專題九 第30練 電場線 等勢面及運(yùn)動(dòng)軌跡問題- 高考物理 必刷專題綜合練

第30練電場線等勢面及運(yùn)動(dòng)軌跡問題◆建議用時(shí):5分鐘1.(2018·天津,3,6分,難度★)如圖所示,實(shí)線表示某電場的電場線(方向未標(biāo)出),虛線是一帶負(fù)電的粒子只在電場力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡,設(shè)M點(diǎn)和N點(diǎn)的電勢分別為φM、φN,粒子在M和N時(shí)加速度大小分別為aM、aN,速度大小分別為vM、vN,電勢能分別為EpM、EpN。下列判斷正確的是()A.vM<vN,aM<aN B.vM<vN,φM<φNC.φM<φN,EpM<EpN D.aM<aN,EpM<EpN答案D解析電場力方向斜向右下,粒子帶負(fù)電,可知電場線的方向?yàn)閺挠蚁轮赶蜃笊?則N點(diǎn)電勢低于M點(diǎn)電勢,即φM>φN,選項(xiàng)B、C均錯(cuò)誤;電場線疏密表示電場強(qiáng)度大小,故N點(diǎn)電場強(qiáng)度大于M點(diǎn)電場強(qiáng)度,帶電粒子只受電場力,故aM<aN;由于電場力指向運(yùn)動(dòng)軌跡的凹側(cè),故帶電粒子從N點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)時(shí)加速,從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)時(shí)減速,一定有vM>vN,則有EkM>EkN,由能量守恒定律可得EpM<EpN,選項(xiàng)A錯(cuò)誤、選項(xiàng)D正確。2.(2017·天津,7,6分,難度★★)(多選)如圖所示,在點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場中,實(shí)線MN是一條方向未標(biāo)出的電場線,虛線AB是一個(gè)電子只在靜電力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡。設(shè)電子在A、B兩點(diǎn)的加速度大小分別為aA、aB,電勢能分別為EpA、EpB。下列說法正確的是()A.電子一定從A向B運(yùn)動(dòng)B.若aA>aB,則Q靠近M端且為正電荷C.無論Q為正電荷還是負(fù)電荷一定有EpA<EpBD.B點(diǎn)電勢可能高于A點(diǎn)電勢答案BC解析電子的運(yùn)動(dòng)可能從A向B做減速運(yùn)動(dòng),也可能從B向A做加速運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò);由曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),合外力總指向彎曲軌跡的內(nèi)側(cè),故電場方向由M指向N,故B點(diǎn)的電勢一定低于A點(diǎn)電勢,故D錯(cuò);若aA>aB,則場源電荷必在M端,一定為正電荷,故B正確;電子從A運(yùn)動(dòng)到B做減速運(yùn)動(dòng),電場力做負(fù)功,電勢能增加,故EpA<EpB,故C正確。3.(2017·海南,2,4分,難度★)(多選)關(guān)于靜電場的電場線,下列說法正確的是()A.電場強(qiáng)度較大的地方電場線一定較密B.沿電場線方向,電場強(qiáng)度一定越來越小C.沿電場線方向,電勢一定越來越低D.電場線一定是帶電粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的軌跡答案AC解析電場強(qiáng)度與電場線的密集程度有關(guān)。電場線越密,電場強(qiáng)度越大;反之則越小,故A正確;沿電場線方向,電勢一定越來越低但電場強(qiáng)度不一定越來越小,比如正電荷的電場線沿電場線電場強(qiáng)度越來越小;沿電場線方向,電勢一定越來越低,故B錯(cuò)誤,C正確;電場線并不實(shí)際存在,它只是人為的輔助工具,而帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡是實(shí)際存在的,故D錯(cuò)誤。4.(2016·全國2,15,6分,難度★★)如圖,P是固定的點(diǎn)電荷,虛線是以P為圓心的兩個(gè)圓。帶電粒子Q在P的電場中運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)軌跡與兩圓在同一平面內(nèi),a、b、c為軌跡上的三個(gè)點(diǎn)。若Q僅受P的電場力作用,其在a、b、c點(diǎn)的加速度大小分別為aa、ab、ac,速度大小分別為va、vb、vc。則()A.aa>ab>ac,va>vc>vb B.aa>ab>ac,vb>vc>vaC.ab>ac>aa,vb>vc>va D.ab>ac>aa,va>vc>vb答案D解析根據(jù)庫侖定律F=kqQqPr2和牛頓第二定律F=ma,又因?yàn)镼僅受P的電場力作用,可得a∝F∝1r2,已知ra>rc>rb,可得ab>ac>aa,A、B項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)運(yùn)動(dòng)軌跡可判斷Q受到的電場力為斥力,靠近P的過程中,電場力做負(fù)功,動(dòng)能減小,可得Eka>Ekc>Ekb,即v5.(2016·全國3,15,6分,難度★)關(guān)于靜電場的等勢面,下列說法正確的是()A.兩個(gè)電勢不同的等勢面可能相交B.電場線與等勢面處處相互垂直C.同一等勢面上各點(diǎn)電場強(qiáng)度一定相等D.將一負(fù)的試探電荷從電勢較高的等勢面移至電勢較低的等勢面,電場力做正功答案B解析電場中電勢相同的點(diǎn)組成的面叫等勢面,電場線與等勢面垂直,且電勢相同的點(diǎn)電場強(qiáng)度不一定相同;電場