10.1-電勢(shì)能和電勢(shì)--【新教材】人教版(2019)高中物理必修第三冊(cè)同步練習(xí)

第=page22頁，共=sectionpages22頁電勢(shì)能和電勢(shì)同步練習(xí)一、單選題下列說法中正確的是(????)A.正電荷放于電勢(shì)越低處,電勢(shì)能越小

B.負(fù)電荷放于電場(chǎng)線越密處,電勢(shì)能越小

C.正電荷由電勢(shì)低處移到電勢(shì)高處,電場(chǎng)力作正功

D.負(fù)電荷沿電場(chǎng)線移動(dòng),電勢(shì)能減小如圖所示,AB為電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線,電場(chǎng)方向由A指向B,以下說法正確的是(????)

A.該電場(chǎng)一定是勻強(qiáng)電場(chǎng)

B.負(fù)電荷放在B點(diǎn)所受電場(chǎng)力方向向右

C.A點(diǎn)的電勢(shì)一定低于B點(diǎn)電勢(shì)

D.負(fù)電荷放在B點(diǎn)的電勢(shì)能比放在A點(diǎn)的電勢(shì)能大某區(qū)域的電場(chǎng)線分布如圖所示,A,B為同一條電場(chǎng)線上的兩點(diǎn),則下列說法中正確的是(

)

A.電勢(shì)φA>φB

B.電場(chǎng)強(qiáng)度的大小EA>EB

C.將正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)電場(chǎng)力做負(fù)功有如圖所示,在勻強(qiáng)電場(chǎng)中有O、A、B三點(diǎn),OA=OB=5cm,其中O、A電勢(shì)分別為0V、5V,OA與OB的夾角為120°,A、B在同一條豎直線上。現(xiàn)有一不計(jì)重力、帶電量為e的粒子以4eV的動(dòng)能從A點(diǎn)沿AO方向飛入電場(chǎng),經(jīng)過B點(diǎn)時(shí),動(dòng)能與在A點(diǎn)時(shí)相同,且在同一條豎直線上,則下列說法正確的是

A.該帶電粒子帶正電

B.粒子運(yùn)動(dòng)過程中,電場(chǎng)力一直做正功

C.粒子能運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn),且在O點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能為零

D.該電場(chǎng)強(qiáng)度大小為200V/m,方向水平向左如圖所示,O點(diǎn)是正六邊形abcdef的中心,空間有一勻強(qiáng)電場(chǎng),恰好與正六邊形平面平行(圖中未畫出)。已知正六邊形邊長(zhǎng)L=3,a、c、e三點(diǎn)的電勢(shì)分別為φa=1?V、φc=4?V、φA.O點(diǎn)的電勢(shì)為23?V

B.電場(chǎng)強(qiáng)度的方向由a指向d

C.一電子從f點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn),電勢(shì)能增加了3?一帶電粒子僅在電場(chǎng)力作用下從A點(diǎn)開始以?v0做直線運(yùn)動(dòng),其v?t圖象如圖所示．粒子在t0時(shí)刻運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),3t0時(shí)刻運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn),下列判斷正確的是(????)A.A,B,C三點(diǎn)的電勢(shì)關(guān)系為φB>φA>φC

B.A,B,C三點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小關(guān)系為EC>EB>EA

C.粒子從A點(diǎn)經(jīng)B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C在真空中A、B兩點(diǎn)分別放有異種點(diǎn)電荷?Q和+2Q,以A、B連線中點(diǎn)O為圓心作一圓形路徑acbd,如圖所示,則下列說法正確的是(????)

A.場(chǎng)強(qiáng)大小關(guān)系有Ea=Eb、Ec=Ed

B.電勢(shì)高低關(guān)系有φa>φb、φc>如圖是某一點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線,A,B是電場(chǎng)線上的兩點(diǎn),一負(fù)電荷q僅在電場(chǎng)力作用下以初速度v0從A向B運(yùn)動(dòng)并經(jīng)過B點(diǎn),一段時(shí)間后q以速度v又一次經(jīng)過A點(diǎn),且v與v0的方向相反,則以下說法中正確的是(????)

A.A,B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度是EA<EB

B.負(fù)電荷q先后經(jīng)過A點(diǎn)的速度大小v0=v

C.負(fù)電荷q在A,B兩點(diǎn)的電勢(shì)能EpA某區(qū)域電場(chǎng)線如圖所示,A、B為區(qū)域上兩點(diǎn),下列說法正確的是(????)

A.正電荷在A點(diǎn)所受電場(chǎng)力比在B點(diǎn)所受電場(chǎng)力小

B.A點(diǎn)電勢(shì)低于B點(diǎn)電勢(shì)

C.正電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能大于在B點(diǎn)的電勢(shì)能

D.將電子從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn),電場(chǎng)力做正功如圖所示,A、B兩點(diǎn)各放有電量為+Q和+3Q的點(diǎn)電荷,A、B、C、D四點(diǎn)在同一直線上,且AC=CD=DB,將一正電荷從C點(diǎn)沿直線移到D點(diǎn),則說法正確的是(????)A.電場(chǎng)力一直做正功

B.

電場(chǎng)力一直做負(fù)功

C.電場(chǎng)力先做正功再做負(fù)功

D.正電荷在C點(diǎn)的電勢(shì)能EC大于在D點(diǎn)的電勢(shì)能二、多選題空間存在著平行于x軸方向的靜電場(chǎng),A、M、O、N、B為x軸上的點(diǎn),OA<OB,OM=ON,一帶正電的粒子在AB間的電勢(shì)能Ep隨x的變化規(guī)律為如圖所示的折線,則下列判斷中正確的是(????)A.AO間的電場(chǎng)強(qiáng)度等于OB間的電場(chǎng)強(qiáng)度

B.M點(diǎn)電勢(shì)比N點(diǎn)電勢(shì)低

C.若將一帶負(fù)電的粒子從M點(diǎn)靜止釋放,它一定能通過N點(diǎn)

D.該粒子從M向O移動(dòng)過程中,所受電場(chǎng)力做正功如圖所示,在真空中固定兩個(gè)等量異號(hào)點(diǎn)電荷+Q和-Q,圖中O點(diǎn)為兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn),P點(diǎn)為連線上靠近-Q的一點(diǎn),MN為過O點(diǎn)的一條線段,M點(diǎn)與N點(diǎn)關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱,NO=PO.下列說法中正確的是A.同一個(gè)試探電荷在M、N兩點(diǎn)所受的電場(chǎng)力相同

B.N、P兩點(diǎn)的電勢(shì)相同

C.將帶正電的試探電荷從M點(diǎn)沿直線移到N點(diǎn)的過程中,電荷的電勢(shì)能先增大后減小

D.將一電子從N點(diǎn)移到P點(diǎn),電子的電勢(shì)能增大一帶負(fù)電的粒子只在電場(chǎng)力作用下沿x軸正方向運(yùn)動(dòng),其電勢(shì)能Ep隨位移x變化的關(guān)系如圖所示,其中0～x2段是關(guān)于直線x=x1對(duì)稱的曲線,x2～x3段是直線A.x2～x3段做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

B.x1處電場(chǎng)強(qiáng)度為零

C.粒子經(jīng)過x1處時(shí)動(dòng)能最大

D.在0、x三、計(jì)算題如圖所示,在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,有一電荷量為q=4×10?7C的負(fù)點(diǎn)電荷從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),電場(chǎng)力做功為WAB=3.2×10?6J,AB間距離L=4m(1)B、A間電勢(shì)差UBA是多少(2)電場(chǎng)強(qiáng)度E是多大?(3)如果A點(diǎn)的電勢(shì)為?4V,求B點(diǎn)的電勢(shì)為多大?電荷量q′=4×10?6C的正電荷在A點(diǎn)具有的電勢(shì)能是多少?

在真空中O點(diǎn)放一個(gè)正點(diǎn)電荷Q=+1.0×10?9C,直線MN通過O點(diǎn),OM的距離r=30cm,如圖所示。已知φN=0,k=?9.0×109Nm2/C2,求

(1)M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小?

(2)若把一電荷量為q=??2.0×10?10C的負(fù)點(diǎn)電荷從M點(diǎn)移動(dòng)到N點(diǎn)的過程中電場(chǎng)力做功WMN=??3.0×10?9如圖甲所示,一帶電荷量為+q、質(zhì)量為m的小物塊處于一傾角θ=37°的光滑斜面上,當(dāng)整個(gè)裝置被置于一水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中時(shí),小物塊恰好沿斜面勻速下滑。g為重力加速度,sin37°=0.6,cos37°=0.8。

(1)求勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小。(2)若僅將電場(chǎng)強(qiáng)度大小減小為原來的一半而方向不變,使小物塊以初速度v0自底端開始向上滑動(dòng),(3)在滿足(2)條件下,求小物塊達(dá)到最高點(diǎn)處的電勢(shì)能(選取底端電勢(shì)為零)。

正確正確答案和詳細(xì)解析1.【正確正確答案】A

【詳細(xì)解析】【分析】

此題考查電勢(shì)高低與電勢(shì)能高低的關(guān)系,正電荷在電勢(shì)越高的地方電勢(shì)能越大,而負(fù)電荷在電勢(shì)越高的地方電勢(shì)能越小,電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減小,電場(chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能增大。

【解答】

解:AC、正電荷在電勢(shì)高的地方電勢(shì)能大,在電勢(shì)能低的地方電勢(shì)能??；正電荷由電勢(shì)低處移到電勢(shì)高處,電場(chǎng)力作負(fù)功．故選項(xiàng)A正確,C錯(cuò)誤

B、負(fù)電荷放于電場(chǎng)線越密處,受到的電場(chǎng)力大,但不能判斷出電荷的電勢(shì)能的大?。蔅錯(cuò)誤．

D、負(fù)電荷沿電場(chǎng)線的方向移動(dòng),由于負(fù)電荷受力的方向與電場(chǎng)線的方向相反,電場(chǎng)力做負(fù)功,電荷的電勢(shì)能增大．故D錯(cuò)誤；

故選:A

2.【正確正確答案】D

【詳細(xì)解析】解:A、由于一根電場(chǎng)線無法知道電場(chǎng)線的疏密,故不能判定是勻強(qiáng)電場(chǎng)．故A錯(cuò)誤．

B、負(fù)電荷在B點(diǎn)所受電場(chǎng)力方向水平向左．故B錯(cuò)誤．

C、沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低,則A點(diǎn)的電勢(shì)高于B點(diǎn)的電勢(shì)．故C錯(cuò)誤．

D、負(fù)電荷從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn),電場(chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能增加,所以負(fù)電荷放在B點(diǎn)的電勢(shì)能比A點(diǎn)的電勢(shì)能大．故D正確．

故選:D

勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線為等間距的平行直線,沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低,負(fù)電荷所受電場(chǎng)力方向與電場(chǎng)強(qiáng)度方向相反,根據(jù)電場(chǎng)力做功判斷電勢(shì)能的變化．

解決本題的關(guān)鍵知道正電荷所受電場(chǎng)力方向與電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同,負(fù)電荷所受電場(chǎng)力方向與電場(chǎng)強(qiáng)度方向相反．以及知道電場(chǎng)線的疏密表示場(chǎng)強(qiáng)的強(qiáng)弱,沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低．

3.【正確正確答案】A

【詳細(xì)解析】【分析】

沿電場(chǎng)線電勢(shì)降低,電場(chǎng)線密集的地方,電場(chǎng)強(qiáng)度大；正電荷順著電場(chǎng)線移動(dòng),電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減小。

本題考察電場(chǎng)線及電場(chǎng)力做功,著重在于理解電場(chǎng)線的意義。

【解答】

A.沿電場(chǎng)線電勢(shì)降低,電勢(shì)φA>φB,故A正確；

B.電場(chǎng)線密集的地方,電場(chǎng)強(qiáng)度大,電場(chǎng)強(qiáng)度的大小EA<EB

,故B錯(cuò)誤；

C.將正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)電場(chǎng)力做正功,故C錯(cuò)誤；

D.因電勢(shì)φA>φB,將負(fù)電荷放在A、B兩點(diǎn)具有的電勢(shì)能EPA<E【詳細(xì)解析】【分析】

根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)中沿任意方向相同距離電勢(shì)差相等。帶電量為e的粒子從A點(diǎn)沿AO方向飛入電場(chǎng),經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能與在A點(diǎn)時(shí)相同,所以A、B在同一等勢(shì)面上,電勢(shì)相同,進(jìn)而判斷出電場(chǎng)線的方向,分析粒子的受力情況,確定粒子的電性。

此題關(guān)鍵是知道粒子只收電場(chǎng)力作用,則粒子的動(dòng)能和電勢(shì)能之和守恒,抓住這一點(diǎn)可進(jìn)行判斷,注意U=Ed公式中d的物理意義。

【解答】

AB.

根據(jù)順著電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低。帶電量為e的粒子從A點(diǎn)沿AO方向飛入電場(chǎng),經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能與在A點(diǎn)時(shí)相同,所以A、B在同一等勢(shì)面上根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)中沿任意方向相同距離電勢(shì)差相等,則有φA?φO=φB?φO,由于O點(diǎn)的電勢(shì)小于A點(diǎn)的電勢(shì),進(jìn)而判斷出電場(chǎng)線的方向垂直AB向左。帶電粒子從A點(diǎn)沿AO方向開始運(yùn)動(dòng),又回到與A點(diǎn)在同一等勢(shì)面上的B點(diǎn),則說帶電粒子所受電場(chǎng)力方向水平向右,所以該粒子帶負(fù)電。故AB錯(cuò)誤；

C.由于只有電場(chǎng)力做功,根據(jù)功能關(guān)系可知,粒子的動(dòng)能與電勢(shì)能之和不變,粒子在A點(diǎn)時(shí),電勢(shì)能和動(dòng)能之和為?5ev+4ev=?1ev,若粒子能運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn),則電勢(shì)能為零,動(dòng)能為?1ev,不合實(shí)際,故粒子不能運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn),故C錯(cuò)誤；

D.根據(jù)公式U=Ed,AO兩點(diǎn)間沿電場(chǎng)線方向的距離等于O點(diǎn)到直線AB的距離,,故D正確。

故選【詳細(xì)解析】【分析】

勻強(qiáng)電場(chǎng)的等勢(shì)線是一系列的平行且等間距的直線,電場(chǎng)線必定與等勢(shì)面垂直,且從高等勢(shì)面指向低等勢(shì)面,結(jié)合以上特點(diǎn)就可以畫出電場(chǎng)線．然后結(jié)合電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系及電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的變化關(guān)系分析。

本題的關(guān)鍵找等勢(shì)點(diǎn),作出電場(chǎng)線,這是解決這類問題常用方法,同時(shí)還要充分利用正六邊形的對(duì)稱性分析勻強(qiáng)電場(chǎng)中各點(diǎn)電勢(shì)的關(guān)系。

【解答】

A.由圖所示,在勻強(qiáng)電場(chǎng)中a、e連線的中點(diǎn)g的電勢(shì)φg=12φa+φe=4V=φc=φO,故A錯(cuò)誤；

B.虛線cOgf為等勢(shì)線,在勻強(qiáng)電場(chǎng)中等勢(shì)線相互平行,電場(chǎng)線與等勢(shì)線相互垂直,且由電勢(shì)線高的等勢(shì)線指向電勢(shì)低的等勢(shì)線,可知ab、de均為等勢(shì)線,db、ea均為電場(chǎng)線,電場(chǎng)強(qiáng)度的方向由e指向a(或由d指向b),故B錯(cuò)誤；

C.一電子從f點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn),電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減少了eφd?φf=3eV,故C錯(cuò)誤；

D.沿電場(chǎng)線方向【詳細(xì)解析】【分析】

根據(jù)速度與時(shí)間圖象可知,加速度是恒定,則可確定電場(chǎng)力大小,進(jìn)而得出電場(chǎng)強(qiáng)度大小；因粒子的電性不知,則無法確定電場(chǎng)強(qiáng)度的方向,由于從A到B,動(dòng)能增加,則電場(chǎng)力對(duì)粒子做正功,導(dǎo)致電勢(shì)能減小,從而即可求解?？疾橛伤俣扰c時(shí)間圖象,來確定加速度大小與方向的方法,理解電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化關(guān)系,以及動(dòng)能的變化,注意粒子不知電性,因此電勢(shì)高低無法確定。

【解答】

A.由于粒子不知電性,無法確定電場(chǎng)強(qiáng)度的方向,因此無法比較電勢(shì)的高低,故A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)牛頓第二定律有:qE=ma得a=qmE。故電場(chǎng)強(qiáng)度越大,粒子的加速度大小越大。由圖可以看出aB最大,故EB最大,故B錯(cuò)誤；

C.由圖象可知,粒子從A點(diǎn)經(jīng)B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)速度先減小后增大,所以動(dòng)能先減小后增大,根據(jù)能量守恒定律,電勢(shì)能應(yīng)該先增大后減小,故C正確；

D.由圖象可知,粒子從A點(diǎn)經(jīng)B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)速度先減小后增大,根據(jù)動(dòng)能定理可知電場(chǎng)力先做負(fù)功,后做正功,故D錯(cuò)誤。

故選C。

7.【詳細(xì)解析】【分析】

本題考查電場(chǎng)的疊加、判斷電勢(shì)、場(chǎng)強(qiáng)大小的能力,無論是電場(chǎng)線或是等差等勢(shì)面,都是密的地方場(chǎng)強(qiáng)大,疏的地方場(chǎng)強(qiáng)??；電勢(shì)高低的判斷方法可以根據(jù)電勢(shì)的定義式來判斷,但一般都是按沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低來判斷。

【解答】

A.由于QA<QB,a點(diǎn)處電場(chǎng)線比b點(diǎn)處電場(chǎng)線疏,a點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)小于b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)。根據(jù)對(duì)稱性規(guī)律可知cd兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等,方向不同,故A錯(cuò)誤；

B.由題,電場(chǎng)線方向由B指向A,則有φb>φa；由對(duì)稱性規(guī)律及電場(chǎng)的疊加原理可知c點(diǎn)與d點(diǎn)電勢(shì)相等。故B錯(cuò)誤；

C.將一負(fù)點(diǎn)電荷沿圓弧由a運(yùn)動(dòng)到b的過程中,電場(chǎng)力方向與運(yùn)動(dòng)方向夾角小于90°,所以電場(chǎng)力做正功。故C正確。

D.將一正點(diǎn)電荷沿直線由c運(yùn)動(dòng)到d的過程中,根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加可知,在c點(diǎn)電場(chǎng)力方向與速度方向夾角大于90°,而在d點(diǎn)的電場(chǎng)力方向與速度方向夾角小于90°,所以電場(chǎng)力先做負(fù)功后做正功,則電勢(shì)能先增大后減小。故D錯(cuò)誤。

故選C【詳細(xì)解析】【分析】

通過負(fù)電荷的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),確定出電場(chǎng)強(qiáng)度方向,沿著電場(chǎng)方向,電勢(shì)降低,電場(chǎng)力做正功電勢(shì)能減小,電場(chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能增大,電場(chǎng)線的疏密表示強(qiáng)度的大??；

本題主要考查了電場(chǎng)強(qiáng)度魚電場(chǎng)線的關(guān)系,抓住沿著電場(chǎng)方向,電勢(shì)降低,電場(chǎng)力做正功電勢(shì)能減小,電場(chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能增大即可。

【解答】

A.一根電場(chǎng)線不能確定電場(chǎng)線的疏密,故無法判定場(chǎng)強(qiáng)大小,故A錯(cuò)誤；

D.通過題意可知,負(fù)電荷先向右減速運(yùn)動(dòng),再向左加速度運(yùn)動(dòng),故場(chǎng)強(qiáng)由A指向B,A,B兩點(diǎn)的電勢(shì)是φA>φB,故D錯(cuò)誤；

C.負(fù)電荷從A到B電場(chǎng)力做負(fù)功,故電勢(shì)能增大,故EpA<EpB,故C錯(cuò)誤；

B.只在電場(chǎng)力作用下,回到A點(diǎn),電場(chǎng)力做功為零,故負(fù)電荷q先后經(jīng)過A點(diǎn)的速度大小v=v0,故B正確。

【詳細(xì)解析】解:A、電場(chǎng)線越密,場(chǎng)強(qiáng)越大,則A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)一定大于B點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng),正電荷在A點(diǎn)所受電場(chǎng)力比在B點(diǎn)所受電場(chǎng)力大。故A錯(cuò)誤。

B、因?yàn)轫樦妶?chǎng)線方向電勢(shì)降低,則A點(diǎn)電勢(shì)一定高于B點(diǎn)電勢(shì)。故B錯(cuò)誤。

C、若正電荷從A移動(dòng)到B,電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減小,則知正電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能大于在B點(diǎn)的電勢(shì)能。故C正確。

D、將電子從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn),電場(chǎng)力方向向左,電場(chǎng)力做負(fù)功。故D錯(cuò)誤。

故選:C。

電勢(shì)根據(jù)電場(chǎng)線的方向判斷:順著電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低。場(chǎng)強(qiáng)根據(jù)電場(chǎng)線的疏密判斷,電場(chǎng)線越密,場(chǎng)強(qiáng)越大。根據(jù)電場(chǎng)力做功,判斷電勢(shì)能的變化。

本題的解題關(guān)鍵是抓住電場(chǎng)線的兩個(gè)意義:電場(chǎng)線的方向反映電勢(shì)高低,據(jù)電場(chǎng)線的疏密表示場(chǎng)強(qiáng)的大小。

10.【正確正確答案】C

【詳細(xì)解析】【分析】

AB連線上每一點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)是由電量為+Q和+3Q的兩個(gè)點(diǎn)電荷共同疊加產(chǎn)生的,根據(jù)點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式確定電場(chǎng)強(qiáng)度為零的位置,從而確定出在AB連線上的電場(chǎng)力方向,從而確定出電場(chǎng)力做功的情況。

該題將電場(chǎng)的疊加和力做正功或做負(fù)功的條件結(jié)合在一起,需要先判斷出合場(chǎng)強(qiáng)的方向,再判斷電荷受到的電場(chǎng)力的方向,最后判定電場(chǎng)力是做正功還是做負(fù)功。

【解答】

ABC.設(shè)在AB連線上AB之間距離A點(diǎn)x處的合場(chǎng)強(qiáng)為0,AB=L,則有:kQx2=k3Q(L?x)2,解得x=3?12L≈0.366L,即CD之間某點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為零,設(shè)該點(diǎn)為F,則在F點(diǎn)左側(cè),場(chǎng)強(qiáng)方向向右,正電荷所受電場(chǎng)力方向向右,在F點(diǎn)右側(cè)正電荷所受的電場(chǎng)力方向向左,可知正電荷從C移至D的過程中,電場(chǎng)力一直先做正功后做負(fù)功,故C正確,AB錯(cuò)誤；

D.C點(diǎn)的電勢(shì)低于D點(diǎn)的電勢(shì),根據(jù)正電荷在電勢(shì)高處電勢(shì)能大,可知正電荷在C點(diǎn)的電勢(shì)能EC小于在D點(diǎn)的電勢(shì)能ED,【詳細(xì)解析】解:A、在Ep?x圖象中,圖象的斜率絕對(duì)值表示電場(chǎng)力大小,結(jié)合電場(chǎng)力公式F=qE,知AO間的電場(chǎng)強(qiáng)度大于OB間的電場(chǎng)強(qiáng)度,故A錯(cuò)誤；

B、由圖知,帶正電的粒子在M點(diǎn)的電勢(shì)能比在N點(diǎn)的小,根據(jù)Ep=qφ知,M點(diǎn)電勢(shì)比N點(diǎn)電勢(shì)低,故B正確．

C、正電荷在M點(diǎn)的電勢(shì)能小于在N點(diǎn)的電勢(shì)能,負(fù)電荷在M點(diǎn)的電勢(shì)能反而大于在N點(diǎn)的電勢(shì)能。若將一個(gè)帶負(fù)電的粒子從M點(diǎn)靜止釋放,在電場(chǎng)力的作用下,它將加速運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)后,再向N點(diǎn)做減速運(yùn)動(dòng),根據(jù)能量守恒定律可知,運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)時(shí),其動(dòng)能大于零,故它一定能通過N點(diǎn),故C正確．

D、帶正電的粒子從M向O移動(dòng)過程中,電勢(shì)能增大,則粒子所受電場(chǎng)力做負(fù)功．故D錯(cuò)誤．

故選:BC

根據(jù)電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的關(guān)系,知道圖象的斜率表示電場(chǎng)力大小,再由公式分析場(chǎng)強(qiáng)關(guān)系．分析正電荷電勢(shì)能的變化,從而分析出電勢(shì)的關(guān)系．根據(jù)電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系判斷電場(chǎng)力做功情況．

該題的關(guān)鍵要明確圖象的斜率表示電場(chǎng)力,分析電場(chǎng)力的關(guān)系,從而確定場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系．要注意電勢(shì)能不僅與電勢(shì)有關(guān),還與電荷有關(guān),分析時(shí)一定要注意電荷的正負(fù)．

12.【【詳細(xì)解析】【分析】

根據(jù)電場(chǎng)線的分布情況,判斷M、N場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系；電場(chǎng)線的疏密表示場(chǎng)強(qiáng)的大?。坏攘慨惙N點(diǎn)電荷的連線中垂線是一條等勢(shì)線；畫出等勢(shì)面判斷P、N點(diǎn)的電勢(shì)大小。

本題關(guān)鍵是結(jié)合等量異號(hào)電荷的電場(chǎng)線分布圖和等勢(shì)面分布圖進(jìn)行分析,明確電場(chǎng)力做功等于電勢(shì)能的減小量,不難。

【解答】

A.等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)的分布具有一定的對(duì)稱性,如圖:

由圖可得M、N兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同,同一個(gè)試探電荷在M、N兩點(diǎn)所受的電場(chǎng)力相同,故A正確；

B.畫出過M、N的等勢(shì)面,如圖所示:

電場(chǎng)線從電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面,故N點(diǎn)的電勢(shì)大于P點(diǎn)的電勢(shì),故B錯(cuò)誤；

C.將帶正電的試探電荷從M點(diǎn)沿直線移到N點(diǎn)的過程中,電場(chǎng)力一直做正功,故電勢(shì)能一直減小,故C錯(cuò)誤；

D.將一電子從N點(diǎn)移到P點(diǎn),電勢(shì)降低,故電子的電勢(shì)能增大,故D正確。

故選AD。

13.【正確正確答案】BC

【詳細(xì)解析】【分析】

根據(jù)電勢(shì)能與電勢(shì)的關(guān)系:EP=qφ,場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)的關(guān)系:E=ΔφΔx,結(jié)合分析圖象斜率與場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系,即可求得x1處的電場(chǎng)強(qiáng)度,根據(jù)能量守恒判斷速度的變化,由EP=qφ,分析電勢(shì)的高低,由牛頓第二定律判斷加速度的變化,即可分析粒子的運(yùn)動(dòng)性質(zhì),根據(jù)斜率讀出場(chǎng)強(qiáng)的變化,由F=qE,分析電場(chǎng)力的變化。

解決本題的關(guān)鍵要分析圖象斜率的物理意義,判斷電勢(shì)和場(chǎng)強(qiáng)的變化,再根據(jù)力學(xué)基本規(guī)律:牛頓第二定律進(jìn)行分析電荷的運(yùn)動(dòng)情況。

【解答】

AC.由圖看出在0～x1段圖象切線的斜率不斷減小,由上式知場(chǎng)強(qiáng)減小,粒子所受的電場(chǎng)力減小,加速度減小,做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),x1～x2段圖象切線的斜率不斷增大,場(chǎng)強(qiáng)增大,粒子所受的電場(chǎng)力增大,加速度增大,做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng),x2～x3段斜率不變,場(chǎng)強(qiáng)不變,即電場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向均不變,是勻強(qiáng)電場(chǎng),粒子所受的電場(chǎng)力不變,做勻減速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)電勢(shì)能與電場(chǎng)力做功的關(guān)系知,在x1處時(shí),動(dòng)能最大,故A錯(cuò)誤,C正確；

B.根據(jù)電勢(shì)能與電勢(shì)的關(guān)系:EP=qφ,場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)的關(guān)系:E=ΔφΔx,得:E=1q×ΔEpΔx,由數(shù)學(xué)知識(shí)可知EP?x圖象切線的斜率等于ΔEPΔx,x1處切線斜率為零,則x1處電場(chǎng)強(qiáng)度為零,故B正確；

D.根據(jù)電勢(shì)能與電勢(shì)的關(guān)系:EP=qφ