2021屆高考物理二輪備考題型專練：電場及帶電粒子在電場中的運動（解析版）

電場及帶電粒子在電場中的運動【原卷】

1.超級電容器是電容C達到上千法拉甚至上萬法拉的大容量電容器，具有功率

密度高、充電速度快、循環(huán)壽命長等優(yōu)點。現(xiàn)采用如下圖所示的電路對某個

超級電容器充電。充電器具有控制輸出電壓和輸出電流的功能。充電過程分

為兩個階段：第一階段是恒流（即充電器輸出的電流不變）充電，當(dāng)充電器

檢測到電壓達到一定值后，進入第二階段，進行恒壓充電（即充電器輸出的

電壓不變），直到充電終止。若電阻A阻值恒定，關(guān)于充電過程，下列說法正

確的是（）

A.恒流充電時，充電器的輸出功率逐漸減小

B.恒流充電時，超級電容器兩端電壓隨時間均勻增加

C.恒壓充電時，電阻￡兩端的電壓逐漸減小

D.恒壓充電時，充電器的輸出功率逐漸增大

2.如圖所示，平行板電容器與電動勢為少的直流電源（內(nèi)阻不計）連接，下極

板接地，靜電計所帶電荷量很少，可被忽略。一帶負電油滴被固定于電容器

中的尸點?，F(xiàn)將平行板電容器的下極板豎直向下移動一小段距離，貝！I（）

靜電計-

A.平行板電容器的電容將變大

B.靜電計指針張角變小

C.帶電油滴的電勢能將減少

D.若先將上極板與電源正極的導(dǎo)線斷開，再將下極板向下移動一小段距離,

則帶電油滴所受電場力不變

3.智能手機觸摸屏多數(shù)是電容式觸摸屏，當(dāng)手指接觸屏幕上某個部位時，就會

與ITO材料構(gòu)成耦合電容，從而改變觸點處的電容大小。如圖簡化的電路，

當(dāng)改變可動膜片與固定電極的距離"，使電容C改變；當(dāng)〃變小時，下列說法

正確的是（）

B.電容C變小

C.流過K的電流從〃到〃

D.流過R的電流從b到a

4.空間存在如圖所示的靜電場，*b、c、d為電場中的四個點，則（）

A.4點的場強比〃點的大

B.d點的電勢比c點的低

C.質(zhì)子在d點的電勢能比在c點的小

D.將電子從〃點移動到〃點，電場力做正功

5.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/、6位置?，F(xiàn)外加一勻強電場區(qū)在靜電力作用下，

小球繞輕桿中點O轉(zhuǎn)到水平位置。取0點的電勢為0。下列說法正確的有（）

A.電場E中4點電勢低于B點

B.轉(zhuǎn)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

6.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0點時，僅在電場力的作用下恰好保持靜止?fàn)顟B(tài)。過0

點作兩正電荷連線的垂線，以。點為圓心的圓與連線和垂線分別交于〃、。和

b.d,如圖所示。以下說法正確的是（）

/十\

?............…羊④

A.。點電勢低于0點

B.〃點電勢低于c點

C.該試探電荷在〃點的電勢能大于在〃點的電勢能

D.該試探電荷在。點的電勢能小于在d點的電勢能

7.如圖，口〃是銳角三角形PMV最大的內(nèi)角，電荷量為0（夕＞0）的點電荷固

定在尸點。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

8.如圖，豎直面內(nèi)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?！?、

〃為圓環(huán)水平直徑上的兩個點，C、〃為豎直直徑上的兩個點，它們與圓心的

距離均相等。則（）

A.a、。兩點的場強相等B.%〃兩點的電勢相等

C.c、〃兩點的場強相等D.c、d兩點的電勢相等

A.小球受到的庫侖力水平向右，大小為k告tan2a

B.剪斷細線，小球?qū)⒀豿軸運動

C.剪斷細線，小球?qū)⒆銎綊佭\動

D.小球所處位置的電場強度大小為品

11.真空中相距為九的兩個點電荷M、7V分別固定于x軸上玉=。和々=3a的兩點,

規(guī)定x軸正向為場強的正方向，在兩者連線上各點的電場強度隨x變化的關(guān)

系如圖所示，則以下判斷正確的是（）

EA

A.M、N所帶電荷量的絕對值之比為4：1

B.沿x軸從0到加電勢逐漸降低

C.點電荷M、N為異種電荷

D.將一個帶負電的試探電荷沿X軸從0.5a移動到2.4a,該電荷的電勢能先減

小后增大

12.靜電噴漆技術(shù)具有效率高、質(zhì)量好等優(yōu)點，其裝置示意圖如圖所示。A、B

為兩塊水平放置的平行金屬板，間距41.0m,兩板間有方向豎直向上，大小

為￡=1.0X103N/C的勻強電場。在A板的中央放置一個安全接地的靜電油漆噴

槍P,油漆噴槍的半圓形噴嘴可向各個方向均勻地噴出初速度大小均為

vo=l.Om/s＞質(zhì)量均為陽=5.0X1014kg和帶電量均為q=20X1015c的帶電油漆

微粒。不計微粒所受空氣阻力及微粒間相互作用，油漆微粒最后都落在金屬板

B上。下列說法正確的是（）

A.沿水平方向噴出的微粒運動到B板所需時間為*s

B.沿不同方向噴出的微粒，從噴出至到達B板，動能變化量為2.0X10〃2j

C.若其它條件均不變，"增大為原來的2倍，噴涂面積增大為原來的2倍

D.若其它條件均不變，?增大為原來的2倍，噴涂面積減小為原來的十

13.如圖所示，平行板電容器通過一滑動變阻器A與直流電源連接，G為一零刻

度在表盤中央的靈敏電流計，閉合開關(guān)S后，下列說法正確的是（）

A.若只在兩板間插入電介質(zhì)，電容器的兩板間電壓將增大

B.若只在兩板間插入電介質(zhì)，電容器的電容將保持減小

C.若只將滑動變阻器滑片P向上移動，電容器儲存的電量將減小

D.若只將電容器下極板向下移動一小段距離，此過程電流計中有從。到」方

向的電流

14.在真空中的X軸上的原點和％=6〃處分別固定一個點電荷M、N,在x=2a處

由靜止釋放一個負點電荷夕，點電荷夕只受電場力作用沿*軸方向運動，其速

度大小與在*軸上的位置關(guān)系如圖所示，經(jīng)4〃處速度最大。則下列說法中正

確的是（）

A.點電荷M、N-*定都是正電荷

B.x軸上3a到5〃電勢是先增后減

C.點電荷M、N所帶電荷量的絕對值之比為2:1

D.x=4a處的電場強度不為零

15.如圖所示，兩金屬板M、N帶有等量異種電荷，正對且水平放置。帶正電小

球a、b以一定的速度分別從A、B兩點射入電場，兩小球恰能分別沿直線AC.

運動到。點，則下列說法正確的是（）

a④/.......二;，C

I"

b

N

A.電場中的電勢必＞%

B.小球“、。在C位置一定具有相等的電勢能

C.僅將下極板N向左平移，則小球〃、〃仍能沿直線運動

D.僅將下極板N向下平移，則小球〃、〃仍能沿直線運動

16.帶同種電荷的三個帶電小球甲、乙、丙以相同的水平速度射入接有恒定電壓

的兩水平正對金屬板之間，甲小球沿水平直線①飛出，乙小球沿曲線②剛好

打到板的邊緣，丙小球沿曲線③運動到板的中點上，不計空氣阻力及帶電小

球間的相互作用，則（）

――一…十二二二二-------①-

A、、…、、睽

A.三個小球均帶負電，且所帶電荷量大小關(guān)系為夕甲□夕乙□夕丙

B.三個小球的質(zhì)量不相等，且加甲口機乙口陽丙

C.乙和丙兩個小球，由于都打到了極板上，所以運動時間相等

D.三個小球的比荷（電荷量與質(zhì)量的比值）大小關(guān)系為亞甲口人乙口人丙

17.以下圖示中p表示質(zhì)子，e表示電子，距離其中0點的場強最大的

排布方式是（）

P0PPP0

A.A----*■B.-------

dDdD

PeP0

C.?--2D.——?

DD

18.真空中某點電荷的等勢面示意如圖，圖中相鄰等勢面間電勢差相等。下列說

法正確的是（）

A.該點電荷一定為正電荷

B.P點的場強一定比。點的場強大

c.尸點電勢一定比2點電勢低

D.正檢驗電荷在尸點比在。點的電勢能大

19.空間P、2兩點處固定電荷量絕對值相等的點電荷，其中2點處為正電荷,

尸、2兩點附近電場的等勢線分布如圖所示，a、b、c、d、e為電場中的5個

點，設(shè)無窮遠處電勢為0,則（）

A.e點的電勢大于0

B.〃點和〃點的電場強度相同

C.〃點的電勢低于d點的電勢

D.負電荷從〃點移動到c點時電勢能增加

20.如圖所示，固定在水平面上的半徑為廠的金屬圓環(huán)內(nèi)存在方向豎直向上、磁

感應(yīng)強度大小為6的勻強磁場。長為/的金屬棒，一端與圓環(huán)接觸良好，另

一端固定在豎直導(dǎo)電轉(zhuǎn)軸OO'上，隨軸以角速度。勻速轉(zhuǎn)動。在圓環(huán)的工點和

電刷間接有阻值為￡的電阻和電容為。、板間距為d的平行板電容器，有一

帶電微粒在電容器極板間處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知重力加速度為g,不計其它電阻

和摩擦，下列說法正確的是（）

A.棒產(chǎn)生的電動勢為;切“

B.微粒的電荷量與質(zhì)量之比為黑

C.電阻消耗的電功率為啤電

2A

D.電容器所帶的電荷量為hy

21.如圖所示，一質(zhì)量為用、電荷量為4（4＞。）的粒子以速度％從MN連線上

的尸點水平向右射入大小為七、方向豎直向下的勻強電場中。已知MN與水平

方向成45。角，粒子的重力可以忽略，則粒子到達MN連線上的某點時（）

,”哭\.

A

A.所用時間為學(xué)

q匕

B.速度大小為3%

c.與尸點的距離為拽始

qE

D.速度方向與豎直方向的夾角為30。

22.CT掃描是計算機X射線斷層掃描技術(shù)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〃、N之間有一電子束的加速電場，虛線

框內(nèi)有勻強偏轉(zhuǎn)磁場；經(jīng)調(diào)節(jié)后電子束從靜止開始沿帶箭頭的實線所示的方

向前進，打到靶上，產(chǎn)生X射線（如圖中帶箭頭的虛線所示）；將電子束打到

A.M處的電勢高于N處的電勢

B.增大拉、N之間的加速電壓可使P點左移

C.偏轉(zhuǎn)磁場的方向垂直于紙面向外

D.增大偏轉(zhuǎn)磁場磁感應(yīng)強度的大小可使尸點左移

23.如圖所示，在傾角為。的光滑絕緣斜面上固定一個擋板，在擋板上連接一根

勁度系數(shù)為%的絕緣輕質(zhì)彈簧，彈簧另一端與A球連接。A、B、C三小球的

質(zhì)量均為“，以=%＞。，%=-%,當(dāng)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)時，三小球等間距排

歹h已知靜電力常量為A,則（）

=、，Mga

B.彈簧伸長量為產(chǎn)s一in

C.A球受到的庫侖力大小為2Mg

D.相鄰兩小球間距為」念

24.如圖所示，電子以某一初速度沿兩塊平行板的中線方向射入偏轉(zhuǎn)電場中，已

知極板長度/,間距"，電子質(zhì)量如電荷量e。若電子恰好從極板邊緣射出

電場，由以上條件可以求出的是（）

+++

d€)■—**

i________

A.偏轉(zhuǎn)電壓B.偏轉(zhuǎn)的角度C.射出電場速度D.電場中運動的時間

25.如圖，一質(zhì)量加=lxlO《kg、帶電荷量q=-2X10YC的微粒以初速度大小％豎直

向上從4點射入一水平向右的勻強電場，當(dāng)微粒運動到比A點高〃=0.2m的5

點時，速度大小為九，方向水平。g取10曲，求：

(1)微粒的初速度大?。?

(2)48兩點間的電勢差〃期；

(3)勻強電場的場強大小E。

A

26.如圖所示，空間存在足夠大的水平向右的勻強電場，力6為豎直面內(nèi)的光滑

絕緣半圓軌道，一帶電小球靜止在:圓軌道力。的中點，小球獲得一個瞬時速

度后，沿圓軌道向左運動，并以速度1從6點離開軌道，此后再也未與軌道

接觸。已知小球質(zhì)量為相，所帶電荷量為心重力加速度為g,求：

(1)電場強度的大小E;

(2)小球離開軌道后的速度最小值。

27.如圖所示，帶異種電荷的平行金屬板A、B相距為d=12cm,C、D為電場

中的兩點，且。、與兩點間的距離/=5cm,。、D連線和電場強度方向夾角為

60°o已知質(zhì)子從C點移到。點的過程中電場力做功為衿1.6X10“8j,質(zhì)子

的電荷量e=1.6X6049c,求:

(1)勻強電場的電場強度大小E；

(2)A、B兩板間的電勢差UAB。

I、

''?D

*I

28.如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一質(zhì)量股=0.6kg、電荷量夕=+3X10-3c的帶電的

小球，用一根長上=0.2m且不可伸長的絕緣輕細線系在一方向水平向右、分布

的區(qū)域足夠大的勻強電場中的O點.已知力、0、。三點等高，且O4=0C=L

若將帶電小球從/點無初速度釋放，小球到達最低點B時速度恰好為零，取

I2

^=10m/so

(1)求小球從力點由靜止釋放運動到6點的過程中速度最大時細線的拉力大小;

(2)若將帶電小球從。點無初速度釋放，求小球到達4點時的速度。

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

C()—A_>

0----------5-O

------A

29.如圖所示，半徑K=0.8m的;光滑絕緣圓弧軌道尸。固定在豎直平面內(nèi)，Q

點的切線水平，質(zhì)量帆=6xl0-2kg,帶電量0=8x10%從與圓心o等高的尸點由

靜止釋放，從2點進入極板間距48xl0-2m的兩水平平行板電容器后，剛好

能在水平方向做勻速直線運動，且此時電動機剛好能正常工作。已知電源電

動勢￡=15V、內(nèi)阻尸1。、定值電阻島=6。、電動機線圈電阻小=0.6。，取

2

^=10m/so求:

(1)小球到達。點時的速度大小;

⑵電動機輸出的機械功率。

30.在直角坐標(biāo)系中，第一象限存在水平向左的勻強電場，電場強度大小為

E,第二象限存在豎直向下的勻強電場。一帶電荷量為“、質(zhì)量為陽的粒子

(不計重力)從點0W)靜止釋放，恰好能通過4-240)點。

(1)求第二象限內(nèi)勻強電場的電場強度E的大小。

(2)若從第一象限由靜止釋放的粒子都能經(jīng)過力點，則釋放點的坐標(biāo)值(X>)的X、

y應(yīng)滿足什么關(guān)系？并求出這些粒子到達A點時的速度最小值vmin。

E,—一

、'、'''''、，'[____________

A0x

31.如圖所示，ABC是固定在豎直平面內(nèi)的絕緣圓弧軌道，圓弧半徑為R。A點

與圓心。等高，8、。點處于豎直直徑的兩端。尸人是一段絕緣的豎直圓管，兩

者在A點平滑連接，整個裝置處于方向水平向右的勻強電場中.一質(zhì)量為加、

電荷量為”的小球從管內(nèi)與C點等高處由靜止釋放，一段時間后小球離開圓

管進入圓弧軌道運動。已知勻強電場的電場強度￡=%(g為重力加速度)，

q

小球運動過程中的電荷量保持不變，忽略圓管和軌道的摩擦阻力。求：

(1)小球到達8點時速度的大小；

(2)小球到達8點時對圓弧軌道的壓力；

(3)請通過計算判斷小球能否通過圓弧軌道上的。點。

32.多反射飛行時間質(zhì)譜儀是一種測量離子質(zhì)量的新型實驗儀器，其基本原理如

圖所示，從離子源/處飄出的離子初速度不計，經(jīng)電壓為U的勻強電場加速

后射入質(zhì)量分析器。質(zhì)量分析器由兩個反射區(qū)和長為/的漂移管(無場區(qū)域)

構(gòu)成，開始時反射區(qū)1、2均未加電場，當(dāng)離子第一次進入漂移管時，兩反射

區(qū)開始加上電場強度大小相等、方向相反的勻強電場，其電場強度足夠大，

使得進入反射區(qū)的離子能夠反射回漂移管。離子在質(zhì)量分析器中經(jīng)多次往復(fù)

即將進入反射區(qū)2時，撤去反射區(qū)的電場，離子打在熒光屏6上被探測到，

可測得離子從4到6的總飛行時間。設(shè)實驗所用離子的電荷量均為公不計

離子重力。

(1)求質(zhì)量為陽的離子第一次通過漂移管所用的時間小

(2)反射區(qū)加上電場，電場強度大小為E,求離子能進入反射區(qū)的最大距離x；

(3)已知質(zhì)量為人的離子總飛行時間為「。，待測離子的總飛行時間為乙，兩種

離子在質(zhì)量分析器中反射相同次數(shù)，求待測離子質(zhì)量叫。

33.在一柱形區(qū)域內(nèi)有勻強電場，柱的橫截面積是以0為圓心，半徑為A的圓，

為圓的直徑，如圖所示。質(zhì)量為加，電荷量為夕(夕＞0)的帶電粒子在紙

面內(nèi)自4點先后以不同的速度進入電場，速度方向與電場的方向垂直。已知

剛進入電場時速度為零的粒子，自圓周上的。點以速率網(wǎng)穿出電場，力。與

45的夾角〃=60。。運動中粒子僅受電場力作用。

(1)求電場強度的大?。?/p>

(2)為使粒子穿過電場后的動能增量最大，該粒子進入電場時的速度應(yīng)為多

大？

(3)為使粒子穿過電場前后動量變化量的大小為利以，該粒子進入電場時的

速度應(yīng)為多大？

電場及帶電粒子在電場中的運動

1.超級電容器是電容C達到上千法拉甚至上萬法拉的大容量電容器，具有功率

密度高、充電速度快、循環(huán)壽命長等優(yōu)點。現(xiàn)采用如下圖所示的電路對某個

超級電容器充電。充電器具有控制輸出電壓和輸出電流的功能。充電過程分

為兩個階段：第一階段是恒流(即充電器輸出的電流不變)充電，當(dāng)充電器

檢測到電壓達到一定值后，進入第二階段，進行恒壓充電(即充電器輸出的

電壓不變），直到充電終止。若電阻K阻值恒定，關(guān)于充電過程，下列說法正

確的是（）

A.恒流充電時,充電器的輸出功率逐漸減小

恒流充電時,超級電容器兩端電壓隨時間均勻增加

C.恒壓充電時,電阻A兩端的電壓逐漸減小

D.恒壓充電時,充電器的輸出功率逐漸增大

【答案】BC

【詳解】

A.恒流充電時，電壓逐漸升高，電流不變，則輸出功率

P=UI-12R

由上可知輸出功率增大，故A錯誤；

B.根據(jù)

Q=CU

Q=h

得

U=-t

c

由上知超級電容器兩端電壓隨時間均勻增加，故B正確；

C.恒壓充電時，充電器輸出電壓不變，隨著電容器充電電路中電流逐漸減小,

則

UR=1R

可知電阻R兩端的電壓逐漸減小，故C正確；

D.根據(jù)

P=UI

可知充電器的輸出功率逐漸減小，故D錯誤。

故選BCo

2.如圖所示，平行板電容器與電動勢為少的直流電源（內(nèi)阻不計）連接，下極

板接地，靜電計所帶電荷量很少，可被忽略。一帶負電油滴被固定于電容器

中的尸點?，F(xiàn)將平行板電容器的下極板豎直向下移動一小段距離，則（）

B.靜電計指針張角變小

C.帶電油滴的電勢能將減少

D.若先將上極板與電源正極的導(dǎo)線斷開，再將下極板向下移動一小段距離,

則帶電油滴所受電場力不變

【答案】CD

【詳解】

A.根據(jù)

C=-^-

4兀kd

知，d增大,則電容減小，故A錯誤;

B.靜電計測量的是電容器兩端的電勢差，因為電容器始終與電源相連，則電

勢差不變，所以靜電計指針張角不變，故B錯誤；

C.電勢差U不變，d增大,據(jù)

E=5

d

知電場強度減小，尸點與上極板的電勢差減小，則尸點的電勢增大，因為該電

荷為負電荷，則電勢能減小，故C正確；

D.電容器與電源斷開，則電荷量不變，d改變，根據(jù)

E*二Q=4成。

dCdsS

知電場強度不變，則油滴所受電場力不變，故D正確；

故選CDo

3.智能手機觸摸屏多數(shù)是電容式觸摸屏，當(dāng)手指接觸屏幕上某個部位時，就會

與ITO材料構(gòu)成耦合電容，從而改變觸點處的電容大小。如圖簡化的電路，

當(dāng)改變可動膜片與固定電極的距離"，使電容。改變；當(dāng)〃變小時，下列說法

正確的是（）

B.電容C變小

C.流過K的電流從〃到〃

D.流過R的電流從h到a

【答案】AC

【詳解】

根據(jù)

C=-^-

^7tkd

可知，當(dāng)"變小時，。變大；根據(jù)

Q=CU

可知，電容器帶電量增加，電容器充電，流過￡的電流從。到兒

故選ACo

A.〃點的場強比〃點的大

B.d點的電勢比c點的低

C.質(zhì)子在d點的電勢能比在c點的小

D.將電子從〃點移動到〃點，電場力做正功

【答案】AD

【詳解】

A.根據(jù)電場線的疏密程度表示電場強度的大小，可知〃點的電場線比。點的

電場線更密，故”點的場強比〃點的場強大，故A正確；

B.根據(jù)沿著電場線方向電勢不斷降低，可知d點的電勢比。點的電勢高，故

B錯誤；

C.根據(jù)正電荷在電勢越高的點，電勢能越大，可知質(zhì)子在d點的電勢能比在

。點的電勢能大，故c錯誤；

D.由圖可知，”點的電勢低于〃點的電勢，而負電荷在電勢越低的點電勢能

越大，故電子在〃點的電勢能高于在〃點的電勢能，所以將電子從〃點移動到

b點，電勢能減小，故電場力做正功，故D正確。

故選ADo

5.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，兩小球分別靜止在力、6位置?，F(xiàn)外加一勻強電場及在靜電力作用下，

小球繞輕桿中點。轉(zhuǎn)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4點電勢低于6點

B.轉(zhuǎn)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

【詳解】

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，電勢

/=一%

又私=-%,Ep=q（p,所以電勢能

EpA=EpB

B正確；

CD.A.5位置的小球受到的靜電力分別水平向右、水平向左，絕緣輕桿順時

針旋轉(zhuǎn)，兩小球受到的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ABo

6.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?fàn)顟B(tài)。過O

點作兩正電荷連線的垂線，以。點為圓心的圓與連線和垂線分別交于〃、。和

〃、d,如圖所示。以下說法正確的是（）

b\

8...............

7”

d\

A.〃點電勢低于O點

B.〃點電勢低于c點

C.該試探電荷在〃點的電勢能大于在力點的電勢能

D.該試探電荷在。點的電勢能小于在〃點的電勢能

【答案】BD

【詳解】

A.由題意可知。點合場強為零，根據(jù)同種電荷之間電場線的分布可知“。之

間電場線由〃到O,故〃點電勢高于o點電勢，故A錯誤；

B.同理可得，c點電勢高于O點電勢，兩個固定電荷在〃O射線上的點電場方

向斜向上，故〃點電勢低于。點電勢，則〃點電勢低于c點，故B正確。

C.“點電勢高于O點電勢，〃點電勢低于o點電勢，則〃點電勢高于萬點，

試探電荷為負電荷，故該試探電荷在〃點的電勢能小于在〃點的電勢能，故c

錯誤；

D.根據(jù)電荷電場的對稱分布可得，兩點電勢相同，則c點電勢高于1點，

試探電荷為負電荷，則該試探電荷在c點的電勢能小于在d點的電勢能，故D

正確。

故選BDo

7.如圖，□〃是銳角三角形尸/MN最大的內(nèi)角，電荷量為［（夕＞0）的點電荷固

定在尸點。下列說法正確的是（）

A.沿邊，從M點到N點，電場強度的大小逐漸增大

B.沿施V邊，從"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〃點移動到N點，電場力所做的總功為負

【答案】BC

【詳解】

A.點電荷的電場以點電荷為中心，向四周呈放射狀，如圖

NM是最大內(nèi)角，所以PN>PM,根據(jù)點電荷的場強公式七=左烏（或者根據(jù)電

r

場線的疏密程度）可知從M-N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

電勢先增大后減小，B正確；

C.M、N兩點的電勢大小關(guān)系為%>為,根據(jù)電勢能的公式與=處可知正電

荷在M點的電勢能大于在N點的電勢能，C正確；

D.正電荷從電勢能減小，電場力所做的總功為正功，D錯誤。

故選BCO

8.如圖，豎直面內(nèi)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?！?、

〃為圓環(huán)水平直徑上的兩個點，c、〃為豎直直徑上的兩個點，它們與圓心的

距離均相等。則（）

A.a、b兩點的場強相等B.“、5兩點的電勢相等

C.c、〃兩點的場強相等D.c、d兩點的電勢相等

【答案】ABC

【詳解】

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PP,PP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PP上的點電勢為零，即C=G=。；而從M點到

N點，電勢一直在降低，即牡＞為，故B正確，D錯誤；

AC.上下兩側(cè)電場線分布對稱，左右兩側(cè)電場線分布也對稱，由電場的疊加

原理可知AC正確；

故選ABCo

9.如圖所示，固定的點電荷+。下方有一足夠大的接地金屬板，在點電荷+2的

正下方金屬板的上表面外側(cè)、內(nèi)側(cè)各取一點力、B,可認(rèn)為力、6兩點到點電

荷+2的距離均為"，靜電力常量為上關(guān)于此靜電感應(yīng)現(xiàn)象判斷正確的是（）

------r

A.金屬板的下表面一定帶正電

B.4點場強大小等于華

C.金屬板上感應(yīng)電荷在B點場強大小等于0

D.金屬板上感應(yīng)電荷在8點場強大小等于是學(xué)

【答案】D

【詳解】

A.大地為遠端，所以金屬板下表面無電荷，故A錯誤；

CD.金屬板達到靜電平衡時，導(dǎo)體內(nèi)合場強為0,所以感應(yīng)電荷在8點的場

強與+。在6點場強華等大反向，故C錯誤，D正確；

B.根據(jù)鏡像原理，感應(yīng)電荷在力點場強大小為孥，與點電荷的場強疊加后，

合場強為半，B錯。

故選D。

10.豎直平面內(nèi)有一均勻帶電的圓形薄板，半徑為R,帶電量為?，F(xiàn)

將一帶電量為夕的小球，用絕緣細線連在薄板最高處，帶電小球不影響薄板

上電荷分布，過圓心垂直于薄板建立X軸，如圖所示。小球靜止時球心恰位

于X軸上，細線與水平方向夾角為a,小球質(zhì)量為陰，重力加速度為g,下列

A.小球受到的庫侖力水平向右，大小為上號tan2a

B.剪斷細線，小球?qū)⒀豿軸運動

C.剪斷細線，小球?qū)⒆銎綊佭\動

D.小球所處位置的電場強度大小為^

qtailex

【答案】D

【詳解】

A.帶電圓板不能當(dāng)作點電荷，不能使用庫侖定律，故A錯誤；

BCD.對小球做受力分析，如圖所示，小球受重力、電場力和繩子拉力作用,

根據(jù)對稱性，電場力一定沿*軸正方向，電場力和重力合力沿細線延長線，由

力的合成可知

tana=—

現(xiàn)

解得

E=4-

qtana

剪斷細線小球受重力和電場力作用，故不能沿X軸運動；剪斷細線時小球無初

速度，不可能做平拋運動，故BC錯誤D正確。

故選D。

11.真空中相距為九的兩個點電荷/、N分別固定于x軸上玉=。和%=3a的兩點,

規(guī)定x軸正向為場強的正方向，在兩者連線上各點的電場強度隨*變化的關(guān)

系如圖所示，則以下判斷正確的是（）

A.M、N所帶電荷量的絕對值之比為4：1

B.沿*軸從0到3a電勢逐漸降低

C.點電荷〃、N為異種電荷

D.將一個帶負電的試探電荷沿X軸從0.5a移動到2.4a,該電荷的電勢能先減

小后增大

【答案】A

【詳解】

AC.若兩電荷為異種電荷，在x=2〃處，電場強度不可能為0,故兩電荷為同

種電荷；2。處合場強為0,由

E=k冬

r

知

Q”_ON

才―”

所以MLJN所帶電荷量的絕對值之比為4口1,故A正確，C錯誤；

B.選沿x軸方向為正方向口0口2”電場為正，方向向右，而沿電場線方向電勢

降低，即從。到2〃電勢降低；2〃口3”電場為負，方向向左，則從2“點到34

點電勢升高，故B錯誤；

D.將一個負點電荷沿x軸從0.5“移動到2.4k電勢先減小后增大，所以該電

荷的電勢能先增大后減小，故D錯誤；

故選A。

12.靜電噴漆技術(shù)具有效率高、質(zhì)量好等優(yōu)點，其裝置示意圖如圖所示。A、B

為兩塊水平放置的平行金屬板，間距"LOm,兩板間有方向豎直向上，大小

為￡=1.0X103N/C的勻強電場。在A板的中央放置一個安全接地的靜電油漆噴

槍P,油漆噴槍的半圓形噴嘴可向各個方向均勻地噴出初速度大小均為

vo=l.Om/s＞質(zhì)量均為/M=5.0X10',4kg和帶電量均為^=-2.0X1015C的帶電油漆

微粒。不計微粒所受空氣阻力及微粒間相互作用，油漆微粒最后都落在金屬板

B上。下列說法正確的是（）

廠

Ta

B

A.沿水平方向噴出的微粒運動到B板所需時間為*s

B.沿不同方向噴出的微粒，從噴出至到達B板，動能變化量為2.0X10」2j

C.若其它條件均不變，d增大為原來的2倍，噴涂面積增大為原來的2倍

D.若其它條件均不變，￡增大為原來的2倍，噴涂面積減小為原來的5

【答案】C

【詳解】

A.每個沿水平方向噴出的微粒都做類平拋運動，加速度

。=處整=50m/s2

m

則在豎直方向上

d=—at2

2

解得

t=2s

B.向不同方向噴出的微粒，動能定理得

AEk-qEd+mgd=2.5x1O*j

B錯誤；

C.〃增加為原來的2倍，根據(jù)

d--ar

2

可知運動時間增大為原來的加倍，噴涂半徑

L=vot

變?yōu)樵瓉淼难叮瑒t噴涂面積變?yōu)樵瓉淼?倍，C正確；

D.￡增加為原來的2倍，加速度

m

運動時間變?yōu)樵瓉淼暮?，噴涂半徑變?yōu)樵瓉淼氖?，噴涂面積減小為原來的看，

D錯誤。

故選C。

13.如圖所示，平行板電容器通過一滑動變阻器A與直流電源連接，G為一零刻

度在表盤中央的靈敏電流計，閉合開關(guān)S后，下列說法正確的是（）

*

—?P\\K--

IIVE

A.若只在兩板間插入電介質(zhì)，電容器的兩板間電壓將增大

B.若只在兩板間插入電介質(zhì)，電容器的電容將保持減小

C.若只將滑動變阻器滑片P向上移動，電容器儲存的電量將減小

D.若只將電容器下極板向下移動一小段距離，此過程電流計中有從〃到〃方

向的電流

【答案】D

【詳解】

AB.閉合開關(guān)S后，電容器板間電壓等于變阻器下部分電阻的電壓，保持不

變，若只在兩板間插入電介質(zhì)，°=麻，電容器的電容將增大。故AB錯誤；

C.若只將滑動變阻器滑片P向上移動，電容器極板間電壓增大，則電容器所

帶電荷增多，故C錯誤；

D.若只將電容器下極板向下移動一小段距離，板間距離增大，電容減小，而

電壓不變，則電容器所帶電量減小，電容器放電。由于上極板帶正電，所以此

過程電流計中有從b到。方向的電流，故D正確;

故選D。

14.在真空中的x軸上的原點和x=6〃處分別固定一個點電荷M、N,在x=2。處

由靜止釋放一個負點電荷夕，點電荷夕只受電場力作用沿x軸方向運動，其速

度大小與在x軸上的位置關(guān)系如圖所示，經(jīng)4〃處速度最大。則下列說法中正

確的是（）

A.點電荷M、N一定都是正電荷

B.x軸上3a到5a電勢是先增后減

C.點電荷M、N所帶電荷量的絕對值之比為2:1

D.x=4a處的電場強度不為零

【答案】B

【詳解】

A.該電荷從2〃到4〃運動過程速度增大，即合外力向右，在4a到6a的運動

過程速度減小，即合外力向左。從2〃到6〃的運動過程，由庫侖定律廠=第可

知：M對該電荷的作用力減小，N對該電核的作用力增大，方向不變，故M

對該電荷的作用力向右，N對該電荷的作用力向左，所以，點電荷M、N都是

負電荷，故A錯誤；

B.該電荷運動過程只有電場力做功，故有動能定理可知：從3“到5”，電場

力先做正功，后做負功，那么該電荷的電勢能先減小后增大，由于該電荷是負

電荷，故電勢是先增大后減小，故B正確；

CD.由圖可知，在4〃處，合力為零，即電場強度為0,則有

kQ^q_kQ^q

(4萬一(2a)2

解得

QM~4QN

故CD錯誤。

故選B。

15.如圖所示，兩金屬板M、N帶有等量異種電荷，正對且水平放置。帶正電小

球a、b以一定的速度分別從A、B兩點射入電場，兩小球恰能分別沿直線AC.

運動到。點，則下列說法正確的是()

。④4......7c

b

N

A.電場中的電勢夕＜?＞%

B.小球“、。在C位置一定具有相等的電勢能

C.僅將下極板N向左平移，則小球〃、〃仍能沿直線運動

D.僅將下極板N向下平移，則小球〃、〃仍能沿直線運動

【答案】D

【詳解】

A.帶正電的小球〃沿AC運動，則受向上的電場力，可知上極板帶負電，電

場線豎直向上，沿電場線電勢降低，可知。3＞生，A錯誤；

B.兩球做直線運動，則滿足關(guān)系

則兩球帶電量不一定相等，則小球。、〃在。位置具有的電勢能不一定相等，

B錯誤；

CD.根據(jù)

E=U=Q=Q=4成0

￡Sd~￡S

4兀kd

兩極板帶電量。一定，僅將下極板N向左平移，則S減小，￡變大，則小球a、

。不能沿直線運動；僅將下極板N向下平移，則E不變，小球。、。仍能沿直

線運動，C錯誤，D正確。

故選D。

16.帶同種電荷的三個帶電小球甲、乙、丙以相同的水平速度射入接有恒定電壓

的兩水平正對金屬板之間，甲小球沿水平直線①飛出，乙小球沿曲線②剛好

打到板的邊緣，丙小球沿曲線③運動到板的中點上，不計空氣阻力及帶電小

球間的相互作用，則（）

―X。①

―一十二二二二--------

I::

i_

A.三個小球均帶負電，且所帶電荷量大小關(guān)系為夕甲口鄉(xiāng)乙丙

B.三個小球的質(zhì)量不相等，且機甲乙□/?丙

C.乙和丙兩個小球，由于都打到了極板上，所以運動時間相等

D.三個小球的比荷（電荷量與質(zhì)量的比值）大小關(guān)系為A甲口左乙口4丙

【答案】D

【詳解】

AB.甲小球在重力和電場力作用下沿水平方向做直線運動，則電場力與重力

平衡，即小球帶負電，小球運動受電荷量和質(zhì)量的共同影響，故無法比較電荷

量和質(zhì)量大小關(guān)系，故AB錯誤；

C.三個小球水平方向的速度相同，且乙和丙小球做類平拋運動，則水平方向

有

二球初速度丫0相同，由于/=包>X丙，故所用時間為4P=?乙〉，丙，故C錯誤。

D.對乙和丙兩個小球，在豎直方向做初速度零的勻加速直線運動，則有

y=—ar

2

兩球豎直方向的位移相同，因吆>/，所以%>。丙；根據(jù)牛頓第二定律有

mg—qE=ma

解得

a-g--E=g-kE

m

由于。丙〉a乙，則%（七，又甲球在豎直方向的加速度為零，則有a乙〉。丙，則

k乙<鬲?,綜上可得左丙<左乙<褊，故D正確。

故選D。

17.以下圖示中p表示質(zhì)子，e表示電子，距離其中0點的場強最大的

排布方式是（）

P0

A.

DD

e0ePO

C.6---?D.A?一?—?—?一.一?一.9

DdD

【答案】c

【詳解】

根據(jù)質(zhì)子或電子電荷產(chǎn)生的電場強度

Fke

E=rr

電場是矢量，疊加時滿足平行四邊形法則。圖A中0點的電場強度

_keke

萬

圖B中0點的電場強度

_keke

2~(d+D)2+~b^

圖C中0點的電場強度

圖D中O點的電場強度

_keke

顯然片最大，C正確，ABD錯誤。

故選C。

18.真空中某點電荷的等勢面示意如圖，圖中相鄰等勢面間電勢差相等。下列說

法正確的是()

A.該點電荷一定為正電荷

B.P點的場強一定比。點的場強大

c.尸點電勢一定比2點電勢低

D.正檢驗電荷在尸點比在。點的電勢能大

【答案】B

【詳解】

A.正電荷和負電荷周圍的等勢面都為一組同心球殼，該點電荷不一定為正電

荷，故A錯誤；

B.相鄰等勢面間電勢差相等，尸點附近的等差等勢面更加密集，故尸點的場

強一定比2點的場強大，故B正確；

C.正電荷和負電荷周圍的等勢面都為一組同心球殼，若為正點電荷，則P點

電勢一定比。點電勢高，故C錯誤；

D.從等勢面的情況無法判斷該點電荷為正點電荷還是負點電荷，無法判斷尸

點電勢與。點電勢的高低，就無法判斷正檢驗電荷在P點和在。點的電勢能

的大小，故D錯誤。

故選B。

19.空間P、。兩點處固定電荷量絕對值相等的點電荷，其中。點處為正電荷,

尸、2兩點附近電場的等勢線分布如圖所示，a、b、c、d、e為電場中的5個

點，設(shè)無窮遠處電勢為0,則（）

B.〃點和。點的電場強度相同

C.〃點的電勢低于d點的電勢

D.負電荷從〃點移動到c點時電勢能增加

【答案】D

【詳解】

A.根據(jù)電場線與等勢面垂直關(guān)系，可判斷尸點處為負電荷，無窮遠處電勢為

0,e點在尸。連線的中垂線上，則0=0,A錯誤；

B.a、〃兩點電場強度大小相同，方向不同，則“、。兩點電場強度不同，B

錯誤；

C.從。到尸電勢逐漸降低，則例〉僅，C錯誤；

D.由心＞",負電荷從〃到c電場力做負功，電勢能增加，D正確。

故選D。

20.如圖所示，固定在水平面上的半徑為r的金屬圓環(huán)內(nèi)存在方向豎直向上、磁

感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場。長為/的金屬棒，一端與圓環(huán)接觸良好，另

一端固定在豎直導(dǎo)電轉(zhuǎn)軸。。'上，隨軸以角速度。勻速轉(zhuǎn)動。在圓環(huán)的力點和

電刷間接有阻值為K的電阻和電容為。、板間距為d的平行板電容器，有一

帶電微粒在電容器極板間處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知重力加速度為g,不計其它電阻

和摩擦，下列說法正確的是（）

A.棒產(chǎn)生的電動勢為:8/2。

B.微粒的電荷量與質(zhì)量之比為黑

C.電阻消耗的電功率為嗎包

D.電容器所帶的電荷量為

【答案】B

【詳解】

A.如圖所示，金屬棒繞。。，軸切割磁感線轉(zhuǎn)動，棒產(chǎn)生的電動勢

E=Br-竺=-Br'（o

22

A錯誤；

B.電容器兩極板間電壓等于電源電動勢E,帶電微粒在兩極板間處于靜止?fàn)?/p>

態(tài)，則

E

q-j=mg

即

_￡=絲=dg=2dg

mE12Br~a)

-BDrco

2

B正確；

C.電阻消耗的功率

E2B2r4①2

nr=----=-----------

R4R

C錯誤；

D.電容器所帶的電荷量

CBr2co

Q=CE=

2

D錯誤。

故選B。

21.如圖所示，一質(zhì)量為機、電荷量為4（4＞。）的粒子以速度％從MN連線上

的尸點水平向右射入大小為七、方向豎直向下的勻強電場中。已知與水平

方向成45。角，粒子的重力可以忽略，則粒子到達MN連線上的某點時（）

A.所用時間為景

q匕

B.速度大小為3%

C.與尸點的距離為空些

D.速度方向與豎直方向的夾角為30。

【答案】C

【詳解】

A.粒子在電場中做類平拋運動，水平方向

豎直方向

U2mt

由

tan45°=2

X

可得

2mv

t_0

Eq

故A錯誤；

B.由于

Eq_

。=一，=2%

m

故粒子速度大小為

v=J%-+y；=逐%

故B錯誤；

C.由幾何關(guān)系可知，到尸點的距離為

L二瓜

Eq

故C正確；

D.由于平拋推論可知，tana=2tan凡可知速度正切

tana=2tan45°=2>tan60°

可知速度方向與豎直方向的夾角小于30。，故D錯誤。

故選C。

22.CT掃描是計算機X射線斷層掃描技術(shù)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V、N之間有一電子束的加速電場，虛線

框內(nèi)有勻強偏轉(zhuǎn)磁場；經(jīng)調(diào)節(jié)后電子束從靜止開始沿帶箭頭的實線所示的方

向前進，打到靶上，產(chǎn)生X射線（如圖中帶箭頭的虛線所示）；將電子束打到

A.M處的電勢高于N處的電勢

B.增大M、N之間的加速電壓可使尸點左移

C.偏轉(zhuǎn)磁場的方向垂直于紙面向外

D.增大偏轉(zhuǎn)磁場磁感應(yīng)強度的大小可使尸點左移

【答案】D

【詳解】

A.由于電子帶負電，要在MN間加速則MN間電場方向由N指向M,根據(jù)

沿著電場線方向電勢逐漸降低可知M的電勢低于N的電勢，故A錯誤；

B.增大加速電壓則根據(jù)

eU=—mv2

2

可知會增大到達偏轉(zhuǎn)磁場的速度；又根據(jù)在偏轉(zhuǎn)磁場中洛倫茲力提供向心力有