1、高中物理选修3-1经典习题二、选择题2、如图所示，实线为一簇电场线，虚线是间距相等的等势面，一带电粒子沿着电场线方向运动，当它位于等势面1上时，其动能为18eV，当它运动到等势面3上时，动能恰好等于零，设2=0，则，当粒子的动能为6eV时，其电势能为（）A12eVB2eVC3eVD03、如图4所示，将带正电的甲球放在不带电的乙球左侧，两球在空间形成了稳定的静电场，实线为电场线，虚线为等势线。A、B两点与两球球心连线位于同一直线上，C、D两点关于直线AB对称，则()图4AA点和B点的电势相同BC点和D点的电场强度相同C正电荷从A点移至B点，电场力做正功D负电荷从C点移至D点，电势能增大4、如图3
2、所示，有四个等量异种电荷，放在正方形的四个顶点处。A、B、C、D为正方形四个边的中点，O为正方形的中心，下列说法中正确的是()图3AA、B、C、D四个点的电场强度相同BO点电场强度等于零C将一带正电的试探电荷匀速从B点沿直线移动到D点，电场力做功为零D将一带正电的试探电荷匀速从A点沿直线移动到C点，试探电荷具有的电势能增大5、如图2所示的同心圆是电场中的一簇等势线，一个电子只在电场力作用下沿着直线由AC运动时的速度越来越小，B为线段AC的中点，则下列说法正确的是()图2A电子沿AC方向运动时受到的电场力越来越小B电子沿AC方向运动时它具有的电势能越来越大C电势差UABUBCD电势ABbc,这一
3、过程电子运动的vt图像可能是下列图(乙)中的() (乙)11、如图所示,AB为均匀带有电荷量为+Q的细棒,C为AB棒附近的一点,CB垂直于AB.AB棒上电荷形成的电场中, 0可以等效成AB棒上电荷集中于AB上某点P处、带电荷量为+Q的点电荷所形成的电场在C点的电势.若PC的距离为r,由点电荷电势的知识可知0=k.若某点处在多个点电荷形成的电场中,则电势为每一个点电荷在该点所产生的电势的代数和.根据题中提供的知识与方法,我们可将AB棒均分成两段,并看成两个点电荷,就可以求得AC连线中点C处的电势为() A. 0 B. 0 C.20 D.4012、一带电粒子射入一固定的点电荷的电场中,沿如图所示的
4、虚线由a点运动到b点.a、b两点到点电荷的距离分别为ra和rb,且rarb.若不计重力,则() A.带电粒子一定带正电B.库仑力先做正功后做负功C.带电粒子在b点的动能大于在a点的动能D.带电粒子在b点的电势能大于在a点的电势能13、如图所示,真空中M、N处放置两等量异种点电荷,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.已知一带正电的检验电荷从d点移动到f点时,检验电荷的电势能增加,则以下判断正确的是()A.M点处放置的是正电荷B.若将带正电的检验电荷沿图中虚线de由d点移动到e点,则电场力先做正功、后做负功C.d点的电势高于f点的电势D.
5、d点的场强与f点的场强完全相同14、空间中P、Q两点处各固定一个点电荷,其中P点处为正电荷,P、Q两点附近电场的等势面分布如图所示,a、b、c、d为电场中的4个点.则()A.P、Q两点处的电荷等量同种B.a点和b点的电场强度相同C.c点的电势低于d点的电势D.负电荷从a到c,电势能减少15、如图所示,实线为不知方向的三条电场线,从电场中M点以相同速度垂直于电场线方向飞出a、b两个带电粒子,仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示,则() A.a一定带正电,b一定带负电B.a的速度将减小,b的速度将增加C.a的加速度将减小,b的加速度将增加D.两个粒子的动能,一个增加一个减小16、如图所示，实线
6、表示某静电场的电场线，虚线表示该电场的等势面。下列判断正确的是A1、2两点的场强相等B1、3两点的场强相等C1、2两点的电势相等D2、3两点的电势相等17、如图所示，椭圆ABCD处于一匀强电场中，椭圆平面平行于电场线， AC、BD分别是椭圆的长轴和短轴，已知电场中A、B、C三点的电势分别为，由此可得D点的电势为（ ） A8V B6V C4V D2V评卷人得分三、多项选择（每空？ 分，共？ 分）18、如图所示实线为等量异号点电荷周围的电场线，虚线为以一点电荷为中心的圆，M点是两点电荷连线的中点若将一试探正点电荷从虚线上N点移动到M点，则 A电荷所受电场力大小不变 B电荷所受电场力逐渐增大 C电荷
7、电势能逐渐减小 D电荷电势能保持不变19、两个带等量正电的点电荷，固定在图9中P、Q两点，MN为PQ连线的中垂线，交PQ于O点，A点为MN上的一点。一带负电的试探电荷q，从A点由静止释放，只在静电力作用下运动。取无限远处的电势为零，则()图9Aq由A向O的运动是匀加速直线运动Bq由A向O运动的过程电势能逐渐减小Cq运动到O点时的动能最大Dq运动到O点时电势能为零20、图8中虚线为一组间距相等的同心圆，圆心处固定一带正电的点电荷。一带电粒子以一定初速度射入电场，实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，a、b、c三点是实线与虚线的交点。则该粒子()图8A带负电B在c点受力最大C在b点的电势能大于在c
8、点的电势能D由a点到b点的动能变化大于由b点到c点的动能变化21、现有两个边长不等的正方形ABCD和abcd，如图7所示，且Aa、Bb、Cc、Dd间距相等。在AB、AC、CD、DB的中点分别放等量的点电荷，其中AB、AC中点放的点电荷带正电，CD、BD的中点放的点电荷带负电，取无穷远处电势为零。则下列说法中正确的是()图7AO点的电场强度和电势均为零B把一正点电荷沿着bdc的路径移动时，电场力做功为零C同一点电荷在a、d两点所受电场力相同D将一负点电荷由a点移到b点电势能减小22、如图，在粗糙绝缘水平面上固定一点电荷Q，在M点无初速度地释放带电小物块P，P 将沿水平面运动到N点静止，则从M到N
9、的过程中AP所受库仑力逐渐减小BP的电势能一定增加CM、N 两点的电势M一定高于NDM、N 两点的电场强度EM一定大于EN23、在静电场中，将一电子由a点移到b点，电场力做功5 eV，则下列结论错误的是()A电场强度的方向一定是由b到aBa、b两点间的电压是5 VC电子的电势能减少了5JD因零电势点未确定，故不能确定a、b两点的电势 24、如图，在空间固定有两个等量正点电荷，MN为它们连线的中垂线，O点为连线与中垂线的交点。另一带负电的点电荷，仅在电场力作用下由MN上A处静止释放，在运动过程中负点电荷漏失了一部分电荷，但质量保持不变，负点电荷达B处(图中未画出)时速度变为零，则下列说法正确的是
10、 A. OA的距离大于OB的距离 B. A处场强可能大于B处场强C. A处电势必高于B处电势 D. 负电荷在A处电势能大于B处电势能25、如图所示,MN是一负点电荷产生的电场中的一条电场线.一个带负电的粒子(不计重力)从a到b穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示.下列结论正确的是() A.点电荷一定位于M点的左侧B.带电粒子从a到b的过程中动能逐渐减小C.带电粒子在a点的加速度小于在b点的加速度D.带电粒子在a点时具有的电势能大于在b点时具有的电势能26、如图所示,两个带等量的负电荷的小球A、B(可视为点电荷),被固定在光滑的绝缘水平面上,P、N是小球A、B的连线的水平中垂线上的两点,且PO=O
11、N.现将一个电荷量很小的带正电的小球C(可视为质点),由P点静止释放,在小球C向N点运动的过程中,关于小球C的说法可能正确的是()A.速度先增大,再减小B.电势能先增大,再减小C.加速度先增大再减小,过O点后,加速度先减小再增大D.小球在PN之间往复运动27、关于静电场的电场强度和电势，下列说法正确的是电场强度的方向处处与等电势面垂直电场强度为零的地方，电势也为零随着电场强度的大小逐渐减小，电势也逐渐降低任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向28、如图所示，a、b是x轴上关于O点对称的两点，c、d是y轴上关于O点对称的两点，c、d两点分别固定一等量异种点电荷，带负电的检验电荷仅在电场力
12、作用下从a点沿曲线运动到b点，E为第一象限内轨迹上的一点，以下说法正确的是（ ）Ac点的电荷带正电Ba点电势高于E点电势CE点场强方向沿轨迹在该点的切线方向D检验电荷从a到b过程中，电势能先增加后减少评卷人得分一、计算题（每空？ 分，共？ 分）1、如图所示，在匀强电场中，将一电荷量为2105C的负电荷由A点移到B点，其电势能增加了0.1J，已知AB两点间距离为2cm，两点连线与电场方向成60角，求：（1）AB两点间的电势差UAB；（2）该匀强电场的电场强度大小E参考答案一、计算题1、考点：匀强电场中电势差和电场强度的关系；电势差专题：电场力与电势的性质专题分析：（1）根据电势能变化和电场力做功
13、的关系，电势能增加多少，电场力做负功多少由求解电势差（2）由U=Ed=Ecos60求解电场强度E解答：解：（1）负电荷由A点移到B点，其电势能增加了0.1J，则电场力所做的功：WAB=0.1JA、B两点间的电势差：V（2）根据匀强电场中电势差和电场强度的关系：U=Ed=Ecos60得：N/C 答：（1）A、B两点间的电势差UAB是5103V（2）该匀强电场的电场强度E是5105N/C点评：本题考查电场力做功与电势能变化的关系、电势差与场强的关系，都是电场中的基本知识，要加强学习，熟练掌握 二、选择题2、考点：电势能专题：电场力与电势的性质专题分析：解决本题需掌握：粒子只受电场力时，粒子的动能和
14、电势能之和保持不变；正确判断粒子在电场中所受电场力方向以及电场力做功情况确定出粒子的总能量，再根据能量守恒求解即可解答：解：据题意知带电粒子从等势面1到等势面3做减速运动，动能减少18eV，由于相邻两等势面间电势差相等，所以从等势面1到等势面2的过程中动能减少9eV，因此在等势面2时动能为9eV由于2=0，此时粒子的电势能为0，因此总能量为E=9eV，则当粒子的动能等于6eV时，电势能为3eV故选：C点评：学习电场中的功能关系时可以类比在重力场的功能关系，如只有重力做功，动能和电势能之和保持不变；那么只有电场力做功，电势能和动能之和保持不变 3、CA点和D点的电势相同，B点电势低于D点电势，故
15、选项A错误；C点和D点的电场强度大小相等，方向不相同，选项B错误；正电荷从A点移至B点，即从高电势点移到低电势点，电势能减小，电场力做正功，选项C正确；C、D两点处在同一等势面上，故负电荷从C点移至D点，电势能不变，选项D错误。4、C由点电荷电场强度公式和场强叠加原理可知，A、B、C、D四个点的电场强度不相同，O点电场强度不等于零，选项A、B错误；由于B、D两点等电势，将一带正电的试探电荷匀速从B点沿直线移动到D点，电场力做功为零，选项C正确；由于A点电势高于C点，将一带正电的试探电荷匀速从A点沿直线移动到C点，试探电荷具有的电势能减小，选项D错误。5、B该电场为负点电荷电场，电子沿AC方向运
16、动时受到的电场力越来越大，选项A错误；根据电子只在电场力作用下沿着直线由AC运动时的速度越来越小，它具有的电势能越来越大，选项B正确；由于电场为非匀强电场，电势差UABBC，选项D错误。6、C由于带电粒子的电性不确定，所以电场线的方向不确定，A错误；带电粒子由a运动到b的过程中，只受电场力的作用，由轨迹的弯曲方向知电场力做正功，电势能减小，动能增加，故B错误C正确；由于仅给出一条电场线，电场强度的大小关系不确定，D错误。7、C 8、D 9、D 10、A解析:由题图(甲)可知,此电场为非匀强电场,且Q点处电场强度小于P点处电场强度,电子仅在电场力作用下沿直线从P运动到Q,做加速度越来越小的加速运
17、动,这一过程电子运动的vt图像可能是选项A.11、C解析:由题意可知设P在图中AB的中点D点处,令CD=r,可知0=k.将AB分两段,即AD段与DB段,每段所带电荷量为.C是AC的中点,E、F分别为AD、DB中点,可知CE=CF=,AD段与DB段在C处产生电场的电势为=k=k=0,则点C处的电势为20,故选项C正确. 12、D解析:由带电粒子的运动轨迹可知,带电粒子与场源电荷电性相同,但场源电荷的电性未知,故选项A错误;带电粒子运动过程中,先是力与速度的夹角为钝角,然后是力与速度的夹角为锐角,故电场力先做负功后做正功,选项B错误;带电粒子由a到b的整个过程是克服电场力做功,动能减少,故带电粒子
18、在b点的动能小于在a点的动能,选项C错误;由动能和电势能之和不变可知,带电粒子在b点的电势能大于在a点的电势能,选项D正确.13、B解析:因为带正电的检验电荷从d点移动到f点时电势能增加,所以电场力做负功,M点处放置的是负电荷,f点的电势高于d点的电势,选项A、C错误.因为d点和e点位于等势线a上,将带正电的检验电荷沿图中虚线de由d点移动到e点,电势先减小后增大,则电场力先做正功、后做负功,选项B正确.d点的场强与f点的场强大小相等,方向不同,选项D错误.14、D解析:由题中所给的等势面分布图是对称的及电场线与等势面垂直可得,P、Q两点应为等量的异种电荷,选项A错误;a、b两点的电场强度大小
19、相等,但方向不同,故选项B错;因P处为正电荷,因此c点的电势高于d点的电势,选项C错误;因P处为正电荷,故Q处为负电荷,负电荷从靠负电荷Q较近的a点移到靠正电荷P较近的c点时,电场力做正功,电势能减小,选项D正确.点评 先由等势面分布图找出电场线方向,再判断c、d电势高低,比较电荷移动时电势能变化.15、C解析:由粒子的轨迹可确定电场力的方向,但电场方向不明,无法确定粒子的电性,故选项A错误;由粒子的偏转轨迹可知电场力对a、b均做正功,动能增加,选项B、D错误;但由电场线的疏密可判定,a受电场力逐渐减小,加速度减小,b正好相反,故选项C正确.16、D电场线的疏密程度表示场强的大小，AB错误；等
20、势线上各点的电势相等，C错误，D正确17、C 三、多项选择18、BC 19、BC本题考查静电场中力的性质和能的性质，考查考生对静电场中运动电荷力的性质和能的性质的分析。两等量正点电荷在中垂线MN上的电场强度方向从O点向两侧沿中垂线指向无穷远处，场强大小从O点沿MN到无穷远处先变大后变小，因此负电荷由静止释放后，在变化的电场力作用下做直线运动的加速度不断变化，A项错误；由A到O电场力做正功，电势能减小，B项正确；在MN上O点电势最高，因此负电荷在O点的电势能最小，由于只有电场力做功，因此电势能与动能的和是一定值，电势能最小时，动能最大，C项正确；O点的电势不为零，因此负电荷在O点时的电势能不为零
21、，D项错误。20、CD由于带电粒子受到电场力指向轨迹凹侧，说明带电粒子带正电，选项A错误；根据库仑定律Fk可知，粒子在c点受到电场力最小，选项B错误；粒子从b点运动到c点的过程中，电场力对粒子做正功，粒子电势能减小，选项C正确；由动能定理可得：qUEk，因为UabUbc，所以选项D正确。21、BCO点的电场强度不为零，电势为零，选项A错误；由于bOc为等势线，所以把一正点电荷沿着bdc的路径移动时，电场力做功为零，选项B正确；根据电场叠加原理，a、d两点电场强度相同，同一点电荷在a、d两点所受电场力相同，选项C正确；将一负点电荷由a点移到b点，克服电场力做功，电势能增大，选项D错误。22、AD
22、库仑定律，距离增加，库仑力减少，A正确；M点速度为零，说明Q与物块带有同种电荷，Q的正负未知，电势无法判断，C错误；但库仑力一定做正功，电势能必减少，B错误；点电荷的场强，所以EM一定大于EN，D正确。23、ABC 24、BC 25、AD解析:MN是一负点电荷产生的电场中的一条电场线,由题图轨迹可知,负粒子受到的电场力向右边,所以场强的方向由N指向M,则点电荷一定位于M点的左侧,选项A正确;带电粒子从a到b的过程中电场力做正功,电势能减小,动能增大,故选项B错误,选项D正确;a点的电场强度大于b点的电场强度,所以带电粒子在a点的加速度大于在b点的加速度,故选项C错误.26、AD解析:在AB的垂
23、直平分线上,从无穷远处到O点,电场强度先变大后变小,到O点变为零,故正电荷受电场力沿连线的中垂线运动时,电荷的加速度先变大后变小,速度不断增大,在O点加速度变为零,速度达到最大;由O点到无穷远处时,库仑力与速度方向相反,故速度减小,电势能先减小再增大,选项A正确,B错误;小球C所受电场力过O点后可能先增大再减小,故选项C错误.由以上分析可知选项D正确.27、AD【解析】由于电场线与等势面垂直，而电场强度的方向为电场线的方向，故电场强度的方向与等势面垂直， A正确；场强为零的地方电势不一定为零，如等量同种正电荷连线的中点处的场强为零，但电势大于零，B错误；场强大小与电场线的疏密有关，而沿着电场线的方向电势逐点降低，电场线的疏密与电场线的方向没有必然联系，C错误；任一点的电场强度方向总是和电场线方向一致，沿电场线的方向是电势降落最快的方向，D正确。28、【答案】BD【解析】由于只受电场力的作用，检验电荷做曲线运动，所以电场力指向轨迹的凹侧，因为检验电荷带负电，所以c点的电荷带负电，A项错误；由等量异种电荷电场线分布特征可知沿电场线方向电势逐渐降低，某点场强方向沿该点电场线的切线方向，所以B项正确，C项错误；设轨迹与y轴交于f点，检验电荷从a到f的过程中，电场力做正功，电势能增加，检验电荷从f到b的过程中，电场力做负功，电势能减小，故D项正确。
