第十章 第1节电势能和电势过关测试（Word版含答案）

2019人教版必修第三册 第十章 第1节 电势能和电势 过关测试
一、多选题
1．某同学在研究带电粒子在电场中的运动时，得到了粒子由a点运动到b点的轨迹(图中实线所示)，图中未标明方向的一组虚线可能是电场线，也可能是等势面，不计重力。下列说法正确的是（　　）
A．如果图中虚线是电场线，a点的场强大于b点的场强
B．如果图中虚线是等势面，a点的场强小于b点的场强
C．如果图中虚线是电场线，带电粒子由a点运动到b点，动能减小，电势能增大
D．如果图中虚线是等势面，带电粒子由a点运动到b点，动能减小，电势能增大
2．一个点电荷，从电场中的A点移到B点，电场力做功为零，则（　　）
A．A、B两点的场强一定相等
B．该点电荷不一定沿等势面运动；
C．作用于该点电荷的电场力与其移动方向总是垂直的
D．A、B两点电势一定相等
3．图中虚线A、B、C、D表示匀强电场的等势面，一带正电的粒子只在电场力的作用下，从a点运动到b点，轨迹如图中实线所示，下列说法中正确的是(　　)
A．等势面A电势最低
B．粒子从a运动到b，动能减小
C．粒子从a运动到b，电势能减小
D．粒子从a运动到b的过程中电势能与动能之和不变
4．如图所示为一空腔导体周围的电场线分布，电场方向如图中箭头所示，M、N、P、Q是以O为圆心的一个圆周上的四点，其中M，N在一条直线电场线上，P、Q在一条曲线电场线上，下列说法正确的有（　　）
A．M点的电场强度比N点的电场强度大
B．P点的电势比Q点的电势高
C．负电荷在P点的电势能小于其在Q点的电势能
D．M、O间的电势差小于O、N间的电势差
5．如图所示，一重力不计的带电粒子以某一速度进入负点电荷形成的电场中，且只在电场力作用下依次通过M、N、P三点，其中N点是轨迹上距离负点电荷最近的点。若粒子在M点和P点的速率相等，则　
A．粒子一定带正电 B．
C．粒子在N点时的加速度最大、电势能最大 D．粒子在M、P两点时的电势能相同
6．等量异种电荷的电场线如图所示，下列表述正确的是（　　）
A．a点的电势高于b点的电势
B．a点的场强大于b点的场强，方向相同
C．将一负电荷从a点移到b点电场力做负功
D．负电荷在a点的电势能大于在b点的电势能
7．如图所示，a、b是两个点电荷，它们的电荷量分别为Q1、Q2，MN是ab连线的中垂线，P是中垂线上的一点。下列哪种情况能使P点电场强度方向指向MN的左侧（　　）
A．Q1、Q2都是正电荷，且Q1B．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|D．Q1、Q2都是负电荷，且|Q1|>|Q2|
8．两个带等量正电的点电荷，电量分别为Q，固定在图中A．b两点，MN为ab连线的中垂线，交直线ab于O点，A为MN上的一点．取无限远处的电势为零．一带负电的试探电荷q，仅在静电力作用下运动，则（ ）
A．若q从A点由静止释放，其在由A点向O点运动的过程中，加速度先增大后减小
B．若q从A点由静止释放，其将以O点为对称中心做往复运动
C．q由A点向O点运动时，其动能逐渐增大，电势能逐渐增大
D．若在A点给q一个合适的初速度，它可以做匀速圆周运动
9．用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点场强的强弱。图甲是等量异种点电荷形成电场的电场线，图乙是场中的一些点，是电荷连线的中点，、是连线中垂线上相对对称的两点，、和、也相对对称。则下列说法中正确的是（　　）
A．同一电荷在、两点只受电场力作用，加速度相同
B．同一电荷在、两点只受电场力作用，加速度相同
C．、、三点比较，带正电的试探电荷在点具有的电势能最多
D．、、三点比较，若取无限远电势为零，则点电势大于零，点电势小于零
10．A、B是某电场中一条电场线上的两点，一正电荷仅在电场力作用下，沿电场线从A点运动到B点，速度图象如图所示。下列关于A、B两点电场强度E的大小和电势的高低的判断，正确的是（ ）
A． B．
C． D．
11．如图所示，为同一竖直平面内的四点，其中 沿同一竖直线，在以O为圆心的圆周（用虚线表示）上，沿AC方向固定有一光滑绝缘细杆L，在O点固定放置一带负电的小球。现有两个质量和电荷量都相同的带正电的小球 ，先将小球穿在细杆上，让其从A点由静止开始沿杆下滑，后使从A点由静止开始沿竖直方向下落。各带电小球均可视为点电荷，则下列说法中正确的是（　　）
A．从A点到C点，小球a的电势能先减少后增大
B．小球a在C点的动能小于小球b在B点的动能
C．从A点到C点，小球a的机械能先增加后减小，但机械能与电势能之和不变
D．球a从A点到C点的过程中电场力做的功等于球b从A点到B点的过程中电场力做的功
12．离子陷阱是一种利用电场或磁场将离子俘获并囚禁在一定范围内的装置，如图所示为最常见的“四极离子陷阱”的俯视示意图，a、b、c、d，相当于四个电极，相对的电极带等量同种电荷，相邻的电极带等量异种电荷．四个点的连线构成一个正方形abcd，A、C是a、c连线上的两点，B、D是b、d连线上的两点，A、C、B、D到正方形中心0的距离相等，则下列判断正确的是（ ）
A．A、B、C、D四点电场强度大小相等
B．D点的电场强度为零，电势最低
C．A点电势比B点电势低
D．正点电荷沿直线从A点经D点运动到C点的过程中，电势能先减小后增大
13．如图所示，在竖直平面内xOy坐标系中分布着与水平方向成45°角的匀强电场，将一质量为m、带电荷量为q的小球，以某一初速度从O点竖直向上抛出，它的轨迹恰好满足抛物线方程x＝ky2，且小球通过点P，已知重力加速度为g，则（　　）
A．电场强度的大小为
B．小球初速度的大小为
C．小球通过点P时的动能为
D．小球从O点运动到P点的过程中，电势能减少
二、单选题
14．由电场强度的定义式E=F/q可知，下列说法正确的是
A．电场强度E跟放入该点的试探电荷所受的静电力F成正比
B．电场强度E跟放入该点的试探电荷的电荷量q成反比
C．电场强度E的方向跟试探电荷的受力方向相同
D．电场强度E的大小与放入试探电荷的受力大小无关
15．带负电的点电荷Q固定在正方形顶点d，带电粒子P仅在该电荷的电场力作用下运动，恰好能沿图中实线经过正方形的另三个顶点a、b、c，则
A．粒子P带负电
B．电场中a、c两点的电势高低关系是φa＞φc
C．粒子P由a到b过程中电势能减少
D．粒子P在a、b、c三点的加速度大小之比是2﹕1﹕2
16．某固定的点电荷形成的电场中，有一个带电粒子从点运动到点的一段左右对称的曲线轨迹如图所示，已知粒子只受电场力作用，在A、B两点粒子的速度大小相等，下列说法中正确的是（　　）
A．场源电荷与带电粒子一定带同种电荷
B．场源电荷一定在A、B连线上
C．带电粒子在A、B两点的加速度相同
D．经过A、B两点时，带电粒子的电势能相等
17．如图所示为五个点电荷产生的电场的电场线分布情况，a、b、c、d是电场中的四个点，曲线cd是一带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，则下列说法正确的是（　　）
A．该带电粒子带正电
B．a点的电势高于b点的电势
C．带电粒子在c点的动能小于在d点的动能
D．带电粒子在c点的加速度小于在d点的加速度
18．如右图所示，A、B是匀强电场中的两点，若在A点释放一初速为零的带电粒子，仅在电场力作用下粒子沿电场线从A运动到B，设其电势能与动能之和为E，则E随时间t变化的关系正确的是（　　）
A． B．
C． D．
19．关于静电场中的电场线，下列说法错误的是（　　）
A．电场线能够形象描述电场的强弱和方向
B．沿电场线的方向电势有可能升高
C．电场线总是垂直等势面指向电势降低的方向
D．沿电场线方向移动一正电荷，其电势能一定减小
20．真空中，q3为场源正电荷，q1、q2为等量正试探电荷，它们固定在等边三角形的三个顶点A、B、C上，D为AB中点，如图所示，则不正确的是（　　）
A．D位置的电势高于A位置的电势
B．q1、q2具有的电势能相等
C．q3在A、B两位置产生的场强相等
D．若把q1从A点移到D点，电场力做负功
21．某区域的电场线如图所示，左右对称分布，、为区域内的两点．下列说法正确的是（　　）
A．点的电场强度一定小于点的电场强度
B．点的电势一定高于点的电势
C．将电子从点移动到点，电场力做正功
D．正电荷在点的电势能小于其在点的电势能
22．真空中某静电场电场线的分布如图所示，图中P、Q两点关于点电荷q1水平对称。P、Q两点电场强度的大小分别为、，电势分别为、。一个带电粒子沿虚线轨迹从M移动至N。以下选项正确的有（　　）
A．
B．
C．此带电粒子带正电，它的电势能先变大后变小
D．此带电粒子带负电，它的电势能先变大后变小
23．一个带电小球，用细线悬挂在水平方向的匀强电场中，当小球静止后把细线烧断，则小球将（假定电场足够大）（ ）
A．做自由落体运动 B．做匀变速曲线运动
C．做变加速直线运动 D．做匀加速直线运动
24．如图所示，ACBD是一个过球心O的水平截面圆，其中AB与CD垂直，在C、D、A三点分别固定点电荷＋Q、－Q与＋q．光滑绝缘竖直杆过球心与水平截面圆垂直，杆上套有一个带少量负电荷的小球，不计小球对电场的影响．现将小球自E点无初速度释放，到达F点的过程中(重力加速度为g)，下列说法正确的是(　　)
A．小球在O点的加速度大于g
B．小球在E点的电势能大于在O点的电势能
C．小球在F点的速度一定最大
D．小球在运动过程中机械能一直减小
25．如图所示，匀强电场方向水平向右，竖直平面内的轨道Ⅰ和Ⅱ都由两段直杆连接而成，两轨道长度相等．在电场力作用下，穿在轨道最低点B的静止绝缘带电小球，分别沿Ⅰ和Ⅱ运动至最高点A，电场力的平均功率分别为P1、P2；机械能增量分别为△E1、△E2。假定球在经过轨道转折点前后速度大小不变，且球与Ⅰ、Ⅱ轨道间的动摩擦因数相等，则（　　）
A．△E1＞△E2；P1＞P2 B．△E1=△E2；P1＞P2
C．△E1＞△E2；P1＜P2 D．△E1=△E2；P1＜P2
26．在图所示的各电场中，A、B两点电场强度相同的是（　　）
A． B．
C． D．
27．如图所示是等量同种点电荷的电场线，如图所示是电场中的一些点，是电荷连线的中点，四边形是以点为中心的矩形，且与两电荷连线平行，、和、也关于点对称，则下列说法正确的是（　　）
A．、两点的电场强度大小和方向都相同
B．、两点的电场强度大小和方向都相同
C．、两点的电场强度大小相等、方向相反
D．点的电场强度小于点的电场强度
28．如图所示，在点电荷的电场中，ab所在的电场线竖直向下，在a点由静止释放一个质量为m，电荷量大小为q的带电粒子，粒子到达b点时速度恰好为零，a、b间的高度差为h，则错误的是
A．带电粒子带负电 B．a、b两点间的电势差Uab=
C．b点电势小于a点电势 D．a点场强大于b点场强．
29．下列说法错误的是（ ）
A．电场线越密集的地方电场越强，同样，磁感线越密集的地方磁场越强
B．磁场和电场一样，也是一种物质
C．静电场中的电场线是不闭合的；同样，磁感线是不闭合的
D．电荷在磁场中某位置受到的磁场力为零，则该位置的磁感应强度不一定为零
30．如图所示，虚线是某静电场的一簇关于x轴对称的等势线，线边上标有电势的值，一带电粒子只在电场力的作用下恰能沿图中的实线从A经过B运动到C，则（ ）
A．粒子在A处的电势能大于在C处的电势能
B．A点场强大于B点场强
C．带电粒子带负电，且在B点所受电场力沿x轴负方向
D．粒子从A到C的电场力所做的功大于从A到B电场力做的功
31．如图所示，虚线MN为两个固定等量异种点电荷连线的中垂线。一带负电的粒子以某一速度从A点沿图示方向进入电场在纸面内飞行，最后离开电场，粒子只受静电力作用。则该带电粒子在电场中（　　）
A．做直线运动，电势能先变小后变大 B．做直线运动，电势能先变大后变小
C．做曲线运动，电势能先变小后变大 D．做曲线运动，电势能先变大后变小
32．两个分别带有电荷量为－Q和+3Q的相同金属球（均可视为点电荷），固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F。现将两球相互接触后分开固定在相距为0.5r的两处，则两球间库仑力的大小为（　　）
A．F B．F C．F D．12F
33．一金属容器置于绝缘板上，带电小球用绝缘细线悬挂于容器中，容器内的电场线分布如图所示．容器内表面各点电势相等，A、B为容器内表面上的两点，C为电场线上的一点，则下列说法正确的是
A．A点的电场强度比B点的大
B．小球表面的电势比容器内表面的低
C．将负的检验电荷放在C点的电势能比放在B点电势能小
D．将检验电荷从A点沿不同路径移到B点，电场力所做的功不同
34．如图是某一电场中的一簇电场线，现把一个正电荷分别放在AB两点下列说法正确的是（ ）
A．此正电荷在A点受到的电场力比B点大
B．此正电荷在A点的电势能比B点大
C．电场中B点的电势高于A点的电势
D．若把此正电荷从A点静止释放，它将沿电场线运动到B点
三、解答题
35．将带电荷量为1×10﹣8C的正电荷，从无限远处移到电场中的A点，要克服电场力做功1×10﹣6J．设无限远处电势为零，问：
（1）电荷的电势能是增加还是减小？电荷在A点具有多少电势能？
（2）A点的电势是多少？
36．如图所示，质量为m的带电小球用绝缘丝线悬挂于O点，并处在水平向右的大小为E的足够大的匀强电场中，小球静止时，丝线与竖直方向的夹角为=37°，已知小球所带电荷量大小q=1.5×10-4C，质量m=0.3kg，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：
(1)小球的带电性质及匀强电场的场强大小；
(2)若将丝线烧断，则经过0.2s，小球运动的位移为多少 （设电场范围足够大）
试卷第1页，共3页
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参考答案
1．AC
【详解】
A．若虚线是电场线，由电场线的密集程度可看出a点的场强较大，故A正确；
B．若虚线为等势面，等势面密集处电场线也越密集，故a处场强较大，故B错误；
C．若虚线是电场线，从轨迹弯曲方向可知电场力沿着电场线向左，ab曲线上每一点的瞬时速度与电场力方向均成钝角，故电子做减速运动，动能减小，电势能增大，故C正确；
D．若虚线为等势面，根据等势面与电场线处处垂直可大致画出电场线，显然可看出曲线上每个位置电子受到的电场力与速度成锐角，电子加速运动，动能增大，电势能减小，故D错误。
故选AC。
2．BD
【详解】
A．从电场中的A点移到B点，电场力做功为零，只能说明A、B两点电势相等，无法判定场强关系，故A错误；
B．从电场中的A点移到B点，电场力做功为零，说明A、B两点电势相同，故该点电荷不一定沿等势面运动，故B正确；
C．点电荷移动的轨迹不知道，电场力做功为0，该点电荷的电场力与其移动方向可能是垂直的，故C错误；
D．点电荷从A点移到B点的过程中，电场力做功为零，说明了两点之间的电势差为零，则A、B两点电势一定相等，故D正确。
故选BD。
3．CD
【详解】
电场线与等势面垂直.正电荷所受电场力的方向与场强方向相同，曲线运动所受合力指向曲线的凹侧，带正电的粒子只在电场力的作用下从点运动到b点，轨迹如图中实线所示，可画出速度和电场线及受力方向如图.则电场力的方向向右.电场线的方向向右，顺着电场线方向电势降低，等势面A电势最高，故A错误.粒子从运动到b，只受电场力，电场力的方向与运动方向成锐角，电场力做正功，粒子的电势能减小;根据动能定理，电场力做正功，动能增加;只受电场力作用，粒子的电势能与动能之和不变，故B错误，C、D正确.
4．BCD
【详解】
A．由电场线的疏密程度可知，M点的电场强度比N点的电场强度小，故A错误；
BC．根据沿着电场线电势逐渐降低，可知P点的电势比Q点的电势高，则负电荷在P点的电势能小于其在Q点的电势能，故BC正确；
D．根据
定性分析，因为从M到N的电场强度逐渐增大，所以M、O间的电势差小于O、N间的电势差，故D正确。
故选BCD。
5．AD
【解析】
【详解】
由轨迹可知粒子受到的电场力指向内侧，粒子在负点电荷的电场中运动，即可知道粒子带正电，故A正确；粒子在M点和P点的速率相等，说明粒子从M到N和从N到P电场力做功的大小相等，根据电场力做功公式可知，，故B错误；根据库仑力公式知，距点电荷越近库仑力越大，结合牛顿第二定律可知在N点加速度最大，又因为粒子带正电，正电荷在电势高的地方电势能大，N点电势最低，故N点电势能最小，故C错误；由B选项分析可知，M和P两点时等势点，故粒子在M、P两点时的电势能相同，故D正确。
6．AC
【详解】
A．根据电场线由高电势的地方指向低电势的地方可知，a点的电势高于b点的电势，故A正确；
B．电场线上某一点的电场强度方向与该点的切线方向一致，故a点和b点的电场强度方向不同，故B错误；
CD．由于a点的电势高于b点的电势，则负电荷在a点的电势能低于在b点的电势能，故将负电荷从a点移到b点电势能增加，电场力做负功，故C正确，D错误。
故选AC。
7．ACD
【详解】
A．当两点电荷均为正电荷时，若电荷量相等，则它们在P点的电场强度方向沿MN背离N方向，当Q1B．当Q1是正电荷，Q2是负电荷时，a点电荷在P点的电场强度方向沿aP连线背离a点，而b点电荷在P点的电场强度方向沿bP连线指向b点，则合电场强度方向偏右，不论电量大小关系，仍偏右。故B错误；
C．当Q1是负电荷，Q2是正电荷，，a点电荷在P点的电场强度方向沿aP连线指向a点，而b点电荷在P点的电场强度方向沿bP连线背离b点，则合电场强度方向偏左。不论它们的电量大小关系，仍偏左。故C正确；
D．当Q1、Q2都是负电荷时，b点电荷在P点的电场强度方向沿bP连线指向b点，而a点电荷在P点的电场强度方向沿aP连线指向a点，由于|Q1|>|Q2|，则合电场强度方向偏左。故D正确。
故选ACD。
8．BD
【详解】
试题分析：题中电场在MN上延伸到无穷远处场强为零，在O点场强为零，所以场强从无穷远处到O是先增大后减小的，所以试探电荷q由A到O的过程中加速度可能是一直变小，也可能是先增大后减小，A错误；题中电场在MN上关于O点对称，背向O点，负电荷受力指向O点，从A到O加速，从O向下减速到零在向上加速，将以O点为对称中心做往复运动，B正确； q由A点向O点运动时，电场力做正功，动能逐渐增大，电势能逐渐减小，C错误；负电荷如以O点为圆心，OA为半径，在垂直与ab的平面内做匀速圆周运动，受到的电场力大小不变，方向始终指向圆心，可以提供向心力，D正确；故选BD．
考点：向心力、功能关系．
【名师点睛】两个带等量正电的点电荷,形成的电场，其特点是：连线上电场强度先减小后增大，中点处最小，在中垂线上，从中点到无穷远，先增大后减小，沿着电场线方向电势逐渐降低．负电荷在中垂线上运动时受力指向O点，即可判断该电荷的运动情况．
9．ABD
【详解】
A．根据对称性看出，B、C两处电场线疏密程度相同，则B、C两点场强大小相同，这两点场强的方向均由B→C，方向相同，根据
同一电荷在、两点受到的电场力相同，根据牛顿第二定律，加速度相同，A正确；
B．根据对称性看出，A、D两处电场线疏密程度相同，则A、D两点场强大小相同，由图看出，A、D两点场强方向相同，根据
同一电荷在、两点受到的电场力相同，根据牛顿第二定律，加速度相同，B正确；
C．等量异种点电荷连线的中垂线是一条等势线，由图看出，E、O、F三点共线，所以三点电势相等，根据
带正电的试探电荷在E、O、F三点电势能相同，C错误；
D．等量异种点电荷连线的中垂线是一条等势线，若取无限远电势为零，则在中垂线上电势为零，电场线是由B指向C，沿电场线电势降低，则点电势大于零，点电势小于零，D正确。
故选ABD。
10．AC
【详解】
AB．由图线斜率看出，电荷在A处的加速度大于B处的加速度，根据牛顿第二定律可知，电荷在A处受到的电场力大于在B处受到的电场力，说明A处的场强大于B处的场强，即EA＞EB
故A正确，B错误；
CD．从图线看出，电荷从A到B速度减小，电场力做负功，说明电场力方向从B指向A，而电荷带正电，则电场线方向从B指向A，则
故C正确，D错误。
故选AC。
11．ACD
【详解】
A．从A到C点，静电力先做正功后做负功，故电势能先减小后增大，故选项A正确；
B．由于圆周为等势面，故小球从A到C和A到B电场力做功相等根据动能定理
小球
小球
由于球下降的高度较大，故球的动能较大，故B错误；
C．除重力外的其余力（即电场力）做的功等于机械能的增加量，由于电场力先做正功，后做负功，故机械能先增加，后减小，但是总能量守恒，故C正确；
D．由于圆周为等势面，故小球从A到C和A到B电场力做功相等，故D正确。
故选ACD。
12．AD
【详解】
AB．由对称性可知，A、B、C、D四点电场强度大小相等，方向不同，选项A正确，B错误；
C．由电势的叠加可知，A点电势比B点电势高，选项C错误；
D．AC两点电势相同，且高于D点，则正点电荷沿直线从A点经D点运动到C点的过程中，电势能先减小后增大，选项D正确；
故选AD.
13．BC
【详解】
A．小球做类平抛运动，则电场力与重力的合力沿x轴正方向，可知
qE＝mg
电场强度的大小为
E＝
选项A错误；
B．因为
F合＝mg＝ma
所以
a＝g
由类平抛运动规律有
＝v0t
＝gt2
得小球初速度大小为
v0＝
选项B正确；
C．由P点的坐标分析可知
＝
所以小球通过点P时的动能为
mv2＝m（＋）＝
C正确；
D．小球从O到P过程中电势能减少，且减少的电势能等于电场力做的功，即
W＝qE·＝
选项D错误。
故选BC。
14．D
【详解】
电场强度E的大小只由电场本身来决定，与放入试探电荷的电量大小及受力大小及方向均无关，选项ABC错误，D错误；故选D.
15．D
【分析】
根据轨迹弯曲方向判断出粒子与点电荷Q是异种电荷，它们之间存在引力．根据电场线的方向分析电势关系．根据粒子与点电荷间距离的变化分析电场力做功正负．根据点电荷场强公式E=kQ/r2求电场强度大小之比，从而求解加速度大小之比．
【详解】
根据粒子P轨迹的弯曲方向可知该粒子P与Q之间存在引力，两者是异种电荷，故P粒子应带正电荷，故A错误；根据点电荷的电场线的特点，Q与a、c距离相等，a、c两点的电势相等，即有：φa=φc，故B错误；粒子P从a到b，电势升高，电场力做负功，电势能就增加；故C错误；由几何关系可知Q到a、b、c三点的距离之比为：ra：rb：rc=1：：1，根据点电荷场强公式E=kQ/r2 知a、b、c的电场强度大小之比是2：1：2，根据a=qE/m可知，粒子P在a、b、c三点的加速度大小之比是2﹕1﹕2，故D正确．故选D．
【点睛】
题属于电场中轨迹问题，关键要明确粒子P所受的电场力指向轨迹的弯曲方向，要掌握点电荷电场线的分布特点．
16．D
【详解】
AB．带电粒子所受的电场力大致向下，可知若场源电荷与带电粒子是异性电荷，则场源电荷在轨迹的下面；若场源电荷与带电粒子是同性电荷，则场源电荷在轨迹的上面；因轨迹关于A、B左右对称，则场源电荷在A、B连线的垂直平分线上，AB错误；
C．由对称性可知，粒子在A、B两点的加速度大小相同，方向不同，C错误；
D．由对称性可知，A、B两点的电势相同，则粒子在A、B两点的电势能相同，D正确。
故选D。
17．C
【详解】
A．带电粒子做曲线运动，所受的合力指向轨迹凹侧，分析可知该带电粒子带负电，A错误；
BC．根据等势面与电场线垂直，画出过a点的等势面如图所示。
则
根据沿电场线方向电势逐渐降低知
所以
同理可得
由于带电粒子带负电，则粒子的电势能
根据能量守恒定律知，带电粒子的动能
B错误，C正确；
D．电场线的疏密程度表示电场强度的大小
则带电粒子受到的电场力
由牛顿第二定律知带电粒子的加速度
D错误。
故选C。
18．B
【详解】
带电粒子，仅在电场力作用下，只有电场力做功，这个过程中只有动能与势能的相互转化，由能量守恒定律有动能与势能的总和总是保持不变，所以B正确；ACD错误；
故选B。
19．B
【详解】
A．电场线疏密描述电场的强弱，电场线密的地方，电场强度大，疏的地方电场强度弱，而电场线上每一点的切线方向表示电场的方向，故A正确，不符题意；
B．沿着电场线电势逐渐降低，电势降低最快的方向是场强的方向，故B错误，符合题意；
C．沿着电场线电势逐渐降低，故电场线总是垂直等势面，且指向电势降低最快的方向，故C正确，不符题意；
D．沿电场线方向移动一正电荷，电场力一定做正功，由功能关系可知正电荷的电势能一定减小，故D正确，不符题意。
本题选错误的，故选B。
20．C
【详解】
A．D位置离q3近，故电势大于A位置的电势，A正确，不符合题意；
B．A和B是等电势点，则q1、q2具有的电势能相等，B正确，不符合题意；
C．q3在A、B两位置产生的场强大小相等，但方向不同，故场强不相等，C错误，符合题意；
D．把q1从A点移到D点，电场力做负功，D正确，不符合题意．
【点睛】
此题关键是搞清点电荷的电场分布特点，知道场强是矢量，要考虑方向；正电荷在高电势点的电势能较大.
21．B
【详解】
A．电场线越密，场强越大，则A点场强一定大于B点场强，故A错误；
B．因为顺着电场线方向电势降低，则A点电势一定高于B点电势，故B正确；
C．因为A点电势高于B点电势，即电子在A点的电势能小于在点的电势能，所以电场力做负功，故C错误；
D．因为A点电势高于B点电势，所以正电荷在A点的电势能大于其在点的电势能，故D错误。
故选B。
22．D
【详解】
A．由图P点电场线密，电场强度大，则
EP＞EQ
故A错误；
B．沿电场线的方向电势降低，电场线越密的电势降落越快，反之逆着电场线的方向电势升高，电场线越密的电势升高越快，则
故B错误；
CD．根据运动轨迹判定粒子受到斥力作用，q1为负电荷，所以此带电粒子也带负电，电场能先增大后减，故D正确。
故选D。
23．D
【分析】
对小球受力分析，当把细线烧断后，小球只受到重力和电场力的作用，并且初速度为零，由此来判断小球的运动的情况．
【详解】
当把细线烧断后，小球只受到重力和恒定的电场力的作用，由于小球的初速度又为零，所以小球将沿着合力的方向做匀加速直线运动，所以D正确．
故选D．
【点睛】
物体的运动的情况是由受力的情况和初速度的方向之间的关系决定，对物体受力分析，找出合力与初速度的方向之间的关系即可判断物体的运动的情况．
24．B
【解析】
小球在O点时，受到C、D两点电荷的库仑力的合力水平向左，受到A点电荷库仑力指向A点，则小球在O点受到库仑力的合力在夹角范围内，故小球受杆的弹力就应在夹角范围内，且大小与库仑力的合力相等，方向相反，使小球水平方向所受合力为零，所以小球竖直方向只受重力，加速度为g，故A错误；由图可知，带负电的小球从E点到O点时电势升高，故电势能减小，故B正确；当小球的合力为零时，加速度为零，速度最大，对小球在F点受力分析可知，因不清楚重力与库仑力的大小关系，故无法判断小球在F点时是否合力为零，故C错误；由图可知，E、F是在同一等势面，故小球在运动过程中，电势能先减小，后增大，则机械能先增大，后减小，故D错误；故选B．
【点睛】分析小球的受力情况，由牛顿第二定律分析小球在O点的加速度．根据等量异种电荷电场中电势分析情况，分析小球在三个点电荷的合电场中的电势情况，由能量守恒定律分析小球在F点的速度、电势能、机械能关系．
25．D
【详解】
带电小球从B运动到A初末位置相同，两种方式电场力做功相同，故根据动能定理可得
电场力做功相同，重力做功相同，故动能的变化量相同，即
作出在两个轨道上运动的速度时间图线如图所示
由于路程相等，则图线与时间轴围成的面积相等，由图可知，。由电场力的平均功率为
可知
故选D。
26．D
【详解】
A．根据点电荷场强公式
A、B两点到点电荷的距离不等，所以电场强度的大小不相等，场强方向也不相同，故A错误；
B．根据电场线的疏密表示场强的强弱，可知A点的电场强度小于B点的电场强度，电场线某点的切线方向表示电场强度方向，所以方向也不同，故B错误；
C．根据电场线的疏密表示场强的强弱，可知A点的电场强度大于B点的电场强度，电场线某点的切线方向表示电场强度方向，所以方向也不同，故C错误；
D．D图是匀强电场，A、B两点的电场强度相同，故D正确。
故选D。
27．C
【详解】
A．由对称性可知，、两点的电场强度大小相等，方向相反，故A错误；
B．由对称性可知，、两点的电场强度大小相等，方向相反，故B错误；
C．由对称性可知，、两点的电场强度大小相等、方向相反，故C正确；
D．由电场的叠加原理可知，O点场强为0，E点的场强不为0，故D错误。
故选C。
28．D
【详解】
A.在a点由静止释放粒子，到达b点时速度恰好为零，可知粒子所受电场力与重力方向相反，也与电场线方向相反，故粒子带负电，故A不符合题意；
B.由于粒子在a点由静止，到达b点也静止，故
W电=WG=mgh=qUab，
故
，
故B不符合题意；
C.沿电场线电势降低，则b点电势小于a点电势，选项C不符合题意；
D.从a到b先加速后减速，故电场力开始时小于重力，后来电场力大于重力，电场力逐渐变大，故b点场强大于a点场强，故D符合题意．
29．C
【详解】
试题分析：电场线越密集的地方电场越强，同样，磁感线越密集的地方磁场越强，选项A正确；磁场和电场一样，也是一种物质，选项B正确；静电场中的电场线是不闭合的；但是磁感线是闭合的，选项C错误；电荷在磁场中某位置受到的磁场力为零，则该位置的磁感应强度不一定为零，这和导线的放置方法有关，选项D正确；故选C．
考点：电场和磁场
【名师点睛】电场线和磁感线有很多相似之处，都是用疏密反映场强大小，用切线方向反映场的方向；但也有不同，例如电场线不闭合，而磁感线是闭合的．
30．C
【详解】
AC.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右，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，则知粒子一定带负电．且在B点所受电场力沿x轴负方向，粒子在A处的电势能小于在C处的电势能，故A错误，C正确；
B.等差等势面的疏密反映电场强度的大小，A处场强小于C处场强，故B错误；
D.因AC的电势差小于AB的电势差，则粒子从A到C的电场力所做的功小于从A到B电场力做的功，选项D错误；
故选C。
31．C
【详解】
根据等量异种点电荷电场线与等势线性质可知，在A点电场线方向应与速度v垂直，则粒子所受的电场力与速度v也垂直，粒子做曲线运动。粒子靠近正电荷时，电场力做正功，远离正电荷时，电场力做负功，则其电势能先变小后变大。
故选C。
32．A
【详解】
接触前两个点电荷之间的库仑力大小为
两个相同的金属球各自带电，接触后再分开，其所带电量先中和后均分，所以两球分开后各自带点为+Q，距离又变为原来的一半，库仑力为
故选A。
33．C
【详解】
依据电场线越疏，电场强度越弱，而电场线越密的，则电场强度越强，由图可知，则A点的电场强度比B点的小，故A错误；根据沿着电场线方向电势是降低的，可知，小球表面的电势比容器内表面的高，故B错误；C点的电势高于B点，故将负的检验电荷放在C点的电势能比放在B点电势能小，选项C正确；因A、B在同一等势面上，将检验电荷从A点沿不同路径到B点，电场力所做的功相同，均为零，故D错误；故选C．
点睛：考查电场线的疏密与电场强度的强弱的关系，掌握电场线的方向与电势的高低的关系，理解电场线总垂直等势面，注意同一等势面上，电场力不做功．
34．B
【详解】
根据电场线越密的地方电场强度越大，所以A点的场强小于B点，则正电荷在A点所受电场力小于B点，故A错误；沿着电场线方向电势逐渐降低，所以A点电势高于B点，则正电荷在A点电势能比B点大，故B正确，C错误；将正电荷从A点静止释放，运动轨迹不沿电场线方向，故 D错误．所以B正确，ACD错误．
35．（1）电荷的电势能增加，电荷在A点具有电势能；（2）A点的电势是
【详解】
试题分析：（1）电荷从无限远处移到电场中的A点，要克服静电力做功，电荷的电势能增加；
无限远处电势能为零，则电荷在A点具有的电势能．
（2）A点的电势为：．
考点：电势能、电场线
【名师点睛】本题关键明确电场力做的功等于电势能的减小量，同时结合电势r 定义公式和电场力做功与电势差关系公式列式求解．
36．(1)负电；1.5×104N/m；(2)0.25m
【详解】
(1)对小球受力分析，可知小球受到竖直向下的重力、斜向右上方的拉力和水平向左的电场力，因小球受到的电场力的方向与电场线的方向相反，故小球带负电，设带电小球的质量为q，丝线所受拉力为T，根据平衡条件有
联立解得
(2)小球受重力，电场力和拉力处于平衡，根据共点力平衡得：拉力为
丝线烧断后，重力和电场力不变，两个力的合力等于丝线的拉力，则有
根据牛顿第二定律得
方向沿绳子做初速度为零的匀加速直线运动，位移为
代人数据的
答案第1页，共2页
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