2023版高三物理一輪復(fù)習(xí)專(zhuān)題8靜電場(chǎng)（含2023年高考真題）

PAGEPAGE2專(zhuān)題8靜電場(chǎng)1．[2022·新課標(biāo)全國(guó)卷Ⅰ]如下圖，在正點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)中有M、N、P、F四點(diǎn)，M、N、P為直角三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，F(xiàn)為MN的中點(diǎn)，∠M＝30°.M、N、P、F四點(diǎn)處的電勢(shì)分別用φM、φN、φP、φF表示，φM＝φN，φF＝φP，點(diǎn)電荷Q在M、N、P三點(diǎn)所在平面內(nèi)，那么()A．點(diǎn)電荷Q一定在MP的連線(xiàn)上B．連接PF的線(xiàn)段一定在同一等勢(shì)面上C．將正試探電荷從P點(diǎn)搬運(yùn)到N點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功D．φP大于φM答案:AD解析：此題考查了電場(chǎng)問(wèn)題．根據(jù)題意，點(diǎn)電荷Q必在MN的中垂線(xiàn)和PF的中垂線(xiàn)的交點(diǎn)處，過(guò)F作MN的垂直平分線(xiàn)交MP于O點(diǎn)，由幾何關(guān)系可知ON恰好垂直平分PF，故點(diǎn)電荷Q一定位于O點(diǎn)，A項(xiàng)正確，由正點(diǎn)電荷的等勢(shì)面分布特點(diǎn)可知B項(xiàng)錯(cuò)誤；因?yàn)槭钦姾尚纬傻碾妶?chǎng)，將正電荷從P點(diǎn)搬運(yùn)到N點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功，C項(xiàng)錯(cuò)誤；因?yàn)槭钦姾尚纬傻碾妶?chǎng)，越靠近場(chǎng)源電荷的等勢(shì)面電勢(shì)越高，D項(xiàng)正確．2．[2022·新課標(biāo)Ⅱ卷]關(guān)于靜電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A．電場(chǎng)強(qiáng)度的方向處處與等電勢(shì)面垂直B．電場(chǎng)強(qiáng)度為零的地方，電勢(shì)也為零C．隨著電場(chǎng)強(qiáng)度的大小逐漸減小，電勢(shì)也逐漸降低D．任一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度總是指向該點(diǎn)電勢(shì)降落最快的方向答案:AD解析：由靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線(xiàn)與等勢(shì)面垂直可知A正確．電勢(shì)大小是由參考點(diǎn)和電場(chǎng)共同決定的，與場(chǎng)強(qiáng)的大小無(wú)關(guān)，B、C錯(cuò)誤．沿電場(chǎng)線(xiàn)電勢(shì)降低，且電勢(shì)降落最快的方向?yàn)殡妶?chǎng)方向，D正確．3．[2022·安徽卷]一帶電粒子在電場(chǎng)中僅受靜電力作用，做初速度為零的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)．取該直線(xiàn)為x軸，起始點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn)，其電勢(shì)能Ep與位移x的關(guān)系如右圖所示．以下圖像中合理的是()電場(chǎng)強(qiáng)度與位移關(guān)系粒子動(dòng)能與位移關(guān)系A(chǔ)B粒子速度與位移關(guān)系粒子加速度與位移關(guān)系CD答案:D解析：此題是關(guān)于圖像的“信息題〞：以圖像為載體考查電場(chǎng)的力的性質(zhì)與電場(chǎng)的能的性質(zhì)，考查理解題目的新信息并且應(yīng)用信息解決問(wèn)題的能力．根據(jù)電勢(shì)能的定義Ep＝qφ，推理電場(chǎng)強(qiáng)度,由題中電勢(shì)能隨著空間變化的圖像可知其斜率減小，因此電場(chǎng)強(qiáng)度減小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)功能關(guān)系可知?jiǎng)幽芘c電勢(shì)能的總和保持不變，開(kāi)始時(shí)電勢(shì)能減小得快，那么動(dòng)能增加得快，速度增加得快，選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤；由于加速度，電場(chǎng)強(qiáng)度減小，加速度減小．選項(xiàng)D正確．4．[2022·北京卷]如下圖，實(shí)線(xiàn)表示某靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線(xiàn)，虛線(xiàn)表示該電場(chǎng)的等勢(shì)面．以下判斷正確的選項(xiàng)是()A．1、2兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相等B．1、3兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相等C．1、2兩點(diǎn)的電勢(shì)相等D．2、3兩點(diǎn)的電勢(shì)相等答案:D解析：此題考查電場(chǎng)線(xiàn)和等勢(shì)面的相關(guān)知識(shí)．根據(jù)電場(chǎng)線(xiàn)和等勢(shì)面越密集，電場(chǎng)強(qiáng)度越大，有E1>E2＝E3，但E2和E3電場(chǎng)強(qiáng)度方向不同，故A、B錯(cuò)誤．沿著電場(chǎng)線(xiàn)方向，電勢(shì)逐漸降低，同一等勢(shì)面電勢(shì)相等，故φ1>φ2＝φ3，C錯(cuò)誤，D正確．5．[2022·全國(guó)卷]地球外表附近某區(qū)域存在大小為150N/C、方向豎直向下的電場(chǎng)．一質(zhì)量為1.00×10－4kg、帶電荷量為－1.00×10－7C的小球從靜止釋放，在電場(chǎng)區(qū)域內(nèi)下落10.0m．對(duì)此過(guò)程，該小球的電勢(shì)能和動(dòng)能的改變量分別為(重力加速度大小取9.80m/s2，忽略空氣阻力)()A．－1.50×10－4J和9.95×10－3JB．1.50×10－4J和9.95×10－3JC．－1.50×10－4J和9.65×10－3JD．1.50×10－4J和9.65×10－3J答案:D解析：此題考查功與能．設(shè)小球下落的高度為h，那么電場(chǎng)力做的功W1＝－qEh＝－1.5×10－4J，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，所以電勢(shì)能增加1.5×10－4J；重力做的功W2＝mgh＝9.8×10－3J，合力做的功W＝W1＋W2＝9.65×10－3J，根據(jù)動(dòng)能定理可知ΔEk＝W＝9.65×10－3J，因此D項(xiàng)正確．6．[2022·廣東卷]如下圖，光滑絕緣的水平桌面上，固定著一個(gè)帶電荷量為＋Q的小球P，帶電荷量分別為－q和＋2q的小球M和N，由絕緣細(xì)桿相連，靜止在桌面上，P與M相距L，P、M和N視為點(diǎn)電荷，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A．M與N的距離大于LB．P、M和N在同一直線(xiàn)上C．在P產(chǎn)生的電場(chǎng)中，M、N處的電勢(shì)相同D．M、N及細(xì)桿組成的系統(tǒng)所受合外力為零答案:BD解析：M、N處于靜止?fàn)顟B(tài)，那么M、N和桿組成的系統(tǒng)所受合外力為0，那么FPM＝FPN，即，那么有，應(yīng)選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確；由于M、N靜止不動(dòng)，P對(duì)M和對(duì)N的力應(yīng)該在一條直線(xiàn)上，應(yīng)選項(xiàng)B正確；在P產(chǎn)生電場(chǎng)中，M處電勢(shì)較高，應(yīng)選項(xiàng)C錯(cuò)誤．7．[2022·江蘇卷]如下圖，一圓環(huán)上均勻分布著正電荷，x軸垂直于環(huán)面且過(guò)圓心O.以下關(guān)于x軸上的電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)的說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是()A．O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，電勢(shì)最低B．O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，電勢(shì)最高C．從O點(diǎn)沿x軸正方向，電場(chǎng)強(qiáng)度減小，電勢(shì)升高D．從O點(diǎn)沿x軸正方向，電場(chǎng)強(qiáng)度增大，電勢(shì)降低答案:B解析：根據(jù)對(duì)稱(chēng)性，圓環(huán)上均勻分布的正電荷在圓心O點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)的合場(chǎng)強(qiáng)為零．以O(shè)點(diǎn)為原點(diǎn)，假設(shè)將一正點(diǎn)電荷輕放于x軸正半軸上，它將受到沿x軸正方向的電場(chǎng)力作用而向右運(yùn)動(dòng)，電勢(shì)能減少，故沿x軸正方向電勢(shì)降低，同理可以得到沿x軸負(fù)方向電勢(shì)降低，故O點(diǎn)的電勢(shì)最高．均勻分布著正電荷的圓環(huán)可看成由無(wú)數(shù)組關(guān)于圓心O點(diǎn)對(duì)稱(chēng)的帶正電的點(diǎn)電荷組成，由等量正點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)的特點(diǎn)和場(chǎng)強(qiáng)疊加原理可知，從O點(diǎn)沿x軸正方向，電場(chǎng)強(qiáng)度先變大后變小．綜上所述，只有選項(xiàng)B正確．8．[2022·山東卷]如下圖，半徑為R的均勻帶正電薄球殼，其上有一小孔A.殼內(nèi)的場(chǎng)強(qiáng)處處為零；殼外空間的電場(chǎng)，與將球殼上的全部電荷集中于球心O時(shí)在殼外產(chǎn)生的電場(chǎng)一樣．一帶正電的試探電荷(不計(jì)重力)從球心以初動(dòng)能Ek0沿OA方向射出．以下關(guān)于試探電荷的動(dòng)能Ek與離開(kāi)球心的距離r的關(guān)系圖線(xiàn)，可能正確的選項(xiàng)是()ABCD答案:A解析：殼內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)處處為零，試探電荷從球心運(yùn)動(dòng)到球殼處不受任何力作用，動(dòng)能不變．正的試探電荷從球殼處向外運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到類(lèi)似于球殼的全部電荷集中于球心的正點(diǎn)電荷在殼外產(chǎn)生電場(chǎng)的電場(chǎng)力作用，要加速運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能增大．沿半徑方向取相等的兩段距離，離球心越遠(yuǎn)，電場(chǎng)力的等效值越小，電場(chǎng)力做的功越小，動(dòng)能的增加量就越小，選項(xiàng)A正確．9．[2022·天津卷]如下圖，平行金屬板A、B水平正對(duì)放置，分別帶等量異號(hào)電荷．一帶電微粒水平射入板間，在重力和電場(chǎng)力共同作用下運(yùn)動(dòng)，軌跡如圖中虛線(xiàn)所示，那么()A．假設(shè)微粒帶正電荷，那么A板一定帶正電荷B．微粒從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)電勢(shì)能一定增加C．微粒從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)動(dòng)能一定增加D.微粒從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)機(jī)械能一定增加答案:C解析：此題是對(duì)帶電微粒在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)、動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律、受力分析的綜合考查，通過(guò)圖像中的運(yùn)動(dòng)軌跡，無(wú)法判斷電場(chǎng)力的方向，只能判斷出微粒所受的合外力方向豎直向下，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中合力的方向與運(yùn)動(dòng)方向的夾角為銳角，合外力做正功，微粒的動(dòng)能增加，A、B錯(cuò)誤，C正確．由于不能判斷出電場(chǎng)力的方向，所以機(jī)械能的變化也不能確定，D錯(cuò)誤．10．[2022·重慶卷]如題3圖所示為某示波管內(nèi)的聚焦電場(chǎng)，實(shí)線(xiàn)和虛線(xiàn)分別表示電場(chǎng)線(xiàn)和等勢(shì)線(xiàn)．兩電子分別從a、b兩點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)，設(shè)電場(chǎng)力對(duì)兩電子做的功分別為Wa和Wb，a、b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小分別為Ea和Eb