热点1 对电场性质的考查
电场力的性质和能的性质,是高考考查的重点,其中电场强度与电势差的关系、电场力做功与电势能的变化、电势高低的判断、电场线与等势面的关系以及电场线与运动轨迹的关系,为命题热点,上述问题与φ-x或E-x图象结合的考查,也要引起重视.
1.(多选)(2015·甘肃张掖诊断)如图所示,图中MN是由负点电荷产生的电场中的一条电场线.一带正电粒子q飞入电场后,只在电场力作用下沿图中虚线运动,a、b是该曲线上的两点,则下列说法中正确的是( )
A.a点的电场强度小于b点的电场强度
B.a点的电势低于b点的电势
C.粒子在a点的动能小于在b点的动能
D.粒子在a点的电势能小于在b点的电势能
解析:选AC.由于该粒子只受电场力作用且做曲线运动,故该带正电粒子所受电场力向左,因此电场线由N指向M,所以场源电荷在左侧,根据负点电荷周围电场分布特点可知:a点的电场强度小于b点的电场强度,a点的电势高于b点的电势,故A正确,B错误;粒子从a运动到b的过程中,电场力做正功,电势能减小,动能增加,故C正确,D错误.故选AC.
2.(单选)(2015·江苏南京模拟)如图所示,虚线表示某电场的等势面.一带电粒子仅在电场力作用下由A点运动到B点的径迹如图中实线所示.粒子在A点的速度为vA、电势能为EpA;在B点的速度为vB、电势能为EpB.则下列结论正确的是( )
A.粒子带正电,vA>vB,EpA>EpB
B.粒子带负电,vA>vB,EpA<EpB
C.粒子带正电,vA<vB,EpA<EpB
D.粒子带负电,vA<vB,EpA>EpB
解析:选B.根据电场力与等势面垂直,又要指向轨迹弯曲的凹侧,而电场线与等势面垂直且由高电势指向低电势,故可判断电场力与电场方向相反,即该粒子带负电,由图知UAB=5 V,粒子从A运动到B的过程中,电场力做负功W=qUAB,故动能减小,电势能增大,所以vA>vB,EpA<EpB,故B正确,A、C、D错误.
3.(多选)(2015·山东德州模拟)如图所示,分别在M、N两点固定放置两个点电荷+Q和-q(Q>q),以MN连线的中点O为圆心的圆周上有A、B、C、D四点.下列说法正确的是( )
A.A点电势低于B点电势
B.A点场强大于B点场强
C.将某正电荷从C点移到O点,电场力做负功
D.将某正电荷从O点移到D点,电势能增加
解析:选BC.电场线是由正电荷发出,到负电荷终止,即从+Q发出到-q终止,而沿着电场线的方向电势越来越低,因此A点电势高于B点电势,A错误;由于A、B两点关于O点对称,而Q>q,因此A点的场强大于B点的场强,B正确,若将某正电荷从C点移到O点,+Q对它做负功,而-q对它做正功,但由于Q>q,因此电场力的合力做功为负,C正确,同样将某正电荷从O点移到D点,+Q对它做正功,-q对它做负功,但由于Q>q,因此电场力的合力做正功,电势能减小,D错误.
4.(多选)有一电场强度方向沿x轴方向的电场,其电势φ随x的分布如图所示.一质量为m、带电荷量为-q的粒子(重力不计)以初速度v0从x=0处的O点进入电场并沿x轴正方向运动,则下列关于该粒子运动的说法中正确的是( )