1、选择题 如图所示,在一个匀强电场(图中未画出)中有一个四边形ABCD,其中,M为AD的中点,N为BC的中点.一个带正电的粒子从A点移动到B点,电场力做功为WAB=2.0×10-9J;将该粒子从D点移动到C点,电场力做功为WDC=4.0×l0-9J.则以下分析正确的是:
A.若将该粒子从M点移动到N点,电场力做功为WMN=3.0×10-9J
B.若将该粒子从M点移动到N点,电场力做功WMN有可能大于4.0×l0-9J
C.若A、B之间的距离为1cm,粒子的电量为2×10-7C,该电场的场强一定是E=1V/m
D.若粒子的电量为2×10-9C,则A、B之间的电势差为1V
参考答案:AD
本题解析:M为AD的中点,N为BC的中点,所以MN两点的电势差为U=,根据W=Uq,所以A对;B错;
电场线不一定是沿AB方向的,所以E≥U/d=1V/m,C错;
根据W=Uq,所以U=W/q=1V,D对。
本题难度:简单
2、选择题 如图8-1所示,实线是一个电场中的电场线,虚线是一个负检验电荷在这个电场中的轨迹,若电荷是从a处运动到b处,以下判断正确的是:? [? ]
A.电荷从a到b加速度减小
B.b处电势能大
C.b处电势高
D.电荷在b处速度小
参考答案:D
本题解析:由图8-1可知b处的电场线比a处的电场线密,说明b处的场强大于a处的场强。根据牛顿第二定律,检验电荷在b处的加速度大于在a处的加速度,A选项错。
由图8-1可知,电荷做曲线运动,必受到不等于零的合外力,即Fe≠0,且Fe的方向应指向运动轨迹的凹向。因为检验电荷带负电,所以电场线指向是从疏到密。再利用“电场线方向为电势降低最快的方向”判断a,b处电势高低关系是Ua>Ub,C选项不正确。
根据检验电荷的位移与所受电场力的夹角大于90°,可知电场力对检验电荷做负功。功是能量变化的量度,可判断由a→b电势能增加,B选项正确;又因电场力做功与路径无关,系统的能量守恒,电势能增加则动能减小,即速度减小,D选项正确。
本题难度:一般
3、简答题 如图13-7-14所示,在匀强电场中,电荷量q=5.0×10-10 C的正电荷,由a点移到b点和由a点移到c点,电场力做功都是3.0×10-8 J.已知a、b、c三点的连线组成直角三角形,ab="20" cm,∠a=37°,∠c=90°,求:
图13-7-14
(1)a、b两点的电势差Uab;
(2)匀强电场的场强大小和方向.
参考答案:(1)60 V
(2)375 V/m,方向平行于ac垂直指向bc边
本题解析:(1)Uab=?V="60" V.
(2)Uac=Uab="60" V,可见b、c两点为等势点,bc为等势线,Uac=E·cos37°? E=?m="375" V/m.由于Uac="60" V>0,a点电势比c点高,电场方向平行于ac垂直指向bc边.
本题难度:简单
4、选择题 一点电荷仅受电场力作用,由A点无初速释放,先后经过电场中的B点和C点.点电荷在A、B、C三点的电势能分别用EA、EB、EC表示,则EA、EB和EC间的关系可能是
A.EA>EB>EC B.EA<EB<EC
C.EA<EC<EB D.EA>EC>EB
参考答案:AD
本题解析:一点电荷仅受电场力作用,由A点无初速释放,经过B点可知电场力一定做了正功,电势能减少,即,到达B点电荷有速度,所以在往C运动不确定加速还是减速,即电场力做正功做负功不明确,则动能未知,但是C点有动能就比A点电势能少,选AD
本题难度:一般
5、选择题 一个点电荷,从电场中的A点移到B点,电场力做功为零,则( )
A.A、B两点的场强一定相等
B.该点电荷可能沿等势面运动
C.作用于该点电荷的电场力与其移动方向可能是垂直的
D.A、B两点电势一定相等
参考答案:A:电场的特点、点电荷移动的轨迹都不知道,故与电场的强度无关.故A错误;
B:点电荷沿等势面运动时,电场力的方向与运动的方向始终垂直,电场力不做功.故B正确;
C:点电荷移动的轨迹不知道,电场力做功为0,该点电荷的电场力与其移动方向可能是垂直的.故C正确;
D:点电荷从a点移到b点的过程中,电场力做功为零,说明了两点之间的电势差为0.故D正确.
故选:BCD
本题解析:
本题难度:一般