高考物理湖州电磁学知识点之静电场全集汇编含答案解析
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高考物理湖州电磁学知识点之静电场全集汇编含答案解析
一、选择题
1.一个电子只在电场力作用下从a点运动到b点的轨迹如图中虚线所示,图中一组平行实线可能是电场线也可能是等势面,下列说法中正确的是
A.如果实线是电场线,则a点的电势比b点的电势高
B.如果实线是等势面,则a点的电势比b点的电势低
C.如果实线是电场线,则电子在a点的电势能比在b点的电势能大
D.如果实线是等势面,则电子在a点的电势能比在b点的电势能大
2.如图所示,某电场中的一条电场线,一电子从a点由静止释放,它将沿电场线向b点运动,下列有关该电场的判断正确的是()
A.该电场一定是匀强电场
B.场强E a一定小于E b
C.电子具有的电势能E p a一定大于E p b
D.电势φa>φb
3.如图所示,A、B、C、D为半球形圆面上的四点,处于同一水平面,AB与CD交于球心且相互垂直,E点为半球的最低点,A点放置一个电量为+Q的点电荷,B点放置一个电量为-Q的点电荷,则下列说法正确的是()
A.C、E两点电场强度不相同
B.C点电势比E点电势高
C.沿CE连线移动一电量为+q的点电荷,电场力始终不做功
D.将一电量为+q的点电荷沿圆弧面从C点经E点移动到D点过程中,电场力先做负功,后做正功
4.如图所示,将带正电的粒子从电场中的A点无初速地释放,不计重力的作用,则下列说法中正确的是()
A .带电粒子一定做加速直线运动
B .带电粒子的电势能一定逐渐增大
C .带电粒子的动能一定越来越小
D .带电粒子的加速度一定越来越大
5.如图所示,三条平行等间距的虚线表示电场中的三个等势面,电势分别为10V 、20V 、30V ,实线是一带电粒子(不计重力)在该区域内的运动轨迹,a 、b 、c 是轨迹上的三个点,下列说法正确的是( )
A .粒子在三点所受的电场力不相等
B .粒子必先过a ,再到b ,然后到c
C .粒子在三点所具有的动能大小关系为E kb >E ka >E kc
D .粒子在三点的电势能大小关系为
E pc <E pa <E pb
6.图中展示的是下列哪种情况的电场线( )
A .单个正点电荷
B .单个负点电荷
C .等量异种点电荷
D .等量同种点电荷
7.如图所示的电场中,虚线a 、b 、c 为三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,即ab BC U U ,一带负电的质点仅在电场力的作用下通过该区域时的运动轨迹如实线所示,P 、Q 是这条轨迹上的两点,由此可知
A .a 、b 、c 三个等势面中,a 的电势最高
B .带电质点在P 点的动能比在Q 点大
C .带电质点在P 点的电势能比在Q 点小
D .带电质点在P 点时的加速度比在Q 点小
8.如图所示,匀强电场中三点A 、B 、C 是一个三角形的三个顶点,
30ABC CAB ∠=∠=︒,23m BC =,已知电场线平行于ABC 所在的平面,一个电荷量6
110C q -=-⨯的点电荷由A 移到B 的过程中,电势能增加了51.210J -⨯,由B 移到C 的过程中电场力做功6610J -⨯,下列说法正确的是( )
A .
B 、
C 两点的电势差为3V
B .该电场的电场强度为1V/m
C .正电荷由C 点移到A 点的过程中,电势能增加
D .A 点的电势低于B 点的电势
9.空间存在着平行于x 轴方向的静电场,P 、M 、O 、N 、Q 为x 轴上的点,P 、Q 之间各点的电势φ随位置坐标x 的变化如图所示。
一个带电粒子仅在电场力作用下从M 点由静止开始沿x 轴正方向运动,下列说法正确的是
A .粒子一定带负电
B .P 点的电势低于M 点的电势
C .M 点的电场强度小于N 点的电场强度
D .粒子从M 点向N 点运动的过程中,电势能一直减小
10.关于摩擦起电和感应起电的实质,下列说法正确的是( )
A .摩擦起电说明通过做功可以创造电荷
B .摩擦起电说明电荷可以创造
C .感应起电说明电荷可以从物体的一个部分转移到物体另一个部分
D .感应起电说明电荷从带电的物体转移到原来不带电的物体上去了
11.研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示,下列说法正确的是( )
A .实验前,只用带电玻璃棒与电容器a 板接触,能使电容器带电
B .实验中,只将电容器b 板向上平移,静电计指针的张角变小
C .实验中,只在极板间插入有机玻璃板,静电计指针的张角变大
D .实验中,只增加极板带电量,静电计指针的张角变大,表明电容增大
12.静电场方向平行于x 轴,将一电荷量为q -的带电粒子在x d =处由静止释放,粒子只在电场力作用下沿x 轴运动,其电势能E P 随x 的变化关系如图所示.若规定x 轴正方向为电场强度E 、加速度a 的正方向,四幅示意图分别表示电势ϕ 随x 的分布、场强E 随x 的分布、粒子的加速度a 随x 的变化关系和粒子的动能E k 随x 的变化关系,其中正确的是
A .
B .
C .
D .
13.一个简易的电磁弹射玩具如图所示,线圈、铁芯组合充当炮筒,硬币充当子弹。
现将一个金属硬币放在铁芯上(金属硬币半径略大于铁芯半径),电容器刚开始时处于无电状态,先将开关拨向1,电容器充电,再将开关由1拨向2瞬间,硬币将向上飞出。
则下列说法正确的是( )
A .当开关拨向1时,电容器上板带负电
B .当开关由1拨向2时,线圈内磁感线方向向上
C .当开关由1拨向2瞬间,铁芯中的磁通量减小
D .当开关由1拨向2瞬间,硬币中会产生向上的感应磁场
14.如图所示,在A 、B 两点上放置两个点电荷,它们的电荷量分别为q 1、q 2,MN 是过A 、B 的直线,P 是直线上的一点.若P 点的场强为零,则( )
A .q 1、q 2都是正电荷,且q 1>q 2
B .q 1是正电荷,q 2是负电荷,且q 1<|q 2|
C .q 1是负电荷,q 2是正电荷,且|q 1|>q 2
D .q 1、q 2都是负电荷,且|q 1|<|q 2|
15.如图甲,倾角为θ的光滑绝缘斜面,底端固定一带电量为Q 的正点电荷.将一带正电小物块(可视为质点)从斜面上A 点由静止释放,小物块沿斜面向上滑动至最高点B 处,此过程中小物块的动能和重力势能随位移的变化图象如图乙(E 1和x 1为已知量).已知重力加速度为g ,静电力常量为k ,由图象可求出( )
A .小物块的带电量
B .A 、B 间的电势差
C .小物块的质量
D .小物块速度最大时到斜面底端的距离
16.如图所示是一个平行板电容器,其板间距为d ,电容为C ,带电荷量为Q,上极板带正电.现将一个试探电荷q 由两极间的A 点移动到B 点,如图所示, ,A B 两点间的距离为s ,连线AB
与极板间的夹角为30°
,则电场力对试探电荷q 所做的功等于( )
A . qCs Qd
B . qQs Cd
C . 2qQs Cd
D .2qCs Qd
17.某电场的电场线的分布如图所示一个带电粒子由M 点沿图中虚线所示的途径运动通过N 点。
下列判断正确的是( )
A .粒子带负电
B .电场力对粒子做正功
C .粒子在N 点的加速度小
D .N 点的电势比M 点的电势高 18.空间存在竖直向上的匀强电场,质量为m 的带正电的微粒水平射入电场中,微粒的运
动轨迹如图所示,在相等的时间间隔内( )
A .重力做的功相等
B .电场力做的功相等
C .电场力做的功大于重力做的功
D .电场力做的功小于重力做的功
19.点电荷A 和B ,分别带正电和负电,电量分别为4Q 和Q ,如图所示,在AB 连线上,电场强度为零的地方在( )
A .
B 左侧
B .A 右侧
C .A 和B 之间
D .A 的右侧及B 的左侧
20.两电荷量分别为q1和q2的点电荷固定在x 轴上的O 、M 两点,两电荷连线上各点电势φ随x 变化的关系如图所示,其中C 为ND 段电势最低的点,则下列说法正确的是( )
A .q1、q2为等量异种电荷
B .N 、
C 两点间场强方向沿x 轴负方向
C .N 、
D 两点间的电场强度大小沿x 轴正方向先减小后增大
D .将一正点电荷从N 点移到D 点,电势能先增大后减小
21.下列说法正确的是( )
A .带电粒子只在电场力的作用下一定作匀变速直线运动
B .带电粒子在磁场中只受磁场力作用,一定作匀速圆周运动
C .带电粒子在重力、电场力、磁场力作用下不可能作匀速圆周运动
D .带电粒子在重力、电场力、磁场力作用下可以作匀速直线运动
22.如图所示,M 、N 和P 是以MN 为直径的半圆弧上的三点,O 点为半圆弧的圆心,60MOP ∠=︒。
电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M 、N 两点,这时O 点电场强度的大小为1E ;若将N 点的点电荷移至P 点,则O 点电场强度的大小变为2E 。
则1E 与2E 之比为( )
A.1:2B.2:1C.2:3D.4:3
23.一平行电容器两极板之间充满云母介质,接在恒压直流电源上,若将云母介质移出,则电容器()
A.极板上的电荷量变大,极板间的电场强度变大
B.极板上的电荷量变小,极板间的电场强度变大
C.极板上的电荷量变大,极板间的电场强度不变
D.极板上的电荷量变小,极板间的电场强度不变
24.如图所示,电荷q均匀分布在半球面上,球面的半径为R,CD为通过半球顶点C与球心O的轴线.P、Q为CD轴上关于O点对称的两点.如果带电量为Q的均匀带电球壳,其内部电场强度处处为零,电势都相等.则下列判断正确的是()
A.P点的电势与Q点的电势相等
B.带正电的微粒在O点的电势能为零
C.在P点静止释放带正电的微粒(重力不计),微粒将做匀加速直线运动
D.P点的电场强度与Q点的电场强度相等
25.某电场的电场线分布如图所示,M、N、Q是以电场线上一点O为圆心的同一圆周上的三点,OQ连线与直线MN垂直.以下说法正确的是
A.O点电势与Q点电势相等
B.M、O间的电势差大于O、N间的电势差
C.将一负电荷由M点移到Q点,电荷的电势能减少
D.正电荷在Q点所受电场力的方向与OQ垂直且竖直向上
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一、选择题
1.C
【解析】
试题分析:据题意,如果实线是电场线,则电场力水平向右,电场方向为水平向左,则b 点电势高,电子从a点运动到b点电场力做正功,电子电势能减小,则电子在a点电势能较大,故选项A错误选项C正确;如果实线为等势线,电子受到电场力竖直向下,电场方向竖直向上,则a点电势较高,从a点到b点电场力做负功,电子电势能增加,电子在b 点电势能较高,故选项B、D错误.
考点:本题考查电场的性质.
2.C
解析:C
【解析】
【详解】
AB.因电子由静止释放,且由a向b运动,则电子所受的电场力一定是由a指向b,因为电子带负电荷,所受的电场力方向与场强方向相反,说明电场线的方向一定是由b指向a。
由于不知负电荷由a运动到b的过程中电场力的变化情况,因此无法确定场强大小关系,故A错误,B错误;
C.由题意知,电场力对电子做正功,电势能减小,所以电子具有的电势能E Pa一定大于E Pb,故C正确;
D.由分析可知电场方向由b指向a,而沿着电场线方向电势降低,所以电势φa一定低于φb,故D错误。
3.C
解析:C
【解析】
【分析】
【详解】
A.等量异种电荷形成的电场,根据电场线的分布情况和对称性知,C、E两点的电场强度大小相等,方向相同,故A错误。
B.由等量异种电荷形成的电场,根据电场线的分布情况和对称性知,C、E两点在通过AB连线的中垂面上,C、D、E在同一等势面上,所以C点电势等于E点电势,故B错误。
C.由以上分析知,C、E在同一等势面上,则沿CE连线移动一电量为+q的点电荷,电场力始终不做功,故C正确。
D.由上面的方向知,C、D、E在同一等势面上,所以将一电量为+q的点电荷沿圆弧面从C点经E点移动到D点过程中,电场力不做功,故D错误。
故选C。
4.A
解析:A
【解析】
【分析】
A.粒子所在处电场线为直线,初速度为零,不满足曲线运动的条件,故做加速直线运动,A正确;
B.电场力对粒子做正功,电势能减小,B错误;
C.根据动能定理,电场力做正功,粒子的动能增加,C错误;
D.粒子运动的过程中,所到之处,电场线越来越疏,故场强越来越弱,加速度越来越小,D错误。
故选A。
5.D
解析:D
【解析】
【详解】
A.因表示电场中三个等势面的三条虚线是平行且等间距的,由此可判断电场是匀强电场,所以带电粒子在电场中各点受到的电场力相等。
选项A错误。
B.由题中的图可知,电场的方向是向上的,带负电的粒子将受到向下的电场力作用,带负电的粒子无论是依次沿a、b、c运动,还是依次沿c、b、a运动,都会的到如图的轨迹。
选项B错误。
CD.带负电的粒子在电场中运动时,存在电势能与动能之间的互化,由题意和图可知,在b点时的电势能最大,在c点的电势能最小,可判断在c点的动能最大,在b点的动能最小。
选项C错误,D正确。
6.D
解析:D
【解析】
【分析】
【详解】
从图中可以看出,电场线从电荷指向无穷远处,因而是正电荷,且为同种电荷所产生的电场线,D正确.
7.A
解析:A
【解析】
【详解】
A.电荷所受电场力指向轨迹内侧,由于电荷带负电,因此电场线指向左上方,沿电场线电势降低,故c等势线的电势最低,a点的电势最高,故A正确;
BC.从P到Q过程中电场力做正功,电势能降低,动能增大,故P点的动能小于Q点的动能,在P点的电势能比在Q点大,故BC错误;
D.P点等势面较Q点密集,则电场线也密集,则质点通过P点时的电场力比Q大,则其加速度比Q点大,故D错误.
8.C
解析:C
【分析】
【详解】
A .
B 、
C 两点的电势差
666106V 110BC BC
W U q --⨯===--⨯ A 错误;
BCD .B 、A 两点的电势差 561.21012V 110
BA BA W U q --⨯===--⨯ 由于匀强电场,沿一个方向,电势变化率相等,因此BA 中点D 的电势与C 点电势相等,CD 为等势面,如图所示
电场线与等势面垂直,且指向电势较低的方向,因此电场线的方向A →B ,A 点电势高于B 点电势,D 错误;正电荷从C 点移到A 点电场力做负功,电势能增加,C 正确;根据几何关系,AB 的长度为6m ,由匀强电场场强与电势差的关系
U E d
=
可得,电场强度的大小为2V/m ,B 错误。
故选C 。
9.D
解析:D
【解析】
【分析】
根据电势来确定电场线的方向,再依据电场力方向,从而确定电性;依据电场线方向,确定电势的高低;由图象的斜率来确定电场强度的大小;由粒子运动中,电场力做功的正负来确定电势能变化。
【详解】
由图可知,粒子从M 到Q ,电势渐渐降低,且粒子由静止开始运动,因此电场线方向由P 到Q 点,那么粒子带正电,故A 错误;由于电场线方向由P 到Q ,则沿着电场线方向,电势降低,那么P 点的电势高于M 点的电势,故B 错误;根据△φ=E △x ,可知,图象的斜率的绝对值大小表示电场强度的大小,那么M 点的电场强度小于N 点的电场强度,故C 错误;因带电粒子仅在电场力作用下从M 点由静止开始沿x 轴向右运动,电场力做正功,则电势能一直减小,故D 正确;故选D 。
【点睛】
本题要理解电势φ随位置坐标x 图象的含义,知道其斜率表示电场强度,掌握沿着电场线
方向,电势降低,并理解电场力做功与电势能的变化情况。
10.C
解析:C
【解析】
【详解】
摩擦起电是电荷从一个物体转移到另一个物体,在转移过程中电荷总量是守恒的,故AB 错误;感应起电是电荷从物体的一个部分转移到物体另一个部分,且在转移过程电荷总量也是守恒的,并不是从带电的物体转移到原来不带电的物体,故C正确;D错误;故选C 11.A
解析:A
【解析】
A、当用带电玻璃棒与电容器a板接触,由于静电感应,从而在b板感应出等量的异种电荷,从而使电容器带电,故选项A正确;
B、根据电容器的决定式:,将电容器b板向上平移,即正对面积S减小,则电
容C减小,根据可知,电量Q不变,则电压U增大,则静电计指针的张角变大,故选项B错误;
C、根据电容器的决定式:,只在极板间插入有机玻璃板,则介电系数增大,则
电容C增大,根据可知,电量Q不变,则电压U减小,则静电计指针的张角减小,故选项C错误;
D、根据可知,电量Q增大,则电压U也会增大,则电容C不变,故选项D错误。
点睛:本题是电容器动态变化分析问题,关键抓住两点:一是电容器的电量不变;二是电容与哪些因素有什么关系。
12.D
解析:D
【解析】
【分析】
根据电势能和电势的关系确定φ-x图象,而在φ-x图象的斜率表示电场强度,判断出场强的大小,由牛顿第二定律F=qE=ma判断出加速度的变化,由v=v0+at判断出速度的变化,根据动能定理判断出动能的变化.
【详解】
A、根据E P=φq可知,由于粒子带负电,则可知,电势的变化应与图中方向相反,故φ-x 图象应为与E P-x形状对称的图象;故A错误;
B 、φ-x 图象的斜率表示电场强度,沿电场方向电势降低,则知在x=0的左侧,存在向左的匀强电场,x=0右侧存在向右的匀强电场,故B 错误;
C 、根据牛顿第二定律知 qE=ma ,粒子在匀强电场中运动时加速度不变,由于粒子带负电,粒子的加速度在x=0左侧加速度为正值,大小不变,在x=0右侧加速度为负值,且大小不变,故C 错误;
D 、在x=0左侧粒子根据动能定理qEx=
E k2,在x=0的右侧,根据动能定理可得-qEx=E k ′-E k ,故给出的图象正确,故D 正确.
故选D .
【点睛】
本题主要考查了φ-x 图象,从图象中判断出斜率即为电场强度,然后利用牛顿第二定律判断出加速度,速度时间公式判断速度.
13.D
解析:D
【解析】
【分析】
【详解】
A .当开关拨向1时,有短暂电流出现,电容器处于充电状态,由于电容器的上极板与电源正极相连,因此电容器的上板带正电,故A 错误。
B .当开关由1拨向2时,电容器放电,电流从上向下通过线圈,根据安培定则可知,线圈中磁感线方向向下,故B 错误。
C .当开关由1拨向2瞬间,电容器处于放电瞬间,电流增大,铁芯中的磁通量增大,故C 错误。
D .当开关由1拨向2瞬间,电容器处于放电瞬间,根据楞次定律,则硬币中会产生向上的感应磁场,故D 正确。
故选D 。
14.B
解析:B
【解析】
【分析】
【详解】
由于P 点离a 点近,b 点远,要使P 点的电场为零,据E = k
2q r
,必须使|q 1|<|q 2|,且q 1跟q 2是异种电荷,这样才能保证它们在P 点产生的场强方向相反。
15.C
解析:C
【解析】
试题分析:由动能图线得知,小球的速度先增大,后减小.根据库仑定律得知,小球所受的库仑力逐渐减小,合外力先减小后增大,加速度先减小后增大,则小球沿斜面向上做加速度逐渐减小的加速运动,再沿斜面向上做加速度逐渐增大的减速运动,直至速度为零.由动能图线看出,速度有最大值,此时小球受力平衡,由库仑力与重力沿斜面的分力平衡,由于没有x 的具体数据,所以不能求得q .故A 错误;A 到B 的过程中重力势能的增加等于电势能的减小,所以可以求出小物块电势能的减小,由于小物块的电量不知道,所以不能求出AB 之间的电势差.故B 错误;由重力势能线得到E P =mgh=mgssinθ,读出斜率,即可求出m ;图象中不能确定哪一点的速度最大,题目中也没有小物块的电量、质量等信息,所以不能确定小物块速度最大时到斜面低端的距离.故D 错误.故选C . 考点:功能关系;电势及电势能
【名师点睛】本题首先要抓住图象的信息,分析小球的运动情况,再根据平衡条件和动能定理进行处理.
16.C
解析:C
【解析】
【详解】
由电容的定义式C=Q/U 得板间电压U=Q/C ,板间场强E=U/d=Q/Cd .试探电荷q 由A 点移动到B 点,电场力做功为:sin 302qQs W qEs Cd
=︒=
,选项C 正确,ABD 错误,故选C 。
【点睛】
本题只要抓住电场力具有力的一般性质,根据功的一般计算公式就可以很好地理解电场力做功,并能正确计算功的大小. 17.B
解析:B
【解析】
【分析】
【详解】
A .电场线的方向向上,根据粒子的运动的轨迹可以知道,粒子受到的电场力的方向也向上,所以粒子带正电荷,故A 错误;
BD .从M 点到N 点,静电力方向与速度方向成锐角,电场力做正功,电势能减小,电势降低,故B 正确,D 错误;
C .电场线密的地方电场强度大,电场线疏的地方电场强度小,所以粒子在N 点的受力大,加速度大,故C 错误。
故选B 。
18.C
【解析】
【分析】
【详解】
带电粒子受到竖直向上的电场力和竖直向下的重力,电场力大于重力,合力也是恒力,方向竖直向上,因此粒子才向上偏转,根据牛顿第二定律,有
qE mg ma -=
带电粒子做类平抛运动,在竖直方向,相等的时间间隔内发生的位移之比为1:3:5:7,因此重力做功不相等,电场力做功也不相等,电场力做功大于重力做功。
故选C 。
19.A
解析:A
【解析】
【分析】
【详解】
A .在
B 的左侧,A 产生的电场强度向左,B 产生的电场强度向右,电场强度方向相反,而且由于A 的电量大于B 的电量,在B 的左侧处离A 较远,由点电荷场强公式2
kQ E r =可知,在同一点电场强度大小可能相等,所以合场强可能为零.故A 正确;
B .A 的右侧,A 产生的电场强度向右,B 产生的电场强度向左,电场强度方向相反,但由题A 的电量大于B 的电量,且A 较近,由点电荷场强公式2
kQ E r =
可知,在同一点A 的电场强度一定大于B 的电场强度,所以合场强不可能为零.故B 错误; C .A 和B 之间两点产生的电场强度方向均向向左,合场强不可能为零.故C 错误; D .由上可知D 错误。
故选A 。
20.C
解析:C
【解析】
【详解】
A .若是异种电荷,电势应该逐渐减小或逐渐增大,由图象可以看出,应该是等量的同种正电荷,故A 错误;
B .沿x 正方向从N 到
C 的过程,电势降低,N 、C 两点间场强方向沿x 轴正方向.故B 正确;
C .φ−x 图线的斜率表示电场强度,由图可得N 、
D 两点间的电场强度大小沿x 轴正方向先减小后增大,故C 正确;
D .NC 电场线向右,CD 电场线向左,将一正点电荷从N 点移到D 点,电场力先做正功后做负功,电势能先减小后增大.故D 错误;
【点睛】
由图象中电势的特点可以判断是同种等量正电荷.由电势图线的斜率可以判断电场强度的大小.沿电场线电势降低,可以判断电场强度的方向,可知电场力做功的正负,从而判断电势能的变化.
21.D
解析:D
【解析】
【分析】
【详解】
A .若带电粒子初速度与电场力不在一条直线上,只在电场力的作用下,做曲线运动,故A 错误;
B .带电粒子在磁场中只受磁场力作用,如果磁场力不恒定,则不一定作匀速圆周运动 ,故B 错误;
C .带电粒子在重力、电场力、磁场力作用下时,若磁场力恒定,且重力与电场力平衡,带电粒子可能作匀速圆周运动 ,故C 错误;
D .带电粒子在重力、电场力、磁场力作用下,若这三个力平衡,合力为0,则带电粒子可以作匀速直线运动,故D 正确;
故选D 。
22.B
解析:B
【解析】
【详解】
两个点电荷分别在M 点和N 点时,每个点电荷在O 点产生的电场强度的大小相等、方向相同,所以1M N E E E +=,得12M
N E E E ==。
将N 点处的点电荷移至P 点时,假设M 点的电荷为正电荷,则O 点的电场强度如图所示。
M 点和P 点的点电荷在O 点产生的电场
强度的大小仍相等,夹角为120︒,所以O 点电场强度122
M E E E ==,即与1221E E =,B 正确。
23.D
解析:D
【解析】
试题分析:电容器接在恒压直流电源上,则电容器两端的电势差不变,将云母介质移出
后,介电常数减小,根据电容的决定式知,介电常数减小,电容减小,由于电压不变,根据可知,电荷量Q减小,由于电容器的电压不变,板间的距离d不变,根据可知,极板间的电场强度不变,所以ABC错误,D正确.
考点:电容器的动态分析
【名师点睛】本题是电容器的动态分析问题,关键抓住不变量,当电容器与电源始终相连,则电势差不变;当电容器与电源断开,则电荷量不变.要掌握、、三个公式.
24.D
解析:D
【解析】
【详解】
A、由电场的叠加原理可知半球面右边的电场线是水平向右的,沿电场线方向电势逐渐降低,所以P点的电势高于Q点的电势,故A错误;
B、本题没有选取零势点,所以带正电的微粒在O点的电势能不一定为零,故B错误;
C、电场线方向水平向右,所以在P点释放静止带正电的微粒(重力不计),微粒将作加速运动,距离远后电场力减小,所以是变加速运动,故C错误;
D、均匀带电半球相当于一个均匀带正电的球和半个均匀带负电的球,这个半球放在图的另一边,然后看PQ两点,可以看到,PQ两点在在上述涉及到的正电半球和负电半球中的相同的位置上,而由题目给出的条件,正电球在P、Q两点产生的电场为零,所以,正电半球在Q点产生的电场强度相当于负电半球在Q点产生的电场强度,而与P点的环境比较,唯一的区别是电荷符号相反,从而电场大小相同,只有可能有方向的区别,而分析可知,方向是相同的,故电场强度相等,故D正确;
故选D。
【点睛】
利用等效法分析电场强度,利用叠加原理判断电场线的分布,由受力分析判断带电粒子的运动状态。
25.B
解析:B
【解析】
【分析】
【详解】
根据电场线与等势线垂直特点,在O点所在电场线上找到Q点的等势点,该等势点在O点的上方,根据沿电场线电势降低可知,O点的电势比Q点的电势高,故A错误;根据电场线分布情况可知,MO间的平均电场强度比ON之间的平均电场强度大,由公式U=Ed可知,M、O间的电势差大于O、N间的电势差,故B正确;M点的电势比Q点的电势高,。