《2019高考物理 模型系列之對象模型 專題06 靜電場中的點電荷模型學案》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2019高考物理 模型系列之對象模型 專題06 靜電場中的點電荷模型學案（25頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、 專題06 靜電場中的點電荷模型 模型界定 點電荷是一種理想化模型，主要特征是帶電體的形狀與大小可以忽略．本模型中涉及到的問題有點電荷的平衡、點電荷的場強與電勢、電場的迭加、帶電粒子在點電荷電場中的運動等． 模型破解 1.點電荷之間的相互作用力 (i)庫侖定律 真空中兩個靜止點電荷的相互作用力，與它們的電荷量的乘積成正比，與它們的距離的二次方成反比，作用的方向在它們的連線上. (ii)適用條件 (I)真空中，(II)點電荷. ①點電荷在空氣中發(fā)生相互作用，也可用庫侖定律來處理. ②對于均勻帶電的絕緣球體，可視為電荷集中了球心的點電荷，r為球心的距離. ③對于帶電金屬球，

2、由于球內的自由電荷可以自由移，要考慮靜電力對電荷分布的影響，在距離不大時，等效電荷中心與球心不重合，r是等效電荷中心間的距離，而非球心的間距. ④庫侖力在r=10-15~10-11 m的范圍內均有效，所以不要根據(jù)公式推出錯誤的結論：當r→0時，F(xiàn)→∞，其實，在這樣的條件下，兩個帶電體也已經(jīng)不能再看做點電荷. (iii)電荷分配 接觸帶電體分享后的電荷分配與帶電體的形狀與大小有關．對于大小相同的球體將總電荷量平分． 例１.三個相同的金屬小球1、2、3分別置于絕緣支架上，各球之間的距離遠大于小球的直徑。球1的帶電量為q，球2的帶電量為nq，球3不帶電且離球1和球2很遠，此時球1、2之間作用

3、力的大小為F?，F(xiàn)使球3先與球2接觸，再與球1接觸，然后將球3移至遠處，此時1、2之間作用力的大小仍為F，方向不變。由此可知 A．n=3 B．n=4 C．n=5 D．n=6 【答案】D 【解析】：設1、2距離為R，則：，3與2接觸后，它們帶的電的電量均為：，再3與1接觸后，它們帶的電的電量均為，最后有上兩式得：n=6 例２.有兩個半徑為r的帶電金屬球，球心相距l(xiāng)(l=4r），對于它們之間的靜電作用力的說法正確的是（設每次各球所帶電荷量的絕對值均相等） A.在帶同種電荷時大于帶異種電荷時的作用力 B.在帶異種電荷時大于帶同種電荷時的作用力 C.在都帶負電

4、荷時大于都帶正電荷時的作用力 D.大小與帶電性質無關，只取決于所帶電荷量 【答案】B 模型演練 １.兩個分別帶有電荷量和+的相同金屬小球（均可視為點電荷），固定在相距為的兩處，它們間庫侖力的大小為。兩小球相互接觸后將其固定距離變?yōu)?，則兩球間庫侖力的大小為 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】：兩帶電金屬球接觸后，它們的電荷量先中和后均分，由庫侖定律得：F＝k，F(xiàn)′＝k＝k.聯(lián)立得F′＝F，C項正確． ２.點電荷的平衡與運動 解決平衡與運動問題的基本思路仍是通過受力分析利用平衡條件或牛頓運動定律進行分析計算．

5、 (i)受力分析時除了重力、彈力、摩擦力外，還需注意靜電力與電場力． （ii）處理連接體、動態(tài)平衡等問題時與力學問題思路相同，通常需整體法與隔離法結合使用;分析點電荷的運動性質時仍需注意點電荷所受外力與初速度． （iii）注意對稱性的應用，如同一圓周上均勻分布的點電荷對位于圓心處的點電荷總作用力為零． (iv)同一直線上三個點電荷在靜電力作用下的平衡 ①處理技巧： 研究任意兩點電荷之間的電荷量關系、電性關系、到第三個電荷的距離關系時，對第三個點電荷應用平衡條件． ②規(guī)律 （I）三個點電荷的位置關系是“同性在兩邊，異性在中間”. 如果三個點電荷只在庫侖力的作用下在同一條直線上能夠

6、處于平衡狀態(tài)，則這三個電荷一定有兩個是同種電荷，一個是異種電荷，且兩個同性電荷分別在異性電荷的兩邊. （II）中間的點電荷所帶電荷量是三個點電荷中電荷量最小的；兩邊同性電荷中電荷量小距中間點電荷近.。 （III）三個點電荷的電荷量滿足 例３.如圖所示，在光滑絕緣的水平桌面上有四個小球，帶電量分雖為-q、Q、-q、Q。四個小球構成一個菱形，-q、-q的連線與-q、Q的連線之間的夾角為。若此系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，則正確的關系式可能是 A． B． C． D． 【答案】AC 例4.水平放置的光滑絕緣環(huán)上套有三個帶電小球，小球可在環(huán)上自由移動．如圖所示，是小球平衡后的可能位置圖

7、．甲圖中三個小球構成一個鈍角三角形，A點是鈍角三角形的頂點．乙圖中小球構成一個銳角三角形，其中三角形邊長DE>DF>EF．可以判斷正確的是 例4題圖 A．甲圖中A、B兩小球可能帶異種電荷 B．甲圖中三個小球一定帶等量電荷 C．乙圖中三個小球一定帶同種電荷 D．乙圖中三個小球帶電荷量的大小為Q D>QF>QE 【答案】C 【解析】：由于環(huán)對小球的作用力方向只能沿環(huán)的半徑方向，分析甲圖中Ｃ球的受力，由平衡條件可知ＡＢ兩球必帶有異種電荷，Ａ錯誤．分析Ｃ球受力（或分析Ｂ球）如圖甲所示， 例4答圖 由圖知ＢＣ間作用力大于ＡＣ間作用力且ＢＣ間距離大于

8、ＡＣ間距離，由庫侖定律知Ｂ所帶電荷量必大于Ａ所帶電荷量，Ｂ錯誤．分析Ｄ球受力由平衡條件知ＥＦ兩球必帶有同種電荷，再分析Ｅ球（或Ｆ球）受力由平衡條件知ＤＦ兩球也必須是帶有同種電荷，故三小球所帶電荷的電性必相同，Ｃ正確．由于DE>DF>EF，有，分析小球Ｆ受力如圖，則，結合庫侖定律可知，同理再分析Ｄ球受力可得，故Ｄ錯誤． 例5.三個質量相同的帶電小球，置于光滑絕緣的水平桌面上的一個邊長為L的正三角形的三個頂點上，如圖所示，已知a、b兩球皆帶正電荷q，現(xiàn)給c球一個恒定的拉力，使三個小球恰好在相對位置不變的情況下以相同的加速度一起做勻加速運動，問： 例5題圖 （1）c球帶什么性質的電荷，電荷

9、量為多少？ （2）恒力F應該為多大？ 【答案】（1）負電 2q（2） 【解析】：（1）a、b兩球間為庫侖斥力，若a與c之間、b與c之間也為庫侖斥力，則a、b間距只會增大而不能保持不變，所以c球只能帶負電. 模型演練 2.（07重慶16.）如圖，懸掛在O點的一根不可伸長的絕緣細線下端有一個帶電量不變的小球A. 在兩次實驗中，均緩慢移動另一帶同種電荷的小球B.當B到達懸點O的正下方并與A在同一水平線上，A處于受力平衡時，懸線偏離豎直方向的角度為θ，若兩次實驗中B的電量分別為q1和q2, θ分別為30°和45°.則q2/q1為 A.2 B.3

10、 C.2 D.3 3.在光滑絕緣的水平地面上放置著四個相同的金屬小球，小球A、B、C位于等邊三角形的三個頂點上，小球D位于三角形的中心，如圖所示?，F(xiàn)讓小球A、B、C帶等量的正電荷Q，讓小球D帶負電荷q，使四個小球均處于靜止狀態(tài)，則Q與q的比值為（ ） 練3圖 A. B. C.3 D. 【答案】D ３．點電荷的場 （i）單一點電荷的場 ①場源電荷電荷量相同時，離場源電荷越近場強越強；距場源電荷距離相同時，場源電荷電荷量越大，場強越強．場強公式

11、為． ②場強方向沿該點與場源電荷連線，場源電荷為正時背離場源電荷、場源電荷為負時指向場源電荷． ③點電荷電場中無場強相同的點：大小相同處方向不同，方向相同處大小不等． ④場源電荷為正時場中各點電勢為正，在場源電荷電荷量相同時離場源電荷越近的點電勢越高，在離場源電荷距離相等時場源電荷電荷量越大，電勢越高． 場源電荷為負時場中各點電勢為負，在場源電荷電荷量相同時離場源電荷越近的點電勢越低，在離場源電荷距離相等時場源電荷電荷量絕對值越大，電勢越低．（電勢公式為） ⑤距場源電荷距離相等處電勢相等，即點電荷的等勢面是以點電荷為中心的球面． ⑥由于場強等于電勢隨空間變化的最大變化率，故沿場源電

12、荷向外的直線上，離場源電荷越遠，相等長度上的電勢差越?。? （ii）多個場源電荷的場 ①場強的迭加 空間存在多個場源電荷時，某一點的場強等于每個場源電荷單獨存在時在該點產(chǎn)生的場強的矢量和． ②電勢的迭加 空間存在多個場源電荷時，某一點的電勢等于每個場源電荷單獨存在時在該點產(chǎn)生的電勢的代數(shù)和． ③若干個帶有等量電荷量的點電荷均勻分布在同一圓周上時，圓心處場強必為零． ④不等量兩個點電荷Ｑ１與Ｑ２（設Ｑ１＞Ｑ２），可等效為兩個等量點電荷Ｑ２與處于Ｑ１處的一個點電荷（Ｑ１－Ｑ２）的迭加． 兩不等量異種電荷的電場中,場強為零的點出現(xiàn)在連線的延長線上,且在電荷量較小的場源電荷Q2的外側.在

13、該點與Q2之間的連線上各點,場強方向與Q2在該點產(chǎn)生的場強方向相同;在連線的其它各點上場強方向與Q1產(chǎn)生的場強方向相同. 兩不等量同種電荷產(chǎn)生的電場中,場強為零的點出現(xiàn)在連線上,位置靠近電荷量較小的場源電荷Q2. ⑤幾種常見點電荷的電場線或等勢線分布示意圖 圖1 甲圖中是兩等量異種點電荷的電場線與等勢線分布 乙圖中是兩等量同種正電荷的電場線與等勢線分布 丙圖中是兩不等量異種點電荷的電場線分布 丁圖中是兩不等量同種點電荷的等勢線分布 戊圖中是一正三負三個點電荷的電場線分布 己圖中是兩正兩負四個點電荷的等勢線分布 電場線與等勢面是正交的，由電場線可確定等勢線，反之亦然．

14、例6.如圖所示，在某一點電荷Q產(chǎn)生的電場中，有a、b兩點。其中a點的場強大小為Ea，方向與ab連線成120°角；b點的場強大小為Eb，方向與ab連線成150°角。則關于a、b兩點場強大小及電勢高低說法正確的是 例6題圖 A．Ea=3Eb B． C． D．Ea=3Eb 【答案】A 例7．如圖所示，三個同心圓是同一個點電荷周圍的三個等勢面，已知這三個圓的半徑之比為1：2：3 。A、B、C依次為這三個等勢面上的點（圖中未標出），且這三點在同一條電場線上。A、C兩點的電勢依次為φA=10V和φC=2V，

15、則B點的電勢是（ B ） + ABC 例7題圖 A.一定等于6V B.一定低于6V C.一定高于6V D.無法確定 【答案】B 【解析】：由于點電荷的電場中離點電荷越遠場強越小，即電勢隨空間的變化率越小，在時有，即，所以，Ｂ正確． 例8.如圖所示，A，B，C，D，E是半徑為r的圓周上等間距的五個點，在這些點上各固定一個點電荷，除A點處的電量為－q外，其余各點處的電量均為+q，則圓心O處 例8題圖 A．場強大小為，方向沿OA方向 B．場強大小為，方向沿AO方向 C．場強大小為，方向沿OA方向 D．場強大小為

16、，方向沿AO方向 【答案】C 模型演練 4.圖中a、b是兩個點電荷，它們的電量分別為Q1、Q2，MN是ab連線的中垂線，P是中垂線上的一點。下列哪中情況能使P點場強方向指向MN的左側 練4圖 P M 左 右 a b N A．Q1、Q2都是正電荷，且Q1|Q2| C．Q1是負電荷，Q2是正電荷，且|Q1||Q2| 【答案】ACD 5如圖所示，在正六邊形的a、c兩個頂點上各放一帶正電的點電荷，電荷量的大小都是q1，在b、d兩個頂點上，各放一帶負電的點電荷，電

17、荷量的大小都是q2，q1>q2.已知六邊形中心O點處的場強可用圖中的四條有向線段中的一條來表示，它是哪一條(　　) 練5圖 A．E1　　　　　　　 B．E2 C．E3 D．E4 【答案】B 【解析】：四個點電荷在O點產(chǎn)生的場強矢量如圖所示． 練5答圖 大小關系為Ea＝Ec>Eb＝Ed，Eb與Ed的合矢量沿OC方向；Ea與Ec的合矢量沿Oe方向；故總的場強合矢量沿Od與Oe之間的一個方向，即沿E2方向． 6如圖所示的真空空間中，僅在正方體中的黑點處存在著電荷量大小相等的點電荷，則圖中a、b兩點電場強度和電勢均相同的是c 【答案】C 【解

18、析】：中心處點電荷距ab距離相等，但下方兩電荷距a點近，由場的迭加可判定Ａ圖中ab兩點場強大小方向都不相同，電勢也不相等，Ａ錯誤．Ｂ圖中正負點電荷與b點等距，但正電荷距a點近，負電荷距b點近，且無對稱性，同理可判定ab兩點的場強與電勢都不相同，Ｂ錯誤．Ｃ圖中ab兩點位于正負等量點電荷的連線中垂線上且關于連線的中點對稱，可知ab兩點電勢都等于零，場強的大小與方向也相等，Ｃ正確．Ｄ圖中ab兩點的位置具有一定的對稱性，兩點的電勢相等，場強大小相等但方向不同，Ｄ錯誤． 7.水平面上有一邊長為L的正方形，其a、b、c三個頂點上分別固定了三個等量的正點電荷Q，將一個電量為+q的點電荷分別放在正方形中心點

19、O點和正方形的另一個頂點d點處，兩處相比，下列說法正確的是 （ ） 練7圖 A．q在d點所受的電場力較大 B．q在d點所具有的電勢能較大 C．d點的電勢高于O點的電勢 D．q在兩點所受的電場力方向相同 【答案】D 8．圖中甲，MN為很大的薄金屬板（可理解為無限大），金屬板原來不帶電。在金屬板的右側，距金屬板距離為d的位置上放入一個帶正電、電荷量為q的點電荷，由于靜電感應產(chǎn)生了如圖甲所示的電場分布。P是點電荷右側，與點電荷之間的距離也為d的一個點，幾位同學想求出P點的電場強度大小，但發(fā)現(xiàn)問題很難。幾位同學經(jīng)過仔細研究，從圖乙所示的電場得到了一些啟示，經(jīng)過查閱資料

20、他們知道：圖甲所示的電場分布與圖乙中虛線右側的電場分布是一樣的。圖乙中兩異號點電荷量的大小均為q，它們之間的距離為2d，虛線是兩點電荷加線的中垂線。由此他們分別求出了P點的電場強度大小，一共有以下四個不同的答案（答案中k為靜電力常量），其中正確的是 練8圖 A． B．　　　　　C． D． 【答案】A 9.如圖所示，點電荷+4Q與+Q分別固定在A、B兩點，C、D兩點將AB連線三等分?，F(xiàn)使一個帶負電的檢驗電荷，從C點開始以某一初速度向右運動，不計檢驗電荷的重力．則關于該電荷在CD之間的運動，下列說法中可能正確的是 （ ） 練9圖

21、 A．一直做減速運動，且加速度逐漸變小 B．做先減速后加速的運動 C．一直做加速運動，且加速度逐漸變小 D．做先加速后減速的運動 【答案】AB ４.點電荷在電場中的電勢能大小的判定 （i）由定義判斷 正電荷在電勢高的地方電勢能大，而負電荷在電勢高的地方電勢能小. （ii）由電場線判斷 ①正電荷順著電場線的方向移動時，電勢能逐漸減小；逆著電場線的方向移動時，電勢能逐漸增大. ②負電荷順著電場線的方向移動時，電勢能逐漸增大；逆著電場線的方向移動時，電勢能逐漸減小. （iii）由場源電荷判斷 ①場源電荷為正電荷時，離場源電荷越近，正電荷的電勢能越大，負電荷的電勢能越小.

22、 ②場源電荷為負電荷時，離場源電荷越近，正電荷的電勢能越小，負電荷的電勢能越大. （iv）由電場力做功判斷 電場力做正功，點電荷（無論是正電荷還是負電荷）從電勢能較大的地方移向電勢能較小的地方，反之，如果電荷克服電場力做功，那么電荷將從電勢能較小的地方移向電勢能較大的地方. （v）由圖線判斷 在圖象中,各點縱坐標表示電勢能的大小,圖線斜率表示電場力的大小與方向,也可間接反映場強的大小與方向. （iv）由能量守恒判斷 電荷在運動中只受到電場力時,動能與電勢能之和不變,則在動能大處電勢能小,反之亦然. 例9.如圖所示，在光滑絕緣水平面上，兩個帶等量正電荷的點電荷M、N分別固定在A

23、、B兩點，O為AB連線的中點，CD為AB的垂直平分線．在CD之間的F點由靜止釋放一個帶負電荷的小球P(設不改變原來的電場分布)，在以后的一段時間內，P在CD連線上做往復運動，則下列說法正確的是 (　　) 例9題圖 A．若小球P所帶電荷量緩慢減小，則它往復運動過程中每次經(jīng)過O點時的速率不斷減小 B．若小球P所帶電荷量緩慢減小，則它往復運動過程中的振幅不斷減小 C．若點電荷M、N所帶電荷量同時等量地緩慢增大，則小球P往復運動過程中周期不斷減小 D．若點電荷M、N所帶電荷量同時等量地緩慢增大，則小球P往復運動過程中振幅不斷減小 【答案】ACD 例10.如圖所示，正點電荷2Q

24、、Q分別置于 M、N兩點，O點為MN連線的中點。點a、b在MN連線上，點c、d在MN中垂線上，它們都關于O點對稱。下列說法正確的是 M N O a b c d 2Q Q 例10題圖 A．O點的電勢高于c點的電勢 B．a(chǎn)、b兩點的電場強度相同 C．電子在a點的電勢能大于在b點的電勢能 D．將電子沿直線從c點移到d點，電場力對電子先做負功后做正功 【答案】A 【解析】：可將２Ｑ的點電荷看作是由兩個電荷量都是Ｑ的兩個點電荷Ｓ、Ｔ組成，設其中一個點電荷Ｓ與Ｎ處的點電荷組成了一對等量正點電荷。由于一對等量正電荷在a、b兩點處產(chǎn)生的電勢相等，在c、d處產(chǎn)生的電勢也相等，

25、但都低于Ｏ點處的電勢。Ｍ處的另一電荷Ｔ在c、d處產(chǎn)生的電勢相等但都低于在Ｏ點處產(chǎn)生的電勢，在a點產(chǎn)生的電勢大于在b點處產(chǎn)生的電勢，則在此電場中由電勢疊加可知：a點電勢高于b點電勢，c、d兩點電勢仍相等但低于Ｏ點電勢，故電子在a點時的電勢能小于在b點時的電勢能，電子沿直線從c點移到d點電勢能先減小后增大，電場力先做正功后做負功，Ａ正確ＣＤ錯誤。在等量同種電荷的電場中a、b兩點的場強大小相等、方向相反，而點電荷Ｔ在a點產(chǎn)生的電場強度方向與兩點電荷產(chǎn)生的電場強度方向相同，在b點處則相反，由電場疊加可知a點場強一定大于b點電場強度，Ｂ錯誤。 例11.四個等量異種點電荷分別放置于正方形的頂點上,a 、

26、b分別為所在邊的中點,如圖所示.一點電荷從圖中a點沿直線移到b點的過程中,下列說法正確的是 例11題圖 A.靜電力對電荷做正功,電荷的電勢能減小 B.靜電力對電荷做負功,電荷的電勢能增加 C.電荷所受的靜電力先增加后減小 D.電荷所受的靜電力先減小后增加 【答案】D 例12.兩個點電荷Q1、Q2固定于x軸上,將一帶正電的試探電荷從足夠遠沿x軸負方向移近Q2(位于坐標原點O).在移動過程中,試探電荷的電勢能隨位置的變化關系如圖所示.則下列判斷正確的是 M點電勢為零,N點場強為零 M點場強為零,N點電勢為零 Q1帶負電,Q2帶正電,且Q2電荷量較小 Q1帶正電,

27、Q2帶負電,且Q2電荷量較小 【答案】AC 【解析】:由知;在關系圖象中圖線斜率表示電場力,由知,故A正確B錯誤.因在范圍內存在場強為零的點,則必有.由于在范圍內各點場強方向與Q2產(chǎn)生的場強方向相同,在范圍內各點場強方向與Q1產(chǎn)生的場強方向相同,又由圖線知正試探電荷在在范圍內靠近場源電荷運動時電勢能減小,電場力做正功,則此范圍內各點場強方向沿x軸負方向,故可知Q1帶負電,Q2帶正電,C正確D錯誤. 三模型演練 10.如圖所示，在x軸上關于原點O對稱的兩點固定放置等量異種點電荷＋Q和－Q，x軸上的P點位于－Q的右側．下列判斷正確的是 練10圖 A．在x軸上還有一點與P點電場

28、強度相同 B．在x軸上還有兩點與P點電場強度相同 C．若將一試探電荷＋q從P點移至O點，電勢能增大 D．若將一試探電荷＋q從P點移至O點，電勢能減小 【答案】AC 11.如圖所示，在一真空區(qū)域中，AB、CD是圓O的兩條直徑，在A、B兩點上各放置一個電荷量為+ Q的點電荷,關于C、D兩點的電場強度和電勢，下列說法正確的是 練11圖 (A) 場強相同，電勢相等 (B) 場強不相同，電勢相等 (C )將一正電荷從C點移到D點，電場力不做功 (D )將一正電荷從C點移到D點，電場力做正功 【答案】BC 【解析】：由于Ａ處電荷在Ｃ點產(chǎn)生的場強大小、電勢與Ｂ處電荷在Ｄ點產(chǎn)生

29、的場強大小、電勢相同，Ａ處電荷在Ｄ點產(chǎn)生的場強大小、電勢與Ｂ處電荷在Ｃ點產(chǎn)生的場強大小、電勢相同，則由場的疊加、電勢的疊加可知ＣＤ兩點處的電勢相等，場強大小相等，但方向不同（Ｃ點處場強方向斜向右上方，Ｄ點處場強方向斜向左下方），Ａ錯誤Ｂ正確。由于ＣＤ兩點等勢，且對于確定電荷電場力做功與路徑無關只取決于始末位置的電勢差，Ｃ正確Ｄ錯誤。 12.如圖所示，經(jīng)過AoB三點的直線上有兩個等量的正點電荷，經(jīng)過aod三點的直線是兩點電荷連線的垂直平分線，已知ab=bo=co=cd．下列說法正確的是 （ ） 練12圖 A．把一正試探電荷沿直線從a移到b，再把它從b移到o，此過程中電場力做的功

30、一定相等 B．把一正試探電荷沿直線從a移到o，再把它從o移到d，電場力做的總功等于零 C．把一正試探電荷從o點開始沿直線oba勻速移動到無限遠處的過程中，電場力做功的功率先減小后增大 D．把一正試探電荷從o點開始沿直線oba勻速移動到無限遠處的過程中，電場力做的總功等于零 13.如圖所示，直角坐標系xOy，在x軸上固定著關于O點對稱的等量異號與點電荷+Q和-Q，C、D、E三點的坐標分別為C（O，a），D（b，0）和E（b、a）。將一個點電荷+q從O移動到D，電場力對它做功為W1，將這個點電荷從C移動到E，電場力對它做功為W2。下列判斷正確的是（ ） 練13圖 A．兩次

31、移動電荷電場力都做正功，并且W1=W2 B．兩次移動電荷電場力都做正功，并且W1>W2 C．兩次移動電荷電場力都做負功，并且W1= W2 D．兩次移動電荷電場力都做負功，并且W1>W2 【答案】B 14.在真空中A、B兩點分別放置等量異種電荷，在電場中通過A、B兩點的豎直平面內對稱位置取一個矩形路徑abcd，如圖10所示，現(xiàn)將一電子沿abcd移動一周，則下列判斷正確的是 (　　) 練14圖 A．由a→b電場力做正功，電子的電勢能減小 B．由b→c電場對電子先做負功，后做正功，總功為零 C．由c→d電子的電勢能一直增加 D．由d→a電子的電勢能先減小后增加，電勢能總增

32、加量為零 【答案】BD 【解析】：如圖所示， 練14答圖 實線表示電場線，虛線表示等勢面，可以判斷電子由a→b過程中，電場力做負功，電勢能增加，由c→d過程中，電場力做正功，電勢能減小，故A、C錯誤；因Ubf>0，Ufc<0，故電子由b→c過程中，Wbf<0，Wfc>0，但因Ubc＝0，故電場力做的總功為零，B正確；又因Ude<0，Uea>0，故電子由d→a的過程中，Wde>0，Wea<0，電子的電勢能先減小后增加，因Uda＝0，電子由d→a電場力做的總功為零，電子的電勢能總的增加量為零，D正確． 15.位于A、B處的兩個帶有不等量負電的點電荷在平面內電勢分布如圖所示，圖中實線表

33、示等勢線，則 練15圖 A．a(chǎn)點和b點的電場強度相同 B．正電荷從c點移到d點，電場力做正功 C．負電荷從a點移到c點，電場力做正功 D．正電荷從e點沿圖中虛線移到f點，電勢能先減小后增大 【答案】CD 16.真空中，兩個相距L的固定點電荷E、F所帶電荷量大小分別是QE和QF，在它們共同形成的電場中，有一條電場線如圖中實線所示，實線上的箭頭表示電場線的方向．電場線上標出了M、N兩點，其中N點的切線與EF連線平行，且∠NEF>∠NFE．則 練16圖 A．E帶正電，F(xiàn)帶負電，且 B．在M點由靜止釋放一帶正電的檢驗電荷，檢驗電荷將沿電場線運動到N點 C．過N點的等

34、勢面與過N點的切線垂直 D．負檢驗電荷在M點的電勢能大于在N點的電勢能 【答案】AC 17.如圖所示，在y軸上關于O點對稱的A、B兩點有等量同種點電荷+Q，在x軸上C點有點電荷-Q，且CO=OD，∠ADO=600。下列判斷正確的是 練17圖 A.O點電場強度為零 B.D點電場強度為零 C.若將點電荷+q從O移向C，電勢能增大 D.若將點電荷-q從O移向C，電勢能增大 【答案】BD 18.如圖所示，點電荷A、B均帶負電，點C與A、B構成一等腰直角三角形，，O為AB連線的中點，D為AB連線上的一點，已知C點的場強方向與A、B連線垂直，下列分析正確的是（ ）

35、練18圖 A．O點的場強為0 B．C、D兩點電勢 C．D點的場強方向沿AO連線指向O D．將一正電荷從C點移到O點，電荷的電勢能增大 【答案】A 【解析】：由于AB到C點距離相等，兩電荷在C點產(chǎn)生的場強方向與CO夾角相等，且C點場強方向垂直于AB即沿CO方向，可知兩電荷所帶電荷量相等，故兩電荷連線的中點處場強一定為零，A正確。由兩等量負電荷產(chǎn)生的電場中的等勢線分布可知，中點O是兩點電荷連線上電勢最高點卻是中垂線上的電勢最低點，即有，則當正電荷從C移動到O時其電勢能減小，BD錯誤。由點電荷產(chǎn)生的電場知AB在D點產(chǎn)生的電場方向相反，點電荷A在D點產(chǎn)生的電場大于B在D

36、點產(chǎn)生的電場，再由場的疊加知D點場強方向與A在該點產(chǎn)生的場強方向相同，C錯誤。 19.如圖所示，Q1、Q2為兩個被固定的正負點電荷，在它們的連線的延長線上有a、b、c三點，a是bc的中點，其中a點的電場強度恰好為零?，F(xiàn)有一正檢驗電荷q以一定的初速度沿直線從b點運動到c點（q只受電場力作用），則 + - · · · b Q1 a c Q2 練19圖 A．電荷q的電勢能先增加后減少 B．電荷q的動能先增加后減少 C．電荷q在b、c兩點的加速度方向相反 D．電場中a點電勢高于c點電

37、勢 【答案】ACD 20.現(xiàn)有兩個邊長不等的正方形ABCD和abcd，如圖所示，且Aa、Bb、Cc、Dd間距相等。在AB、AC、CD、DB的中點分別放等量的正點電荷或負點電荷。則下列說法中正確的是 練20圖 A.O點的電場強度和電勢均為零 B.把一負點電荷沿著b→d→c的路徑移動時，電場力做功為零 C.同一點電荷在a、d兩點所受電場力相同 D.將一正點電荷由a點移到b點電勢能減小 【答案】BCD 【解析】：由點電荷產(chǎn)生的場強進行矢量疊加可知Ｏ點電場強度不為零，由于等量異種點電荷連線中垂線上各點電勢都為零，再由電勢疊加知Ｂ、b、Ｏ、c、Ｃ各點電勢都應為零，Ａ錯誤。由于b

38、、c等勢，故Ｂ正確。由對稱性可知，兩正電荷在a點產(chǎn)生的場強為零，該點總場強等于兩負電荷在該處產(chǎn)生的場強，同理d點處的場強等于兩正電荷在該處產(chǎn)生的電場，它們大小相等方向相同，Ｃ正確。再由對稱性可知，ＡＢ間正電荷、ＣＤ間負電荷都不對運動電荷做功，而ＡＣ間正電荷、ＢＤ間負電荷對運動電荷都是做正功，即總電場力對電荷做正功，故其電勢能減少，Ｄ正確。 21.如圖，帶正電的點電荷固定于Q點，電子在庫侖力作用下，做以O為焦點的橢圓運動。M、P、N為橢圓上的三點，P點是軌道上離Q最近的點。電子在從M到達N點的過程中 練21圖 A．速率先增大后減小 B．速率先減小后增大 C.電勢

39、能先減小后增大 D．電勢能先增大后減小 【答案】AC 【解析】：電子從M→P→N的運動過程中，先靠近帶正電的點電荷再遠離該點電荷，所以電子受到的庫侖力先做正功后做負功，因此電勢能先減小后增大，速率先增大后減小，ＡＣ正確． 22.光滑的絕緣水平面上，有一個正方形abcd，頂點a、c處分別固定一個正點電荷，電荷量相等，如圖所示。若將一個帶負電的粒子置于b點，自由釋放，經(jīng)過bd中點O，粒子將沿著對角線bd往復運動。則 練22圖 A．粒子從b點運動到d點的過程中，先作加速運動，后作減速運動 B．粒子從b點運動到d點的過程中。電勢能與機械能之和先增大，后減小 C．若粒子在運

40、動過程中帶電量緩慢減小，則它往復運動過程中振幅不斷減小 D．若粒子在運動過程中帶電量緩慢減小，則它往復運動過程中每次經(jīng)過O點時的速率不斷減小 【答案】D a b cc d O 練22答圖 23.如圖所示勻強電場E的區(qū)域內，在O點處放置一點電荷＋Q，a、b、c、d、e、f為以O點為球心的球面上的點，aecf平面與電場線平行，bedf平面與電場線垂直，則下列說法中正確的是 練23圖 A．b、d兩點的電場強度相同 B．a(chǎn)點的電勢等于f點的電勢 C．點電荷＋q在球面上任意兩點之間移動時，電場力一定做功 D．將點電荷＋q在球面上任意兩點之間移動，從球面上a點移動到c點的電勢能變化量最大 【答案】D 25