1.(改編)圖K6-2-1中虛線為一組間距相等的同心圓,圓心處固定一帶正電的點電荷.一帶電粒子以一定初速度射入電場,實線為粒子僅在電場力作用下的運動軌跡,a、b、c三點是實線與虛線的交點.則該粒子( )
圖K6-2-1
A.帶負電
B.在c點受力最大
C.在b點的電勢能小于在c點的電勢能
D.由a點到b點的動能變化大于由b點到c點的動能變化
【答案】D
【解析】由于帶電粒子受到電場力指向軌跡凹側(cè),說明帶電粒子帶正電,選項A錯誤;根據(jù)庫侖定律F=k可知,粒子在c點受到電場力最小,選項B錯誤;粒子從b點運動到c點的過程中,電場力對粒子做正功,粒子電勢能減小,選項C錯誤;由動能定理可得:qU=ΔEk,因為Uab>Ubc,所以選項D正確.
2.(2015年北京模擬)下列四個電場中,均有相互對稱分布的a、b兩點,其中電勢和場強都相同的是( )
【答案】B
【解析】a、b兩點場強的方向不同,選項A錯誤;a、b兩點電勢和場強均相同,選項B正確;a點電勢高于b點電勢,選項C錯誤;a、b兩點場強的方向不同,選項D錯誤.
3.(改編)圖K6-2-2是某種靜電礦料分選器的原理示意圖,帶電礦粉經(jīng)漏斗落入水平勻強電場后,分落在收集板中央的兩側(cè),對礦粉分離的過程,下列表述正確的有( )
圖K6-2-2
A.帶正電的礦粉落在右側(cè)B.電場力對礦粉做負功
C.帶負電的礦粉電勢能變大D.帶正電的礦粉電勢能變小
【答案】D
【解析】帶正電的礦粉受到向左的電場力作用,落在左側(cè),電場力對礦粉做正功,礦粉電勢能變小,選項D正確.
4.a、b、c、d是勻強電場中的4個點,它們正好是一個矩形的4個頂點.電場線與矩形所在的平面平行.已知a點的電勢為20 V,b點的電勢為24 V,d點的電勢為4 V,如圖K6-2-3,由此可知c點的電勢為( )
圖K6-2-3
A.4 V B.8 V
C.12 V D.24 V
【答案】B
【解析】平行于勻強電場所在平面的1個平行四邊形,任意兩條平行邊上對應兩點的電勢差相等,即φa-φd=φb-φc,可得選項B正確.
5.(2015年德州期末)如圖K6-2-4甲所示,一條電場線與Ox軸重合,取O點電勢為零,Ox方向上各點的電勢φ隨x變化的情況如圖K6-2-4乙所示,若在O點由靜止釋放一電子,電子僅受電場力的作用,則( )
圖6-2-4
A.電子將沿Ox方向運動B.電子的電勢能將增大
C.電子運動的加速度恒定D.電子運動的加速度先減小后增大
【答案】AD
【解析】由題圖乙可知,沿x軸正方向電勢越來越高,故電場線方向沿x軸負方向,電子受到的電場力沿x軸正方向,故電子將沿Ox方向運動,電子的電勢能將減小,A正確,B錯誤;因電勢φ隨x的增大,其變化率先減小后增大,故沿x軸正方向,電場強度先減小后增大,電子運動的加速度先減小后增大,D正確,C錯誤.
6.(2015年金山中學期末)某帶電粒子僅在電場力的作用下由A點運動到B點,電場線及粒子的運動軌跡如圖K6-2-5所示,可以判定( )
圖K6-2-5
A.粒子在A點的加速度小于它在B點的加速度
B.粒子在A點的動能小于它在B點的動能
C.粒子在A點的電勢能小于它在B點的電勢能
D.粒子在A點的電勢低于它在B點的電勢
【答案】AB
【解析】A點的場強小于B點場強,在A點受電場力小于在B點,A正確;A到B過程電場力做正功,電勢能減小,動能增大,B正確、C錯誤;A點電勢高于B點,D錯誤.
7.(2015年江蘇模擬)真空中有一帶負電的點電荷繞固定的點電荷+Q運動,其軌跡為橢圓,如圖K6-2-6所示.已知a、b、c、d為橢圓的四個頂點,+Q處在橢圓焦點上,則下列說法正確的是( )
圖K6-2-6
A.負電荷在a、c兩點所受的電場力大小相等
B.負電荷在a點的電勢能高于在c點的電勢能
C.負電荷由b運動到d的過程中電勢能增加,動能減少
D.負電荷由a經(jīng)b運動到c的過程中,電勢能先增大后減小
【答案】AC
【解析】電場強度是矢量,由對稱性可知a、c兩點的場強大小相等,故負電荷在a、c兩點所受電場力大小相等但方向不同,A正確;根據(jù)電勢是標量和對稱性可知,a、c兩點的電勢相等,故負電荷在a、c兩點的電勢能相等,B錯誤;正點電荷的電場線是輻射向外的,且沿電場線方向電勢降低,故軌跡上a、b、c、d四點中b點電勢最高,d點電勢最低,a、c兩點相同,所以負電荷在b點電勢能最小,故選項C正確,D錯誤.
8.如圖K6-2-7所示,真空中等量異種點電荷放置在M、N 兩點,在MN的連線上有對稱點a、c,MN連線的中垂線上有對稱點b、d,則下列說法正確的是( )
圖K6-2-7
A.a點場強與c點場強一定相同
B.a點電勢一定小于c點電勢
C.負電荷在c點的電勢能一定大于在a點的電勢能
D.正電荷從d點移到b點電場力不做功
【答案】AD
【解析】根據(jù)真空中等量異種點電荷電場線的分布特點,在MN的連線上對稱點a、c場強一定相同,故選項A正確;因沿著電場線方向電勢逐漸降低,但電場方向未知,則a點電勢不一定小于c點電勢,故選項B錯誤;電荷從a點移到c點,電場力做功正負未知,則不能判斷電勢能增減,負電荷在c點電勢能不一定大于a點電勢能,故選項C錯誤;而MN連線的中垂線是等勢線,其上的對稱點b、d電勢相等,則正電荷從d點移到b點電場力不做功,故選項D正確.
9.(2015年珠海模擬)如圖K6-2-8所示,長為L,傾角為θ的光滑絕緣斜面處于電場中,一帶電荷量為+q,質(zhì)量為m的小球,以初速度v0由斜面底端的A點開始沿斜面上滑,到達斜面頂端的速度仍為v0,則( )
圖K6-2-8
A.小球在B點的電勢能一定小于小球在A點的電勢能
B.A、B兩點的電勢差一定為
C.若是勻強電場,則該電場的場強一定是
D.若是勻強電場,則該電場的場強可能是
【答案】AD
【解析】小球動能沒變,電場力與重力做功之和為零,重力做負功,電場力做正功,電勢能減小,在B點的電勢能小于A點,A正確;動能定理qU-mgLsin θ=0,得U=,B錯誤;場強方向不確定,所以場強不一定是,C錯誤,D正確.