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1. 图甲为
均匀带电圆环,O
1
为其圆心,图乙为
匀带电圆环,O
2
为其圆心,两圆环半径相同,单位长度的带电荷量、电性相同,O
1
处的电场强度大小为E
0
, 电势为φ
0
。已知在真空中电荷量为Q的点电荷产生的电场中,若取无穷远处为零电势点,则离该点电荷距离为r的某点的电势为
, 则O
2
处的场强大小和电势分别为( )
A.
E
0
,
B.
E
0
,
C.
E
0
,
D.
E
0
,
【考点】
电势;
【答案】
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单选题
困难
基础巩固
能力提升
变式训练
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1. 以静电场中某点为原点建立一维坐标系,电势φ随x变化的规律如图所示,图像关于
对称。由图可知( )
A.
x
2
处电场强度为0
B.
负电荷在
处的电势能大于在
处的电势能
C.
正电荷从
处移到
处的过程中,电场力做负功
D.
负电荷仅在电场力作用下从
处运动到
处,加速度逐渐减小
单选题
容易
2. 以静电场中某点为原点建立一维坐标系,电势φ随x变化的规律如图所示,图像关于
对称。由图可知( )
A.
x
2
处电场强度为0
B.
负电荷在
处的电势能大于在
处的电势能
C.
正电荷从
处移到
处的过程中,电场力做负功
D.
负电荷仅在电场力作用下从
处运动到
处,加速度逐渐减小
单选题
容易
1. 空间中有一正四面体ABCD,在A、C两点分别固定电荷量绝对值均为Q的异种点电荷时,棱BD的中点的场强大小为E
1
, 电势为φ
1
;在A、C两点分别固定电荷量绝对值均为Q的同种点电荷时,棱BD的中点的场强大小为E
2
, 电势为φ
2
。下列判断一定正确的是( )
A.
E
1
>E
2
, φ
1
<φ
2
B.
E
1
>E
2
, φ
1
、φ
2
无法比较
C.
E
1
<E
2
, φ
1
>φ
2
D.
E
1
<E
2
, φ
1
、φ
2
无法比较
单选题
普通
2. 如图所示,曲线为一带负电的粒子在某点电荷产生的电场中的部分运动轨迹,P点为轨迹的最低点,以P点为坐标原点建立直角坐标系,粒子的运动轨迹关于y轴对称,Q点是第Ⅰ象限内轨迹上的一点。粒子只受电场力的作用。下列说法正确的是( )
A.
点电荷一定带负电
B.
点电荷一定在y轴负半轴上的某处
C.
Q点的电势一定比P点的电势高
D.
粒子在P、Q两点的动能与电势能之和一定相等
单选题
普通
3. 如图,真空中两个等量异种点电荷P、Q关于O点对称分布,P带正电,A为P、Q连线上一点。保持
距离不变,增大P、Q之间的距离后再次静止(仍关于O点对称)。选无穷远为零电势点,则P、Q距离增大后( )
A.
O点的场强不变
B.
O点的电势升高
C.
A点的场强变小
D.
A点的电势降低
单选题
普通
1. 某空间相距
固定放置两个点电荷A、B。如果以A电荷所在位置为原点,
、
连线为
轴建立坐标系,如图甲所示,则
轴上各点电势
随坐标
的变化的
图像如图乙所示。如果取无穷远处为零电势点,则点电荷的电势公式为
, 其中
为静电力常量、
为场源点电荷的电荷量、
为某点距场源点电荷的距离。则下列说法正确的是( )
A.
点电势为零
B.
与
点场强方向相反
C.
B的电荷量是A的电荷量的8倍
D.
多选题
普通
2. 沿电场线所在直线建立如图所示Ox轴,x轴上各点电势
随x的变化规律如图所示,坐标原点O点电势为零。带电量为e的电子仅在电场力作用下从O点由静止释放,下列说法正确的是( )
A.
在0~x
3
区间内,电场方向始终指向x轴正方向
B.
电子到达B点时动能为
C.
电子从A运动到C,加速度先减小后增大
D.
若在B点给电子一个沿x轴正方向的初速度,电子一定会在AC间做往复运动
多选题
容易
3. 如图所示,正三角形三个顶点固定三个等量点电荷,其中A、B带正电,C带负电,O、M、N为AB边的四等分点,则( )
A.
A、C所受静电力大小之比为1:
B.
M、N两点的电场强度和电势都相同
C.
电子在M点电势能比在O点时要小
D.
电子在N点电势能比在O点时要大
多选题
普通
1. 为研究均匀带正电球体
周围静电场的性质,某同学在干燥的环境中先将球体
放在灵敏电子秤的绝缘托盘上,如图甲所示,此时电子秤的示数为
;再将另一个质量为
的小球
用绝缘细线悬挂在绝缘支架上,使其位于球体
的正上方
点,电子秤稳定时的示数减小为
. 缓慢拉动绝缘细线,使小球
从
点沿竖直方向逐渐上升到
点,用刻度尺测出
点正上方不同位置到
点的距离
, 并采取上述方法确定该位置对应的电场强度
, 然后作出
图像,如图乙所示,
轴上每小格代表的距离均为
, 已知绝缘细线上
点到
点的距离为
, 小球
所带电荷量为
, 且
远小于球体
所带的电荷量,球体
与小球
之间的距离远大于两球的半径,忽略空气阻力的影响,已知重力加速度为
.
(1)
求图乙中
的值;
(2)
求
两点间的电势差;
(3)
实验过程中,当小球
位于
点时,剪掉细线,小球
将由静止开始运动,估算小球
落回到
点时的动能.
综合题
困难
2. 经典理论认为,氢原子核外电子在库仑力作用下绕固定不动的原子核做匀速圆周运动。已知氢原子核的电荷量为
, 电子电荷量为
, 质量为
, 静电力常量为
。电子绕核旋转的两个可能轨道
、
到氢原子核的距离分别为
、
,
(1)
请根据电场强度的定义和库仑定律推导出
轨道处场强表达式;
(2)
若电子在
轨道上顺时针运动时,可等效为环形电流,求等效电流的大小和方向;
(3)
已知电荷量为
的点电荷形成的电场中,距点电荷距离为
处的电势可以用
表示。若电子分别在轨道
、
上做匀速圆周运动时,氢原子核与电子组成的系统具有的总能量分别为
、
, 求
。(结果用已知量表示)
综合题
困难
3. 如图所示,在场强
的水平匀强电场中,有一根长
的细线,一端固定在O点,另一端系一个质量
、电荷量
的带正电小球,当细线处于水平位置时,小球从静止开始释放,g取10 m/s
2
。求:
(1)
小球到达最低点B的过程中重力势能、电势能分别变化了多少?
(2)
若取A点电势为零,小球在B点的电势能、电势分别为多大?
(3)
小球到B点时速度为多大?绳子张力为多大?
综合题
困难
1. 如图所示,正方形ABCD四个顶点各固定一个带正电的点电荷,电荷量相等,O是正方形的中心。现将A点的电荷沿OA的延长线向无穷远处移动,则( )
A.
在移动过程中,O点电场强度变小
B.
在移动过程中,C点的电荷所受静电力变大
C.
在移动过程中,移动的电荷所受静电力做负功
D.
当其移动到无穷远处时,O点的电势高于A点
单选题
普通
2. 如图,真空中电荷量为
和
的两个点电荷分别位于
点与
点,形成一个以
延长线上
点为球心,电势为零的等势面(取无穷处电势为零),
为
连线上的一点,S为等势面与直线
的交点,
为等势面上的一点,下列说法正确的是( )
A.
点电势低于
点电势
B.
点电场强度方向指向O点
C.
除无穷远处外,MN直线上还存在两个电场强度为零的点
D.
将正试探电荷
从T点移到P点,静电力做正功
单选题
普通
3. 如图,四根完全相同的均匀带正电绝缘长棒对称放置在长方体的四条长边a、b、c、d上。移去a处的绝缘棒,假定另外三根绝缘棒电荷分布不变。关于长方体几何中心O点处电场强度方向和电势的变化,下列说法正确的是( )
A.
电场强度方向垂直指向a,电势减小
B.
电场强度方向垂直指向c,电势减小
C.
电场强度方向垂直指向a,电势增大
D.
电场强度方向垂直指向c,电势增大
单选题
普通