高考物理新电磁学知识点之静电场分类汇编含答案
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高考物理新电磁学知识点之静电场分类汇编含答案
一、选择题
1.如图所示,M、N两点分别放置两个等量异种电荷,A是它们连线的中点,B为连线上靠近N的一点,C为连线中垂线上处于A点上方的一点。
在A、B、C三点中()
A.场强最小的点是C点,电势最高的点是B点
B.场强最小的点是A点,电势最高的点是C点
C.场强最小的点是A点,电势最高的点是B点
D.场强最小的点是C点,电势最高的点是A点
2.真空中静电场的电势φ在x正半轴随x的变化关系如图所示,x1、x2、x3为x轴上的三个点,下列判断正确的是()
A.将一负电荷从x1移到x2,电场力不做功
B.该电场可能是匀强电场
C.负电荷在x1处的电势能小于在x2处的电势能
D.x3处的电场强度方向沿x轴正方向
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
5.图中虚线为电场中与场强方向垂直的等间距平行直线,两粒子M 、N 质量相等,所带电荷的绝对值也相等.现将M 、N 从虚线上的O 点以相同速率射出,两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示.点a 、b 、c 为实线与虚线的交点,已知O 点电势高于c 点.若不计重力,则
A .M 带负电荷,N 带正电荷
B .N 在a 点的速度与M 在c 点的速度大小相同
C .N 在从O 点运动至a 点的过程中克服电场力做功
D .M 在从O 点运动至b 点的过程中,电场力对它做的功等于零
6.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
7.一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
8.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(E1和x1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
9.a、b、c、d是匀强电场中的四个点,它们正好是一个矩形的四个顶点.电场线与矩形所在的平面平行.已知a点的电势是20V,b点的电势是24V,d点的电势是4V,如图.由此可知,c点的电势为()
A.4V B.8V C.12V D.24V
10.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
11.如图,电荷量为q1和q2的两个点电荷分别位于P点和Q点,已知在P、Q连线至某点R处的电场强度为零,且PR=2RQ,则
A.q1=2q2B.q1=4q2C.q1=-2q2D.q1=-4q2
12.如图所示为一对不等量异号点电荷的电场线分布,下列说法正确的是()
A.1Q可能带正电,也可能带负电
B.B处没有电场线,故B处场强为零
C.A点电势一定高于B点电势
D.将一电子从A移到B点,电场力对电子做正功
13.真空中Ox坐标轴上的某点有一个点电荷Q,坐标轴上A、B两点的坐标分别为0.2 m 和0.7 m。
在A点放一个带正电的试探电荷,在B点放一个带负电的试探电荷,A、B两点的试探电荷受到电场力的方向都跟x轴正方向相同,电场力的大小F跟试探电荷电量q的关系分别如图中直线a、b所示。
下列说法正确的是
A.点电荷Q是正电荷
B.点电荷Q的位置坐标为0.30 m
C.B点的电场强度的大小为0.25 N/C
D.A点的电场强度的方向沿x轴负方向
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q1、q2,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.q1、q2都是正电荷,且q1>q2
B.q1是正电荷,q2是负电荷,且q1<|q2|
C.q1是负电荷,q2是正电荷,且|q1|>q2
D.q1、q2都是负电荷,且|q1|<|q2|
15.如图所示,虚线为某电场的等势面,今有两个带电粒子(重力不计),以不同的速率,沿不同的方向,从A点飞入电场后,沿不同的轨迹1和2运动,由轨迹可以断定( )
A.两个粒子带电量一定不同
B.两个粒子的电性一定不同
C.粒子1的动能和粒子2的电势能都是先减少后增大
D.经过B、C两点,两粒子的速度可能不等
16.关于电场和磁场,下列说法中正确的是()
A.电场和磁场不是实际存在的,是人们想象假设出来的
B.电场和磁场的观点是库仑首先提出来的,并得到物理学理论和实验的证实和发展C.磁感应强度的方向就是通电导线在磁场中所受力的方向
D.电场强度是电场本身的性质,与试探电荷的电量及其所受电场力大小无关
17.如图所示,用绝缘柱支持的导体A和B彼此接触,起初它们不带电,贴在两端下部的金属箔是闭合的.把带正电的物体C移近A端,然后把A和B分开较远的距离,再移去C,则
A.C移近A端时,A端的金属箔张开,B端的金属箔闭合
B.C移近A端时,A端的金属箔闭合,B端的金属箔张开
C.A和B分开,移去C后,B端的金属箔会立即闭合
D.A和B分开,移去C后,A端的金属箔仍会张开
18.两个点电荷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 .Q 1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
19.一负电荷从电场中A 点由静止释放,只受电场力作用,沿电场线运动到B 点,它运动v -t 图像如图所示,则A 、B 两点所在区域的电场线分布情况可能是下图中的( )
A .
B .
C .
D .
20.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 .1:2
B .2:1
C .23
D .4321.如图所示,虚线是某静电场的一簇等势线,边上标有电势的值,一带电粒子只在电场力作用下恰能沿图中的实线从A 经过B 运动到C ,下列判断正确的是( )
A .粒子一定带负电
B .A 处场强大于
C 处场强
C .粒子在A 处电势能大于在C 处电势能
D .粒子从A 到B 电场力所做的功大于从B 到C 电场力所做的功
22.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 23.电源、开关、平行板电容器连成如图电路。
闭合开关S ,电源对电容器充电后,电容器带电量为Q ,板间电压力为U ,板间电场强度大小为E ,则下列说法正确的是
A .若将A 板下移少许,Q 增大;U 减小;E 不变
B .若将A 板下移少许,Q 不变;U 减小;E 减小
C .若断开开关,若将A 板下移少许,Q 增大;U 不变;E 增大
D .若断开开关,若将A 板下移少许,Q 不变;U 减小;
E 不变
24.两个等量同种电荷固定于光滑水平面上,其连线中垂线上有A 、B 、C 三点,如图甲所示,一个电荷量为2C ,质量为1kg 的小物块从C 点静止释放,其运动的v -t 图象如图乙所
示,其中B点处为整条图线切线斜率最大的位置(图中标出了该切线)。
则下列说法正确的是()
E=
A.B点为中垂线上电场强度最大的点,场强1V/m
B.由C到A的过程中物块的电势能先减小后变大
C.由C点到A点电势逐渐升高
U=
D.A、B两点间的电势差5V
AB
25.两电荷量分别为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
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一、选择题
1.A
解析:A
【解析】
【详解】
根据等量异种电荷电场线的分布,知道E B>E A>E C,场强最小的是C点。
等量异种电荷
连线的垂直平分线是一条等势线,知ΦA=ΦC,沿着电场线方向电势逐渐降低,异种电荷间的电场线由正电荷指向负电荷,知ΦB>ΦA,所以电势最高点是B点;故A正确,BCD 错误。
2.C
解析:C
【解析】
【分析】
【详解】
A.从1x移到2x,电势在降低,将一负电荷从高电势到低电势,其电势能增加,则电场力做负功,故A错误;
B.由于电势 与x的图象斜率表示电场强度,而图象的斜率是变化,因此电场强度是变化,不是匀强电场,故B错误;
C.由图像可知,1x处的电势高于2x处的电势,则负电荷在1x处的电势能小于在2x处的电势能,故C正确;
D.从2x到3x的电势升高,则逆着电场线方向,因此3x处的电场强度方向电场强度方向沿x轴负方向,故D错误。
故选C。
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】
【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.
5.D
解析:D
【解析】
【详解】
A .由于O 点电势高于c 点.电场强度方向向下,根据MN 粒子的运动轨迹可知N 受到的电场力向上,M 受到的电场力向下,N 带负电,M 带正电,A 错误;
B .根据题意可知2Oa Oc U U =,而且电场力都做的是正功,而且电荷和质量大小相等,根据动能定理得2201122
Uq mv mv =
-,N 在a 点的速度与M 在c 点的速度大小不等,B 错误;
C .N 在从O 点运动至a 点的过程中受到的电场力向上,轨迹运动方向也向上,故电场力做正功,C 错误
D .图中的虚线为等势线,即O 点和b 点的电势相等,所以M 点从O 点到b 点的过程中电场力对粒子做功等于零,D 正确; 6.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。
7.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.
8.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.
9.B
解析:B
【解析】
试题分析:
根据在匀强电场中将某一线段等分同时就将该线段两端的电势差等分将线段bd五等分,
如图所示,则U be=1
5
U bd=
1
5
×(24-4)=4v,故U be=φb-φe=4v,故φf-φd=4v,故φe=24-
4=20v.φf=8v.故φa=φe,连接cf,则cf∥ae,故c点的电势φc=φf=8v.故B正确.故选B.
考点:电势
【名师点睛】①在匀强电场中将某一线段等分同时就将该线段两端的电势差等分;②在匀强电场中电场线平行且均匀分布故等势线平行且均匀分布.以上两点是解决此类题目的金钥匙.
10.C
解析: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 。
11.B
解析:B
【解析】
【分析】
【详解】
已知点R 处的电场强度为零,可知两点电荷的电性相同.根据题述,q 1和q 2在点R 处的电场强度大小相等,方向相反,由真空中点电荷周围的场强公式2kQ E r
=知,122212kq kq r r =,将r 1=2r 2代入,可得q 1=4q 2,故B 正确ACD 错误。
故选B 。
12.C
解析:C
【解析】
【分析】
【详解】
A .由于电场线由1Q 指向2Q ,所以1Q 带正电,2Q 带负电,故A 错误;
B .电场线是假想的,没有电场线的地方,也有电场,故B 错误;
C .沿着电场线方向电势降低,所以A 点电势一定高于B 点电势,故C 正确;
D .A 点电势一定高于B 点电势,由于电子带负电,所以将一电子从A 点移到B 点,电场力对电子做负功,故D 错误。
故选C 。
13.B
解析:B
【解析】
【分析】 电场强度等于电荷所受电场力和该电荷电量的比值,即F E q
=,方向与正电荷所受电场力方向相同,放在A 、B 两点的试探电荷受到的电场力方向都跟x 轴的正方向相同,而正电荷所受电场力与电场强度方向相同,负电荷所受电场力与电场强度方向相反,从而知道点
电荷位于A 、B 之间,根据点电荷场强公式2kQ E r =
分析; 【详解】
A 、根据F E q
=并结合图像可判断a 点电场强度大于b 点电场强度,离点电荷越近场强越大,所以点电荷在AB 的中间靠近A 的某个位置,又由于A 、B 两点的试探电荷受到电场力的方向都跟x 轴正方向相同,所以点电荷Q 是负电荷,故A 错误;
BC 、根据电场强度的定义式即F E q
=结合图像可判断B 点电场强度大小为4492110/ 2.510/410b b
kQ E N C N C x --⨯==⨯=⨯,A 点电场强度大小为4592410/410/110a a
kQ E N C N C x --⨯==⨯=⨯,可得场源电荷到AB 的距离之比:1:4a b x x =,因此点电荷Q 的位置坐标为0.30m ,故B 正确,C 错误;
D 、正的试探电荷受电场力方向与电场线方向相同,根据正电荷在A 点受力沿x 轴正方向即可判断在A 点电场强度方向沿x 轴正方向,故D 错误;
故选B 。
【点睛】 关键掌握电场强度的定义式F E q =点电荷的场强公式2kQ E r
=,以及知道电场强度的方向,与正电荷所受电场力方向相同,与负电荷所受电场力方向相反。
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
2
q 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。
故选B 。
15.B
解析:B
【解析】
试题分析:由图无法判定两电荷在同一位置时所受电场力的大小,故无法判定两粒子带电量的大小关系,故A 错误.由图可知电荷1受到中心电荷的斥力,而电荷2受到中心电荷的引力,故两粒子的电性一定不同.选项B 正确;由B 选项分析可知2粒子在从A 向C 运动过程中电场力先做正功后做负功,故动能先增大后减小.而粒子1在从A 向B 运动过程中
电场力先做负功后做正功,故动能先减小后增大.由于BC两点在同一等势面上,故粒子1在从A向B运动过程中电场力等于2粒子在从A向C运动过程中电场力所做的总功.由于两粒子以不同的速率从A点飞入电场故两粒子的分别经过B、C两点时的速率一定不相等.可知C对;D错;
思路分析:
考点:考查带电粒子在电场中的运动
点评:根据轨迹判定电荷1受到中心电荷的斥力,而电荷2受到中心电荷的引力,可知两粒子在从A向B、C运动过程中电场力做功情况.根据BC两点在同一等势面上,,可判定从A到B和从A到C过程中电场力所做的总功为0
16.D
解析:D
【解析】
【详解】
A.电场和磁场是客观存在的,电场线和磁感线是人们想象假设出来的,故A错误;
B.电场和磁场的观点是法拉第首先提出来的,并得到物理学理论和实验的证实和发展,故B错误;
C. 磁感应强度的方向与通电导线在磁场中所受力的方向无关,通电导线与磁场垂直时,不受安培力,故C错误;
D. 电场强度是电场本身的性质,与试探电荷的电量及其所受电场力大小无关,故D正确;17.D
解析:D
【解析】
【分析】
【详解】
将带电体C移近AB时,由于静电感应现象可知,A端是近端,会感应出异种电荷,B端是远端,会感应出同种电荷;当再把A和B分开,移去C后,A和B仍带不同种的电荷,故A、B端的金属箔仍会张开,选项D正确.
18.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Q1和Q2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Q1>Q2,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.
19.C
【解析】
【详解】
AD .负电荷受到的电场力与电场强度的方向相反,A 、D 选项图中,负电荷在A 点受到的电场力背离AB 方向,负电荷做减速运动,与速度图像不符,,AD 错误;
BC .负电荷受到的电场力从A 指向B ,v t -图像斜率的物理意义为加速度,根据图像可知,负电荷从A 到B 的过程中加速度越来越大,根据牛顿第二定律
qE ma =
可知A 点场强小于B 点场强,则A 处电场线的稀疏程度较大,B 错误,C 正确。
故选C 。
20.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。
21.B
解析:B
【解析】
【详解】
A .根据电场线与等势面垂直且由高电势指向低电势,可知电场线方向大致向左,根据粒子轨迹的弯曲方向可知,粒子所受的电场力方向大致向左,则知粒子一定带正电,A 错误;
B .等差等势面的疏密反映电场强度的大小,A 处场强大于
C 处场强,B 正确; C .从A 点飞到C 点,电场力方向与速度的夹角为钝角,电场力做负功,电势能增大,C 正确;
D .由于电势差相同,根据W Uq =知,电场力做功相同,D 错误.
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.
23.D
解析:D
【解析】
【详解】
AB .闭合开关S ,由于电源电压不变,所以电容器两端的电压U 不变;若将A 板下移少许,据4πS
C kd ε=知,电容器电容将增大,电容器两端的电压U 不变,Q 增大;据
U E d
=,可得E 增大;故AB 错误; CD .若断开开关,电路断路,Q 不变;若将A 板下移少许,据4S C kd
επ=知,电容器将增
大;由Q C U =,可知U 减小;由于4π4πU Q Q kQ E S d Cd S d kd
εε====⋅,可得E 不变;故C 错误,D 正确。
24.A
解析:A
【解析】
【详解】
A .据v -t 图可知带电粒子在
B 点的加速度最大为:
2240m /s 2m /s 75
a -=
=-, 所受的电场力最大为 1N 22N F ma ==⨯=, 据F E q
=知,B 点的场强最大为 2N 1N /C 1V /m 1C
F E q ====, A 正确;
B .据v -t 图可知带电粒子的速度增大,电场力做正功,电势能减小,B 错误;
C .据两个等量的同种正电荷,其连线中垂线上电场强度方向由O 点沿中垂线指向外侧,故由C 点到A 点的过程中电势逐渐减小,C 错误;
D .据v -t 图可知A 、B 两点的速度,在根据动能定理得电场力从B 到A 做的功
()222211111614J 10J 2222
B A A B W mv mv →=
-=⨯⨯-⨯⨯=, 故 10V 5V 2
A B B A AB W W U q q →→--=
===-, D 错误。
25.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。