專題06 電場(chǎng)-【好題匯編】5年(2020-2024)高考1年模擬物理真題分類匯編(解析版)_第1頁
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專題06電場(chǎng)一、單選題1.(2024·北京·高考)如圖所示,兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷分別位于M、N兩點(diǎn),P、Q是MN連線上的兩點(diǎn),且。下列說法正確的是()A.P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度比Q點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大B.P點(diǎn)電勢(shì)與Q點(diǎn)電勢(shì)相等C.若兩點(diǎn)電荷的電荷量均變?yōu)樵瓉淼?倍,P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小也變?yōu)樵瓉淼?倍D.若兩點(diǎn)電荷的電荷量均變?yōu)樵瓉淼?倍,P、Q兩點(diǎn)間電勢(shì)差不變【答案】C【詳解】A.由等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線分布特點(diǎn)知,P、Q兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等,A錯(cuò)誤;B.由沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)越來越低知,P點(diǎn)電勢(shì)高于Q點(diǎn)電勢(shì),B錯(cuò)誤;CD.由電場(chǎng)疊加得P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度若僅兩點(diǎn)電荷的電荷量均變?yōu)樵瓉淼?倍,則P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小也變?yōu)樵瓉淼?倍,同理Q點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小也變?yōu)樵瓉淼?倍,而PQ間距不變,根據(jù)定性分析可知P、Q兩點(diǎn)間電勢(shì)差變大,C正確,D錯(cuò)誤。故選C。2.(2023·北京·高考)如圖所示,兩個(gè)帶等量正電的點(diǎn)電荷位于M、N兩點(diǎn)上,E、F是MN連線中垂線上的兩點(diǎn),O為EF、MN的交點(diǎn),EO=OF。一帶負(fù)電的點(diǎn)電荷在E點(diǎn)由靜止釋放后(

A.做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B.在O點(diǎn)所受靜電力最大C.由E到O的時(shí)間等于由O到F的時(shí)間D.由E到F的過程中電勢(shì)能先增大后減小【答案】C【詳解】AB.帶負(fù)電的點(diǎn)電荷在E點(diǎn)由靜止釋放,將以O(shè)點(diǎn)為平衡位置做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),在O點(diǎn)所受電場(chǎng)力為零,故AB錯(cuò)誤;C.根據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性可知,點(diǎn)電荷由E到O的時(shí)間等于由O到F的時(shí)間,故C正確;D.點(diǎn)電荷由E到F的過程中電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功,則電勢(shì)能先減小后增大,故D錯(cuò)誤。故選C。3.(2021·北京·高考)如圖所示的平面內(nèi),有靜止的等量異號(hào)點(diǎn)電荷,M、N兩點(diǎn)關(guān)于兩電荷連線對(duì)稱,M、P兩點(diǎn)關(guān)于兩電荷連線的中垂線對(duì)稱。下列說法正確的是()A.M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)比P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大 B.M點(diǎn)的電勢(shì)比N點(diǎn)的電勢(shì)高C.N點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相同 D.電子在M點(diǎn)的電勢(shì)能比在P點(diǎn)的電勢(shì)能大【答案】C【詳解】AC.根據(jù)等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線分布得:M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等,N點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等,方向相同,故A錯(cuò)誤C正確;BD.根據(jù)等量異種點(diǎn)電荷的電勢(shì)分布特點(diǎn)可知,M點(diǎn)的電勢(shì)與N點(diǎn)的電勢(shì)相等,M點(diǎn)的電勢(shì)高于P點(diǎn)的電勢(shì),根據(jù)可知,電子在M點(diǎn)的電勢(shì)能比在P點(diǎn)的電勢(shì)能小,故BD錯(cuò)誤。故選C。4.(2020·北京·高考)真空中某點(diǎn)電荷的等勢(shì)面示意如圖,圖中相鄰等勢(shì)面間電勢(shì)差相等。下列說法正確的是()A.該點(diǎn)電荷一定為正電荷B.P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)一定比Q點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大C.P點(diǎn)電勢(shì)一定比Q點(diǎn)電勢(shì)低D.正檢驗(yàn)電荷在P點(diǎn)比在Q點(diǎn)的電勢(shì)能大【答案】B【詳解】A.正電荷和負(fù)電荷周圍的等勢(shì)面都為一組同心球殼,該點(diǎn)電荷不一定為正電荷,故A錯(cuò)誤;B.相鄰等勢(shì)面間電勢(shì)差相等,P點(diǎn)附近的等差等勢(shì)面更加密集,故P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)一定比Q點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大,故B正確;C.正電荷和負(fù)電荷周圍的等勢(shì)面都為一組同心球殼,若為正點(diǎn)電荷,則P點(diǎn)電勢(shì)一定比Q點(diǎn)電勢(shì)高,故C錯(cuò)誤;D.從等勢(shì)面的情況無法判斷該點(diǎn)電荷為正點(diǎn)電荷還是負(fù)點(diǎn)電荷,無法判斷P點(diǎn)電勢(shì)與Q點(diǎn)電勢(shì)的高低,就無法判斷正檢驗(yàn)電荷在P點(diǎn)和在Q點(diǎn)的電勢(shì)能的大小,故D錯(cuò)誤。故選B。一、單選題1.(2024·北京海淀·統(tǒng)考一模)如圖所示,在范圍足夠大的水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,將一個(gè)帶電小球以一定的初速度v從M點(diǎn)豎直向上拋出,在小球從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至與拋出點(diǎn)等高的位置N點(diǎn)(圖中未畫出)的過程中,不計(jì)空氣阻力,下列說法正確的是()A.小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)的速度為零B.小球在M點(diǎn)和N點(diǎn)的動(dòng)能相等C.小球上升過程和下降過程水平方向位移相同D.小球上升過程和下降過程動(dòng)量的變化量相同【答案】D【詳解】A.小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí),豎直方向的分速度減為零,而由于受到水平方向電場(chǎng)力的作用,因此小球在水平方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),則小球在最高點(diǎn)時(shí)的速度為豎直方向速度速度為零,但水平方向速度不為零,故A錯(cuò)誤;B.小球從M點(diǎn)到N點(diǎn),重力做功為零,但電場(chǎng)力對(duì)小球做正功,因此合外力做功不為零,小球的大動(dòng)能增加,即小球在M點(diǎn)的動(dòng)能小于在N點(diǎn)的動(dòng)能,故B錯(cuò)誤;C.根據(jù)豎直上拋的對(duì)稱性可知,小球上升和下降的時(shí)間相同,設(shè)上升和下降的時(shí)間均為,小球水平方向的加速度為,由于小球水平方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),則上升過程的水平位移下降過程的水平位移可得故C錯(cuò)誤;D.上升過程豎直方向小球速度的變化量水平方向速度的變化量該過程速度的變化量下降過程豎直方向小球速度的變化量水平方向速度的變化量該過程速度的變化量可知上升和下降過程中速度的變化量相同,而動(dòng)量的變化量由此可知小球上升過程和下降過程動(dòng)量的變化量相同,故D正確。故選D。2.(2024·北京海淀·統(tǒng)考一模)空間內(nèi)有一與紙面平行的勻強(qiáng)電場(chǎng),為研究該電場(chǎng),在紙面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系。規(guī)定坐標(biāo)原點(diǎn)的電勢(shì)為0,測(cè)得x軸和y軸上各點(diǎn)的電勢(shì)如圖1、2所示。下列說法正確的是()A.電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為160V/mB.電場(chǎng)強(qiáng)度的方向與x軸負(fù)方向夾角的正切值為C.點(diǎn)(10cm,10cm)處的電勢(shì)為20VD.紙面內(nèi)距離坐標(biāo)原點(diǎn)10cm的各點(diǎn)電勢(shì)最高為20V【答案】D【詳解】A.由圖像斜率可知電場(chǎng)在x軸和y軸上的分電場(chǎng)分別為V/m=160V/m,V/m=120V/m則電場(chǎng)大小為V/mB.電場(chǎng)強(qiáng)度的方向與x軸負(fù)方向夾角的正切值為故B錯(cuò)誤;C.規(guī)定坐標(biāo)原點(diǎn)的電勢(shì)為0,點(diǎn)(10cm,10cm)處的電勢(shì)為V故C錯(cuò)誤;D.紙面內(nèi)距離坐標(biāo)原點(diǎn)10cm的各點(diǎn)電勢(shì)最高為V=20V沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低,則點(diǎn)(10cm,10cm)處的電勢(shì)大于20V,D正確;故選D。3.(2024·北京西城·統(tǒng)考一模)如圖所示,點(diǎn)電荷Q周圍的三個(gè)等勢(shì)面是同心圓,等勢(shì)面上的點(diǎn)A、B、C在同一條電場(chǎng)線上,且?,F(xiàn)將一電荷量為的試探電荷從A點(diǎn)由靜止釋放,試探電荷只受靜電力作用,則(

)A.該電荷沿著電場(chǎng)線做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B.該電荷在AB段動(dòng)能的增量小于BC段動(dòng)能的增量C.該電荷在AB段電勢(shì)能的減少量大于BC段電勢(shì)能的減少量D.該電荷在AB段運(yùn)動(dòng)的時(shí)間小于BC段運(yùn)動(dòng)的時(shí)間【答案】C【詳解】A.靠近正電荷電場(chǎng)強(qiáng)度越大,所以該電荷沿著電場(chǎng)線做變加速直線運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤;B.根據(jù)動(dòng)能定理可知該電荷在AB段受電場(chǎng)力做功較大,所以在AB段動(dòng)能的增量大于BC段動(dòng)能的增量,故B錯(cuò)誤;C.電場(chǎng)力做功等于電勢(shì)能的變化,結(jié)合B選項(xiàng)可知,電荷在AB段電勢(shì)能的減少量大于BC段電勢(shì)能的減少量,故C正確;D.該電荷運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間關(guān)系如圖由圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積代表位移可知,該電荷在AB段運(yùn)動(dòng)的時(shí)間大于BC段運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,故D錯(cuò)誤;故選C。4.(2024·北京東城·統(tǒng)考一模)細(xì)胞膜的厚度約等于,當(dāng)細(xì)胞膜的內(nèi)外層之間的電壓達(dá)到40mV時(shí),一價(jià)鈉離子()可發(fā)生滲透通過細(xì)胞膜,若將細(xì)胞膜內(nèi)的電場(chǎng)視為勻強(qiáng)電場(chǎng)。當(dāng)鈉離子剛好發(fā)生滲透時(shí),下列說法正確的是()A.細(xì)胞膜內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為B.細(xì)胞膜內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為C.一個(gè)鈉離子發(fā)生滲透時(shí)電勢(shì)能改變0.04eVD.一個(gè)鈉離子發(fā)生滲透時(shí)電勢(shì)能改變【答案】C【詳解】AB.細(xì)胞膜內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小故AB錯(cuò)誤;CD.由電場(chǎng)力做功與電勢(shì)差的關(guān)系得電勢(shì)能改變故C正確,D錯(cuò)誤。故選C。5.(2024·北京朝陽·統(tǒng)考一模)如圖所示,P、M、N是勻強(qiáng)電場(chǎng)中的三個(gè)點(diǎn),其中M、N在同一條電場(chǎng)線上,AB是過M點(diǎn)與電場(chǎng)線垂直的直線。下列說法正確的是()A.正電荷在M點(diǎn)受到的靜電力大于其在N點(diǎn)受到的靜電力B.將負(fù)電荷從M點(diǎn)移到N點(diǎn)再移到P點(diǎn),電場(chǎng)力先做正功再做負(fù)功C.M、N兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相等,所以M點(diǎn)電勢(shì)等于N點(diǎn)電勢(shì)D.M、N兩點(diǎn)間電勢(shì)差大于M、P兩點(diǎn)間電勢(shì)差【答案】D【詳解】A.勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度處處相同,則正電荷在M點(diǎn)受到的靜電力等于其在N點(diǎn)受到的靜電力,故A錯(cuò)誤;B.負(fù)電荷在磁場(chǎng)中受到的電場(chǎng)力水平向左,則將負(fù)電荷從M點(diǎn)移到N點(diǎn)再移到P點(diǎn),電場(chǎng)力先做負(fù)功再做正功,故B錯(cuò)誤;C.沿著電場(chǎng)線電勢(shì)將逐漸降低,故M、N兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相等,而M點(diǎn)電勢(shì)高于N點(diǎn)電勢(shì),故C錯(cuò)誤;D.根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)中的電壓計(jì)算式,其中為沿著電場(chǎng)線的距離,因則M、N兩點(diǎn)間電勢(shì)差大于M、P兩點(diǎn)間電勢(shì)差,故D正確。故選D。6.(2024·北京豐臺(tái)·統(tǒng)考一模)如圖所示,示波管由電子槍、豎直方向偏轉(zhuǎn)電極YY、水平方向偏轉(zhuǎn)電極XX'和熒光屏組成。電極。YY'、XX'的長度均為l、間距均為d。若電子槍的加速電壓為,XX'極板間的電壓為(X端接為高電勢(shì)),YY'極板間的電壓為零。電子剛離開金屬絲時(shí)速度可視為零,從電子槍射出后沿示波管軸線OO'方向(O'在熒光屏正中央)進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電極。電子電荷量為e則電子()A.會(huì)打在熒光屏左上角形成光斑B.打在熒光屏上時(shí)的動(dòng)能大小為C.打在熒光屏上的位置與的距離為D.打在熒光屏上時(shí),速度方向與OO'的夾角滿足【答案】D【詳解】A.根據(jù)題意可知,由于XX'極板間的電壓為(X端接為高電勢(shì)),YY'極板間的電壓為零,則電子只是向左偏轉(zhuǎn),上下未發(fā)生偏轉(zhuǎn),則在水平軸線的左半段成光斑,故A錯(cuò)誤;B.根據(jù)題意可知,電子在加速電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),電場(chǎng)力做功為電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),電場(chǎng)力做功由動(dòng)能定理可知,由于電子剛離開金屬絲時(shí)速度可視為零,打在熒光屏上時(shí)的動(dòng)能大小為故B錯(cuò)誤;C.根據(jù)題意可知,電子在加速電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),由動(dòng)能定理有電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),則有,,聯(lián)立解得設(shè)電極左端到熒光屏的距離為,電子離開電極后繼續(xù)做勻速直線運(yùn)動(dòng),由相似三角形可得解得即打在熒光屏上的位置與的距離為,故C錯(cuò)誤;D.電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),則有,,解得則速度方向與OO'的夾角滿足故D正確。故選D。7.(2024·北京豐臺(tái)·統(tǒng)考一模)如圖所示,靜電力探針顯微鏡的核心組成部分是懸臂和與懸臂末端相互垂直的絕緣體探針。探針針尖由數(shù)十個(gè)原子構(gòu)成,直徑在納米級(jí)。當(dāng)帶電針尖逐漸靠近帶電絕緣體材料的表面,由于二者的相互作用使得懸臂發(fā)生彎曲,入射到懸臂背面激光的反射光線在光屏的位置會(huì)發(fā)生變化,該變化被探測(cè)器記錄之后進(jìn)行處理,得到材料的相關(guān)電學(xué)信息。根據(jù)上述材料,下列說法正確的是()A.針尖與材料表面發(fā)生的相互作用為核子之間的核力B.懸臂發(fā)生彎曲使激光入射面的法線方向轉(zhuǎn)過角,則反射光線也轉(zhuǎn)過角C.靜電力顯微鏡不可以探測(cè)帶電金屬材料表面的電荷分布D.將探針改為磁性材料,可以探測(cè)近樣品表面磁場(chǎng)的強(qiáng)弱【答案】D【詳解】A.根據(jù)題意可知,當(dāng)帶電針尖逐漸靠近電絕緣體材料的表面時(shí),由于二者的相互作用使得懸臂發(fā)生彎曲,可知針尖與材料表面發(fā)生的相互作用為靜電力,A錯(cuò)誤;B.懸臂發(fā)生彎曲使激光入射面的法線方向轉(zhuǎn)過角,根據(jù)光的反射定律可知,反射光線也轉(zhuǎn)過角,B錯(cuò)誤;C.靜電力顯微鏡可以探測(cè)帶電金屬材料表面的電荷分布,C錯(cuò)誤;D.將探針改為磁性材料,可以探測(cè)近樣品表面磁場(chǎng)的強(qiáng)弱,D正確。故選D。8.(2024·北京石景山·統(tǒng)考一模)如圖所示,真空中兩個(gè)等量異號(hào)的點(diǎn)電荷-Q和+Q分別位于A點(diǎn)和A'點(diǎn),AA'連線中點(diǎn)為O,B、C兩點(diǎn)在其連線上,P點(diǎn)在AA'連線的中垂線上,且BO=OC=OP。下列說法正確的是()A.P點(diǎn)與O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等B.P點(diǎn)與C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同C.沿A'A連線從B點(diǎn)到C點(diǎn)電勢(shì)先增大再減小D.B、P兩點(diǎn)間的電勢(shì)差與O、P兩點(diǎn)間的電勢(shì)差相等【答案】B【詳解】A.根據(jù)等量異種電荷的電場(chǎng)分布特點(diǎn),知在中垂線上,O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最大,外兩側(cè)逐漸減小,所以O(shè)點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小比P點(diǎn)大,故A錯(cuò)誤;B.根據(jù)等量異種電荷的電場(chǎng)分布特點(diǎn),P點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向水平向右,C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向也是水平向右,故B正確;C.根據(jù)等量異種電荷的電場(chǎng)分布特點(diǎn),知中垂線為等勢(shì)線,電勢(shì)為0,靠近正電荷電勢(shì)大于0,靠近負(fù)電荷電勢(shì)小于0。所以沿A'A連線從B點(diǎn)到C點(diǎn)電勢(shì)逐漸減小,故C錯(cuò)誤;D.B點(diǎn)與O點(diǎn)間的電勢(shì)不相等,所以B、P兩點(diǎn)間的電勢(shì)差與O、P兩點(diǎn)間的電勢(shì)差不相等,故D錯(cuò)誤。故選B。9.(2024·北京通州·統(tǒng)考一模)如圖所示,在正點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中,a、b為同一電場(chǎng)線上的兩點(diǎn)。將一個(gè)帶正電的試探電荷q從b點(diǎn)移至a點(diǎn)。下列說法正確的是(

)A.a(chǎn)點(diǎn)電勢(shì)低于b點(diǎn)電勢(shì)B.a(chǎn)、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相等C.電場(chǎng)力對(duì)試探電荷q做正功D.q在a點(diǎn)的電勢(shì)能大于q在b點(diǎn)的電勢(shì)能【答案】D【詳解】A.沿電場(chǎng)線電勢(shì)降低可知,a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì),選項(xiàng)A錯(cuò)誤;B.電場(chǎng)線越密集場(chǎng)強(qiáng)越大,可知a、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度不相等,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;C.帶正電的試探電荷q從b點(diǎn)移至a點(diǎn),電場(chǎng)力與位移反向,則電場(chǎng)力對(duì)試探電荷q做負(fù)正功,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;D.正電荷在高電勢(shì)點(diǎn)的電勢(shì)能較大,可知q在a點(diǎn)的電勢(shì)能大于q在b點(diǎn)的電勢(shì)能,選項(xiàng)D正確。故選D。10.(2024·北京通州·統(tǒng)考一模)一電子僅在靜電力作用下從坐標(biāo)原點(diǎn)由靜止出發(fā)沿x軸運(yùn)動(dòng),其所在位置處的電勢(shì)隨位置x變化的圖線如圖中拋物線所示,拋物線與x軸相切于,下列說法正確的是(

)A.與處的電場(chǎng)方向相同B.電子在處的加速度為零C.電子從運(yùn)動(dòng)到速度逐漸增大D.電子從運(yùn)動(dòng)到,電場(chǎng)力逐漸減小【答案】B【詳解】A.電場(chǎng)先由高電勢(shì)點(diǎn)指向低電勢(shì)點(diǎn),可知與之間的電場(chǎng)方向沿x軸負(fù)方向,與之間的電場(chǎng)方向沿x軸正方向,即與處的電場(chǎng)方向相反,故A錯(cuò)誤;B.圖像中,圖像斜率的絕對(duì)值表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小,處的斜率為0,表明該處電場(chǎng)強(qiáng)度為0,電場(chǎng)力為0,即加速度為0,故B正確;C.結(jié)合上述可知,與之間的電場(chǎng)方向沿x軸正方向,電子所受電場(chǎng)力方向沿x軸負(fù)方向,可知,電子從運(yùn)動(dòng)到速度逐漸減小,故C錯(cuò)誤;D.圖像中,圖像斜率的絕對(duì)值表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小,從運(yùn)動(dòng)到斜率的絕對(duì)值逐漸增大,則電場(chǎng)力逐漸增大,故D錯(cuò)誤。故選B。11.(2024·北京順義·統(tǒng)考一模)如圖甲所示,一條電場(chǎng)線與Ox軸重合,取O點(diǎn)電勢(shì)為零,Ox方向上各點(diǎn)的電勢(shì)隨x變化的情況如圖乙所示,若在O點(diǎn)由靜止釋放一電子,電子僅在電場(chǎng)力的作用下運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是()A.電子的電勢(shì)能將增大B.電子沿Ox的負(fù)方向運(yùn)動(dòng)C.電子運(yùn)動(dòng)的速度先增大后減小D.電子運(yùn)動(dòng)的加速度先增大后減小【答案】D【詳解】A.由電勢(shì)能的公式有由于電子帶負(fù)電,由題圖可知,在運(yùn)動(dòng)過程中,電勢(shì)變大,所以電勢(shì)能變小,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;B.順著x軸正方向電勢(shì)逐漸升高,故電場(chǎng)線跟x軸反向,則由靜止釋放的電子所受電場(chǎng)力沿x軸正方向,且沿x軸正方向加速運(yùn)動(dòng),故B項(xiàng)錯(cuò)誤;C.由之前的分析可知,電子運(yùn)動(dòng)過程中電勢(shì)能一直變小,由能量守恒可知,有所以電子運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能一直增加,由于所以電子的速度增加,故C項(xiàng)錯(cuò)誤;D.關(guān)系圖線的切線斜率反映沿x方向各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小,故電場(chǎng)強(qiáng)度和電子所受電場(chǎng)力先增大后減小,由電子運(yùn)動(dòng)的加速度先增大后減小,故D項(xiàng)正確。故選D。12.(2024·北京房山·統(tǒng)考一模)電子束焊接機(jī)的核心部件內(nèi)存在如圖所示的高壓電場(chǎng),K極為陰極,電子在靜電力作用下由A點(diǎn)沿直線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)。下列說法正確的是(

)A.高壓電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)電勢(shì)相等B.高壓電場(chǎng)中A點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大于B點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度C.電子的電勢(shì)能逐漸減小D.電子的加速度逐漸減小【答案】C【詳解】A.由題知,電子在靜電力作用下由A點(diǎn)沿直線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),則圖中虛線為電場(chǎng)線,且方向由B指向A,根據(jù)沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低可知,φB>φA,故A錯(cuò)誤;B.電場(chǎng)線越密集電場(chǎng)強(qiáng)度越大,可知高壓電場(chǎng)中A點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度小于B點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度,故B錯(cuò)誤;C.由題知,電子在靜電力作用下由A點(diǎn)沿直線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),則電場(chǎng)力做正功,電子的電勢(shì)能逐漸減小,故C正確;D.電子在靜電力作用下由A點(diǎn)沿直線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),電場(chǎng)線越來越密集,則電子的加速度逐漸增大,故D錯(cuò)誤。故選C。13.(2024·北京門頭溝·統(tǒng)考一模)圖甲是電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線,M、N是電場(chǎng)線上的兩點(diǎn)。電子僅在電場(chǎng)力作用下從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn),其運(yùn)動(dòng)的圖像如圖乙所示。M、N點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度分別為和,電子在M、N點(diǎn)電勢(shì)能分別為和。下列說法正確的是(

)A.,B.,C.,D.,【答案】A【詳解】根據(jù)圖像的切線斜率表示加速度,可知電子在M點(diǎn)的加速度大于在N點(diǎn)的加速度,則在M點(diǎn)受到的電場(chǎng)力大于在N點(diǎn)受到的電場(chǎng)力,則M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度,即有由圖像可知電子的動(dòng)能增加,則電場(chǎng)力對(duì)電子做正功,電子的電勢(shì)能減少,即有故選A。14.(2024·北京延慶·統(tǒng)考一模)離子陷阱是一種利用電場(chǎng)或磁場(chǎng)將離子俘獲并囚禁在一定范圍內(nèi)的裝置。如圖所示為最常見的“四極離子陷阱”的俯視示意圖,a、b、c、d四根平行的細(xì)導(dǎo)體桿與工作電源相連,相當(dāng)于四個(gè)獨(dú)立的電極,相對(duì)的電極帶等量同種電荷,相鄰的電極帶等量異種電荷。在垂直于桿的平面內(nèi),四根細(xì)桿的位置連線是一個(gè)正方形,A、C是a、c連線上的兩點(diǎn),B、D是b、d連線上的兩點(diǎn),A、C、B、D到正方形中心O的距離相等。下列判斷正確的是()A.A點(diǎn)電勢(shì)比B點(diǎn)電勢(shì)高B.A、B、C、D四點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同C.若電子由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn),靜電力對(duì)電子做負(fù)功D.電子在C點(diǎn)的電勢(shì)能大于在D點(diǎn)的電勢(shì)能【答案】A【詳解】A.A到B的電場(chǎng)線,是由A指向B,且電場(chǎng)線是曲線,沿著電場(chǎng)線的方向,電勢(shì)是降低,所以A點(diǎn)電勢(shì)比B點(diǎn)電勢(shì)高,故A正確;B.A、B、C、D對(duì)稱分布,電場(chǎng)線密集程度一樣,所以這四點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等,方向不同,故B錯(cuò)誤;C.根據(jù)等量同種電荷電場(chǎng)和等勢(shì)面分布可知,a、c和b、d在A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)分別相等,則A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)相等,所以若電子由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn),靜電力對(duì)電子不做功,故C錯(cuò)誤;D.根據(jù)等量同種電荷電場(chǎng)和等勢(shì)面分布可知,a、c兩點(diǎn)電荷在C點(diǎn)的電勢(shì)高于在D點(diǎn)的電勢(shì);b、d兩點(diǎn)電荷在C點(diǎn)的電勢(shì)也高于在D點(diǎn)的電勢(shì),即C點(diǎn)的電勢(shì)大于D點(diǎn)的電勢(shì),電子在C點(diǎn)的電勢(shì)能小于在D點(diǎn)的電勢(shì)能,故D錯(cuò)誤。故選A。15.(2024·北京海淀·統(tǒng)考二模)地球表面與大氣電離層都是良導(dǎo)體,兩者與其間的空氣介質(zhì)可視為一個(gè)大電容器,這個(gè)電容器儲(chǔ)存的電荷量大致穩(wěn)定,約為5×105C,其間的電場(chǎng),稱為大氣電場(chǎng)。設(shè)大地電勢(shì)為零,晴天的大氣電場(chǎng)中,不同高度h處的電勢(shì)φ的變化規(guī)律如圖所示,不考慮水平方向電場(chǎng)的影響。根據(jù)以上信息,下列說法正確的是()A.大氣電場(chǎng)的方向豎直向上B.地面帶電量約為2.5×105CC.地面和大氣電離層組成的電容器電容值約0.6FD.高度h越大,大氣電場(chǎng)強(qiáng)度越小【答案】D【詳解】A.大地電勢(shì)為零,離地面越高,電勢(shì)越高,因沿電場(chǎng)方向電勢(shì)降低,可知大氣電場(chǎng)的方向豎直向下,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;B.因地面和大氣層分別是電容器的兩個(gè)電極,電容器儲(chǔ)存的電荷量約為5×105C,可知地面帶電量約為5×105C,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;C.根據(jù)電容器的定義式可知,地面和大氣電離層組成的電容器電容值約故C錯(cuò)誤;D.根據(jù)可知圖像的斜率代表電場(chǎng)的倒數(shù),高度h越大,大氣電場(chǎng)強(qiáng)度越小,故D正確。故選D。16.(2024·北京海淀·統(tǒng)考二模)如圖所示為某靜電除塵裝置的簡(jiǎn)化原理圖,兩塊平行帶電極板間為除塵空間。質(zhì)量為m,電荷量為-q的帶電塵埃分布均勻,均以沿板方向的速率v射入除塵空間,當(dāng)其碰到下極板時(shí),所帶電荷立即被中和,同時(shí)塵埃被收集。調(diào)整兩極板間的電壓可以改變除塵率(相同時(shí)間內(nèi)被收集塵埃的數(shù)量與進(jìn)入除塵空間塵埃的數(shù)量之百分比)。當(dāng)兩極板間電壓為U0時(shí),。不計(jì)空氣阻力、塵埃的重力及塵埃之間的相互作用,忽略邊緣效應(yīng)。下列說法正確的是()A.兩極板間電壓為U0時(shí),塵埃的最大動(dòng)能為qU0+B.兩極板間電壓為U0時(shí),除塵率可達(dá)100%C.僅增大塵埃的速率v,可以提升除塵率D.僅減少塵埃的電荷量,可以提升除塵率【答案】B【詳解】A.當(dāng)兩極板間電壓為U0時(shí),??芍嗤瑫r(shí)間內(nèi)有80%的帶點(diǎn)塵埃打在下極板,則離開極板間的帶點(diǎn)塵埃的偏移量設(shè)塵埃的最大動(dòng)能為,兩極板間的距離為,根據(jù)動(dòng)能定理可知解得A錯(cuò)誤;B.設(shè)離開板間的帶電塵埃的偏移量為,極板間的電壓為,粒子在平行極板的方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),沿垂直極板的方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng),則有根據(jù)牛頓第二定律聯(lián)立解得由于故可解得故B正確;CD.根據(jù)上述結(jié)論可知,僅增大塵埃的速率v,或僅減少塵埃的電荷量,均使的偏移量減小,會(huì)降低除塵率,CD錯(cuò)誤。故選B。17.(2024·北京東城·統(tǒng)考二模)a、b為真空中等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中的兩點(diǎn),如圖所示。a、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小分別為、,電勢(shì)的高低分別為、。下列說法正確的是()A.,B.,C.,D.,【答案】B【詳解】電場(chǎng)線分布的疏密程度能夠表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱,a位置電場(chǎng)線分布比b位置稀疏一些,則有等量異種點(diǎn)電荷連線的對(duì)稱點(diǎn)的電勢(shì)相等,而沿電場(chǎng)線電勢(shì)降低,可知故選B。18.(2024·北京朝陽·統(tǒng)考二模)如圖所示,實(shí)線為兩個(gè)固定的等量正點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的等勢(shì)面,虛線abc為一帶電粒子僅在靜電力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡,其中b點(diǎn)是兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)。下列說法正確的是()A.該粒子可能帶正電B.該粒子經(jīng)過a、c兩點(diǎn)時(shí)的速度大小相等C.a(chǎn)、b、c三點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小D.該粒子在b點(diǎn)的電勢(shì)能大于在a點(diǎn)的電勢(shì)能【答案】B【詳解】A.根據(jù)該粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡可知,該粒子在電場(chǎng)中做曲線運(yùn)動(dòng),而曲線運(yùn)動(dòng)的軌跡夾在速度方向與合外力方向之間,且合外力在軌跡的凹側(cè)面,而粒子從a到b軌跡向左下方彎

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