《2025年资源库高中物理人教版》

例258 某静电场中的电场线如图1-10-14所示,带电粒子在电场中仅受电场力作用,其运动轨迹如图1-10-14中虚线所示,由M运动到N,以下说法正确的是( )

A.粒子必定带正电
B.粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度
C.粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度
D.粒子在M点的动能小于它在N点的动能
【解析】根据粒子运动轨迹弯曲的情况,可以确定粒子受电场力的方向沿电场线切线方向,故此粒子带正电,A正确；由于电场线越密,场强越大,粒子受电场力就越大,根据牛顿第二定律可知其加速度也越大,故此粒子在N点加速度大,B错误,C正确；粒子从M点到N点,电场力做正功,根据动能定理得此粒子在N点的动能大,D正确。
【答案】ACD

答案： ACD

例259 [浙江选考]空间P、Q两点处固定电荷量绝对值相等的点电荷,其中Q点处为正电荷,P、Q两点附近电场的等势线分布如图1-10-15所示,a、b、c、d、e为电场中的5个点,设无穷远处电势为0,则(D)

A.e点的电势大于0
B.a点和b点的电场强度相同
C.b点的电势低于d点的电势
D.负电荷从a点移动到c点时电势能增加
【解析】由图1-10-15可知,两点电荷连线的中垂线为等势线,故图1-10-15为等量异种点电荷的等势线分布图。已知无穷远处电势为零,则正点电荷形成的电场,在点电荷附近电势大于零,负点电荷形成的电场,在点电荷附近电势小于零,已知Q点处为正电荷,则e点所在直线左侧电势大于零,右侧电势小于零,两电荷连线上电势从左向右降低,a、b两点在同一等势线上,电势相等且大于零,e点的电势为零,c、d两点电势小于零,b点的电势高于d点的电势,故A、C错误；由电场的叠加原理可知,a、b两点电场强度大小相等,方向不同,故B错误；a点的电势高于c点,由$E_{p}= \varphi q$可知,负电荷从a点移到c点时电势能增加,故D正确。
【答案】D

答案： D

例260 [北京2024·11]如图所示,两个等量异种点电荷分别位于M、N两点,P、Q是MN连线上的两点,且$MP = QN$。下列说法正确的是( )



A.P点电场强度比Q点电场强度大
B.P点电势与Q点电势相等
C.若两点电荷的电荷量均变为原来的2倍,P点电场强度大小也变为原来的2倍
D.若两点电荷的电荷量均变为原来的2倍,P、Q两点间电势差不变
【解析】由等量异种点电荷电场分布的对称性知,P点的电场强度与Q点的电场强度相等,A错误；由沿电场线方向电势降低知,P点电势比Q点电势高,B错误；由电场叠加得,P点的电场强度大小$E = k\frac{Q}{MP^{2}}+k\frac{Q}{NP^{2}}$,若两点电荷的电荷量均变为原来的2倍,则P点电场强度大小也变为原来的2倍,C正确；若两点电荷的电荷量均变为原来的2倍,则PQ间的电场强度变大,由$U= \overline{E}d$定性分析知,P、Q两点间电势差变大,D错误。


【答案】C

答案： C

例261 [全国高考]在O点处固定一个正点电荷,P点在O点右上方。从P点由静止释放一个带负电的小球,小球仅在重力和该点电荷电场力作用下在竖直面内运动,其一段轨迹如图1-10-17所示。M、N是轨迹上的两点,$OP＞OM$,$OM = ON$,则小球(BC)

A.在运动过程中,电势能先增加后减少
B.在P点的电势能大于在N点的电势能
C.在M点的机械能等于在N点的机械能
D.从M点运动到N点的过程中,电场力始终不做功
【解析】以O点为圆心、OM为半径作圆,如图1-10-18所示,则圆经过N点,且该圆是一条等势线,并作出另外两个同心圆表示等势线,其中一个同心圆过P点,另一个同心圆与轨迹MN相切于Q点,距离正点电荷越远,电势越低,结合题意可知,$\varphi_{P}＜\varphi_{M}= \varphi_{N}＜\varphi_{O}$,小球带负电,所以电势能$E_{pP}＞E_{pM}= E_{pN}＞E_{pQ}$,可知小球在运动过程中,电势能先减少再增加,A错误,B正确；小球从M到N,电势能先减少后增加,电场力先做正功后做负功,由于小球在M、N两位置电势能相等,根据能量守恒定律可知,小球在M、N两位置的机械能相等,C正确,D错误。
【答案】BC

答案： BC