高考物理电磁学知识点之静电场真题汇编含答案(1)
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高考物理电磁学知识点之静电场真题汇编含答案(1)
一、选择题
1.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
2.如图所示,真空中有两个带等量正电荷的Q 1、Q 2固定在水平x 轴上的A 、B 两点。
一质量为m 、电荷量为q 的带电小球恰好静止在A 、B 连线的中垂线上的C 点,由于某种原因,小球带电荷量突然减半。
D 点是C 点关于AB 对称的点,则小球从C 点运动到D 点的过程中,下列说法正确的是( )
A .小球做匀加速直线运动
B .小球受到的电场力可能先减小后增大
C .电场力先做正功后做负功
D .小球的机械能一直不变
3.如图所示,实线表示某电场中的四个等势面,它们的电势分别为123,,ϕϕϕ和4ϕ,相邻等势面间的电势差相等.一带负电的粒子(重力不计)在该电场中运动的轨迹如虚线所示,a 、b 、c 、d 是其运动轨迹与等势面的四个交点,则可以判断( )
A .4ϕ等势面上各点场强处处相同
B .四个等势面的电势关系是1234ϕϕϕϕ<<<
C .粒子从a 运动到d 的过程中静电力直做负功
D .粒子在a 、b 、c 、d 四点的速度大小关系是a b c d v v v v <<=
4.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
5.如图所示,虚线a 、b 、c 代表电场中三个等势面,相邻等势面之间的电势差相同.实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域的运动轨迹,P 、Q 是这条轨迹上的两点,由此可知( )
A .三个等势面中,c 等势面电势高
B .带电质点通过Q 点时动能较小
C .带电质点通过P 点时电势能较大
D .带电质点通过Q 点时加速度较大
6.如图所示,在空间坐标系Oxyz 中有A 、B 、M 、N 点,且AO =BO =MO =NO ;在A 、B 两点分别固定等量同种点电荷+Q 1与+Q 2,若规定无穷远处电势为零,则下列说法正确的是( )
A .O 点的电势为零
B .M 点与N 点的电场强度相同
C .M 点与N 点的电势相同
D .试探电荷+q 从N 点移到无穷远处,其电势能增加
7.如图所示,水平放置的平行板电容器,上板带负电,下板带正电,断开电源后一带电小球以速度0v 水平射入电场,且沿下板边缘飞出,若下板不动,将上板上移一小段距离,小球仍以相同的速度0v 从原处飞入,则带电小球( )
A .将打在下板中央
B .仍沿原轨迹由下板边缘飞出
C .不发生偏转,沿直线运动
D .若上板不动,将下板下移一段距离,小球可能打在下板的中央
8.质量为m 的带电微粒以竖直向下的初速度0v 进入某电场,由于电场力和重力的作用,微粒沿竖直方向下落高度h 后,速度变为零。
重力加速度大小为g 。
该过程中微粒的电势能的增量为( )
A .2012mv
B .mgh
C .2012mv mgh +
D .2012
mv mgh - 9.三个α粒子在同一地点沿同一方向飞入偏转电场,出现了如图所示的轨迹,由此可以判断下列不正确的是
A .在b 飞离电场的同时,a 刚好打在负极板上
B .b 和c 同时飞离电场
C .进电场时c 的速度最大,a 的速度最小
D .动能的增加值c 最小,a 和b 一样大
10.在某电场中,把电荷量为2×
10-9C 的负点电荷从A 点移到B 点,克服静电力做功4×10-8J ,以下说法中正确的是( )
A .电荷在
B 点具有的电势能是4×
10-8J B .点电势是20V
C .电荷的电势能增加了4×
10-8J D .电荷的电势能减少了4×
10-8J 11.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
12.如图所示,虚线a、b、c代表电场中的三条电场线,实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、R、Q是这条轨迹上的三点,由此可知
A.带电粒子在P点时的电势能比在Q点时的电势能大
B.带电粒子在P点时的加速度大小小于在Q点时的加速度大小
C.带电粒子在P点时的速度大小大于在Q点时的速度大小
D.带电粒子在R点时的动能与电势能之和比在Q点时的小,比在P点时的大
13.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
14.一端固定在天花板上的绝缘细线的另一端与一带正电的小球M相连接,在小球M下面的一绝缘水平面上固定了另一个带电小球N,在图中,小球M能处于静止状态的是()
A.B.
C.D.
15.一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
16.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、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()方向飞出a b
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
17.如图所示,一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地,在两极板间有一正电荷(电荷量很小)固定在P点,用E表示两极板间电场强度,U表示电容器的电压,Ep表示正电荷在P点的电势能,若保持负极板不动,将正极板移到图中虚线所示的位置,则()
A.E变大,Ep变大B.U变小,Ep不变C.U变大,Ep变小D.U不变,Ep不变18.如图,一带正电的点电荷固定于O点,两虚线圆均以O为圆心,两实线分别为带电粒子M和N先后在电场中运动的轨迹,a、b、c、d为轨迹和虚线圆的交点,不计重力。
则()
A .a 点的场强和c 点的场强相同
B .M 带正电荷,N 带负电荷
C .N 在从c 点运动到d 点的过程中电场力做正功
D .M 在b 点的电势能等于N 在d 点的电势能
19.两电荷量分别为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
20.下列关于电场强度的说法中,正确的是( )
A .公式F E q
=只适用于真空中点电荷产生的电场 B .由公式F E q
=可知,电场中某点的电场强度E 与试探电荷在电场中该点所受的电场力成正比 C .在公式122Q Q F k
r =中,22Q k r 是点电荷2Q 产生的电场在点电荷1Q 处的场强大小;12Q k r
是点电荷1Q 产生的电场在点电荷2Q 处的场强大小 D .由公式2kQ E r =
可知,在离点电荷非常靠近的地方(0r →),电场强度E 可达无穷大
21.如图所示,带电粒子以初速度以v 0从a 点进入匀强磁场,运动过程中经过b 点,Oa=Ob ,若撤去磁场加一个与y 轴平行的匀强电场,带电粒子仍以速度以v 0从a 点进入电场,仍能通过b 点,则电场强度E 和磁感应强度B 的比值为
A.v0B.1/ v0C.2 v0D.v0/2
22.某带电粒子仅在电场力作用下由A 点运动到B点。
如图所示,实线为电场线,虚线为粒子运动轨迹,由此可以判定( )
A.粒子在A 点的加速度大于它在B点的加速度
B.粒子在A点的动能小于它在 B点的动能
C.电场中A 点的电势低于B 点的电势
D.粒子在A点的电势能小于它在 B点的电势能
23.两个点电荷Q1、Q2位于x轴上A、B两点,若取无限远处的电势为零,则在它们形成的电场中,沿x轴正方向上各点的电势如图所示,且AP>PB.由图线提供的信息可知
A.P点的电场强度为零
B.Q1的电荷量较大
C.电子沿x轴从A移到B的过程中,加速度逐渐减小
D.电子沿x轴从A移到B的过程中,电场力先做正功,后做负功
24.竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场,其极板带电量为Q,在两极板之间,用轻质绝缘丝线悬挂质量为m,电量为q的带电小球(可看成点电荷),丝线跟竖直方向成θ角时小球恰好平衡,此时小球离右板距离为b,离左板的距离为2b,如图所示,则
A .小球带正电,极板之间的电场强度大小为sin mg q θ
B .小球受到电场力为2
54kQq b C .若将小球移到悬点下方竖直位置,小球的电势能减小
D .若将细绳剪断,小球经2tan b g θ
时间到达负极 25.如图所示,下列四个选项中的点电荷与空间中的a 、b 两点均关于O 点对称,其中a 、b 两点的电势和场强都相同的是( )
A .
B .
C .
D .
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一、选择题
1.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,负电荷由M 点移到Q 点,电场力做负功,电荷的电势能增加,故C 错误.正电荷所受的电场力与该点电场线的切线方向相同,斜向上,故D 错误;故选B .
2.B
解析:B
【解析】
【分析】
【详解】
A .小球初始时能静止,由小球水平方向合力为0可知A 、
B 两电荷电荷量必定相等,设12Q Q Q == ;小球下落过程受到重力和电场力作用,由牛顿第二定律可得
2
2cos qQ mg k θma r -= 由于r 和θ均发生变化,故小球不做匀加速运动,故A 错误;
B .由等量同种电荷的分布可知,其中垂线上从无限远处到两电荷连线中点场强先变大后变小,故小球受到的电场力可能先变大后变小,B 正确;
C .由题意可知,小球带正电,故从C 到
D 电场力先做负功后做正功,故C 错误; D .小球运动过程中电场力做功了,故小球机械能不守恒,故D 错误;
故选B 。
3.B
解析:B
【解析】
【详解】
由等势面的形状可知该电场不是勺强电场,所以4ϕ等势面上各点场强并不相同,A 错误;由运动轨迹可知电场力由左向右,电场强度的方向由右向左,沿电场强度方向电势逐渐降低,所以1234ϕϕϕϕ<<<,B 正确;粒子a 运动到d 的过程中静电力先做负功后做正功,粒子在a 、b 、c 、d 四点的速度大小关系是a b c d v v v v >>=,C 、D 均错误.
4.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。
5.C
解析:C
【解析】
【详解】
A 、电荷所受电场力指向轨迹内侧,由于电荷带正电,因此电场线指向右下方,沿电场线电势降低,故a 等势线的电势最高,c 等势线的电势最低,故A 错误.
B 、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,故B 错
误.C 、根据质点受力情况可知,从P 到Q 过程中电场力做正功,电势能降低,故P 点的电势能大于Q 点的电势能,故C 正确.D 、由于相邻等势面之间的电势差相同.等势线密的地方电场线密场强大,故P 点位置电场强,电场力大,根据牛顿第二定律,加速度也大,故D 错误.故选C .
【点睛】
解决这类带电粒子在电场中运动的思路是:根据运动轨迹判断出所受电场力方向,然后进一步判断电势、电场强度、电势能、动能等物理量的变化.
6.C
解析:C
【解析】
【分析】
【详解】
A .规定无穷远处电势为零,则O 点的电势大于0,故A 错误;
B .由电场叠加可知,M 点与N 点的电场强度大小相等,M 点电场强度方向沿y 轴负方向,N 点的电场强度沿z 轴正方向,故B 错误;
C .M 点与N 点到两点电荷的距离相等,则M 点与N 点的电势相同,故C 正确;
D .由电场叠加可知,Oz 方向的电场强度方向沿Oz 正方向,则N 点电势大于0,且规定无穷远处电势为零,则试探电荷+q 从N 点移到无穷远处,电势能减小,故D 错误。
故选C 。
7.B
解析:B
【解析】
【分析】
【详解】
ABC .将电容器上板向上移动一段距离,电容器所带的电量Q 不变,由于
4π=U Q kQ E d Cd S
ε== 由公式可知当d 增大时,场强E 不变,以相同的速度入射的小球仍按原来的轨迹运动,故A 错误,B 正确,C 错误;
D .若上板不动,将下板下移一段距离,由
4π=U Q kQ E d Cd S
ε== 可知,板间电场强度不变,粒子所受的电场力不变,粒子轨迹不变,小球不可能打在下板的中央,故D 错误。
故选B 。
8.C
解析:C
【解析】
【详解】
根据动能定理
20102
W mgh mv +=- 可得,电场力做功
2012
W mv mgh =-+() 电势能增加
2012
mv mgh +,C 正确,ABD 错误。
故选C 。
9.B
解析:B
【解析】
【详解】
A .三个粒子的质量和电量都相同,则知加速度相同。
a 、b 两粒子在竖直方向上的位移相等,根据212
y at =
,可知运动时间相等。
故A 正确,不符合题意。
B .b 、c 竖直方向上的位移不等,y c <y b .根据212
y at =,可知t c <t b .即c 先飞离电场,故B 错误,符合题意。
C .在垂直于电场方向即水平方向,三个粒子做匀速直线运动,则有:x v t =。
因x c =x b ,t c <t b ,则v c >v b 。
根据t a =t b ,x b >x a .则v b >v a .所以有:v c >v b >v a .故C 正确,不符合题意。
D .根据动能定理知,a 、b 两电荷,电场力做功一样多,所以动能增加量相等。
c 电荷电场力做功最少,动能增加量最小。
故D 正确,不符合题意。
10.C
解析:C
【解析】
【分析】
【详解】
AB .电荷在电场中某点的电势能具有相对性,只有确定了零势点,B 点的电势、电荷在B 点的电势能才是确定的数值,故AB 错误;
CD .因为电荷从从A 点移到B 点的过程中是克服静电力做功-8410J ⨯,故电荷电势能应该是增加了-8410J ⨯,故D 错误,C 正确。
故选C 。
11.D
解析:D
【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。
12.C
解析:C
【解析】
【详解】
A.以b电场线为例,结合曲线运动轨迹、速度、合外力三者位置关系,可知该粒子在b 电场线处受到的电场力向右,又由于粒子带负电,所以该处电场强度向左,所以P点电势大于Q点电势,所以粒子在P点电势能小于Q点。
A错误
B.P点电场线比Q点密集,所以P点加速度大于Q点。
B错误
C.从P到Q电场力做负功,所以P点动能大于Q点,因此P点速度大于Q点,C正确D.因为全程只受电场力,所以动能和电势能之和是定值,D错误
13.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。
14.B
解析:B
【解析】
【详解】
F,静电力为F,如果小球M能处于静止状
设小球M受到的重力为G,细线的拉力为
T
F,F三个力的合力必须为零,其中任意两个力的合力与第三个力大小相等、态,则G,
T
方向相反,对题中的粒子受力分析,结合平行四边形定则,满足条件的只有选项B,故B 正确,ACD错误;
15.C
解析: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.
16.C
解析:C
【解析】
【详解】
带电粒子做曲线运动,所受力的方向指向轨道的内侧,由于电场线的方向不知,所以粒子
带电性质不确定,故A 错误;从题图中轨迹变化来看速度与力方向的夹角小于90︒所以电场力都做正功,动能都增大,速度都增大,故BD 错误;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a 受力减小,加速度减小,b 受力增大,加速度增大,故C 正确。
17.B
解析:B
【解析】
【分析】
【详解】 电容器充电后断开电源后,电容器的电量不变,板间距离减小,根据电容的决定式:4S C kd επ=,可知电容器的电容增大,又有:4S C k U C d
d Q E U επ===、、,可得推论公式 4kQ E S
πε= 所以电容器中电场强度E 只与电量及极板面积有关,与极板距离无关。
E 不变,P 点距离下极板距离h 不变,Ep Eh =不变, U Ed =,E 不变d 变小,所以U 变小。
因此B 正确ACD 错误。
故选B 。
18.C
解析:C
【解析】
【分析】
【详解】
A .点电荷电场公式2Q E k
r
=可知,a 点的场强和c 点的场强大小相等,方向不同,A 错误;
B .由粒子运动轨迹可知,M 受到的是吸引力,N 受到的是排斥力,可知M 带负电荷,N 带正电荷,故B 错误;
C .N 从c 到d ,电场力是排斥力与速度方向的夹角为锐角,所以电场力做正功,故C 正确;
D .b 、d 两点在同一等势面上,M 、N 粒子电性相反,根据电势能的公式p
E q ϕ=知,M 在b 点的电势能为负,N 在d 点的电势能为正,两者不等,故D 错误。
故选C 。
19.C
解析:C
【解析】
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.
20.C
解析:C
【解析】
【分析】
【详解】 试题分析:F E q
=是电场强度的定义式适用于一切电场,A 错误;电场强度E 表示电场本身的强度和方向,与试探电荷无关,不能说E 与试探电荷在电场中该点所受的电场力成正比,B 错误; 库仑定律公式公式122kQ Q F r =中,22kQ r 是点电荷Q 2产生的电场在点电荷Q 1所在处的场强大小;12kQ r
是点电荷Q 1产生的电场在点电荷Q 2处的场强大小,C 正确; D 、当r→0时,电荷已不能看成点电荷,公式2kQ E r
=不再成立,D 错误;故选C 考点:电场强度.
【名师点睛】
电场强度是描述电场的力的性质的物理量,要想知道电场中某点的电场强度,可以在该点放一试探电荷,由F q 来描述该点的强弱,不同的试探电荷,受到的力不同,但F q 是相同的,为了描述电场的这种性质,引入电场强度这个物理量,即F E q =
为电场强度的定义式;而2kQ E r
=是点电荷所形成的电场的场强的决定式,是说点电荷所形成的电场的场强决定于场源电荷的电荷量和距点电荷的距离.
解析:C
【解析】
【详解】
设oa=ob=d ,因为带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,所以圆周运动的半径正好等于d ,
粒子在磁场中做匀速圆周运动,由牛顿第二定律得:qv 0B=m 20v r ,解得:mv B qd =,如果换成匀强电场,水平方向以v 0做匀速直线运动,在水平方向:d=v 0t 2,竖直沿y 轴负方向做匀加速运动,即:22211 22qE d at t m ==,解得:202mv E qd =,则 E B
=2v 0,故选C . 【点睛】
带电粒子在电场磁场中的运动要把握其运动规律,在电场中利用几何关系得出其沿电场和垂直于电场的运动规律;而在磁场中也是要注意找出相应的几何关系,从而确定圆心和半径.
22.D
解析:D
【解析】
【详解】
A .电场线的疏密表示场强大小,由图知粒子在A 点的场强小于
B 点的场强,在A 点所受的电场力小,故在A 点的加速度小于B 点的加速度,故A 错误;
B .由图知带电粒子的运动轨迹向下弯曲,则带电粒子所受的电场力沿电场线切线向下,则知电场力对粒子做负功;动能减小,有粒子在A 点的动能大于它在B 点的动能;故B 错误;
D .因粒子由A 到B 时,电场力做负功,故电势能增大,则粒子在A 点的电势能小于它在B 点的电势能;故D 正确;
C .粒子所受电场力方向与电场强度相反,则粒子带负电,而电势能P E q ϕ=,因A 点的电势能低于B 点,有()()A B q q ϕϕ-<-;可得A B ϕϕ>,故A 点的电势高于B 点的电势;故C 错误;
故选D 。
23.B
解析:B
【解析】
【详解】
A 、该图象的斜率等于场强E ,则知P 点电场强度不为零,A 错误;
B 、如果Q 1和Q 2为等量异种电荷,点连线中垂线是等势面,故连线中点为零电势点;由于AP >PB ,故Q 1>Q 2,B 正确;
C 、从φ﹣x 图象的斜率可知,A 到B 的区间电场强度先减小后增大,故电子在沿x 轴从A 移到B 的过程中,受到的电场力先减小后增大,加速度也是先减小后增大,C 错误;
D 、电子沿x 轴从A 移到B 的过程中,电场力方向始终指向x 轴负方向,与电子移动方向相反,故电场力一直做负功,D 错误.
24.D
解析:D
【解析】
由题意可知,小球带正电,匀强电场方向向右,小球受竖直向下的重力mg 、水平向右的电场力qE 、沿细线斜向上的拉力F 作用,处于平衡状态.受力如图所示.由平衡条件可得
Tsin qE θ=,Tcos mg θ=,可得tan mg E q
θ=,故A 错误; B 、小球受到电场力为tan mg F θ=电,故B 错误;
C 、将小球移到悬点下方竖直位置,电场力水平向右,运动方向向左,电场力做负功,小球的电势能增大,故C 错误;
D 、剪断细线后,小球将沿电场力q
E 和重力mg 的合力方向做初速度为零的匀加速直线运
动.此运动可看作是水平方向的初速度为零、加速度qE a m
=
的匀加速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合运动,设小球碰到金属板所需要的时间为t,由212b at =,得222tan b b b t qE
a g m θ===,故D 正确;
故选D .
【点睛】剪断细线后,电荷在复合场中运动,采用运动的分解与合成的方法研究,是常用的方法.
25.A
解析:A
【解析】
【分析】
【详解】
A .根据等量异种电荷的电场线分布特征可知, a 、b 两点的电场强度大小相等、方向相同,由于等量异种电荷的中垂线为等势线,则a 、b 两点电势相等,故A 正确;
B .根据等量同种电荷的电场线分布特征可知,a 、b 两点的电场强度大小相等、方向相反,由对称性可知,a 、b 两点电势相等,故B 错误;。