电场(电场线和等势面)习题含答案

电场线及等势面的习题

一、知识点归纳,考点：电场线、电场强度、电势能、电势、等势面、电场力做功。

（一）比较电场中两点的电场强度的大小的方法：

1、在同一电场分布图上，观察电场线的疏密程度，电场线分布相对密集处，场强；电场线分布相对稀疏处，场强。

2、等势面密集处场强，等势面稀疏处场强

（二）关于电势、等势面与电场线的关系：电场线等势面，且指向电势降落最陡的方向，等势面越密集的地方，电场强度越。

（三）比较电荷在电场中某两点的电势大小的方法：

1、利用电场线来判断：在电场中沿着电场线的方向，电势。

2、利用等势面来判断：在静电场中，同一等势面上各的电势相等，在不同的等势面间，沿着电场线的方向各等势面的电势越来越低。

（四）比较电荷在电场中某两点的电势能大小的方法：

1、只有电场力做功时：电场力做正功，电势能动能这种方法与电荷的正负无关。

2、利用电场线来判断：正电荷顺着电场线的方向移动时，电势能逐渐减少；逆着电场线方向移动时，电势能逐渐增大。负电荷则相反。

二、几种常见电场等势面分布图

1、点电荷电场中的等势面：以点电荷为球心的一簇球面。

说出：A、B、C三点场强的大小、方向关系，

以及三点电势的高低

2、等量异种点电荷电场中的等势面：是两簇对称曲面。

问题1 取无穷远处电势为零，中垂线上各点的电势为多少是等势面吗连线中点的场强为多少

问题2 中垂线左侧的电势高还是右侧的电势高

3.等量同种点电荷电场中的等势面：是两簇对称曲面。

讨论：取无穷远处电势为零，中垂线是等势面吗两电荷连线的中点的场强为多少电势为多

少

4、匀强电场中的等势面是垂直于电场线的一簇平面

5、形状不规则的带电导体附近的电场线及等势面

说出：匀强电场的电场线的特点及等势面的特点

三、等势面的特点：

（1）等势面一定与电场线，即跟场强的方向。

（2）电场线总是由电势较的等势面指向电势较的等势面，两个不同的等势面永远不会相交。

（3）电场线较密处等势面也较，即等势面较密处场强较。

（4）在同一等势面上移动电荷时，电场力不做功。

四、典型题：

1.下列关于等势面的说法正确的是()

A．电荷在等势面上移动时不受电场力作用，所以不做功

B．等势面上各点的场强相等

C．点电荷在真空中形成的电场的等势面是以点电荷为球心的一簇球面

D ．匀强电场中的等势面是相互平行的垂直于电场线的一簇平面

2.如上图虚线表示原子核所形成的电场的等势线，实线表示一个α粒子的运动轨迹．α粒子从a 经过b 运动到c 的过程中( ) A ．动能先增大，后减小B ．电势能先减小，后增大

C ．电场力先做负功，后做正功，总功等于零

D ．加速度先变小，后变大

3.在图中，a 、b 带等量的异种电荷，MN 为ab 连线的中垂线，现有一个带电粒子从M 点以一定初速度v 0射出，开始的一段轨迹如图中的实线，不考虑粒子的重力，则飞越该电场的整个过程中( )

A ．该粒子带负电

B ．该粒子的动能先增大后减小

C ．该粒子的电势能先减小后增大

D ．该粒子运动到无穷远处后，速度的大小一定仍为v 0

4.如图所示，在水平放置的光滑金属板中点的正上方有带正电的点电荷Q ，一表面绝缘带正电的金属球(可视为质点，且不影响原电场)自左以速度v 0开始在金属板上向右运动，在运动过程中( )

A ．小球先做减速运动后做加速运动

B ．小球做匀速直线运动

C ．小球做匀变速运动

D ．以上说法都不正确

5.如图所示，虚线a 、b 、c 是电场中的三个等势面，实线为一个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 是轨迹上的两点．下列说法中正确的是( )

A ．三个等势面中，等势面a 的电势最高

B ．带电质点一定是从P 点向Q 点运动

C ．带电质点通过P 点时的加速度比通过Q 点时小

D ．带电质点通过P 点时的动能比通过Q 点时小

6．图中虚线所示为静电场中的等势面1、2、3、4，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面3的电势为0.一带正电的点电荷在静电力的作用下运动，经过a 、b 点时的动能分别为26eV 和5eV ，当

这一点电荷运动到某一位置，其电势能变为－8eV 时，它的动能应为( )

A ．8eV

B ．13eV

C ．20eV

D ．34eV

7.位于A 、B 处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内电势分布如图所示，图中实线表示

等势线，则( )

A ．a 点和b 点的电场强度相同

B ．正电荷从c 点移到d 点，电场力做正功

C ．负电荷从a 点移到c 点，电场力做正功

D ．正电荷从e 点沿图中虚线移到f 点，电势能先减小后增大

8.在点电荷Q 的电场中，一个α粒子(He 4

2)（原子核）通过时的轨迹如图实线所示，a 、b

为两个等势面，则下列判断中正确的是( ).

(A)Q 可能为正电荷，也可能为负电荷

(B)运动中.粒子总是克服电场力做功

(C)α粒子经过两等势面的动能E ka ＞E kb

(D)α粒子在两等势面上的电势能E pa ＞E pb

9.如图所示，a 、b 、c 、d 是某电场中的四个等势面，它们是互相平行的平面，并且间距相等，下列判断中正确的是( ).

(A)该电场一定是匀强电场

(B)这四个等势面的电势一定满足

Φa －Φb =Φb －Φc =Φc －Φd

(C)如果φa ＞Φb ，则电场强度E a ＞E b

(D)如果Φa ＜Φb ，则电场方向垂直于等势面由b 指向a

10.如图所示，L 1、L 2、L 3为等势面，两相邻等势面间电势差相同，取L 2的电势为零，有一负电荷在L 1处动能为30J ，运动到L 3处动能为10J ，则电荷的电势能为4J 时，它的动能是(不计重力和空气阻力)( ).

(A)6J (B)4J (C)16J (D)14J

11、如图所示，仅在电场力作用下，一带电粒子沿图中虚线从A 运动到B ，则( )

(A)电场力做正功

(B)动能减少 (C)电势能增加 (D)加速度增大

12、 三个点电荷电场的电场线分布如图所示，图中a 、b 两点处的场强大小分别为a E 、b E ，电势分别为a b ϕϕ、，则（ ）

（A ）a E ＞b E ，a ϕ＞b ϕ （B ）a E ＜b E ，a ϕ＜b ϕ

（C ）a E ＞b E ，a ϕ＜b ϕ （D ）a E ＜b E ，a ϕ＞b ϕ

13、如图所示，虚线a 、b 和c 是某静电场中的三个等势面，它们的电势分别为Φa 、Φb 和Φc ，Φa ＞Φb ＞Φc .一带正电的粒子射入电场中，其运动轨迹如实线KLMN 所示，由图可知( ).

(A)粒子从K 到L 的过程中，电场力做负功

(B)粒子从L 到M 的过程中，电场力做负功

(C)粒子从K 到L 的过程中，电势能增加

(D)粒子从L 到M 的过程中，动能减少

14、如图所示，在x 轴上关于原点O 对称的两点固定放置等量异种点电荷＋Q 和－Q ，x 轴上的P 点位于－Q 的右侧．下列判断正确的是 ( )

A ．在x 轴上还有一点与P 点电场强度相同

B ．在x 轴上还有两点与P 点电场强度相同

C ．若将一试探电荷＋q 从P 点移至O 点，电势能增大

D ．若将一试探电荷＋q 从P 点移至O 点，电势能减小

15、一带电粒子射入一固定在O 点的点电荷的电场中,粒子运动轨迹如图中虚线abc 所示,图中实线是同心圆圆弧,表示电场的等势面,不计重力，以下判断正确的是（ ）

A.粒子受到静电排斥力的作用；

B.粒子在b 点的电势能一定大于在a 点的电势能；

C.粒子在b 点的速度大于在a 点的速度；

D 粒子在a 点和c 点的加速度大小一定相等。

16、如图所示，虚线表示电场的一簇等势面且相邻等势面间电势差相等，一个α粒子以一定的初速度进入电场后，只在电场力作用下沿实线轨迹运动，α粒子先后通过M 点和N 点.在这一过程中，电场力做负功，由此可判断出( ).