2015-2024年十年高考物理真題分類匯編專題08 靜電場(chǎng)(全國(guó))(解析版)_第1頁(yè)
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2015-2024年十年高考真題匯編PAGEPAGE1專題08靜電場(chǎng)考點(diǎn)十年考情(2015-2024)命題趨勢(shì)考點(diǎn)1電場(chǎng)力的性質(zhì)(10年10考)2024·海南·高考真題、2024·北京·高考真題、2024·浙江·高考真題、2024·江蘇·高考真題、2024·江西·高考真題、2024·河北·高考真題、2023·重慶·高考真題、2023·浙江·高考真題、2023·湖南·高考真題、2023·河北·高考真題、2023·天津·高考真題、2023·全國(guó)·高考真題、2022·湖南·高考真題、2022·山東·高考真題、2022·海南·高考真題、2021·江蘇·高考真題、2021·山東·高考真題、2021·湖南·高考真題、2021·湖北·高考真題、2020·上?!じ呖颊骖}、2020·全國(guó)·高考真題、2019·北京·高考真題、2019·浙江·高考真題、2019·全國(guó)·高考真題、2018·全國(guó)·高考真題、2018·浙江·高考真題、2018·海南·高考真題、2017·海南·高考真題、2015·山東·高考真題、2015·安徽·高考真題、2015·江蘇·高考真題本章通常以粒子運(yùn)動(dòng)情景或相關(guān)圖象為考查依托,雖然多以選擇題的形式出現(xiàn),但綜合性強(qiáng),選項(xiàng)覆蓋知識(shí)點(diǎn)多且雜,因此要求考生做到“面面俱到”。另外,以電磁學(xué)綜合計(jì)算為背景的計(jì)算題也經(jīng)常涉及此章的內(nèi)容。從趨勢(shì)上看,(1)會(huì)繼續(xù)通過(guò)電場(chǎng)力的性質(zhì)和電場(chǎng)能的性質(zhì)這兩條主線來(lái)考查物理量間的聯(lián)系;(2)會(huì)繼續(xù)以電場(chǎng)線、等勢(shì)面為工具考查各物理量的大小和方向;(3)與動(dòng)力學(xué)、能量相結(jié)合考查帶電粒子的平衡、運(yùn)動(dòng)問(wèn)題??键c(diǎn)2電場(chǎng)能的性質(zhì)(10年10考)2024·福建·高考真題、2024·廣東·高考真題、2024·山東·高考真題、2024·廣西·高考真題、2023·浙江·高考真題、2023·浙江·高考真題、2023·廣東·高考真題、2023·山東·高考真題、2023·遼寧·高考真題、2023·海南·高考真題、2023·全國(guó)·高考真題、2022·天津·高考真題、2022·江蘇·高考真題、2022·浙江·高考真題、2022·河北·高考真題、2022·廣東·高考真題、2022·全國(guó)·高考真題、2021·遼寧·高考真題、2021·北京·高考真題、2021·全國(guó)·高考真題、2021·海南·高考真題、2021·河北·高考真題、2020·北京·高考真題、2020·浙江·高考真題、2020·海南·高考真題、2020·江蘇·高考真題、2020·山東·高考真題、2020·全國(guó)·高考真題、2019·江蘇·高考真題、2017·全國(guó)·高考真題、2015·海南·高考真題考點(diǎn)01電場(chǎng)力的性質(zhì)1.(2024·北京·高考真題)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(shuō)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?lái)的2倍,P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小也變?yōu)樵瓉?lái)的2倍D.若兩點(diǎn)電荷的電荷量均變?yōu)樵瓉?lái)的2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(lái)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?lái)的2倍,則P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小也變?yōu)樵瓉?lái)的2倍,同理Q點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小也變?yōu)樵瓉?lái)的2倍,而PQ間距不變,根據(jù)U=Ed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.(2024·浙江·高考真題)如圖所示空間原有大小為E、方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),在此空間同一水平面的M、N點(diǎn)固定兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷,絕緣光滑圓環(huán)ABCD垂直MN放置,其圓心O在MN的中點(diǎn),半徑為R、AC和BD分別為豎直和水平的直徑。質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球套在圓環(huán)上,從A點(diǎn)沿圓環(huán)以初速度v0做完整的圓周運(yùn)動(dòng),則()A.小球從A到C的過(guò)程中電勢(shì)能減少B.小球不可能沿圓環(huán)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)C.可求出小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的加速度D.小球在D點(diǎn)受到圓環(huán)的作用力方向平行MN【答案】C【詳解】A.根據(jù)等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線特點(diǎn)可知,圓環(huán)所在平面為等勢(shì)面,勻強(qiáng)電場(chǎng)方向豎直向上,則小球從A到C的過(guò)程電勢(shì)增加,電勢(shì)能增加;故A錯(cuò)誤;B.當(dāng)場(chǎng)強(qiáng)滿足時(shí),小球運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的向心力大小不變,可沿圓環(huán)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),故B錯(cuò)誤;C.根據(jù)動(dòng)能定理可求出小球到B點(diǎn)時(shí)的速度vB,根據(jù)可得小球的向心加速度,再根據(jù)牛頓第二定律可得小球的切向加速度a2,再根據(jù)矢量合成可得B故C正確;D.小球在D點(diǎn)受到圓環(huán)指向圓心的力提供向心力,故小球在D點(diǎn)受到圓環(huán)的作用力方向不平行MN,故D錯(cuò)誤。故選C。3.(2024·江蘇·高考真題)在靜電場(chǎng)中有a、b兩點(diǎn),試探電荷在兩點(diǎn)的靜電力F與電荷量q滿足如圖所示的關(guān)系,請(qǐng)問(wèn)a、b兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小等于()A. B. C. D.【答案】D【詳解】設(shè)圖像的橫坐標(biāo)單位長(zhǎng)度電荷量為,縱坐標(biāo)單位長(zhǎng)度的力大小為根據(jù)可知圖像斜率表示電場(chǎng)強(qiáng)度,由圖可知可得故選D。4.(2024·江西·高考真題)極板間一蠟燭火焰帶有正離子、電子以及其他的帶電粒子,兩極板電壓保持不變,當(dāng)電極板距離減小時(shí),電場(chǎng)強(qiáng)度如何變?電子受力方向?(

)A.電場(chǎng)強(qiáng)度增大,方向向左 B.電場(chǎng)強(qiáng)度增大,方向向右C.電場(chǎng)強(qiáng)度減小,方向向左 D.電場(chǎng)強(qiáng)度減小,方向向右【答案】B【詳解】由題知,兩極板電壓保持不變,則根據(jù)電勢(shì)差和電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系有當(dāng)電極板距離減小時(shí),電場(chǎng)強(qiáng)度E增大,再結(jié)合題圖可知極板間的電場(chǎng)線水平向左,則可知電子受到的電場(chǎng)力方向向右。故選B。5.(2024·河北·高考真題)如圖,真空中有兩個(gè)電荷量均為的點(diǎn)電荷,分別固定在正三角形的頂點(diǎn)B、C.M為三角形的中心,沿的中垂線對(duì)稱放置一根與三角形共面的均勻帶電細(xì)桿,電荷量為.已知正三角形的邊長(zhǎng)為a,M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為0,靜電力常量的k.頂點(diǎn)A處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為(

)A. B. C. D.【答案】D【詳解】B點(diǎn)C點(diǎn)的電荷在M的場(chǎng)強(qiáng)的合場(chǎng)強(qiáng)為因M點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為零,因此帶電細(xì)桿在M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng),由對(duì)稱性可知帶電細(xì)桿在A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為,方向豎直向上,因此A點(diǎn)合場(chǎng)強(qiáng)為故選D。6.(2023·重慶·高考真題)真空中固定有兩個(gè)點(diǎn)電荷,負(fù)電荷Q1位于坐標(biāo)原點(diǎn)處,正電荷Q2位于x軸上,Q2的電荷量大小為Q1的8倍。若這兩點(diǎn)電荷在x軸正半軸的x=x0處產(chǎn)生的合電場(chǎng)強(qiáng)度為0,則Q1、Q2相距()A.B.C.D.【答案】B【詳解】依題意,兩點(diǎn)電荷電性相反,且Q2的電荷量較大,根據(jù)題意,正電荷Q2位于x軸負(fù)半軸,設(shè)兩點(diǎn)電荷相距L,根據(jù)點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式可得又解得故選B。7.(2023·浙江·高考真題)某帶電粒子轉(zhuǎn)向器的橫截面如圖所示,轉(zhuǎn)向器中有輻向電場(chǎng)。粒子從M點(diǎn)射入,沿著由半徑分別為R1和R2的圓弧平滑連接成的虛線(等勢(shì)線)運(yùn)動(dòng),并從虛線上的N點(diǎn)射出,虛線處電場(chǎng)強(qiáng)度大小分別為E1和E2,則R1、R2和E1、E2應(yīng)滿足()

A. B. C. D.【答案】A【詳解】帶電粒子在電場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),電場(chǎng)力提供向心力,則有聯(lián)立可得故選A。8.(2023·湖南·高考真題)如圖,真空中有三個(gè)點(diǎn)電荷固定在同一直線上,電荷量分別為Q1、Q2和Q3,P點(diǎn)和三個(gè)點(diǎn)電荷的連線與點(diǎn)電荷所在直線的夾角分別為90°、60°、和30°。若P點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零,q>0,則三個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量可能為(

A.Q1=q,,Q3=q B.Q1=-q,,Q3=-4qC.Q1=-q,,Q3=-q D.Q1=q,,Q3=4q【答案】D【詳解】AB.選項(xiàng)AB的電荷均為正和均為負(fù),則根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加法則可知,P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)不可能為零,AB錯(cuò)誤;C.設(shè)P、Q1間的距離為r,則Q1、Q3在P點(diǎn)產(chǎn)生的合場(chǎng)強(qiáng)大小有解得而Q2產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小為

則P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)不可能為零,C錯(cuò)誤;D.設(shè)P、Q1間的距離為r,則Q1、Q3在P點(diǎn)產(chǎn)生的合場(chǎng)強(qiáng)大小有解得而Q2產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小為則P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)可能為零,D正確。故選D。9.(2015·山東·高考真題)直角坐標(biāo)系中,M、N兩點(diǎn)位于x軸上,G、H兩點(diǎn)坐標(biāo)如圖所示。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.,沿y軸正向 B.,沿y軸負(fù)向C.,沿y軸正向 D.,沿y軸負(fù)向【答案】B【詳解】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,則作為對(duì)稱點(diǎn)的H點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度也為零,正點(diǎn)電荷在H點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小方向沿y軸正向。由于H點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零,則兩個(gè)負(fù)點(diǎn)電荷在H點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)大小方向沿y軸負(fù)向。當(dāng)正點(diǎn)電荷移到G點(diǎn)后,正點(diǎn)電荷在H點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小方向沿y軸正向,兩個(gè)負(fù)點(diǎn)電荷在H點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)大小為,方向沿y軸負(fù)向,因此H點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)的大小為方向沿y軸負(fù)向。故選B。10.(2022·湖南·高考真題)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【答案】A【詳解】根據(jù)對(duì)稱性可知,移去a處的絕緣棒后,電場(chǎng)強(qiáng)度方向垂直指向a,再根據(jù)電勢(shì)的疊加原理,單個(gè)點(diǎn)電荷在距其r處的電勢(shì)為(取無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零)現(xiàn)在撤去a處的絕緣棒后,q減小,則O點(diǎn)的電勢(shì)減小。故選A。11.(2022·山東·高考真題)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)均為的小圓弧上的電荷。將一點(diǎn)電荷q置于延長(zhǎng)線上距O點(diǎn)為2R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, B.正電荷,C.負(fù)電荷, D.負(fù)電荷,【答案】C【詳解】取走A、B處兩段弧長(zhǎng)均為的小圓弧上的電荷,根據(jù)對(duì)稱性可知,圓環(huán)在O點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度為與A在同一直徑上的A1和與B在同一直徑上的B1產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量和,如圖所示,因?yàn)閮啥位¢L(zhǎng)非常小,故可看成點(diǎn)電荷,則有由圖可知,兩場(chǎng)強(qiáng)的夾角為120°根據(jù)O點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為0,則放在D點(diǎn)的點(diǎn)電荷帶負(fù)電,大小為根據(jù)聯(lián)立解得故選C。12.(2021·江蘇·高考真題)一球面均勻帶有正電荷,球內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零,如圖所示,O為球心,A、B為直徑上的兩點(diǎn),,現(xiàn)垂直于將球面均分為左右兩部分,C為截面上的一點(diǎn),移去左半球面,右半球面所帶電荷仍均勻分布,則()A.O、C兩點(diǎn)電勢(shì)相等B.A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于B點(diǎn)C.沿直線從A到B電勢(shì)先升高后降低D.沿直線從A到B電場(chǎng)強(qiáng)度逐漸增大【答案】A【詳解】A.由于球殼內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)為零,補(bǔ)全以后可知在左右側(cè)球殼在C點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為零,因左右球殼的場(chǎng)強(qiáng)具有對(duì)稱性,要想合場(chǎng)強(qiáng)為零只能是兩部分球殼在C點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)都是水平方向,則可以知道右側(cè)球殼在C點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)水平向左,同理OC上其他點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)都是水平向左,因此OC是等勢(shì)線,故A正確;BD.將題中半球殼補(bǔ)成一個(gè)完整的球殼,且?guī)щ娋鶆颍O(shè)左、右半球在A點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小分別為E1和E2;由題知,均勻帶電球殼內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零,則知E1=E2根據(jù)對(duì)稱性,左右半球在B點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小分別為E2和E1,且E1=E2在圖示電場(chǎng)中,A的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E2,方向向左,B的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E1,方向向左,所以A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度與B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同,沿直線從A到B電場(chǎng)強(qiáng)度不可能逐漸增大,故BD錯(cuò)誤;C.根據(jù)電場(chǎng)的疊加原理可知,在AB連線上電場(chǎng)線方向向左,沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低,則沿直線從A到B電勢(shì)升高,故C錯(cuò)誤;故選A。13.(2021·山東·高考真題)如圖甲所示,邊長(zhǎng)為a的正方形,四個(gè)頂點(diǎn)上分別固定一個(gè)電荷量為+q的點(diǎn)電荷;在區(qū)間,x軸上電勢(shì)的變化曲線如圖乙所示?,F(xiàn)將一電荷量為的點(diǎn)電荷P置于正方形的中心O點(diǎn),此時(shí)每個(gè)點(diǎn)電荷所受庫(kù)侖力的合力均為零。若將P沿x軸向右略微移動(dòng)后,由靜止釋放,以下判斷正確的是()A.,釋放后P將向右運(yùn)動(dòng)B.,釋放后P將向左運(yùn)動(dòng)C.,釋放后P將向右運(yùn)動(dòng)D.,釋放后P將向左運(yùn)動(dòng)【答案】C【詳解】對(duì)y軸正向的點(diǎn)電荷,由平衡知識(shí)可得解得因在區(qū)間內(nèi)沿x軸正向電勢(shì)升高,則場(chǎng)強(qiáng)方向沿x軸負(fù)向,則將P沿x軸正向向右略微移動(dòng)后釋放,P受到向右的電場(chǎng)力而向右運(yùn)動(dòng)。故選C。14.(2021·湖南·高考真題)如圖,在位置放置電荷量為的正點(diǎn)電荷,在位置放置電荷量為的負(fù)點(diǎn)電荷,在距為的某點(diǎn)處放置正點(diǎn)電荷Q,使得點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零。則Q的位置及電荷量分別為()A., B.,C., D.,【答案】B【詳解】根據(jù)點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式兩等量異種點(diǎn)電荷在P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為,方向如圖所示兩等量異種點(diǎn)電荷在P點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為,方向與+q點(diǎn)電荷與-q點(diǎn)電荷的連線平行如圖所示Q點(diǎn)電荷在p點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為三點(diǎn)電荷的合場(chǎng)強(qiáng)為0,則方向如圖所示,大小有解得由幾何關(guān)系可知Q的坐標(biāo)為(0,2a)故選B。15.(2020·上海·高考真題)以下圖示中p表示質(zhì)子,e表示電子,距離D>d,其中O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)最大的排布方式是()A. B.C. D.【答案】C【詳解】根據(jù)質(zhì)子或電子電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度電場(chǎng)是矢量,疊加時(shí)滿足平行四邊形法則。圖A中O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度圖B中O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度圖C中O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度圖D中O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度顯然最大,C正確,ABD錯(cuò)誤。故選C。16.(2019·北京·高考真題)如圖所示,a、b兩點(diǎn)位于以負(fù)點(diǎn)電荷–Q(Q>0)為球心的球面上,c點(diǎn)在球面外,則A.a(chǎn)點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小比b點(diǎn)大B.b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小比c點(diǎn)小C.a(chǎn)點(diǎn)電勢(shì)比b點(diǎn)高D.b點(diǎn)電勢(shì)比c點(diǎn)低【答案】D【詳解】由點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式確定各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小,由點(diǎn)電荷的等勢(shì)線是以點(diǎn)電荷為球心的球面和沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低確定各點(diǎn)的電勢(shì)的高低.由點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式可知,a、b兩點(diǎn)到場(chǎng)源電荷的距離相等,所以a、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等,故A錯(cuò)誤;由于c點(diǎn)到場(chǎng)源電荷的距離比b點(diǎn)的大,所以b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小比c點(diǎn)的大,故B錯(cuò)誤;由于點(diǎn)電荷的等勢(shì)線是以點(diǎn)電荷為球心的球面,所以a點(diǎn)與b點(diǎn)電勢(shì)相等,負(fù)電荷的電場(chǎng)線是從無(wú)窮遠(yuǎn)處指向負(fù)點(diǎn)電荷,根據(jù)沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低,所以b點(diǎn)電勢(shì)比c點(diǎn)低,故D正確.17.(2019·浙江·高考真題)用國(guó)際單位制的基本單位表示電場(chǎng)強(qiáng)度的單位,下列正確的是(

)A.N/CB.V/mC.kg?m/(C?s2)D.kg?m/(A?s3)【答案】D【詳解】電場(chǎng)強(qiáng)度,電場(chǎng)力的單位為N,電量的單位為C,所以電場(chǎng)強(qiáng)度的單位是N/C,而,D正確.18.(2018·全國(guó)·高考真題)如圖,三個(gè)固定的帶電小球a、b和c,相互間的距離分別為ab=5cm,bc=3cm,ca=4cm.小球c所受庫(kù)侖力的合力的方向平行于a、b的連線.設(shè)小球a、b所帶電荷量的比值的絕對(duì)值為k,則(

)A.a(chǎn)、b的電荷同號(hào),B.a(chǎn)、b的電荷異號(hào),C.a(chǎn)、b的電荷同號(hào),D.a(chǎn)、b的電荷異號(hào),【答案】D【詳解】根據(jù)同種電荷相斥,異種電荷相吸,且小球c所受庫(kù)侖力的合力的方向平行于a,b的連線,可知,a、b的電荷異號(hào),對(duì)小球c受力分析,如下圖所示因ab=5cm,bc=3cm,ca=4cm,因此ac⊥bc,那么兩力的合成構(gòu)成矩形,依據(jù)相似三角形之比,則有根據(jù)庫(kù)侖定律有,綜上所得故D正確,ABC錯(cuò)誤。故選D。19.(2018·浙江·高考真題)電場(chǎng)線的形狀可以用實(shí)驗(yàn)來(lái)模擬,把頭發(fā)屑懸浮在蓖麻油里,加上電場(chǎng),頭發(fā)屑按照電場(chǎng)的方向排列起來(lái),如圖所示,關(guān)于此實(shí)驗(yàn),下列說(shuō)法正確的是(

)A.a(chǎn)圖是模擬兩等量同種電荷的電場(chǎng)線B.b圖一定是模擬兩等量正電荷的電場(chǎng)線C.a(chǎn)圖中A、B應(yīng)接高壓起電裝置的兩極D.b圖中A、B應(yīng)接高壓起電裝置的兩極【答案】C【詳解】從圖a模擬出來(lái)的形狀如圖所示,可知為等量異種電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)線,即AB應(yīng)帶異種電荷,所以接高壓起電裝置的正負(fù)極,而圖b模擬出來(lái)電場(chǎng)線形狀如圖所示,可知為等量同種電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)線,兩極帶同種電荷,所以應(yīng)接高壓起電裝置的同一極,故C正確.20.(2015·安徽·高考真題)已知均勻帶電的無(wú)窮大平面在真空中激發(fā)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為,其中為平面上單位面積所帶的電荷量,為常量。如圖所示的平行板電容器,極板正對(duì)面積為S,其間為真空,帶電荷量為Q。不計(jì)邊緣效應(yīng)時(shí),極板可看作無(wú)窮大導(dǎo)體板,則極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度大小和兩極板間相互的靜電引力大小分別為A.和 B.和C.和 D.和【答案】D【詳解】由題意可知,得單極板場(chǎng)強(qiáng)大小為正負(fù)極板都有場(chǎng)強(qiáng),由場(chǎng)強(qiáng)的疊加可得極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為兩極板間相互的靜電引力大小為故選D。21.(2024·海南·高考真題)真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷,電荷量均為?q(q≥0),固定于相距為2r的P1、P2兩點(diǎn),O是P1P2連線的中點(diǎn),M點(diǎn)在P1P2連線的中垂線上,距離O點(diǎn)為r,N點(diǎn)在P1P2連線上,距離O點(diǎn)為x(x<<r),已知靜電力常量為k,則下列說(shuō)法正確的是(

)A.P1P2中垂線上電場(chǎng)強(qiáng)度最大的點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為B.P1P2中垂線上電場(chǎng)強(qiáng)度的最大值為C.在M點(diǎn)放入一電子,從靜止釋放,電子的加速度一直減小D.在N點(diǎn)放入一電子,從靜止釋放,電子的運(yùn)動(dòng)可視為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)【答案】BCD【詳解】AB.設(shè)P1處的點(diǎn)電荷在P1P2中垂線上某點(diǎn)A處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)與豎直向下的夾角為θ,則根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)的疊加原理可知,A點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為根據(jù)均值不等式可知當(dāng)時(shí)E有最大值,且最大值為再根據(jù)幾何關(guān)系可知A點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為故A錯(cuò)誤,B正確;C.在M點(diǎn)放入一電子,從靜止釋放,由于可知電子向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中電場(chǎng)力一直減小,則電子的加速度一直減小,故C正確;D.根據(jù)等量同種電荷的電場(chǎng)線分布可知,電子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,O點(diǎn)為平衡位置,可知當(dāng)發(fā)生位移x時(shí),粒子受到的電場(chǎng)力為由于x<<r,整理后有在N點(diǎn)放入一電子,從靜止釋放,電子將以O(shè)點(diǎn)為平衡位置做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),故D正確。故選BCD。22.(2023·河北·高考真題)如圖,在軸上放置四個(gè)點(diǎn)電荷和位于點(diǎn)兩側(cè),位于點(diǎn)兩側(cè)。點(diǎn)在軸上,且。取無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零,電荷位置與電荷量滿足一定關(guān)系,使得以點(diǎn)為球心、以為半徑的球面上各點(diǎn)的電勢(shì)均為零。下列說(shuō)法正確的是()A.兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向一定沿軸正方向B.若在點(diǎn)放一正點(diǎn)電荷,則兩點(diǎn)的電勢(shì)一定升高C.試探電荷沿軸運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,若靜電力始終不做功,則它受到的靜電力始終為零D.試探電荷沿軸運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,若靜電力始終不做功,則點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度一定為零【答案】BD【詳解】A.以點(diǎn)為球心、以為半徑的球面為等勢(shì)面,由電場(chǎng)強(qiáng)度和等勢(shì)面的關(guān)系可知,兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向與半徑垂直,與軸重合。由于無(wú)法判斷各個(gè)電荷的電性,故兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向無(wú)法判斷,故A錯(cuò)誤;B.取無(wú)窮遠(yuǎn)處為零電勢(shì)點(diǎn),由于正點(diǎn)電荷周圍的電勢(shì)為正值,若在0點(diǎn)放一正點(diǎn)電荷,則兩點(diǎn)的電勢(shì)一定升高,故B正確;C.試探電荷沿軸運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,根據(jù)電荷分布,若靜電力始終不做功,則經(jīng)過(guò)軸且垂直于軸的平面為等勢(shì)面,但靜電力不一定為零,故C錯(cuò)誤;D.根據(jù)以點(diǎn)為球心、以為半徑的球面為等勢(shì)面,可知點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向應(yīng)與軸重合,再根據(jù)經(jīng)過(guò)軸且垂直于軸的平面為等勢(shì)面,可知點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向應(yīng)與軸垂直,同一點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向是唯一的,故點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度一定為零,故D正確。故選BD。23.(2023·天津·高考真題)如圖所示,在一固定正點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中,另一正電荷q先后以大小相等、方向不同的初速度從P點(diǎn)出發(fā),僅在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng),形成了直線PM和曲線PN兩條軌跡,經(jīng)過(guò)M、N兩點(diǎn)時(shí)q的速度大小相等,則下列說(shuō)法正確的有(

A.M點(diǎn)比P點(diǎn)電勢(shì)低 B.M、N兩點(diǎn)的電勢(shì)不同C.q從P到M點(diǎn)始終做減速運(yùn)動(dòng) D.q在M、N兩點(diǎn)的加速度大小相等【答案】AD【詳解】A.由圖中正電荷運(yùn)動(dòng)軌跡可知,正電荷在受力方向向右,即電場(chǎng)線為指向,所以P點(diǎn)電勢(shì)高于M點(diǎn)電勢(shì),即M點(diǎn)比P點(diǎn)電勢(shì)低,故A正確;B.由題意知,同一個(gè)正電荷q兩次以大小相同、方向不同的初速度從P點(diǎn)出發(fā),分別抵達(dá)M點(diǎn)與N點(diǎn),且q在M,N點(diǎn)時(shí)速度大小也一樣,由動(dòng)能定理可知M、N兩點(diǎn)的電勢(shì)相同,故B錯(cuò)誤;C.q從P到M做加速運(yùn)動(dòng),故C錯(cuò)誤;D.根據(jù)以上分析可知,M、N兩點(diǎn)在同一等勢(shì)面上,且該電場(chǎng)是固定正電荷產(chǎn)生的電場(chǎng),則說(shuō)明M、N到固定正電荷的距離相等,由點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式可知M、N兩點(diǎn)處電場(chǎng)強(qiáng)度大小相同,根據(jù)可知,q在M、N兩點(diǎn)的加速度大小相等,故D正確。故選AD。24.(2022·海南·高考真題)某帶電體周圍的電場(chǎng)線和等勢(shì)面如圖所示,設(shè)A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為,電勢(shì)為,B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為,電勢(shì)為,則有()A. B. C. D.【答案】BD【詳解】AB.根據(jù)電場(chǎng)線的疏密程度表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱,電場(chǎng)線越密,電場(chǎng)強(qiáng)度越大,則B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度較大,即故A錯(cuò)誤,B正確;CD.根據(jù)電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直,且電勢(shì)較高的等勢(shì)面指向電勢(shì)較低的等勢(shì)面,所以B點(diǎn)的電勢(shì)較大,即故C錯(cuò)誤,D正確。故選BD。25.(2021·湖北·高考真題)關(guān)于電場(chǎng),下列說(shuō)法正確的是()A.電場(chǎng)是物質(zhì)存在的一種形式B.電場(chǎng)力一定對(duì)正電荷做正功C.電場(chǎng)線是實(shí)際存在的線,反映電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向D.靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線總是與等勢(shì)面垂直,且從電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面【答案】AD【詳解】A.電場(chǎng)是存在于電荷周圍的一種特殊媒介物質(zhì),A正確;B.如果正電荷的速度方向與電場(chǎng)力的夾角大于90°,則電場(chǎng)力做負(fù)功,等于90°電場(chǎng)力不做功,小于90°電場(chǎng)力做正功,B錯(cuò)誤;C.電場(chǎng)線是為了形象地描繪電場(chǎng)而人為引入的一簇曲線,該曲線的疏密程度反映場(chǎng)強(qiáng)的大小,C錯(cuò)誤;D.靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線在空間上與等勢(shì)面垂直,且沿電場(chǎng)線的方向電勢(shì)降低,即由高等勢(shì)面指向低等勢(shì)面,D正確。故選AD。26.(2020·全國(guó)·高考真題)如圖,豎直面內(nèi)一絕緣細(xì)圓環(huán)的上、下半圓分別均勻分布著等量異種電荷。a、b為圓環(huán)水平直徑上的兩個(gè)點(diǎn),c、d為豎直直徑上的兩個(gè)點(diǎn),它們與圓心的距離均相等。則()A.a(chǎn)、b兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相等 B.a(chǎn)、b兩點(diǎn)的電勢(shì)相等C.c、d兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相等 D.c、d兩點(diǎn)的電勢(shì)相等【答案】ABC【詳解】BD.如下圖所示,為等量異種電荷周圍空間的電場(chǎng)分布圖。本題的帶電圓環(huán),可拆解成這樣無(wú)數(shù)對(duì)等量異種電荷的電場(chǎng),沿豎直直徑平行放置。它們有共同的對(duì)稱軸PP',PP'所在的水平面與每一條電場(chǎng)線都垂直,即為等勢(shì)面,延伸到無(wú)限遠(yuǎn)處,電勢(shì)為零。故在PP'上的點(diǎn)電勢(shì)為零,即;而從M點(diǎn)到N點(diǎn),電勢(shì)一直在降低,即,故AC.上下兩側(cè)電場(chǎng)線分布對(duì)稱,左右兩側(cè)電場(chǎng)線分布也對(duì)稱,由電場(chǎng)的疊加原理可知AC正確;故選ABC。27.(2019·全國(guó)·高考真題)如圖,電荷量分別為q和–q(q>0)的點(diǎn)電荷固定在正方體的兩個(gè)頂點(diǎn)上,a、b是正方體的另外兩個(gè)頂點(diǎn),則(

)A.a(chǎn)點(diǎn)和b點(diǎn)的電勢(shì)相等B.a(chǎn)點(diǎn)和b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等C.a(chǎn)點(diǎn)和b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同D.將負(fù)電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn),電勢(shì)能增加【答案】BC【詳解】由幾何關(guān)系,可知b的電勢(shì)大于a的電勢(shì),故A錯(cuò)誤;把負(fù)電荷從a移到b,電勢(shì)能減少,故D錯(cuò)誤;由對(duì)稱性和電場(chǎng)的疊加原理,可得出a、b的合電場(chǎng)強(qiáng)度大小、方向都相同,故B、C正確。28.(2015·江蘇·高考真題)兩個(gè)相同的負(fù)電荷和一個(gè)正電荷附近的電場(chǎng)線分布如圖所示,c是兩負(fù)電荷連線的中點(diǎn),d點(diǎn)在正電荷的正上方,c、d到正電荷的距離相等,則()A.a(chǎn)點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比b點(diǎn)的大B.a(chǎn)點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的高C.c點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比d點(diǎn)的大D.c點(diǎn)的電勢(shì)比d點(diǎn)的低【答案】ACD【詳解】由圖知,a點(diǎn)處的電場(chǎng)線比b點(diǎn)處的電場(chǎng)線密集,c點(diǎn)處電場(chǎng)線比d點(diǎn)處電場(chǎng)密集,故AC正確;過(guò)a點(diǎn)畫等勢(shì)線,與b點(diǎn)所在電場(chǎng)線的交點(diǎn)在b點(diǎn)沿電場(chǎng)線的方向上,所以b點(diǎn)的電勢(shì)高于a點(diǎn)的電勢(shì),故B錯(cuò)誤;同理可得d點(diǎn)電勢(shì)高于c點(diǎn)電勢(shì),故D正確.【點(diǎn)睛】本題是對(duì)電場(chǎng)基本性質(zhì)的理解,電場(chǎng)線與電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)的關(guān)系,可由電場(chǎng)線的疏密判斷電場(chǎng)的強(qiáng)弱,由電勢(shì)的疊加判斷電勢(shì)的高低,也可以通過(guò)畫等勢(shì)線,判斷電勢(shì)的高低.29.(2018·海南·高考真題)如圖,a、b、c、d為一邊長(zhǎng)為的正方形的頂點(diǎn).電荷量均為q(q>0)的兩個(gè)點(diǎn)電荷分別固定在a、c兩點(diǎn),靜電力常量為k.不計(jì)重力.下列說(shuō)法正確的是()A.b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為B.過(guò)b、d點(diǎn)的直線位于同一等勢(shì)面上C.在兩點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中,ac中點(diǎn)的電勢(shì)最低D.在b點(diǎn)從靜止釋放的電子,到達(dá)d點(diǎn)時(shí)速度為零【答案】AD【分析】本題考查電場(chǎng)強(qiáng)度以及等量同種電荷的電場(chǎng)電勢(shì)圖的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)【詳解】由圖可知b點(diǎn)的電場(chǎng),故A正確沿著電場(chǎng)線電勢(shì)逐漸降低,而等量正點(diǎn)電荷的電場(chǎng)與電勢(shì)圖如下,由圖可知過(guò)b、d點(diǎn)的直線不在同一等勢(shì)面上,故B、C錯(cuò)誤;由對(duì)稱性可知,b、d點(diǎn)電勢(shì)相同,故電子在b、d點(diǎn)電勢(shì)能相同,即動(dòng)能也相同,都為0,故D正確30.(2017·海南·高考真題)關(guān)于靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線,下列說(shuō)法正確的是(

)A.電場(chǎng)強(qiáng)度較大的地方電場(chǎng)線一定較密B.沿電場(chǎng)線方向,電場(chǎng)強(qiáng)度一定越來(lái)越小C.沿電場(chǎng)線方向,電勢(shì)一定越來(lái)越低D.電場(chǎng)線一定是帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡【答案】AC【詳解】A.電場(chǎng)強(qiáng)度與電場(chǎng)線的密集程度有關(guān)。電場(chǎng)線越密,電場(chǎng)強(qiáng)度越大,反之則越小,A正確;BC.沿電場(chǎng)線方向,電勢(shì)一定越來(lái)越低但電場(chǎng)強(qiáng)度不一定越來(lái)越小,比如單個(gè)負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線沿電場(chǎng)線方向電場(chǎng)強(qiáng)度越來(lái)越大;沿電場(chǎng)線方向,電勢(shì)一定越來(lái)越低,B錯(cuò)誤、C正確;D.電場(chǎng)線是為了形象描述電場(chǎng)而引入的圖線,由電場(chǎng)本身決定,與帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡無(wú)關(guān),D錯(cuò)誤。故選AC。31.(2023·全國(guó)·高考真題)如圖,等邊位于豎直平面內(nèi),AB邊水平,頂點(diǎn)C在AB邊上方,3個(gè)點(diǎn)電荷分別固定在三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上。已知AB邊中點(diǎn)M處的電場(chǎng)強(qiáng)度方向豎直向下,BC邊中點(diǎn)N處的電場(chǎng)強(qiáng)度方向豎直向上,A點(diǎn)處點(diǎn)電荷的電荷量的絕對(duì)值為q,求(1)B點(diǎn)處點(diǎn)電荷的電荷量的絕對(duì)值并判斷3個(gè)點(diǎn)電荷的正負(fù);(2)C點(diǎn)處點(diǎn)電荷的電荷量。

【答案】(1),A、B、C均為正電荷;(2)【詳解】(1)因?yàn)镸點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度豎直向下,則C為正電荷,根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)的疊加原理,可知A、B兩點(diǎn)的電荷在M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等,方向相反,則B點(diǎn)電荷帶電量為,電性與A相同,又點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度豎直向上,可得處電荷在點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)垂直BC沿AN連線向右上,如圖所示

可知A處電荷為正電荷,所以A、B、C均為正電荷。(2)如圖所示

由幾何關(guān)系即其中解得考點(diǎn)021.(2024·廣西·高考真題)如圖,將不計(jì)重力、電荷量為q帶負(fù)電的小圓環(huán)套在半徑為R的光滑絕緣半圓弧上,半圓弧直徑兩端的M點(diǎn)和N點(diǎn)分別固定電荷量為和的負(fù)點(diǎn)電荷。將小圓環(huán)從靠近N點(diǎn)處?kù)o止釋放,小圓環(huán)先后經(jīng)過(guò)圖上點(diǎn)和點(diǎn),己知,則小圓環(huán)從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)的過(guò)程中()A.靜電力做正功 B.靜電力做負(fù)功C.靜電力先做正功再做負(fù)功 D.靜電力先做負(fù)功再做正功【答案】A【詳解】設(shè)在小圓環(huán)在、間的任意一點(diǎn),與的夾角為,根據(jù)幾何關(guān)系可得帶負(fù)電的小圓環(huán)在兩個(gè)負(fù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的電勢(shì)能根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可知在范圍內(nèi),隨著的增大,小圓環(huán)的電勢(shì)能一直減小,所以靜電力做正功。故選A。2.(2023·浙江·高考真題)AB、CD兩塊正對(duì)的平行金屬板與水平面成30°角固定,豎直截面如圖所示。兩板間距10cm,電荷量為、質(zhì)量為的小球用長(zhǎng)為5cm的絕緣細(xì)線懸掛于A點(diǎn)。閉合開關(guān)S,小球靜止時(shí),細(xì)線與AB板夾角為30°;剪斷細(xì)線,小球運(yùn)動(dòng)到CD板上的M點(diǎn)(未標(biāo)出),則(

A.MC距離為 B.電勢(shì)能增加了C.電場(chǎng)強(qiáng)度大小為 D.減小R的阻值,MC的距離將變大【答案】B【詳解】A.根據(jù)平衡條件和幾何關(guān)系,對(duì)小球受力分析如圖所示

根據(jù)幾何關(guān)系可得聯(lián)立解得剪斷細(xì)線,小球做勻加速直線運(yùn)動(dòng),如圖所示

根據(jù)幾何關(guān)系可得故A錯(cuò)誤;B.根據(jù)幾何關(guān)系可得小球沿著電場(chǎng)力方向的位移與電場(chǎng)力方向相反,電場(chǎng)力做功為則小球的電勢(shì)能增加,故B正確;C.電場(chǎng)強(qiáng)度的大小故C錯(cuò)誤;D.減小R的阻值,極板間的電勢(shì)差不變,極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度不變,所以小球的運(yùn)動(dòng)不會(huì)發(fā)生改變,MC的距離不變,故D錯(cuò)誤。故選B。3.(2023·湖北·高考真題)在正點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中有M、N兩點(diǎn),其電勢(shì)分別為、,電場(chǎng)強(qiáng)度大小分別為、。下列說(shuō)法正確的是()A.若,則M點(diǎn)到電荷Q的距離比N點(diǎn)的遠(yuǎn)B.若,則M點(diǎn)到電荷Q的距離比N點(diǎn)的近C.若把帶負(fù)電的試探電荷從M點(diǎn)移到N點(diǎn),電場(chǎng)力做正功,則D.若把帶正電的試探電荷從M點(diǎn)移到N點(diǎn),電場(chǎng)力做負(fù)功,則【答案】C【詳解】A.沿著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)降低,根據(jù)正點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)特點(diǎn)可知若則M點(diǎn)到電荷Q的距離比N點(diǎn)的近,故A錯(cuò)誤;B.電場(chǎng)線的疏密程度表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小,根據(jù)正點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)特點(diǎn)可知若則M點(diǎn)到電荷Q的距離比N點(diǎn)的遠(yuǎn),故B錯(cuò)誤;C.若把帶負(fù)電的試探電荷從M點(diǎn)移到N點(diǎn),電場(chǎng)力做正功,則是逆著電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng),電勢(shì)增加,故有故C正確;D.若把帶正電的試探電荷從M點(diǎn)移到N點(diǎn),電場(chǎng)力做負(fù)功,則是逆著電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng);根據(jù)正點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)特點(diǎn)可知故D錯(cuò)誤。故選C。4.(2022·天津·高考真題)如圖所示,一正點(diǎn)電荷固定在圓心,M、N是圓上的兩點(diǎn),下列說(shuō)法正確的是(

)A.M點(diǎn)和N點(diǎn)電勢(shì)相同B.M點(diǎn)和N點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同C.負(fù)電荷由M點(diǎn)到N點(diǎn),電勢(shì)能始終增大D.負(fù)電荷由M點(diǎn)到N點(diǎn),電場(chǎng)力始終做正功【答案】A【詳解】AB.M、N是以O(shè)為圓心的圓上的兩點(diǎn),則電勢(shì)相同,場(chǎng)強(qiáng)大小相等方向不同,A正確,B錯(cuò)誤;CD.由于兩點(diǎn)電勢(shì)相等,負(fù)電荷由M點(diǎn)到N點(diǎn),電場(chǎng)力做功為零,電勢(shì)能變化量為零,CD錯(cuò)誤。故選A。5.(2022·江蘇·高考真題)如圖所示,正方形ABCD四個(gè)頂點(diǎn)各固定一個(gè)帶正電的點(diǎn)電荷,電荷量相等,O是正方形的中心?,F(xiàn)將A點(diǎn)的電荷沿OA的延長(zhǎng)線向無(wú)窮遠(yuǎn)處移動(dòng),則()A.在移動(dòng)過(guò)程中,O點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度變小B.在移動(dòng)過(guò)程中,C點(diǎn)的電荷所受靜電力變大C.在移動(dòng)過(guò)程中,移動(dòng)的電荷所受靜電力做負(fù)功D.當(dāng)其移動(dòng)到無(wú)窮遠(yuǎn)處時(shí),O點(diǎn)的電勢(shì)高于A點(diǎn)【答案】D【詳解】A.O是等量同種電荷連線的中點(diǎn),場(chǎng)強(qiáng)為0,將A處的正點(diǎn)電荷沿OA方向移至無(wú)窮遠(yuǎn)處,O點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度變大,故A不符合題意;B.移動(dòng)過(guò)程中,C點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)變小,正電荷所受靜電力變小,故B錯(cuò)誤;C.A點(diǎn)電場(chǎng)方向沿OA方向,移動(dòng)過(guò)程中,移動(dòng)電荷所受靜電力做正功,故C錯(cuò)誤;D.A點(diǎn)電場(chǎng)方向沿OA方向,沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低,移動(dòng)到無(wú)窮遠(yuǎn)處時(shí),O點(diǎn)的電勢(shì)高于A點(diǎn)電勢(shì),故D正確。故選D。6.(2022·浙江·高考真題)如圖所示,帶等量異種電荷的兩正對(duì)平行金屬板M、N間存在勻強(qiáng)電場(chǎng),板長(zhǎng)為L(zhǎng)(不考慮邊界效應(yīng))。t=0時(shí)刻,M板中點(diǎn)處的粒子源發(fā)射兩個(gè)速度大小為v0的相同粒子,垂直M板向右的粒子,到達(dá)N板時(shí)速度大小為;平行M板向下的粒子,剛好從N板下端射出。不計(jì)重力和粒子間的相互作用,則()A.M板電勢(shì)高于N板電勢(shì)B.兩個(gè)粒子的電勢(shì)能都增加C.粒子在兩板間的加速度D.粒子從N板下端射出的時(shí)間【答案】C【詳解】A.由于不知道兩粒子的電性,故不能確定M板和N板的電勢(shì)高低,故A錯(cuò)誤;B.根據(jù)題意垂直M板向右的粒子,到達(dá)N板時(shí)速度增加,動(dòng)能增加,則電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減??;則平行M板向下的粒子到達(dá)N板時(shí)電場(chǎng)力也做正功,電勢(shì)能同樣減小,故B錯(cuò)誤;CD.設(shè)兩板間距離為d,對(duì)于平行M板向下的粒子剛好從N板下端射出,在兩板間做類平拋運(yùn)動(dòng),有對(duì)于垂直M板向右的粒子,在板間做勻加速直線運(yùn)動(dòng),因兩粒子相同,在電場(chǎng)中加速度相同,有聯(lián)立解得,故C正確,D錯(cuò)誤;故選C。7.(2022·河北·高考真題)如圖,真空中電荷量為和的兩個(gè)點(diǎn)電荷分別位于點(diǎn)與點(diǎn),形成一個(gè)以延長(zhǎng)線上點(diǎn)為球心,電勢(shì)為零的等勢(shì)面(取無(wú)窮處電勢(shì)為零),為連線上的一點(diǎn),S為等勢(shì)面與直線的交點(diǎn),為等勢(shì)面上的一點(diǎn),下列說(shuō)法正確的是()A.點(diǎn)電勢(shì)低于點(diǎn)電勢(shì) B.點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度方向指向O點(diǎn)C.除無(wú)窮遠(yuǎn)處外,MN直線上還存在兩個(gè)電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn) D.將正試探電荷從T點(diǎn)移到P點(diǎn),靜電力做正功【答案】B【詳解】A.在直線上,左邊正電荷在點(diǎn)右側(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度水平向右,右邊負(fù)電荷在線段區(qū)間的電場(chǎng)強(qiáng)度水平向右,根據(jù)電場(chǎng)的疊加可知間的電場(chǎng)強(qiáng)度水平向右,沿著電場(chǎng)線電勢(shì)逐漸降低,可知點(diǎn)電勢(shì)高于電勢(shì)為零的等勢(shì)面,S處于電勢(shì)為零的等勢(shì)面上,則S電勢(shì)為零;則點(diǎn)電勢(shì)高于點(diǎn)電勢(shì),故A錯(cuò)誤;C.由于正電荷的電荷量大于負(fù)電荷電荷量,可知在直線MN上在N左側(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度不可能為零,在右側(cè),設(shè)距離為,根據(jù)可知除無(wú)窮遠(yuǎn)處外,直線MN電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)只有一個(gè),故C錯(cuò)誤;D.由A選項(xiàng)分析可知:點(diǎn)電勢(shì)為零,電勢(shì)低于電勢(shì),則正試探電荷在點(diǎn)的電勢(shì)能低于在的電勢(shì)能,將正試探電荷從T點(diǎn)移到P點(diǎn),電勢(shì)能增大,靜電力做負(fù)功,故D錯(cuò)誤;B.設(shè)電勢(shì)為零的等勢(shì)面的半徑為,與線段MN交于A點(diǎn),設(shè)距離為,距離為,如圖所示根據(jù)點(diǎn)電荷的電勢(shì)結(jié)合電勢(shì)的疊加原理、滿足,解得,由于電場(chǎng)強(qiáng)度方向垂直等勢(shì)面,可知T點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向必過(guò)等勢(shì)面的圓心,O點(diǎn)電勢(shì)可知可知T點(diǎn)電場(chǎng)方向指向O點(diǎn),故B正確。故選B。8.(2022·浙江·高考真題)某種氣體—電子放大器的局部結(jié)構(gòu)是由兩塊夾有絕緣介質(zhì)的平行金屬薄膜構(gòu)成,其上存在等間距小孔,其中相鄰兩孔截面上的電場(chǎng)線和等勢(shì)線的分布如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A.a(chǎn)點(diǎn)所在的線是等勢(shì)線B.b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比c點(diǎn)大C.b、c兩點(diǎn)間的電勢(shì)差的值比a、c兩點(diǎn)間的大D.將電荷沿圖中的線從d→e→f→g移動(dòng)時(shí)電場(chǎng)力做功為零【答案】C【詳解】A.因上下為兩塊夾有絕緣介質(zhì)的平行金屬薄膜,則a點(diǎn)所在的線是電場(chǎng)線,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;B.因c處的電場(chǎng)線較b點(diǎn)密集,則c點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比b點(diǎn)大,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;C.因bc兩處所處的線為等勢(shì)線,可知b、c兩點(diǎn)間的電勢(shì)差的值比a、c兩點(diǎn)間的大,選項(xiàng)C正確;D.因dg兩點(diǎn)在同一電場(chǎng)線上,電勢(shì)不相等,則將電荷沿圖中的線從d→e→f→g移動(dòng)時(shí)電場(chǎng)力做功不為零,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。9.(2021·遼寧·高考真題)等量異號(hào)點(diǎn)電荷固定在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,電場(chǎng)分布如圖所示,實(shí)線表示電場(chǎng)線,虛線表示等勢(shì)線。將同一負(fù)電荷先后置于a、b兩點(diǎn),電勢(shì)能分別為Epa和Epb,電荷所受電場(chǎng)力大小分別為Fa和Fb,則()A.,F(xiàn)a>Fb B.,F(xiàn)a<FbC.,F(xiàn)a>Fb D.,F(xiàn)a<Fb【答案】D【詳解】電場(chǎng)線的疏密程度表示場(chǎng)強(qiáng)的大小,因此,原勻強(qiáng)電場(chǎng)水平向右,正負(fù)電荷的電場(chǎng)線由正電荷指向負(fù)電荷,因此可知圖中的電場(chǎng)線方向?yàn)閺淖笾赶蛴遥虼擞蓪?duì)稱性可知b點(diǎn)電勢(shì)小于a點(diǎn)電勢(shì),可知負(fù)電荷。故選D。10.(2021·北京·高考真題)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(shuō)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。11.(2021·全國(guó)·高考真題)如圖(a),在一塊很大的接地金屬平板的上方固定一負(fù)電荷。由于靜電感應(yīng),在金屬平板上表面產(chǎn)生感應(yīng)電荷,金屬板上方電場(chǎng)的等勢(shì)面如圖(b)中虛線所示,相鄰等勢(shì)面間的電勢(shì)差都相等。若將一正試探電荷先后放于M和N處,該試探電荷受到的電場(chǎng)力大小分別為和,相應(yīng)的電勢(shì)能分別為和,則()A. B.C. D.【答案】A【詳解】由圖中等勢(shì)面的疏密程度可知根據(jù)可知由題可知圖中電場(chǎng)線是由金屬板指向負(fù)電荷,設(shè)將該試探電荷從M點(diǎn)移到N點(diǎn),可知電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減小,即故選A。13.(2020·北京·高考真題)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(shuō)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(wú)法判斷該點(diǎn)電荷為正點(diǎn)電荷還是負(fù)點(diǎn)電荷,無(wú)法判斷P點(diǎn)電勢(shì)與Q點(diǎn)電勢(shì)的高低,就無(wú)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。14.(2020·浙江·高考真題)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0B.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【答案】D【詳解】A.根據(jù)電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直關(guān)系,可判斷P點(diǎn)處為負(fù)電荷,無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為0,e點(diǎn)在PQ連線的中垂線上,則,A錯(cuò)誤;B.a(chǎn)、b兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相同,方向不同,則a、b兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度不同,B錯(cuò)誤;C.因b點(diǎn)所在等勢(shì)面的電勢(shì)高于d點(diǎn)所在等勢(shì)面的電勢(shì),可知b點(diǎn)電勢(shì)高于d點(diǎn),即,C錯(cuò)誤;D.由,負(fù)電荷從a到c電場(chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能增加,D正確。故選D。15.(2024·山東·高考真題)如圖所示,帶電量為+q的小球被絕緣棒固定在O點(diǎn),右側(cè)有固定在水平面上、傾角為30°的光滑絕緣斜面。質(zhì)量為m、帶電量為+q的小滑塊從斜面上A點(diǎn)由靜止釋放,滑到與小球等高的B點(diǎn)時(shí)加速度為零,滑到C點(diǎn)時(shí)速度為零。已知AC間的距離為S,重力加速度大小為g,靜電力常量為k,下列說(shuō)法正確的是()A.OB的距離l=B.OB的距離l=C.從A到C,靜電力對(duì)小滑塊做功W=﹣mgSD.AC之間的電勢(shì)差UAC=﹣【答案】AD【詳解】AB.由題意知小滑塊在B點(diǎn)處的加速度為零,則根據(jù)受力分析有沿斜面方向解得A正確,B錯(cuò)誤;C.因?yàn)榛紺點(diǎn)時(shí)速度為零,小滑塊從A到C的過(guò)程,靜電力對(duì)小滑塊做的功為W,根據(jù)動(dòng)能定理有解得故C錯(cuò)誤;D.根據(jù)電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系可知AC之間的電勢(shì)差故D正確。故選AD。16.(2024·廣東·高考真題)污水中的污泥絮體經(jīng)處理后帶負(fù)電,可利用電泳技術(shù)對(duì)其進(jìn)行沉淀去污,基本原理如圖所示。涂有絕緣層的金屬圓盤和金屬棒分別接電源正、負(fù)極、金屬圓盤置于底部、金屬棒插入污水中,形成如圖所示的電場(chǎng)分布,其中實(shí)線為電場(chǎng)線,虛線為等勢(shì)面。M點(diǎn)和N點(diǎn)在同一電場(chǎng)線上,M點(diǎn)和P點(diǎn)在同一等勢(shì)面上。下列說(shuō)法正確的有()A.M點(diǎn)的電勢(shì)比N點(diǎn)的低B.N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比P點(diǎn)的大C.污泥絮體從M點(diǎn)移到N點(diǎn),電場(chǎng)力對(duì)其做正功D.污泥絮體在N點(diǎn)的電勢(shì)能比其在P點(diǎn)的大【答案】AC【詳解】AC.根據(jù)沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低可知M點(diǎn)的電勢(shì)比N點(diǎn)的低,污泥絮體帶負(fù)電,根據(jù)Ep=qφ可知污泥絮體在M點(diǎn)的電勢(shì)能比在N點(diǎn)的電勢(shì)能大,污泥絮體從M點(diǎn)移到N點(diǎn),電勢(shì)能減小,電場(chǎng)力對(duì)其做正功,故B.根據(jù)電場(chǎng)線的疏密程度可知N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比P點(diǎn)的小,故B錯(cuò)誤;D.M點(diǎn)和P點(diǎn)在同一等勢(shì)面上,則污泥絮體在M點(diǎn)的電勢(shì)能與在P點(diǎn)的電勢(shì)能相等,結(jié)合AC選項(xiàng)分析可知污泥絮體在P點(diǎn)的電勢(shì)能比其在N點(diǎn)的大,故D錯(cuò)誤。故選AC。17.(2017·全國(guó)·高考真題)一勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向平行于平面,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B.坐標(biāo)原點(diǎn)處的電勢(shì)為C.電子在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)的低D.電子從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn),電場(chǎng)力做功為【答案】AB【詳解】AB.由于該電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng),故由已知條件可知,ac連線上離點(diǎn)處的點(diǎn)的電勢(shì)為17V,過(guò)該點(diǎn)與點(diǎn)畫出等勢(shì)線,而該等勢(shì)線與該四邊形的過(guò)的對(duì)角線垂直,由于電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直,則可知Oc連線即為一條電場(chǎng)線,根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)的性質(zhì)有即解得則由幾何關(guān)系可知電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為故AB正確;C.由電勢(shì)能表達(dá)式E可知電子在點(diǎn)的電勢(shì)能點(diǎn)的電勢(shì)能則可知電子在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)的高,故C錯(cuò)誤;D.電子從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn),是從電勢(shì)低處運(yùn)動(dòng)到電勢(shì)高處,故其電勢(shì)能減小,即電場(chǎng)力做正功為故D錯(cuò)誤。故選AB。18.(2023·廣東·高考真題)電子墨水是一種無(wú)光源顯示技術(shù),它利用電場(chǎng)調(diào)控帶電顏料微粒的分布,使之在自然光的照射下呈現(xiàn)出不同顏色.透明面板下有一層膠囊,其中每個(gè)膠囊都是一個(gè)像素.如圖所示,膠囊中有帶正電的白色微粒和帶負(fù)電的黑色微粒.當(dāng)膠囊下方的電極極性由負(fù)變正時(shí),微粒在膠囊內(nèi)遷移(每個(gè)微粒電量保持不變),像素由黑色變成白色.下列說(shuō)法正確的有(

A.像素呈黑色時(shí),黑色微粒所在區(qū)域的電勢(shì)高于白色微粒所在區(qū)域的電勢(shì)B.像素呈白色時(shí),黑色微粒所在區(qū)域的電勢(shì)低于白色微粒所在區(qū)域的電勢(shì)C.像素由黑變白的過(guò)程中,電場(chǎng)力對(duì)白色微粒做正功D.像素由白變黑的過(guò)程中,電場(chǎng)力對(duì)黑色微粒做負(fù)功【答案】AC【詳解】A.像素呈黑色時(shí),當(dāng)膠囊下方的電極帶負(fù)電,像素膠囊里電場(chǎng)線方向向下,所以黑色微粒所在的區(qū)域的電勢(shì)高于白色微粒所在區(qū)域的電勢(shì),故A正確;B.像素呈白色時(shí),當(dāng)膠囊下方的電極帶正電,像素膠囊里電場(chǎng)線方向向上,所以黑色微粒所在的區(qū)域的電勢(shì)高于白色微粒所在區(qū)域的電勢(shì),故B錯(cuò)誤;C.像素由黑變白的過(guò)程中,白色微粒受到的電場(chǎng)力向上,位移向上,電場(chǎng)力對(duì)白色微粒做正功,故C正確;D.像素由白變黑的過(guò)程中,黑色微粒受到的電場(chǎng)力向上,位移向上,電場(chǎng)力對(duì)黑色微粒做正功,故D錯(cuò)誤。故選AC。19.(2023·山東·高考真題)如圖所示,正六棱柱上下底面的中心為O和,A、D兩點(diǎn)分別固定等量異號(hào)的點(diǎn)電荷,下列說(shuō)法正確的是(

A.F'點(diǎn)與點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等B.點(diǎn)與E'點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同C.點(diǎn)與F'點(diǎn)的電勢(shì)差小于點(diǎn)與點(diǎn)的電勢(shì)差D.將試探電荷+q由F點(diǎn)沿直線移動(dòng)到O點(diǎn),其電勢(shì)能先增大后減小【答案】ACD【詳解】D.將六棱柱的上表面拿出

由幾何條件可知正電荷在OF中點(diǎn)K的場(chǎng)強(qiáng)方向垂直O(jiān)F,則K點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)與OF的夾角為銳角,在F點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)和OF的夾角為鈍角,因此將正電荷從F移到O點(diǎn)過(guò)程中電場(chǎng)力先做負(fù)功后做正功,電勢(shì)能先增大后減小,D正確;C.由等量異種電荷的電勢(shì)分布可知,,,因此C正確;AB.由等量異種電荷的對(duì)稱性可知F'和電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等,和E'電場(chǎng)強(qiáng)度方向不同,A正確B錯(cuò)誤;故選ACD。20.(2023·遼寧·高考真題)圖(a)為金屬四極桿帶電粒子質(zhì)量分析器的局部結(jié)構(gòu)示意圖,圖(b)為四極桿內(nèi)垂直于x軸的任意截面內(nèi)的等勢(shì)面分布圖,相鄰兩等勢(shì)面間電勢(shì)差相等,則()

A.P點(diǎn)電勢(shì)比M點(diǎn)的低B.P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小比M點(diǎn)的大C.M點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度方向沿z軸正方向D.沿x軸運(yùn)動(dòng)的帶電粒子,電勢(shì)能不變【答案】CD【詳解】A.因P點(diǎn)所在的等勢(shì)面高于M點(diǎn)所在的等勢(shì)面,可知P點(diǎn)電勢(shì)比M點(diǎn)的高,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;B.因M點(diǎn)所在的等差等勢(shì)面密集,則M點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)較P點(diǎn)大,即P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小比M點(diǎn)的小,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;C.場(chǎng)強(qiáng)方向垂直等勢(shì)面,且沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低,可知M點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度方向沿z軸正方向,選項(xiàng)C正確;D.因x軸上個(gè)點(diǎn)電勢(shì)相等,則沿x軸運(yùn)動(dòng)的帶電粒子,則電勢(shì)能不變,選項(xiàng)D正確。故選CD。21.(2023·海南·高考真題)如圖所示,正三角形三個(gè)頂點(diǎn)固定三個(gè)等量電荷,其中帶正電,帶負(fù)電,為邊的四等分點(diǎn),下列說(shuō)法正確的是(

A.、兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同 B.、兩點(diǎn)電勢(shì)相同C.負(fù)電荷在點(diǎn)電勢(shì)能比在點(diǎn)時(shí)要小 D.負(fù)電荷在點(diǎn)電勢(shì)能比在點(diǎn)時(shí)要大【答案】BC【詳解】A.根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)疊加以及對(duì)稱性可知,MN兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相同,但是方向不同,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;B.因在AB處的正電荷在MN兩點(diǎn)的合電勢(shì)相等,在C點(diǎn)的負(fù)電荷在MN兩點(diǎn)的電勢(shì)也相等,則MN兩點(diǎn)電勢(shì)相等,選項(xiàng)B正確;CD.因負(fù)電荷從M到O,因AB兩電荷的合力對(duì)負(fù)電荷的庫(kù)侖力從O指向M,則該力對(duì)負(fù)電荷做負(fù)功,C點(diǎn)的負(fù)電荷也對(duì)該負(fù)電荷做負(fù)功,可知三個(gè)電荷對(duì)該負(fù)電荷的合力對(duì)其做負(fù)功,則該負(fù)電荷的電勢(shì)能增加,即負(fù)電荷在M點(diǎn)的電勢(shì)能比在O點(diǎn)小;同理可知負(fù)電荷在N點(diǎn)的電勢(shì)能比在O點(diǎn)小。選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤。故選BC。22.(2023·全國(guó)·高考真題)在O點(diǎn)處固定一個(gè)正點(diǎn)電荷,P點(diǎn)在O點(diǎn)右上方。從P點(diǎn)由靜止釋放一個(gè)帶負(fù)電的小球,小球僅在重力和該點(diǎn)電荷電場(chǎng)力作用下在豎直面內(nèi)運(yùn)動(dòng),其一段軌跡如圖所示。M、N是軌跡上的兩點(diǎn),OP>OM,OM=ON,則小球(

A.在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,電勢(shì)能先增加后減少B.在P點(diǎn)的電勢(shì)能大于在N點(diǎn)的電勢(shì)能C.在M點(diǎn)的機(jī)械能等于在N點(diǎn)的機(jī)械能D.從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過(guò)程中,電場(chǎng)力始終不做功【答案】BC【詳解】ABC.由題知,OP>OM,OM=ON,則根據(jù)點(diǎn)電荷的電勢(shì)分布情況可知φM=φN>φP則帶負(fù)電的小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,電勢(shì)能先減小后增大,且EpP>EpM=EpN則小球的電勢(shì)能與機(jī)械能之和守恒,則帶負(fù)電的小球在M點(diǎn)的機(jī)械能等于在N點(diǎn)的機(jī)械能,A錯(cuò)誤、BC正確;D.從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過(guò)程中,電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功,D錯(cuò)誤。故選BC。23.(2022·廣東·高考真題)如圖所示,磁控管內(nèi)局部區(qū)域分布有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。電子從M點(diǎn)由靜止釋放,沿圖中所示軌跡依次經(jīng)過(guò)N、P兩點(diǎn)。已知M、P在同一等勢(shì)面上,下列說(shuō)法正確的有()A.電子從N到P,電場(chǎng)力做正功B.N點(diǎn)的電勢(shì)高于P點(diǎn)的電勢(shì)C.電子從M到N,洛倫茲力不做功D.電子在M點(diǎn)所受的合力大于在P點(diǎn)所受的合力【答案】BC【詳解】A.由題可知電子所受電場(chǎng)力水平向左,電子從N到P的過(guò)程中電場(chǎng)力做負(fù)功,故A錯(cuò)誤;B.根據(jù)沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低可知N點(diǎn)的電勢(shì)高于P點(diǎn),故B正確;C.由于洛倫茲力一直都和速度方向垂直,故電子從M到N洛倫茲力都不做功;故C正確;D.由于M點(diǎn)和P點(diǎn)在同一等勢(shì)面上,故從M到P電場(chǎng)力做功為0,而洛倫茲力不做功,M點(diǎn)速度為0,根據(jù)動(dòng)能定理可知電子在P點(diǎn)速度也為0,則電子在M點(diǎn)和P點(diǎn)都只受電場(chǎng)力作用,在勻強(qiáng)電場(chǎng)中電子在這兩點(diǎn)電場(chǎng)力相等,即合力相等,故D錯(cuò)誤;故選BC。24.(2022·全國(guó)·高考真題)如圖,兩對(duì)等量異號(hào)點(diǎn)電荷+q、固定于正方形的4個(gè)頂點(diǎn)上。L、N是該正方形兩條對(duì)角線與其內(nèi)切圓的交點(diǎn),O為內(nèi)切圓的圓心,M為切點(diǎn)。則()A.L和N兩點(diǎn)處的電場(chǎng)方向相互垂直B.M點(diǎn)的電場(chǎng)方向平行于該點(diǎn)處的切線,方向向左C.將一帶正電的點(diǎn)電荷從M點(diǎn)移動(dòng)到O點(diǎn),電場(chǎng)力做正功D.將一帶正電的點(diǎn)電荷從L點(diǎn)移動(dòng)到N點(diǎn),電場(chǎng)力做功為零【答案】AB【詳解】A.兩個(gè)正電荷在N點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)方向由N指向O,N點(diǎn)處于兩負(fù)電荷連線的中垂線上,則兩負(fù)電荷在N點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)方向由N指向O,則N點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)方向由N指向O,同理可知,兩個(gè)負(fù)電荷在L處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)方向由O指向L,L點(diǎn)處于兩正電荷連線的中垂線上,兩正電荷在L處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)方向由O指向L,則L處的合場(chǎng)方向由O指向L,由于正方形兩對(duì)角線垂直平分,則L和N兩點(diǎn)處的電場(chǎng)方向相互垂直,故A正確;B.正方形底邊的一對(duì)等量異號(hào)電荷在M點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)方向向左,而正方形上方的一對(duì)等量異號(hào)電荷在M點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)方向向右,由于M點(diǎn)離上方一對(duì)等量異號(hào)電荷距離較遠(yuǎn),則M點(diǎn)的場(chǎng)方向向左,故B正確;C.由圖可知,M和O點(diǎn)位于兩等量異號(hào)電荷的等勢(shì)線上,即M和O點(diǎn)電勢(shì)相等,所以將一帶正電的點(diǎn)電荷從M點(diǎn)移動(dòng)到O點(diǎn),電場(chǎng)力做功為零,故C錯(cuò)誤;D.由圖可知,L點(diǎn)的電勢(shì)低于N點(diǎn)電勢(shì),則將一帶正電的點(diǎn)電荷從L點(diǎn)移動(dòng)到N點(diǎn),電場(chǎng)力做功不為零,故D錯(cuò)誤。故選AB。25.(2021·海南·高考真題)如圖,在勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一虛線圓,和是圓的兩條直徑,其中與電場(chǎng)方向的夾角為,,與電場(chǎng)方向平行,a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)差。則()A.電場(chǎng)強(qiáng)度的大小B.b點(diǎn)的電勢(shì)比d點(diǎn)的低C.將電子從c點(diǎn)移到d點(diǎn),電場(chǎng)力做正功D.電子在a點(diǎn)的電勢(shì)能大于在c點(diǎn)的電勢(shì)能【答案】AD【詳解】A.根據(jù)可得電場(chǎng)強(qiáng)度的大小選項(xiàng)A正確;B.沿電場(chǎng)線電勢(shì)逐漸降低,可知b點(diǎn)的電勢(shì)比d點(diǎn)的電勢(shì)高,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;C.將電子從c點(diǎn)移到d點(diǎn),因電子所受的電場(chǎng)力與位移反向,可知電場(chǎng)力做負(fù)功,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;D.因a點(diǎn)的電勢(shì)低于c點(diǎn)電勢(shì),則電子在a點(diǎn)的電勢(shì)能大于在c點(diǎn)的電勢(shì)能,選項(xiàng)D正確。故選AD。26.(2021·河北·高考真題)如圖,四個(gè)電荷量均為的點(diǎn)電荷分別放置于菱形的四個(gè)頂點(diǎn),其坐標(biāo)分別為、、和,其中x軸上的兩個(gè)點(diǎn)電荷位置固定,y軸上的兩個(gè)點(diǎn)電荷可沿y軸對(duì)稱移動(dòng)(),下列說(shuō)法正確的是()A.除無(wú)窮遠(yuǎn)處之外,菱形外部電場(chǎng)強(qiáng)度處處不為零B.當(dāng)取某值時(shí),可使得菱形內(nèi)部只存在兩個(gè)電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)C.當(dāng)時(shí),將一帶負(fù)電的試探電荷由點(diǎn)移至點(diǎn),靜電力做正功D.當(dāng)時(shí),將一帶負(fù)電的試探電荷放置在點(diǎn)處,其所受到的靜電力方向與x軸正方向成傾斜向上【答案】ACD【詳解】A.根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)疊加原理可知,除無(wú)窮遠(yuǎn)處之外,菱形外部電場(chǎng)強(qiáng)度處處不為零,選項(xiàng)A正確;B.因?yàn)樵趚軸上的兩個(gè)點(diǎn)電荷在O點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為零,在y軸上的兩電荷,無(wú)論y0取什么值,因?yàn)殛P(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,則在O點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)也為零,在橫軸和縱軸上除原點(diǎn)外,出現(xiàn)合場(chǎng)強(qiáng)為零的點(diǎn),根據(jù)對(duì)稱性可知,一定是成對(duì)出現(xiàn)的,關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,所以算上原點(diǎn),合場(chǎng)強(qiáng)為零的點(diǎn)是奇數(shù)個(gè),不會(huì)是2個(gè),選項(xiàng)B錯(cuò)誤;C.由幾何關(guān)系可知,坐標(biāo)為(4l,5l)的A點(diǎn)在第一象限內(nèi)所在的虛像的垂直平分線的上方;坐標(biāo)為(0,-3l)的B點(diǎn)在第三象限內(nèi)所在的虛像的垂直平分線的上方,且到達(dá)虛線的距離相等,由電勢(shì)疊加可知,B點(diǎn)的電勢(shì)高于A點(diǎn),則帶負(fù)電的試探電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能較大,從A點(diǎn)到B點(diǎn)電勢(shì)能減小,可知電場(chǎng)力做正功,選項(xiàng)C正確;D.若y0=4l,則四個(gè)點(diǎn)構(gòu)成正方形,由對(duì)稱可知在點(diǎn)(l,l)處的場(chǎng)強(qiáng)一定沿著過(guò)該點(diǎn)與原點(diǎn)連線的方向上;在y軸正向和x正向上的點(diǎn)電荷在(l,l)處的合場(chǎng)強(qiáng)在y軸負(fù)向和x負(fù)向上的點(diǎn)電荷在(l,l)處的合場(chǎng)強(qiáng)可知(l,l)點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)沿著MN方向且與x軸從成45°角的方向向下,將一帶負(fù)電的試探電荷放置在點(diǎn)處,其所受到的靜電力方向與x軸正方向成傾斜向上,選項(xiàng)D正確。故選ACD。27.(2020·海南·高考真題)空間存在如圖所示的靜電場(chǎng),a、b、c、d為電場(chǎng)中的四個(gè)點(diǎn),則()A.a(chǎn)點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)比b點(diǎn)的大B.d點(diǎn)的電勢(shì)比c點(diǎn)的低C.質(zhì)子在d點(diǎn)的電勢(shì)能比在c點(diǎn)的小D.將電子從a點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn),電場(chǎng)力做正功【答案】AD【詳解】A.根據(jù)電場(chǎng)線的疏密程度表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小,可知a點(diǎn)的電場(chǎng)線比b點(diǎn)的電場(chǎng)線更密,故a點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)比b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大,故A正確;B.根據(jù)沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)不斷降低,可知d點(diǎn)的電勢(shì)比c點(diǎn)的電勢(shì)高,故B錯(cuò)誤;C.根據(jù)正電荷在電勢(shì)越高的點(diǎn),電勢(shì)能越大,可知質(zhì)子在d點(diǎn)的電勢(shì)能比在c點(diǎn)的電勢(shì)能大,故C錯(cuò)誤;D.由圖可知,a點(diǎn)的電勢(shì)低于b點(diǎn)的電勢(shì),而負(fù)電荷在電勢(shì)越低的點(diǎn)電勢(shì)能越大,故電子在a點(diǎn)的電勢(shì)能高于在b點(diǎn)的電勢(shì)能,所以將電子從a點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn),電勢(shì)能減小,故電場(chǎng)力做正功,故D正確。故選AD。28.(2020·江蘇·高考真題)如圖所示,絕緣輕桿的兩端固定帶有等量異號(hào)電荷的小球(不計(jì)重力)。開始時(shí),兩小球分別靜止在A、B位置?,F(xiàn)外加一勻強(qiáng)電場(chǎng)E,在靜電力作用下,小球繞輕桿中點(diǎn)O轉(zhuǎn)到水平位置。取O點(diǎn)的電勢(shì)為0。下列說(shuō)法正確的有()A.電場(chǎng)E中A點(diǎn)電勢(shì)低于B點(diǎn)B.轉(zhuǎn)動(dòng)中兩小球的電勢(shì)能始終相等C.該過(guò)程靜電力對(duì)兩小球均做負(fù)功D.該過(guò)程兩小球的總電勢(shì)能增加【答案】AB【詳解】A.沿著電場(chǎng)線方向,電勢(shì)降低,所以A點(diǎn)電勢(shì)低于B點(diǎn),A正確;B.由于O點(diǎn)的電勢(shì)為0,根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)的對(duì)稱性,電勢(shì)又,,所以電勢(shì)能B正確;CD.A、B位置的小球受到的靜電力分別水平向右、水平向左,絕緣輕桿順時(shí)針旋轉(zhuǎn),兩小球受到的靜電力對(duì)兩小球均做正功,電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減少,CD錯(cuò)誤。故選AB。29.(2020·山東·高考真題)真空中有兩個(gè)固定的帶正電的點(diǎn)電荷,電荷量不相等。一個(gè)帶負(fù)電的試探電荷置于二者連線上的O點(diǎn)時(shí),僅在電場(chǎng)力的作用下恰好保持靜止?fàn)顟B(tài)。過(guò)O點(diǎn)作兩正電荷連線的垂線,以O(shè)點(diǎn)為圓心的圓與連線和垂線分別交于a、c和b、d,如圖所示。以下說(shuō)法正確的是()A.a(chǎn)點(diǎn)電勢(shì)低于O點(diǎn)B.b點(diǎn)電勢(shì)低于c點(diǎn)C.該試探電荷在a點(diǎn)的電勢(shì)能大于在b點(diǎn)的電勢(shì)能D.該試探電荷在c點(diǎn)的電勢(shì)能小于在d點(diǎn)的電勢(shì)能【答案】BD【詳解】A.由題意可知O點(diǎn)合場(chǎng)強(qiáng)為零,根據(jù)同種電荷之間電場(chǎng)線的分布可知aO之間電場(chǎng)線由a到O,故a點(diǎn)電勢(shì)高于O點(diǎn)電勢(shì),故A錯(cuò)誤;B.同理可得,c點(diǎn)電勢(shì)高于O點(diǎn)電勢(shì),兩個(gè)固定電荷在bO射線上的點(diǎn)電場(chǎng)方向斜向上,故b點(diǎn)電勢(shì)低于O點(diǎn)電勢(shì),則b點(diǎn)電勢(shì)低于c點(diǎn),故B正確。C.a(chǎn)點(diǎn)電勢(shì)高于O點(diǎn)電勢(shì),b點(diǎn)電勢(shì)低于O點(diǎn)電勢(shì),則a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn),試探電荷為負(fù)電荷,故該試探電荷在a點(diǎn)的電勢(shì)能小于在b點(diǎn)的電勢(shì)能,故C錯(cuò)誤;D.根據(jù)電荷電場(chǎng)的對(duì)稱分布可得,b、d兩點(diǎn)電勢(shì)相同,則c點(diǎn)電勢(shì)高于d點(diǎn),試探電荷為負(fù)電荷,則該試探電荷在c點(diǎn)的電勢(shì)能小于在d點(diǎn)的電勢(shì)能,故D正確。故選BD。30.(2020·全國(guó)·高考真題)如圖,∠M是銳角三角形PMN最大的內(nèi)角,電荷量為q(q>0)的點(diǎn)電荷固定在P點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是()A.沿MN邊,從M點(diǎn)到N點(diǎn),電場(chǎng)強(qiáng)度的大小逐漸增大B.沿MN邊,從M點(diǎn)到N點(diǎn),電勢(shì)先增大后減小C.正電荷在M點(diǎn)的電勢(shì)能比其在N點(diǎn)的電勢(shì)能大D.將正電荷從M點(diǎn)移動(dòng)到N點(diǎn),電場(chǎng)力所做的總功為負(fù)【答案】BC【詳解】A.點(diǎn)電荷的電場(chǎng)以點(diǎn)電荷為中心,向四周呈放射狀,如圖是最大內(nèi)角,所以,根據(jù)點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式(或者根據(jù)電場(chǎng)線的疏密程度)可知從電場(chǎng)強(qiáng)度先增大后減小,A錯(cuò)誤;B.電場(chǎng)線與等勢(shì)面(圖中虛線)處處垂直,沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低,所以從電勢(shì)先增大后減小,B正確;C.、兩點(diǎn)的電勢(shì)大小關(guān)系為,根據(jù)電勢(shì)能的公式Ep=qφ可知正電荷在點(diǎn)的電勢(shì)能大于在點(diǎn)的電勢(shì)能,C正確;D.正電荷從,電勢(shì)能減小,電場(chǎng)力所做的總功為正功,D錯(cuò)誤。故選BC。31.(2019·江蘇·高考真題)如圖所示,ABC為等邊三角形,電荷量為+q的點(diǎn)電荷固定在A點(diǎn).先將一電荷量也為+q的點(diǎn)電荷Q1從無(wú)窮遠(yuǎn)處(電勢(shì)為0)移到C點(diǎn),此過(guò)程中,電場(chǎng)力做功為-W.再將Q1從C點(diǎn)沿CB移到B點(diǎn)并固定.最后將一電荷量為-2q的點(diǎn)電荷Q2從無(wú)窮遠(yuǎn)處移到C點(diǎn).下列說(shuō)法正確的有A.Q1移入之前,C點(diǎn)的電勢(shì)為B.Q1從C點(diǎn)移到B點(diǎn)的過(guò)程中,所受電場(chǎng)力做的功為0C.Q2從無(wú)窮遠(yuǎn)處移到C點(diǎn)的過(guò)程中,所受電場(chǎng)力做的功為2WD.Q2在移到C點(diǎn)后的電勢(shì)能為-4W【答案】ABD【詳解】A.由題意可知,C點(diǎn)的電勢(shì)為故A正確;B.由于B、C兩點(diǎn)到A點(diǎn)(+q)的距離相等,所以B、C兩點(diǎn)的電勢(shì)相等,所以Q1從C點(diǎn)移到B點(diǎn)的過(guò)程中,電場(chǎng)力先做負(fù)功再做正功,總功為0,故BC.由于B、C兩點(diǎn)的電勢(shì)相等,所以當(dāng)在B點(diǎn)固定Q1后,C點(diǎn)的電勢(shì)為,所以Q2從無(wú)窮遠(yuǎn)移到C故C錯(cuò)誤;D.由于C點(diǎn)的電勢(shì)為,所以電勢(shì)能為故D正確.32.(2015·海南·高考真題)如圖,兩電荷量分別為Q(Q>0)和-Q的點(diǎn)電荷對(duì)稱地放置在x軸上原點(diǎn)O的兩側(cè),a點(diǎn)位于x軸上O點(diǎn)與點(diǎn)電荷Q之間,b位于y軸O點(diǎn)上方。取無(wú)窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零,下列說(shuō)法正確的是(

)A.b點(diǎn)的電勢(shì)為零,電場(chǎng)強(qiáng)度也為零B.正的試探電荷在a點(diǎn)的電勢(shì)能大于零,所受電場(chǎng)力方向向右C.將正的試探電荷從O點(diǎn)移到a點(diǎn),必須克服電場(chǎng)力做功D.將同一正的試探電荷先后從O、b點(diǎn)移到a點(diǎn),后者電勢(shì)能的變化較大【答案】BC【詳解】A.因?yàn)榈攘慨惙N電荷在其連線的中垂線上各點(diǎn)的電場(chǎng)方向都平行x軸由正電荷指向負(fù)電荷,所以電場(chǎng)方向與中垂線方向垂直,故中垂線為等勢(shì)線,因?yàn)橹写咕€延伸到無(wú)窮遠(yuǎn)處,所以中垂線各點(diǎn)的電勢(shì)都為零,故b點(diǎn)的電勢(shì)為零,但是電場(chǎng)強(qiáng)度不為零,故A錯(cuò)誤;B.等量異種電荷連線上,電場(chǎng)方向由正電荷指向負(fù)電荷,方向沿x軸正方向向右,根據(jù)電勢(shì)順線降,a點(diǎn)的電勢(shì)大于O點(diǎn)的電勢(shì)0,正電荷在正電勢(shì)處電勢(shì)能為正大于0,故B正確;C.O點(diǎn)的電勢(shì)低于a點(diǎn)的電勢(shì),將正的試探電荷從O點(diǎn)移到a點(diǎn),電勢(shì)能增加,電場(chǎng)力做負(fù)功,即必須克服電場(chǎng)力做功,故C正確;D.O點(diǎn)和b點(diǎn)的電勢(shì)相等,所以將同一電荷先后從O、b點(diǎn)移到a點(diǎn),電場(chǎng)力做功相等,電勢(shì)能變化相同,故D錯(cuò)誤。故選BC?!军c(diǎn)睛】解本題的關(guān)鍵是兩個(gè)等量異種電荷連線的垂直平分線是一條等勢(shì)線。電場(chǎng)強(qiáng)度方向與等勢(shì)面方向垂直,而且指向電勢(shì)低的方向。根據(jù)等勢(shì)面和電場(chǎng)線分布情況,分析電勢(shì)和場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系。33.(2020·全國(guó)·高考真題)在一柱形區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)電場(chǎng),柱的橫截面積是以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?【答案】(1);(2);(3)0或【詳解】(1)由題意知在A點(diǎn)速度為零的粒子會(huì)沿著電場(chǎng)線方向運(yùn)動(dòng),由于q>0,故電場(chǎng)線由A指向C,根據(jù)幾何關(guān)系可知所以根據(jù)動(dòng)能定理有解得(2)根據(jù)題意可知要使粒子動(dòng)能增量最大則沿電場(chǎng)線方向移動(dòng)距離最多,做AC垂線并且與圓相切,切點(diǎn)為D,即粒子要從D點(diǎn)射出時(shí)沿電場(chǎng)線方向移動(dòng)距離最多,粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng),根據(jù)幾何關(guān)系有而電場(chǎng)力提供加速度有qE=ma聯(lián)立各式解得粒子進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的速度(3)因?yàn)榱W釉陔妶?chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng),粒子穿過(guò)電場(chǎng)前后動(dòng)量變化量大小為mv0,即在電場(chǎng)方向上速度變化為v0,過(guò)C點(diǎn)做AC垂線會(huì)與圓周交于B點(diǎn)故由題意可知粒子會(huì)從C點(diǎn)或B點(diǎn)射出。當(dāng)從B點(diǎn)射出時(shí)由幾何關(guān)系有電場(chǎng)力提供加速度qE=ma聯(lián)立解得當(dāng)粒子從C點(diǎn)射出時(shí)初速度為0,粒子穿過(guò)電場(chǎng)前后動(dòng)量變化量的大小為,該粒子進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的速率應(yīng)為或。另解:由題意知,初速度為0時(shí),動(dòng)量增量的大小為,此即問(wèn)題的一個(gè)解。自A點(diǎn)以不同的速率垂直于電場(chǎng)方向射入電場(chǎng)的粒子,動(dòng)量變化都相同,自B點(diǎn)射出電場(chǎng)的粒子,其動(dòng)量變化量也恒為,由幾何關(guān)系及運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律可得,此時(shí)入射速率為34.(2024·福建·高考真題)以O(shè)點(diǎn)為圓心,半徑為R的圓上八等分放置電荷,除G為,其它為,MN為半徑上的點(diǎn),,已經(jīng)靜電常數(shù)為k,則O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小為,M點(diǎn)電勢(shì)(大于,等于,小于)N點(diǎn)電勢(shì)。將+q點(diǎn)電荷從M沿MN移動(dòng)到N點(diǎn),電場(chǎng)力做(正功,負(fù)功,不做功)【答案】大于正功【詳解】[1]根據(jù)點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)特點(diǎn)可知除了水平方向上的正負(fù)電荷外,其余的6個(gè)電荷形成的電場(chǎng)在O處相互抵消,故O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小為[2]根據(jù)對(duì)稱性可知若沒(méi)有沿水平直徑方向上的正電荷和負(fù)電荷,M和N點(diǎn)的電勢(shì)相等,由于M點(diǎn)靠近最左邊的正電荷,N點(diǎn)靠近右邊的負(fù)電荷,故M點(diǎn)電勢(shì)大于N點(diǎn)電勢(shì);[3]將+q點(diǎn)電荷從M沿MN移動(dòng)到N點(diǎn),電勢(shì)能減小,故電場(chǎng)力做正功。專題08靜電場(chǎng)考點(diǎn)十年考情(2015-2024)命題趨勢(shì)考點(diǎn)1電場(chǎng)力的性質(zhì)(10年10考)2024·海南·高考真題、2024·北京·高考真題、2024·浙江·高考真題、2024·江蘇·高考真題、2024·江西·高考真題、2024·河北·高考真題、2023·重慶·高考真題、2023·浙江·高考真題、2023·湖南·高考真題、2023·河北·高考真題、2023·天津·高考真題、2023·全國(guó)·高考真題、2022·湖南·高考真題、2022·山東·高考真題、2022·海南·高考真題、2021·江蘇·高考真題、2021·山東·高考真題、2021·湖南·高考真題、2021·湖北·高考真題、2020·上海·高考真題、2020·全國(guó)·高考真題、2019·北京·高考真題、2019·浙江·高考真題、2019·全國(guó)·高考真題、2018·全國(guó)·高考真題、2018·浙江·高考真題、2018·海南·高考真題、2017·海南·高考真題、2015·山東·高考真題、2015·安徽·高考真題、2015·江蘇·高考真題本章通常以粒子運(yùn)動(dòng)情景或相關(guān)圖象為考查依托,雖然多以選擇題的形式出現(xiàn),但綜合性強(qiáng),選項(xiàng)覆蓋知識(shí)點(diǎn)多且雜,因此要求考生做到“面面俱到”。另外,以電磁學(xué)綜合計(jì)算為背景的計(jì)算題也經(jīng)常涉及此章的內(nèi)容。從趨勢(shì)上看,(1)會(huì)繼續(xù)通過(guò)電場(chǎng)力的性質(zhì)和電場(chǎng)能的性質(zhì)這兩條主線來(lái)考查物理量間的聯(lián)系;(2)會(huì)繼續(xù)以電場(chǎng)線、等勢(shì)面為工具考查各物理量的大小和方向;(3)與動(dòng)力學(xué)、能量相結(jié)合考查帶電粒子的平衡、運(yùn)動(dòng)問(wèn)題??键c(diǎn)2電場(chǎng)能的性質(zhì)(10年10考)2024·福建·高考真題、2024·廣東·高考真題、2024·山東·高考真題、2024·廣西·高考真題、2023·浙江·高考真題、2023·浙江·高考真題、2023·廣東·高考真題、2023·山東·高考真題、2023·遼寧·高考真題、2023·海南·高考真題、2023·全國(guó)·高考真題、2022·天津·高考真題、2022·江蘇·高考真題、2022·浙江·高考真題、2022·河北·高考真題、2022·廣東·高考真題、2022·全國(guó)·高考真題、2021·遼寧·高考真題、2021·北京·高考真題、2021·全國(guó)·高考真題、2021·海南·高考真題、2021·河北·高考真題、2020·北京·高考真題、2020·浙江·高考真題、2020·海南·高考真題、2020·江蘇·高考真題、2020·山東·高考真題、2020·全國(guó)·高考真題、2019·江蘇·高考真題、2017·全國(guó)·高考真題、2015·海南·高考真題考點(diǎn)01電場(chǎng)力的性質(zhì)1.(2024·北京·高考真題)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(shuō)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?lái)的2倍,P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小也變?yōu)樵瓉?lái)的2倍D.若兩點(diǎn)電荷的電荷量均變?yōu)樵瓉?lái)的2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(lái)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?lái)的2倍,則P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小也變?yōu)樵瓉?lái)的2倍,同理Q點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小也變?yōu)樵瓉?lái)的2倍,而PQ間距不變,根據(jù)U=Ed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.(2024·浙江·高考真題)如圖所示空間原有大小為E、方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),在此空間同一水平面的M、N點(diǎn)固定兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷,絕緣光滑圓環(huán)ABCD垂直MN放置,其圓心O在MN的中點(diǎn),半徑為R、AC和BD分別為豎直和水平的直徑。質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球套在圓環(huán)上,從A點(diǎn)沿圓環(huán)以初速度v0做完整的圓周運(yùn)動(dòng),則()A.小球從A到C的過(guò)程中電勢(shì)能減少B.小球不可能沿圓環(huán)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)C.可求出小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的加速度D.小球在D點(diǎn)受到圓環(huán)的作用力方向平行MN【答案】C【詳解】A.根據(jù)等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線特點(diǎn)可知,圓環(huán)所在平面為等勢(shì)面,勻強(qiáng)電場(chǎng)方向豎直向上,則小球從A到C的過(guò)程電勢(shì)增加,電勢(shì)能增加;故A錯(cuò)誤;B.當(dāng)場(chǎng)強(qiáng)滿足時(shí),小球運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的向心力大小不變,可沿圓環(huán)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),故B錯(cuò)誤;C.根據(jù)動(dòng)能定理可求出小球到B點(diǎn)時(shí)的速度vB,根據(jù)可得小球的向心加速度,再根據(jù)牛頓第二定律可得小球的切向加速度a2,再根據(jù)矢量合成可得B故C正確;D.小球在D點(diǎn)受到圓環(huán)指向圓心的力提供向心力,故小球在D點(diǎn)受到圓環(huán)的作用力方向不平行MN,故D錯(cuò)誤。故選C。3.(2024·江蘇·高考真題)在靜電場(chǎng)中有a、b兩點(diǎn),試探電荷在兩點(diǎn)的靜電力F與電荷量q滿足如圖所示的關(guān)系,請(qǐng)問(wèn)a、b兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小等于()A. B. C. D.【答案】D【詳解】設(shè)圖像的橫坐標(biāo)單位長(zhǎng)度電荷量為,縱坐標(biāo)單位長(zhǎng)度的力大小為根據(jù)可知圖像斜率表示電場(chǎng)強(qiáng)度,由圖可知可得故選D。4.(2024·江西·高考真題)極板間一蠟燭火焰帶有正離子、電子以及其他的帶電粒子,兩極板電壓保持不變,當(dāng)電極板距離減小時(shí),電場(chǎng)強(qiáng)度如何變?電子受力方向?(

)A.電場(chǎng)強(qiáng)度增大,方向向左 B.電場(chǎng)強(qiáng)度增大,方向向右C.電場(chǎng)強(qiáng)度減小,方向向左 D.電場(chǎng)強(qiáng)度減小,方向向右【答案】B【詳解】由題知,兩極板電壓保持不變,則根據(jù)電勢(shì)差和電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系有當(dāng)電極板距離減小時(shí),電場(chǎng)強(qiáng)度E增大,再結(jié)合題圖可知極板間的電場(chǎng)線水平向左,則可知電子受到的電場(chǎng)力方向向右。故選B。5.(2024·河北·高考真題)如圖,真空中有兩個(gè)電荷量均為的點(diǎn)電荷,分別固定在正三角形的頂點(diǎn)B、C.M為三角形的中心,沿的中垂線對(duì)稱放置一根與三角形共面的均勻帶電細(xì)桿,電荷量為.已知正三角形的邊長(zhǎng)為a,M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為0,靜電力常量的k.頂點(diǎn)A處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為(

)A. B. C. D.【答案】D【詳解】B點(diǎn)C點(diǎn)的電荷在M的場(chǎng)強(qiáng)的合場(chǎng)強(qiáng)為因M點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為零,因此帶電細(xì)桿在M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng),由對(duì)稱性可知帶電細(xì)桿在A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為,方向豎直向上,因此A點(diǎn)合場(chǎng)強(qiáng)為故選D。6.(2023·重慶·高考真題)真空中固定有兩個(gè)點(diǎn)電荷,負(fù)電荷Q1位于坐標(biāo)原點(diǎn)處,正電荷Q2位于x軸上,Q

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