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电场(电场线和等势面)习题含答案.doc

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电场(电场线和等势面)习题含答案.doc
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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 v0 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 v04.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 v0 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.13eVC.20eV D.34eV7.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( )(原子核)通过时的轨迹如图实线
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