2023年08月26日高中物理組卷電場中的能量

2023年08月26日高中物理組卷電場中的能量

選擇題（共35小題）

1.（2023春?恩施州期末）如圖所示，邊長為l=0.2m的正六邊形abcdef處在電場強(qiáng)度為E

的勻強(qiáng)電場中，電場方向平行于正六邊形所在平面，且a、c、d三點(diǎn)的電勢分別為cpa=

3V、（pc=6V、（pd=9Vo則下列表述正確的是（）

A.（pe=<pc

B.E=10V3V/n

C.Uef=Ubc

D.將質(zhì)子由b點(diǎn)移到e點(diǎn)電場力做功為6eV

2.（2023春?平頂山期末）在勻強(qiáng)電場中，有一個(gè)等腰AABC,其所在平面與電場線平行，

如圖所示。已知三角形面積為6cm2,底邊BC長為4cm,A、B、C三點(diǎn)電勢分別為cpA

=0V、（pB=17V和（pc=lV,sin53°=0.8,關(guān)于勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度敘述正確的是（）

A.電場強(qiáng)度方向與BC的夾角為90°

B.電場強(qiáng)度的大小為3V/cm

C.電場強(qiáng)度的大小為4V/cm

D.電場強(qiáng)度的大小為5V/cm

3.（2023春?無錫期末）如圖所示的平面內(nèi)，有靜止的等量異種點(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（）

M???P

十一

N?：

A.M點(diǎn)的場強(qiáng)比P點(diǎn)的場強(qiáng)大

B.M點(diǎn)的電勢比N點(diǎn)的電勢高

C.M點(diǎn)的場強(qiáng)與N點(diǎn)的場強(qiáng)相同

D.質(zhì)子在M點(diǎn)的電勢能比在P點(diǎn)的電勢能大

4.（2023春?遼寧期末）如圖所示，一平行板電容器兩極板水平正對(duì)，正極板N接地，開關(guān)

S閉合，一帶電油滴靜止在兩極板間的P點(diǎn)，若保持N板不動(dòng)，而將M板向左移動(dòng)少許,

A.電容器的電容減小B.P點(diǎn)的電勢升高

C.P點(diǎn)的電場強(qiáng)度增大D.油滴豎直向下運(yùn)動(dòng)

5.（2023春?普寧市期末）如圖所示，在電場有M、N兩點(diǎn)，則（）

A.M點(diǎn)的電勢比N點(diǎn)的電勢高

B.M點(diǎn)的電場強(qiáng)度比N點(diǎn)的電場強(qiáng)度大

C.正電荷在M點(diǎn)的電勢能比在N點(diǎn)的電勢能大

D.負(fù)電荷從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，電場力做負(fù)功

6.（2023春?湖北期末）如圖所示，在地面上空兩水平虛線區(qū)域內(nèi)存在水平向右的勻強(qiáng)電場,

帶正電荷的小球從勻強(qiáng)電場上方的O點(diǎn)由靜止釋放，不計(jì)空氣阻力，以O(shè)點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),

水平向右為x軸正方向，豎直向下為y軸正方向，建立平面直角坐標(biāo)系xOy。則小球在

落地前的運(yùn)動(dòng)軌跡可能是（）

oo+q

/////////////////

7.（2023春?鎮(zhèn)江期末）如圖所示，一對(duì)電荷量相等的正點(diǎn)電荷關(guān)于豎直方向的Oy軸對(duì)稱

放置。一帶負(fù)電的小球從負(fù)y軸由靜止釋放，小球沿y軸正向運(yùn)動(dòng)。帶電小球電勢能為

EP,動(dòng)能為Ek,加速度為a,機(jī)械能為E,取無窮遠(yuǎn)為電勢能零點(diǎn)。下列關(guān)于帶電小球

運(yùn)動(dòng)過程中的圖像可能正確的是（）

8.（2023春?貴州期末）如圖，在真空中相距為4r的A、B兩點(diǎn)分別固定一點(diǎn)電荷QA、QB,

以B點(diǎn)為圓心，半徑為I?畫圓，與直線AB交于點(diǎn)a,作AB延長線與圓交于點(diǎn)c,直徑

bd垂直于AB。已知QA帶正電，QB在a點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小為E,試探電荷在c點(diǎn)

保持靜止，則以下說法正確的是（）

A.QA和QB所帶電荷量之比為25：1

B.b、d兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同

C.a點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小為

9

D.電子在b點(diǎn)的電勢能大于在c點(diǎn)的電勢能

9.（2023春?開封期末）如圖所示，實(shí)線為某點(diǎn)電荷在真空中形成的電場線，一電子在該電

場中從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)軌跡為虛線所示，則下列判斷中正確的是（）

B.電子在a點(diǎn)電勢能大于b點(diǎn)電勢能

C.電子運(yùn)動(dòng)的加速度一直在增大

D.調(diào)整電子初速度的大小和方向，電子可以在電場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

10.（2023春?衡陽期末）圖為陰極射線示波管內(nèi)的聚焦電場，圖中實(shí)線為電場線，虛線為

等勢面，a、b為電場中的兩點(diǎn)，下列說法正確的是（）

A.a點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于b點(diǎn)的電場強(qiáng)度

B.a點(diǎn)的電勢高于b點(diǎn)的電勢

C.負(fù)電荷在a點(diǎn)的電勢能大于在b點(diǎn)的電勢能

D.正電荷從a點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)，電場力做正功

11.（2023?北辰區(qū)模擬）如圖所示，虛線為位于O位置的點(diǎn)電荷形成電場中的等勢面，已

知三個(gè)等勢面的電勢差關(guān)系為（pi-<p2=（p2-cp3,圖中的實(shí)線為一帶負(fù)電的粒子進(jìn)入該電

場后的運(yùn)動(dòng)軌跡，與等勢面相交于圖中的a、b、c、d四點(diǎn)，己知該粒子僅受電場力的作

用，則下列說法正確的是（）

A.O位置的點(diǎn)電荷帶正電

B.該粒子在b點(diǎn)的加速度小于在a點(diǎn)的加速度

C.a、b、c、d四點(diǎn)中，該粒子在b處的電勢能最小

D.該粒子從b點(diǎn)飛到c點(diǎn)動(dòng)能的變化量等于從c點(diǎn)飛到d點(diǎn)動(dòng)能的變化量

12.（2023?姜堰區(qū)模擬）如圖所示，正六邊形ABCDEF的B、D兩點(diǎn)各固定一個(gè)帶正電、

電荷量為+q的點(diǎn)電荷，F(xiàn)點(diǎn)固定一個(gè)帶負(fù)電、帶電荷量為-q的點(diǎn)電荷，O為正六邊形

的幾何中心。則下列說法正確的是（）

B.C點(diǎn)場強(qiáng)方向?yàn)檠谻F所在的直線由C指向F

C.電子在A點(diǎn)電勢能比在。點(diǎn)小

D.O、A兩點(diǎn)間電勢差和O、E兩點(diǎn)間電勢差相等

13.（2023春?海淀區(qū)校級(jí)期末）如圖所示，平行金屬板A、B水平正對(duì)放置，分別帶等量

異種電荷。一帶電微粒水平射入板間，在重力和靜電力共同作用下運(yùn)動(dòng)，軌跡如圖中虛

線所示，那么（）

A?口

J、M

、?

Bi

A.若微粒帶正電荷，則A板一定帶正電

B.微粒從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)動(dòng)能一定增加

C.微粒從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)電勢能一定增加

D.微粒從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)機(jī)械能一定增加

8

14.（2023春?吉州區(qū)期末）如圖，真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷，Qi=4.0X10C,Q2=-1.0X10

-8C,分別固定在x軸上坐標(biāo)為。和6cm的位置，取無窮遠(yuǎn)處電勢為零。下列說法正確

的是（）

024681/cm

A.x=4cm處電場強(qiáng)度為零

B.x=12cm處電勢為零

C.x軸上大于12cm的各點(diǎn)電場強(qiáng)度方向都向右

D.若將電荷量為+1.0X1。-1°C的試探電荷從無窮遠(yuǎn)移到x=3cm處，電場力做功-9.0

X107J,則x=3cm處的電勢等于-9義1。3丫

15.（2023春?撫順期末）有三個(gè)質(zhì)量相等、分別帶正電、負(fù)電和不帶電的小球A、B、C,

從同一位置以相同速度vo先后水平射入豎直方向的勻強(qiáng)電場中，它們落在正極板的位置

如圖所示，則下列說法中錯(cuò)誤的是（）

V。

.

++C+B++A++

A.小球A帶正電，小球B不帶電，小球C帶負(fù)電

B.三個(gè)小球在電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間tcVtBVtA

C.若把負(fù)極板向下移動(dòng)少許，則C球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間變短

D.三個(gè)小球到達(dá)正極板的速度VA<VB<VC

16.（2023春?電白區(qū)期末）學(xué)習(xí)完電場一章后，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)尋找點(diǎn)電荷的小游戲，

如圖所示：點(diǎn)電荷Q（未畫出）和正方形ABCD位于紙面內(nèi)，O點(diǎn)為正方形的幾何中心。

已知檢驗(yàn)電荷+q在A和C兩點(diǎn)的電勢能相同，將該檢驗(yàn)電荷+q分別由O、B兩點(diǎn)移動(dòng)

到C點(diǎn)電場力做正功且相等，則下列說法正確的是（）

B.點(diǎn)電荷一定位于OD中點(diǎn)

C.正方形四個(gè)頂點(diǎn)中D點(diǎn)電勢最低

D.將檢驗(yàn)+q電荷由B點(diǎn)移動(dòng)到A點(diǎn)電場力做負(fù)功

17.（2023?雨花臺(tái)區(qū)校級(jí)學(xué)業(yè)考試）如圖所示，RtAABC的邊AC與勻強(qiáng)電場的電場方向

平行。將電荷q從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場力做功為W1,從A點(diǎn)移到C點(diǎn)、從C點(diǎn)移到B

點(diǎn)，電場力做功分別為W2、W3,則（）

...........................................

--------------------------------------------------------------?

A.Wi<W2B.Wi>W2C.Wi=W2+W3D.Wi<W2+W3

18.（2023春?成都期末）如圖，空間有一范圍足夠大的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)方向與梯形區(qū)域ABCD

平行，已知AB〃CD,AD=DC=CB=AAB=2m,cpA=10V,cpB=30V,<pc=20V,一

2

比荷為9=0.6C/kg的帶負(fù)電粒子由A點(diǎn)沿AD方向以速率V0進(jìn)入該電場，恰好可以通

m

過C點(diǎn)。不計(jì)粒子的重力，下列說法正確的是（）

DC

C.該粒子到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度大小為亞m/s

D.該粒子到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度方向與BC邊垂直

19.（2023?重慶模擬）一帶電粒子僅在電場力作用下沿x軸做直線運(yùn)動(dòng)，其動(dòng)能Ek隨位置

x變化的關(guān)系如題圖所示，則其電勢能Ep、加速度大小a、電場的電場強(qiáng)度大小E、電勢

隼分別與位置x的關(guān)系圖，正確的是（）

20.（2023春?安化縣期末）圖中實(shí)線是點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場線，虛線是某一帶電粒子通過該

電場區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡。a、b是軌跡中的兩點(diǎn)，若帶電粒子在運(yùn)動(dòng)中只受電場力作用，

根據(jù)此圖可作出正確判斷的是（）

A.帶電粒子在a,b兩點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)是方向?yàn)閍運(yùn)動(dòng)到b

B.a點(diǎn)動(dòng)能大于b點(diǎn)動(dòng)能

C.可以確定電場線的方向

D.a點(diǎn)電勢能大于b點(diǎn)電勢能

21.（2023春?黃岡期末）如圖1所示，質(zhì)量為m、電荷量為e的電子源源不斷以大小為vo

的速度，從水平放置的平行金屬板AB左端射入，金屬板長為L,兩板間距為d,板間加

有周期為T的交變電壓，如圖2所示。已知L=2voT,不計(jì)電子重力及電子間相互作用，

所有電子都能穿過平行板。則電子從金屬板右端射出區(qū)域的寬度為（）

?A

圖1圖2

ASeU]eUoT?

B.

2md4md

表加丁2DeU/2

4mdmd

22.（2023春?連云港期末）某電場的電場線如圖所示，其中電場線OA是直線，一帶正電

的粒子從O點(diǎn)由靜止開始僅在電場力作用下運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)。取A點(diǎn)電勢為零，粒子到O

點(diǎn)的距離為x,下列關(guān)于粒子在OA上各點(diǎn)的電勢隼、動(dòng)能Ek隨x的變化圖線中，可能

正確的是（）

23.（2023春?鯉城區(qū)校級(jí)期末）電容式傳感器實(shí)質(zhì)上是一個(gè)可變電容器，當(dāng)某待測量發(fā)生

變化時(shí)，能引起電容器的電容變化。如圖是四個(gè)電容式傳感器的示意圖，其中通過改變

電容器兩極板間的距離而引起電容變化的是（）

電容器丫吉

:?電介R板所

A被測物體

A.測位移

金屬芯線

導(dǎo)電荷

液體rlrl電介質(zhì)

B.測液高

固定電極

,___________/

I:

壓力F/可動(dòng)

電極

C.測壓力

D.測角度

24.（2023春?嶗山區(qū)校級(jí)期末）如圖所示，虛線A、B、C為某電場中的三條等勢線，其電

勢分別為3V、5V、7V,實(shí)線為帶電粒子在電場中運(yùn)動(dòng)時(shí)的軌跡，P、Q為軌跡與等勢線

A、C的交點(diǎn)，帶電粒子只受電場力的作用，則下列說法正確的是（）

A.由于不清楚粒子運(yùn)動(dòng)方向，粒子電性無法判斷

B.粒子P點(diǎn)的加速度大于在Q點(diǎn)加速度

C.粒子在P點(diǎn)電勢能大于在Q點(diǎn)電勢能

D.粒子在P點(diǎn)的動(dòng)能大于在Q點(diǎn)動(dòng)能

25.（2023?青羊區(qū)校級(jí)模擬）如圖甲所示，光滑絕緣水平面上有一帶負(fù)電荷的小滑塊，可視

為質(zhì)點(diǎn)，在x=lm處以初速度1nzs沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)。小滑塊的質(zhì)量為m=2kg,

帶電量為q=-0」C。整個(gè)運(yùn)動(dòng)區(qū)域存在沿水平方向的電場，圖乙是滑塊電勢能Ep隨位

置x變化的部分圖像，P點(diǎn)是圖線的最低點(diǎn)，虛線AB是圖像在x=lm處的切線，并且

AB經(jīng)過（1,2）和（2,1）兩點(diǎn)，重力加速度g取lOm/s2。下列說法正確的是（）

2345

圖甲圖乙

A.在x=lm處的電場強(qiáng)度大小為20V/m

B.滑塊向右運(yùn)動(dòng)的過程中，加速度先增大后減小

C.滑塊運(yùn)動(dòng)至x=3m處時(shí)，速度的大小為2.5m/s

D.若滑塊恰好能到達(dá)x=5m處，則該處的電勢為-50V

26.（2023春?碑林區(qū)校級(jí)期末）一個(gè)孤立的正點(diǎn)電荷的電場線和等勢面分布如圖所示，實(shí)

線表示電場線，虛線表示等勢面，a、b是其中的兩個(gè)點(diǎn)，則（）

A.正電荷在a點(diǎn)的電勢能大于在b點(diǎn)的電勢能

B.b點(diǎn)電勢高于a點(diǎn)電勢

C.a、b兩點(diǎn)電場強(qiáng)度的方向相同

D.將一正電荷從b點(diǎn)移到a點(diǎn)靜電力做負(fù)功

27.（2023春?雨花區(qū)校級(jí)期末）如右圖，圓心為O的圓處于勻強(qiáng)電場中，電場方向與圓平

面平行，ab和cd均為該圓直徑。將電荷量為q（q>0）的粒子從a點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)，電場

力做功為2W（W>0）；若將該粒子從c點(diǎn)移動(dòng)到d點(diǎn)，電場力做功為Wo下列說法正

確的是（）

A.該勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)方向與ad平行

B.將該粒子從d點(diǎn)移動(dòng)b點(diǎn)，電場力做功為0.5W

C.a點(diǎn)電勢低于c點(diǎn)電勢

D.若只受電場力，從d點(diǎn)射入圓形電場區(qū)域的所有帶電粒子都做曲線運(yùn)動(dòng)

28.（2023春?碑林區(qū)校級(jí)期末）下列說法中正確的是（）

A.根據(jù)真空中點(diǎn)電荷的電場強(qiáng)度公式E=K-^，電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度E與場源電荷所

r

帶的電荷量Q成正比

B.根據(jù)電場強(qiáng)度的定義式知，電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度E與試探電荷所帶的電荷量q

q

成反比

C.根據(jù)電容的定義式,書可知，電容器的電容C與其所帶電荷量Q成正比

E

D.根據(jù)電勢的定義式Q—可知，這一點(diǎn)的電勢隼與這一點(diǎn)的電荷量q成反比

q

29.（2023春?濟(jì)南期末）如圖a所示，兩個(gè)平行金屬板P、Q豎直放置，兩板間加上如圖b

所示的電壓。t=0時(shí)，Q板比P板電勢高5V,此時(shí)在兩板的正中央M點(diǎn)放一個(gè)電子，

速度為零，電子僅在靜電力作用下運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中始終未與極板相碰，下列時(shí)刻中電

子速度和加速度的方向相同的是（）

68t/XI0%

ab

A.3X1010sB.5X10-10sC.6.5X1010sD.7X1010s

30.（2023春?濟(jì)南期末）如圖，直角三角形abc中bc=4cm,Zacb=37°,勻強(qiáng)電場的電

場線平行于Aabc所在平面，且a、b、c點(diǎn)的電勢分別為2V、-IV、3V。己知sin37°

=0.6,則電場強(qiáng)度的大小為（）

b\...............二:"c

■.二

IJ

'/

■J

■J

■J

■:

?/

a:/

A.V2V/cmB.V3V/cmC.2V/cmD.3V/cm

31.（2023春?常州期末）如圖，水平放置的平行板電容器與恒定直流電源（內(nèi)阻不計(jì)）連

接，下極板接地，一帶電油滴位于容器中的P點(diǎn)且恰好處于平衡狀態(tài)?，F(xiàn)將平行板電容

器的上極板豎直向上移一小段距離，則（）

E

A.油滴將豎直向上運(yùn)動(dòng)B.P點(diǎn)電勢降低

C.帶電油滴電勢能減少D.電容減小，電量將增大

32.（2023春?大興區(qū)期末）圖1中AB是某電場中的一條電場線。若將一正電荷從A點(diǎn)處

由靜止釋放，只在靜電力的作用下，該電荷沿電場線從A列B運(yùn)動(dòng)過程中的速度-時(shí)間

圖象如圖2所示。該電場可能是（）

AB

圖1圖2

A.勻強(qiáng)電場B.正點(diǎn)電荷的電場

C.負(fù)點(diǎn)電荷的電場D.帶負(fù)電金屬球的電場

33.（2023春?六盤水期末）如圖所示，平行板電容器兩極板帶有等量異種電荷，右極板與

靜電計(jì)相連，靜電計(jì)的金屬外殼和電容器的左極板均接地。設(shè)電容器兩極板間的電場強(qiáng)

度大小為E,靜電計(jì)指針的偏角為0,若保持右極板不動(dòng)，將左極板向左移至圖中虛線位

置的過程中，則（）

D.0減小

34.（2023春?沙坪壩區(qū)校級(jí)期末）四個(gè)帶電粒子的電荷量和質(zhì)量分別是（+q,m）、（+q,

2m）、（+3q,3m）和（-q,m）,它們由靜止開始經(jīng)過大小相同的電壓加速后從坐標(biāo)原

點(diǎn)沿x軸正方向射入一勻強(qiáng)電場中，電場方向與y軸平行，不計(jì)重力和粒子間的作用力,

35.（2023春?天河區(qū)期末）如圖所示，A、B、C三點(diǎn)為等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，把電荷量

為+Q的正點(diǎn)電荷固定在A點(diǎn)。下列說法正確的是（）

3%

A.B、C兩點(diǎn)的電勢相等

B.B、C兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同

C.把電荷量為+q的正點(diǎn)電荷從B點(diǎn)移動(dòng)到C點(diǎn)，電場力對(duì)+q做正功

D.把電荷量為-q的負(fù)點(diǎn)電荷從B點(diǎn)移動(dòng)到C點(diǎn)，點(diǎn)電荷-q的電勢能增加

二.計(jì)算題（共21小題）

36.（2023春?貴陽期末）如圖所示，電子由靜止開始經(jīng)加速電場加速后，沿平行于板面的

方向射入偏轉(zhuǎn)電場，并從另一側(cè)射出。已知電子質(zhì)量為m,電荷量為e,加速電場電壓為

Uo,偏轉(zhuǎn)電場可看作勻強(qiáng)電場，極板間電壓為U,極板長度為L,板間距為d,忽略電子

所受重力。求：電子射入偏轉(zhuǎn)電場時(shí)初速度vo和從電場射出時(shí)沿垂直板面方向的偏轉(zhuǎn)距

離Ay。

37.（2023春?藍(lán)田縣期末）如圖所示，在水平向右的勻強(qiáng)電場中，有一電荷量為q=-4X

107C的負(fù)點(diǎn)電荷從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，電場力做功為WAB=3.2X106J,AB間距離L

=4m,與水平方向夾角為60。；求：

（1）電荷的電勢能是增加還是減少？增加（減少）了多少？

（2）B、A間電勢差UBA是多少？

（3）電場強(qiáng)度E是多大？

（4）如果A點(diǎn)的電勢為-4V,求B點(diǎn)的電勢為多大？電荷量q'=4Xl（f6c的正電荷

在A點(diǎn)具有的電勢能是多少？

---------------------

/9

--------------------------------?7----------------?

/F

_________.60。,

____k______,

38.（2023春?金壇區(qū)期末）如圖所示，在足夠長的光滑絕緣水平直軌道上方h高度的P點(diǎn)，

固定一個(gè)電荷量為+Q的點(diǎn)電荷，一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），從

軌道上的A點(diǎn)以初速度vo沿軌道向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)正下方B點(diǎn)時(shí)速度為v,已知

PA連線與水平軌道的夾角為60°,求：

（1）物塊在A點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力N；

(2)AB之間的電勢差UAB。

P0+Q

,/t

vo/：

2血工1〃〃〃〃〃〃

IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII

AB

39.（2023春?永春縣期末）如圖甲所示，兩平行金屬板水平放置，板長為L,板間存在勻

強(qiáng)電場，質(zhì)量為m、帶電量為q的小球以初速度vo沿平行板中線射入兩板間，小球做勻

E

2￡。-一一「

-v-o-------------f1：1：

T3

速直線運(yùn)動(dòng)，取重力加速度為g。甲乙

(1)求該勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度Eo；

(2)若在金屬板間加上圖乙所示的電場，t=0時(shí)，該帶電小球仍以速度vo沿中線射入,

T口寸刻小球從金屬板右側(cè)飛出，小球運(yùn)動(dòng)過程中未與金屬板接觸。請(qǐng)畫出小球在電場中

的運(yùn)動(dòng)軌跡并求出小球飛出電場時(shí)的速度。

40.(2023?北倍區(qū)模擬)如圖所示，兩相同極板M、N的長度為L=0.6m,相距d=0.5m,

OO,為極板右邊界，OO'的右側(cè)存在豎直向下的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度為E=10N/C。光

滑絕緣圓弧軌道ABC豎直放置，A與00'在同一豎直線上，圓弧AB的圓心角0=53°,

BC是豎直直徑。小球以vo=3m/s的水平速度從左側(cè)飛入極板M、N,飛離極板后恰好

從A點(diǎn)沿切線方向進(jìn)入圓弧軌道。已知小球質(zhì)量m=1.0kg,電荷量q=0.5C,重力加速

度g=10m/s2,cos53°=0.6,不計(jì)空氣阻力。求：

(1)小球在A點(diǎn)的速度VA;

(2)M、N極板間的電勢差U；

(3)欲使小球沿圓弧軌道能到達(dá)最高點(diǎn)C,半徑R的取值范圍。

41.(2023春?鼓樓區(qū)校級(jí)期末)如圖甲所示，真空中的電極可連續(xù)不斷均勻地逸出電子(設(shè)

電子的初速度為零)，經(jīng)加速電場加速，由小孔穿出，沿兩個(gè)彼此絕緣且靠近的水平金屬

板A、B的中線射入偏轉(zhuǎn)電場，A、B兩板距離為d,A、B板長為L,AB兩板間加周期

性變化的電場，UAB如圖乙所示，周期為T,加速電壓Ui=2U,其中m為電子質(zhì)量、

eT2

e為電子電量，L為A、B板長，T為偏轉(zhuǎn)電場的周期，不計(jì)電子的重力，不計(jì)電子間的

相互作用力，且所有電子都能離開偏轉(zhuǎn)電場，求：

(1)電子從加速電場U1飛出后的水平速度vo的大??？

(2)t=0時(shí)刻射入偏轉(zhuǎn)電場的電子離開偏轉(zhuǎn)電場時(shí)距A、B間中線的距離y；

(3)在0?工內(nèi)從中線上方離開偏轉(zhuǎn)電場的電子占離開偏轉(zhuǎn)電場電子總數(shù)的百分比。

2

42.(2023春?鼓樓區(qū)校級(jí)期末)如圖所示，平行板電容器的兩個(gè)極板A、B,B極板接地.兩

板間距為5cm,一帶電量為q=lX10-9c的點(diǎn)電荷沿電場線從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)，電場力

做功為3X10-9J。CD間距離為3cm,AC間距離為1cm,不計(jì)重力。求：

(1)CD兩點(diǎn)間電勢差UCD；

(2)A板電勢(pi；

(3)僅將A板移動(dòng)到C處后，A板的電勢卬2。

1++4-+1

?C

?D

1一———1

43.(2023春?海淀區(qū)期末)如圖所示，兩平行金屬板A、B間電勢差為U1,帶電量為q、

質(zhì)量為m的帶電粒子，由靜止開始從極板A出發(fā)，經(jīng)電場加速后射出，沿金屬板C、D

的中心軸線進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電壓為U2的偏轉(zhuǎn)電場，最終從極板C的右邊緣射出。偏轉(zhuǎn)電場可看

作勻強(qiáng)電場，板間距為d。忽略重力的影響。

(1)求帶電粒子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場時(shí)動(dòng)量的大小po；

(2)求偏轉(zhuǎn)電場對(duì)帶電粒子沖量的大小I和方向；

(3)求加速電場和偏轉(zhuǎn)電場對(duì)帶電粒子所做的總功W；

(4)證明帶電粒子在偏轉(zhuǎn)電場中的運(yùn)動(dòng)軌跡是一條拋物線；

(5)保持其他條件不變，僅在極板C、D之間再施加一個(gè)垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，使

得帶電粒子恰好從距離極板D右邊緣射出偏轉(zhuǎn)電場，求該帶電粒子離開偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的動(dòng)

能Eko

44.（2023春?溫江區(qū)校級(jí)期末）如圖所示，用長為L=1.0m的輕質(zhì)柔軟絕緣細(xì)線，拴一質(zhì)

量m=1.0XlO^kg、電荷量q=2.0Xl（）-8c的小球，細(xì)線的上端固定于O點(diǎn)?，F(xiàn)加一水

平向右的勻強(qiáng)電場，平衡時(shí)細(xì)線與豎直方向夾角為37°?，F(xiàn)向左拉小球使細(xì)線水平且恰

好伸直，小球由靜止釋放，不計(jì)空氣阻力，取g=10m/s2,sin37°=0.6。求：

（1）勻強(qiáng)電場E的大??；

（2）釋放后ti=0.4s時(shí)刻，小球速度的大小。

45.（2023春?洪山區(qū)校級(jí)期末）如圖所示的勻強(qiáng)電場中，有a、b、c三點(diǎn)，ab=5cm,bc=

12cm,其中ab沿電場方向，be與電場方向呈60°角.一個(gè)電荷量為q=4XlO^C的正

電荷從a移動(dòng)到b電場力做功-L2X1（T7J.求：

（1）該勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小E?

（2）a、c兩點(diǎn)的電勢差Uac?

（3）若規(guī)定（pa=0,電荷q在c點(diǎn)具有的電勢能EPC?

46.（2023?皇姑區(qū)校級(jí)模擬）如圖所示，兩平行金屬板A、B長L=8cm,兩板間距離d=

8cm,A板比B板電勢高400V,一帶正電的粒子電荷量q=10一1°C,質(zhì)量m=l（y20kg,

沿兩板中心線RO以初速度vo=2XlO6m/s飛入平行金屬板，粒子飛出平行板電場后經(jīng)過

界面MN、PS間的無電場區(qū)域后，進(jìn)入固定在O點(diǎn)的點(diǎn)電荷Q形成的電場區(qū)域，（設(shè)界

面PS右邊點(diǎn)電荷的電場分布不受界面的影響），已知兩界面MN、PS相距為xo=12cm,

D是中心線RO與界面PS的交點(diǎn)，粒子穿過界面PS后的運(yùn)動(dòng)過程中速率保持不變，最

后打在放置于中心線上的熒光屏be上E點(diǎn)。（E點(diǎn)未畫出，靜電力常數(shù)k=9.0Xl（）9N?

m2/C2,粒子重力忽略不計(jì)）

P

S

（1）求粒子到達(dá)PS界面時(shí)離D點(diǎn)多遠(yuǎn)？

（2）確定點(diǎn)電荷Q的電性并求其電荷量的大小。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

（3）求出粒子從進(jìn)入平行板電場到E點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間。

47.（2023?中山區(qū)校級(jí)模擬）如圖所示，圓形區(qū)域內(nèi)有方向平行于紙面的勻強(qiáng)電場，其半徑

為R,AB為圓的直徑。質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子自A點(diǎn)由靜止釋放，粒子

從圓周上的C點(diǎn)以速率vo穿出電場，AC與AB的夾角0=60°?，F(xiàn)將該種粒子在紙面

內(nèi)從A點(diǎn)先后以不同的速率垂直于電場線方向射入電場，只考慮電場力的作用。

（1）求電場強(qiáng)度大小及方向；

（2）為使粒子從B點(diǎn)離開電場，粒子進(jìn)入電場時(shí)的速率v應(yīng)是多大？

/,…-、、

//、、

/O\

個(gè)？。.....;B

'、、、，

、、、、Z/

C'......一

48.（2023?東鄉(xiāng)區(qū)校級(jí)一模）如圖甲所示，真空室中加熱的陰極K發(fā)出的電子（初速度不

計(jì)）經(jīng)電場加速后，由小孔S沿兩平行金屬板M、N的中心線OO,射入板間，加速電壓

為Uo,M、N板長為L,兩板相距丫耳工。加在M、N兩板間電壓UMN隨時(shí)間t變化的關(guān)

3

系圖線如圖乙所示，變化周期為To,M、N板間的電場可看成勻強(qiáng)電場，忽略板外空間

的電場。在每個(gè)粒子通過電場區(qū)域的極短時(shí)間內(nèi)，兩板電壓可視作不變，板M、N右側(cè)

距板右端L處放置一足夠大的熒光屏PQ,屏與OO,垂直，交點(diǎn)為O1已知電子的質(zhì)量為

m,電荷量為e,單位時(shí)間內(nèi)從小孔S進(jìn)入的電子個(gè)數(shù)為n,忽略電子重力及電子間的相

互作用，不考慮相對(duì)論效應(yīng)。求:

（1）電子加速至0點(diǎn)的速度大小V0；

（2）電子剛好從M板的右邊緣離開偏轉(zhuǎn)電場時(shí)，M、N板間的電壓Ui；

（3）在熒光屏上有電子區(qū)域的長度b和0?2To時(shí)間內(nèi)打到熒光屏的電子數(shù)目No

甲乙

49.（2022秋?河南期末）如圖所示，空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場，一個(gè)質(zhì)量為m、電荷

量為q的帶電粒子在P點(diǎn)豎直向上以速度vo射入電場，一段時(shí)間后，粒子運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)，

速度水平向右。P、Q連線與水平方向的夾角為a=37°,重力加速度為g,不計(jì)空氣阻

力，sin37°=0.6o求：

（1）粒子從P運(yùn)動(dòng)到Q所用時(shí)間為多少；

（2）勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度多大；

（3）P、Q間的電勢差為多少。

________“八a,

P

50.（2022秋?阿勒泰地區(qū)期末）如圖所示，在豎直平面內(nèi)存在勻強(qiáng)電場，其電場線如圖中

實(shí)線所示，方向未知，將帶電荷量為q=-1.0義10一6c的點(diǎn)電荷由A點(diǎn)沿水平線移至B

點(diǎn)，其電勢能增加了3X10-5J,已知A、B兩點(diǎn)間的距離為2cm,兩點(diǎn)連線與電場線成

60°角。

（1）求A、B兩點(diǎn)間的電勢差UAB；

（2）求勻強(qiáng)電場場強(qiáng)E的大小，并判斷其方向。

51.（2022秋?中山市期末）如圖甲所示，在真空中有一傾角為30。的足夠長光滑絕緣斜面,

t=0時(shí)刻，一質(zhì)量為m=0.2kg的帶電小滑塊靜放于斜面上，同時(shí)，空間加上一個(gè)方向平

行于斜面的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小和方向呈周期性變化，變化規(guī)律如圖乙所示（取沿斜面

向上方向?yàn)檎较?，g=10m/s2）,0?2s內(nèi)小滑塊恰能沿斜面向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加

速度大小為10m/s2,求：

（1）小滑塊是帶正電還是負(fù)電；電荷量q是多少；

（2）4s內(nèi)小滑塊的位移大??；

（3）22s內(nèi)電場力對(duì)小物塊所做的功。

E/(X105N/C)

乙

52.（2023?柳州三模）如圖，地面上方某區(qū)域存在方向水平向右的勻強(qiáng)電場，O、Q為水平

地面上的兩點(diǎn)。將一帶正電荷的小球自電場中。點(diǎn)以16J的初動(dòng)能豎直向上拋出，運(yùn)動(dòng)

到最高點(diǎn)P點(diǎn)時(shí)小球的動(dòng)能為9J,最后落回地面上的Q點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，求：

（1）小球所受電場力與重力的比值為多少？

（2）小球落回Q點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能是多少？

（3）小球運(yùn)動(dòng)過程中的最小動(dòng)能。

53.（2023?越秀區(qū)校級(jí)模擬）一長為1的絕緣細(xì)線，上端固定，下端拴一質(zhì)量為m、電荷量

為q的帶正電的至小球，處于如圖所示水平向右的勻強(qiáng)電場中。先將小球拉至A點(diǎn)，使

細(xì)線水平。然后釋放小球，當(dāng)細(xì)線與水平方向夾角為120°時(shí)，小球到達(dá)B點(diǎn)且速度恰

好為零，為重力加速度為g,sin30°=0.5,cos30°=1_。求：

2

（1）勻強(qiáng)電場AB兩點(diǎn)間的電勢差UAB的大小；

（2）小球由A點(diǎn)到B點(diǎn)過程速度最大時(shí)細(xì)線與豎直方向的夾角0的大??；

（3）小球速度最大時(shí)細(xì)線拉力的大小。

54.（2022秋?河源期末）如圖所示，一真空示波管的電子從燈絲K發(fā)出（初速度不計(jì)），經(jīng)

燈絲與A板間的加速電場加速，從A板中心孔沿中心線KO射出，然后進(jìn)入兩塊平行金

屬板M、N形成的偏轉(zhuǎn)電場中（偏轉(zhuǎn)電場可視為勻強(qiáng)電場），電子進(jìn)入M、N間電場時(shí)的

速度與電場方向垂直，電子經(jīng)過電場后打在熒光屏上的P點(diǎn)。已知加速電場電壓5=

45V,偏轉(zhuǎn)電場電壓U2=50V,電子質(zhì)量m=9.OXl（）-3ikg,電荷量大小e=1.6X10一%,

極板的長度Li=6.0cm,板間距離d=2.5cm,其右端到熒光屏M的水平距離為L2。電子

所受重力可忽略不計(jì)，求：

（1）求電子穿過A板時(shí)的速度大小vo；

（2）求電子從偏轉(zhuǎn)電場射出時(shí)的側(cè)移量y；

（3）求OP的距離Y；

（4）電子從偏轉(zhuǎn)電場射出時(shí)的側(cè)移量y和偏轉(zhuǎn)電壓U2的比叫做示波器的靈敏度，分析

說明可采用哪些方法提高示波器的靈敏度。

55.（2023?沈河區(qū)校級(jí)三模）如圖所示，長為L=2m、傾角為6=37°的光滑絕緣斜面處于

水平向右的勻強(qiáng)電場中，一帶電荷量為q=+0」C,質(zhì)量為m=1kg的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）,

以初速度vo=4m/s恰能沿斜面勻速上滑，g10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:

（1）水平勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度的大?。?/p>

（2）若水平勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度減半，則小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度為多少？

（3）電場強(qiáng)度減半的情況下，帶電小球從A運(yùn)動(dòng)到B的過程中，電勢能減少了多少？

56.（2023?五華區(qū)校級(jí)模擬）如圖，在豎直平面內(nèi)，一半徑為R的光滑絕緣圓弧軌道ABC

和水平絕緣軌道PA在A點(diǎn)相切，BC為圓弧軌道的直徑，O為圓心，OA和OB之間的

夾角為a,sina=—,整個(gè)裝置處于水平向右的勻強(qiáng)電場中。一質(zhì)量為m、電荷量為q（q

5

>0）的帶電小球在電場力的作用下沿水平軌道向右運(yùn)動(dòng)，經(jīng)A點(diǎn)沿圓弧軌道通過C點(diǎn)，

落至水平軌道。已知小球在C點(diǎn)所受合力的方向指向圓心，且此時(shí)小球?qū)壍赖膲毫η?/p>

好為零，重力加速度大小為g。求

（1）勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大??；

（2）小球到達(dá)A點(diǎn)時(shí)速度的大??；小球從C點(diǎn)落至水平軌道上的位置與A點(diǎn)的距離。

P

三.解答題（共4小題）

57.（2023春?桂林期末）如圖所示輕質(zhì)絕緣彈簧水平放置在絕緣水平面上，彈簧處于原長

狀態(tài)時(shí)恰好在A點(diǎn)，A點(diǎn)左側(cè)光滑，右側(cè)粗糙，AB部分長為1.2m,滑塊與AB部分的

動(dòng)摩擦因數(shù)口=0.2,彈簧一端固定在豎直墻上，另一端放一質(zhì)量m=0.2kg的滑塊（不栓

接）。BC為半徑R=0.4m的光滑絕緣圓弧軌道，其中8=60°,虛線右側(cè)有一足夠?qū)拕?/p>

強(qiáng)電場，場強(qiáng)現(xiàn)將一滑塊置于彈簧右端，當(dāng)彈簧壓縮到某位置時(shí)由

靜止釋放滑塊，滑塊被彈出運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)時(shí)對(duì)圓弧軌道的壓力為滑塊重力的5倍，此后滑

塊進(jìn)入圓弧軌道并從C點(diǎn)拋出，滑塊帶電量q=+2.0Xl（f3c,重力加速度g取lOm/s?,

CD高度差為0.8m,求：

（1）滑塊運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)時(shí)速度大??；

（2）彈簧的彈性勢能；

（3）小球落在DH水平面上的位置距離D點(diǎn)的水平距離。

58.（2023春?成都期末）如圖，水平軌道AB與半徑為R的豎直半圓弧軌道BCD在B點(diǎn)平

滑連接，整個(gè)裝置處于與水平方向成45°角斜向上的勻強(qiáng)電場中，場強(qiáng)大小E=&1ng。

q

質(zhì)量為m,電荷量為q的帶正電小球從水平軌道上某點(diǎn)（圖中未畫出）靜止釋放后以水

平速度經(jīng)B點(diǎn)進(jìn)入圓弧軌道。不計(jì)一切摩擦阻力，重力加速度大小為g。求：

（1）小球運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道上B點(diǎn)時(shí)所受軌道支持力的大??；

（2）小球從D點(diǎn)離開圓弧軌道到第一次返回軌道所經(jīng)歷的時(shí)間；

（3）整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中小球電勢能最大的位置離B點(diǎn)的距離。

59.（2023春?淮安期末）如圖甲所示，質(zhì)量為m、電荷量為e、初速度為0的電子經(jīng)電壓

5加速后，沿092方向垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場，偏轉(zhuǎn)電場極板M、N長度均為2L,極板間

距為d。O1O2為兩極板的中心線，P是足夠大的熒光屏，且屏與極板右邊緣的距離為L,

不考慮電場邊緣效應(yīng)。

（1）求電子通過偏轉(zhuǎn)電場的時(shí)間；

（2）若偏轉(zhuǎn)電場電壓恒為U2,電子經(jīng)過偏轉(zhuǎn)電場后打在屏上A點(diǎn)（圖甲中未畫出），求

A點(diǎn)到中心線0102的距離；

（3）若偏轉(zhuǎn)電場兩板間的電壓UMN隨時(shí)間t按圖乙所示做周期性變化，電子經(jīng)Ui加速

后在工周期時(shí)刻進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場，要使電子恰好沿水平方向飛出偏轉(zhuǎn)電場，求偏轉(zhuǎn)電場周

4

期T的大小及電壓Uo需滿足的條件。

60.（2023春?丹陽市期中）如圖所示，在沿水平方向的勻強(qiáng)電場中有一固定點(diǎn)O,用一根

長度為1的絕緣細(xì)線把質(zhì)量為m、帶電量為q的金屬小球懸掛在O點(diǎn)。小球靜止在B點(diǎn)

時(shí)，細(xì)線與豎直方向的夾角為0=37°。重力加速度為g,sin37°=0.6,cos37°=0.8。

（1）求電場強(qiáng)度E的大??；

（2）現(xiàn)將小球拉至位置A使細(xì)線水平后由靜止釋放，求：

①小球通過最低點(diǎn)C時(shí)的速率v；

②小球通過最低點(diǎn)C時(shí)，細(xì)線張力大小F。

C

2023年08月26日巡行的高中物理組卷電場中的能量

參考答案與試題解析

選擇題（共35小題）

1.（2023春?恩施州期末）如圖所示，邊長為l=0.2m的正六邊形abcdef處在電場強(qiáng)度為E

的勻強(qiáng)電場中，電場方向平行于正六邊形所在平面，且a、c、d三點(diǎn)的電勢分別為q）a=

3V、（pc=6V、（pd=9Vo則下列表述正確的是（）

A.（pe=（pc

B.E=10V3V/n

C.Uef=Ubc

D.將質(zhì)子由b點(diǎn)移到e點(diǎn)電場力做功為6eV

【解答】解：A.a、d兩點(diǎn)的電勢分別為3V和9V,則a、d連線的中點(diǎn)O（即正六邊形

的中心）的電勢為6V,由于c點(diǎn)的電勢與O點(diǎn)的電勢相等，所以c、f兩點(diǎn)在等勢線上,

de與cf平行，所以d、e兩點(diǎn)在同一等勢線上，e點(diǎn)電勢為9V,因此c點(diǎn)與e點(diǎn)的電勢

不相等，故A錯(cuò)誤；

C.ef與cb平行且相等，由對(duì)稱性可知

Uef=-Ube,故C錯(cuò)誤；

B.連接cf、bd如圖所示，由幾何關(guān)系可知bd^cf,

由勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度和電勢差的關(guān)系得:

由幾何關(guān)系得：d=lcos30°

又Udc=（pd-cpc

聯(lián)立解得：E=10V3V/n.故B正確；

D.將質(zhì)子由b點(diǎn)移到e點(diǎn)，電勢升高，由Wbe=qUbe可知電場力做負(fù)功，故D錯(cuò)誤。

故選：Bo

2.（2023春?平頂山期末）在勻強(qiáng)電場中，有一個(gè)等腰△ABC,其所在平面與電場線平行，

如圖所示。已知三角形面積為6cm2,底邊BC長為4cm,A、B、C三點(diǎn)電勢分別為cpA

=0V>cpB=17V和（pc=lV,sin53°=0.8,關(guān)于勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度敘述正確的是（）

A.電場強(qiáng)度方向與BC的夾角為90°

B.電場強(qiáng)度的大小為3V/cm

C.電場強(qiáng)度的大小為4V/cm

D.電場強(qiáng)度的大小為5V/cm

【解答】解：電場強(qiáng)度E在BC方向上的分量為:

Upr17-1

E?=系染*V/m=400V/m=4V/cm

ADUU.U4

BC中點(diǎn)D的電勢

根據(jù)題意可得:

s=yBC-AD

解得：AD=3cm,且與BC垂直，則電場強(qiáng)度E在DA方向上的分量為:

UnAQ-A

=3V/cm

Ev=盜=_9V/m=300V/ir

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