第一章 4 电势能和电势
基础夯实
一、选择题(1~4题为单选题,5、6题为多选题)
1.(2017·广西柳州市铁路一中高二上学期期末)在静电场中,关于场强和电势的说法正确的是( A )
A.电势高的地方电场强度不一定大
B.电场强度大的地方电势一定高
C.电势为零的地方场强也一定为零
D.场强为零的地方电势也一定为零
解析:沿着电场线的方向电势逐渐降低,电场线密的地方,电场强度大,电场线疏的地方电场强度小,电势高的地方电场强度不一定大,电场强度大的地方,电势不一定高,故A正确,B错误;电势为零是人为选取的,则电势为零的地方场强可以不为零,场强为零的地方电势不一定为零,故C、D错误。
2.(2018·黑龙江省双鸭山市第一中学高二上学期期末)在如图所示的四种电场中,分别标记有a、b两点。其中a、b两点的电势相等,电场强度相同的是( B )
A.甲图中与点电荷等距的a、b两点
B.乙图中两等量异号电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点
C.丙图中两等量同号电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点
D.丁图中匀强电场中的a、b两点
解析:甲图中场强大小相同,方向不同,电势φa=φb。
乙图中场强大小、方向皆相同,电势φa=φb。
丙图中场强大小相同,方向相反,电势φa=φb。
丁图中场强大小,方向皆相同,电势φa<φb。
3.(2016·安徽黄山一中高二上学期月考)在竖直向上的匀强电场中,一根不可伸长的绝缘细绳的一端系着一个带电小球,另一端固定于O点,小球在竖直平面内做匀速圆周运动,最高点为a,最低点为b,不计空气阻力,则( B )
A.小球带负电
B.电场力跟重力平衡
C.小球在从a点运动到b点的过程中,电势能减小
D.小球在运动过程中机械能守恒
解析:因为小球在竖直平面内做匀速圆周运动,受到重力、电场力和细绳的拉力,电场力与重力平衡,则知小球带正电,故A错误,B正确;小球在从a点运动到b点的过程中,电场力做负功,小球的电势能增大,故C错误;由于电场力做功,所以小球在运动过程中机械能不守恒,故D错误。故选B。
4.(2017·海南省文昌中学高二上学期期末)如图所示,虚线AB和CD分别为椭圆的长轴和短轴,相交于O点,两个等量异号点电荷分别处于椭圆的两个焦点M、N上,下列说法中正确的是( C )
A.C点的电势高于D点的电势
B.O点的电场强度为零
C.A、B两点的电场强度相同
D.将负电荷从C移到D的过程中,电势能增加
解析:根据等量异种电荷电场线、等势面分布特点知,OCD在同一条等势线上,所以D点电势等于C点电势。故A错误。根据等量异种电荷电场线的特点可知,O点场强的方向向右,不是0。故B错误。根据叠加规律可知,A点场强的方向向左,B点场强的方向向左,并且两点场强的大小相等。故C正确。由于D点电势等于C点电势,试探电荷从C处移到D处电场力不做功。电势能始终不变。故D错误。故选:C。
5.(2016·辽宁沈阳二中高一下学期期末)如图所示,虚线a、b、c是电场中的三个等势面,相邻等势面间的电势差相等,实线为一个带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域的运动轨迹,P、Q是轨迹上的两点。下列说法中正确的是( ACD )
A.三个等势面中,等势面c的电势最低
B.带电质点一定是从Q点向P点运动
C.带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时大
D.带电质点通过P点时的动能比通过Q点时小