易错点17 电场力、电场能的性质(解析版) -备战2023年高考物理考试易错题
易错点 17 电场力、电场能的性质
例题 1. (多选)如图所示匀强电场 E的区域内,在 O点处放置一点电荷+
Q,a、b、c、d、e、f为以 O为球心的球面上的点,aecf 平面与电场平行,bedf 平面与电
场垂直,则下列说法中正确的是( )
A.a、c两点的电场强度相同
B.b点的电势等于 d点的电势
C.点电荷+q在球面上任意两点之间移动时,静电力一定做功
D.将点电荷+q在球面上任意两点之间移动,从 a点移动到 c点电势能的变化量一定最大
【答案】BD
【解析】A.点电荷+Q在a、c两点的电场强度大小相等,方向相反,可知与匀强电场叠
加后,合场强大小不相等,故 A错误;
BC.点电荷+Q在b、d两点的电势相等,匀强电场在 b、d两点的电势相等,电势是标量,
可知点电荷和匀强电场叠加后,b点的电势等于 d点的电势,点电荷+q沿bedf 在球面上
b、d两点之间移动时,静电力不做功,故 B正确,C错误;
D.点电荷+Q在球面上任意点的电势均相等;匀强电场在球面上的 a点的电势最高,在球
面上的 c点的电势最低;故叠加后球面上的 a点的电势最高,c点的电势最低,根据
可知将点电荷+q在球面上任意两点之间移动,从 a点移动到 c点电场力做功最大,电势能
的变化量最大,故 D正确。
故选 BD。
【误选警示】
误选 A的原因:没有真正理解电场强度的叠加原理,各个点电荷在该点激发的电场强度的
矢量和。
误选 C的原因:电场叠加后,球面上的点电势不再全部相等。
例题 2. (多选)(2022·辽宁·高三开学考试)如图所示,在足够长的光滑绝缘水平直线轨
道上方的 P点,固定一电荷量为+Q的点电荷。一质量为 m、带电荷量为+q的物块(可视为
质点的检验电荷),从轨道上的 A点以初速度 v0沿轨道向右运动,当运动到 P点正下方的
B点时速度为 v。已知点电荷产生的电场在 A点的电势为 φ(取无穷远处电势为零),P到
物块的重心竖直距离为 h,P、A连线与水平轨道的夹角为 45°,k为静电常数,下列说法正
确的是( )
A.点电荷+Q产生的电场在 B点的电场强度大小为
B.物块在 A点时受到轨道的支持力大小为
C.物块从 A到B机械能减少量为 qφ
D.点电荷+Q产生的电场在 B点的电势为
【答案】D
【解析】A.根据点电荷的电场强度公式
可得在 B点处场强强度为
故A错误;
B.物体在 A点受到点电荷的库仑力,由库仑定律得
由几何关系可知
物体在 A点时,竖直方向处于平衡状态,由平衡条件有
联立以上解得
故B错误;
CD.设点电荷 Q产生的电场在 B点的电势为 ,减少的机械能为 ,对物体从 A到B过
程中,只有电场力做负功,所以由动能定理可得
联立可得
故C错误,D正确。
故选 D。
【误选警示】
误选 A的原因:场源电荷和试探电荷分不清楚。 点电荷+
Q
产生的电场在 B 点的电场强度
大小应利用点电荷的场强公式。此时场源电荷的+
Q
。
误选 B的原因: 没有在 A点对物块进行正确的受力分析,既要关注距离的变化还要对库
仑力进行正交分解。
误选 C的原因: BA 两点电势差不是 。重力势能不变,机械能的减少量就是动能的减少
量。
一、电荷、电荷守恒定律
1、两种电荷:用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷,用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷。
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