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專題7.4 等勢(shì)面
一．選擇題
1.（2018廣東韶關(guān)質(zhì)檢）如圖所示，虛線表示某電場(chǎng)的等勢(shì)面，實(shí)線表示一帶電粒子僅在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng)的徑跡．粒子在 A 點(diǎn)的加速度為 aA、動(dòng)能為 EKA、電勢(shì)能為 EPA；在 B 點(diǎn)的加速度 為 aB、動(dòng)能為 EKB、電勢(shì)能為 EPB．則下列結(jié)論正確的是
A．a(chǎn)A > aB, EKA > EKB
B．a(chǎn)A< aB, EPA > EPB
C．a(chǎn)A
aB, EKA < EKB
【參考答案】C
2．（2018浙江名校協(xié)作體）靜電場(chǎng)聚焦在電子顯微鏡和示波管中起著重要的作用.圖示為某示波管內(nèi)的聚焦電場(chǎng)，實(shí)線和虛線分別表示電場(chǎng)線和等勢(shì)線，兩電子分別從a、b兩點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)，則（ ）
A．聚焦電場(chǎng)對(duì)兩電子始終做負(fù)功
B．電子在a點(diǎn)具有的電勢(shì)能比b點(diǎn)小
C．a(chǎn)點(diǎn)處的電勢(shì)比c點(diǎn)處的電勢(shì)低
D．b處的電場(chǎng)強(qiáng)度比c處小
【參考答案】C
【命題意圖】本題考查電場(chǎng)線、等勢(shì)面、電場(chǎng)力做功、電勢(shì)能和電勢(shì)、電場(chǎng)強(qiáng)度及其相關(guān)的物理知識(shí)，意在考查運(yùn)用相關(guān)知識(shí)分析解決實(shí)際問題的能力。
3.某靜電場(chǎng)中的等勢(shì)面分布如圖所示，下列關(guān)于該電場(chǎng)描述正確的是( )
A．A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比C點(diǎn)的小
B．負(fù)電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能比在C點(diǎn)的電勢(shì)能大
C．電荷沿等勢(shì)面AB移動(dòng)的過程中，電場(chǎng)力始終不做功
D．正電荷由A移動(dòng)到C，電場(chǎng)力做負(fù)功
【參考答案】C
【名師解析】由等勢(shì)面與電場(chǎng)線密集程度的關(guān)系可知，等勢(shì)面越密集的地方電場(chǎng)強(qiáng)度越大，故A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比C點(diǎn)的大，故A錯(cuò)誤；負(fù)電荷在電勢(shì)越高的位置電勢(shì)能越小，故B錯(cuò)誤；沿等勢(shì)面移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力不做功，故C正確；正電荷由A移動(dòng)到C，電場(chǎng)力做正功，故D錯(cuò)誤。
4.(多選)如圖5所示為一產(chǎn)生聚焦電場(chǎng)的裝置，由電極A1、A2、A3、A4構(gòu)成。圖中虛線為等勢(shì)線，關(guān)于中心線z軸上下對(duì)稱，相鄰等勢(shì)線間電勢(shì)差相等。圖中P、Q、R是一個(gè)從左側(cè)進(jìn)入聚焦電場(chǎng)的帶正電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡上的三點(diǎn)，則可以確定( )
圖5
A.該裝置是由兩個(gè)平行板電容器A1A2、A3A4構(gòu)成
B.該聚焦電場(chǎng)方向在中心線上與z軸方向一致
C.帶正電粒子從Q點(diǎn)到R點(diǎn)的過程中電勢(shì)能減少
D.若將帶正電粒子束從右側(cè)射入聚焦電場(chǎng)，則一定被會(huì)聚
【參考答案】BC
5.(2016全國(guó)卷Ⅲ，15)關(guān)于靜電場(chǎng)的等勢(shì)面，下列說法正確的是( )
A.兩個(gè)電勢(shì)不同的等勢(shì)面可能相交
B.電場(chǎng)線與等勢(shì)面處處相互垂直
C.同一等勢(shì)面上各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度一定相等
D.將一負(fù)的試探電荷從電勢(shì)較高的等勢(shì)面移至電勢(shì)較低的等勢(shì)面，電場(chǎng)力做正功
【參考答案】B
【名師解析】若兩個(gè)不同的等勢(shì)面相交，則在交點(diǎn)處存在兩個(gè)不同電勢(shì)數(shù)值，與事實(shí)不符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；電場(chǎng)線一定與等勢(shì)面垂直，選項(xiàng)B正確；同一等勢(shì)面上的電勢(shì)相同，但電場(chǎng)強(qiáng)度不一定相同，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；將一負(fù)電荷從電勢(shì)較高的等勢(shì)面移至電勢(shì)較低的等勢(shì)面，電場(chǎng)力做負(fù)功，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
6．(2017云南模擬)如圖所示，虛線a、b、c、d、e是電場(chǎng)中的一組平行等差等勢(shì)面，實(shí)線是一帶負(fù)電粒子僅在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡，M、N、P、Q分別為運(yùn)動(dòng)軌跡與等勢(shì)面的交點(diǎn)，下列判斷正確的是
A．粒子在電場(chǎng)中做勻變速運(yùn)動(dòng)
B．圖中等勢(shì)面a的電勢(shì)最高
C．粒子經(jīng)過Q點(diǎn)的動(dòng)能大于P點(diǎn)的動(dòng)能
D．粒子在M點(diǎn)的電勢(shì)能比Q點(diǎn)的大
【參考答案】AB
7.(2016遼寧協(xié)作校高三期末)空間中P、Q兩點(diǎn)處各固定一個(gè)點(diǎn)電荷，其中P點(diǎn)處為正電荷，P、Q兩點(diǎn)附近電場(chǎng)的等勢(shì)面分布如圖所示，a、b、c、d為電場(chǎng)中的4個(gè)點(diǎn)，則( )
A．P、Q兩點(diǎn)處的電荷等量同種
B．a(chǎn)點(diǎn)和b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同
C．c點(diǎn)的電勢(shì)低于d點(diǎn)的電勢(shì)
D．負(fù)電荷從a到c，電勢(shì)能減少
【參考答案】D
【名師解析】根據(jù)電場(chǎng)的等勢(shì)面分布圖可知，該電場(chǎng)是等量異種電荷的電場(chǎng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；等量異種電荷的電場(chǎng)具有對(duì)稱性(上下、左右)，a點(diǎn)和b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，而方向不同，B項(xiàng)錯(cuò)誤；c點(diǎn)離P點(diǎn)(正電荷)比d點(diǎn)離P點(diǎn)的距離更近，所以c點(diǎn)的電勢(shì)較高，C錯(cuò)誤；負(fù)電荷從a到c，電勢(shì)升高，電場(chǎng)力對(duì)負(fù)電荷做正功，電勢(shì)能減小，D項(xiàng)正確。
8．(2016山東棗莊高三模擬)如圖所示，水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一帶電粒子從A點(diǎn)以豎直向上的初速度開始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)最高點(diǎn)B后回到與A在同一水平線上的C點(diǎn)，粒子從A到B過程中克服重力做功2.0 J，電場(chǎng)力做功3.0 J，則( )
A．粒子在A點(diǎn)的電勢(shì)能比在C點(diǎn)多6.0 J
B．粒子在A點(diǎn)的動(dòng)能比在B點(diǎn)多1.0 J
C．粒子在A點(diǎn)的機(jī)械能比在C點(diǎn)多12.0 J
D．粒子在C點(diǎn)的動(dòng)能為14.0 J
【參考答案】D
9.(黑龍江省大慶市第一中學(xué)2016屆高三第三次模擬考試?yán)砜凭C合試題)陰極射線示波管的聚焦電場(chǎng)是由電極A1、A2形成，實(shí)線為電場(chǎng)線，虛線為等勢(shì)線，Z軸為該電場(chǎng)的中心軸線，P、Q、R為一個(gè)從左側(cè)進(jìn)入聚焦電場(chǎng)的電子運(yùn)動(dòng)軌跡上的三點(diǎn)，則（ ）
A．電極A1的電勢(shì)低于電極A2的電勢(shì)
B．電場(chǎng)中Q點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于R點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度
C．電子在P點(diǎn)處的動(dòng)能大于在Q點(diǎn)處的動(dòng)能
D．電子從P至R的運(yùn)動(dòng)過程中，電場(chǎng)力對(duì)它一直做正功
【參考答案】AD
考點(diǎn)：電場(chǎng)強(qiáng)度；電場(chǎng)線；電勢(shì)及電勢(shì)能
【名師點(diǎn)睛】要能正確根據(jù)電場(chǎng)線、等勢(shì)線的分布情況，判斷電勢(shì)、電勢(shì)能、電場(chǎng)強(qiáng)度、電場(chǎng)力做功等物理量變化情況；沿電場(chǎng)線電勢(shì)降低，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小與電場(chǎng)線的疏密有關(guān)；電場(chǎng)力做正功電勢(shì)能減小，動(dòng)能增加.
10.(2016山東濰坊一中月考)如圖所示的電場(chǎng)，等勢(shì)面是一簇相互平行的豎直平面，間隔均為d，各面電勢(shì)已在圖中標(biāo)出，現(xiàn)有一質(zhì)量為m的帶電小球(可視為點(diǎn)電荷)以速度v0，方向與水平方向成45角斜向上射入電場(chǎng)，要使小球做直線運(yùn)動(dòng)，則小球所帶電的電性及電荷量為( )
A.負(fù)電 B.正電
C.負(fù)電 D.正電
【參考答案】B
【名師解析】要使帶電小球做直線運(yùn)動(dòng)，則其所受合力與v0應(yīng)在一條直線上，而電場(chǎng)力與等勢(shì)面垂直，必在水平方向，則需考慮小球的重力作用。電場(chǎng)線由等勢(shì)面高處指向等勢(shì)面低處，得電場(chǎng)線方向水平向左，且E＝＝。對(duì)小球受力分析：為使合力與v0在一條直線上，則得小球帶正電，且有mg＝Eq，得q＝＝。故選項(xiàng)B正確。
11.(多選)如圖所示，真空中M、N點(diǎn)處固定有兩等量異種點(diǎn)電荷，a、b、c表示兩點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中的3條等勢(shì)線，b是M、N連線的中垂線，交M、N于O點(diǎn)，a、c關(guān)于b對(duì)稱。點(diǎn)d、e、f、g是以O(shè)為圓心的圓與a、c的交點(diǎn)。已知一帶正電的試探電荷從d點(diǎn)移動(dòng)到e點(diǎn)時(shí)，試探電荷的電勢(shì)能增加，則以下判斷正確的是( )
A.M點(diǎn)處固定的是正電荷
B.d點(diǎn)的電勢(shì)低于f點(diǎn)的電勢(shì)
C.d點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與f點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相同
D.將帶正電的試探電荷沿直線由d點(diǎn)移動(dòng)到f點(diǎn)，電勢(shì)能先增大后減小
【參考答案】BC
12.如圖所示，虛線為一靜電場(chǎng)中的等勢(shì)面1、2、3、4，相鄰等勢(shì)面間的電勢(shì)差相等，其中等勢(shì)面3的電勢(shì)為0。一帶正電的點(diǎn)電荷僅在靜電力的作用下沿圖中實(shí)線從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b 點(diǎn)，經(jīng)過a、b兩點(diǎn)時(shí)粒子的動(dòng)能分別為5eV和26eV。當(dāng)這一點(diǎn)電荷運(yùn)動(dòng)到某一位置c時(shí)，其電勢(shì)能變?yōu)?5 eV。下列說法正確的是
A．粒子從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過程中電場(chǎng)力做負(fù)功
B．粒子在a點(diǎn)的電勢(shì)能小于其在b點(diǎn)的電勢(shì)能
C．粒子在c點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為24 eV
D．a(chǎn)、b點(diǎn)的電勢(shì)關(guān)系為
【參考答案】CD
2019年高考物理一輪復(fù)習(xí) 專題7.4 等勢(shì)面千題精練.doc
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