53 电场能的性质
[方法点拨] (1)电势能、电势、电势差、电场力的功及电荷量是标量,但都有正负.涉及到它们的计算要注意正负号问题.(2)电场中某一点的电势等于各点电荷在该点产生的电势的代数和.
1.(多选)(2017·江西省重点中学盟校第一次联考)如图1所示,在一个匀强电场中有一个三角形ABC,AC的中点为M,BC的中点为N.将一个带正电的粒子从A点移动到B点,电场力做功为WAB=6.0×10-9 J.则以下分析正确的是( )
图1
A.若将该粒子从M点移动到N点,电场力做功WMN可能小于3.0×10-9 J
B.若将该粒子从M点移动到N点,电势能减少3.0×10-9 J
C.若将该粒子由B点移动到N点,电场力做功为-3.0×10-9 J
D.若被移动的粒子的电荷量为+2×10-9 C,可求得A、B之间的电势差UAB为3 V
2.(多选)(2017·天津五区县模拟)空间有一与纸面平行的匀强电场,纸面内的A、B、C三点位于以O点为圆心,半径为10 cm的圆周上,并且∠AOC=90°,∠BOC=120°,如图2所示.现把一个电荷量q=1×10-5 C的正电荷从A移到B,电场力做功-1×10-4 J;从B移到C,电场力做功为3×10-4 J,则该匀强电场的场强方向和大小是( )
图2
A.场强大小为200 V/m
B.场强大小为200 V/m
C.场强方向垂直OA向右
D.场强方向垂直OC向下
3.(2018·四川成都模拟)如图3所示,孤立点电荷+Q固定在正方体的一个顶点上,与+Q相邻的三个顶点分别是A、B、C,下列说法正确的是( )
图3
A.A、B、C三点的场强相同
B.A、B、C三点的电势相等
C.A、B、C三点所在的平面为一等势面
D.将一电荷量为+q的检验电荷由A点沿直线移动到B点的过程中电势能始终保持不变
4.(2017·安徽省皖南八校第二次联考)如图4所示,竖直线OO′是等量异种电荷+Q和-Q连线的中垂线,A、B、C的位置如图所示,且都处于一矩形金属空腔内.下列说法正确的是( )
图4
A.A、B、C三点电势大小关系是φA=φC<φB
B.A、B、C三点电势大小关系是φA=φC>φB
C.金属空腔上的感应电荷在A、B、C三点形成的场强方向均水平向右
D.金属空腔上的感应电荷在A、B、C三点形成的场强大小关系是EB>EC>EA
5.(2018·陕西商洛模拟)如图5所示,虚线a、b、c代表电场中一簇等势面.相邻等势面之间的电势差相等,实线为一带电质点(重力不计)仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、Q是这条轨迹上的两点,据此可知( )
图5
A.a、b、c三个等势面中,a的电势最高
B.电场中Q点处的电场强度大小比P点处大
C.该带电质点在P点处受到的电场力比在Q点处大
D.该带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大