高考物理 100考点最新模拟题千题精练 专题1.5 等势面（电磁部分）（含解析）-人教版教材高三全册.doc

专题1.5等势面
一．选择题
1.（2019河南郑州二模）如图所示，某电场的电场线和等势面分布图，其中实线为电场线，虚线为等势面，a、b、c为电场中的三个点。下列说法正确的是（）

A.a点的电势高于b点的电势
B.a点的电场强度小于b点的电场强度
C.电子从a点移到c点，电势能增大
D.将电子从a点移到c点，再从c点移到b点，电场力做功代数和为零
【参考答案】D
【命题意图】本题以电场线和等势面为情景，考查电场强度的比较、电势比较、电场力做功、电势能变化及其相关知识点。
【解题思路】根据沿电场线方向电势逐渐降低，同一等势面上电势相等可知，a点的电势等于b点的电势，选项A错误；根据电场线的疏密表示电场强度的大小可知a点的电场强度大于b点的电场强度，选项B错误；电子从a点移到c点，电场力做功，电势能减小，选项C错误；根据电场力做功与路径无关，只与两点之间的电势差有关，将电子从a点移动到c点，再从c点移动到b点，而a、b两点处于同一等势面上，所以电场力做功的代数和为零，选项D正确。
【方法归纳】解答此类问题注意运用下列知识：eq\o\ac(○,1)电场线的疏密表示电场强度的大小，电场线越密，表示电场强度越大；eq\o\ac(○,2)沿电场线方向电势逐渐降低，同一等势面上电势相等；eq\o\ac(○,3)电场力做功，电势能减小；克服电场力做功，电势能增大。
2．(2019·湖南株洲一模)如图所示，实线表示某电场中的四个等势面，它们的电势分别为φ1、φ2、φ3和φ4，相邻等势面间的电势差相等．一带负电的粒子(重力不计)在该电场中运动的轨迹如虚线所示，a、b、c、d是其运动轨迹与等势面的四个交点，则可以判断()

A．φ4等势面上各点场强处处相同
B．四个等势面的电势关系是φ1<φ2<φ3<φ4
C．粒子从a运动到d的过程中静电力一直做负功
D．粒子在a、b、c、d四点的速度大小关系是va<vb<vc＝vd
【参考答案】B
【名师解析】由等势面的形状可知该电场不是匀强电场，所以φ4等势面上各点场强并不相同，选项A错误；由运动轨迹可知电场力由左向右，电场强度的方向由右向左，沿电场强度方向电势逐渐降低，所以φ1<φ2<φ3<φ4，选项B正确；粒子从a运动到d的过程中静电力先做负功后做正功，粒子在a、b、c、d四点的速度大小关系是va>vb>vc＝vd，选项C、D均错误．
3.（2019北京海淀一模）右图既可以看成是用来描述山坡地势的等高线图，也可以看成是用来描述电场中电势高低的等势线图。关于此图，下列说法正确的是（）

A．若该图为等高线图，可知a坡的地势比b坡陡峭
B．若该图为等高线图，可知在不考虑摩擦力时，小球从a坡滑下的加速度大于从b坡滑下的加速度
C．若该图为等势线图，可知a侧的电势降落比b侧慢
D．若该图为等势线图，可知a侧的电场强度比b侧大
【参考答案】C
【名师解析】若该图为等高线图，可知b坡的地势比a坡陡峭，选项A错误；若该图为等高线图，可知在不考虑摩擦力时，小球从a坡滑下的加速度小于从b坡滑下的加速度，选项B错误；若该图为等势线图，可知a侧的电势降落比b侧慢，选项C正确；若该图为等势线图，可知a侧的电场强度比b侧小，选项D错误。
4．（6分）（2019湖南衡阳二模）如图所示，水平线a、b、c、d为匀强电场中的等差等势线，一个质量为m，电荷量绝对值为q的粒子在匀强电场中运动，A、B为其运动轨迹上的两个点，已知该粒子在A点的速度大小为v1，在B点的速度大小为v2，且方向与等势线平行A、B连线长为L，连线与竖直方向的夹角为θ，不计粒子受到的重力，则（）

A．该粒子一定带正电 B．匀强电场的电场强度大小
C．粒子在B点的电势能一定大于在A点的电势能 D．等势线b的电势比等势线c的电势高
【名师解析】粒子竖直方向受电场力，做匀加速直线运动；水平方向不受力，故竖直分运动是匀减速直线运动；结合运动的合成与分解的知识得到A点速度与B点速度的关系，然后对A到B过程根据动能定理列式求解电场强度。
电场为匀强电场，等势面沿水平方向，则电场线的方向沿竖直方向，粒子弯曲的方向向上，所以粒子受力的方向向上，但由于电场线方向不知，则粒子的电性无法确定，故A错误；
在沿电场线的方向的位移：y＝Lsinθ
设A、B间的电势差为UAB，由动能定理，有：qUAB＝qEy＝m﹣m
联立解得：E＝；故B正确；
电场为匀强电场，等势面沿水平方向，则电场线的方向沿竖直方向，粒子弯曲的方向向上，所以粒子受力的方向向上，从A到B的过程中电场力做负功，所以粒子的电势能增加，即在B点的电势能一定大于在A点的电势能，故C正确；
粒子受力的方向向上，若粒子带正电，则电场的方向向上，c的电势高于b的电势；若粒子带负电，则电场的方向向下，c的电势低于b的电势，故