江蘇省2024高考物理一輪復(fù)習(xí)第七章靜電場(chǎng)高考熱點(diǎn)強(qiáng)化訓(xùn)練11電場(chǎng)性質(zhì)的理解和應(yīng)用含解析

PAGEPAGE1高考熱點(diǎn)強(qiáng)化訓(xùn)練11電場(chǎng)性質(zhì)的理解和應(yīng)用1.(多選)(2024·湖南婁底市下學(xué)期質(zhì)量檢測(cè))某平面區(qū)域電場(chǎng)線呈上下、左右對(duì)稱(chēng)分布，如圖1所示，已知M、N為區(qū)域中上、下對(duì)稱(chēng)的兩點(diǎn)，依據(jù)以上條件，下列推斷正確的是()圖1A．M點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度與N點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同B．正電荷在該電場(chǎng)中受到的最大電場(chǎng)力向右C．將正電荷從M點(diǎn)沿虛線移動(dòng)到N點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功D．將一不計(jì)重力的帶電粒子在電場(chǎng)中某點(diǎn)靜止釋放，粒子可能沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)答案BD解析該電場(chǎng)上下是對(duì)稱(chēng)的，可知M處與N處的電場(chǎng)線的疏密是相同的，所以M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度與N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小是相等的，但方向不同，故A錯(cuò)誤；電場(chǎng)線最密集的地方場(chǎng)強(qiáng)方向向右，可知正電荷在該電場(chǎng)中受到的最大電場(chǎng)力向右，故B正確；該電場(chǎng)上下是對(duì)稱(chēng)的，可知M處與N處的電勢(shì)相等，將正電荷從M點(diǎn)沿虛線移動(dòng)到N點(diǎn)，電場(chǎng)力做的總功為0，故C錯(cuò)誤；將一不計(jì)重力的帶電粒子在直線電場(chǎng)線上某點(diǎn)靜止釋放時(shí)，粒子會(huì)沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)，故D正確．2．(多選)(2024·全國(guó)卷Ⅱ·20)靜電場(chǎng)中，一帶電粒子僅在電場(chǎng)力的作用下自M點(diǎn)由靜止起先運(yùn)動(dòng)，N為粒子運(yùn)動(dòng)軌跡上的另外一點(diǎn)，則()A．運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，粒子的速度大小可能先增大后減小B．在M、N兩點(diǎn)間，粒子的軌跡肯定與某條電場(chǎng)線重合C．粒子在M點(diǎn)的電勢(shì)能不低于其在N點(diǎn)的電勢(shì)能D．粒子在N點(diǎn)所受電場(chǎng)力的方向肯定與粒子軌跡在該點(diǎn)的切線平行答案AC解析在兩個(gè)同種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中，一帶同種電荷的粒子在兩電荷的連線上自M點(diǎn)(非兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn))由靜止起先運(yùn)動(dòng)，粒子的速度先增大后減小，選項(xiàng)A正確；帶電粒子僅在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng)，若運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的動(dòng)能為零，則帶電粒子在N、M兩點(diǎn)的電勢(shì)能相等；僅在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng)，帶電粒子的動(dòng)能和電勢(shì)能之和保持不變，可知若粒子運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)時(shí)動(dòng)能不為零，則粒子在N點(diǎn)的電勢(shì)能小于其在M點(diǎn)的電勢(shì)能，故粒子在M點(diǎn)的電勢(shì)能不低于其在N點(diǎn)的電勢(shì)能，選項(xiàng)C正確；若靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線不是直線，帶電粒子僅在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡不會(huì)與電場(chǎng)線重合，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；若粒子運(yùn)動(dòng)軌跡為曲線，依據(jù)粒子做曲線運(yùn)動(dòng)3．(多選)如圖2所示，在x軸上相距為L(zhǎng)的兩點(diǎn)固定兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷＋Q、－Q，虛線是以＋Q所在點(diǎn)為圓心、eq\f(L,2)為半徑的圓，a、b、c、d是圓上的四個(gè)點(diǎn)，其中a、c兩點(diǎn)在x軸上，b、d兩點(diǎn)關(guān)于x軸對(duì)稱(chēng)．下列推斷正確的是()圖2A．b、d兩點(diǎn)處的電勢(shì)相同B．四個(gè)點(diǎn)中c點(diǎn)處的電勢(shì)最低C．b、d兩點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度相同D．將一摸索電荷＋q沿圓周由a點(diǎn)移至c點(diǎn)，＋q的電勢(shì)能減小答案ABD解析如圖，由等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線分布及等勢(shì)面特點(diǎn)知，A、B正確，C錯(cuò)誤；四點(diǎn)中a點(diǎn)電勢(shì)最高、c點(diǎn)電勢(shì)最低，正電荷從電勢(shì)高處移至電勢(shì)低處電勢(shì)能減小，故D正確．4.(多選)(2024·重慶市第三次調(diào)研抽測(cè))某種靜電除塵器中的電場(chǎng)線如圖3中虛線所示．K為陰極，A為陽(yáng)極，兩極之間的距離為d.B點(diǎn)是AK連線的中點(diǎn)．在兩極之間加上高壓U，有一電子在K極由靜止被加速．不考慮電子重力，元電荷為e，則下列說(shuō)法正確的是()圖3A．A、K之間電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為eq\f(U,d)B．電子到達(dá)A時(shí)動(dòng)能等于eUC．由K到A電子電勢(shì)能增大了eUD．B、K之間的電勢(shì)差小于A、B之間的電勢(shì)差答案BD解析A、K之間建立的是非勻強(qiáng)電場(chǎng)，公式U＝Ed不適用，故A錯(cuò)誤；依據(jù)動(dòng)能定理得：Ek－0＝eU，得電子到達(dá)A極板時(shí)的動(dòng)能Ek＝eU，故B正確；電場(chǎng)力做正功，動(dòng)能增大，電勢(shì)能減小eU，故C錯(cuò)誤；B、K之間的場(chǎng)強(qiáng)小于A、B之間的場(chǎng)強(qiáng)，依據(jù)U＝eq\x\to(E)d可知，B、K之間的電勢(shì)差小于A、B之間的電勢(shì)差，故D正確．5.(2024·東北三省四市教研聯(lián)合體模擬)如圖4所示，在直角坐標(biāo)系xOy平面內(nèi)存在一正點(diǎn)電荷Q，坐標(biāo)軸上有A、B、C三點(diǎn)，OA＝OB＝BC＝a，其中A點(diǎn)和B點(diǎn)的電勢(shì)相等，O點(diǎn)和C點(diǎn)的電勢(shì)相等，靜電力常量為k，則下列說(shuō)法正確的是()圖4A．點(diǎn)電荷Q位于O點(diǎn)B．O點(diǎn)電勢(shì)比A點(diǎn)電勢(shì)高C．C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為eq\f(kQ,2a2)D．將某一正摸索電荷從A點(diǎn)沿直線移動(dòng)到C點(diǎn)，電勢(shì)能始終減小答案C解析因A點(diǎn)和B點(diǎn)的電勢(shì)相等，O點(diǎn)和C點(diǎn)的電勢(shì)相等，故A、B到點(diǎn)電荷的距離相等，O、C到點(diǎn)電荷的距離也相等，則點(diǎn)電荷位置如圖所示，由圖可知，A錯(cuò)誤；因點(diǎn)電荷帶正電，故離點(diǎn)電荷越近電勢(shì)越高，則O點(diǎn)電勢(shì)比A點(diǎn)低，故B錯(cuò)誤；由圖可知點(diǎn)電荷與C點(diǎn)的距離rC＝eq\r(2)a，依據(jù)E＝k

eq\f(Q,r2)，得EC＝eq\f(kQ,2a2)，故C正確；由圖可知，將正摸索電荷從A點(diǎn)沿直線移動(dòng)到C點(diǎn)，電勢(shì)先上升再降低，故電勢(shì)能先增大再減小，故D錯(cuò)誤．6.(多選)(2024·四川廣元市其次次統(tǒng)考)如圖5所示，在正點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)中有A、B、C、D四個(gè)點(diǎn)，A、B、C為直角三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，D為AC的中點(diǎn)，∠A＝30°，A、B、C、D四點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小分別用EA、EB、EC、ED表示，已知EA＝EC，B、C兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同，點(diǎn)電荷Q在A、B、C三點(diǎn)所在的平面內(nèi)．則()圖5A．EA＝eq\f(3,4)EDB．點(diǎn)電荷Q在D點(diǎn)位置C．將一正點(diǎn)電荷q從A點(diǎn)沿直線移到C點(diǎn)，電場(chǎng)力先做正功再做負(fù)功D．B、A兩點(diǎn)和B、C兩點(diǎn)間的電勢(shì)差滿意UBA＝UBC答案AD解析點(diǎn)電荷Q在A、B、C三點(diǎn)構(gòu)成的平面內(nèi)，正點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)中，EA＝EC，則正點(diǎn)電荷在AC的中垂線上；又B、C兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同，則正點(diǎn)電荷在BC的連線上，所以正點(diǎn)電荷的位置在圖中O點(diǎn)，故B項(xiàng)錯(cuò)誤．由幾何關(guān)系得：eq\f(rOD,rOA)＝eq\f(\r(3),2)，依據(jù)點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式E＝k

eq\f(Q,r2)可得，EA＝eq\f(3,4)ED，故A項(xiàng)正確．在正點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中，離場(chǎng)源越遠(yuǎn)，電勢(shì)越低，從A點(diǎn)沿直線到C點(diǎn)過(guò)程中，電勢(shì)先增大后減小，則正點(diǎn)電荷q從A點(diǎn)沿直線移到C點(diǎn)的過(guò)程中電勢(shì)能先增大后減小，電場(chǎng)力先做負(fù)功再做正功，故C項(xiàng)錯(cuò)誤．A、C兩點(diǎn)到正點(diǎn)電荷的距離相等，則φA＝φC，所以φB－φA＝φB－φC，B、A兩點(diǎn)和B、C兩點(diǎn)間的電勢(shì)差滿意UBA＝UBC，故D項(xiàng)正確．7.(2024·遼寧重點(diǎn)協(xié)作體模擬)正六邊形ABCDEF區(qū)域內(nèi)有平行于紙面方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)(圖6中未標(biāo)出)，A、B、C三點(diǎn)電勢(shì)分別為3V、6V、9V，現(xiàn)有一個(gè)電子從E點(diǎn)以初速度v0沿EB方向射入．下列說(shuō)法正確的是()圖6A．F點(diǎn)電勢(shì)為0VB．DF的連線是電場(chǎng)中一條等勢(shì)線C．電子射出六邊形區(qū)域時(shí)速度大小可能仍是v0D．電子離開(kāi)此區(qū)域動(dòng)能增量的最大值是3eV答案D解析連接AC，依據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)電勢(shì)隨距離勻稱(chēng)改變(除等勢(shì)面)的特點(diǎn)，則知AC中點(diǎn)的電勢(shì)為6V，連接EB，EB即為一條等勢(shì)線，CA連線即為一條電場(chǎng)線，DF與CA平行，所以DF也是一條電場(chǎng)線，故B錯(cuò)誤；由上可知AF為等勢(shì)面，所以F點(diǎn)電勢(shì)為3V，故A錯(cuò)誤；電子在電場(chǎng)中做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，依據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的學(xué)問(wèn)和等勢(shì)面與電場(chǎng)線的關(guān)系可知電子不行能再回到同一等勢(shì)面上，故C錯(cuò)誤；由題圖可知電子從DC間離開(kāi)時(shí)動(dòng)能最大，即動(dòng)能增量為：ΔEk＝eU＝3eV，故D正確．8.(多選)(2024·全國(guó)卷Ⅲ·21)如圖7，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()圖7A．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解析a、b兩點(diǎn)到兩點(diǎn)電荷連線的距離相等，且關(guān)于兩點(diǎn)