2025屆高考物理二輪復習選擇題專項練5靜電場含解析

PAGE5-選擇題專項練5靜電場1．在靜電場中，將一電荷從a點移到b點，電場力做了負功，則()A．b點的電場強度肯定比a點大B．b點的電勢肯定比a點高C．電場線方向肯定從b指向aD．該電荷電勢能肯定增大解析：僅知電荷從a點移到b點，電場力做負功，無法推斷a、b兩點電場強度大小，若是勻強電場，a、b兩點電場強度可能相等，選項A錯誤；電荷從a點移到b點，電場力做負功，電勢能肯定增加，但不知電荷的電性，所以無法推斷哪點的電勢高，選項D正確，B錯誤；通過電場力做功無法推斷電場線方向，電荷運動時可能沿電場線或者逆著電場線方向，也可能與電場線有肯定夾角等，所以電場線方向不肯定從b指向a，選項C錯誤。答案：D2．(多選)如圖，真空中固定有兩個靜止的等量同種正點電荷A與B，電荷量均為Q，AB連線長度為2L，中點為O，C為AB連線的中垂線上距O點為L的點?，F(xiàn)將B電荷移動到O點并固定，若取無窮遠處為電勢零點，靜電力常量為k，不考慮運動電荷產(chǎn)生的磁場，則下列說法正確的是()A．在B電荷移動之前，從A點到O點電場強度先增大后減小B．在B電荷移動之前，一重力不計帶負電的粒子可在AB中垂面內(nèi)以某一速率繞O點做勻速圓周運動C．B電荷移動到O點的過程中，C點電勢和電場強度都始終增大D．當B電荷移動到O點時，C點的電場強度大小為eq\f(\r(5＋2\r(2)),2L2)kQ解析：在B電荷移動之前，依據(jù)場強疊加原理可知，O點場強為零，則從A點到O點電場強度漸漸減小，選項A錯誤。因等量同種電荷中垂面上的場強分布是從O點向外發(fā)散型的，則一重力不計帶負電的粒子可在AB中垂面內(nèi)以某一速率繞O點做勻速圓周運動，選項B正確。B電荷移動到O點的過程中，因為電荷A在C點產(chǎn)生的場強大小方向不變，而電荷B在C點產(chǎn)生的場強漸漸變大，且兩點電荷在C點產(chǎn)生的場強方向夾角由90°漸漸減小，由平行四邊形定則可知，C點電場強度一增大；因電荷A在C點的電勢不變，而B電荷在C點的電勢漸漸變大，可知C點電勢漸漸變大，選項C正確。由幾何關(guān)系可知，A與C之間的距離為eq\r(2)L，電荷A在C點產(chǎn)生的場強為EA＝eq\f(kQ,2L2)EA與AB連線之間的夾角為45°，所以沿水平方向的重量為EAx＝eq\f(\r(2)kQ,4L2)沿豎直方向的重量為EAy＝eq\f(\r(2)kQ,4L2)電荷B產(chǎn)生的電場強度的方向向上，大小為EB＝eq\f(kQ,L2)C點的電場強度大小為EC＝eq\r(Eeq\o\al(2,Ax)＋（EAy＋EB）2)＝eq\f(\r(5＋2\r(2)),2L2)kQ故D正確。答案：BCD3．在一正點電荷形成的電場中，A、B、C三點的電勢分別為φA、φB、φC，電場強度的大小分別為EA、EB、EC。已知φA＝φC，B為A、C連線的中點，則()A．φB<φC，EA<EBB．φB<φC，EB>EAC．φB>φC，EB>EC D．φB>φC，EB<EC解析：在一正點電荷形成的電場中，因為A、C兩點的電勢φA＝φC，所以A、C兩點在以點電荷為球心的同一個球面上(等勢面)，而A、C連線的中點B到點電荷的距離比A(或C)到點電荷的距離小，所以B點的電場強度和電勢比A點(或C點)的大，故C正確，A、B、D錯誤。答案：C4．(多選)如圖，兩塊正對平行金屬板M、N與電池相連，N板接地，在與兩板等距離的P點固定一個帶負電的點電荷，假如M板向下平移一小段距離，則()A．點電荷受到的電場力變大B．M板的帶電荷量增加C．P點的電勢不變D．點電荷在P點具有的電勢能增大解析：由題分析可知，電容器的板間電壓保持不變，將M板向下平移一小段距離，板間距離減小，由公式E＝eq\f(U,d)可知，板間場強增大，點電荷受到的電場力增大，故A正確；電容器的板間電壓保持不變，將M板向下平移一小段距離，板間距離減小，電容器的電容C增大，依據(jù)Q＝CU可知，M板的帶電荷量增加，故B正確；板間場強增大，P點與下板間的距離未變，則由U＝Ed可知，P點與下極板之間電勢差增大，下極板電勢為零，且P點的電勢高于下極板的電勢，則P點的電勢上升，故C錯誤；該點電荷帶負電，而P點電勢上升，則點電荷在P點具有的電勢能減小，故D錯誤。答案：AB5．(多選)在電場中把正電荷q從A點移動到B點，電場力做了1.0×10－7J的正功，再把q從B點移動到C點，克服電場力做了3.0×10－7J的功。若選取C點為參考點，q＝2.0×10－9C，則A與C、B與C間的電勢差及A、B兩點的電勢分別為()A．UAC＝200V B．UBC＝－150VC．φA＝－100V D．φB＝150V解析：由題意可得UAB＝eq\f(WAB,q)＝eq\f(1.0×10－7,2.0×10－9)V＝50V，UBC＝eq\f(WBC,q)＝eq\f(－3.0×10－7,2.0×10－9)V＝－150V，UAC＝UAB＋UBC＝50V－150V＝－100V，若選取C點為參考點，即φC＝0，則φA＝－100V，φB＝－150V，故A、D錯誤，B、C正確。答案：BC6．(多選)如圖甲所示，A、B為電場中始終線上的兩個點，帶正電的點電荷只受電場力的作用，從A點以某一初速度沿直線運動到B點，其電勢能Ep隨位移x的改變關(guān)系如圖乙所示，則從A到B過程中，下列說法正確的是()甲乙A．點電荷的速度先增大后減小B．空間電場是某負點電荷形成的C．電荷所受電場力先減小后增大D．空間各點的電勢先上升后降低解析：依據(jù)電勢能Ep隨位移x的改變圖像可知，電勢能先增大后減小，所以電場力先做負功再做正功，又點電荷只受電場力，所以合外力先做負功再做正功，因此點電荷的速度先減小后增大，A錯誤；點電荷帶正電，且電場力先做負功再做正功，所以電場強度的方向先向左再向右，空間電場可能是某正點電荷形成的，B錯誤；電勢能Ep隨位移x的改變圖像的斜率表示電場力，所以可知電場力先減小后增大，C正確；依據(jù)Ep＝qφ，粒子帶正電且電勢能先增大后減小，同時電勢能均為正值，可知空間各點的電勢先上升后降低，D正確。答案：CD7．(多選)一質(zhì)量為m的帶電粒子，以初速度v0從a點豎直向上射入勻強電場中，場強方向水平向右。粒子通過電場中的b點時，速率為2v0，方向與電場方向一樣，重力加速度為g，則()A．粒子受電場力大小為mgB．粒子受電場力大小為2mgC．粒子從a到b機械能增加了2mveq\o\al(2,0)D．粒子從a到b機械能增加了eq\f(3mveq\o\al(2,0),2)解析：從a到b水平和豎直方向的運動時間相同，且都做勻變速運動，水平方向為2v0，所以水平方向加速度是豎直方向的2倍，則電場力大小為2mg，故B正確，A錯誤；從a到b因電場力做正功，所以機械能增加，增加的機械能等于電場力做的功，為W＝eq\f(1,2)m(2v0)2＝2mveq\o\al(2,0)，故C正確，D錯誤。答案：BC8．(多選)反射式速調(diào)管是常用微波器之一，它利用電子團在電場中的振蕩來產(chǎn)生微波，其振蕩原理與下述過程類似。已知靜電場的方向平行于x軸，其電勢φ隨x的分布如圖所示。一質(zhì)量m＝2.0×10－20kg、電荷量q＝2.0×10－9C的帶負電的粒子從(－1，0)點由靜止起先，僅在電場力作用下在x軸上來回運動，則()A．x軸左側(cè)電場強度E1和右側(cè)電場強度E2的大小之比eq\f(E1,E2)＝eq\f(1,2)B．粒子在0～0.5cm區(qū)間運動過程中的電勢能減小C．該粒子運動過程中電勢能改變量的最大值為4.0×10－8JD．該粒子運動的周期T＝3.0×10－8s解析：依據(jù)U＝Ed可知，左側(cè)電場強度E1＝eq\f(20,1×10－2)V/m＝2.0×103V/m，右側(cè)電場強度E2＝eq\f(20,0.5×10－2)V/m＝4.0×103V/m，所以eq\f(E1,E2)＝eq\f(1,2)，故A正確。粒子帶負電，故在0～0.5cm區(qū)間運動過程中的電勢能增加，故B錯誤。該粒子運動過程中電勢能改變量的最大值為ΔEp＝ΔUq＝20×2.0×10－9J＝4.0×10－8J，故C正確。粒子運動到原點時速度最大，依據(jù)動能定理有qE1x＝Ekm，其中x＝1.0×1