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試卷第=page11頁,共=sectionpages33頁試卷第=page11頁,共=sectionpages33頁2025高中物理水平合格考備考知識清單《第十章靜電場中的能量》【考試要求】考試要求1.電勢能和電勢1.知道靜電力做功的特點,掌握靜電力做功與電勢能變化之間的關(guān)系。2.理解電勢能、電勢的概念,知道電勢、電勢能的相對性。2.電勢差1.理解電勢差的概念,知道電勢差與零電勢點的選擇無關(guān)。2.掌握電勢差的表達式,知道電勢差的正、負號與電勢高低之間的對應(yīng)關(guān)系。3.知道什么是等勢面,并能理解等勢面的特點。4.會用UAB=φA-φB及UAB=進行有關(guān)計算。3.電勢差與電場強度的關(guān)系1.知道電勢差與電場強度的關(guān)系式,了解其適用條件。2.會用關(guān)系式U=Ed處理勻強電場問題。3.知道電場強度的另一種求法,理解電場強度的另一個單位“伏(特)每米”的意義。4.電容器的電容1.知道什么是電容器及電容器的主要構(gòu)造。2.理解電容的概念及其定義式。3.了解電容器充電和放電現(xiàn)象及能量轉(zhuǎn)換。4.會應(yīng)用平行板電容器的電容公式分析有關(guān)問題。5.帶電粒子在電場中的運動1.會分析帶電粒子在電場中的直線運動,掌握求解帶電粒子直線運動問題的兩種方法。2.會用運動的合成與分解的知識,分析帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)問題?!舅季S導圖】【知識清單】10.1電勢能和電勢一、靜電力做功的特點1.特點:靜電力做的功與電荷的起始位置和終止位置有關(guān),與電荷經(jīng)過的路徑無關(guān)。(1)靜電力做功與重力做功相似,只要初、末位置確定了,移動電荷q做的功就是確定值。(2)靜電力做功的特點不受物理條件限制,不管靜電力是否變化,是否是勻強電場,是直線運動還是曲線運動,靜電力做功的特點不變。2.在勻強電場中靜電力做功:WAB=qE·LABcosθ,其中θ為靜電力與位移間的夾角。
復習擴展:①力與位移方向所形成的的夾角小于90°時,力做正功;②力與位移方向所形成的夾角大于90°時,力做負功;③力與位移的方向所形成的夾角等于90°時,力不做功;二、電勢能1.概念:電荷在靜電場中具有的勢能。用Ep表示。2.單位:焦耳,符號J。3.靜電力做功與電勢能變化的關(guān)系靜電力做的功等于電勢能的減少量,WAB=EpA-EpB。4.電勢能的大?。弘姾稍谀滁c的電勢能,等于靜電力把它從該點移到零勢能位置時所做的功。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。5.零勢能點:電場中規(guī)定的電勢能為零的位置,通常把離場源電荷無限遠處或大地處的電勢能規(guī)定為零。6.電勢能具有相對性,通常所說的電勢能都是相對于零勢能面來說的,因此對于同一個點所選取的零勢能面不同時,電勢能可能也不同。三、電勢1.定義:電荷在電場中某一點的電勢能與它的電荷量的比值。2.定義式:φ=。3.單位:國際單位制中,電勢的單位是伏特,符號是V,1V=1J/C。4.特點(1)相對性:電場中各點電勢的大小,與所選取的零電勢的位置有關(guān),一般情況下取離場源電荷無限遠或大地為零電勢位置。(2)標矢性:電勢是標量,只有大小,沒有方向,但有正負。5.與電場線關(guān)系:沿電場線方向電勢逐漸降低。6.電勢高低的判斷:電場線法:沿著電場線的方向電勢逐漸降低。電勢能判斷法:由φ=知,對于正電荷,電勢能越大,所在位置的電勢越高;對于負電荷,電勢能越小,所在位置的電勢越高。公式中的Ep、q在運算時均需代入正、負號。(3)電勢的標量性:電勢是標量,只有大小,沒有方向,但有正、負之分,電勢為正表示比零電勢高,電勢為負表示比零電勢低。(4)電勢的相對性:零電勢點的規(guī)定原則,一般選大地或無限遠處的電勢為0,只有規(guī)定了電勢零點才能確定某點的電勢大小。(5)電勢描述電場能的性質(zhì),決定于電場本身,與試探電荷無關(guān)。10.2
電勢差一、電勢差1.定義:電場中兩點間電勢的差值叫作電勢差,也叫電壓。2.公式設(shè)電場中A點的電勢為φA,B點的電勢為φB,則A、B兩點之間的電勢差為:UAB=φA-φB,B、A兩點之間的電勢差為:UBA=φB-φA,所以UAB=-UBA。3.電勢差的正負電勢差是標量,但有正、負。電勢差的正、負表示兩點電勢的高低。所以電場中各點間的電勢差可依次用代數(shù)法相加。4.靜電力做功與電勢差的關(guān)系:(1)公式推導由靜電力做功與電勢能變化的關(guān)系可得:WAB=EpA-EpB,又因EpA=qφA,EpB=qφB,可得:WAB=qφA-qφB=q(φA-φB)=q·UAB,所以有UAB=。(2)物理意義:電場中A、B兩點間的電勢差等于這兩點之間移動電荷時靜電力做的功與電荷量q的比值。5.電勢差的影響因素:電勢差UAB由電場本身的性質(zhì)決定,與移動電荷q及電場力是否做功無關(guān)。6.電勢和電勢差的比較概念比較內(nèi)容電勢φ電勢差U區(qū)別定義電勢能與電荷量比值φ=電場力做功與電荷量比值U=?jīng)Q定因素由電場和在電場中的位置決定由電場和場內(nèi)兩點位置決定相對性與零電勢點的選取有關(guān)與零電勢點的選取無關(guān)聯(lián)系數(shù)值關(guān)系UAB=φA-φB,當φB=0時,UAB=φA單位相同,均是伏特(V),常用單位還有kV、mV等標矢性都是標量,但均具有正負物理意義均是描述電場能的性質(zhì)的物理量二、等勢面1.定義:電場中電勢相同的各點構(gòu)成的面叫作等勢面。2.等勢面與電場線的關(guān)系電場線等勢面物理意義形象描述電場強度的強弱和方向形象描述電場中各點電勢的高低圖線特點帶箭頭的不閉合的曲線,兩電場線不相交可以閉合,也可以不閉合,不同等勢面不相交描述電場曲線上某一點的切線方向為場強方向,疏密表示場強大小等勢面的垂線方向為場強方向,等差等勢面的疏密表示場強大小做功情況電荷沿電場線移動時靜電力必做功電荷沿等勢面移動時靜電力不做功聯(lián)系(1)沿電場線方向電勢降低(2)電場線與等勢面垂直3.幾種常見的等勢面。①正點電荷的等勢面:它是一組同心圓中中間密外面疏。②等量異種點電荷的等勢面③等量同種點電荷的等勢面④勻強電場等勢面4.等勢面的特點(1)在等勢面上任意兩點間移動電荷,電場力不做功。(2)在空間中兩等勢面不相交。(3)電場線總是和等勢面垂直,且從電勢較高的等勢面指向電勢較低的等勢面。(4)在電場線密集的地方,等差等勢面密集;在電場線稀疏的地方,等差等勢面稀疏。(5)等勢面是為描述電場的性質(zhì)而假想的面。(6)等勢面的分布與零電勢點的選取無關(guān)。10.3電勢差與電場強度的關(guān)系一、勻強電場中電勢差與電場強度的關(guān)系1.關(guān)系式:U=Ed或E=。2.物理意義:勻強電場中任意兩點之間的電勢差等于場強與這兩點沿電場方向的距離的乘積。3.適用條件:①勻強電場。②d為兩點沿電場方向的距離。二、公式的意義1.意義:在勻強電場中,場強在數(shù)值上等于沿場強方向距離為每單位長度的兩點間的電勢差。2.電場強度的另一種表述:電場強度在數(shù)值上等于沿電場方向每單位距離上降低的電勢。3.電場強度的另一個單位:由E=可導出電場強度的另一個單位,即伏特每米,符號為V/m,1V/m=1N/C。4.關(guān)系式表明了電場強度與電勢差的關(guān)系(1)大小關(guān)系:由E=可知,電場強度在數(shù)值上等于沿電場方向每單位距離上降低的電勢,電場強度是電勢差對空間位置的變化率,電勢隨空間變化的快慢,反映了電場強度的大小。(2)方向關(guān)系:電場中電場強度的方向就是電勢降低最快的方向。5.U=Ed的兩個推論(1)在勻強電場中,沿任意一個方向,電勢變化都是均勻的,故在同一直線上相同間距的兩點間電勢差相等。(2)在勻強電場中,相互平行且長度相等的線段兩端點的電勢差相等。6.關(guān)于場強的三個表達式的比較區(qū)別公式物理含義引入過程適用范圍說明E=電場強度大小的定義式E與F、q無關(guān),是反映某點電場的性質(zhì)一切電場q為試探電荷的電荷量E=k真空中點電荷場強的決定式由E=和庫侖定律導出在真空中,場源電荷Q是點電荷Q為場源電荷的電荷量E=勻強電場中場強的決定式由F=qE和W=qUAB導出勻強電場d為沿電場方向的距離三、非勻強電場中場強的分析1.在非勻強電場中,公式E=可用來定性分析問題,由E=可以得出結(jié)論:在等差等勢面中,等勢面越密的地方場強就越大,如圖甲所示。2.如圖乙所示,a、b、c為某條電場線上的三個點,且距離ab=bc,由于不知電場的性質(zhì),所以電勢差Uab與Ubc的大小不能確定。10.4電容器一、識別電容器1.電容器由兩個互相靠近、彼此絕緣的導體組成,電容器的導體間可以填充絕緣物質(zhì)。
2.常見電容器有:陶瓷電容器、薄膜電容器、鋁電解電容器、鉭電解電容器、微調(diào)電容器、調(diào)諧電容器。二、電容器的充放電
充電過程
放電過程1.充電:使電容器的兩極板上帶等量異種電荷的過程。每個極板所帶電量的絕對值稱為電容器所帶的電量。特點:(1)有電流,電流方向為流入電容器正極板,電流由大到小。(2)電容器所帶電荷量增加。(3)電容器兩極板間電壓升高。(4)電容器兩極板間電場強度增加。當電容器充電結(jié)束后,電容器所在電路中無電流,電容器兩極板間電壓與充電電壓相等。2.放電:使電容器兩極板上的電荷中和的過程。電場能在放電過程中轉(zhuǎn)化成其他形式的能量。特點:(1)有電流,電流方向是從正極板流出,電流由大變小。(2)電容器所帶電荷量減少。(3)電容器兩極板間電壓降低。(4)電容器兩極板間電場強度減弱。當電容器放電結(jié)束后,電路中無電流。電容器的放電過程實際上是正、負電荷中和的過程。三、電容器的電容1.定義:電容器所帶的電量Q與電容器兩極板間的電壓U之比。2.定義式:C=。3.單位:電容的國際單位是法拉,符號為F,常用的單位還有微法和皮法,1F=106μF=1012pF。4.物理意義:電容器的電容是表示電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量,在數(shù)值上等于使兩極板間的電壓為1V時電容器所需要的電量。四、決定電容的因素1.由于平行板電容器的電容與多種因素有關(guān),故可以采取控制變量法探究。2.平行板電容器:由兩個彼此絕緣又相互靠近的平行金屬板組成。(1)平行板電容器的電容C跟兩極板的正對面積S成正比,與兩極板間的距離d成反比,并與兩極板間插入的電介質(zhì)有關(guān)。(2)公式:C=。εr是一個常數(shù),與電介質(zhì)的性質(zhì)有關(guān),真空時εr=1。其他電介質(zhì)時εr>1。五、公式與的比較公式C=C=公式特點定義式?jīng)Q定式意義對某電容器Q∝U,但=C不變,反映電容器容納電荷的本領(lǐng)平行板電容器,C∝εr,C∝S,C∝,反映了影響電容大小的因素聯(lián)系電容器容納電荷的本領(lǐng)由來量度,由本身的結(jié)構(gòu)(如平行板電容器的εr、S、d等因素)來決定提醒:C=適用于所有電容器;C=僅適用于平行板電容器。10.5帶電粒子在電場中的運動一、帶電粒子在電場中的加速1.基本粒子的受力特點:對于質(zhì)量很小的基本粒子,如電子、質(zhì)子等,雖然它們也會受到萬有引力(重力)的作用,但萬有引力(重力)一般遠小于靜電力,可以忽略。2.帶電粒子加速問題的處理方法:利用動能定理分析。初速度為零的帶電粒子,經(jīng)過電勢差為U的電場加速后,qU=mv2,則v=。二、帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)(垂直進入勻強電場)1.運動特點(1)垂直電場方向:不受力,做勻速直線運動。(2)沿著電場方向:受恒定的電場力,做初速度為零的勻加速直線運動。2.運動規(guī)律(1)初速度方向(2)電場線方向(3)離開電場時的偏轉(zhuǎn)角:tanα=(4)離開電場時位移與初速度方向的夾角:tanβ=。三、示波器探秘1.構(gòu)造示波管是示波器的核心部件,外部是一個抽成真空的玻璃殼,內(nèi)部主要由電子槍(發(fā)射電子的燈絲、加速電極組成)、偏轉(zhuǎn)電極(由一對X偏轉(zhuǎn)電極板和一對Y偏轉(zhuǎn)電極板組成)和熒光屏組成,如圖所示。2.原理(1)掃描電壓:XX′偏轉(zhuǎn)電極接入的是由儀器自身產(chǎn)生的鋸齒形電壓。(2)燈絲被電源加熱后,出現(xiàn)熱電子發(fā)射,發(fā)射出來的電子經(jīng)加速電場加速后,以很大的速度進入偏轉(zhuǎn)電場,如在Y偏轉(zhuǎn)板上加一個信號電壓,在X偏轉(zhuǎn)板上加一掃描電壓,在熒光屏上就會出現(xiàn)按Y偏轉(zhuǎn)電壓規(guī)律變化的可視圖像?!玖曨}鞏固】★夯實基礎(chǔ)1.以下單位與電勢能單位相同的是()A.庫侖C B.伏特V C.電子伏特eV D.皮法pF2.下列關(guān)于電勢能的判斷,正確的是()A.移動負電荷,若電場力做負功,則電勢能增加B.移動正電荷,若電場力做負功,則電勢能增加C.若電勢升高,則電勢能增大D.若電勢升高,則電勢能不一定增大3.關(guān)于靜電場,下列結(jié)論普遍成立的是()A.電場強度大的地方電勢高,電場強度小的地方電勢低B.勻強電場中任意兩點之間的電勢差只與場強有關(guān)C.在正電荷或負電荷產(chǎn)生的靜電場中,場強方向都指向電勢降低最快的方向D.在電場強度越大的地方,電荷的電勢能也越大4.下列關(guān)于電場強度和電勢的說法中,正確的是()A.電場強度為零的地方,電勢一定為零B.電勢為零的地方,電場強度一定為零C.電場強度較大的地方,電勢一定較高D.勻強電場中電勢降低最快的方向一定是沿電場強度的方向5.對于勻強電場區(qū)域內(nèi)各點,下列判斷正確的是()A.勻強電場區(qū)域內(nèi)各點的電場強度相等B.正電荷在電場中所受電場力的方向與電場線方向相反C.勻強電場區(qū)域內(nèi)各點的電勢相等D.勻強電場中的等勢面是與電場線平行的平面6.正點電荷的電場線和等勢線如圖所示,下列說法正確的是(
)A.a(chǎn)點的電勢比d點的高B.b點的電場強度比c點的小C.正點電荷從c點移到b點,靜電力做正功D.負點電荷從c點沿圓弧移到d點,電勢能增大7.如圖所示,四條豎直平行線是一個勻強電場中的四個等勢面,相鄰兩個等勢面之間的距離為,由此可以確定場強的大小和方向是()A.300V/m,水平向左 B.300V/m,豎直向下C.900V/m,水平向右 D.900V/m,豎直向上8.下列可以組成電容器的是()A. B.C. D.9.如圖所示,實線是一簇由負點電荷產(chǎn)生的電場線。一帶電粒子僅在靜電力作用下通過該電場,圖中虛線為了粒子的運動軌跡,a、b是軌跡上的兩點。下列判斷正確的是()A.粒子經(jīng)過a點時的動能大于經(jīng)過b點時B.粒子一定帶負電C.若粒子由a點向b點運動,則電場力做正功D.a(chǎn)點場強小于b點場強10.某電場的三條電場線如圖所示(方向未知),A、B為其中兩點,下列說法正確的是()A.A點場強大于B點場強B.A點場強小于B點場強C.A點電勢高于B點電勢D.A點電勢低于B點電勢11.如圖所示的是某電場的等勢面分布情況,相鄰等勢面電勢差相等,如果把電子從b等勢面移到等勢面,則靜電力做的功為()A.15eV B.-15eV C.15J D.-15J12.如圖所示,相距較近的一對帶等量異種電荷的平行金屬板水平放置,兩板間的電場可看作勻強電場。一電子以初速度v0沿平行于板面的方向射入勻強電場,運動軌跡如圖中實線所示。則電子在兩板間運動過程中()A.速度逐漸增大 B.加速度逐漸增大C.電子的電勢能逐漸增大 D.靜電力對電子做負功13.關(guān)于電勢和電勢差,下列說法正確的是()A.電勢差與電勢一樣,是相對量,與零電勢點的選取有關(guān)B.電勢差有正、負之分,是一個矢量C.由于靜電力做功跟移動電荷的路徑無關(guān),所以電勢差也跟移動電荷的路徑無關(guān),只跟這兩點的位置有關(guān)D.UAB=-UBA14.如圖所示為兩個等量的點電荷、產(chǎn)生的電場的電場線,已知點的電勢小于點的電勢,則()A.帶正電,帶負電 B.帶負電,帶正電C.、都帶正電 D.、都帶負電15.如圖所示,一電子槍發(fā)射出的電子(初速度很小,可視為零)進入加速電場加速后,垂直射入偏轉(zhuǎn)電場,射出后偏轉(zhuǎn)位移為y,要使偏轉(zhuǎn)位移增大,下列哪些措施是可行的(不考慮電子射出時碰到偏轉(zhuǎn)電極板的情況)(
)A.減小加速電壓U0B.減小偏轉(zhuǎn)電壓UC.增大偏轉(zhuǎn)極板間距離dD.減小偏轉(zhuǎn)電場的板長L16.在如圖所示的勻強電場中,電場強度,方向水平向右,沿電場線方向有A、B兩點,A、B兩點間的距離,試探電荷電量。求∶(1)電荷所受的靜電力的大小和方向;(2)該試探電荷從點運動到點,靜電力做的功?!镬柟烫嵘?7.一點電荷從電場中的a點移到b點時,電場力做功為零,則()A.a(chǎn)、b兩點的電勢一定相等B.電荷一定沿等勢面移動C.a(chǎn)、b兩點的場強一定相等D.電荷所受電場力始終垂直于移動方向18.A、B是一條電場線上的兩個點,一帶正電的粒子僅在靜電力作用下以一定的初速度從A點沿電場線運動到B點,其圖像如圖所示則該電場的電場線分布可能是圖中的()A. B.C. D.19.下列不屬于比值定義的是()A.電場強度 B.真空中點電荷的電場強度C.電容 D.電勢20.關(guān)于靜電場,下列結(jié)論普遍成立的是()A.在正電荷或負電荷產(chǎn)生的靜電場中,場強方向都指向電勢降低最快的方向B.電場強度大的地方電勢高,電場強度小的地方電勢低C.勻強電場中任意兩點之間的電勢差只與場強有關(guān)D.在電場強度越大的地方,電荷的電勢能也越大21.下列關(guān)于電場、電場線、等勢面說法正確的是()A.電場和電場線都是客觀存在的 B.電場和電場線都不是客觀存在的C.電場和等勢面都是客觀存在的 D.電場線和等勢面都不是客觀存在的22.以下說法正確的是(
)A.電勢與電勢差都和零電勢點的選取有關(guān)B.電場強度大的地方電勢高,電場強度小的地方電勢低C.當某帶電體的體積很小時,我們就可以將其看成點電荷來研究問題D.電荷在某點的電勢能等于將它從該點移到無窮遠處電場力做的功23.如圖所示,開關(guān)S先接通再斷開后將b板向右移,關(guān)于兩板間的電場強度E及P點的電勢φ的變化,以下說法正確的是()A.E不變、φ升高 B.E變小、φ升高C.E不變、φ降低 D.E不變、φ不變24.圖為某一電場的電場線和等勢面,電荷在A、B兩點,下列說法錯誤的是()A.正電荷在A點的電勢能比在B點的小B.負電荷從A點運動到B點,電勢能增加C.A點的電場強度更大D.B點的電勢更高25.如圖所示,相距較近的一對帶等量異種電荷的平行金屬板水平放置,兩板間的電場可看作勻強電場。一電子以初速度v0沿平行于板面的方向射入勻強電場,運動軌跡如圖中實線所示。則電子在兩板間運動過程中()A.速度逐漸增大 B.加速度逐漸增大C.電子的電勢能逐漸增大 D.靜電力對電子做負功26.某空間電場線分布如圖所示,一個點電荷只在電場力的作用下沿虛線運動經(jīng)過A、B兩點,下列說法正確的是()A.該點電荷帶負電B.點電荷在A點的電勢能小于在B點的電勢能C.A點電場強度小于B點電場強度D.A點電勢高于B點電勢27.下列關(guān)于電容的說法正確的是()A.電容器A的電容比B的大,說明A所帶的電荷量比B多B.電容是反映電容器儲存電荷本領(lǐng)的物理量C.電容在數(shù)值上等于使電容器帶1C電荷量時,兩極板間的電勢差D.由知,若兩極板間電壓為10V時,每個極板所帶電荷量為,則電容大小為28.關(guān)于電場強度,下列說法正確的是()A.公式是電場強度的定義式,適用于任何電場,F(xiàn)為試探電荷受到的電場力,q為試探電荷的電量,E與F、q無關(guān)B.公式是點電荷電場強度的計算式,在任何介質(zhì)中都適用C.公式是勻強電場中電場強度與電勢差的關(guān)系式,U是電場中兩點的電勢差,d是這兩點間的距離D.公式可以計算勻強電場的電場強度,在真空和介質(zhì)中都適用29.如圖所示,有三個質(zhì)量相等,分別帶正電,負電和不帶電的小球,從上、下帶電平行金屬板間的P點以相同速率垂直電場方向射入電場,它們分別落到A、B、C三點,則()A.三小球在電場中運動時間相等 B.帶正電的小球受到三個力C.電場力對落至B點的小球做負功 D.重力對落至C點的小球做正功30.AB是電場中的一條電場線(圖甲),一帶正電粒子沿直線從A運動到B的圖像如圖(乙)所示。則關(guān)于A、B兩點的電場強度和,A、B兩點的電勢和。下列說法正確的是()A. B.C. D.31.如圖所示,在電場中有A、B、C三個點,若將電子從A點移到B點,靜電力做功-6eV,再將電子從B點移到C點,電勢能增加6eV。求:(1)AC間的電勢差UAC;(2)若A點電勢為零,則C點的電勢。32.如圖所示,顯像管中有一電子槍,工作時它能發(fā)射高速電子。從燈絲逸出的電子(初速度可視為0),經(jīng)M、N板間電壓為U的電場加速后,形成高速電子流。已知電子的電荷量為e。忽略電子間的相互作用及電子所受的重力。(1)求電子從N板射出時的動能Ek;(2)若保持電壓U不變,只增加M、N兩板間的距離,電子從N板射出時的動能是否改變?請說明理由。答案第=page11頁,共=sectionpages22頁答案第=page11頁,共=sectionpages22頁參考答案:1.C【詳解】A.庫倫是電荷量的單位,故A錯誤;B.伏特是電壓的單位,故B錯誤;C.電子伏特是能量的單位,故C正確;D.皮法是電容的單位,故D錯誤;故選C。2.ABD【詳解】A.電場力做功等于電勢能的減小量,故順著電場線移動負電荷,電場力做負功,則電勢能增加;A正確;B.電場力做功等于電勢能的減小量,故逆著電場線移動正電荷,電場力做負功,則電勢能增加;B正確;CD.順著電場線移動負電荷,電場力做負功,則電勢能增加,電勢逐漸降低。逆著電場線移動負電荷,電場力做正功,則電勢能減小,電勢逐漸升高。逆著電場線移動正電荷,電場力做負功,則電勢能增加,電勢逐漸升高。順著電場線移動正電荷,電場力做正功,則電勢能減小,電勢逐漸降低。若電勢升高,則電勢能不一定增大,C錯誤,D正確;故選ABD。3.C【詳解】A.電勢與電場強度沒有直接關(guān)系,所以電場強度大的地方電勢不一定高,電場強度小的地方電勢不一定低,故A錯誤;B.由公式可知,兩點之間的電勢差與場強和兩點間沿電場線方向的距離都有關(guān),故B錯誤;C.在正電荷或負電荷產(chǎn)生的靜電場中,電場線都是直線,場強方向都指向電勢降低最快的方向,故C正確;D.根據(jù)電勢能的公式可知,電勢能的大小與電場強度的大小無關(guān),故D錯誤。故選C。4.D【詳解】A.電勢具有相對性,電場強度為零的地方,電勢不一定為零,故A錯誤;B.電勢具有相對性,電勢為零的地方,電場強度不一定為零,故B錯誤;C.電場線分布的密集程度表示電場強弱,沿電場線電勢降低,可知,電場強度較大的地方,電勢不一定較高,故C錯誤;D.根據(jù)可知,勻強電場中電勢降低最快的方向一定是沿電場強度的方向,故D正確。故選D。5.A【詳解】A.如果電場中各點電場強度大小相等、方向相同,這個電場就叫做勻強電場,因此勻強電場區(qū)域內(nèi)各點的電場強度相等,A正確;B.規(guī)定電場中某點的電場強度的方向與正電荷在該點所受的靜電力的方向相同,因此正電荷在電場中所受電場力的方向與電場線方向相同,B錯誤;C.在勻強電場中,場強處處相等,而沿電場線方向電勢降低,所以勻強電場區(qū)域內(nèi)各點的電勢不是處處都相等,有的可能相等,有的可能不相等,C錯誤;D.勻強電場中的等勢面是一簇與電場線垂直的平面,D錯誤。故選A。6.A【詳解】A.沿電場線方向電勢降低,故有A正確;B.電場線的疏密程度表示場強大小,故有B錯誤;C.正點電荷從c點移到b,即從電勢低處移到電勢高處,電勢能增加,靜電力做負功,C錯誤;D.無論正電荷還是負電荷,在等勢面上移動時,電場力均不做功,電勢能均不變,D錯誤。故選A。7.A【詳解】根據(jù)的電場線垂直于等勢面且沿著電場線方向電勢逐漸降低,則該勻強電場場強方向水平向左,大小為故選A。8.C【詳解】由兩個互相靠近、彼此絕緣的導體組成電容器。故選C。9.A【詳解】ABC.帶電粒子只受靜電力,根據(jù)合力指向軌跡的內(nèi)側(cè)和正電荷所受電場力方向與場強的方向相同,可知帶電粒子帶正電,由沿著電場方向電勢降低,可知b點的電勢的電勢高于a點電勢,所以帶電粒子在b點電勢能高于a點電勢能,若粒子由a點向b點運動,根據(jù)電場力做功與電勢能的關(guān)系,可知電場力做負功,根據(jù)只有電場力做功,帶電粒子的電勢能與動能之和不變,可知帶電粒子在a點的動能高于b點的動能,A正確,BC錯誤;D.根據(jù)電場線的疏密表示電場的強弱,可知a點場強大于b點場強,故D錯誤。故選A。10.A【詳解】AB.電場線密的地方電場的強度大,所以A點場強大于B點場強,A正確,B錯誤;CD.沿電場線的方向,電勢降低,題中未給出電場線方向,故不能確定A、B兩點電勢大小關(guān)系,CD錯誤。故選A。11.A【詳解】由靜電力做功表達式得代入數(shù)據(jù)得故選A。12.A【詳解】電子在兩板間運動過程中,靜電力對電子做正功,電子速度逐漸增大,電勢能逐漸減小,由于電子所受電場力不變,所以加速度不變,故A正確,BCD錯誤。故選A。13.CD【詳解】A.電勢是相對量,與零電勢點的選取有關(guān),電勢差與零電勢點的選取無關(guān),故A錯誤;B.電勢差有正、負之分,是一個標量,故B錯誤;C.根據(jù)可知,由于靜電力做功跟移動電荷的路徑無關(guān),所以電勢差也跟移動電荷的路徑無關(guān),只跟這兩點的位置有關(guān),故C正確;D.由于,則有UAB=-UBA故D正確。故選CD。14.B【詳解】根據(jù)圖像可知點電荷、為等量異種電荷。沿電場線方向電勢降低,點的電勢小于點的電勢則兩電荷周圍的等勢線分布如下圖所示,可知帶負電,帶正電。故選B。15.A【詳解】設(shè)電子進入偏轉(zhuǎn)電場的速度為v0,偏轉(zhuǎn)電場極板的長度為L,極板間距為d,則在加速電場中,有解得電子在偏轉(zhuǎn)電場中,做類平拋運動,有聯(lián)立以上各式可得由此可知,要使偏轉(zhuǎn)位移增大,可以增大偏轉(zhuǎn)電壓U,減小加速電壓U0,減小偏轉(zhuǎn)電場的極板間距d,增大偏轉(zhuǎn)電場的板長L。故選A。16.(1),由A到B(2)【詳解】(1)根據(jù)公式可得電荷所受電場力為因為試探電荷帶正電,所以電場力方向與電場線的方向相同,即由A到B。(2)試探電荷運動方向與電場力方向相同,所以電場力做正功,根據(jù)電場力做功公式代入數(shù)據(jù)可得17.A【詳解】A.點電荷從電場中的a點移到b點時,電場力做功為零,可知電勢能的變化為零,可知a、b兩點的電勢一定相等,選項A正確;BD.電荷不一定沿等勢面移動,電荷所受電場力不一定始終垂直于移動方向,選項BD錯誤;C.a(chǎn)、b兩點的電勢相等,但是場強不一定相等,選項C錯誤;故選A。18.D【詳解】帶正電的粒子僅在靜電力的作用下以一定的初速度從A點沿電場線運動到B點,根據(jù)圖像可知,粒子做加速度逐漸增大的減速運動,則電場線方向由B指向A,且B點的場強比A點的場強大,可知B處電場線比較A處的密集。故選D。19.B【詳解】電場強度、電容、電勢屬于比值定義法,真空中點電荷的電場強度不屬于比值定義法。故選B。20.A【詳解】A.在正電荷或負電荷產(chǎn)生的靜電場中,場強方向都指向電勢降低最快的方向,故A正確;B.電場強度與電勢沒有直接關(guān)系,所以電場強度大的地方電勢不一定高,電場強度小的地方電勢不一定低,故B錯誤;C.根據(jù)可知勻強電場中任意兩點之間的電勢差除了與場強有關(guān),還與兩點沿場強方向的距離有關(guān),故C錯誤;D.根據(jù)電場強度與電勢能沒有直接關(guān)系,在電場強度越大的地方,電荷的電勢能不一定越大,故D錯誤。故選A。21.D【詳解】電場是客觀存在的,電場線和等勢面是人們?yōu)榱搜芯繂栴}方便引入的,所以電場線和等勢面都不是客觀存在的。故選D。22.D【詳解】A.電場中任意兩點之間的電勢差與零電勢點的選取無關(guān),故A錯誤;B.電場強度大小和電勢大小沒有關(guān)系,電勢是人為規(guī)定的,而電場強度大小和電場本身的性質(zhì)有關(guān),故B錯誤;C.當一個帶電體的形狀及大小對它們間相互作用力的影響可忽略時,這個帶電體才可以看作點電荷,與帶電體的自身體積大小無關(guān),故C錯誤D.物理學規(guī)定,電荷在某點的電勢能,等于把它從該點移到零電勢位置(無窮遠)電場力做的功,故D正確;故選D。23.C【詳解】開關(guān)S先接通再斷開后,電容器的帶電量不變。由、C及E可得E將b板向右移,兩極板間距離增大,由于Q、S不變,所以電場強度E不變。由U=Ed知,P點與b板間的電勢差絕對值變大,因為b板接地,所以b板電勢不變,始終為0,又因P點的電勢比b板的電勢低,可知φ降低。故選C。24.B【詳解】C.根據(jù)題圖電場線的疏密程度可知,A點的電場強度更大,故C正確,不滿足題意要求;D.根據(jù)沿電場線方向電勢降低,可知B點的電勢高于A點的電勢,故D正確,不滿足題意要求;A.根據(jù),可知正電荷在A點的電勢能比在B點的小,
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