第1讲 电场及带电粒子在电场中的运动
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[A级-对点练]
[题组一] 电场的性质
1.如图所示,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.下列说法中正确的有( )
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A.粒子带负电
B.粒子在M点的动能大于在N点的动能
C.粒子在M点的电势能大于在N点的电势能
D.粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力
解析:C [由粒子的运动轨迹和电场线的方向可判断粒子带正电,A错;粒子从M向N运动,相当于顺着电场线方向运动,粒子又是带正电,则电场力做正功,电势能减小,可得EpM>EpN,再由动能定理知,EkM<EkN,B错,C对;由电场线密的地方场强大,可知EM<EN,又F电=qE,则FN>FM,D错.]
2.(2020·江西模拟)在电场中,以 O 为原点,沿电场方向建立坐标轴 r,将带正电的试探电荷放入电场中,其电势能 EP随 r 变化的关系如图所示,其中 r2对应图线与横轴的交点,r0对应图线的最低点.若电荷只受电场力的作用,则下列说法正确的是( )
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A.从r2处静止释放电荷,电荷将保持静止
B.从r1处静止释放电荷,电荷始终向r正方向运动
C.从r0处静止释放电荷,电荷将先向r负方向运动
D.从r3处静止释放电荷,电荷将始终向r负方向运动
解析:D [根据电势能EP=qφ可知:电势与图中电势能曲线趋势一致;根据沿着电场线电势降低可知:从r1到r0,电场方向向r正方向;在r0处电场强度为零;在r0到无穷远,电场方向向r负方向;所以,从r1、r2处释放电荷,电荷先向r 正方向运动;从r0处释放电荷,电荷将保持静止;从r3处释放电荷,电荷将先向r 负方向运动;故D正确,A、B、C错误.]
3.在真空中A、B两点分别放有异种点电荷-Q和+2Q,以A、B连线中点O为圆心作一圆形路径acbd,如图所示,则下列说法正确的是( )
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A.场强大小关系有Ea=Eb、Ec=Ed
B.电势高低关系有φa>φb、φc>φd
C.将一负点电荷沿圆弧由a运动到b的过程中电场力做正功
D.将一正点电荷沿直线由c运动到d的过程中电势能始终不变
解析:C [对比等量异种点电荷的电场分布可知,题图中场强大小关系有Eb>Ea,Ec=Ed,A项错误.由沿着电场线方向电势逐渐降低可知,φa<φb,再由对称性可知φc=φd,B项错误.因φa<φb,将一负点电荷沿圆弧由a运动到b的过程中电场力做正功,C项正确.因沿直线由c到d过程中电势先升高再降低,所以将一正点电荷沿直线由c运动到d的过程中电势能先增大后减小,D项错误.]