考点2 电势、电势能高低的判断

考点2 电势、电势能高低的判断

例题1.答案:B

解析:根据两个等量同种正点电荷的电场线分布特点可知,在M、N和O三点中,M点电势最高,N点电势最低,O点的电场强度为零(最小),选项A错误,B正确;由于两个等量同种正点电荷的电场不是匀强电场,各点电场强度不同,不能运用得出N点的电场强度,选项C错误;若O、N之间的电势差为U,将一个带电荷量为q的正点电荷从N点移到O点,由低电势到高电势,电场力做功为-qU,选项D错误.

变式1.答案:D

解析:根据电场的等势面分布图可知,该电场是等量异种电荷的电场,选项A错误;等量异种电荷的电场具有对称性(上下、左右),a点和b点的电场强度大小相等,而方向不同,选项B错误;c点离P点(正电荷)比d点离P点的距离更近,所以c点的电势较高,选项C错误;负电荷从a到c,电势升高,电场力对负电荷做正功,电势能减小,选项D正确.

例题2.答案:CD

解析:因为电场线方向未知,不能确定a、b的电性,所以选项A错误;由于电场力对a、b都做正功,所以a、b的速度都增大,电势能都减少,选项B错误,选项D正确;粒子的加速度大小取决于电场力的大小,a向电场线稀疏的方向运动,b向电场线密集的方向运动,所以选项C正确.

变式2.答案:AB

解析:带电粒子的轨迹向下弯曲,则带电粒子所受的电场力沿电场线切线向下,则知带电粒子带正电,故选项A正确.电场线的疏密表示场强大小,由图知M点的场强小于N点的场强,粒子在M点受到的电场力小于在N点受到的电场力,故选项C错误.假设粒子由M点运动到N点,电场力做正功,动能增大,速度也增大,同理分析粒子由N点运动到M点电场力做负功,动能减小,速度减小.故带电粒子在M点速度小于在N点的速度,粒子在M点的动能小于在N点的动能,故选项B正确、选项D错误.

变式3.答案:BC

解析:电子在电场中做曲线运动,虚线AB是电子只在电场力作用下的运动轨迹,电场力沿电场线指向曲线的凹侧,电场的方向与电子所受电场力的方向相反,如图所示.由所给条件无法判断电子的运动方向,故选项A错误;若aA>aB,说明电子在A点受到的电场力较大,A点的电场强度较大,根据点电荷的电场分布可知,靠近M端为场源电荷的位置,应为正电荷,故B正确;无论Q为正电荷还是负电荷,一定有电势φA>φB,电子电势能Ep=-eφ,电势能是标量,所以一定有EpA<EpB,故选项C正确,D选项错误.