2023屆高考物理一輪復(fù)習(xí)訓(xùn)練：專(zhuān)題七 電場(chǎng)（word版含答案）

1、專(zhuān)題七 電場(chǎng)1.超級(jí)電容器又叫雙電層電容器，它具有功率密度高、充放電時(shí)間短、循環(huán)壽命長(zhǎng)、工作溫度范圍寬等特點(diǎn).圖示為一款超級(jí)電容器，其上標(biāo)有“2.7 V 400 F”，下列說(shuō)法正確的是( )A.該電容器的輸入電壓只能是2.7 V時(shí)才能工作B.該電容器的電容與電容器兩極間電勢(shì)差成反比C.該電容器不充電時(shí)的電容為零D.該電容器正常工作時(shí)儲(chǔ)存的電荷量為1 080 C2.真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷的相互作用力大小為F，若把其中一個(gè)電荷的帶電荷量減少一半，同時(shí)把它們之間的距離減少一半，則它們之間的作用力大小變?yōu)? )。A.B.C.D.無(wú)法確定3.如圖所示，真空中一橢圓的兩焦點(diǎn)處固定兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷，O為橢圓中心

2、，分別是橢圓長(zhǎng)軸和短軸，是橢圓上關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱(chēng)的兩個(gè)點(diǎn).下列說(shuō)法中正確的是( )A.橢圓上點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向?yàn)樵擖c(diǎn)的切線(xiàn)方向B.兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)相同，兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)也相同C.將一正電荷由e點(diǎn)沿橢圓移到f點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為零D.將一正電荷由O點(diǎn)移到橢圓上任意一點(diǎn)時(shí)，電勢(shì)能的變化量相同4.如圖所示，在光滑絕緣水平面上，三個(gè)帶電小球和c分別位于邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上，帶正電，電荷量均為q，整個(gè)系統(tǒng)置于水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，已知靜電力常量為k。若三個(gè)小球均處于靜止?fàn)顟B(tài)，則c球的電荷量為( )A.B.C.D.5.某同學(xué)設(shè)想了一個(gè)奇妙的靜電實(shí)驗(yàn)。如圖所示，在帶電體C附近，把原來(lái)不帶電的絕緣導(dǎo)體相碰一下后分開(kāi)，然后分別接觸

3、一個(gè)小電動(dòng)機(jī)的兩個(gè)接線(xiàn)柱，小電動(dòng)機(jī)便開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)。接著再把移到C附近，相碰一下分開(kāi)，再和小電動(dòng)機(jī)兩接線(xiàn)柱接觸。重復(fù)上述步驟，小電動(dòng)機(jī)便能不停地轉(zhuǎn)動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是( )A.小電動(dòng)機(jī)一直轉(zhuǎn)動(dòng)下去，不會(huì)消耗和小電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)以外的能量B.相接觸放在C附近時(shí)，A的電勢(shì)高于B的電勢(shì)C.相接觸放在C附近時(shí)，A內(nèi)部中心點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)等于B內(nèi)部中心點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)D.若不考慮小電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻的變化，則小電動(dòng)機(jī)的電流與其兩端的電壓成正比6.正方形四個(gè)頂點(diǎn)上放置著電荷量相同、電性如圖所示的點(diǎn)電荷，O為正方形兩對(duì)角線(xiàn)的交點(diǎn)，分別為的中點(diǎn)。取無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，下列說(shuō)法正確的是( )A.四點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相同B.四點(diǎn)的電勢(shì)相等C.將一負(fù)點(diǎn)電荷從M點(diǎn)

4、沿移動(dòng)到N點(diǎn)的過(guò)程中，電場(chǎng)力一直做負(fù)功D.將一正點(diǎn)電荷從M點(diǎn)沿移動(dòng)到P點(diǎn)的過(guò)程中，電勢(shì)能先增大后減小7.仿真軟件在物理學(xué)中有廣泛的應(yīng)用，利用仿真軟件能模擬出電場(chǎng)線(xiàn)的分布情況。現(xiàn)有電荷量分別為和的兩點(diǎn)電荷組成的電荷系統(tǒng)，利用仿真軟件模擬出其電場(chǎng)線(xiàn)分布如圖所示，虛線(xiàn)上四點(diǎn)等間距，根據(jù)圖像可判斷( )。A.兩點(diǎn)間的電場(chǎng)方向?yàn)镃指向BB.A點(diǎn)附近沒(méi)有電場(chǎng)線(xiàn)，A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零C.D點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，試探電荷在D點(diǎn)不受電場(chǎng)力作用D.若把一個(gè)帶正電的試探電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功，其電勢(shì)能減小8.正六邊形區(qū)域內(nèi)有平行于紙面方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)（圖中未標(biāo)出），三點(diǎn)電勢(shì)分別為3 V、6 V、9 V，現(xiàn)有一個(gè)電

5、子從E點(diǎn)以初速度沿方向射入.下列說(shuō)法正確的是( )A.F點(diǎn)電勢(shì)為0 VB.的連線(xiàn)是電場(chǎng)中的一條等勢(shì)線(xiàn)C.電子射出正六邊形區(qū)域時(shí)速度大小可能仍是D.電子離開(kāi)此區(qū)域時(shí)動(dòng)能增量的最大值是3 eV9.一個(gè)帶電粒子僅在電場(chǎng)力作用下在x軸上由靜止開(kāi)始從向做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，其速度平方隨位置x變化的圖像如圖所示，圖像關(guān)于縱軸對(duì)稱(chēng)，由圖像可知( )A.粒子從向運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，加速度先減小后增大B.處電勢(shì)最高C.在x軸上，和關(guān)于縱軸對(duì)稱(chēng)的兩個(gè)位置的電場(chǎng)強(qiáng)度不同D.粒子沿x軸正向運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電勢(shì)能先減小后增大10.如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)方向水平向左，由電場(chǎng)中的P點(diǎn)沿豎直方向向電場(chǎng)中射入各種不同的帶正電的粒子，結(jié)果粒子均能通過(guò)電場(chǎng)

6、中的Q點(diǎn).不計(jì)粒子受到的重力和粒子間的相互作用，下列說(shuō)法正確的是( )A.若粒子所帶電荷量大，則粒子的初速度一定大B.若粒子所帶電荷量大，則粒子的初動(dòng)能一定大C.若粒子的比荷大，則粒子的初速度一定大D.若粒子的比荷大，則粒子的初動(dòng)能一定大11.如圖所示，且位于一半徑為r的豎直圓上，在C點(diǎn)有一固定點(diǎn)電荷，電荷量為?，F(xiàn)從A點(diǎn)將一質(zhì)量為m，電荷量為的小球由靜止釋放，小球沿光滑絕緣軌道運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)的速度大小為為重力加速度，不考慮運(yùn)動(dòng)電荷對(duì)靜電場(chǎng)的影響，求：（1）小球運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力。（2）小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)的過(guò)程中電勢(shì)能的改變量。12.如圖所示，在足夠大的金屬板A上有一小孔S，粒子源C可由小

7、孔S向各個(gè)方向射出速率的帶負(fù)電的粒子，B為金屬網(wǎng)，連接在電路上，電源的電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)阻，滑動(dòng)變阻器的總阻值為12 .圖中滑動(dòng)變阻器滑片置于中點(diǎn)并保持不動(dòng)，間距，M為足夠大的熒光屏間距，當(dāng)粒子穿過(guò)金屬網(wǎng)打到熒光屏上時(shí)，熒光屏上就會(huì)出現(xiàn)亮斑.已知粒子的比荷，不考慮粒子所形成的電流對(duì)電路的影響，粒子重力不計(jì).（1）求間電場(chǎng)（視為勻強(qiáng)電場(chǎng)）的場(chǎng)強(qiáng)大小E；（2）求粒子到達(dá)熒光屏的最短時(shí)間t；（3）若粒子到達(dá)熒光屏上會(huì)形成一個(gè)圓斑，求其最大面積S（?。?答案以及解析1.答案：D解析：電容器的額定電壓為2.7 V，說(shuō)明工作電壓不能超過(guò)2.7 V，可以小于2.7 V，故A錯(cuò)誤；電容器的電容由電容器本身決定，跟電容

8、器兩極間的電勢(shì)差無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)誤；電容描述的是電容器容納電荷的本領(lǐng)，跟充電與否無(wú)關(guān)，故C錯(cuò)誤；該電容器最大容納電荷量，故D正確.2.答案：A解析：根據(jù)庫(kù)侖定律可得，在變化前有，在變化后有，A項(xiàng)正確。3.答案：B解析：根據(jù)等量異種電荷電場(chǎng)特點(diǎn)可知，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；兩點(diǎn)不是處于同一等勢(shì)面上，e點(diǎn)所處的等勢(shì)面電勢(shì)較高，將一正電荷由e點(diǎn)沿橢圓移到f點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；將一正電荷由O點(diǎn)移到c點(diǎn)，電勢(shì)能不變，移到f點(diǎn)，電勢(shì)能減小，電勢(shì)能變化量不相同，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.4.答案：D解析：本題通過(guò)帶電小球受力平衡考查點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度公式、電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加及庫(kù)侖定律等。在c處的合電場(chǎng)強(qiáng)度為E，方

9、向沿中垂線(xiàn)指向c，大小為，根據(jù)c處于靜止?fàn)顟B(tài)可知，勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度與E等大反向；帶正電，要使靜止，c必須帶負(fù)電，設(shè)c的電荷量為，對(duì)a受力分析，如圖所示，根據(jù)平衡條件可知，解得，D正確。5.答案：C解析：本題通過(guò)靜電實(shí)驗(yàn)考查感應(yīng)起電的實(shí)質(zhì)及靜電平衡。在把分開(kāi)的過(guò)程中要克服之間的靜電力做功，整個(gè)過(guò)程中先把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，再把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，因此需要外力做功，故A錯(cuò)誤；相接觸放在C附近時(shí)，A和B是等勢(shì)體，電勢(shì)相等，故B錯(cuò)誤；相接觸放在C附近時(shí)，兩端的感應(yīng)電荷增加，感應(yīng)電場(chǎng)相應(yīng)增強(qiáng)，但是等勢(shì)體，內(nèi)部合場(chǎng)強(qiáng)始終為零，則A內(nèi)部中心點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)等于B內(nèi)部中心點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)，故C正確；若不考慮小電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻的變化，

10、小電動(dòng)機(jī)屬于非純電阻元件，則小電動(dòng)機(jī)的電流與其兩端的電壓不成正比，故D錯(cuò)誤。6.答案：C解析：本題考查多個(gè)點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中場(chǎng)強(qiáng)及電勢(shì)的判斷。根據(jù)電場(chǎng)的矢量疊加可知，四點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向不同，故A錯(cuò)誤；由電勢(shì)疊加可知，兩點(diǎn)離正電荷近，則電勢(shì)為正，兩點(diǎn)離負(fù)電荷近，則電勢(shì)為負(fù)，故B錯(cuò)誤；根據(jù)對(duì)稱(chēng)性可知，O點(diǎn)為兩組等量異種電荷所構(gòu)成正方形的幾何中心，則O點(diǎn)電勢(shì)為零，且N點(diǎn)電勢(shì)為負(fù)，則負(fù)點(diǎn)電荷從M點(diǎn)沿移動(dòng)過(guò)程中電勢(shì)能一直增大，電場(chǎng)力對(duì)其一直做負(fù)功，故C正確；由于O點(diǎn)為兩組等量異種點(diǎn)電荷的中點(diǎn)，則O點(diǎn)電勢(shì)為零，且P點(diǎn)電勢(shì)為正，所以沿移動(dòng)正電荷，其電勢(shì)先降低后升高，則正點(diǎn)電荷的電勢(shì)能先減小后增大，故D錯(cuò)誤。7.答

11、案：C解析：電場(chǎng)線(xiàn)的疏密表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱，結(jié)合庫(kù)侖定律可知，B點(diǎn)處的點(diǎn)電荷為，C點(diǎn)處的點(diǎn)電荷為。電場(chǎng)線(xiàn)的方向總是從正電荷出發(fā)終止于負(fù)電荷，即間的電場(chǎng)方向大體為B點(diǎn)指向C點(diǎn)，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；由點(diǎn)電荷電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度的公式和電場(chǎng)的疊加，易得A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度并不等于零，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；由點(diǎn)電荷電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度的公式和電場(chǎng)的疊加可得，D點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，試探電荷在D點(diǎn)不受電場(chǎng)力，故C項(xiàng)正確；間的電場(chǎng)方向?yàn)锽點(diǎn)指向A點(diǎn)，使帶正電的試探電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。8.答案：D解析：連接，根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)電勢(shì)隨距離均勻變化（除等勢(shì)面）的特點(diǎn)，則知中點(diǎn)的電勢(shì)為6 V，連接，由幾何關(guān)系知，垂直平分，則

12、即為一條等勢(shì)線(xiàn)，連線(xiàn)即為一條電場(chǎng)線(xiàn)，與平行，所以也是一條電場(chǎng)線(xiàn)，故B錯(cuò)誤；由上可知為等勢(shì)線(xiàn)，所以F點(diǎn)電勢(shì)為3 V，故A錯(cuò)誤；電子在電場(chǎng)中做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力做正功，動(dòng)能增加，故C錯(cuò)誤；由圖可知電子從等勢(shì)面離開(kāi)時(shí)動(dòng)能變化量最大，即動(dòng)能增量的最大值為，故D正確.9.答案：CD解析：由可知圖線(xiàn)的切線(xiàn)斜率表示加速度，因此粒子沿x軸正向運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，加速度先增大后減小再反向增大最后再減小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；在x軸上和之間，粒子在處的動(dòng)能最大，電勢(shì)能最小，但由于粒子的電性不確定，因此處的電勢(shì)可能最高，也可能最低，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)對(duì)稱(chēng)性可知粒子在和兩個(gè)位置的加速度大小相等、方向相反，故電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等、方向相反，選

13、項(xiàng)C正確；粒子沿x軸正向運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，動(dòng)能先增大后減小，因此電勢(shì)能先減小后增大，選項(xiàng)D正確.10.答案：BC解析：設(shè)兩點(diǎn)高度差為h，水平距離為x，粒子豎直方向做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，所用時(shí)間，水平方向做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，則有，得，則若粒子所帶電荷量大，則粒子的初動(dòng)能一定大，若粒子的比荷大，則粒子的初速度一定大，故B、C正確，A、D錯(cuò)誤.11.答案：（1），方向豎直向下（2）解析：（1）小球運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)，由牛頓第二定律得解得由牛頓第三定律得，小球運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小，方向豎直向下。（2）小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)，根據(jù)動(dòng)能定理得解得由功能關(guān)系得。12.答案：（1）20 V/m（2）（3）解析：（1）由閉合電路歐姆定律得，其中，間的電壓為，又，可得.（2）經(jīng)分析可知，從粒子源C射出的粒子中，速度方向水平向右的這些粒子到達(dá)熒光