第5节 电场强度与电势差的关系
1.(2018·天津名校二模)如图所示,虚线表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.α粒子在N点的电势能比在M点的电势能大
B.N点的电势低于M点的电势
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点受到的电场力大
【答案】A
【解析】α粒子为氦核,带正电,由运动轨迹可知,电场力的方向向右,根据电场的性质“顺着电场线的方向电势降落”可知M点的电势低于N点的电势,α粒子在N点的电势能比在M点的电势能大,故A正确,B错误;粒子从M到N,电场力做负功,则知动能减小,速率减小,故C错误;根据电场线或等势面的疏密程度可知,M点的等势面疏,场强小于N点场强,α粒子在M点受到的电场力小于在N点受的电场力,故D错误.
2.(2018·广安期末)如图甲所示,A、B是某电场中一条电场线上的两点,若从A点释放一初速度为零的电子,电子仅在电场力作用下向B点运动,其vt图象如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.A、B两点电势φA<φB
B.A、B两点电场强度EA<EB
C.场强方向由A指向B
D.电子在A、B两点的电势能EpA<EpB
【答案】A
【解析】电子仅在电场力作用下沿电场线从A点到B点,则电子所受的电场力方向从A指向B,所以电场线的方向是从B指向A的,由于沿电场线的方向电势降低,所以φA<φB,故A正确,C错误;从速度—时间图线得知电子做加速运动,加速度逐渐变小,故电场
力不断变小,电子在A点受到的电场力大于在B点受到的电场力,所以EA>EB,故B错误;电子仅在电场力作用下沿电场线从A点到B点,电场力做功,电势能减小,所以电荷在A点的电势能大于在B点的电势能,D错误.
3.(2018·天津名校模拟)如图所示,虚线是某电场的等势线.一带电粒子只在电场力作用下恰能沿实线从A点飞到C点,则( )
A.粒子一定带负电
B.粒子在A点的电势能大于在C点的电势能
C.A点的电场强度大于C点的电场强度
D.粒子从A点到B点电场力所做的功大于从B点到C点电场力所做的功
【答案】C
【解析】电场线和等势线垂直且由电势高的等势线指向电势低的等势线,因此图中电场线方向应垂直等势线大体指向左侧,带电粒子所受电场力沿电场线指向曲线内侧,故粒子应带正电,故A错误;从A到C过程中,电场力做负功,电势能增大,粒子在A点的电势能小于在C点的电势能,故B错误;A点等势线密,电场线也密,所以电场强度大于C处,故C正确;电场力做功与路径无关,只与初末位置电势差有关,因为UAB=UBC,所以粒子从A点到B点和从B到C电场力做功相等,故D错误.