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五、电 场
临考训练 小试牛刀
图2
1．(单选)如图2所示，a、b、c为电场中同一条电场线上的三点，其中c为ab的中点．已知a、b两点的电势分别为φa＝3 V，φb＝9 V，则下列叙述正确的是 ( )．
A．该电场在c点处的电势肯定为6 V
B．a点处的场强Ea肯定小于b点处的场强Eb
C．正电荷从a点运动到b点的过程中电势能肯定增大
D．正电荷只受电场力作用从a点运动到b点的过程中动能肯定增大
解析 本题中电场线只有一条，又没说明是哪种电场的电场线，因此电势降落及场强大小状况都不能确定，A、B错；a、b两点电势已知，正电荷从a到b是从低电势向高电势运动，电场力做负功，动能减小，电势能增大，C对，D错．
答案 C
2．(单选)一平行板电容器两极板间距为d、极板面积为S，电容为，其中ε0是常量，对此电容器充电后断开电源．当增大两极板间距时，电容器极板间
( )．
A．电场强度不变，电势差变大
B．电场强度不变，电势差不变
C．电场强度减小，电势差不变
D．电场强度减小，电势差减小
解析 电容器充电后断开，故电容器的带电荷量不变，当增大两极板间的距离时，由C＝可知，电容器的电容变小，由U＝可知电势差变大，又由E＝可得E＝＝＝＝，与d无关，所以电场强度不变，A正确．
答案 A
图3
3．(单选)如图3所示，绝缘轻杆两端固定带电小球A和B，轻杆处于水平向右的匀强电场中，不考虑两球之间的相互作用．初始时杆与电场线垂直(如图中实线位置)，将轻杆向右平移的同时顺时针转过90°(如图中虚线位置)，发觉A、B两球电势能之和不变．依据图中给出的位置关系，可推断下列说法中正确的是 ( )．
A．A球肯定带正电荷，B球肯定带负电荷
B．A、B两球所带电荷量的确定值之比qA∶qB＝1∶2
C．A球电势能肯定增加
D．电场力对A球和B球都不做功
解析 两球电势能之和不变，由电场力做功与电势能的变化的关系可得，电场力对两球做功的代数和为零，所以电场力对A、B两球做功一正一负、大小相等，A、B必带异种电荷，但二者的电性不确定，A错误；设A带正电荷，则B必带负电荷，电场力做功只取决于初末位置电势的差值，与具体路径无关，所以qAE·2L－qBEL＝0，则qA∶qB＝1∶2，B正确；若A球带正电，则电场力对A球做正功，A球电势能削减，C、D错误．
答案 B
图4
4．(双选)如图4所示，O是一固定的点电荷，虚线是该点电荷产生的电场中的三条等势线，正点电荷q仅受电场力的作用下沿实线所示的轨迹从a处运动到b处，然后又运动到c处．由此可知 ( )．
A．O为负电荷
B．在整个过程中q的速度先变大后变小
C．在整个过程中q的加速度先变大后变小
D．在整个过程中，电场力做功为零
解析 由运动轨迹分析可知q受到库仑斥力的作用，O点的电荷应为正电荷，A错；从a到b的过程q受到渐渐变大的库仑斥力，速度渐渐减小，加速度增大，而从b到c的过程q受到渐渐变小的库仑斥力，速度渐渐增大，加速度减小，B错，C对；由于a、c两点在同一等势面上，整个过程中，电场力不做功，D对．
答案 CD
图5
5．如图5所示，相距为d的两块平行金属板M、N与电源相连，开关S闭合后，M、N间有匀强电场，一个带电粒子垂直于电场方向从M板边缘射入电场，恰打在N板中心，若不计重力，求：
(1)为了使粒子恰能飞出电场，N板应向下平移多少？
(2)若把S断开，为达到第(1)问的目的，N板应向下平移多少？
解析 设电源电压为U，粒子初速度为v0，极板长为L
(1)当S闭合时，两板间电压U不变，＝v0t1，d＝a1t＝t，设N板向下移动的距离为x1，则L＝v0t2，d＋x1＝a2t＝t，解得：x1＝d.
(2)将S断开，电容器所带电荷量不变，场强E不变，设N板向下移动的距离为x2，则d＝t，＝v0t1，d＋x2＝t，L＝v0t2，解得：x2＝3d.
答案 (1)d (2)3d
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