 V B低于6 VC高于6 V D無法確定解析：選B因點(diǎn)電荷所形成的電場離點(diǎn)電荷越遠(yuǎn)電場強(qiáng)度越小，故有ABBC，即B6 V，B正確。3.如圖155所示，在xOy平面內(nèi)有一個(gè)以O(shè)為圓心、半徑R0.1 m的圓，P為圓周上的一點(diǎn)，O、P兩點(diǎn)連線與x軸正方向的夾角為。若空間存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小E100 V/m，則O、P兩點(diǎn)的電勢差可表示為()圖155AUOP10sin (V) BUOP10sin (V)CUOP10cos (V) DUOP10cos (V)解析：選A本題主要考查勻強(qiáng)電場中電場強(qiáng)度與電勢的關(guān)系，意在考查UEd中d的物理意義。由圖知UOPEPOsin 10sin (V)。對(duì)電場強(qiáng)度的進(jìn)一步理解1關(guān)于場強(qiáng)E的幾個(gè)表達(dá)式公 式適用范圍說 明E任何電場定義式，q為試探電荷的電量Ek真空中點(diǎn)電荷形成的電場Q為場源電荷的電量，E表示跟點(diǎn)電荷相距r處的某點(diǎn)的場強(qiáng)E勻強(qiáng)電場U為沿電場線方向上相距為d的兩點(diǎn)間的電勢差2關(guān)于電場強(qiáng)度與電勢的理解(1)電場強(qiáng)度為零的地方電勢不一定為零，如等量同種點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)；電勢為零的地方電場強(qiáng)度也不一定為零，如等量異種點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)。(2)電場強(qiáng)度相等的地方電勢不一定相等，如勻強(qiáng)電場；電勢相等的地方電場強(qiáng)度不一定相等，如點(diǎn)電荷周圍的等勢面。1(多選)下列說法中正確的是()AE適用于任何電場BE適用于任何電場CEk適用于真空中的點(diǎn)電荷形成的電場DE是矢量，由UEd可知，U也是矢量解析：選BCE只適用于勻強(qiáng)電場，A錯(cuò)；E適用于任何電場，B對(duì)；Ek適用于真空中的點(diǎn)電荷形成的電場，C對(duì)；在公式UEd中，E是矢量，U是標(biāo)量，D錯(cuò)。2.如圖156所示，有豎直向下的勻強(qiáng)電場，A、B兩等勢面間距離為5 cm，電勢差為25 V，在電場中P點(diǎn)固定放置電量為5109 C的負(fù)點(diǎn)電荷，此時(shí)電場中有一點(diǎn)場強(qiáng)為零，此點(diǎn)在P點(diǎn)的()圖156A上方30 cm B下方30 cmC上方25 cm D下方25 cm解析：選B勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E V/m500 V/m，設(shè)距P點(diǎn)L處的合場強(qiáng)為零，則k9109 V/m500 V/m，故L0.3 m，負(fù)點(diǎn)電荷在L處的電場豎直向上，該點(diǎn)在電場中P點(diǎn)的下方，B正確。3.有兩塊平行金屬板A、B相隔6 cm(圖157)，接在36 V的直流電源上。電源的正極接地，C點(diǎn)在兩板間且到A板的距離為2 cm。(1)求A、B兩板間的場強(qiáng)大小和方向。(2)以地為電勢的零點(diǎn)，問C點(diǎn)的電勢多高？圖157解析：(1)板間場強(qiáng)的大小E V/m6102 V/m，場強(qiáng)方向由A板垂直指向B板。(2)UACEdAC61022102 V12 V由UACAC，得CAUAC012 V12 V。答案：見解析利用勻強(qiáng)電場中電勢的特點(diǎn)確定電場方向 典例如圖158所示，在平面直角坐標(biāo)系中，有方向平行于坐標(biāo)平面的勻強(qiáng)圖158電場，其中坐標(biāo)原點(diǎn)O處的電勢為0，點(diǎn)A處的電勢為6 V，點(diǎn)B處的電勢為3 V，則電場強(qiáng)度的大小為()A200 V/m B200 V/mC100 V/m D100 V/m思路點(diǎn)撥 解析x軸上OA的中點(diǎn)C的電勢為3 V，則BC的連線為等勢線，如圖所示，電場的方向與等勢線垂直，且由電勢高處指向電勢低處。根據(jù)幾何圖形，O點(diǎn)到BC的距離為d1.5 cm，所以E V/m200 V/m，故選項(xiàng)A正確。答案A等分法及其推論(1)等分法：在勻強(qiáng)電場中，如果把某兩點(diǎn)間的距離等分為幾段，則每段兩端點(diǎn)的電勢差等于原電勢差的。(2)兩個(gè)推論在勻強(qiáng)電場中，相互平行且長度相等的線段兩端電勢差相等。在勻強(qiáng)電場中，相互平行的兩條線段，無論它們是否與電場線方向平行，只要一條線段是另一線段的n倍，這條線段兩端點(diǎn)的電勢差就一定是另一線段兩端點(diǎn)電勢差的n倍。1下列各選項(xiàng)圖中A、B、C是勻強(qiáng)電場中的三個(gè)點(diǎn)，各點(diǎn)電勢A10 V、B2 V、C6 V，A、B、C三點(diǎn)在同一平面上，下列各圖中電場強(qiáng)度的方向表示正確的是()解析：選DA、B中點(diǎn)電勢為6 V，該點(diǎn)與C為等勢點(diǎn)，因此電場強(qiáng)度的方向垂直該連線指向低電勢一側(cè)。2.如圖159所示，A、B、C為一等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，某勻強(qiáng)電場的電場線平行于該三角形平面?，F(xiàn)將電荷量為1108 C的正點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場力做的功為3106 J，將另一電荷量為1108 C的負(fù)點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移到C點(diǎn)，克服電場力做的功為3106 J。(1)求UAB、UAC、UBC各為多少？(2)畫出電場線方向；(3)若AB邊長為2 cm，求電場強(qiáng)度。圖159解析：(1)正點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)時(shí)，電場力做正功。故A點(diǎn)電勢高于B點(diǎn)電勢，可求得UAB V300 V。負(fù)點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移到C點(diǎn)，電場力做負(fù)功，A點(diǎn)電勢高于C點(diǎn)電勢，可求得UAC300 V。因此B、C兩點(diǎn)電勢相等，故UBC0。(2)由于勻強(qiáng)電場中的等勢線是一簇平行直線，因此，BC為一條等勢線，故電場線垂直于BC，設(shè)D為BC的中點(diǎn)，則場強(qiáng)方向?yàn)橛葾指向D，如圖所示。(3)AB在場強(qiáng)方向的距離d等于線段AD的長度，故由勻強(qiáng)電場中電勢差與場強(qiáng)的關(guān)系式可得E V/m104 V/m。答案：(1)UAB300 VUAC300 VUBC0(2)電場線垂直BC斜向下(3)104 V/m1下列關(guān)于勻強(qiáng)電場中場強(qiáng)和電勢差關(guān)系的說法正確的是()A在相同距離上，電勢差大的其場強(qiáng)也必定大B任意兩點(diǎn)的電勢差，等于場強(qiáng)與這兩點(diǎn)間距離的乘積C沿著電場線方向，相同距離上的電勢降落必定相等D電勢降低的方向，必定是電場強(qiáng)度的方向解析：選C由勻強(qiáng)電場的特點(diǎn)知A、B錯(cuò)誤，C正確；電勢降低最快的方向才是電場強(qiáng)度方向，D錯(cuò)誤。2.如圖1所示是一個(gè)勻強(qiáng)電場的等勢面，每兩個(gè)相鄰等勢面相距2 cm，由此可以確定電場強(qiáng)度的方向和數(shù)值是()圖1A豎直向下，E100 V/mB水平向左，E100 V/mC水平向左，E200 V/mD水平向右，E200 V/m解析：選B根據(jù)電場強(qiáng)度的方向應(yīng)與等勢面垂直，且由較高的等勢面指向較低的等勢面，可知該電場強(qiáng)度的方向水平向左。由場強(qiáng)與電勢差的關(guān)系得：E100 V/m。3a、b、c、d是勻強(qiáng)電場中的四個(gè)點(diǎn)，它們正好是一個(gè)矩形的四個(gè)頂點(diǎn)。電場線與矩形所在平面平行。已知a點(diǎn)的電勢為20 V，b點(diǎn)的電勢為24 V，d點(diǎn)的電勢為4 V，如圖2所示，由此可知c點(diǎn)的電勢為()圖2A4 VB8 VC12 V D24 V解析：選B根據(jù)勻強(qiáng)電場的特點(diǎn)，UadUbc，即adbc，解得c8 V，B正確。4.如圖3所示，兩塊不帶電的豎直平行金屬板的間距為d，一個(gè)重力為G的帶電小球在重力作用下在兩板間豎直下落，此時(shí)小球的運(yùn)動(dòng)軌跡是AB，當(dāng)兩板間加上電壓U時(shí)，小球受力方向變成沿BC方向，則此小球所帶的電荷量應(yīng)是()圖3A. B.C. D.解析：選C設(shè)小球所受電場力為F電，由圖可知tan 45，又F電q，可解得：q，C正確。5.如圖4所示，在電場強(qiáng)度E2103 V/m的勻強(qiáng)電場中有三點(diǎn)A、M和B，AM4 cm，MB3 cm，AB5 cm，且AM邊平行于電場線，把一電荷量q2109 C的正電荷從B移動(dòng)到M點(diǎn)，再從M點(diǎn)移動(dòng)到A點(diǎn)，電場力做功為()圖4A0.16106 J B0.12106 JC0.16106 J D0.12106 J解析：選CB、M在同一等勢面上，電荷由B到M電場力不做功。由M到A電場力做負(fù)功，WqUqEd210921034102 J0.16106 J。即電場力做功為0.16106 J。6.勻強(qiáng)電場中的三點(diǎn)A、B、C是一個(gè)三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，AB的長度為1 m，D為AB的中點(diǎn)，如圖5所示。已知電場線的方向平行于ABC所在平面，A、B、C三點(diǎn)的電勢分別為14 V、6 V和2 V。設(shè)電場強(qiáng)度大小為E，一電荷量為1106 C的正電荷從D點(diǎn)移到C點(diǎn)電場力所做的功為W，則()圖5AW8106 JE8 V/mBW6106 JE6 V/mCW8106 JE8 V/mDW6106 JE6 V/m解析：選A因電場是勻強(qiáng)電場，D是AB的中點(diǎn)，故D的電勢D10 V。所以Wq(DC)8106 J。設(shè)E的方向與的夾角為，則0，否則等勢面與AB垂直，C點(diǎn)電勢就會(huì)高于B點(diǎn)電勢。由E可知：，因0，則cos 8 V/m，故A正確。7如圖6所示，直線上有O、a、b、c四點(diǎn)，a、b間的距離與b、c間的距離相等，在O點(diǎn)處有固定點(diǎn)電荷。已知b點(diǎn)電勢高于c點(diǎn)電勢。若一帶負(fù)電荷的粒子僅在電場力作用下先從c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，再從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到a點(diǎn)，則()圖6A兩過程中電場力做的功相等B前一過程中電場力做的功大于后一過程中電場力做的功C前一過程中，粒子電勢能不斷減小D后一過程中，粒子動(dòng)能不斷減小解析：選C根據(jù)點(diǎn)電荷電場及電勢分布特點(diǎn)可知，b點(diǎn)電勢高于c點(diǎn)電勢，則O點(diǎn)固定的是正電荷。負(fù)電荷移動(dòng)過程中電場力做功WqU，因?yàn)閁bcUab，則前一個(gè)過程中電場力做功小于后一個(gè)過程電場力做功，A、B選項(xiàng)錯(cuò)誤；兩個(gè)過程中均為電場力做正功，粒子的電勢能減小，動(dòng)能增加，C對(duì)，D錯(cuò)。8. 空間有一沿x軸對(duì)稱分布的電場，其電場強(qiáng)度E隨x變化的圖像如圖7所示。下列說法正確的是()圖7AO點(diǎn)的電勢最低Bx2點(diǎn)的電勢最高Cx1和x1兩點(diǎn)的電勢相等Dx1和x3兩點(diǎn)的電勢相等解析：選C沿x軸對(duì)稱分布的電場，由題圖可得其電場線以O(shè)點(diǎn)為中心指向正、負(fù)方向，沿電場線電勢降落(最快)，所以O(shè)點(diǎn)的電勢最高，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；根據(jù)UEd，電場強(qiáng)度是變量，可用Ex圖像面積表示電勢差，因圖像沿x軸對(duì)稱分布，所以x1、O和圖像所圍面積與x1、O和圖像所圍面積相等，選項(xiàng)C正確；x1、x3兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小相等，電勢沿電場線方向逐漸降低，電勢不相等，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。9如圖8所示，勻強(qiáng)電場場強(qiáng)為1103 N/C，abdc4 cm，bcad3 cm，則下述計(jì)算結(jié)果正確的是()圖8Aab之間的電勢差為4 000 VBac之間的電勢差為50 VC將q5103 C的點(diǎn)電荷沿矩形路徑abcda移動(dòng)一周，電場力做功為零D將q5103 C的點(diǎn)電荷沿abc或adc從a移動(dòng)到c，電場做功都是0.25 J解析：選CUabEab11030.04 V40 V，A錯(cuò)；UacUab40 V，B錯(cuò)；將電荷移動(dòng)一周，電勢差為零，電場力做功為零，故C對(duì)；WacqUac(5103)40 J0.2 J，D錯(cuò)。10.如圖9所示，A、B、C、D、E、F為勻強(qiáng)電場中一個(gè)邊長為10 cm的正六邊形的六個(gè)頂點(diǎn)，A、B、C三點(diǎn)電勢分別為1.0 V、2.0 V、3.0 V，則下列說法正確的是()圖9A勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小為10 V/mB勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小為 V/mC電荷量為1.61019 C的正點(diǎn)電荷從E點(diǎn)移到F點(diǎn)，電荷克服電場力做功為1.61019 JD電荷量為1.61019 C的負(fù)點(diǎn)電荷從F點(diǎn)移到D點(diǎn)，電荷的電勢能減少4.81019 J解析：選B對(duì)A、B選項(xiàng)，要找出等勢面，求出兩個(gè)等勢面之間的距離?？梢詫、C兩點(diǎn)連接，則A、C中點(diǎn)電勢為2.0 V，而且恰好在EB連線上，所以E點(diǎn)電勢為2.0 V，F(xiàn)、D兩點(diǎn)的電勢分別為1.0 V、3.0 V。DF連線距離為10 cm，根據(jù)勻強(qiáng)電場中電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系E V V，所以A選項(xiàng)錯(cuò)誤，B選項(xiàng)正確。對(duì)C、D選項(xiàng)，直接利用計(jì)算電場力做功的公式和電場力的功與電勢能的關(guān)系解決。UEF1 V，WEFqUEF1.610191 J1.61019 J，所以C選項(xiàng)錯(cuò)誤。UFD2 V，WFDqUFD1.61019(2) J3.21019 J，負(fù)點(diǎn)電荷從F點(diǎn)移到D點(diǎn)，電荷的電勢能減小3.21019 J，因而D選項(xiàng)也錯(cuò)誤。11.如圖10所示，一電場中的等勢面是一簇互相平行的平面，間隔均為d，各等勢面的電勢如圖中所示?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m的帶電微粒，以速度v0射入電場，且v0的方向與水平方向成45角斜向上。若射入電場后，質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)，求：(1)微粒帶何種電荷？電荷量是多少？(2)微粒在入射方向的最大位移是多少？圖10解析：要使微粒做直線運(yùn)動(dòng)，微粒所受合力與v0應(yīng)在一條直線上，又電場力與等勢面垂直，沿水平方向，因此需考慮微粒的重力作用。(1)電場線與等勢面垂直，且由電勢高處指向電勢低處，可得電場線方向水平向左，且E。為使合力與v0在一條直線上，微粒的受力情況如圖所示，分析可知微粒帶正電，且mgqE，則q。(2)帶電微粒沿入射方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，其加速度ag。則微粒在入射方向的最大位移xmax。答案：(1)正電q(2)12.如圖11所示，在空氣中放置兩塊金屬板，板間距離d為5.0 mm，電源電壓U為150 V。當(dāng)S斷開，金屬板不帶電時(shí)，極板中的油滴勻速下落，速度為v0，然后閉合S，則油滴勻速上升，其速度大小也是v0，已測得油滴直徑為1.10106 m，密度為1.04103 kg/m3。已知空氣阻力F阻和速度v0成正比，即F阻kv0，空氣浮力不計(jì)。元電荷e為1.61019 C，g取10 m/s2，試求：(1)油滴所帶的電荷量q是多少？(2)此油滴缺少或多余多少個(gè)電子？圖11解析：油滴勻速下落時(shí)，僅受重力和阻力作用，且F阻mg。當(dāng)S閉合時(shí)，油滴勻速上升，阻力方向向下，它除了受重力和阻力作用外，還受到向上的電場力作用，由平衡條件可求油滴所帶的電荷量q。(1)勻速下落時(shí)F阻mg勻速上升時(shí)mgF阻q又mR3由式聯(lián)立可得q C4.81019 C。(2)n個(gè)3個(gè)(多余3個(gè)電子)。答案：(1)4.81019 C(2)多余3個(gè)電子電場能的性質(zhì)1如圖1中，B、C、D三點(diǎn)都在以點(diǎn)電荷Q為圓心半徑為r的圓弧上。將一試探電荷從A點(diǎn)分別移到B、C、D各點(diǎn)時(shí)，靜電力做功的關(guān)系是()圖1AWABWACBWADWABCWACWAD DWABWAC解析：選D因B、C、D三點(diǎn)位于點(diǎn)電荷Q周圍電場中的同一等勢面上，故UABUAC UAD，由電場力做功WqU知WABWACWAD。2.如圖2所示，質(zhì)量為m、帶電荷量為q的粒子，以初速度v0從A點(diǎn)豎直向上射入真空中的沿水平方向的勻強(qiáng)電場中，粒子通過電場中B點(diǎn)時(shí)，速率vB2v0，方向與電場的方向一致，則A、B兩點(diǎn)的電勢差為()圖2A. B.C. D.解析：選C粒子在豎直方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，則有2ghv02。電場力做正功，重力做負(fù)功，使粒子的動(dòng)能由mv02變?yōu)?mv02，則根據(jù)動(dòng)能定理，有Uqmgh2mv02mv02，解方程得A、B兩點(diǎn)電勢差應(yīng)為，故選C。3在水深超過200 m的深海，光線極少，能見度極低，有一種電鰻具有特殊的適應(yīng)性，能通過自身發(fā)生的生物電獲取食物、威脅敵害、保護(hù)自己。若該電鰻的頭尾相當(dāng)于兩個(gè)電極，它在海水中產(chǎn)生的電場強(qiáng)度達(dá)到104 N/C，可擊昏敵害。則身長50 cm的電鰻，在放電時(shí)產(chǎn)生的瞬間電壓可達(dá)()A50 V B500 VC5 000 V D50 000 V 解析：選C由UEd可得，電鰻放電時(shí)產(chǎn)生的瞬時(shí)電壓U1040.5 V5 000 V，C正確。4(多選)某電場的電場線分布如圖3所示，以下說法正確的是()圖3Ac點(diǎn)場強(qiáng)大于b點(diǎn)場強(qiáng)Ba點(diǎn)電勢高于b點(diǎn)電勢C若將一試探電荷q由a點(diǎn)釋放，它將沿電場線運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)D若在d點(diǎn)再固定一點(diǎn)電荷Q，將一試探電荷q由a移至b的過程中，電勢能減小解析：選BD電場線的疏密表示電場的強(qiáng)弱，A項(xiàng)錯(cuò)誤；沿著電場線方向電勢逐漸降低，B項(xiàng)正確；q在a點(diǎn)所受靜電力方向沿電場線的切線方向，由于電場線為曲線，所以q不會(huì)沿電場線運(yùn)動(dòng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；在d點(diǎn)固定一點(diǎn)電荷Q后，a點(diǎn)電勢仍高于b點(diǎn)，q由a移至b的過程中，靜電力做正功，電勢能減小，D項(xiàng)正確。5(2015全國卷)如圖4所示，直線a、b和c、d是處于勻強(qiáng)電場中的兩組平行線，M、N、P、Q是它們的交點(diǎn)，四點(diǎn)處的電勢分別為M、N、P、Q。一電子由M點(diǎn)分別運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)和P點(diǎn)的過程中，電場力所做的負(fù)功相等。則()圖4A直線a位于某一等勢面內(nèi)，MQB直線c位于某一等勢面內(nèi)，MNC若電子由M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)，電場力做正功D若電子由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)，電場力做負(fù)功解析：選B由電子從M點(diǎn)分別運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)和P點(diǎn)的過程中電場力所做的負(fù)功相等可知，N、P兩點(diǎn)在同一等勢面上，且電場線方向?yàn)镸N，故選項(xiàng)B正確，選項(xiàng)A錯(cuò)誤。M點(diǎn)與Q點(diǎn)在同一等勢面上，電子由M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)，電場力不做功，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤。電子由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)，電場力做正功，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。6(多選)如圖5甲所示，在一條電場線上有A、B兩點(diǎn)，若從A點(diǎn)由靜止釋放一電子，假設(shè)電子僅受電場力作用，電子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的速度時(shí)間圖像如圖乙所示，則()圖5A電子在A、B兩點(diǎn)受的電場力FAFBBA、B兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度EAEBCA、B兩點(diǎn)的電勢ABD電子在A、B兩點(diǎn)具有的電勢能EpAEpB解析：選BC根據(jù)題意，電子從靜止釋放后從A運(yùn)動(dòng)到B，則電子受到的電場力方向?yàn)锳B，而電子帶負(fù)電，所以電場線方向?yàn)锽A，則B點(diǎn)的電勢高于A點(diǎn)的電勢，即AB，故C正確；從速度圖像看出，電子從A運(yùn)動(dòng)到B的過程加速度減小，則電場力減小，即FAFB，所以電場強(qiáng)度減小，即EAEB，故A錯(cuò)誤，B正確；因電場力做正功，則電勢能減小，故D錯(cuò)誤。7.如圖6所示，在點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場中，將兩個(gè)帶正電的試探電荷q1、q2分別置于A、B兩點(diǎn)，虛線為等勢線。取無窮遠(yuǎn)處為零電勢點(diǎn)，若將q1、q2移到無窮遠(yuǎn)的過程中外力克服電場力做的功相等，則下列說法正確的是()AA點(diǎn)電勢大于B點(diǎn)電勢BA、B兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相等Cq1的電荷量小于q2的電荷量Dq1在A點(diǎn)的電勢能小于q2在B點(diǎn)的電勢能圖6解析：選C由題意知點(diǎn)電荷Q帶負(fù)電，所以有AB0，得|UA|UB|，移動(dòng)兩試探電荷克服電場力做功相等，即q1|UA|q2|UB|，所以q1q2，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，C正確；因?yàn)镋k，rArB，所以EAEB，而且A、B兩點(diǎn)的場強(qiáng)方向也不同，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)電場力做功與電勢能變化的關(guān)系，q1在A點(diǎn)的電勢能等于q2在B點(diǎn)的電勢能，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。8.如圖7所示，兩塊水平放置的帶電平行金屬板間有豎直向上的勻強(qiáng)電場。一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為q的油滴以初速度v0進(jìn)入電場，并在電場中沿直線運(yùn)動(dòng)了一段時(shí)間，空氣阻力不計(jì)，則()圖7A該油滴帶負(fù)電B在這段時(shí)間內(nèi)電場力所做的功大于油滴重力勢能的變化C在這段時(shí)間內(nèi)油滴的機(jī)械能保持不變D在這段時(shí)間內(nèi)油滴的動(dòng)能保持不變解析：選D油滴受重力和電場力，由于油滴做直線運(yùn)動(dòng)，故合力一定為零，電場力與重力平衡，電場力向上，與場強(qiáng)同向，故油滴帶正電，故A錯(cuò)誤；由于電場力和重力是一對(duì)平衡力，電場力做的功等于克服重力做的功，而克服重力做的功等于重力勢能的增加量，所以電場力所做的功等于油滴重力勢能的變化，故B錯(cuò)誤；由于除重力外電場力做正功，故機(jī)械能增加，故C錯(cuò)誤；由于受力平衡，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故動(dòng)能不變，故D正確。9. (多選)如圖8所示，在y軸上關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱的A、B兩點(diǎn)有等量同種點(diǎn)電荷Q，在x軸上C點(diǎn)有點(diǎn)電荷Q，且COOD，ADO60。下列判斷正確的是()圖8AO點(diǎn)電場強(qiáng)度為零BD點(diǎn)電場強(qiáng)度為零C若將點(diǎn)電荷q從O移向C，電勢能增大D若將點(diǎn)電荷q從O移向C，電勢能增大解析：選BD題中A、B兩個(gè)Q在O點(diǎn)的場強(qiáng)矢量和為0，所以O(shè)點(diǎn)的場強(qiáng)等于C點(diǎn)在O點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)(不為零)，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；題中A、B、C三點(diǎn)電荷在D點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)如圖所示，大小相等，設(shè)EAEBECE，EA、EB的矢量和沿x軸正方向，大小也等于E，EC方向沿x軸負(fù)方向，故三個(gè)場強(qiáng)的矢量和為0，B選項(xiàng)正確；x軸上x0的區(qū)間，合場強(qiáng)方向沿x軸負(fù)方向，所以將正電荷從O移向C，電場力做正功，電勢能減小，將負(fù)電荷從O移向C，電場力做負(fù)功，電勢能增加，C選項(xiàng)錯(cuò)誤，D選項(xiàng)正確。10.一半徑為R的光滑圓環(huán)豎直放在水平向右、場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中，如圖9所示，環(huán)上a、c是豎直直徑的兩端，b、d是水平直徑的兩端，質(zhì)量為m的帶電小球套在圓環(huán)上，并可沿環(huán)無摩擦滑動(dòng)。現(xiàn)使小球由a點(diǎn)靜止釋放，沿abc運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)時(shí)速度恰好為零。由此可知，小球在b點(diǎn)時(shí)()圖9A加速度為零B機(jī)械能最大C電勢能最大 D動(dòng)能最大解析：選B從圖上可以看出小球從a點(diǎn)由靜止出發(fā)到d點(diǎn)仍靜止，由動(dòng)能定理可知mgRWq00，所以有WqmgR，