2020-2022年高考物理真題分專題訓練 專題09 靜電場（教師版）

試卷第=page22頁，總=sectionpages2020頁專題09靜電場【2022年高考題組】1、（2022·湖南卷·T2）如圖，四根完全相同的均勻帶正電絕緣長棒對稱放置在長方體的四條長邊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。關于長方體幾何中心O點處電場強度方向和電勢的變化，下列說法正確的是（）A.電場強度方向垂直指向a，電勢減小 B.電場強度方向垂直指向c，電勢減小C.電場強度方向垂直指向a，電勢增大 D.電場強度方向垂直指向c，電勢增大【答案】A【解析】根據(jù)對稱性可知，移去a處的絕緣棒后，電場強度方向垂直指向a，再根據(jù)電勢的疊加原理，單個點電荷在距其r處的電勢為SKIPIF1<0（取無窮遠處電勢零）現(xiàn)在撤去a處的絕緣棒后，q減小，則O點的電勢減小。故選A。2、（2022·山東卷·T3）半徑為R的絕緣細圓環(huán)固定在圖示位置，圓心位于O點，環(huán)上均勻分布著電量為Q的正電荷。點A、B、C將圓環(huán)三等分，取走A、B處兩段弧長均為SKIPIF1<0的小圓弧上的電荷。將一點電荷q置于SKIPIF1<0延長線上距O點為SKIPIF1<0的D點，O點的電場強度剛好為零。圓環(huán)上剩余電荷分布不變，q為（）A.正電荷，SKIPIF1<0 B.正電荷，SKIPIF1<0C.負電荷，SKIPIF1<0 D.負電荷，SKIPIF1<0【答案】C【解析】取走A、B處兩段弧長均為SKIPIF1<0的小圓弧上的電荷，根據(jù)對稱性可知，圓環(huán)在O點產(chǎn)生的電場強度為與A在同一直徑上的A1和與B在同一直徑上的B1產(chǎn)生的電場強度的矢量和，如圖所示，因為兩段弧長非常小，故可看成點電荷，則有SKIPIF1<0由圖可知，兩場強的夾角為SKIPIF1<0，則兩者的合場強為SKIPIF1<0根據(jù)O點的合場強為0，則放在D點的點電荷帶負電，大小為SKIPIF1<0根據(jù)SKIPIF1<0聯(lián)立解得SKIPIF1<0故選C。

3、（2022·全國甲卷·T21）地面上方某區(qū)域存在方向水平向右勻強電場，將一帶正電荷的小球自電場中Р點水平向左射出。小球所受的重力和電場力的大小相等，重力勢能和電勢能的零點均取在Р點。則射出后，（）A.小球的動能最小時，其電勢能最大B.小球的動能等于初始動能時，其電勢能最大C.小球速度的水平分量和豎直分量大小相等時，其動能最大D.從射出時刻到小球速度的水平分量為零時，重力做的功等于小球電勢能的增加量【答案】BD【解析】A．如圖所示SKIPIF1<0故等效重力SKIPIF1<0的方向與水平成SKIPIF1<0。當SKIPIF1<0時速度最小為SKIPIF1<0，由于此時SKIPIF1<0存在水平分量，電場力還可以向左做負功，故此時電勢能不是最大，故A錯誤；BD．水平方向上SKIPIF1<0在豎直方向上SKIPIF1<0由于SKIPIF1<0，得SKIPIF1<0如圖所示，小球的動能等于末動能。由于此時速度沒有水平分量，故電勢能最大。由動能定理可知SKIPIF1<0則重力做功等于小球電勢能的增加量，故BD正確；C．當如圖中v1所示時，此時速度水平分量與豎直分量相等，動能最小，故C錯誤；故選BD。4、（2022·全國乙卷·T21）一種可用于衛(wèi)星上的帶電粒子探測裝置，由兩個同軸的半圓柱形帶電導體極板（半徑分別為R和SKIPIF1<0）和探測器組成，其橫截面如圖（a）所示，點O為圓心。在截面內，極板間各點的電場強度大小與其到O點的距離成反比，方向指向O點。4個帶正電的同種粒子從極板間通過，到達探測器。不計重力。粒子1、2做圓周運動，圓的圓心為O、半徑分別為SKIPIF1<0、SKIPIF1<0；粒子3從距O點SKIPIF1<0的位置入射并從距O點SKIPIF1<0的位置出射；粒子4從距O點SKIPIF1<0的位置入射并從距O點SKIPIF1<0的位置出射，軌跡如圖（b）中虛線所示。則（）A.粒子3入射時的動能比它出射時的大B.粒子4入射時的動能比它出射時的大C.粒子1入射時的動能小于粒子2入射時的動能D.粒子1入射時的動能大于粒子3入射時的動能【答案】BD【解析】C．在截面內，極板間各點的電場強度大小與其到O點的距離成反比，可設為SKIPIF1<0帶正電的同種粒子1、2在均勻輻向電場中做勻速圓周運動，則有SKIPIF1<0，SKIPIF1<0可得SKIPIF1<0即粒子1入射時的動能等于粒子2入射時的動能，故C錯誤；A．粒子3從距O點SKIPIF1<0的位置入射并從距O點SKIPIF1<0的位置出射，做向心運動，電場力做正功，則動能增大，粒子3入射時的動能比它出射時的小，故A錯誤；B．粒子4從距O點SKIPIF1<0的位置入射并從距O點SKIPIF1<0的位置出射，做離心運動，電場力做負功，則動能減小，粒子4入射時的動能比它出射時的大，故B正確；D．粒子3做向心運動，有SKIPIF1<0可得SKIPIF1<0粒子1入射時的動能大于粒子3入射時的動能，故D正確；故選BD。5、（2022·全國乙卷·T19）如圖，兩對等量異號點電荷SKIPIF1<0、SKIPIF1<0固定于正方形的4個項點上。L、N是該正方形兩條對角線與其內切圓的交點，O為內切圓的圓心，M為切點。則（）A.L和N兩點處的電場方向相互垂直B.M點的電場方向平行于該點處的切線，方向向左C.將一帶正電的點電荷從M點移動到O點，電場力做正功D.將一帶正電的點電荷從L點移動到N點，電場力做功為零【答案】AB【解析】A．兩個正電荷在N點產(chǎn)生的場強方向由N指向O，N點處于兩負電荷連線的中垂線上，則兩負電荷在N點產(chǎn)生的場強方向由N指向O，則N點的合場強方向由N指向O，同理可知，兩個負電荷在L處產(chǎn)生的場強方向由O指向L，L點處于兩正電荷連線的中垂線上，兩正電荷在L處產(chǎn)生的場強方向由O指向L，則L處的合場方向由O指向L，由于正方向兩對角線垂直平分，則L和N兩點處的電場方向相互垂直，故A正確；B．正方向底邊的一對等量異號電荷在M點產(chǎn)生的場強方向向左，而正方形上方的一對等量異號電荷在M點產(chǎn)生的場強方向向右，由于M點離上方一對等量異號電荷距離較遠，則M點的場方向向左，故B正確；C．由圖可知，M和O點位于兩等量異號電荷的等勢線上，即M和O點電勢相等，所以將一帶正電的點電荷從M點移動到O點，電場力做功為零，故C錯誤；D．由圖可知，L點的電勢低于N點電勢，則將一帶正電的點電荷從L點移動到N點，電場力做功不為零，故D錯誤。故選AB。6、（2022·浙江6月卷·T9）如圖所示，帶等量異種電荷的兩正對平行金屬板M、N間存在勻強電場，板長為L（不考慮邊界效應）。t=0時刻，M板中點處的粒子源發(fā)射兩個速度大小為v0的相同粒子，垂直M板向右的粒子，到達N板時速度大小為SKIPIF1<0；平行M板向下的粒子，剛好從N板下端射出。不計重力和粒子間的相互作用，則（）A.M板電勢高于N板電勢B.兩個粒子的電勢能都增加C.粒子在兩板間的加速度為SKIPIF1<0D.粒子從N板下端射出的時間SKIPIF1<0【答案】C【解析】A．由于不知道兩粒子的電性，故不能確定M板和N板的電勢高低，故A錯誤；B．根據(jù)題意垂直M板向右的粒子，到達N板時速度增加，動能增加，則電場力做正功，電勢能減?。粍t平行M板向下的粒子到達N板時電場力也做正功，電勢能同樣減小，故B錯誤；CD．設兩板間距離為d，對于平行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動，有SKIPIF1<0SKIPIF1<0對于垂直M板向右的粒子，在板間做勻加速直線運動，因兩粒子相同，在電場中加速度相同，有SKIPIF1<0聯(lián)立解得SKIPIF1<0，SKIPIF1<0故C正確，D錯誤；故選C。7、（2022·浙江1月卷·T10）某種氣體—電子放大器的局部結構是由兩塊夾有絕緣介質的平行金屬薄膜構成，其上存在等間距小孔，其中相鄰兩孔截面上的電場線和等勢線的分布如圖所示。下列說法正確的是（）A.a點所在的線是等勢線B.b點的電場強度比c點大C.b、c兩點間的電勢差的值比a、c兩點間的大D.將電荷沿圖中的線從d→e→f→g移動時電場力做功為零【答案】C【解析】A．因上下為兩塊夾有絕緣介質的平行金屬薄膜，則a點所在的線是電場線，選項A錯誤；B．因c處的電場線較b點密集，則c點的電場強度比b點大，選項B錯誤；C．因bc兩處所處的線為等勢線，可知b、c兩點間的電勢差的值比a、c兩點間的大，選項C正確；D．因dg兩點在同一電場線上，電勢不相等，則將電荷沿圖中的線從d→e→f→g移動時電場力做功不為零，選項D錯誤。故選C。8、（2022·河北·T6）如圖，真空中電荷量為SKIPIF1<0和SKIPIF1<0的兩個點電荷分別位于SKIPIF1<0點與SKIPIF1<0點，形成一個以SKIPIF1<0延長線上SKIPIF1<0點為球心，電勢為零的等勢面（取無窮處電勢為零），SKIPIF1<0為SKIPIF1<0連線上的一點，S為等勢面與直線SKIPIF1<0的交點，SKIPIF1<0為等勢面上的一點，下列說法正確的是（）A.SKIPIF1<0點電勢低于SKIPIF1<0點電勢 B.SKIPIF1<0點電場強度方向指向O點C.除無窮遠處外，直線MN上還有兩個電場強度為零的點 D.將正試探電荷SKIPIF1<0從T點移到P點，靜電力做正功【答案】B【解析】A．在直線SKIPIF1<0上，左邊正電荷在SKIPIF1<0右側電場強度水平向右，右邊負電荷在直線SKIPIF1<0上電場強度水平向右，根據(jù)電場的疊加可知SKIPIF1<0間的電場強度水平向右，沿著電場線電勢逐漸降低，可知SKIPIF1<0點電勢高于等勢面與SKIPIF1<0交點處電勢，則SKIPIF1<0點電勢高于SKIPIF1<0點電勢，故A錯誤；C．由于正電荷的電荷量大于負電荷電荷量，可知在N左側電場強度不可能為零，則SKIPIF1<0右側，設SKIPIF1<0距離為SKIPIF1<0，根據(jù)SKIPIF1<0可知除無窮遠處外，直線MN電場強度為零的點只有一個，故C錯誤；D．由A選項分析可知：SKIPIF1<0點電勢低于SKIPIF1<0電勢，則正電荷在SKIPIF1<0點的電勢能低于在SKIPIF1<0電勢的電勢能，將正試探電荷SKIPIF1<0從T點移到P點，電勢能增大，靜電力做負功，故D錯誤；B．設等勢圓的半徑為SKIPIF1<0，SKIPIF1<0距離為SKIPIF1<0，SKIPIF1<0距離為SKIPIF1<0，如圖所示根據(jù)SKIPIF1<0結合電勢的疊加原理SKIPIF1<0、SKIPIF1<0滿足SKIPIF1<0SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0SKIPIF1<0由于電場強度方向垂直等勢面，可知T點的場強方向必過等勢面的圓心，O點電勢SKIPIF1<0可知SKIPIF1<0可知T點電場方向指向O點，故B正確。故選B。9、（2022·湖北·T4）密立根油滴實驗裝置如圖所示，兩塊水平放置的金屬板分別與電源的正負極相接，板間產(chǎn)生勻強電場。用一個噴霧器把密度相同的許多油滴從上板中間的小孔噴入電場，油滴從噴口噴出時由于摩擦而帶電。金屬板間電勢差為U時，電荷量為q、半徑為r的球狀油滴在板間保持靜止。若僅將金屬板間電勢差調整為2U，則在板間能保持靜止的球狀油滴所帶電荷量和半徑可以為（）A.q，r B.2q，r C.2q，2r D.4q，2r【答案】D【解析】初始狀態(tài)下，液滴處于靜止狀態(tài)時，滿足SKIPIF1<0即SKIPIF1<0AB．當電勢差調整為2U時，若液滴的半徑不變，則滿足SKIPIF1<0可得SKIPIF1<0AB錯誤；CD．當電勢差調整為2U時，若液滴的半徑變?yōu)?r時，則滿足SKIPIF1<0可得SKIPIF1<0C錯誤，D正確。故選D。10、（2022·湖北·T10）如圖所示，一帶電粒子以初速度v0沿x軸正方向從坐標原點О射入，并經(jīng)過點P（a>0，b>0）。若上述過程僅由方向平行于y軸的勻強電場實現(xiàn)，粒子從О到Р運動的時間為t1，到達Р點的動能為Ek1。若上述過程僅由方向垂直于紙面的勻強磁場實現(xiàn)，粒子從O到Р運動的時間為t2，到達Р點的動能為Ek2。下列關系式正確的是·（）A.t1<t2 B.t1>t2C.Ek1<Ek2 D.Ek1>Ek2【答案】AD【解析】AB．該過程中由方向平行于y軸的勻強電場實現(xiàn)，此時粒子做類平拋運動，沿x軸正方向做勻速直線運動；當該過程僅由方向垂直于紙面的勻強磁場實現(xiàn)時，此時粒子做勻速圓周運動，沿x軸正方向分速度在減小，根據(jù)SKIPIF1<0可知t1<t2故A正確，B錯誤。CD．該過程中由方向平行于y軸的勻強電場實現(xiàn)，此時粒子做類平拋運動，到達P點時速度大于v0；當該過程僅由方向垂直于紙面的勻強磁場實現(xiàn)時，此時粒子做勻速圓周運動，到達P點時速度等于v0，而根據(jù)SKIPIF1<0可知Ek1>Ek2故C錯誤，D正確。故選AD。11、（2022·廣東卷·T14）密立根通過觀測油滴的運動規(guī)律證明了電荷的量子性，因此獲得了1923年的諾貝爾獎。圖是密立根油滴實驗的原理示意圖，兩個水平放置、相距為d的足夠大金屬極板，上極板中央有一小孔。通過小孔噴入一些小油滴，由于碰撞或摩擦，部分油滴帶上了電荷。有兩個質量均為SKIPIF1<0、位于同一豎直線上的球形小油滴A和B，在時間t內都勻速下落了距離SKIPIF1<0。此時給兩極板加上電壓U（上極板接正極），A繼續(xù)以原速度下落，B經(jīng)過一段時間后向上勻速運動。B在勻速運動時間t內上升了距離SKIPIF1<0，隨后與A合并，形成一個球形新油滴，繼續(xù)在兩極板間運動直至勻速。已知球形油滴受到的空氣阻力大小為SKIPIF1<0，其中k為比例系數(shù)，m為油滴質量，v為油滴運動速率，不計空氣浮力，重力加速度為g。求：（1）比例系數(shù)k；（2）油滴A、B的帶電量和電性；B上升距離SKIPIF1<0電勢能的變化量；（3）新油滴勻速運動速度的大小和方向。【答案】（1）SKIPIF1<0；（2）油滴A不帶電，油滴B帶負電，電荷量為SKIPIF1<0，SKIPIF1<0；（3）見解析【解析】（1）未加電壓時，油滴勻速時的速度大小SKIPIF1<0勻速時SKIPIF1<0又SKIPIF1<0聯(lián)立可得SKIPIF1<0（2）加電壓后，油滴A的速度不變，可知油滴A不帶電，油滴B最后速度方向向上，可知油滴B所受電場力向上，極板間電場強度向下，可知油滴B帶負電，油滴B向上勻速運動時，速度大小為SKIPIF1<0根據(jù)平衡條件可得SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0根據(jù)SKIPIF1<0又SKIPIF1<0聯(lián)立解得SKIPIF1<0（3）油滴B與油滴A合并后，新油滴的質量為SKIPIF1<0，新油滴所受電場力SKIPIF1<0若SKIPIF1<0，即SKIPIF1<0可知SKIPIF1<0新油滴速度方向向上，設向上為正方向，根據(jù)動量守恒定律SKIPIF1<0可得SKIPIF1<0新油滴向上加速，達到平衡時SKIPIF1<0解得速度大小為SKIPIF1<0速度方向向上；若SKIPIF1<0，即SKIPIF1<0可知SKIPIF1<0設向下為正方向，根據(jù)動量守恒定律SKIPIF1<0可知SKIPIF1<0新油滴向下加速，達到平衡時SKIPIF1<0解得速度大小為SKIPIF1<0速度方向向下。12、（2022·河北·T14）兩塊面積和間距均足夠大的金屬板水平放置，如圖1所示，金屬板與可調電源相連形成電場，方向沿y軸正方向。在兩板之間施加磁場，方向垂直SKIPIF1<0平面向外。電場強度和磁感應強度隨時間的變化規(guī)律如圖2所示。板間O點放置一粒子源，可連續(xù)釋放質量為m、電荷量為SKIPIF1<0、初速度為零的粒子，不計重力及粒子間的相互作用，圖中物理量均為已知量。求：（1）SKIPIF1<0時刻釋放的粒子，在SKIPIF1<0時刻的位置坐標；（2）在SKIPIF1<0時間內，靜電力對SKIPIF1<0時刻釋放的粒子所做的功；（3）在SKIPIF1<0點放置一粒接收器，在SKIPIF1<0時間內什么時刻釋放的粒子在電場存在期間被捕獲?！敬鸢浮浚?）SKIPIF1<0；（2）SKIPIF1<0；（3）SKIPIF1<0，SKIPIF1<0【解析】（1）在SKIPIF1<0時間內，電場強度為SKIPIF1<0，帶電粒子在電場中加速度，根據(jù)動量定理可知SKIPIF1<0解得粒子在SKIPIF1<0時刻的速度大小為SKIPIF1<0方向豎直向上，粒子豎直向上運動的距離SKIPIF1<0在SKIPIF1<0時間內，根據(jù)粒子在磁場運動的周期SKIPIF1<0可知粒子偏轉SKIPIF1<0，速度反向，根據(jù)SKIPIF1<0可知粒子水平向右運動的距離為SKIPIF1<0粒子運動軌跡如圖所以粒子在SKIPIF1<0時刻粒子的位置坐標為SKIPIF1<0，即SKIPIF1<0；（2）在SKIPIF1<0時間內，電場強度為SKIPIF1<0，粒子受到的電場力豎直向上，在豎直方向SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0時刻粒子的速度SKIPIF1<0方向豎直向上，粒子在豎直方向上運動的距離為SKIPIF1<0在SKIPIF1<0時間內，粒子在水平方向運動的距離為SKIPIF1<0此時粒子速度方向向下，大小為SKIPIF1<0，在SKIPIF1<0時間內，電場強度為SKIPIF1<0，豎直方向SKIPIF1<0解得粒子在SKIPIF1<0時刻的速度SKIPIF1<0粒子在豎直方向運動的距離SKIPIF1<0粒子運動的軌跡如圖在SKIPIF1<0時間內，靜電力對粒子的做功大小為SKIPIF1<0電場力做正功；（3）若粒子在磁場中加速兩個半圓恰好能夠到達SKIPIF1<0點，則釋放的位置一定在SKIPIF1<0時間內，粒子加速度時間為SKIPIF1<0，在豎直方向上SKIPIF1<0SKIPIF1<0在SKIPIF1<0時間內粒子在水平方向運動的距離為SKIPIF1<0在SKIPIF1<0時間內，在豎直方向SKIPIF1<0SKIPIF1<0在SKIPIF1<0時間內，粒子在水平方向運動的距離為SKIPIF1<0接收器的位置為SKIPIF1<0，根據(jù)距離的關系可知SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0此時粒子已經(jīng)到達SKIPIF1<0點上方，粒子豎直方向減速至SKIPIF1<0用時SKIPIF1<0，則SKIPIF1<0豎直方向需要滿足SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0在一個電場加速周期之內，所以成立，所以粒子釋放的時刻為中間時刻SKIPIF1<0；若粒子經(jīng)過一個半圓到達SKIPIF1<0點，則粒子在SKIPIF1<0時間內釋放不可能，如果在SKIPIF1<0時間內釋放，經(jīng)過磁場偏轉一次的最大橫向距離，即直徑，也無法到達SKIPIF1<0點，所以考慮在SKIPIF1<0時間內釋放，假設粒子加速的時間為SKIPIF1<0，在豎直方向上SKIPIF1<0SKIPIF1<0之后粒子在SKIPIF1<0時間內轉動半軸，橫向移動距離直接到達SKIPIF1<0點的橫坐標，即SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0接下來在SKIPIF1<0過程中粒子在豎直方向減速為SKIPIF1<0的過程中SKIPIF1<0SKIPIF1<0粒子要在SKIPIF1<0點被吸收，需要滿足SKIPIF1<0代入驗證可知SKIPIF1<0在一個周期之內，說明情況成立，所以粒子釋放時刻為SKIPIF1<0?！?021年高考題組】1.(2021·山東卷)如圖甲所示，邊長為a的正方形，四個頂點上分別固定一個電荷量為SKIPIF1<0的點電荷；在SKIPIF1<0區(qū)間，x軸上電勢SKIPIF1<0的變化曲線如圖乙所示?，F(xiàn)將一電荷量為SKIPIF1<0的點電荷P置于正方形的中心O點，此時每個點電荷所受庫侖力的合力均為零。若將P沿x軸向右略微移動后，由靜止釋放，以下判斷正確的是()A.SKIPIF1<0，釋放后P將向右運動B.SKIPIF1<0，釋放后P將向左運動C.SKIPIF1<0，釋放后P將向右運動D.SKIPIF1<0，釋放后P將向左運動【答案】C【解析】【分析】【詳解】對y軸正向的點電荷，由平衡知識可得SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0因在SKIPIF1<0區(qū)間內沿x軸正向電勢升高，則場強方向沿x軸負向，則將P沿x軸正向向右略微移動后釋放，P受到向右的電場力而向右運動。故選C。2.(2021·全國卷甲卷)某電場的等勢面如圖所示，圖中a、b、c、d、e為電場中的5個點，則（）A.一正電荷從b點運動到e點，電場力做正功B.一電子從a點運動到d點，電場力做功為4eVC.b點電場強度垂直于該點所在等勢面，方向向右D.a、b、c、d四個點中，b點的電場強度大小最大【答案】BD【解析】A．由圖象可知φb=φe則正電荷從b點運動到e點，電場力不做功，A錯誤；B．由圖象可知φa=3V，φd=7V根據(jù)電場力做功與電勢能的變化關系有Wad=Epa-Epd=(φa-φd)(-e)=4eVB正確；C．沿電場線方向電勢逐漸降低，則b點處的場強方向向左，C錯誤；D．由于電場線與等勢面處處垂直，則可畫出電場線分布如下圖所示

由上圖可看出，b點電場線最密集，則b點處的場強最大，D正確。故選BD。3..(2021·全國卷乙卷)如圖（a），在一塊很大的接地金屬平板的上方固定一負電荷。由于靜電感應，在金屬平板上表面產(chǎn)生感應電荷，金屬板上方電場的等勢面如圖（b）中虛線所示，相鄰等勢面間的電勢差都相等。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力大小分別為SKIPIF1<0和SKIPIF1<0，相應的電勢能分別為SKIPIF1<0和SKIPIF1<0，則（）

A.SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0C.SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<0【答案】A【解析】由圖中等勢面的疏密程度可知SKIPIF1<0根據(jù)SKIPIF1<0可知SKIPIF1<0由題可知圖中電場線是由金屬板指向負電荷，設將該試探電荷從M點移到N點，可知電場力做正功，電勢能減小，即SKIPIF1<0故選A。4.(2021·全國卷乙卷)四個帶電粒子的電荷量和質量分別SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0它們先后以相同的速度從坐標原點沿x軸正方向射入一勻強電場中，電場方向與y軸平行，不計重力，下列描繪這四個粒子運動軌跡的圖像中，可能正確的是（）A.B.C.D.

【答案】AD【解析】帶電粒子在勻強電場中做類平拋運動，加速度SKIPIF1<0由類平拋運動規(guī)律可知，帶電粒子的在電場中運動時間為SKIPIF1<0離開電場時，帶電粒子的偏轉角的正切為SKIPIF1<0因為四個帶電的粒子的初速相同，電場強度相同，極板長度相同，所以偏轉角只與比荷有關，前面三個帶電粒子帶正電，一個帶電粒子帶負電，所以一個粒子與另外三個粒子的偏轉方向不同；SKIPIF1<0粒子與SKIPIF1<0粒子的比荷相同，所以偏轉角相同，軌跡相同，且與SKIPIF1<0粒子的比荷也相同，所以SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0三個粒子偏轉角相同，但SKIPIF1<0粒子與前兩個粒子的偏轉方向相反；SKIPIF1<0粒子的比荷與SKIPIF1<0、SKIPIF1<0粒子的比荷小，所以SKIPIF1<0粒子比SKIPIF1<0、SKIPIF1<0粒子的偏轉角小，但都帶正電，偏轉方向相同。故選AD。5.(2021·湖南卷)如圖，在SKIPIF1<0位置放置電荷量為SKIPIF1<0的正點電荷，在SKIPIF1<0位置放置電荷量為SKIPIF1<0的負點電荷，在距SKIPIF1<0為SKIPIF1<0的某點處放置正點電荷Q，使得SKIPIF1<0點的電場強度為零。則Q的位置及電荷量分別為（）

A.SKIPIF1<0，SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0，SKIPIF1<0C.SKIPIF1<0，SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<0，SKIPIF1<0【答案】B【解析】

根據(jù)點電荷場強公式SKIPIF1<0兩點量異種點電荷在P點的場強大小為SKIPIF1<0，方向如圖所示兩點量異種點電荷在P點的合場強為SKIPIF1<0，方向與+q點電荷與-q點電荷的連線平行如圖所示Q點電荷在p點的場強大小為SKIPIF1<0三點電荷的合場強為0，則SKIPIF1<0方向如圖所示，大小有SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0由幾何關系可知Q的坐標為（0，2a）故選B。6.(2021·湖南卷)如圖，圓心為SKIPIF1<0的圓處于勻強電場中，電場方向與圓平面平行，SKIPIF1<0和SKIPIF1<0為該圓直徑。將電荷量為SKIPIF1<0的粒子從SKIPIF1<0點移動到SKIPIF1<0點，電場力做功為SKIPIF1<0；若將該粒子從SKIPIF1<0點移動到SKIPIF1<0點，電場力做功為SKIPIF1<0。下列說法正確的是（）A.該勻強電場的場強方向與SKIPIF1<0平行B.將該粒子從SKIPIF1<0點移動到SKIPIF1<0點，電場力做功為SKIPIF1<0C.SKIPIF1<0點電勢低于SKIPIF1<0點電勢D.若只受電場力，從SKIPIF1<0點射入圓形電場區(qū)域的所有帶電粒子都做曲線運動【答案】AB【解析】A．由于該電場為勻強電場，可采用矢量分解的的思路，沿cd方向建立x軸，垂直與cd方向建立y軸如下圖所示在x方向有W=Exq2R在y方向有2W=EyqSKIPIF1<0R+ExqR經(jīng)過計算有Ex=SKIPIF1<0，Ey=SKIPIF1<0，E=SKIPIF1<0，tanθ=SKIPIF1<0由于電場方向與水平方向成60°，則電場與ab平行，且沿a指向b，A正確；B．該粒從d點運動到b點，電場力做的功為W′=EqSKIPIF1<0=0.5WB正確；C．沿電場線方向電勢逐漸降低，則a點的電勢高于c點的電勢，C錯誤；D．若粒子的初速度方向與ab平行則粒子做勻變速直線運動，D錯誤。故選AB。7.(2021·廣東卷)圖是某種靜電推進裝置的原理圖，發(fā)射極與吸極接在高壓電源兩端，兩極間產(chǎn)生強電場，虛線為等勢面，在強電場作用下，一帶電液滴從發(fā)射極加速飛向吸極，a、b是其路徑上的兩點，不計液滴重力，下列說法正確的是（）

A.a點的電勢比b點的低B.a點的電場強度比b點的小C.液滴在a點的加速度比在b點的小D.液滴在a點的電勢能比在b點的大【答案】D【解析】A．高壓電源左為正極，則所加強電場的場強向右，而沿著電場線電勢逐漸降低，可知SKIPIF1<0故A錯誤；B．等差等勢線的疏密反映場強的大小，由圖可知a處的等勢線較密，則SKIPIF1<0故B錯誤；C．液滴的重力不計，根據(jù)牛頓第二定律可知，液滴的加速度為SKIPIF1<0因SKIPIF1<0，可得SKIPIF1<0故C錯誤；D．液滴在電場力作用下向右加速，則電場力做正功，動能增大，電勢能減少，即SKIPIF1<0故D正確；故選D。8.(2021·河北卷)如圖，四個電荷量均為SKIPIF1<0的點電荷分別放置于菱形的四個頂點，其坐標分別為SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0和SKIPIF1<0，其中x軸上的兩個點電荷位置固定，y軸上的兩個點電荷可沿y軸對稱移動（SKIPIF1<0），下列說法正確的是（）A.除無窮遠處之外，菱形外部電場強度處處不零B.當SKIPIF1<0取某值時，可使得菱形內部只存在兩個電場強度為零的點C.當SKIPIF1<0時，將一帶負電的試探電荷由點SKIPIF1<0移至點SKIPIF1<0，靜電力做正功D.當SKIPIF1<0時，將一帶負電的試探電荷放置在點SKIPIF1<0處，其所受到的靜電力方向與x軸正方向成SKIPIF1<0傾斜向上【答案】ACD【解析】A．根據(jù)場強疊加原理可知，除無窮遠處之外，菱形外部電場強度處處不為零，選項A正確；B．因為在x軸上的兩個點電荷在O點的合場強為零，在y軸上的兩電荷，無論y0取什么值，因為關于原點對稱，則在O點的合場強也為零，在橫軸和縱軸上除原點外，出現(xiàn)合場強為零的點，根據(jù)對稱性可知，一定是成對出現(xiàn)的，關于原點對稱，所以算上原點，合場強為零的點是奇數(shù)個，不會是2個，選項B錯誤；C．由幾何關系可知，坐標為（4l，5l）的A點在第一象限內所在的虛像（線）的垂直平分線的上方；坐標為（0，-3l）的B點在第三象限內所在的虛像（線）的垂直平分線的上方，且到達虛線的距離相等，由電勢疊加可知，B點的電勢高于A點，則帶負電的試探電荷在A點的電勢能較大，從A點到B點電勢能減小，可知電場力做正功，選項C正確；D．若y0=4l，則四個點構成正方形，由對稱可知在點（l，l）處的場強一定沿著過該點與原點連線的方向上；在y軸正向和x正向上的點電荷在（l，l）處的合場強SKIPIF1<0在y軸負向和x負向上的點電荷在（l，l）處的合場強SKIPIF1<0可知（l，l）點的場強沿著MN方向且與x軸從成45°角的方向向下，將一帶負電的試探電荷放置在點SKIPIF1<0處，其所受到的靜電力方向與x軸正方向成SKIPIF1<0傾斜向上，選項D正確。故選ACD。9.(2021·浙江卷)據(jù)《自然》雜志2021年5月17日報道，中國科學家在稻城“拉索”基地（如圖）探測到迄今為止最高能量的SKIPIF1<0射線，能量值為SKIPIF1<0，即（）

A.SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0 C.SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<0【答案】D【解析】SKIPIF1<0故選D。10.(2021·浙江卷)如圖所示，在火箭發(fā)射塔周圍有鋼鐵制成的四座高塔，高塔的功能最有可能的是（）

A.探測發(fā)射臺周圍風力的大小 B.發(fā)射與航天器聯(lián)系的電磁波C.預防雷電擊中待發(fā)射的火箭 D.測量火箭發(fā)射過程的速度和加速度【答案】C【解析】在火箭發(fā)射塔周圍有鋼鐵制成的四座高塔，因鐵制的高塔有避雷作用，其功能是預防雷電擊中發(fā)射的火箭。故選C。11.(2021·浙江卷)某書中有如圖所示的圖，用來表示橫截面是“<”形導體右側的電場線和等勢面，其中a、b是同一條實線上的兩點，c是另一條實線上的一點，d是導體尖角右側表面附近的一點。下列說法正確的是（）A.實線表示電場線B.離d點最近的導體表面電荷密度最大C.“<”形導體右側表面附近電場強度方向均相同D.電荷從a點到c點再到b點電場力做功一定為零【答案】D【解析】A．處于靜電平衡的導體，是個等勢體，則整個導體為等勢體，由于電場線方向總是與等勢面垂直，所以實線不是電場線，是等勢面，則A錯誤；B．根據(jù)等勢面的疏密表示場強的強弱，則d點的場強較弱，并且電場強度越大的地方電荷密度越大，所以B錯誤；C．在“<”形導體右側表面上下部分附近電場強度方向不相同，所以C錯誤；D．由于a、b在同一等勢面上，則電荷從a點到c點再到b點電場力做功一定為零，所以D正確；故選D?！?020年高考題組】1．(2020·江蘇省高考真題)如圖所示，絕緣輕桿的兩端固定帶有等量異號電荷的小球(不計重力)。開始時，兩小球分別靜止在A、B位置?，F(xiàn)外加一勻強電場E，在靜電力作用下，小球繞輕桿中點O轉到水平位置。取O點的電勢為0。下列說法正確的有()A．電場E中A點電勢低于B點B．轉動中兩小球的電勢能始終相等C．該過程靜電力對兩小球均做負功D．該過程兩小球的總電勢能增加【答案】AB【解析】A．沿著電場線方向，電勢降低，A正確；B．由于O點的電勢為0，根據(jù)勻強電場的對稱性SKIPIF1<0又SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，所以SKIPIF1<0B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，絕緣輕桿逆時針旋轉，兩小球靜電力對兩小球均做正功，電場力做正功，電勢能減少，CD錯誤；故選AB。2．(2020·山東省高考真題)真空中有兩個固定的帶正電的點電荷，電荷量不相等。一個帶負電的試探電荷置于二者連線上的O點時，僅在電場力的作用下恰好保持靜止狀態(tài)。過O點作兩正電荷連線的垂線，以O點為圓心的圓與連線和垂線分別交于a、c和b、d，如圖所示。以下說法正確的是()A．a(chǎn)點電勢低于O點B．b點電勢低于c點C．該試探電荷在a點的電勢能大于在b點的電勢能D．該試探電荷在c點的電勢能小于在d點的電勢能【答案】BD【解析】A．由題意可知O點合場強為零，根據(jù)同種電荷之間電場線的分布可知aO之間電場線由a到O，故a點電勢高于O點電勢，故A錯誤；B．同理根據(jù)同種電荷電場線分布可知b點電視低于c點電勢，故B正確；C．根據(jù)電場線分布可知負電荷從a到b電場力做負功，電勢能增加，即該試探電荷在a點的電勢能小于在b點的電勢能，故C錯誤；D．同理根據(jù)電場線分布可知負電荷從c點到d點電場力做負功，電勢能增加，即該試探電荷在c點的電勢能小于在d點的電勢能，故D正確。故選BD。3．(2020·全國高考課標3卷)如圖，∠M是銳角三角形PMN最大的內角，電荷量為q(q>0)的點電荷固定在P點。下列說法正確的是()A．沿MN邊，從M點到N點，電場強度的大小逐漸增大B．沿MN邊，從M點到N點，電勢先增大后減小C．正電荷在M點的電勢能比其在N點的電勢能大D．將正電荷從M點移動到N點，電場力所做的總功為負【答案】BC【解析】A．點電荷的電場以點電荷為中心，向四周呈放射狀，如圖SKIPIF1<0是最大內角，所以SKIPIF1<0，根據(jù)點電荷的場強公式SKIPIF1<0(或者根據(jù)電場線的疏密程度)可知從SKIPIF1<0電場強度先增大后減小，A錯誤；B．電場線與等勢面(圖中虛線)處處垂直，沿電場線方向電勢降低，所以從SKIPIF1<0電勢先增大后減小，B正確；C．SKIPIF1<0、SKIPIF1<0兩點的電勢大小關系為SKIPIF1<0，根據(jù)電勢能的公式SKIPIF1<0可知正電荷在SKIPIF1<0點的電勢能大于在SKIPIF1<0點的電勢能，C正確；D．正電荷從SKIPIF1<0，電勢能減小，電場力所做的總功為正功，D錯誤。故選BC。4．(2020·全國高考課標2卷)如圖，豎直面內一絕緣細圓環(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)水平直徑上的兩個點，c、d為豎直直徑上的兩個點，它們與圓心的距離均相等。則()A．a(chǎn)、b兩點的場強相等 B．a(chǎn)、b兩點的電勢相等C．c、d兩點的場強相等 D．c、d兩點的電勢相等【答案】ABC【解析】BD．如下圖所示，為等量異種電荷周圍空間的電場分布圖。本題的帶電圓環(huán)，可拆解成這樣無數(shù)對等量異種電荷的電場，沿豎直直徑平行放置。它們有共同的對稱軸SKIPIF1<0，SKIPIF1<0所在的水平面與每一條電場線都垂直，即為等勢面，延伸到無限遠處，電勢為零。故在SKIPIF1<0上的點電勢為零，即SKIPIF1<0；而從M點到N點，電勢一直在降低，即SKIPIF1<0，故B正確，D錯誤；AC．上下兩側電場線分布對稱，左右兩側電場線分布也對稱，由電場的疊加原理可知AC正確；故選ABC。5．(2020·全國高考課標2卷)CT掃描是計算機X射線斷層掃描技術的簡稱，CT掃描機可用于對多種病情的探測。圖(a)是某種CT機主要部分的剖面圖，其中X射線產(chǎn)生部分的示意圖如圖(b)所示。圖(b)中M、N之間有一電子束的加速電場，虛線框內有勻強偏轉磁場；經(jīng)調節(jié)后電子束從靜止開始沿帶箭