电场(电场线和等势面)习题含答案

电场线及等

势面的习题之南宫帮珍创作

创作时间：二零二一年六月三十日

一、知识点归纳,考点：电场线、电场强度、电势能、电势、等势面、电场力做功.

（一）比力电场中两点的电场强度的年夜小的方法：

1、在同一电场分布图上, 观察电场线的疏密水平, 电场线分布相对密集处, 场强 ；电场线分布相对稀疏处, 场强 . 2、等势面密集处场强 , 等势面稀疏处场强

（二）关于电势、等势面与电场线的关系：电场线 等势面, 且指向电势降落最陡的方向, 等势面越密集的处所, 电场强度越 .

（三）比力电荷在电场中某两点的电势年夜小的方法：

1、利用电场线来判断：在电场中沿着电场线的方向, 电势 .

2、利用等势面来判断：在静电场中, 同一等势面上各的电势相等, 在分歧的等势面间, 沿着电场线的方向各等势面的电势越来越低. （四）比力电荷在电场中某两点的电势能年夜小的方法：

1、只有电场力做功时：电场力做正功, 电势能 动能 这种方法与电荷的正负无关.

2、利用电场线来判断：正电荷顺着电场线的方向移动时, 电势能

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逐渐减少；逆着电场线方向移动时, 电势能逐渐增年夜.负电荷则相反.

二、几种罕见电场等势面分布图

1、点电荷电场中的等势面：以点电荷为球心的一簇球面.

说出：A、B、C三点场强的年夜小、方向关系, 以及三点电势的高低

2、等量异种点电荷电场中的等势面：是两簇对称曲面.

问题1 取无穷远处电势为零, 中垂线上各点的电势为几多？是等势面吗？连线中点的场强为几多？

问题2 中垂线左侧的电势高还是右侧的电势高？ 3.等量同种点电荷电场中的等势面：是两簇对称曲面.

讨论：取无穷远处电势为零, 中垂线是等势面吗？两电荷连线的中点的场强为几多？电势为几多？

4、匀强电场中的等势面是垂直于电场线的一簇平面 5、形状不规则的带电导体附近的电场线及等势面 说出：匀强电场的电场线的特点及等势面的特点 三、等势面的特点：



（1）等势面一定与电场线 , 即跟场强的方向 .



（2）电场线总是由电势较 的等势面指向电势较 的等势面, 两个分歧的等势面永远不会相交.

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

（3）电场线较密处等势面也较 , 即等势面较密处场强较 .



（4）在同一等势面上移动电荷时, 电场力不做功.

四、典范题：

1.下列关于等势面的说法正确的是( )

A．电荷在等势面上移动时不受电场力作用, 所以不做功 B．等势面上各点的场强相等

C．点电荷在真空中形成的电场的等势面是以点电荷为球心的一簇球面

D．匀强电场中的等势面是相互平行的垂直于电场线的一簇平面 2.如上图虚线暗示原子核所形成的电场的等势线, 实线暗示一个

α粒子的运动轨迹．α粒子从a经过b运动到c的过程中( )

A．动能先增年夜, 后减小B．电势能先减小, 后增年夜

C．电场力先做负功, 后做正功, 总功即是零 D．加速度先变小, 后变年夜

3.在图中, a、b带等量的异种电荷, MN为ab连线的中垂线, 现有一个带电粒子从M点以一定初速度v0射出, 开始的一段轨迹如图中的实线, 不考虑粒子的重力, 则飞越该电场的整个过程中( )

A．该粒子带负电 B．该粒子的动能先增年夜后减小 C．该粒子的电势能先减小后增年夜

D．该粒子运动到无穷远处后, 速度的年夜小一定仍为v0 4.如图所示, 在水平放置的光滑金属板中点的正上方有带正电的点电荷Q, 一概况绝缘带正电的金属球(可视为质点, 且

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不影响原电场)自左以速度v0开始在金属板上向右运动, 在运动过程中( )

A．小球先做减速运动后做加速运动 B．小球做匀速直线运动

C．小球做匀变速运动 D．以上说法都不正确

5.如图所示, 虚线a、b、c是电场中的三个等势面, 实线为一个带正电的质点仅在电场力作用下, 通过该区域的运动轨迹,

P、Q是轨迹上的两点．下列说法中正确的是( )

A．三个等势面中, 等势面a的电势最高 B．带电质点一定是从P点向Q点运动

C．带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时小 D．带电质点通过P点时的动能比通过Q点时小

6．图中虚线所示为静电场中的等势面1、2、3、4, 相邻的等势面之间的电势差相等, 其中等势面3的电势为0.一带正电的点电荷在静电力的作用下运动, 经过a、b点时的动能分别为26eV和5eV, 当这一点电荷运动到某一位置, 其电势能酿成－8eV时, 它的动能应为( )

A．8eV C．20eV

B．13eV D．34eV

7.位于A、B处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内电势分布如图所示, 图中实线暗示等势线, 则( )

A．a点和b点的电场强度相同

B．正电荷从c点移到d点, 电场力做正功

C．负电荷从a点移到c点, 电场力做正功

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D．正电荷从e点沿图中虚线移到f点, 电势能先减小后增年夜

8.在点电荷Q的电场中, 一个α粒子(42He)（原子核）通过时的轨迹如图实线所示, a、b为两个等势面, 则下列判断中正确的是(

).

(A)Q可能为正电荷, 也可能为负电荷

(C)α粒子经过两等势面的动能Eka＞Ekb (D)α粒子在两等势面上的电势能Epa＞Epb

9.如图所示, a、b、c、d是某电场中的四个等势面, 它们是互相平行的平面, 而且间距相等, 下列判断中正确的是(

).

(A)该电场一定是匀强电场

(B)这四个等势面的电势一定满足 Φa－Φb=Φb－Φc=Φc－Φd

(C)如果φa＞Φb, 则电场强度Ea＞Eb

(D)如果Φa＜Φb, 则电场方向垂直于等势面由b指向a

10.如图所示, L1、L2、L3为等势面, 两相邻等势面间电势差相同, 取L2的电势为零, 有一负电荷在L1处动能为30J, 运动到L3处动能为10J, 则电荷的电势能为4J时, 它的动能是(不计重力和空气阻力)( ). (A)6J

(B)4J

(C)16J

(D)14J

11、如图所示, 仅在电场力作用下, 一带电粒子沿图中虚线从A

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运动到B, 则( ) (A)电场力做正功 (C)电势能增加

(B)动能减少

(D)加速度增年夜

12、 三个点电荷电场的电场线分布如图所示, 图中a、b两点处的场强年夜小分别为Ea、Eb, 电势分别为a、b, 则（ ） （A）Ea＞Eb, a＞b （B）Ea＜Eb, a＜b （C）Ea＞Eb, a＜b （D）Ea＜Eb, a＞b

13、如图所示, 虚线a、b和c是某静电场中的三个等势面, 它们的电势分别为Φa、Φb和Φc, Φa＞Φb＞Φc.一带正电的粒子射入电场中, 其运动轨迹如实线KLMN所示, 由图可知( ).

(A)粒子从K到L的过程中, 电场力做负功 (B)粒子从L到M的过程中, 电场力做负功 (C)粒子从K到L的过程中, 电势能增加 (D)粒子从L到M的过程中, 动能减少

14、如图所示, 在x轴上关于原点O对称的两点固定放置等量异种点电荷＋Q和－Q, x轴上的P点位于－Q的右侧．下列判断正确的是 ( )

A．在x轴上还有一点与P点电场强度相同 B．在x轴上还有两点与P点电场强度相同

C．若将一试探电荷＋q从P点移至O点, 电势能增年夜 D．若将一试探电荷＋q从P点移至O点, 电势能减小 15、一带电粒子射入一固定在O点的点电荷的电场中,粒子运动轨迹如图中虚线abc所示,图中实线是同心圆圆弧,暗示电场的等势

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面,不计重力, 以下判断正确的是（ ） A.粒子受到静电排斥力的作用；

B.粒子在b点的电势能一定年夜于在a点的电势能； C.粒子在b点的速度年夜于在a点的速度； D粒子在a点和c点的加速度年夜小一定相等.

16、如图所示, 虚线暗示电场的一簇等势面且相邻等势面间电势差相等, 一个α粒子以一定的初速度进入电场后, 只在电场力作用下沿实线轨迹运动, α粒子先后通过M点和N点.在这一过程中, 电场力做负功, 由此可判断出( ). (A)N点的电势高于M点的电势

(B)α粒子在N点的电势能比在M点的电势能年夜 (C)α粒子在M点的速率小于在N点的速率

(D)α粒子在M点受到的电场力比在N点受到的电场力年夜 17.如图所示A、B两点分别固定带有等量同种电荷的点电荷, M、N为AB连线上的两点, 且AM=BN, 则（ ）

A．M、N两点的电势和场强都相等 B．M、N两点的电势和场强都不相等

C．M、N两点的电势分歧, 场强相等 D．M、N两点的电势相同, 场强不相等

18.如图两个等量异种点电荷电场, AB为中垂线, 且AO=BO, 则 A．A、B两点场强相等 B．正电荷从A运动到B, 电势能增加

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C．负电荷从A运动到B, 电势能增加 D．A、B两点电势差为零 19.如图所示, M和N是两个电势不相等的等势面, AB是电场线, 下面几种说法正确的是

B.把负电荷从M面移到N面, 电场力一定作正功

20.图中的实线暗示电场线, 虚线暗示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹.粒子先经过M点, 再经过N点.可以判定 A．M点的电势高于N点的电势 B．M点的电势低于N点的电势

C．粒子在M点受到的电场力年夜于在N点受到的电场力 D．粒子在M点受到的电场力小于在N点受到的电场力

21.如图所示, A、B为两个固定的等量的同种正电荷, 在它们连线的中点处有一个可以自由运动的正电荷C, 现给电荷C一个垂直于连线的初速度v0, 若不计电荷C所受的重力, 则关于电荷C运动过程中的速度和加速度情况, 下列说法正确的是（ ） A.加速度始终增年夜 Ｂ.加速度先增年夜后减小 C.速度始终增年夜, 最后趋于无穷年夜 D.速度始终增年夜, 最后趋于某有限值

22.如图所示, a、b、c是一条电场线上的 三个点, 电场线的方向由a到c, a、b间的距离即是b、c间的距离, 用Ua、Ub、Uc和Ea、Eb、Ec分别暗示a、b、c三点的电势和电场强度可以判定

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（ ）

A、

Ua>Ub>Uc

B、 Ea>Eb>Ec C、 Ua-Ub=Ub -Uc D、

Ea=Eb=Ec

参考的谜底

1.CD 2.C 3.ABCD 4.B 5.：D 6.C 7.CD 18. AD 19. A20. AD

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