电场能性质
[方法点拨] (1)电势能、电势、电势差、电场力的功及电荷量是标量,但都有正、负.涉及到它们的计算要注意正、负号问题.(2)电场中某一点的电势等于各点电荷在该点产生的电势的代数和.
1.(多选)(2018·河南省开封市一模)如图1所示,三根绝缘细杆构成一个等边三角形,三个顶点上分别固定A、B、C三个带正电的小球.小球质量分别为m、2m、3m,所带电荷量分别为q、2q、3q.CB边水平,ABC处于竖直面内,整个装置都处于方向水平向右的匀强电场中.现让该装置绕过中点O并与三角形平面垂直的轴顺时针转过120°角,则A、B、C三个球所构成的系统( )
图1
A.电势能不变 B.电势能减小
C.重力势能减小 D.重力势能增大
2.(2018·四川省成都市模拟)如图2所示,孤立点电荷+Q固定在正方体的一个顶点上,与+Q相邻的三个顶点分别是A、B、C,下列说法正确的是( )
图2
A.A、B、C三点的场强相同
B.A、B、C三点的电势相等
C.A、B、C三点所在的平面为一等势面
D.将一电荷量为+q的检验电荷由A点沿直线移动到B点的过程中电势能始终保持不变
3.(2017·安徽省皖南八校第二次联考)如图3所示,竖直线OO′是等量异种电荷+Q和-Q连线的中垂线,A、B、C的位置如图所示,且都处于一矩形金属空腔内.下列说法正确的是( )
图3
A.A、B、C三点电势大小关系是φA=φC<φB
B.A、B、C三点电势大小关系是φA=φC>φB
C.金属空腔上的感应电荷在A、B、C三点形成的场强方向均水平向右
D.金属空腔上的感应电荷在A、B、C三点形成的场强大小关系是EB>EC>EA
4.(多选)(2018·河南省安阳市一模)如图4所示,在竖直平面内,A、C、B、D位于半径为r的圆上,AB与水平面平行,AB⊥CD,垂足在圆心O.在C点固定一点电荷,电荷量为-Q,现在A点将一质量为m、带电荷量为-q的点电荷由静止释放,该点电荷沿光滑绝缘轨道ADB运动,通过D点时的速度大小为2.已知重力加速度为g,规定电场中B点的电势能为零,则在C处点电荷形成的电场中( )
图4
A.点电荷经过D点向B点运动的过程中,动能减少量大于电势能增加量
B.A点的电势低于D点的电势
C.A点的电场强度大小是D点的倍
D.带电荷量为-q的点电荷在D点具有的电势能为mgr
5.如图5所示,梯形abcd位于某匀强电场所在平面内,两底角分别为60°、30°,cd=2ab=4cm,a、b两点的电势分别为4V、0,将电荷量q=1.6×10-3C的正电荷由a点移动到d点,需克服电场力做功6.4×10-3J,则该匀强电场的电场强度( )
图5
A.垂直ab向上,大小为400V/m
B.垂直bc斜向上,大小为400V/m
C.平行ad斜向上,大小为200V/m
D.平行bc斜向上,大小为200V/m