第2节 电场能的性质
基础必备练
1.如图所示,实线表示某匀强电场的电场线,虚线表示该电场的等势面.下列判断正确的是( C )
A.1,2两点的电场强度不相等
B.2,3两点的电势不相等
C.1,2两点间的电势差等于1,3两点间的电势差
D.电荷在1点具有的电势能一定大于其在2点具有的电势能
解析:匀强电场的电场强度处处相同,选项A错误;2,3两点在同一等势面上,电势相等,故1,2两点间的电势差等于1,3两点间的电势差,选项B错误,C正确;沿着电场线方向,电势逐渐降低,即φ1>φ2,正电荷在电势高处,电势能大,而负电荷在电势高处,电势能小,而本题中电荷的正、负未知,选项D错误.
2.如图所示,带正电的A球固定,质量为m、电荷量为+q的粒子B从a处以速度v0射向A,虚线abc是B运动的一段轨迹,b点距离A最近,粒子经过b点时速度为v,重力忽略不计,则( C )
A.粒子从a运动到b的过程中动能不断增大
B.粒子从a运动到c的过程中加速度不断增大
C.可求出A产生的电场中a,b两点间的电势差
D.可求出A产生的电场中b点的电场强度大小
解析:由图知,带电粒子受到A处正电荷的排斥力作用,粒子从a运动到b的过程中库仑力做负功,其动能不断减小,故A错误.粒子从b运动到c的过程中粒子离正电荷越来越远,所受的库仑力减小,加速度减小,故B错误.根据动能定理得qUab=mv2-m,可求出a,b两点间的电势差Uab,故C正确.ab间不是匀强电场,不能根据公式U=Ed求b点的电场强度,故D错误.
3.如图所示,MN是某点电荷Q产生的电场中的一条电场线,一带负电的试探电荷仅在电场力作用下由a点运动到b点,其运动轨迹如图中虚线所示.则下列判断中正确的是( D )
A.试探电荷有可能从a点静止出发运动到b点
B.a点电势一定高于b点电势
C.从a到b的过程中,试探电荷的电势能一定越来越大
D.若试探电荷运动的加速度越来越大,则Q必为正电荷且位于M端
解析:如果从静止开始运动,将沿电场线运动,故选项A错误;因为是负试探电荷,可以判断电场线方向是从M指向N,则表明b点电势高于a点电势,选项B错误;从a到b的过程中电场力做正功,电势能减少,选项C错误;根据孤立点电荷电场分布特点分析,在b点加速度大,意味着距离正电荷Q的位置越来越近,选项D正确.
4.(多选)如图所示,虚线为电场中的三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等.一个质子在A点的电势能小于其在B点的电势能,下列说法中正确的是( BD )
A.A点的电势比B点的高
B.A点的电势比B点的低
C.质子在A点所受的电场力比B点的大
D.质子在A点所受的电场力比B点的小
解析:质子带正电,在B点电势能大表明B点的电势高于A点电势,选项A错误,B正确;等差等势面的疏密代表电场强度大小,故B点的电场强度要大于A点的电场强度,质子在A点受电场力要小于在B点所受电场力,选项C错误,D正确.
