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文檔簡介

專題07電場

一、多選題

1.(2024?全國?統(tǒng)考高考真題)在。點(diǎn)處固定一個(gè)正點(diǎn)電荷,尸點(diǎn)在。點(diǎn)右上方。從

P點(diǎn)由靜止釋放一個(gè)帶負(fù)電的小球,小球僅在重力和該點(diǎn)電荷電場力作用下在豎直面內(nèi)

運(yùn)動(dòng),其一段軌跡如圖所示。以”是軌跡上的兩點(diǎn),OP)OM,OM=ON,則小球()

A.在運(yùn)動(dòng)過程中,電勢能先增加后削減

B.在尸點(diǎn)的電勢能大于在"點(diǎn)的電勢能

C.在〃點(diǎn)的機(jī)械能等于在“點(diǎn)的機(jī)械能

D.從〃點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到“點(diǎn)的過程中,電場力始終不做功

【答案】BC

【詳解】ABC.由題知,OP>OM,OM=ON,則依據(jù)點(diǎn)電荷的電勢分布狀況可知

小產(chǎn)小投6P

則帶負(fù)電的小球在運(yùn)動(dòng)過程中,電勢能先減小后增大,且

則帶負(fù)電的小球在〃點(diǎn)的機(jī)械能等于在M點(diǎn)的機(jī)械能,A錯(cuò)誤、BC正確;

D.從〃點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過程中,電場力先做正功后做負(fù)功,D錯(cuò)誤。

故選BCo

2.(2024?海南?統(tǒng)考高考真題)如圖所示,正三角形三個(gè)頂點(diǎn)固定三個(gè)等量電荷,其

中A3帶正電,C帶負(fù)電,。、M.N為AB邊的四等分點(diǎn),下列說法正確的是()

一C

A(+)---?-------■----------?---(+)R

M0N

A.M.N兩點(diǎn)電場強(qiáng)度相同B.M,N兩點(diǎn)電勢相同

C.負(fù)電荷在M點(diǎn)電勢能比在。點(diǎn)時(shí)要小D.負(fù)電荷在N點(diǎn)電勢能比在。點(diǎn)時(shí)要大

【答案】BC

【詳解】A.依據(jù)場強(qiáng)疊加以及對(duì)稱性可知,可兩點(diǎn)的場強(qiáng)大小相同,但是方向不同,

選項(xiàng)A錯(cuò)誤;

B.因在48處的正電荷在"V兩點(diǎn)的合電勢相等,在C點(diǎn)的負(fù)電荷在解兩點(diǎn)的電勢也相

等,則就兩點(diǎn)電勢相等,選項(xiàng)B正確;

CD.因負(fù)電荷從〃到。,因"兩電荷的合力對(duì)負(fù)電荷的庫侖力從。指向弘則該力對(duì)負(fù)

電荷做負(fù)功,C點(diǎn)的負(fù)電荷也對(duì)該負(fù)電荷做負(fù)功,可知三個(gè)電荷對(duì)該負(fù)電荷的合力對(duì)其

做負(fù)功,則該負(fù)電荷的電勢能增加,即負(fù)電荷在〃點(diǎn)的電勢能比在。點(diǎn)小;同理可知負(fù)

電荷在“點(diǎn)的電勢能比在。點(diǎn)小。選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤。

故選BCo

3.(2024?遼寧?統(tǒng)考高考真題)圖(a)為金屬四極桿帶電粒子質(zhì)量分析器的局部結(jié)

構(gòu)示意圖,圖(步為四極桿內(nèi)垂直于x軸的隨意截面內(nèi)的等勢面分布圖,相鄰兩等勢

面間電勢差相等,則()

A.一點(diǎn)電勢比〃點(diǎn)的低

B.尸點(diǎn)電場強(qiáng)度大小比〃點(diǎn)的大

C.〃點(diǎn)電場強(qiáng)度方向沿z軸正方向

D.沿x軸運(yùn)動(dòng)的帶電粒子,電勢能不變

【答案】CD

【詳解】A.因尸點(diǎn)所在的等勢面高于〃點(diǎn)所在的等勢面,可知尸點(diǎn)電勢比〃點(diǎn)的高,

選項(xiàng)A錯(cuò)誤;

B.因〃點(diǎn)所在的等差等勢面密集,則〃點(diǎn)場強(qiáng)較尸點(diǎn)大,即尸點(diǎn)電場強(qiáng)度大小比〃點(diǎn)

的小,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;

C.場強(qiáng)方向垂直等勢面,且沿電場線方向電勢慢慢降低,可知〃點(diǎn)電場強(qiáng)度方向沿z

軸正方向,選項(xiàng)C正確;

D.因x軸上個(gè)點(diǎn)電勢相等,則沿x軸運(yùn)動(dòng)的帶電粒子,則電勢能不變,選項(xiàng)D正確。

故選CD。

4.(2024?浙江?統(tǒng)考高考真題)以下試驗(yàn)中,說法正確的是()

A.“視察電容器的充、放電現(xiàn)象”試驗(yàn)中,充電時(shí)電流慢慢增大,放電時(shí)電流慢慢

減小

B.“用油膜法估測油酸分子的大小”試驗(yàn)中,滴入油酸酒精溶液后,需盡快描下油

膜輪廓,測出油膜面積

C.“視察光敏電阻特性”和“視察金屬熱電阻特性”試驗(yàn)中,光照強(qiáng)度增加,光敏

電阻阻值減??;溫度上升,金屬熱電阻阻值增大

D.“探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系”試驗(yàn)中,假如可拆變壓器的“橫梁”

鐵芯沒裝上,原線圈接入10V的溝通電時(shí),副線圈輸出電壓不為零

【答案】CD

【詳解】A.“視察電容器的充、放電現(xiàn)象”試驗(yàn)中,充電時(shí)電流慢慢減小,放電時(shí)電

流慢慢增大,故A錯(cuò)誤;

B.“用油膜法估測油酸分子的大小”試驗(yàn)中,滴入油酸酒精溶液后,需待油酸溶液全

部散開,形態(tài)穩(wěn)定后,用一玻璃板輕輕蓋在淺盤上,然后用水筆把油酸溶液的輪廓畫在

玻璃板上,測出油膜面積,故B錯(cuò)誤;

C.“視察光敏電阻特性”試驗(yàn)中,光照強(qiáng)度增加,光敏電阻阻值減?。弧耙暡旖饘贌?/p>

電阻特性”試驗(yàn)中,溫度上升,金屬熱電阻阻值增大,故c正確;

D.“探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系”試驗(yàn)中,假如可拆變壓器的“橫梁”

鐵芯沒裝上,原線圈接入10V的溝通電時(shí),變壓器的效果減弱,副線圈磁通量還是會(huì)發(fā)

生變更,副線圈輸出電壓不為零,故D正確。

故選CDo

5.(2024?山東?統(tǒng)考高考真題)如圖所示,正六棱柱上下底面的中心為。和。,4

,兩點(diǎn)分別固定等量異號(hào)的點(diǎn)電荷,下列說法正確的是()

A.9點(diǎn)與C'點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小相等

B.8'點(diǎn)與E'點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向相同

C.H點(diǎn)與尸點(diǎn)的電勢差小于CX點(diǎn)與點(diǎn)的電勢差

D.將摸索電荷+夕由戶點(diǎn)沿直線移動(dòng)到。點(diǎn),其電勢能先增大后減小

【答案】ACD

【詳解】D.將六棱柱的上表面拿出

由幾何條件可知正電荷在⑺中點(diǎn)《的場強(qiáng)方向垂直O(jiān)F,則4點(diǎn)的合場強(qiáng)與毋'的夾角

為銳角,在6點(diǎn)的場強(qiáng)和卯的夾角為鈍角,因此將正電荷從尸移到。點(diǎn)過程中電場力

先做負(fù)功后做正功,電勢能先增大后減小,D正確;

C.由等量異種電荷的電勢分布可知

%.=夕>0,夕”=一夕<0,(po=0,(p^>0

因此

c正確;

AB.由等量異種電荷的對(duì)稱性可知F'和C電場強(qiáng)度大小相等,8'和E'電場強(qiáng)度方向不

同,A正確B錯(cuò)誤;

故選ACD。

6.(2024?福建?高考真題)我國霍爾推動(dòng)器技術(shù)世界領(lǐng)先,其簡化的工作原理如圖所

示。放電通道兩端電極間存在一加速電場,該區(qū)域內(nèi)有一與電場近似垂直的約束磁場(未

畫出)用于提高工作物質(zhì)被電離的比例。工作時(shí),工作物質(zhì)債氣進(jìn)入放電通道后被電離

為流離子,再經(jīng)電場加速噴出,形成推力。某次測試中,值氣被電離的比例為95%,敬

離子噴射速度為L6xl0"m/s,推動(dòng)器產(chǎn)生的推力為80mN。已知氤離子的比荷為

7.3xlO5C/kg;計(jì)算時(shí),取債離子的初速度為零,忽視磁場對(duì)離子的作用力及粒子之間

的相互作用,則()

放電通道O*

O>

陽極陰極

A.債離子的加速電壓約為175V

B.沆離子的加速電壓約為700V

C.債離子向外噴射形成的電流約為37A

D.每秒進(jìn)入放電通道的管氣質(zhì)量約為5.3xl(T6kg

【答案】AD

【詳解】AB.敬離子經(jīng)電場加速,依據(jù)動(dòng)能定理有

12

qU=—mv-0

可得加速電壓為

v2

U=----?175V

2(9)

m

故A正確,B錯(cuò)誤;

D.在"時(shí)間內(nèi),有質(zhì)量為△〃?的抗離子以速度v噴射而出,形成電流為/,由動(dòng)量定理

可得

FAt=Amv—0

進(jìn)入放電通道的抗氣質(zhì)量為A%,被電離的比例為〃,則有

NtI\t)

聯(lián)立解得

^2-=—?5.3xl0-6kg

Azr/v

故D正確;

C.在"時(shí)間內(nèi),有電荷量為的管離子噴射出,則有

A2=1=^

\m)Ar

聯(lián)立解得

【Efe"7A

故C錯(cuò)誤。

故選AD。

7.(2024?重慶?高考真題)如圖為兩點(diǎn)電荷0、。的電場等勢面分布示意圖,Q、Q'

位于x軸上,相鄰等勢面的電勢差為3V。若x軸上的〃點(diǎn)和“點(diǎn)位于0V等勢面上,P

為某等勢面上一點(diǎn),則()

產(chǎn)-、沖//;於J、

:、、、\

-*----?);?;;;[---------iH~~

〃'、、''珍列N、Q':!;x

A.”點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小比〃點(diǎn)的大

B.0為正電荷

C.〃點(diǎn)的電場方向沿x軸負(fù)方向

D.9點(diǎn)與〃點(diǎn)的電勢差為12V

【答案】AD

【詳解】A.等差等勢線的密度體現(xiàn)場強(qiáng)的大小,由圖可知”點(diǎn)的等差等勢線比〃點(diǎn)更

密,則”點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小比〃點(diǎn)的大,故A正確;

B.沿著電場線電勢慢慢降低,由圖可知電場線由及指向0,則0為負(fù)電荷,故B錯(cuò)誤;

C.沿著電場線電勢慢慢降低,結(jié)合各等勢線的電勢凹凸關(guān)系可知〃點(diǎn)的電場方向沿x

軸正方向,故C錯(cuò)誤;

D.〃點(diǎn)與“點(diǎn)等勢均為0V,產(chǎn)點(diǎn)與4點(diǎn)的等勢線間隔四個(gè),而相鄰等勢面的電勢差為3V,

則P點(diǎn)與〃點(diǎn)的電勢差為12V,故D正確。

故選AD。

8.(2024?海南?高考真題)某帶電體四周的電場線和等勢面如圖所示,設(shè)/點(diǎn)的電場

強(qiáng)度為EA,電勢為外,6點(diǎn)的電場強(qiáng)度為石己,電勢為外,則有()

A.EA>EBB.EA<EBC.(PA>(pBD.<PA?PB

【答案】BD

【詳解】AB.依據(jù)電場線的疏密程度表示電場的強(qiáng)弱,電場線越密,電場強(qiáng)度越大,則

6點(diǎn)的電場強(qiáng)度較大,即

E*<EB

故A錯(cuò)誤,B正確;

CD.依據(jù)電場線與等勢面垂直,且電勢較高的等勢面指向電勢較低的等勢面,所以8點(diǎn)

的電勢較大,即

(PA<(PB

故C錯(cuò)誤,D正確。

故選BDo

9.(2024?海南?高考真題)如圖,帶正電3x10-5(2的物塊/放在水平桌面上,利用細(xì)

繩通過光滑的滑輪與6相連,/處在勻強(qiáng)電場中,E=4X105N/C,從。起先,/與桌

面的動(dòng)摩擦因數(shù)〃隨X的變更如圖所示,取。點(diǎn)電勢能為零,A8質(zhì)量均為1kg,B離

A.它們運(yùn)動(dòng)的最大速度為lm/s

B.它們向左運(yùn)動(dòng)的最大位移為1m

C.當(dāng)速度為0.6m/s時(shí),/的電勢能可能是-2.4J

D.當(dāng)速度為0.6m/s時(shí),繩子的拉力可能是9.2N

【答案】ACD

【詳解】AB.由題知

f=/jmg=2無

設(shè)2向左移動(dòng)x后速度為零,對(duì)爾夕系統(tǒng)有

qEx-mgx——fx=O

(此處笈前面的3是因?yàn)槟Σ亮κ亲兞?,其做功可以用平均?,可得

x=2m

力向左運(yùn)動(dòng)是先加速后減速,當(dāng)x=2m時(shí),摩擦力變成靜摩擦力,并反向,系統(tǒng)受力平

衡,最終靜止。設(shè)/向左運(yùn)動(dòng)X,后速度為心對(duì)系統(tǒng)則有

qEx-mgx--fa=-2mv2

mv2=—(x—I)2+1

即:當(dāng)x=lm時(shí),r最大為lm/s,故A正確,B錯(cuò)誤;

C.當(dāng)v=0.6m/s時(shí),可得

x=0.2ni或1.8m

當(dāng)x=0.2m時(shí),電場力做功

qEx=2.4J

則電勢能減小2.4J,由于%=0,則電勢能為-2.4J,當(dāng)%=1.8m時(shí)

%=-21.6J

故C正確;

D.依據(jù)牛頓其次定律

qE—f—mg=2ma

當(dāng)x=0.2m時(shí),系統(tǒng)加速度

a=0.8m/s2

對(duì)方有

T-mg=ma

T=10.8N

當(dāng)x=1.8m時(shí),系統(tǒng)加速度

a=-0.8m/s2

對(duì)8分析可得

T=9.2N

故D正確。

故選ACDo

10.(2024?遼寧?高考真題)如圖所示,帶電荷量為6Q(Q>0)的球1固定在傾角為30。

光滑絕緣斜面上的a點(diǎn),其正上方/處固定一電荷量為-。的球2,斜面上距a點(diǎn)/處

的b點(diǎn)有質(zhì)量為m的帶電球3,球3與一端固定的絕緣輕質(zhì)彈簧相連并在b點(diǎn)處于靜止

狀態(tài)。此時(shí)彈簧的壓縮量為《,球2、3間的靜電力大小為要??焖僖谱咔?后,球3

沿斜面對(duì)下運(yùn)動(dòng)。g為重力加速度,球的大小可忽視,下列關(guān)于球3的說法正確的是

A.帶負(fù)電

B.運(yùn)動(dòng)至a點(diǎn)的速度大小為病

C.運(yùn)動(dòng)至a點(diǎn)的加速度大小為2g

D.運(yùn)動(dòng)至ab中點(diǎn)時(shí)對(duì)斜面的壓力大小為

【答案】BCD

【詳解】A.由題意可知三小球構(gòu)成一個(gè)等邊三角形,小球1和3之間的力大于小球2

和3之間的力,彈簧處于壓縮狀態(tài),故小球1和3確定是斥力,小球1帶正電,故小球

3帶正電,故A錯(cuò)誤;

B.小球3運(yùn)動(dòng)至a點(diǎn)時(shí),彈簧的伸長量等于工,依據(jù)對(duì)稱性可知,小球2對(duì)小球3做

2

功為0;彈簧彈力做功為0,故依據(jù)動(dòng)能定理有

mgLsm3=-^mv2

解得

V=y[gL

故B正確;

C.小球3在b點(diǎn)時(shí),設(shè)小球3的電荷量為q,有

人攻=巡

L22

設(shè)彈簧的彈力為反依據(jù)受力平衡,沿斜面方向有

F=k幺箸一左半sin30°-mgsin30°

解得

「9

F=~mg

彈簧的伸長量等于4,依據(jù)對(duì)稱性可知

小球運(yùn)動(dòng)至a點(diǎn)時(shí),

2

F+ksin30°-mgsin30°=ma

解得

a=2g

故C正確;

D.當(dāng)運(yùn)動(dòng)至他中點(diǎn)時(shí),彈簧彈力為0,此時(shí)小球2對(duì)小球3的力為

萬1qQ49。4叫2

F=k-^—=-.k^=-x—^-=-mg

232

鄧T、23A323

丁廠

斜面對(duì)小球的支持力為

〃an???23^-4

FN=mgcos300-F,=—mg-~mg=---mg

323o

依據(jù)牛頓第三定律可知,小球?qū)π泵娴膲毫Υ笮檫f心機(jī)g,故D正確。

6

故選BCD?

11.(2024?湖北?統(tǒng)考高考真題)如圖所示,一帶電粒子以初速度。沿x軸正方向從

坐標(biāo)原點(diǎn)。射入,并經(jīng)過點(diǎn)P(a〉0,6〉0)。若上述過程僅由方向平行于y軸的勻強(qiáng)電

場實(shí)現(xiàn),粒子從。到P運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為ti,到達(dá)P點(diǎn)的動(dòng)能為瓦若上述過程僅由方

向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場實(shí)現(xiàn),粒子從。到P運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2,到達(dá)P點(diǎn)的動(dòng)能為

品。下列關(guān)系式正確的是?()

oaX

A.B.tz

C.Eki)\Ek2D.Ek>Ek2

【答案】AD

【詳解】AB.該過程中由方向平行于y軸的勻強(qiáng)電場實(shí)現(xiàn),此時(shí)粒子做類平拋運(yùn)動(dòng),沿

x軸正方向做勻速直線運(yùn)動(dòng);當(dāng)該過程僅由方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場實(shí)現(xiàn)時(shí),此時(shí)粒

子做勻速圓周運(yùn)動(dòng),沿x軸正方向分速度在減小,依據(jù)

x

t=—

V

可知

tl<t2

故A正確,B錯(cuò)誤。

CD.該過程中由方向平行于y軸的勻強(qiáng)電場實(shí)現(xiàn),此時(shí)粒子做類平拋運(yùn)動(dòng),到達(dá)P點(diǎn)時(shí)

速度大于玲;當(dāng)該過程僅由方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場實(shí)現(xiàn)時(shí),此時(shí)粒子做勻速圓周運(yùn)

動(dòng),到達(dá)P點(diǎn)時(shí)速度等于%,而依據(jù)

12

EF.=—mv

2

可知

Ek>Et2

故C錯(cuò)誤,D正確。

故選AD?

12.(2024?浙江?統(tǒng)考高考真題)如圖為某一徑向電場的示意圖,電場強(qiáng)度大小可表

示為£=£,a為常量。比荷相同的兩粒子在半徑r不同的圓軌道運(yùn)動(dòng)。不考慮粒子

r

間的相互作用及重力,則()

A.軌道半徑r小的粒子角速度確定小

B.電荷量大的粒子的動(dòng)能確定大

C.粒子的速度大小與軌道半徑r確定無關(guān)

D.當(dāng)加垂直紙面磁場時(shí),粒子確定做離心運(yùn)動(dòng)

【答案】BC

【詳解】A.依據(jù)電場力供應(yīng)向心力可得

a

一,q=m32r

r

解得

可知軌道半徑r小的粒子角速度大,故A錯(cuò)誤;

BC.依據(jù)電場力供應(yīng)向心力可得

av2

—?q=m—

rr

解得

v=H

Vm

「1

E,=—mv2

2

聯(lián)立可得

3

k2

可知電荷量大的粒子的動(dòng)能確定大,粒子的速度大小與軌道半徑r確定無關(guān),故BC正

確;

D.磁場的方向可能垂直紙面對(duì)內(nèi)也可能垂直紙面對(duì)外,所以粒子所受洛倫茲力方向不

能確定,粒子可能做離心運(yùn)動(dòng),也可能做近心運(yùn)動(dòng),故D錯(cuò)誤。

故選BCo

13.(2024?全國?統(tǒng)考高考真題)地面上方某區(qū)域存在方向水平向右的勻強(qiáng)電場,將

一帶正電荷的小球自電場中下點(diǎn)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(diǎn)均取在中點(diǎn)。則射出后,()

A.小球的動(dòng)能最小時(shí),其電勢能最大

B.小球的動(dòng)能等于初始動(dòng)能時(shí),其電勢能最大

C.小球速度的水平重量和豎直重量大小相等時(shí),其動(dòng)能最大

D.從射出時(shí)刻到小球速度的水平重量為零時(shí),重力做的功等于小球電勢能的增加

【答案】BD

【詳解】A.如圖所示

Eq=mg

故等效重力G'的方向與水平成45。。

當(dāng)j=。時(shí)速度最小為%in=匕,由于此時(shí)匕存在水平重量,電場力還可以向左做負(fù)功,

故此時(shí)電勢能不是最大,故A錯(cuò)誤;

BD.水平方向上

Eq

%=-t

m

在豎直方向上

由于

Eq=mg,得v=%

如圖所示,小球的動(dòng)能等于末動(dòng)能。由于此時(shí)速度沒有水平重量,故電勢能最大。由動(dòng)

能定理可知

wa+wEq=o

則重力做功等于小球電勢能的增加量,故BD正確;

C.當(dāng)如圖中匕所示時(shí),此時(shí)速度水平重量與豎直重量相等,動(dòng)能最小,故C錯(cuò)誤;

故選BDo

14.(2024?全國?統(tǒng)考高考真題)一種可用于衛(wèi)星上的帶電粒子探測裝置,由兩個(gè)同

軸的半圓柱形帶電導(dǎo)體極板(半徑分別為7?和R+d)和探測器組成,其橫截面如圖(a)

所示,點(diǎn)。為圓心。在截面內(nèi),極板間各點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小與其到。點(diǎn)的距離成反比,

方向指向。點(diǎn)。4個(gè)帶正電的同種粒子從極板間通過,到達(dá)探測器。不計(jì)重力。粒子1、

2做圓周運(yùn)動(dòng),圓的圓心為。、半徑分別為石、2(Hvq<5<H+d);粒子3從距。點(diǎn)G

的位置入射并從距。點(diǎn)石的位置出射;粒子4從距。點(diǎn)]的位置入射并從距。點(diǎn)七的位

置出射,軌跡如圖(b)中虛線所示。則()

A.粒子3入射時(shí)的動(dòng)能比它出射時(shí)的大

B.粒子4入射時(shí)的動(dòng)能比它出射時(shí)的大

C.粒子1入射時(shí)的動(dòng)能小于粒子2入射時(shí)的動(dòng)能

D.粒子1入射時(shí)的動(dòng)能大于粒子3入射時(shí)的動(dòng)能

【答案】BD

【詳解】C.在截面內(nèi),極板間各點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小與其到。點(diǎn)的距離成反比,可設(shè)為

Er=k

帶正電的同種粒子1、2在勻整輻向電場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則有

qEx=m-,qE,=777—

可■r2

可得

。丫2=回=莊

2122

即粒子1入射時(shí)的動(dòng)能等于粒子2入射時(shí)的動(dòng)能,故C錯(cuò)誤;

A.粒子3從距。點(diǎn)4的位置入射并從距。點(diǎn)4的位置出射,做向心運(yùn)動(dòng),電場力做正

功,則動(dòng)能增大,粒子3入射時(shí)的動(dòng)能比它出射時(shí)的小,故A錯(cuò)誤;

B.粒子4從距。點(diǎn)彳的位置入射并從距。點(diǎn)4的位置出射,做離心運(yùn)動(dòng),電場力做負(fù)

功,則動(dòng)能減小,粒子4入射時(shí)的動(dòng)能比它出射時(shí)的大,故B正確;

D.粒子3做向心運(yùn)動(dòng),有

Pvl

qE2>m—

可得

—mvl<洛.=—mv1

23221

粒子1入射時(shí)的動(dòng)能大于粒子3入射時(shí)的動(dòng)能,故D正確;

故選BDo

15.(2024?全國?統(tǒng)考考真題)如圖,兩對(duì)等量異號(hào)點(diǎn)電荷+4、-4(4>。)固定于

正方形的4個(gè)頂點(diǎn)上?!辍是該正方形兩條對(duì)角線與其內(nèi)切圓的交點(diǎn),。為內(nèi)切圓的圓

心,〃為切點(diǎn)。貝U()

+q-q

*二二……:丁,斗

:VV:

-qM

A./和“兩點(diǎn)處的電場方向相互垂直

B.〃點(diǎn)的電場方向平行于該點(diǎn)處的切線,方向向左

C.將一帶正電的點(diǎn)電荷從〃點(diǎn)移動(dòng)到。點(diǎn),電場力做正功

D.將一帶正電的點(diǎn)電荷從/點(diǎn)移動(dòng)到“點(diǎn),電場力做功為零

【答案】AB

【詳解】A.兩個(gè)正電荷在“點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)方向由"指向。,”點(diǎn)處于兩負(fù)電荷連線的中

垂線上,則兩負(fù)電荷在"點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)方向由"指向。,則及點(diǎn)的合場強(qiáng)方向由“指向

0,同理可知,兩個(gè)負(fù)電荷在/處產(chǎn)生的場強(qiáng)方向由。指向點(diǎn)處于兩正電荷連線的

中垂線上,兩正電荷在/處產(chǎn)生的場強(qiáng)方向由。指向乙則/處的合場方向由。指向乙

由于正方形兩對(duì)角線垂直平分,則/和從兩點(diǎn)處的電場方向相互垂直,故A正確;

B.正方形底邊的一對(duì)等量異號(hào)電荷在〃點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)方向向左,而正方形上方的一對(duì)

等量異號(hào)電荷在〃點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)方向向右,由于〃點(diǎn)離上方一對(duì)等量異號(hào)電荷距離較遠(yuǎn),

則〃點(diǎn)的場方向向左,故B正確;

C.由圖可知,〃和。點(diǎn)位于兩等量異號(hào)電荷的等勢線上,即〃和。點(diǎn)電勢相等,所以

將一帶正電的點(diǎn)電荷從〃點(diǎn)移動(dòng)到。點(diǎn),電場力做功為零,故c錯(cuò)誤;

D.由圖可知,/點(diǎn)的電勢低于“點(diǎn)電勢,則將一帶正電的點(diǎn)電荷從/點(diǎn)移動(dòng)到〃點(diǎn),

電場力做功不為零,故D錯(cuò)誤。

故選AB。

16.(2024?海南?高考真題)如圖,在勻強(qiáng)電場中有一虛線圓,曲和是圓的兩條直

徑,其中必與電場方向的夾角為60。,a6=0.2m,cd與電場方向平行,a、6兩點(diǎn)的電

勢差?!啊?20V。則()

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

」一~、bE

/7、

-Z__

》一泮陣

a'—/

----------------------------------->

A.電場強(qiáng)度的大小E=200V/m

B.6點(diǎn)的電勢比d點(diǎn)的低5V

C.將電子從c點(diǎn)移到d點(diǎn),電場力做正功

D.電子在a點(diǎn)的電勢能大于在。點(diǎn)的電勢能

【答案】AD

【詳解】A.依據(jù)

Uab=E-abcos60

可得電場強(qiáng)度的大小

E=—曙—=———V/m=200V/m

ab-cos60°0.2x0.5

選項(xiàng)A正確;

B.沿電場線電勢慢慢降低,可知6點(diǎn)的電勢比d點(diǎn)的電勢高,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;

C.將電子從c點(diǎn)移到d點(diǎn),因電子所受的電場力與位移反向,可知電場力做負(fù)功,選

項(xiàng)C錯(cuò)誤;

D.因a點(diǎn)的電勢低于。點(diǎn)電勢,則電子在a點(diǎn)的電勢能大于在。點(diǎn)的電勢能,選項(xiàng)D

正確。

故選ADo

17.(2024?湖北?統(tǒng)考高考真題)如圖所示,一勻強(qiáng)電場£大小未知、方向水平向右。

兩根長度均為/的絕緣輕繩分別將小球〃和及懸掛在電場中,懸點(diǎn)均為。。兩小球質(zhì)量

均為加、帶等量異號(hào)電荷,電荷量大小均為g(g〉0)。平衡時(shí)兩輕繩與豎直方向的夾角

均為NN5。。若僅將兩小球的電荷量同時(shí)變?yōu)樵瓉淼?倍,兩小球仍在原位置平衡。

己知靜電力常量為上重力加速度大小為各下列說法正確的是()

A.〃帶正電荷B.”帶正電荷

mgmg

C.q=LD.q=3L

kk

【答案】BC

【分析】本題考查庫侖定律、受力分析以及共點(diǎn)力的平衡。

【詳解】AB.由題圖可知,對(duì)小球〃受力分析如圖(a)所示,對(duì)小球N受力分析如圖

(b)所示,由受力分析圖可知小球〃帶負(fù)電,小球心帶正電,故B正確,A錯(cuò)誤;

CD.由幾何關(guān)系可知,兩小球之間的距離為

r=yJlL

當(dāng)兩小球的電荷量為g時(shí),由力的平衡條件得

oq

mgtan45=Eq-k—

r

兩小球的電荷量同時(shí)變?yōu)樵瓉淼?倍后,由力的平衡條件得

mgtan450=E,2q—k

r

整理解得

mg

q=L,

~T

故C正確,D錯(cuò)誤。

故選BCO

()

A.電場是物質(zhì)存在的一種形式

B.電場力確定對(duì)正電荷做正功

C.電場線是實(shí)際存在的線,反映電場強(qiáng)度的大小和方向

D.靜電場的電場線總是與等勢面垂直,且從電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面

【答案】AD

【詳解】A.電場是存在于電荷四周的一種特殊媒介物質(zhì),A正確;

B.假如正電荷的速度方向與電場力的夾角大于90°,則電場力做負(fù)功,等于90°電場

力不做功,小于90°電場力做正功,B錯(cuò)誤;

C.電場線是為了形象地描繪電場而人為引入的一簇曲線,該曲線的疏密程度反映場強(qiáng)

的大小,C錯(cuò)誤;

D.靜電場的電場線在空間上與等勢面垂直,且沿電場線的方向電勢降低,即由高等勢

面指向低等勢面,D正確。

故選AD。

19.(2024?天津?高考真題)兩個(gè)位于紙面內(nèi)的點(diǎn)電荷產(chǎn)生電場的等勢面如圖中實(shí)線

所示,相鄰等勢面間的電勢差相等。虛線"PN是一個(gè)電子在該電場中的運(yùn)動(dòng)軌跡,軌

M

A.兩點(diǎn)電荷可能是異種點(diǎn)電荷B.4點(diǎn)的電場強(qiáng)度比6點(diǎn)的大

C.力點(diǎn)的電勢高于6點(diǎn)的電勢D.電子運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最小

【答案】CD

【詳解】A.依據(jù)電荷間等勢面的分布狀況可知兩點(diǎn)電荷時(shí)同種電荷,又依據(jù)電子在該

電場中的運(yùn)動(dòng)軌跡可推斷電子始終受到排斥的力,故可知兩點(diǎn)電荷為同種負(fù)電荷;故A

錯(cuò)誤;

B.依據(jù)等勢面的疏密程度可以推斷4點(diǎn)的電場強(qiáng)度比方點(diǎn)的小,故B錯(cuò)誤;

C.因?yàn)閮牲c(diǎn)電荷是同種負(fù)電荷,電場線指向負(fù)電荷,故可知4點(diǎn)的電勢高于6點(diǎn)的電

勢,故C正確;

D.依據(jù)電子的運(yùn)動(dòng)軌跡和電場線的方向可知由〃到戶電場力做負(fù)功,由尸到“電場力

做正功;由〃到戶動(dòng)能減小,由尸到“動(dòng)能增加,故電子運(yùn)動(dòng)到戶點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最小,故D

正確。

故選CDo

20.(2024?全國?高考真題)四個(gè)帶電粒子的電荷量和質(zhì)量分別(+4,7”)、(+%2機(jī))、

(+34,3%)、(-勢根)它們先后以相同的速度從坐標(biāo)原點(diǎn)沿x軸正方向射入一勻強(qiáng)電場中,

電場方向與y軸平行,不計(jì)重力,下列描繪這四個(gè)粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的圖像中,可能正確的

【答案】AD

【詳解】帶電粒子在勻強(qiáng)電場中做類平拋運(yùn)動(dòng),加速度為

qE

a——

m

由類平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知,帶電粒子的在電場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為

%

離開電場時(shí),帶電粒子的偏轉(zhuǎn)角的正切為

八vatqEl

tan〃=——v=—=-^—r

匕%

因?yàn)樗膫€(gè)帶電的粒子的初速相同,電場強(qiáng)度相同,極板長度相同,所以偏轉(zhuǎn)角只與比荷

有關(guān),前面三個(gè)帶電粒子帶正電,一個(gè)帶電粒子帶負(fù)電,所以一個(gè)粒子與另外三個(gè)粒子

的偏轉(zhuǎn)方向不同;(+4,m)粒子與(+3q,3加)粒子的比荷相同,所以偏轉(zhuǎn)角相同,軌跡相

同,且與(-4,粒子的比荷也相同,所以(+4,根)、(+3(7,3〃2)、(-0帆)三個(gè)粒子偏

轉(zhuǎn)角相同,但(-S㈤粒子與前兩個(gè)粒子的偏轉(zhuǎn)方向相反;(+/2附粒子的比荷與

(+4,根)、(+3q,3〃z)粒子的比荷小,所以(+q,2附粒子比(+q,m)、(+3孫3帆)粒子的偏轉(zhuǎn)

角小,但都帶正電,偏轉(zhuǎn)方向相同。

故選AD。

21.(2024?全國?高考真題)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(gè)點(diǎn),則()

A.一正電荷從6點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到e點(diǎn),電場力做正功

B.一電子從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn),電場力做功為4eV

C.6點(diǎn)電場強(qiáng)度垂直于該點(diǎn)所在等勢面,方向向右

D.a、b、c、,四個(gè)點(diǎn)中,6點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小最大

【答案】BD

【詳解】A.由圖象可知

<i>b=

則正電荷從6點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到e點(diǎn),電場力不做功,A錯(cuò)誤;

B.由圖象可知

6a=3V,<i>d=7V

依據(jù)電場力做功與電勢能的變更關(guān)系有

Wad琢a-E?d=(3-<i>d)-(-e)=4eV

B正確;

C.沿電場線方向電勢慢慢降低,則6點(diǎn)處的場強(qiáng)方向向左,C錯(cuò)誤;

D.由于電場線與等勢面到處垂直,則可畫出電場線分布如下圖所示

由上圖可看出,6點(diǎn)電場線最密集,則6點(diǎn)處的場強(qiáng)最大,D正確。

故選BDo

22.(2024?河北?高考真題)如圖,四個(gè)電荷量均為4(夕>。)的點(diǎn)電荷分別放置于菱

形的四個(gè)頂點(diǎn),其坐標(biāo)分別為(4/,0)、(~4/,0)、(0,%)和(0,,其中x軸上的兩個(gè)

點(diǎn)電荷位置固定,y軸上的兩個(gè)點(diǎn)電荷可沿y軸對(duì)稱移動(dòng)(%*。),下列說法正確的是

()

y

A.除無窮遠(yuǎn)處之外,菱形外部電場強(qiáng)度到處不為零

B.當(dāng)%取某值時(shí),可使得菱形內(nèi)部只存在兩個(gè)電場強(qiáng)度為零的點(diǎn)

C.當(dāng)為=8/時(shí),將一帶負(fù)電的摸索電荷由點(diǎn)(4/,5/)移至點(diǎn)(0,-3/),靜電力做正功

D.當(dāng)為=4/時(shí),將一帶負(fù)電的摸索電荷放置在點(diǎn)(/,/)處,其所受到的靜電力方向

與x軸正方向成45。傾斜向上

【答案】ACD

【詳解】A.依據(jù)場強(qiáng)疊加原理可知,除無窮遠(yuǎn)處之外,菱形外部電場強(qiáng)度到處不為零,

選項(xiàng)A正確;

B.因?yàn)樵趚軸上的兩個(gè)點(diǎn)電荷在。點(diǎn)的合場強(qiáng)為零,在y軸上的兩電荷,無論為取什

么值,因?yàn)殛P(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,則在。點(diǎn)的合場強(qiáng)也為零,在橫軸和縱軸上除原點(diǎn)外,出現(xiàn)

合場強(qiáng)為零的點(diǎn),依據(jù)對(duì)稱性可知,確定是成對(duì)出現(xiàn)的,關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,所以算上原點(diǎn),

合場強(qiáng)為零的點(diǎn)是奇數(shù)個(gè),不會(huì)是2個(gè),選項(xiàng)B錯(cuò)誤;

C.由幾何關(guān)系可知,坐標(biāo)為(47,57)的4點(diǎn)在第一象限內(nèi)所在的虛像的垂直平分線

的上方;坐標(biāo)為(0,-32)的B點(diǎn)在第三象限內(nèi)所在的虛像的垂直平分線的上方,且到

達(dá)虛線的距離相等,由電勢疊加可知,6點(diǎn)的電勢高于"點(diǎn),則帶負(fù)電的摸索電荷在/

點(diǎn)的電勢能較大,從/點(diǎn)到夕點(diǎn)電勢能減小,可知電場力做正功,選項(xiàng)C正確;

D.若次47,則四個(gè)點(diǎn)構(gòu)成正方形,由對(duì)稱可知在點(diǎn)a,D處的場強(qiáng)確定沿著過該點(diǎn)

與原點(diǎn)連線的方向上;在y軸正向和X正向上的點(diǎn)電荷在a,7)處的合場強(qiáng)

「函產(chǎn)下¥?的尸+尸一-5石尸

在y軸負(fù)向和x負(fù)向上的點(diǎn)電荷在",1)處的合場強(qiáng)

ckq2"+0/kq

1t7h、—L*=**=—<乜[

2

(,25尸+尸)2,25肚+尸^JI3l

3

可知(1,7)點(diǎn)的場強(qiáng)沿著仞V方向且與x軸從成45°角的方向向下,將一帶負(fù)電的摸

索電荷放置在點(diǎn)(/,/)處,其所受到的靜電力方向與x軸正方向成45。傾斜向上,選項(xiàng)D

正確。

故選ACDo

23.(2024?湖南?高考真題)如圖,圓心為。的圓處于勻強(qiáng)電場中,電場方向與圓平

面平行,必和以為該圓直徑。將電荷量為4(4>。)的粒子從。點(diǎn)移動(dòng)到6點(diǎn),電場力做

功為2W(W>0);若將該粒子從c點(diǎn)移動(dòng)到d點(diǎn),電場力做功為W。下列說法正確的是

A.該勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)方向與曲平行

B.將該粒子從d點(diǎn)移動(dòng)到萬點(diǎn),電場力做功為0.5W

C.。點(diǎn)電勢低于。點(diǎn)電勢

D.若只受電場力,從d點(diǎn)射入圓形電場區(qū)域的全部帶電粒子都做曲線運(yùn)動(dòng)

【答案】AB

【詳解】A.由于該電場為勻強(qiáng)電場,可接受矢量分解的的思路,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

行Exq27?

在了方向有

2眸Eyq石7?+ExqR

經(jīng)過計(jì)算有

Er-

tan9=-=V3

2qR2qRqRE,

由于電場方向與水平方向成60°,則電場與劭平行,且沿a指向6,A正確;

B.該粒從d點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到。點(diǎn),電場力做的功為

R

r=Eq—=0.5F

2

B正確;

C.沿電場線方向電勢慢慢降低,則a點(diǎn)的電勢高于c點(diǎn)的電勢,C錯(cuò)誤;

D.若粒子的初速度方向與劭平行則粒子做勻變速直線運(yùn)動(dòng),D錯(cuò)誤。

故選AB。

24.(2024?海南?統(tǒng)考高考真題)空間存在如圖所示的靜電場,a、b、c、d為電場中

的四個(gè)點(diǎn),則()

A.a點(diǎn)的場強(qiáng)比6點(diǎn)的大

B.d點(diǎn)的電勢比c點(diǎn)的低

C.質(zhì)子在d點(diǎn)的電勢能比在c點(diǎn)的小

D.將電子從a點(diǎn)移動(dòng)到6點(diǎn),電場力做正功

【答案】AD

【詳解】A.依據(jù)電場線的疏密程度表示電場強(qiáng)度的大小,可知a點(diǎn)的電場線比6點(diǎn)的

電場線更密,故a點(diǎn)的場強(qiáng)比6點(diǎn)的場強(qiáng)大,故A正確;

B.依據(jù)沿著電場線方向電勢不斷降低,可知d點(diǎn)的電勢比c點(diǎn)的電勢高,故B錯(cuò)誤;

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

勢能大,故C錯(cuò)誤;

D.由圖可知,a點(diǎn)的電勢低于6點(diǎn)的電勢,而負(fù)電荷在電勢越低的點(diǎn)電勢能越大,故

電子在a點(diǎn)的電勢能高于在6點(diǎn)的電勢能,所以將電子從a點(diǎn)移動(dòng)到6點(diǎn),電勢能減小,

故電場力做正功,故D正確。

故選AD。

25.(2024?江蘇?統(tǒng)考高考真題)如圖所示,絕緣輕桿的兩端固定帶有等量異號(hào)電荷

的小球(不計(jì)重力)。起先時(shí),兩小球分別靜止在46位置。現(xiàn)外加一勻強(qiáng)電場凡在

靜電力作用下,小球繞輕桿中點(diǎn)。轉(zhuǎn)到水平位置。取。點(diǎn)的電勢為0。下列說法正確的

有()

-qo--Q/----o+q

-QOB

A.電場£中4點(diǎn)電勢低于夕點(diǎn)

B.轉(zhuǎn)動(dòng)中兩小球的電勢能始終相等

C.該過程靜電力對(duì)兩小球均做負(fù)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,所以力點(diǎn)電勢低于6點(diǎn),A正確;

B.由于。點(diǎn)的電勢為0,依據(jù)勻強(qiáng)電場的對(duì)稱性,電勢

(PA=FB

又以=-%,Ep=qcp,所以電勢能

EpA=EpB

B正確;

CD./、6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(shí)針旋轉(zhuǎn),

兩小球受到的靜電力對(duì)兩小球均做正功,電場力做正功,電勢能削減,CD錯(cuò)誤。

故選AB。

26.(2024?山東?統(tǒng)考高考真題)真空中有兩個(gè)固定的帶正電的點(diǎn)電荷,電荷量不相

等。一個(gè)帶負(fù)電的摸索電荷置于二者連線上的。點(diǎn)時(shí),僅在電場力的作用下恰好保持靜

止?fàn)顟B(tài)。過。點(diǎn)作兩正電荷連線的垂線,以。點(diǎn)為圓心的圓與連線和垂線分別交于a、

c和6、d,如圖所示。以下說法正確的是()

二十、、

d

A.a點(diǎn)電勢低于。點(diǎn)

B.6點(diǎn)電勢低于c點(diǎn)

C.該摸索電荷在a點(diǎn)的電勢能大于在6點(diǎn)的電勢能

D.該摸索電荷在c點(diǎn)的電勢能小于在d點(diǎn)的電勢能

【答案】BD

【詳解】A.由題意可知。點(diǎn)合場強(qiáng)為零,依據(jù)同種電荷之間電場線的分布可知a。之間

電場線由a到0,故a點(diǎn)電勢高于。點(diǎn)電勢,故A錯(cuò)誤;

B.同理可得,。點(diǎn)電勢高于。點(diǎn)電勢,兩個(gè)固定電荷在6。射線上的點(diǎn)電場方向斜向上,

故6點(diǎn)電勢低于。點(diǎn)電勢,則6點(diǎn)電勢低于。點(diǎn),故B正確。

C.a點(diǎn)電勢高于。點(diǎn)電勢,6點(diǎn)電勢低于。點(diǎn)電勢,則a點(diǎn)電勢高于6點(diǎn),摸索電荷為

負(fù)電荷,故該摸索電荷在a點(diǎn)的電勢能小于在b點(diǎn)的電勢能,故C錯(cuò)誤;

D.依據(jù)電荷電場的對(duì)稱分布可得,6、d兩點(diǎn)電勢相同,則。點(diǎn)電勢高于,點(diǎn),摸索電

荷為負(fù)電荷,則該摸索電荷在c點(diǎn)的電勢能小于在d點(diǎn)的電勢能,故D正確。

故選BD。

27.(2024?全國?統(tǒng)考高考真題)如圖,是銳角三角形/W最大的內(nèi)角,電荷量

為q(q>0)的點(diǎn)電荷固定在9點(diǎn)。下列說法正確的是()

A.沿蛇邊,從〃點(diǎn)到“點(diǎn),電場強(qiáng)度的大小慢慢增大

B.沿脈邊,從〃點(diǎn)到"點(diǎn),電勢先增大后減小

C.正電荷在〃點(diǎn)的電勢能比其在"點(diǎn)的電勢能大

D.將正電荷從〃點(diǎn)移動(dòng)到“點(diǎn),電場力所做的總功為負(fù)

【答案】BC

【詳解】A.點(diǎn)電荷的電場以點(diǎn)電荷為中心,向四周呈放射狀,如圖

是最大內(nèi)角,所以尸河,依據(jù)點(diǎn)電荷的場強(qiáng)公式E=%?(或者依據(jù)電場線

r

的疏密程度)可知從VN電場強(qiáng)度先增大后減小,A錯(cuò)誤;

B.電場線與等勢面(圖中虛線)到處垂直,沿電場線方向電勢降低,所以從N電

勢先增大后減小,B正確;

C.M、N兩點(diǎn)的電勢大小關(guān)系為9M>小,依據(jù)電勢能的公式Ep=4??芍姾稍贛

點(diǎn)的電勢能大于在N點(diǎn)的電勢能,C正確;

D.正電荷從VN,電勢能減小,電場力所做的總功為正功,D錯(cuò)誤。

故選BCo

28.(2024?全國?統(tǒng)考高考真題)如圖,豎直面內(nèi)一絕緣細(xì)圓環(huán)的上、下半圓分別勻

整分布著等量異種電荷。a、6為圓環(huán)水平直徑上的兩個(gè)點(diǎn),c、d為豎直直徑上的兩個(gè)

點(diǎn),它們與圓心的距離均相等。則()

A.a、6兩點(diǎn)的場強(qiáng)相等B.a、6兩點(diǎn)的電勢相等

C.c、d兩點(diǎn)的場強(qiáng)相等

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