高考物理二輪復(fù)習(xí)熱點(diǎn)題型歸納專題09：電場(chǎng)性質(zhì)、帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)（原卷版）

專題09：電場(chǎng)性質(zhì)、帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)考點(diǎn)1電場(chǎng)的性質(zhì) 1考點(diǎn)2與平行板電容器相關(guān)的電場(chǎng)問(wèn)題 4考點(diǎn)3帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 7考點(diǎn)4電場(chǎng)中?？嫉摹八念悺眻D象問(wèn)題 9考點(diǎn)5帶電粒子的力電綜合問(wèn)題 11考點(diǎn)1電場(chǎng)的性質(zhì)1．電場(chǎng)中的各個(gè)物理量的形成及相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系2．電勢(shì)高低的比較(1)根據(jù)電場(chǎng)線方向判斷，沿著電場(chǎng)線方向，電勢(shì)越來(lái)越低。(2)將帶電荷量為＋q的電荷從電場(chǎng)中的某點(diǎn)移至無(wú)窮遠(yuǎn)處時(shí)，電場(chǎng)力做正功越多，則該點(diǎn)的電勢(shì)越高。(3)根據(jù)電勢(shì)差UAB＝φA－φB判斷，若UAB>0，則φA>φB，反之φA<φB。3．電勢(shì)能變化的判斷(1)根據(jù)電場(chǎng)力做功判斷，若電場(chǎng)力對(duì)電荷做正功，電勢(shì)能減少；反之則增加。即W＝－ΔEp。(2)根據(jù)能量守恒定律判斷，電場(chǎng)力做功的過(guò)程是電勢(shì)能和其他形式的能相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程，若只有電場(chǎng)力做功，電荷的電勢(shì)能與動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化，總和應(yīng)保持不變，即當(dāng)動(dòng)能增加時(shí)，電勢(shì)能減少?！镜淅?】如圖所示，四幅有關(guān)電場(chǎng)說(shuō)法正確的是()A．圖甲為等量同種點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)線B．圖乙離點(diǎn)電荷距離相等的a、b兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)相同C．圖丙中在c點(diǎn)靜止釋放一正電荷，可以沿著電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)D．圖丁中某一電荷放在e點(diǎn)與放到f點(diǎn)，它們的電勢(shì)能相同【變式1-1】如圖，在SKIPIF1<0位置放置電荷量為SKIPIF1<0的正點(diǎn)電荷，在SKIPIF1<0位置放置電荷量為SKIPIF1<0的負(fù)點(diǎn)電荷，在距SKIPIF1<0為SKIPIF1<0的某點(diǎn)處放置正點(diǎn)電荷Q，使得SKIPIF1<0點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零。則Q的位置及電荷量分別為（）

A.SKIPIF1<0，SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0，SKIPIF1<0C.SKIPIF1<0，SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<0，SKIPIF1<0【變式1-2】有兩個(gè)完全相同的小球A、B，質(zhì)量均為m，帶等量異種電荷，其中A所帶電荷量為＋q，B所帶電荷量為－q?，F(xiàn)用兩長(zhǎng)度均為L(zhǎng)、不可伸長(zhǎng)的細(xì)線懸掛在天花板的O點(diǎn)上，兩球之間夾著一根絕緣輕質(zhì)彈簧。在小球所掛的空間加上一個(gè)方向水平向右、大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)。如圖所示，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，彈簧位于水平方向，兩根細(xì)線之間的夾角為θ＝60°，則彈簧的彈力為(靜電力常量為k，重力加速度為g)()A．eq\f(kq2,L2) B．eq\f(\r(3),3)mg＋eq\f(kq2,L2)C．qE＋eq\f(kq2,L2) D．eq\f(\r(3),3)mg＋eq\f(kq2,L2)＋qE【變式1-3】一無(wú)限大接地導(dǎo)體板MN前面放有一點(diǎn)電荷＋Q，它們?cè)谥車a(chǎn)生的電場(chǎng)可看作是在沒(méi)有導(dǎo)體板MN存在的情況下，由點(diǎn)電荷＋Q與其像電荷－Q共同激發(fā)產(chǎn)生的。像電荷－Q的位置就是把導(dǎo)體板當(dāng)作平面鏡時(shí)，電荷＋Q在此鏡中的像點(diǎn)位置。如圖所示，已知＋Q所在位置P點(diǎn)到金屬板MN的距離為L(zhǎng)，a為OP的中點(diǎn)，abcd是邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形，其中ab邊平行于MN。則()A．a(chǎn)點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E＝4keq\f(Q,L2)B．a(chǎn)點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小大于b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小C．b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度和c點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同D．一正點(diǎn)電荷從a點(diǎn)經(jīng)b、c運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)的過(guò)程中電勢(shì)能的變化量為零考點(diǎn)2與平行板電容器相關(guān)的電場(chǎng)問(wèn)題1．必須記住的三個(gè)公式定義式C＝eq\f(Q,U)，決定式C＝eq\f(εrS,4πkd)，關(guān)系式E＝eq\f(U,d)。2．掌握兩個(gè)重要結(jié)論(1)電容器與電路(或電源)相連，則兩端電壓取決于電路(或電源)，穩(wěn)定時(shí)相當(dāng)于斷路，兩端電壓總等于與之并聯(lián)的支路電壓。(2)充電后電容器與電路斷開(kāi)，電容器所帶電荷量不變，此時(shí)若只改變兩板間距離，則板間電場(chǎng)強(qiáng)度大小不變。3．注意一個(gè)特例：當(dāng)有電容器的回路接有二極管時(shí)，因二極管的單向?qū)щ娦?，將使電容器的充電或放電受到限制?！镜淅?】某電場(chǎng)的等勢(shì)面如圖所示，圖中a、b、c、d、e為電場(chǎng)中的5個(gè)點(diǎn)，則（）

A.一正電荷從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到e點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功B.一電子從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為4eVC.b點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度垂直于該點(diǎn)所在等勢(shì)面，方向向右D.a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)中，b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小最大【變式2-1】一勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向平行于xOy平面，平面內(nèi)a、b、c三點(diǎn)的位置如圖所示，三點(diǎn)的電勢(shì)分別為10V、17V、26V。下列說(shuō)法正確的是（）A．電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為2.5V/cmB．坐標(biāo)原點(diǎn)處的電勢(shì)為1VC．電子在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)的低7eVD．電子從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為9eV【變式2-2】空間P、Q兩點(diǎn)處固定電荷量絕對(duì)值相等的點(diǎn)電荷，其中Q點(diǎn)處為正電荷，P、Q兩點(diǎn)附近電場(chǎng)的等勢(shì)線分布如圖所示。a、b、c、d、e為電場(chǎng)中的5個(gè)點(diǎn)，設(shè)無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為0，則()A．e點(diǎn)的電勢(shì)大于0 B．a(chǎn)點(diǎn)和b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同C．b點(diǎn)的電勢(shì)低于d點(diǎn)的電勢(shì) D．負(fù)電荷從a點(diǎn)移動(dòng)到c點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能增加【變式2-2】有一勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向平行于xOy平面，平面內(nèi)a、b、c、d四點(diǎn)的位置如圖所示，cd、cb分別垂直于x軸、y軸，其中a、b、c三點(diǎn)電勢(shì)分別為：4V、8V、10V，使一電荷量為q＝－2×10－5C的負(fù)點(diǎn)電荷由a點(diǎn)開(kāi)始沿abcd路線運(yùn)動(dòng)，則下列判斷正確的是()A．坐標(biāo)原點(diǎn)O的電勢(shì)為6VB．電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為eq\r(2)V/mC．該點(diǎn)電荷在c點(diǎn)的電勢(shì)能為2×10－5JD．該點(diǎn)電荷從a點(diǎn)移到d點(diǎn)過(guò)程中，電場(chǎng)力做功為8×10－5J考點(diǎn)3帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1．帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)2．解題途徑的選擇(1)求解帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)和力、功能關(guān)系兩個(gè)途徑都適用，選擇依據(jù)是題給條件，當(dāng)不涉及時(shí)間時(shí)選擇功能關(guān)系，否則必須選擇運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系。(2)帶電粒子在非勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度不斷變化，只能選擇功能關(guān)系求解?！镜淅?】如圖所示，實(shí)線表示某電場(chǎng)的電場(chǎng)線(方向未標(biāo)出)，虛線是一帶負(fù)電的粒子只在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡，設(shè)M點(diǎn)和N點(diǎn)的電勢(shì)分別為φM、φN，粒子在M和N時(shí)加速度大小分別為aM、aN，速度大小分別為vM、vN，電勢(shì)能分別為EpM、EpN。下列判斷正確的是()A．vM＜vN，aM＜aN B．vM＜vN，φM＜φNC．φM＜φN，EpM＜EpN D．a(chǎn)M＜aN，EpM＜EpN【變式3-1】如圖所示，實(shí)線為方向未知的三條電場(chǎng)線，虛線1、2、3分別為三條等勢(shì)線，三條等勢(shì)線與其中一條電場(chǎng)線的交點(diǎn)依次為M、N、Q點(diǎn)，已知MN＝NQ，電荷量相等的a、b兩帶電粒子從等勢(shì)線2上的O點(diǎn)以相同的初速度飛出，僅在電場(chǎng)力作用下，兩粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線a′、b′所示，則()A．a(chǎn)粒子一定帶正電，b粒子一定帶負(fù)電B．MN兩點(diǎn)電勢(shì)差|UMN|等于NQ兩點(diǎn)電勢(shì)差|UNQ|C．a(chǎn)粒子的加速度逐漸增大，b粒子的加速度逐漸減小D．a(chǎn)粒子從出發(fā)到等勢(shì)線3過(guò)程的動(dòng)能變化量比b粒子從出發(fā)到等勢(shì)線1過(guò)程的動(dòng)能變化量小考點(diǎn)4電場(chǎng)中?？嫉摹八念悺眻D象問(wèn)題1．v－t圖象(1)根據(jù)v－t圖象中速度變化、斜率確定電荷所受電場(chǎng)力的方向與大小變化。(2)由電場(chǎng)力方向確定電場(chǎng)的方向、電勢(shì)高低及電勢(shì)能變化。2．φ－x圖象(1)描述電勢(shì)隨位移變化的規(guī)律。(2)根據(jù)電勢(shì)的高低可以判斷電場(chǎng)強(qiáng)度的方向。(3)根據(jù)E＝eq\f(Δφ,Δx)，圖象φ－x的斜率為電場(chǎng)強(qiáng)度。3．E－x圖象(1)描述電場(chǎng)強(qiáng)度隨位移變化的規(guī)律。(2)場(chǎng)強(qiáng)E正負(fù)表示場(chǎng)強(qiáng)的方向。(3)圖線與x軸圍成的“面積”表示電勢(shì)差。4．Ep－x圖象(1)描述電勢(shì)能隨位移變化的規(guī)律。(2)根據(jù)電勢(shì)能的變化可以判斷電場(chǎng)力做功的正、負(fù)。(3)根據(jù)W＝ΔEp＝Fx，圖象Ep－x的斜率為電場(chǎng)力?！镜淅?】(多選)一帶負(fù)電的粒子只在電場(chǎng)力作用下沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，其電勢(shì)能Ep隨位移x的變化關(guān)系如圖所示，則下列說(shuō)法正確的是()A．粒子從x1處運(yùn)動(dòng)到x2處的過(guò)程中電場(chǎng)力做正功B．x1、x2處電場(chǎng)強(qiáng)度方向沿x軸正方向C．x1處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小大于x2處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小D．x1處的電勢(shì)比x2處的電勢(shì)低【變式4-1】(2021·河南平頂山市一輪復(fù)習(xí)質(zhì)檢)真空中相距為3a的兩個(gè)點(diǎn)電荷A和B，分別固定于x軸上x(chóng)1＝0和x2＝3a的兩點(diǎn)，在二者連線上各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)隨x變化的關(guān)系如圖17所示，以下說(shuō)法正確的是()A．二者一定是異種電荷B．x＝a處的電勢(shì)一定為零C．x＝2a處的電勢(shì)一定大于零D．A、B的電荷量之比為1∶4考點(diǎn)5帶電粒子的力電綜合問(wèn)題解決力電綜合問(wèn)題的一般思路【典例5】如圖所示，傾斜放置的平行板電容器兩極板與水平面夾角為θ，極板間距為d，帶負(fù)電的微粒質(zhì)量為m、帶電荷量為q，從極板M的左邊緣A處以初速度v0水平射入，沿直線運(yùn)動(dòng)并從極板N的右邊緣B處射出，則()A．微粒到達(dá)B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為eq\f(1,2)mv02 B．微粒的加速度大小等于gsinθC．兩極板的電勢(shì)差UMN＝eq\f(mgd,qcosθ) D．微粒從A點(diǎn)到B點(diǎn)的過(guò)程電勢(shì)能減少eq\f(mgd,cosθ)【變式5-1】圖是某種靜電推進(jìn)裝置的原理圖，發(fā)射極與吸極接在高壓電源兩端，兩極間產(chǎn)生強(qiáng)電場(chǎng)，虛線為等勢(shì)面，在強(qiáng)電場(chǎng)作用下，一帶電液滴從發(fā)射極加速飛向吸極，a、b是其路徑上的兩點(diǎn)，不計(jì)液滴重力，下列說(shuō)法正確的是（）A．a(chǎn)點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的低B．a(chǎn)點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比b點(diǎn)的小C．液滴在a點(diǎn)的加速度比在b點(diǎn)的小D．液滴在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)的大【變式5-2】在一柱形區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)電場(chǎng)，柱的橫截面是以O(shè)為圓心、半徑為R的圓，AB為圓的直徑，如圖所示。質(zhì)量為m，電荷量為q(q>0)的帶電粒子在紙面內(nèi)自A點(diǎn)先后以不同的速度進(jìn)入電場(chǎng)，速度方向與電場(chǎng)的方向垂直。已知?jiǎng)傔M(jìn)入電場(chǎng)時(shí)速度為零的粒子，自圓周上的C點(diǎn)以速率v0穿出電場(chǎng)，AC與AB的夾角θ＝60°。運(yùn)動(dòng)中粒子僅受電場(chǎng)力作用。(1)求電場(chǎng)強(qiáng)度的大??；(2)為使粒子穿過(guò)電場(chǎng)后的動(dòng)能增量最大，該粒子進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的速度應(yīng)為多大？(3)為使粒子穿過(guò)電場(chǎng)前后動(dòng)量變化量的大小為mv0，該粒子進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的速度應(yīng)為多大？【易錯(cuò)01】電場(chǎng)力和能性質(zhì)的誤解1.電場(chǎng)力的性質(zhì)等量同種和異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度的比較比較項(xiàng)目等量異種點(diǎn)電荷等量同種點(diǎn)電荷電場(chǎng)線分布圖連線中點(diǎn)O處的場(chǎng)強(qiáng)連線上O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最小，指向負(fù)電荷一方為零連線上的場(chǎng)強(qiáng)大小(從左到右)沿連線先變小，再變大沿連線先變小，再變大沿中垂線由O點(diǎn)向外場(chǎng)強(qiáng)大小O點(diǎn)最大，向外逐漸減小O點(diǎn)最小，向外先變大后變小關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱的A與A′、B與B′的場(chǎng)強(qiáng)等大同向等大反向2.電場(chǎng)能的性質(zhì)㈠電勢(shì)高低和電勢(shì)能大小的判斷1．電勢(shì)高低常用的兩種判斷方法(1)沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低。(2)若UAB>0，則φA>φB；若UAB<0，則φA<φB。2．電勢(shì)能大小的判斷方法判斷角度判斷方法做功判斷法電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減??；電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增大電荷電勢(shì)法正電荷在電勢(shì)高的地方電勢(shì)能大，負(fù)電荷在電勢(shì)低的地方電勢(shì)能大公式法由Ep＝qφp，將q、φp的大小、正負(fù)號(hào)一起代入公式，Ep的正值越大，電勢(shì)能越大；Ep的負(fù)值的絕對(duì)值越小，電勢(shì)能越大能量守恒法在電場(chǎng)中，若只有電場(chǎng)力做功時(shí)，電荷的動(dòng)能和電勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，動(dòng)能增大，電勢(shì)能減??；反之，電勢(shì)能增大㈡電場(chǎng)中的功能關(guān)系(1)勢(shì)能定理：電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減??；電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加；(2)動(dòng)能定理：所有力對(duì)物體所做功的代數(shù)和，等于物體動(dòng)能的變化．(3)機(jī)械能定理：除重力外，其他各力對(duì)物體所做的功等于物體機(jī)械能的變化．(4)內(nèi)能定理：一對(duì)滑動(dòng)摩擦力做的負(fù)功絕對(duì)值等于物體內(nèi)能的增加量.(5)能量守恒定律：若只有電場(chǎng)力做功，電勢(shì)能與動(dòng)能之和保持不變；若只有電場(chǎng)力和重力做功，電勢(shì)能、重力勢(shì)能、動(dòng)能之和保持不變；【易錯(cuò)02】電容器電容平行板電容器的兩類典型問(wèn)題（1）電容器兩板間的電壓U保持不變（與電源連接）平行板電容器充電后，繼續(xù)保持電容器兩極板與電池兩極相連接，電容器的SKIPIF1<0、S、SKIPIF1<0變化，將引起電容器的C、Q、U、E的變化。可根據(jù)下列幾式討論C、Q、E的變化情況：當(dāng)d、S發(fā)生變化時(shí)，SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，SKIPIF1<0。

（2）電容器的電荷量Q保持不變（與電源斷開(kāi)）平行板電容器充電后，切斷與電源的連接，電容器的SKIPIF1<0、S、SKIPIF1<0變化，將引起電容器的C、Q、U、E的變化?？筛鶕?jù)下列幾式討論C、U、E的變化清況：SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，SKIPIF1<0?！疽族e(cuò)03】帶電粒子在電場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的誤解一、帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的加速1.帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力一般遠(yuǎn)小于靜電力，因此重力可以忽略。2.如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一帶正電q的粒子（不計(jì)重力），在電場(chǎng)力作用下從A點(diǎn)加速運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，速度由v0增加到v.，A、B間距為d，電勢(shì)差為UAB.（1）用動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)分析：SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，SKIPIF1<0（2）用能量的觀點(diǎn)（動(dòng)能定理）分析：SKIPIF1<0能量觀點(diǎn)既適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)，也適用于非勻強(qiáng)電場(chǎng)，對(duì)勻強(qiáng)電場(chǎng)又有SKIPIF1<0。二、帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)（1）帶電粒子以垂直于電場(chǎng)線方向的初速度v0進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)。垂直于場(chǎng)強(qiáng)方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)，沿場(chǎng)強(qiáng)方向的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。（2）偏轉(zhuǎn)問(wèn)題的處理方法，類似于平拋運(yùn)動(dòng)的研究方法，粒子沿初速度方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，可以確定通過(guò)電場(chǎng)的時(shí)間SKIPIF1<0。

粒子沿電場(chǎng)線方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度SKIPIF1<0；穿過(guò)電場(chǎng)的位移側(cè)移量：SKIPIF1<0SKIPIF1<0；穿過(guò)電場(chǎng)的速度偏轉(zhuǎn)角：SKIPIF1<0。1.（2022·皖北協(xié)作區(qū)3月聯(lián)考）.如圖所示，圓心為O點(diǎn)，半徑R=0.1m的圓處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)方向與圓平面平行，ab和cd為該圓的直徑。將電荷量為q=+0.1C的粒子從a點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為2J；若將該粒子從c點(diǎn)移動(dòng)到d點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為4J。下列說(shuō)法正確的是（）A.該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向與ab平行B.電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E=200V/mC.a點(diǎn)電勢(shì)低于c點(diǎn)電勢(shì)D.將該粒子從d點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為-2J2.(2021·河北省石家莊市二模)(多選)如圖所示在兩個(gè)等量同種負(fù)點(diǎn)電荷連線的中垂面上以連線中點(diǎn)O為圓心的兩個(gè)同心圓，兩圓上有a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)，Oac三點(diǎn)共線，則()A．a(chǎn)、c兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同，大小不可能相等B．a(chǎn)、b兩點(diǎn)的電勢(shì)相同C．將帶正電的試探電荷在平面內(nèi)從b移到d點(diǎn)，電場(chǎng)力不做功D．帶正電的試探電荷僅在電場(chǎng)力作用下在此平面內(nèi)可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)3.（2021·江西師范大學(xué)附中二模）(多選)如圖，一帶正電的點(diǎn)電荷固定于O點(diǎn)，兩虛線圓均以O(shè)為圓心，兩實(shí)線分別為帶電粒子M和N先后在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡，a、b、c、d、e為軌跡和虛線圓的交點(diǎn)。不計(jì)重力。下列說(shuō)法正確的是()A．M帶負(fù)電荷，N帶正電荷B．M在b點(diǎn)的動(dòng)能小于它在a點(diǎn)的動(dòng)能C．N在d點(diǎn)的電勢(shì)能等于它在e點(diǎn)的電勢(shì)能D．N在從c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)的過(guò)程中克服電場(chǎng)力做功4.(2021·湖南長(zhǎng)沙一模)（單選）如圖所示，虛線a、b、c代表電場(chǎng)中一族等勢(shì)線，相鄰等勢(shì)線之間的電勢(shì)差相等，實(shí)線為一帶電質(zhì)點(diǎn)(重力不計(jì))僅在電場(chǎng)力作用下通過(guò)該區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，P、Q是這條軌跡上的兩點(diǎn)，據(jù)此可知()A．a(chǎn)、b、c三條等勢(shì)線中，a的電勢(shì)最高B．電場(chǎng)中Q點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小比P點(diǎn)處大C．該帶電質(zhì)點(diǎn)在P點(diǎn)處受到的電場(chǎng)力比在Q點(diǎn)處大D．該帶電質(zhì)點(diǎn)在P點(diǎn)具有的電勢(shì)能比在Q點(diǎn)具有的電勢(shì)能大5.（2021·吉林省一模）（單選）如圖所示，空間中存在著由一固定的負(fù)點(diǎn)電荷Q(圖中未畫(huà)出)產(chǎn)生的電場(chǎng)．另一正點(diǎn)電荷q僅在電場(chǎng)力作用下沿曲線MN運(yùn)動(dòng)，在M點(diǎn)的速度大小為v0，方向沿MP方向，到達(dá)N點(diǎn)時(shí)速度大小為v，且v<v0，則()A.Q一定在虛線MP下方B.M點(diǎn)的電勢(shì)比N點(diǎn)的電勢(shì)高C.q在M點(diǎn)的電勢(shì)能比在N點(diǎn)的電勢(shì)能小D.q在M點(diǎn)的加速度比在N點(diǎn)的加速度小1、（2022·湖南卷·T2）如圖，四根完全相同的均勻帶正電絕緣長(zhǎng)棒對(duì)稱放置在長(zhǎng)方體的四條長(zhǎng)邊a、b、c、d上。移去a處的絕緣棒，假定另外三根絕緣棒電荷分布不變。關(guān)于長(zhǎng)方體幾何中心O點(diǎn)處電場(chǎng)強(qiáng)度方向和電勢(shì)的變化，下列說(shuō)法正確的是（）A.電場(chǎng)強(qiáng)度方向垂直指向a，電勢(shì)減小 B.電場(chǎng)強(qiáng)度方向垂直指向c，電勢(shì)減小C.電場(chǎng)強(qiáng)度方向垂直指向a，電勢(shì)增大 D.電場(chǎng)強(qiáng)度方向垂直指向c，電勢(shì)增大2、（2022·山東卷·T3）半徑為R的絕緣細(xì)圓環(huán)固定在圖示位置，圓心位于O點(diǎn)，環(huán)上均勻分布著電量為Q的正電荷。點(diǎn)A、B、C將圓環(huán)三等分，取走A、B處兩段弧長(zhǎng)均為SKIPIF1<0的小圓弧上的電荷。將一點(diǎn)電荷q置于SKIPIF1<0延長(zhǎng)線上距O點(diǎn)為SKIPIF1<0的D點(diǎn)，O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度剛好為零。圓環(huán)上剩余電荷分布不變，q為（）A.正電荷，SKIPIF1<0 B.正電荷，SKIPIF1<0C.負(fù)電荷，SKIPIF1<0 D.負(fù)電荷，SKIPIF1<03、（2022·全國(guó)甲卷·T21）地面上方某區(qū)域存在方向水平向右勻強(qiáng)電場(chǎng)，將一帶正電荷的小球自電場(chǎng)中Р點(diǎn)水平向左射出。小球所受的重力和電場(chǎng)力的大小相等，重力勢(shì)能和電勢(shì)能的零點(diǎn)均取在Р點(diǎn)。則射出后，（）A.小球的動(dòng)能最小時(shí)，其電勢(shì)能最大B.小球的動(dòng)能等于初始動(dòng)能時(shí)，其電勢(shì)能最大C.小球速度的水平分量和豎直分量大小相等時(shí)，其動(dòng)能最大D.從射出時(shí)刻到小球速度的水平分量為零時(shí)，重力做的功等于小球電勢(shì)能的增加量4、（2022·全國(guó)乙卷·T21）一種可用于衛(wèi)星上的帶電粒子探測(cè)裝置，由兩個(gè)同軸的半圓柱形帶電導(dǎo)體極板（半徑分別為R和SKIPIF1<0）和探測(cè)器組成，其橫截面如圖（a）所示，點(diǎn)O為圓心。在截面內(nèi)，極板間各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小與其到O點(diǎn)的距離成反比，方向指向O點(diǎn)。4個(gè)帶正電的同種粒子從極板間通過(guò)，到達(dá)探測(cè)器。不計(jì)重力。粒子1、2做圓周運(yùn)動(dòng)，圓的圓心為O、半徑分別為SKIPIF1<0、SKIPIF1<0；粒子3從距O點(diǎn)SKIPIF1<0的位置入射并從距O點(diǎn)SKIPIF1<0的位置出射；粒子4從距O點(diǎn)SKIPIF1<0的位置入射并從距O點(diǎn)SKIPIF1<0的位置出射，軌跡如圖（b）中虛線所示。則（）A.粒子3入射時(shí)的動(dòng)能比它出射時(shí)的大B.粒子4入射時(shí)的動(dòng)能比它出射時(shí)的大C.粒子1入射時(shí)的動(dòng)能小于粒子2入射時(shí)的動(dòng)能D.粒子1入射時(shí)的動(dòng)能大于粒子3入射時(shí)的動(dòng)能1.兩個(gè)分別帶有電荷量－Q和＋5Q的相同金屬小球(均可視為點(diǎn)電荷)，固定在相距為r的兩處，它們間庫(kù)侖力的大小為F，兩小球相互接觸后將其固定距離變?yōu)閑q\f(r,2)，則兩球間庫(kù)侖力的大小為()A．eq\f(5F,16)B．eq\f(F,5)C．eq\f(4F,5) D．eq\f(16F,5)2、（2021·福建省龍巖市三模）如圖所示，電工穿上用銅絲編織的防護(hù)服進(jìn)行高壓帶電作業(yè)時(shí)，防護(hù)服能保護(hù)電工的安全，其原因是（）A.防護(hù)服用銅絲編織不易拉破，對(duì)人體起到保護(hù)作用B.編織防護(hù)服的銅絲電阻小，對(duì)人體起到保護(hù)作用C.電工被防護(hù)服所包裹，人體電勢(shì)為零，對(duì)人體起到保護(hù)作用D.電工被防護(hù)服所包裹，人體場(chǎng)強(qiáng)為零，對(duì)人體起到保護(hù)作用3.如圖所示，在一條直線上有兩個(gè)相距0.4m的點(diǎn)電荷A、B，A帶電＋Q，B帶電－9Q?，F(xiàn)引入第三個(gè)點(diǎn)電荷C，恰好使三個(gè)點(diǎn)電荷均在電場(chǎng)力的作用下處于平衡狀態(tài)，則C的帶電性質(zhì)及位置應(yīng)為()A．正，B的右邊0.4m處B．正，B的左邊0.2m處C．負(fù)，A的左邊0.2m處D．負(fù)，A的右邊0.2m處4、（2021·天津市二檢）如圖所示，虛線a、b、c代表電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面，相鄰等勢(shì)面之間的電勢(shì)差相等，即Uab=Ubc，實(shí)線為一帶負(fù)電的質(zhì)點(diǎn)僅在電場(chǎng)力的作用下通過(guò)該區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，P、Q是這條軌跡上的兩點(diǎn)，據(jù)此可知（）A.三個(gè)等勢(shì)面中，c的電勢(shì)最高B.帶電質(zhì)點(diǎn)通過(guò)P點(diǎn)的電勢(shì)能比Q點(diǎn)大C.帶電質(zhì)點(diǎn)通過(guò)P點(diǎn)的動(dòng)能比Q點(diǎn)大D.帶電質(zhì)點(diǎn)通過(guò)P點(diǎn)時(shí)的加速度比Q點(diǎn)小5、（2021·北京市房山區(qū)二模）研究平行板電容器電容與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。實(shí)驗(yàn)前，用帶正電的玻璃棒與電容器a板接觸，使電容器a板帶正電，下列說(shuō)法正確的是（）A.實(shí)驗(yàn)中，只將電容器b板向上平移，靜電計(jì)指針的張角變小B.實(shí)驗(yàn)中，只在極板間插入有機(jī)玻璃板，靜電計(jì)指針的張角變大C.實(shí)驗(yàn)時(shí)無(wú)意間手指觸碰了一下b板，不會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果D.實(shí)驗(yàn)中，只增加極板帶電量，靜電計(jì)指針的張角變大，表明電容增大1.(2021·福建龍巖模擬)如圖，帶電粒子P所帶的電荷量是帶電粒子Q的5倍，它們以相等的速度v0從同一點(diǎn)出發(fā)，沿著跟電場(chǎng)強(qiáng)度垂直的方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，分別打在M、N點(diǎn)，若OM＝MN，則P和Q的質(zhì)量之比為(不計(jì)重力)()A．2∶5 B．5∶2C．4∶5 D．5∶42．(2021安徽省宿州市模擬)如圖所示，在光滑絕緣的水平桌面上有四個(gè)小球，帶電荷量分別為－q、Q、－q、Q.四個(gè)小球構(gòu)成一個(gè)菱形，－q、－q的連線與－q、Q的連線之間的夾角為α.若此系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，則正確的關(guān)系式可能是()A．cos3α＝eq\f(q,8Q)B．cos3α＝eq\f(q2,Q2)C．sin3α＝eq\f(Q,8q)D．sin3α＝eq\f(Q2,q2)3．(2021·江蘇南京師范大學(xué)附屬中學(xué)高三模擬)某靜電除塵設(shè)備集塵板的內(nèi)壁帶正電，設(shè)備中心位置有一個(gè)帶負(fù)電的放電極，它們之間的電場(chǎng)線分布如圖所示，虛線為某帶電煙塵顆粒(重力不計(jì))的運(yùn)動(dòng)軌跡，A、B是軌跡上的兩點(diǎn)，C點(diǎn)與B點(diǎn)關(guān)于放電極對(duì)稱，下列說(shuō)法正確的是()A．A點(diǎn)電勢(shì)低于B點(diǎn)電勢(shì)B．A點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度小于C點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度C．煙塵顆粒在A點(diǎn)的動(dòng)能小于在B點(diǎn)的動(dòng)能D．煙塵顆粒在A點(diǎn)的電勢(shì)能小于在B點(diǎn)的電勢(shì)能4.(2021·河北衡水中學(xué)調(diào)考)如圖所示，M、N為兩個(gè)等大的均勻帶電圓環(huán)，其圓心分別為A、C，帶電荷量分別為＋Q、－Q，將它們平行放置，A、C連線垂直于圓環(huán)平面，B為AC的中點(diǎn)，現(xiàn)有質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q的微粒(重力不計(jì))從左方沿A、C連線方向射入，到A點(diǎn)時(shí)速度vA＝1m/s，到B點(diǎn)時(shí)速度vB＝eq\r(5)m/s，則()A．微粒從B至C做加速運(yùn)動(dòng)，且vC＝3m/sB．微粒從A到C先做減速運(yùn)動(dòng)，后做加速運(yùn)動(dòng)C．微粒在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最終速度為eq\r(5)m/sD．微粒最終可能返回至B點(diǎn)，其速度大小為eq\r(5)m/s5.如圖甲所示，在某電場(chǎng)中建立x坐標(biāo)軸，A、B為x軸上的兩點(diǎn)，xA、xB分別為A、B兩點(diǎn)在x軸上的坐標(biāo)值．一電子僅在電場(chǎng)力作用下沿x軸運(yùn)動(dòng)，該電子的電勢(shì)能Ep隨其坐標(biāo)x變化的關(guān)系如圖乙所示，EpA和EpB分別表示電子在A、B兩點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能．則下列說(shuō)法中正確的是()A．該電場(chǎng)可能是孤立的點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)B．A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度C．電子由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中電場(chǎng)力對(duì)其所做的功W＝EpA－EpBD．電子在A點(diǎn)的動(dòng)能大于在B點(diǎn)的動(dòng)能6．(多選)(2020·上海靜安高三一模)如圖所示，R0為熱敏電阻(溫度降低、電阻增大)，D為理想二極管(正向電阻為零，反向電阻無(wú)窮大)，C為平行板電容器，C中央有一帶電液滴剛好靜止，M點(diǎn)接地。在開(kāi)關(guān)S閉合后，下列各項(xiàng)單獨(dú)操作可能使帶電液滴向上運(yùn)動(dòng)的是()A．將熱敏電阻R0加熱B．滑動(dòng)變阻器R的滑片P向上移動(dòng)C．開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)D．電容器C的上極板向上移動(dòng)7．(2020·濰坊市高三第一次模擬考試)如圖所示，圓環(huán)上均勻分布著正電荷，直線MN垂直于圓環(huán)平面且過(guò)圓心O，M、N兩點(diǎn)關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱。將一帶負(fù)電的試探電荷從M點(diǎn)無(wú)初速度釋放，選無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，下列說(shuō)法正確的是()A．M、N兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同B．試探電荷經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)速度最大C．試探電荷經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能為零D．試探電荷將在MN之間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)8．(2021·濱州市重點(diǎn)中學(xué)高考模擬考試)如圖所示，豎直平面內(nèi)有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)E，A點(diǎn)與B點(diǎn)的連線垂直于電場(chǎng)線，兩個(gè)完全相同的帶等量正電荷的粒子，以相同大小的初速度v0分別從A點(diǎn)和B點(diǎn)沿不同方向開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，之后都能到達(dá)電場(chǎng)中的N點(diǎn)，粒子的重力和粒子間的相互作用均不計(jì)，下列說(shuō)法正確的是()A．兩粒子到達(dá)N點(diǎn)所用的時(shí)間可能相等B．兩粒子到達(dá)N點(diǎn)時(shí)的速度大小一定不相等C．兩粒子在N點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能可能小于各自初始點(diǎn)的動(dòng)能D．兩粒子整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程機(jī)械能的增加量一定相等9.(2021·廣東汕頭龍湖期末)如圖所示，在水平平面內(nèi)有一固定的光滑絕緣圓環(huán)，半徑r＝0.3m，圓環(huán)上套有一質(zhì)量m＝1×10－2kg、帶電量q＝＋5×10－5C的小球。勻強(qiáng)電場(chǎng)方向水平向右且與圓軌道所在平面平行。A為圓環(huán)最高點(diǎn)，B、C與圓心O在同一條水平線上。小球從A點(diǎn)以初速度v0＝eq\r(6)m/s向右運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度vB＝3m/s。重力加速度g取10m/s2。求：(1)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大?。?2)小球最小速度的大小及此處對(duì)圓環(huán)的作用力的大小。10．(2021·天津市濱海新區(qū)塘沽第一中學(xué)高三其他)直角坐標(biāo)系xOy中，M、N兩點(diǎn)位于x軸上，G、H兩點(diǎn)坐標(biāo)如圖．M、N兩點(diǎn)各固定一負(fù)點(diǎn)電荷，一電量為Q的正點(diǎn)電荷置于O點(diǎn)時(shí)，G點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度恰好為零．靜電力常量用k表示．若將該正點(diǎn)電荷移到G點(diǎn)，則H點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向分別為()A．SKIPIF1<0，沿y軸正向 B．SKIPIF1<0，沿y軸負(fù)向C．SKIPIF1<0，沿y軸正向 D．SKIPIF1<0，沿y軸負(fù)向11．(2021·江西省高考模擬)如圖所示，三角形abc的三個(gè)頂點(diǎn)各自固定一個(gè)點(diǎn)電荷，A處點(diǎn)電荷受力如圖所示，則B處點(diǎn)電荷受力可能是A．F1 B．F2 C．F3 D．F412.（13分）(2021·河南南陽(yáng)一中模擬)如圖所示，質(zhì)量為m、電荷量為e的電子，從A點(diǎn)以速度v0垂直于電場(chǎng)方向射入一個(gè)電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，從B點(diǎn)射出電場(chǎng)時(shí)的速度方向與電場(chǎng)線成120°角，電子重力不計(jì)．求：(1)電子在電場(chǎng)中的加速度大小a及電子在B點(diǎn)的速度大小vB；(2)A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB；(3)電子從A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間tAB.13.（13分）(2021·湖北省黃岡市檢測(cè))如圖所示，區(qū)域Ⅰ內(nèi)有電場(chǎng)強(qiáng)度為E、方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)；區(qū)域Ⅱ