电场能的性质
[基础巩固题组](20分钟,50分)
1.(2019·黑龙江大庆一模)关于静电场下列说法正确的是( )
A.将负电荷由电势低的地方移到电势高的地方,电势能一定增加
B.无论是正电荷还是负电荷,从电场中某点移到无穷远处时,静电力做的正功越多,电荷在该点的电势能越大
C.在同一个等势面上的各点,场强的大小必然是相等的
D.电势下降的方向就是电场场强的方向
解析:选B.将负电荷由低电势点移到高电势点,电场力做正功,电势能减小,选项A错误;无论是正电荷还是负电荷,从电场中某点移到无穷远处时,因无穷远处电势能为零,因此静电力做正功越多,电荷在该点的电势能越大,选项B正确;在同一等势面上,电势处处相等,场强不一定相等,选项C错误;电势下降最快的方向才是电场场强的方向,选项D错误.
2.如图所示为某示波管内的聚焦电场,实线和虚线分别表示电场线和等势线.两电子分别从a、b两点运动到c点,设电场力对两电子做的功分别为Wa和Wb,a、b点的电场强度大小分别为Ea和Eb,则( )
A.Wa=Wb,Ea>Eb B.Wa≠Wb,Ea>Eb
C.Wa=Wb,Ea<Eb D.Wa≠Wb,Ea<Eb
解析:选A.因a、b两点在同一等势线上,故Uac=Ubc,Wa=eUac,Wb=eUbc,故Wa=Wb.由题图可知a点处电场线比b点处电场线密,故Ea>Eb.选项A正确.
3.(多选)如图所示,虚线a、b、c代表电场中三个等势面,相邻等势面之间的电势差相同,实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域的运动轨迹,P、Q是这条轨迹上的两点,由此可知( )
A.三个等势面中,c等势面电势最高
B.带电质点通过P点时电势能较大
C.带电质点通过Q点时动能较大
D.带电质点通过P点时加速度较大
解析:选BCD.由于正电荷受电场力作用指向轨迹内侧,因此电场方向指向右下方,故φa>φb>φc;根据电荷受力情况可知,从P到Q电场力做正功,电势能降低,动能增大,故B、C均正确;因为等差等势面越密的地方场强越大,其加速度越大,故D正确.
4.如图所示,在平面直角坐标系中,有方向平行于坐标平面的匀强电场,其中坐标原点O处的电势为零,点A处的电势为6 V,点B处的电势为3 V,则电场强度的大小为( )
A.200 V/m B.200 V/m
C.100 V/m D.100 V/m
解析:选A.匀强电场的电场线与等势面都是平行、等间距排列的,且电场线与等势面处处垂直,沿着电场线方向电势均匀降落,取OA中点C,则C点电势为3 V,连接BC即为电场中的一条等势线,作等势线的垂线,即电场的电场线,E===200 V/m.
5.(2019·福建厦门模拟)如图所示,在等边三角形ABC所在平面内有一匀强电场,将一带正电的点电荷从A点移到B点和从B点移到C点,电场力均做负功且数值相同,D是AC的中点.下列说法正确的是( )
A.B点的电势等于D点的电势
B.A点的电势等于C点的电势
C.电场的方向由A指向C
D.电场的方向由B指向D
解析:选A.因为将一带正电的点电荷从A点移到B点和从B点移到C点,电场力均做负功且数值相同,所以B点与D点的电势相等,A点与C点的电势不相等,选项A正确,B错误;因为φA<φC,所以电场的方向由C指向A,选项C、D错误.