2023年北京市各區(qū)(海淀朝陽豐臺東西城等)高三下物理高考一模匯編8 電場含詳解

專題08電場

一、單選題

1.（2023?北京朝陽?統(tǒng)考一模）圖示平面內(nèi)固定兩個等量異種點電荷，M、N兩點關(guān)于兩電荷的連線對稱，M、P兩

點關(guān)于兩電荷連線的中垂線對稱。下列說法正確的是（）

M.

θ

O

N?

A.M、P兩點的電場強度相同B.N、P兩點的電場強度相同

C.N、P兩點的電勢相等D.電子在M點的電勢能比在N點的大

2.（2023?北京東城?統(tǒng)考一模）如圖所示，真空中有一對水平放置的平行金屬板，板間有豎直向下的勻強電場，場強

大小為E,質(zhì)量為電荷量為+4的帶電粒子，從M點水平方向以初速度%射入板間，并打在下極板上的N點。

已知MN與豎直方向成45。角，粒子的重力可忽略不計。則（）

A.MN兩點間的距離為

qE

mv

B.粒子在MN兩點間的運動時間為T"n

qE

C.粒子剛到達N點時的速度大小為3%

D.粒子剛到達N點時的速度方向與豎直方向的夾角為43°

3.（2023?北京豐臺?統(tǒng)考一模）靜電場中某一電場線與X軸重合，電場線上各點的電勢9在X軸上的分布如圖所示，

圖中曲線關(guān)于坐標原點。對稱。在X軸上取A、B、C、。四點，A和。、8和C分別關(guān)于。點對稱。下列說法正確

的是（

A.C點的電場強度方向與X軸正方向相反

B.C、。兩點的電場強度￡（?＞與，

C試探電荷+q從A點移到B點，靜電力做正功

D.同一試探電荷在8點和C點具有的電勢能相等

4.（2023?北京海淀八模（三））如圖所示，兩原長均為L、勁度系數(shù)相等的絕緣輕彈簧懸掛于。點，其另外一端各

3

連接一個帶電小球，平衡時A球靠在光滑絕緣豎直墻上，OA長為2L且豎直；B球懸于空中，。8長為一L。兩

2

小球的質(zhì)量均為，”，重力加速度為g,則兩球間的庫侖力大小為（）

A.—mgB.—mgC.mgD.2mg

5.（2023?北京海淀八模（四））如圖甲所示，質(zhì)量為加=1.0kg、帶正電q=L0xl（）T的物塊放在絕緣的水平桌面

上，滑塊處在勻強電場中，電場強度E=4X1（）5N∕C,重力加速度g=10m∕s2.從原點。開始，物塊與桌面的

動摩擦因數(shù)〃隨X的變化如圖乙所示，取原點。的電勢能為零，則下列判斷正確的是（）

圖甲圖乙

A.物塊運動的最大速度為4.0m/s

B.物塊向右運動的最大位移為4.（）m

C.當物塊速度為2.（）m∕s,物塊的電勢能可能為-（8+4√Σ）JD.物塊最終靜止時，物塊與水平桌面因摩擦生熱量

為8.0J

6.（2023?北京平谷?統(tǒng)考一模）如圖是勻強電場遇到空腔導體后的部分電場線分布圖，正方形ABC。的對角線6。

邊正好與圖中豎直向上的直電場線重合，。點是正方形兩對角線的交點。下列說法正確的是（）

A.將一正電荷由A點移到B點，電荷的電勢能增加

B.O點電勢與C點電勢相等

C.。。間的電勢差等于OB間的電勢差

D.在O點放置一負點電荷，該電荷所受電場力的方向豎直向下

7.（2023?北京西城?統(tǒng)考一模）具有相同質(zhì)子數(shù)和不同中子數(shù)的原子稱為同位素.讓氫的三種同位素原子核

（；H、；H和：H）以相同的速度從帶電平行板間的尸點沿垂直于電場的方向射入電場，其中笊核（：H）恰好能離

開電場，軌跡如圖所示.不計粒子的重力，則（）

I:+

B.：H在電場中受到的電場力最大

C.：H在電場中運動的時間最短

D.在電場中運動的過程中電場力對;H做功最少

8.（2023?北京延慶?統(tǒng)考一模）如圖所示，長為L的導體棒AB原來不帶電，現(xiàn)將一個帶正電的點電荷0放在導體棒

的中心軸線上，且距離導體棒的A端為R,。為AB的中點。當導體棒達到靜電平衡后，下列說法正確的是（）

qA

@

kR

A.導體棒A端帶正電，B端帶負電B.導體棒A端電勢高，B端電勢相低

C.感應電荷在。點的場強方向向右

4?

感應電荷在。點的場強大小E=

D.(7,+ZR)?

9.（2023?北京延慶?統(tǒng)考一模）如圖所示，A、2為兩個等量異種點電荷連線上的兩點（其中B為連線中點），C為連

線中垂線上的一點.今將一帶正電的試探電荷自A沿直線移到B再沿直線移到C。下列說法中正確的是（）

÷C

A.A點的場強比C點的場強大

B.A點的電勢比C點的電勢低

C.從A點移到B點的過程中，靜電力對該試探電荷做負功

D.從B點移到C點的過程中，該試探電荷的電勢能減小

10.（2023?北京四中??？家荒＃┤鐖D，同一平面內(nèi)的a、b、c、d四點處于勻強電場中，電場方向與此平面平行，M

為a、C連線的中點，N為b、d連線的中點。一電荷量為q（√>0）的粒子從4點移動到匕點，其電勢能減小W∣；若

該粒子從C點移動到d點，其電勢能減小W2。下列說法正確的是（）

：\“

Mi?N

I:\\

;'?d

A.此勻強電場的電場強度方向一定與4、6兩點連線平行

B.若該粒子從M點移動到N點，則電場力做功一定為*+嗎

C.若c、d之間的距離為L則該電場的電場強度大小一定為T

qL

D.若叫=也，則八M兩點之間的電勢差一定等于從N兩點之間的電勢差

11.（2023?北京海淀?統(tǒng)考一模）一電子只在靜電力作用下沿+x方向運動，其所在位置處的電勢中隨位置X變化的圖

線如圖中拋物線所示，下列說法正確的是（

A.XI與X3,處的電場方向相同

B.從M運動到X2,電場力對電子做正功

C.電子在Xl處的速率小于在X3處的速率

D.電子從X2運動到X3,加速度逐漸減小

12.（2023?北京石景山?統(tǒng)考一模）在如圖所示平面內(nèi)，兩個帶等量正電的點電荷分別固定在A、8兩點，。為AB

連線的中點，MN為AB的垂直平分線，C、。兩點在MN上且OC=OD。下列說法正確的是（）

M

?c

I

I

I

j,rθ---------------二---------rθ

Z?OB

N

A.0點的場強比C點的場強大B.C點的場強與D點的場強相同

C.0點的電勢比。點的電勢高D.電子在C點的電勢能比在。點的電勢能大

專題08電場

一、單選題

1.（2023?北京朝陽?統(tǒng)考一模）圖示平面內(nèi)固定兩個等量異種點電荷，M、N兩點關(guān)于兩電荷的連線對稱，M、P兩

點關(guān)于兩電荷連線的中垂線對稱。下列說法正確的是（）

M.

θ

O

N?

A.M、P兩點的電場強度相同B.N、P兩點的電場強度相同

C.N、P兩點的電勢相等D.電子在M點的電勢能比在N點的大

【答案】B

【詳解】AB.根據(jù)等量異種電荷周圍電場分布規(guī)律以及對稱性可知M、尸兩點的電場強度大小相同、方向不同,

N、P兩點的電場強度相同，A錯誤，B正確；

C.M點和N點到正負電荷的距離都相同，它們位于同一個等勢面上，電勢相同，根據(jù)沿電場線方向電勢降低可知

M點電勢高于P點電勢，故N點電勢高于P點電勢，C錯誤；

D.由于電子在M點和N點電勢相同，故在〃點的電勢能與在N點的一樣大大，D錯誤。

故選Bo

2.（2023?北京東城?統(tǒng)考一模）如圖所示，真空中有一對水平放置的平行金屬板，板間有豎直向下的勻強電場，場強

大小為E,質(zhì)量為〃?，電荷量為+4的帶電粒子，從用點水平方向以初速度%射入板間，并打在下極板上的N點。

已知MN與豎直方向成45。角，粒子的重力可忽略不計。則（）

廣

A.MN兩點間的距離為逆竺^

qE

mv

B.粒子在MN兩點間的運動時間為一^n

qE

C.粒子剛到達N點時的速度大小為3%

D.粒子剛到達N點時的速度方向與豎直方向的夾角為43°【答案】A

【詳解】AB.由題意可知粒子做類平拋運動，在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做初速度為零的勻加速

直線運動，則有

X=即

121E42Eqt'

y=-ar=—×--×Γ=--一

22m2m

又因為MN與豎直方向成45。角，所以有

X=y

聯(lián)立解得

J2〃/

Eq

則MN兩點間的距離為

MNZX24=2母臉

%

故A正確，B錯誤；

CD.粒子在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做初速度為零的勻加速直線運動，則有

叭=%

EqImvC

v=at=」X---a-=2v

'vmEqπ

則粒子剛到達N點時的速度大小為

=國

粒子剛到達N點時的速度方向與豎直方向的夾角為

V1

θ=arctan—=arctan—≈27

vv2

故C、D錯誤。

故選Ao

3.（2023?北京豐臺?統(tǒng)考一模）靜電場中某一電場線與X軸重合，電場線上各點的電勢3在無軸上的分布如圖所示,

圖中曲線關(guān)于坐標原點O對稱。在X軸上取A、B、C、。四點，A和B和。分別關(guān)于。點對稱。下列說法正確

B.C、。兩點的電場強度統(tǒng)

C試探電荷+q從A點移到B點，靜電力做正功

D.同一試探電荷在B點和C點具有的電勢能相等

【答案】C

【詳解】A.沿電場線電勢逐漸降低，因從A到。電勢一直降低，可知場強方向沿X軸正向，即C點的電場強度

方向與X軸正方向相同，選項A錯誤；

B.因QX圖像的斜率等于場強大小，則C、。兩點的電場強度Ec?＜與），選項B錯誤；

C.因電場強度方向沿X軸正向，可知試探電荷+q從A點移到B點，靜電力做正功，選項C正確;

D.因8點的電勢高于C點，可知同一試探電荷在B點和C點具有的電勢能不相等，選項D錯誤。

故選C。

4.（2023?北京海淀八模（三））如圖所示，兩原長均為L勁度系數(shù)相等的絕緣輕彈簧懸掛于O點，其另外一端各

3

連接一個帶電小球，平衡時A球靠在光滑絕緣豎直墻上，長為2L且豎直；B球懸于空中，OB長為二L。兩

2

重力加速度為g,則兩球間的庫侖力大小為（)

B?ZmgC.mgD.2mg

【答案】B

【詳解】設。4、OB夾角為B球的受力如圖甲所示，構(gòu)成的力的矢量三角形與.OAB相似，則有二=兵即

Fr

B

=-

3L

2-

3

可得與=-mg

對AB兩帶電小球整體受力分析如圖乙，根據(jù)平衡條件可得FA+七CoSe=2mg

I3

兩彈簧完全相同弓=笈5=1,咫

3

則Fλ=kL=2Fe=~mg

2

解得COSe=一

3

在力的矢量三角形中，應用余弦定理有

%={(mg)?+6-2〃叫CoSe=Img

5.(2023?北京海淀八模(四))如圖甲所示，質(zhì)量為M=Lokg、帶正電q=1.0xl(T5的物塊放在絕緣的水平桌面

上，滑塊處在勻強電場中，電場強度E=4x105N/C，重力加速度g=10m∕s2.從原點。開始，物塊與桌面的

動摩擦因數(shù)〃隨X的變化如圖乙所示，取原點。的電勢能為零，則下列判斷正確的是()

圖甲圖乙

A.物塊運動的最大速度為4.0m/s

B.物塊向右運動的最大位移為4.0m

C.當物塊速度為2.0m∕s,物塊的電勢能可能為-(8+4√Σ)J

D.物塊最終靜止時，物塊與水平桌面因摩擦生熱量為8.()J

【答案】BC

【詳解】A.電場力F=4E=4.0N摩擦力/=∕"zg=2x

當E=/時，即玉=2m時速度最大，根據(jù)動能定理得“Eη—=(，次￡

解得VmaX=2λ∕2m∕s

A錯誤；

B.設向右運動得最大距離為小ax，根據(jù)動能定理可得qE%aχ-W∣"?∕ax=0-0

解得XmaX=4?0∏l

B正確；

C.設當物塊速度為2.0m∕s時的位移為x,根據(jù)動能定理可得4%-爐=2

解得X=（2±y∕2）m

所以電勢能EP=O—q&=—（8±4√5）J

C正確；

D.根據(jù)能量守恒定律可知當物塊停止運動時電勢能的減少量將全部轉(zhuǎn)化為摩擦生熱，即

Q=qE∕aχ=16J

D錯誤。

故選BCo

6.（2023?北京平谷?統(tǒng)考一模）如圖是勻強電場遇到空腔導體后的部分電場線分布圖，正方形ABCZ）的對角線Bo

邊正好與圖中豎直向上的直電場線重合，。點是正方形兩對角線的交點。下列說法正確的是（）

A.將一正電荷由A點移到8點，電荷的電勢能增加

B.O點電勢與C點電勢相等

C.。。間的電勢差等于OB間的電勢差

D.在O點放置一負點電荷，該電荷所受電場力的方向豎直向下

【答案】D

【詳解】A.將一正電荷由A點移到8點，電場力做正功，電荷的電勢能減小，故A錯誤；B.AC所在平面與3。

垂直，與其它電場線不垂直，AC所在平面不是等勢面，。點電勢與C點電勢不相等，故B錯誤；

C.根據(jù)電場線的疏密程度可知Oo間的電場強度大于OB間的電場強度，由。=即可知。。間的電勢差大于OB

間的電勢差，故C錯誤；

D.在O點放置一負點電荷，該電荷所受電場力方向與該點電場方向相反，豎直向下，故D正確。

故選Do

7.（2023?北京西城?統(tǒng)考一模）具有相同質(zhì)子數(shù)和不同中子數(shù)的原子稱為同位素.讓氫的三種同位素原子核

（；H、；H和：H）以相同的速度從帶電平行板間的P點沿垂直于電場的方向射入電場，其中笊核（；H）恰好能離

開電場，軌跡如圖所示.不計粒子的重力，則（）

I：+

B.：H在電場中受到的電場力最大

C.：H在電場中運動的時間最短

D.在電場中運動的過程中電場力對;H做功最少

【答案】A

【詳解】A.三種粒子在電場中均做類平拋運動，設金屬板的長度為L,P點距底板的距離為九則由平拋運動的相

關(guān)知識可得∕z=―,——t~>L-Vt

2m

聯(lián)立解得力=色紇

Imv1

分析可知，能否離開電場與比荷有關(guān)，笊核（；H開合好能離開電場，則可知:H不能離開電場，故A正確；

B電場力尸=”

同一電場，所帶電荷量相同，故三種粒子在電場中所受電場力大小相等，故B錯誤；

C.三種粒子的初速度相同，；H不能離開電場，故可知在電場中運動的時間最短，；H和；H都能離開電場，則

在電場中運動的時間相同，故C錯誤；

D.電場力做功W

電荷量相同，電場強度相同，分析可知;H和；H在電場中運動的豎直位移相等，而：H在電場中運動的豎直位移較

i

小，因此在電場中運動的過程中電場力對IH做功最少，故D錯誤。

故選Ao

8.（2023?北京延慶?統(tǒng)考一模）如圖所示，長為L的導體棒AB原來不帶電，現(xiàn)將一個帶正電的點電荷4放在導體棒

的中心軸線上，且距離導體棒的A端為R,。為AB的中點。當導體棒達到靜電平衡后，下列說法正確的是（）

qzz----------------、B

@C）

k----------->U--------------------->1

nRL

A.導體棒A端帶正電，B端帶負電

B.導體棒A端電勢高，B端電勢相低

C.感應電荷在。點的場強方向向右

L4幼

D.感應電荷在。點的場強大小E=

【答案】D

【詳解】A.點電荷q帶正電，則當導體棒達到靜電平衡后，導體棒A端為近端，帶負電，B端為遠端，帶正電，故

A錯誤；

B.處于靜電平衡狀態(tài)的導體棒是一個等勢體，即A端和8端電勢相等，故B錯誤；

CD.處于靜電平衡狀態(tài)的導體，內(nèi)部場強處處為零，感應電荷在。點的場強與點電荷9在。點的場強大小相等、方

向相反，點電荷g在。點的場強向右，則感應電荷在。點的場強向左，大小為

LkqAkq

K-------=-------

（"j（2R+U

故C錯誤，D正確。

故選D

9.（2023?北京延慶?統(tǒng)考一模）如圖所示，A、B為兩個等量異種點電荷連線上的兩點（其中B為連線中點），C為連

線中垂線上的一點.今將一帶正電的試探電荷自A沿直線移到B再沿直線移到C。下列說法中正確的是（）

ic

I

A.A點的場強比C點的場強大

B.4點的電勢比C點的電勢低C.從A點移到8點的過程中，靜電力對該試探電荷做負功

D,從B點移到C點的過程中，該試探電荷的電勢能減小

【答案】A

【詳解】等量異種電荷的電場線和等勢面分布如圖所示

A.等量異種點電荷的連線上B點電場強度最小，中垂線上B點電場強度最大，所以A點場強大于C點場強，A

正確；

B.沿電場線方向電勢降低，A點電勢高于B點電勢，等量異種點電荷連線的中垂線是等勢面，C點電勢等于B點

電勢，所以A點的電勢比C點的電勢高，B錯誤；

C.正電荷受到的電場力與電場線方向相同，所以將帶正電的試探電荷從A移到8,電場力做正功，C錯誤；

D.等量異種點電荷連線的中垂線是等勢面，將帶正電的試探電荷從8點移到C點的過程中，該試探電荷的電勢

能不變，D錯誤。

故選Ao

10.(2023?北京四中??？家荒?如圖，同一平面內(nèi)的服仄c、d四點處于勻強電場中，電場方向與此平面平行，M

為a、C連線的中點，N為b、d連線的中點。一電荷量為q(√>0)的粒子從。點移動到。點，其電勢能減小嗎；若

該粒子從C?點移動到d點，其電勢能減小W2。下列說法正確的是()

a，,

：?b

I?Z

Mi?N

!\

''?d

cJ

A.此勻強電場的電場強度方向一定與〃、6兩點連線平行

B.若該粒子從M點移動到N點，則電場力做功一定為叱+%

C.若c、d之間的距離為L則該電場的電場強度大小一定為，

qL

D.若用=叫，則內(nèi)M兩點之間的電勢差一定等于從N兩點之間的電勢差

【答案】D【詳解】A.無法確定電場方向，故A錯誤：

B.4點移動到6點，其電勢能減小Wl,則φuq一。應=叱

該粒子從C點移動到d點，其電勢能減小也，則嗎

(P

則該粒子從M點移動到N點g4-(PNq="；(Pbq-"；(P6q=叱

w

w+w

電場力做正功W=J1~~1