2018年高考物理二輪復(fù)習(xí)100考點(diǎn)千題精練第七章靜電場專題7.3電場線與等勢面

1、專題 7.3 電場線與等勢面選擇題1.1. （20182018 廣東韶關(guān)質(zhì)檢）如圖所示，虛線表示某電場的等勢面，實(shí)線表示一帶電粒子僅在電場力作用下運(yùn)動(dòng)的徑跡.粒子在 A A 點(diǎn)的加速度為aA動(dòng)能為E aB, EKA EKBB. aA EPBC. aA aB EPA aB, EKAEXB,選項(xiàng) C 正確 E 錯(cuò)誤。2.2. （ 20182018 浙江名校協(xié)作體） 靜電場聚焦在電子顯微鏡和示波管中起著重要的作用. .圖示為某示波管內(nèi)的聚焦電場，實(shí)線和虛線分別表示電場線和等勢線，兩電子分別從a、b兩點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)，則（）A A.聚焦電場對(duì)兩電子始終做負(fù)功B.電子在a點(diǎn)具有的電勢能比b點(diǎn)小C. a點(diǎn)處的

2、電勢比c點(diǎn)處的電勢低D. b處的電場強(qiáng)度比c處小【參考答案】C C【命題意圖】本題考查電場線、等勢面、電場力做功、電勢能和電勢、電場強(qiáng)度及其相關(guān)的物理知識(shí)，意在考查運(yùn)用相關(guān)知識(shí)分析解決實(shí)際問題的能力。【解題思路】電子所受電場力與電場線方向相反，兩電子分別從 6 E 兩點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到匚點(diǎn)，所受電場力方向始 終與運(yùn)動(dòng)方向夾角小于如 ,粲焦電場對(duì)兩電子始終做正功，選項(xiàng)人錯(cuò)誤；皿 B 兩點(diǎn)處于同一等勢面上， 電子在崔點(diǎn)具有的電勢能與在 b 點(diǎn)具有的電勢能相等，選項(xiàng) B 錯(cuò)誤,根據(jù)沿電場線方向電勢降低可知， 點(diǎn)處的電勢比 c 點(diǎn)處的電勢低選項(xiàng) C 正確 i 根將電場線的疏密表示電場強(qiáng)度的大小可知處的電場強(qiáng)度

3、比廠處大，選項(xiàng) D 錯(cuò)誤*3.3. （20172017 云南模擬）如圖所示，虛線a、b、c、d、e是電場中的一組平行等差等勢面，實(shí)線是一帶負(fù)電粒子 僅在電場力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡，M N P、Q分別為運(yùn)動(dòng)軌跡與等勢面的交點(diǎn)，下列判斷正確的是a b c d ei r I I I I IA.粒子在電場中做勻變速運(yùn)動(dòng)B.圖中等勢面a的電勢最高C.粒子經(jīng)過Q點(diǎn)的動(dòng)能大于P點(diǎn)的動(dòng)能D.粒子在M點(diǎn)的電勢能比Q點(diǎn)的大【參考答案】ABAB【名師解析】根據(jù)題述，虛線a、b、c、d、e是電場中的一組平行等差等勢面，電場是勻強(qiáng)電場。帶電粒子在電場中運(yùn)動(dòng)所受電場力是恒力，由牛頓第二定律可知，粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的加速度恒定，

4、所以帶電粒 子做勻變速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng) A A 正確。根據(jù)圖中粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的彎曲方向可知，粒子在電場中受力方向?yàn)橄蜃螅?電場線方向向右，根據(jù)沿電場線方向電勢逐漸降低可知，圖中等勢面a的電勢最高，選項(xiàng) B B 正確。在M N、P、Q四點(diǎn)中，粒子經(jīng)過Q點(diǎn)的電勢能最大，粒子經(jīng)過M點(diǎn)的電勢能最小，根據(jù)僅在電場力作用下的帶電粒 子的電勢能和動(dòng)能之和保持不變，可知粒子經(jīng)過Q Q 點(diǎn)的動(dòng)能小于P點(diǎn)的動(dòng)能，粒子經(jīng)過Q點(diǎn)的動(dòng)能大于P點(diǎn)的動(dòng)能，粒子在M點(diǎn)的電勢能比Q點(diǎn)的大，選項(xiàng) CDCD 錯(cuò)誤。4.4. （ 20172017 上海虹口期末）三個(gè)點(diǎn)電荷附近的電場線分布如圖所示,c c 是電量相等的兩個(gè)負(fù)電荷連線的中點(diǎn),d

5、 d 點(diǎn)在正電荷的正上方， c c、d d 到正電荷的距離相等，則（)3（A A） c c 點(diǎn)的電場強(qiáng)度為零（B）b、d兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度不同（C C）a點(diǎn)的電勢比 b b 點(diǎn)的電勢高（D D）c c 點(diǎn)的電勢與 d d 點(diǎn)的電勢相等【參考答案】B B【名師解析】根據(jù)對(duì)稱性和電場蠱加原理可知，c 點(diǎn)的電場強(qiáng)度不為霧，選項(xiàng) A 錯(cuò)誤。根據(jù)電場線的疏密表 示場強(qiáng)的大小可知，爪注兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度不同，選項(xiàng) E 正確。根抿順看電場線方向電勢降低可知，趙點(diǎn)的 電勢比b 點(diǎn)的電勢低；點(diǎn)的電勢與竝點(diǎn)的電勢不相等,選項(xiàng) CD 錯(cuò)誤 45.5.（20172017 成都模擬）如圖所示，空間中固定的四個(gè)點(diǎn)電荷分別位于正四

6、面體的四個(gè)頂點(diǎn)處，A點(diǎn)為對(duì)應(yīng)棱的中點(diǎn)，B點(diǎn)為右側(cè)面的中心，C點(diǎn)為底面的中心，D點(diǎn)為正四面體的中心（到四個(gè)頂點(diǎn)的距離均相等）。 關(guān)于A BC D四點(diǎn)的電勢高低，下列判斷正確的是 （）A A. $A= $BB.B.$A= $DC C $B $CD D . $C $D【參考答案】BCBC【名師解析】點(diǎn)A、B、C D位于右側(cè)面底邊一對(duì)正、負(fù)點(diǎn)電荷連線的中垂面上，即位于這一對(duì)正、負(fù)點(diǎn)電 荷形成的電場的等勢面上，故A、B、C D四點(diǎn)的電勢由左側(cè)棱上的一對(duì)正、負(fù)點(diǎn)電荷決定，根據(jù)一對(duì)正、 負(fù)點(diǎn)電荷的等勢面的分布特點(diǎn)可知 $B $D= $A $c,故 B B、C C 對(duì)，A A、D D 錯(cuò)。6.6. （2018

7、2018 贛中南五校聯(lián)考）.如圖所示為某一點(diǎn)電荷 Q Q 產(chǎn)生的電場中的一條電場線,A,A、B B 為電場線上的兩點(diǎn)，當(dāng)電子以某一速度沿電場線由 A A 運(yùn)動(dòng)到 B B 的過程中，動(dòng)能增加，則可以判斷5【參考答案】.C.C【名師解析】由于電子以某一速度沿電珈抽 A 運(yùn)動(dòng)到 B 的過程中，動(dòng)能噌加，故電子所受的電場力方向與 速度方向一致，由 A 指向 B （即水平向右，電子芾負(fù)電所受電場力與場強(qiáng)方向相反故場強(qiáng)方向由總指向山 即電場線方向由 B 指向乩根據(jù)沿著電場線方向電勢逐降低可知，WV 引 B，選項(xiàng) B 錯(cuò)誤 C 正確；結(jié)合點(diǎn)電 荷周圍電場線的分布特點(diǎn)可知該點(diǎn)電荷可以是正電荷且處在 R 的右側(cè)

8、，也可以是員電荷且處在 A 點(diǎn)的左側(cè)。 若點(diǎn)電荷為負(fù)電荷則有瓦 1 遜，若點(diǎn)電荷為正電荷則有劭坯血選頃 A, D 均錯(cuò)誤。7.7.【20172017 天津卷】如圖所示，在點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場中，實(shí)線MN是一條方向未標(biāo)出的電場線，虛線AB是一個(gè)電子只在靜電力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡。設(shè)電子在A、B兩點(diǎn)的加速度大小分別為aA、aB,電勢能分別為EpA、EaB下列說法正確的是A.電子一定從A向B運(yùn)動(dòng)B.若a aB，則Q靠近M端且為正電荷C.無論 Q Q 為正電荷還是負(fù)電荷一定有EAE?C.C.電場線方向由 B B 指向 A AB.B.電勢$BD.D.若 Q Q 為負(fù)電荷,則 Q Q 在 B B 點(diǎn)右側(cè)B由所知

9、條件無法判斷電子的運(yùn)動(dòng)方向，故 A A 錯(cuò)誤；若aA aB，說明電子在M點(diǎn)受到的電場力較大，M點(diǎn)的電 場強(qiáng)度較大，根據(jù)點(diǎn)電荷的電場分布可知，靠近M端為場源電荷的位置，應(yīng)帶正電，故 B B 正確；無論Q為 正電荷還是負(fù)電荷，一定有電勢?,:B，電子電勢能Ep -e，電勢能是標(biāo)量，所以一定有 EEA EBC.C.0A 0BD.D.0A 曰，A A 項(xiàng)錯(cuò)誤，B B 項(xiàng)正確；畫出過B點(diǎn)的等勢線與A所在的電場線交于C點(diǎn)，則有A點(diǎn)的電勢高于C點(diǎn)的 電勢，所以A點(diǎn)的電勢高于B點(diǎn)的電勢，即0A0B。C C 項(xiàng)正確，D D 項(xiàng)錯(cuò)誤。A A.EAEsEs911.11. （20162016 山東濰坊高三月考）如圖所

10、示，一重力不計(jì)的帶電粒子以某一速度進(jìn)入負(fù)點(diǎn)電荷形成的電場中，且只在電場力作用下依次通過M N P三點(diǎn)，其中N點(diǎn)是軌跡上距離負(fù)點(diǎn)電荷最近的點(diǎn)。若粒子在M點(diǎn)和P點(diǎn)的速率相等，貝 U U （）A.A.粒子一定帶 :正電且做勻速圓周運(yùn)動(dòng)B.B.UMN=UNPC.C.粒子在N點(diǎn)時(shí)的加速度最大、電勢能最小D.D.粒子在M P兩點(diǎn)時(shí)的加速度相同【參考答案】BCBC【名師解析】由物體做曲線運(yùn)動(dòng)條件（合外力指向軌跡凹側(cè)連啦子帶正電，從廉到皿電場力做正功，從用 到 F電場力做員功即不可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)皿錯(cuò)誤；因粒子在腓點(diǎn)和 F 點(diǎn)的速率等，由動(dòng)能走理：注 =蘇謚-如戶扌品一 *魂所以斶 B 正確電場在川點(diǎn)最密集即

11、粒子在點(diǎn)受到的電場 力最大，加速度也最大從敵到尸由電場力做功情況可知粒子在 W 點(diǎn)電勢能最小，C 正確 j 粒子在歐 F 兩 點(diǎn)的加速度方向不同.D 錯(cuò)誤12.12. （20162016 河南洛陽高三月考）如圖所示，實(shí)線是一簇未標(biāo)明方向的電場線，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是軌跡上的兩點(diǎn)。若帶電粒子在運(yùn)動(dòng)中只受電場力的作用，對(duì)于a,b兩點(diǎn)下列判斷正確的是（）A.A.電場中a點(diǎn)的電勢較高B.B.帶電粒子在a點(diǎn)的動(dòng)能較大C.C.帶電粒子在 a a 點(diǎn)的加速度較大D.D.帶電粒子在 a a 點(diǎn)的電勢能較大【參考答案】BCBC【名師解析】由飢 粒子的運(yùn)動(dòng)軌述向左蠻曲，說明粒子在

12、血$兩點(diǎn)受到的電場力沿電場向左，由于電 場方向不明，故無法判定電勢高低A項(xiàng)錯(cuò)誤$無論粒子從回到E還是從B到a?由軌跡彎曲方向與粒子速 度方向的關(guān)系分析可知，粒子在日點(diǎn)的速度較大，在&點(diǎn)電勢能較大門項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤，由電場線的疏 密可知耳點(diǎn)場強(qiáng)大，電場尢I大，加速度大，C項(xiàng)正確13.13. （20162016 河北邯鄲高三入學(xué)考試 ）如圖所示，勻強(qiáng)電場方向平行于xOy平面，在xOy平面內(nèi)有一個(gè)半徑為R=5 5 cmcm 的圓，圓上有一動(dòng)點(diǎn)P,半徑OP與x軸方向的夾角為0,P點(diǎn)沿圓周移動(dòng)時(shí)，O P兩點(diǎn)的電勢 差滿足UO 2525sinsin0（V V），則該勻強(qiáng)電場的大小和方向分別為（）A

13、.A.5 5 V/mV/m，沿x軸正方向B.B.500500 V/mV/m，沿y軸負(fù)方向C.C.500500 V/mV/m，沿y軸正方向D.D.250250 2 2 V/mV/m，沿x軸負(fù)方向【參考答案】C C【名師解析】由題意可知，P點(diǎn)的電勢在0和 180180 0的時(shí)候，電勢相等，從數(shù)學(xué)角度可以看出關(guān)于y軸對(duì)稱，垂直于y軸方向的平面是等勢面，那么y軸正方向就是場強(qiáng)方向。當(dāng)0= 9090時(shí)，P的電勢最低，UOP=2525 V V，當(dāng)0= 180180或 0 0 時(shí)，P的電勢最高，UbP= 0 0V V,根據(jù)U= Ed得，E=U=500500 V/mV/m , C C 項(xiàng)正確。d14.14.（

14、黑龍江省大慶市第一中學(xué)20162016 屆高三第三次模擬考試?yán)砜凭C合試題）陰極射線示波管的聚焦電場是由電極 A A、A形成，實(shí)線為電場線，虛線為等勢線，Z Z 軸為該電場的中心軸線，P P、Q Q R R 為一個(gè)從左側(cè)進(jìn)入聚焦電場的電子運(yùn)動(dòng)軌跡上的三點(diǎn)，則（）11A.電極A的電勢低于電極A的電勢B B .電場中 Q Q 點(diǎn)的電場強(qiáng)度小于 R R 點(diǎn)的電場強(qiáng)度C C .電子在 P P 點(diǎn)處的動(dòng)能大于在 Q Q 點(diǎn)處的動(dòng)能D D .電子從 P P 至 R R 的運(yùn)動(dòng)過程中，電場力對(duì)它一直做正功【參考答案】ADAD【名師解析】沿電場線電勢隆低，因此電極九的電勢低于電極 A”故 A 正確；電子從 P

15、至 R 的運(yùn)動(dòng)過程中. 是由低電勢向高電勢運(yùn)動(dòng)時(shí)，電場力做正功，動(dòng)能増加，電勢能減卜 故 E 錯(cuò)誤，D 正確將電場線的疏密 程度可知，因此 Q 點(diǎn)電場線比 R 點(diǎn)電場線密，故 Q 點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于 R 點(diǎn)的電場強(qiáng)度.故 B 正確；故選 AD.考點(diǎn)：電場強(qiáng)度；電場線；電勢及電勢能【名師點(diǎn)睛】要能正確根據(jù)電場線、等勢線的分布情況，判斷電勢、電勢能、電場強(qiáng)度、電場力做功等物理量變化情況；沿電場線電勢降低，電場強(qiáng)度的大小與電場線的疏密有關(guān)；電場力做正功電勢能減小，動(dòng) 能增加. .15.15.（20162016 浙江金華二模）在空間O點(diǎn)固定帶正電的點(diǎn)電荷Q其電場的電場線如圖所示，在其電場中的A點(diǎn)有一個(gè)帶

16、電粒子q（重力不計(jì)）。若給帶電粒子一個(gè)垂直于OA方向的初速度Vo,在只受電場力的作用下， 以下說法中正確的是（）【參考答案】D DA.A.若q為負(fù)電荷，則q一定做圓周運(yùn)動(dòng)B.B.若q為負(fù)電荷，則q可能做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)C.C.若q為正電荷，則q的電勢能可能增大D.D.若q為正電荷，則q一定做遠(yuǎn)離O點(diǎn)的變加速曲線運(yùn)動(dòng)【容師解析】若注負(fù)電荷，只有當(dāng)粒子受到的電場力恰好和粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力大小相等時(shí)，粒子 才像勻速圓周運(yùn)動(dòng)，否則粒子就做變速曲線運(yùn)動(dòng)，所臥上錯(cuò)誤；當(dāng)粒子做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，粒子受到的電場力 的大小要改變，所決粒子做的是變加速曲線運(yùn)動(dòng)，所次 B 錯(cuò)誤 J 若 g 為正電荷，那么粒子一定會(huì)向遠(yuǎn)

17、離電 荷 Q 的方向運(yùn)動(dòng)，電場力做正功，則 G 的電勢能逐漸減小，所以 C 錯(cuò)誤,若孕為正電荷，那么粒子一定會(huì) 遠(yuǎn)離。點(diǎn)，受到的電場力的犬小逐漸減小，做變加速曲線運(yùn)動(dòng)，所以 D 正確。16.16. （20162016 湖北華師一附中等八校聯(lián)考 ）英國科學(xué)家法拉第最先嘗試用“線”描述磁場和電場，有利于形象 理解不可直接觀察的電場和磁場的強(qiáng)弱分布。如圖所示為一對(duì)等量異種點(diǎn)電荷，電荷量分別為+Q-Q實(shí)線為電場線，虛線圓的圓心O在兩電荷連線的中點(diǎn)，a、b、c、d為圓上的點(diǎn)，下列說法正確的是 （）A.A.a、b兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同B.B.b、c兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同C.C.c點(diǎn)的電勢高于d點(diǎn)的電勢D.D.d點(diǎn)

18、的電勢等于a點(diǎn)的電勢【參考答案】D D【名師解析】a、b、c、d在同一個(gè)圓上，電場線的疏密表示場強(qiáng)的強(qiáng)弱，故四點(diǎn)的場強(qiáng)大小相等，但是方向不同，選項(xiàng) A A、B B 錯(cuò)誤；沿電場線方向電勢降低，故c點(diǎn)電勢低于d點(diǎn)電勢，選項(xiàng) C C 錯(cuò)誤；a、d兩點(diǎn)關(guān)于兩電荷連線對(duì)稱，故電勢相等，選項(xiàng)D D 正確。17.17. （20152015 江蘇物理）兩個(gè)相同的負(fù)電荷和一個(gè)正電荷附近的電場線分布如圖所示，c c 是兩負(fù)電荷連線的中點(diǎn)，d d 點(diǎn)在正電荷的正上方，c c、d d 到正電荷的距離相等，則（）13（A A）. a a 點(diǎn)的電場強(qiáng)度比 b b 點(diǎn)的大（B B）. a a 點(diǎn)的電勢比 b b 點(diǎn)的高（

19、C C）. c c 點(diǎn)的電場強(qiáng)度比 d d 點(diǎn)的大（D D）. c c 點(diǎn)的電勢比 d d 點(diǎn)的低【參考答案】ACDACD【君師解析】根抿電場線的疏密表示電場強(qiáng)度的犬小可知咼點(diǎn)的電場強(qiáng)度比 b 點(diǎn)的大，匸點(diǎn)的電場強(qiáng)度比 d點(diǎn)的大，選項(xiàng) AC 正確。根據(jù)沿電場線方向電勢逐漸降低可知，整點(diǎn)的電勢比 b 點(diǎn)的低，c 點(diǎn)的電勢比日 點(diǎn)的 1 氐，選項(xiàng) B 錯(cuò)誤 D 正確。18.18.（20162016 山東濰坊一中月考）如圖所示的電場，等勢面是一簇相互平行的豎直平面，間隔均為d,各面電勢已在圖中標(biāo)出，現(xiàn)有一質(zhì)量為m的帶電小球（可視為點(diǎn)電荷）以速度vo,方向與水平方向成 4545角斜向上 射入電場，要使

20、小球做直線運(yùn)動(dòng)，則小球所帶電的電性及電荷量為（ ）-100 V 200 V -200 V 0 100 VI I I I I【參考答案】B B在水平方向，則需考慮小球的重力作用。電場線由等勢面高處指向等勢面低處，得電場線方向水平向左,U100100一mg且E=&=d。對(duì)小球受力分析：為使合力與V0在一條直線上，則得小球帶正電，且有mg= Eq,得q= =mgd故選項(xiàng) B B 正確。19.19.（多選）如圖所示，真空中M N點(diǎn)處固定有兩等量異種點(diǎn)電荷，a、b、c表示兩點(diǎn)電荷形成的電場中的3 3條等勢線，b是M N連線的中垂線，交M N于O點(diǎn)，a、c關(guān)于b對(duì)稱。點(diǎn)d、e、f、g是以O(shè)為圓心的圓 與a、c的交點(diǎn)。已知一帶正電的試探電荷從d點(diǎn)移動(dòng)到e點(diǎn)時(shí)，試探電荷的電勢能增加，則以下判斷正確A.A.負(fù)電mgd而C.C.負(fù)電mgd20B.B.正電D.D.正電mgd100100mgd200200【名師解析】要使帶電小球做直線運(yùn)動(dòng)，則其所受合力與V0應(yīng)在一條直線上，而電場力與等勢面垂直，必的是（）A.A.M點(diǎn)處固定的是正電荷B.B.d點(diǎn)的電勢低于f點(diǎn)的電勢C.C.d點(diǎn)的場強(qiáng)與f點(diǎn)的場強(qiáng)相同D.D. 將帶正電的試探電荷沿直線由d點(diǎn)移動(dòng)到f點(diǎn)，電勢能先增大后減小【參考答案】BCBC【名師解析】正電荷從孑點(diǎn)移動(dòng)到出點(diǎn)電勢能增期，則沖點(diǎn)電勢低于 R 點(diǎn)M