第一章 4 电势能和电势
1.(2018·广东省湛江市高二上学期期末)下列有关电场线、电势能、电势的说法中正确的是( B )
A.正电荷沿电场线的方向运动电势能越来越大
B.沿电场线的方向电势越来越低
C.电荷在电势越高的地方电势能越大
D.电势能越大的地方电场线越密
解析:沿电场线的方向电势降低,正电荷沿电场线的方向运动电势能越来越小,而负电荷沿电场线的方向运动电势能越来越大,故A错误;根据电场线的物理意义知,沿电场线的方向电势越来越低,故B正确;正电荷在电势越高的地方电势能越大,负电荷在电势越高的地方电势能越小,故C错误;电势能与电场线的疏密没有直接关系,故D错误。
2.(多选)(2017·黑龙江大庆实验中学高二上学期期末)图中的实线表示电场线,虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹,粒子先经过M点,再经过N点,可以判定( ACD )
A.粒子带正电
B.M点的电势低于N点的电势
C.粒子在M点的电场强度小于N点的电场强度
D.粒子在M点的速度小于在N点的速度
解析:电场力指向轨迹弯曲的内侧,由此分析,粒子带正电,选项A正确;沿着电场线的方向电势在降低,M点电势高于N点电势,选项B错误;电场线的疏密表示电场强度的大小,M点电场强度小于N点电场强度,选项C正确;粒子从M点运动到N点,电场力做正功,速度增大,粒子在M点速度小于在N点速度,选项D正确。
3.(2018·四川省成都市高二上学期期末)如图所示的扇形区域,A、B是1/3圆弧的两个端点,D是圆弧的中点,圆弧的圆心为O、 半径为r,AB与OD相交于C点,电荷量均为Q的两个正点电荷分别固定于A、B两点。关于这两个电荷形成的电场(静电力常量为k),下列说法正确的是( C )
A.O、C、D三点的电势相等
B.C点的电场强度大小为
C.D点的电场强度大小为
D.若在O点由静止释放一个试探正点电荷(仅考虑所受电场力),该电荷将在OD间做往复运动
解析:根据电势的叠加原理可知,两个正电荷形成的电场中,C点的电势最高,OD两点电势相等且小于C点电势,选项A错误;两个电荷在C点形成的电场等大反向,则根据场强的叠加原理可知C点的场强为零,选项B错误;D点的电场强度大小为ED=2cos60°=,选项C正确;若在O点由静止释放一个试探正点电荷,因O点的场强方向沿CO方向,则电荷将沿CO方向做直线运动,选项D错误;故选C。
4.(2017·湖北省汉川市高二上学期期末)如图所示,真空中M、N处放置两等量异种电荷,a、b、c表示电场中的三条等势线,d点和e点位于等势线a上,f点位于等势线c上,df平行于MN。已知一带正电的试探电荷从d点移动到f点时,试探电荷的电势能增加,则以下判定正确的是( D )
A.M点处放置的是正电荷
B.d点的电势高于f点的电势
C.d点的场强与f点的场强完全相同
D.将带正电的试探电荷沿直线由d点移动到e点,电场力先做正功,后做负功
解析:因正电荷由d到f电场力做负功,电势能增加,则电势升高。故f点电势高于d点电势。则N点为正电荷,故A错误,B错误。d点与f点为关于两电荷的中垂线对称,则场强大小相等但方向不同,故C错误。将带正电的试探电荷沿直线由d点移动到 e 点,电势能先减小再增大到原来值,故电场力先做正功、后做负功。故D正确。