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文档简介
1、2016-2017学年高二物理百所名校速递分项汇编(选修3- 3-2)专题02电场强度 电势能屠电势、电势差一、单项选择题1.【四川省双流中学 2019 学年高二下学期期中考试物理试题】如图所示,竖直向上的匀强电场中,绝缘轻质弹簧竖直立于水平地面上,一质量为m 的带正电小球在外力 F 的作用下静止于图示位置,小球与弹簧不连接,弹簧处于压缩状态现撤去F,小球从静止开始运动到离开弹簧的过程中,重力、电场力、弹簧弹力对小球做功分别为Wi、W2、W3,不计空气阻力,则上述过程中A .小球动能的变化为 W1+W2+W3B .小球重力势能的变化为 WiC.小球与弹簧组成的系统机械能守恒D .小球机械能的变
2、化为 W1+W2+W3【答案】A【解析】【解析】小球动能的变化等于合力小球动能的变化等于合力做功,做功,故必正画故必正画 小球直力势能的变化与贡力小球直力势能的变化与贡力做功大小相窈做功大小相窈 为为故故 B错误;撤错误;撤去力旳去力旳小球小球从静止幵始从静止幵始运动到离开弾箸的过程中,运动到离开弾箸的过程中,小球受向上的小球受向上的 力、电场力、电场力和向力和向下的重下的重 力力,因为因为 I 电场力电场力 fit 正功,故机械離加,故正功,故机械離加,故 c饌,小球机械能的増加童等于除重饌,小球机械能的増加童等于除重力外其余力外其余力做力做的功,故的功,故 小球机小球机械械能能变化尊于电变
3、化尊于电场力和场力和弹蕃弾弹蕃弾力的合力做功力的合力做功, ,故故 D错晁错晁考点:匀强电场中电势差和电场强度的关系【名师点睛】图中电场力对小球做正功,电场力做的功等于电势能的减小量;重力做的功等 于重力势能的减小量;弹簧对小球做的功等于弹性势能的减小量;小球机械能的增加量等于 除重力外其余力做的功。2.【江西省南昌市第二中学 2019 学年高二上学期第一次月考】如图所示,直线 a、b 和 c、d 是处于匀强电场中的两组平行线, M、N、P、Q 是它们的交点,四点处的电势分别为 帕、惊、协、OQ.电子由 M 点分别运动到 N 点和 P 点的过程中,电场力所做的负功相等,贝 U()根据几何关系得
4、,BC=2、3cm,则 OB 沿电场线方向上的距离 d,3sin60 = 1.5 cm .所以电C.若电子由 M 点运动到 Q 点,电场力做正功D .若电子由 P 点运动到 Q 点,电场力做负功【答案】B【解析】据题,电子由勺点分别到 N点和 P点的过程中,电场力做负功相等,则电势育擔加相等,电势降低,则弘 P两点的电势相等,1位于同一等势面内,根据匀强电场等势面分布情况知,直线在不是同一等势面,直线弋位于某一等势面内,且故央错误,B正确.由上分析知,直线芒位于某一等势面內,Q的电势相等若电子由 M点运动到 Q点电场力不做功,故 C错误电子由 F点运动到 Q 点与电子由P点运动到 M点电场力做
5、功相等,所以电场力做正功,故 D 错误故选考点:电势;电场力的功【名师点睛】解决本题的关键要抓住电场力做功与电势能变化的关系,知道负电荷在电势高A 直线 a 位于某一等势面内,(j)M 恤B .直线 c 位于某一等势面内,(j)M如面直角坐标系中,有方向平行于坐标平面的匀强电场,其中坐标原点O 处的电势为 0V,点 A处的电势为 6V,点 B 处的电势为 3V,则电场强度的大小为(),ycniA.200V/mB.2003V/mC.100 V/mD. 100、3V/m【答案】A【解析】OA 的中点 C 的电势为3V,将 C 点与 B 点连接,如图,电场线与等势线垂直,根据几何关系得,BC=2、3
6、cm,则 OB 沿电场线方向上的距离 d,3sin60 = 1.5 cm .所以电【江西省南昌市第二中学2019 学年高二上学期第一次月考】如图所示,在平处电势能小。3.、U3场强度E=-2=200V / m.故 A 正确,BCD 错误.故选 A。d 1.5x10之考点:电场强度【名师点睛】解决本题的关键知道电场线与等势线垂直,掌握匀强电场的电场强度大小与电 势差的关系,即E =U,注意 d 是沿电场线方向上的距离。d4.【江西省南昌市第二中学 2019 学年高二上学期第一次月考】如图所示,真空中同一平面内 MN直线上固定电荷量分别为-9Q 和+Q 的两个点电荷,两者相距为L,以+Q 电荷为圆
7、心,半径为L/2 画圆,a、b、c、d 是圆周上四点,其中 a、b 在 MN 直线上,c、d 两点连线垂直于 MN ,一电荷量为+q 的试探电荷在圆周上运动,则下列判断错误的是()A .电荷+q 在 a 处所受到的电场力最大B .电荷+q 在 a 处的电势能最大C 电荷+q 在 b 处的电势能最大D .电荷+q 在 c、d 两处的电势能相等【答案】B【解析【解析】在触在触 b、j j 心四点心四点弋对池的电场弋对池的电场力大小力大小相等相等,在在 aj&, -9Q 对对-q 的的电场力最大电场力最大,而且方向与而且方向与-Q 对对-g 的电场力方的电场力方向向相同,相同,根抿合成根抿合
8、成可如,啊在呂可如,啊在呂处所登的处所登的电场力电场力最犬,最犬,故為正确;故為正确;b b m 0 的空间为真空。将电荷量为 q 的点电荷置于 z 轴上 z=h 处,则在 xOy 平面上会产生感应电荷。 空间任意一点处的电场皆是由点电荷q 和导体表面上的感应电荷共同激发的。 已知静电平衡时导体内部场强处处为零,则在 z 轴上 z=h /2 处的场强大小为(K 为静电力常量)( )f头4尹严K h2A.hB.K:2k32qk4q22C.9hD.9h【答案】D半径为 r 的同一圆周上的四点,B、D 连线与电场线平行, A、C 连线与电场线垂直。则()合场强为零,该点场强为q 和导体近端感应电荷产
9、生电场的场强的矢量和;考点:电场的叠加【名师点睛】本题考查了电场强度的计算、导体的静电平衡和场强的叠加原理,要结合对称 性进行近似运算,难题。7.【西藏日喀则区第一高级中学 2019 学年高二上学期期中考试】下列关于电场线的说法中正确的是()A 电场线是电场中实际存在的线B 在复杂电场中的电场线是可以相交的C 沿电场线方向,场强必定越来越小D 电场线越密的地方,同一试探电荷所受的静电力越大【答案】D【解析】电场线杲假想的曲线,不是实际存在的线,选项电错误;电场线是不能相交的,选项弓错误沿 电场线方冋,电势降低,但是场强不一走越来越小,选项 C错误 9电场线越密的地方场强越犬,同一试 探电荷所受
10、的静电力越大,选项 D正确故选 D.考点:电场线【名师点睛】掌握电场线特点是解本题的关键,电场线从正电荷或无限远出发,终止于无限 远或负电荷,不相交不闭合,电场线疏密描述电场强弱,电场线密的地方,电场强度大,疏 的地方电场强度弱。8.【西藏日喀则区第一高级中学 2019 学年高二上学期期中考试】如图1 所示,在水平向右、【解析】在 z 轴上-h处,2q 在-2处产生的场强为:2kq 4kqEi口(討922;由于导体远端离-h处很远,影响可以忽略不2计, 故导体在-h处产生场强近似等于近端在2-h处产生的场强;2-2处场强为:20=EI+ E2,故E24kq;根据对称性,导体近端在922h处产生
11、的场强为2-E2电荷q在2处产生的场强为:_kq_ =4爭;故2处的合场强为:2 24kq 4kq _E2 2 2;2929240kq故选 Doab=bO=Oc=cd。 下列说法正确的是()大小为 E 的匀强电场中,在 O 点固定一电荷量为 Q 的正电荷,A、B、C、D 为以 O 为圆心、*B、B 点的场强大小为 E-k2rC、D 点的场强大小不可能为 0D、AC 两点的场强相同【答案】AkO【解析】正点电荷 Q在 A 点的电场强度大小竽-而匀强电场在盘点的电场强度大小为 E,因方向相互垂直,根据矢量的合成法则,则有佥点的场强大小为 J 衣十庄各,故 A正确 同理点电荷 Q在 B点的电场强度的
12、方向与匀强电场方向相同,at B点的场强大小为管,故 B错误;当点电荷 Q在 D点的电场强度的方向与匀强电场方向相反,且大小相等时,则 D点的电场强度大小可以为零,故 C错误; 根据矢量的合成法则,结合点电荷电场与匀强电场的方向,可輒 A. C两点的电场强度大小相等,而方向不同,故 D错误;故选 A_考点:点电荷电场强度;场强的叠加【名师点睛】考查点电荷的电场强度公式的内容,掌握矢量合成法则的应用,注意正点电荷 在各点的电场强度的方向是解题的关键。9.【西藏日喀则区第一高级中学 2019 学年高二上学期期中考试】 如图 3 所示, 经过 AOB三点的直线上有两个等量的正电荷,经过aOd 三点的
13、直线是两点电荷连线的垂直平分线,已知A、A 点的场强大小为Q24r功率先增大后减小总功等于 0 【答案】C【解析】A. B为两个等量的正点电荷,其连线中垂线上电场强度方向正点;电荷从 a点到 o点运动 的过程中,电场力方向 Qf盯速度越来越小*但电场线的疏密情况不确走,电场强度大小变化情况不确定 电场力做功情况不确定,故 A 错误,根据电场线的对称性可知,正试探电荷沿直线从豈移到 5 再把它从 0 移到 d的过程中,电场力做功为氧故 B错误;两个等量同种电荷连中点 0的电场强度为零,无穷远处 电场强度也为雾,故从 0点沿看中垂线向上到无穷远处电场强度先増大后减小,电场力做功的功率先増犬 后;咸
14、小,故 C正确;因 0点的电势大于霧,而无穷远处电势等于霧,故把单位正电荷沿直线从 0点开始沿 直线 Oba匀速移动到无限远处的过程中,电势能减小,静电力所做的总功不等于 h n 错误;故选 u考点:等量同种电荷的电场;电场力的功【名师点睛】本题关键是要明确两个等量同种电荷连线的中垂线上的场强分布情况和电势分布情况,沿着场强方向,电势越来越低。10.【黑龙江省哈尔滨市第六中学2019 学年高二上学期期中考试】a、b、c、d是匀强电场中的四个点,它们正好是一个矩形的四个顶点,电场线与矩形所在平面平行.已知a 点的电势为 20 V, b 点的电势为 24 V, d 点的电势为 4 V,如图.由此可
15、知 c 点的电势为()A、把单位正电荷沿直线从B、把单位正电荷沿直线从C、把单位正电荷沿直线从a 移到 b,再把它从 b 移到 0,两过程中静电力做的功相等a 移到 0,再把它从 0 移到 d,静电力所做的总功不等于0 点开始沿直线 Oba 匀速移动到无限远处的过程中,静电力做功的D、把单位正电荷沿直线从0 点开始沿直线 Oba 匀速移动到无限远处的过程中,静电力所做的12.【黑龙江省哈尔滨市第六中学2019 学年高二上学期期中考试】如图所示,abcde 是半径为【答案】B【解析】47 X10 V【答案】A【解析】【解析】设此过程中,电场力对点设此过程中,电场力对点电荷电荷做的功为戏做的功为戏
16、由动能定理可知:由动能定理可知:備備-,7V 沪工沪工IF即即 WAE-W .=2.0 x1,则肛则肛 b 两点间的电势羞为;两点间的电势羞为;L=-=1.0 xl04r 故选乐故选乐q考点:动能定理;电势差【名师点睛】本题涉及电场力和外力做功情况,首先要考虑能否用动能定理求解;知道电场 力的功与电势差的关系Uab二Wab并注意各个物理量的符号。q20V24V-cD. 24 V根据在匀强电场中将某一线段等分同时就将该线段两端的电势差等分将线段bd 五等分,如图一11所示,贝 y Ube= Ubd= x( 24-4 )=4V,故 Ube= b-$e=4v,故(f-d=4v,故55a= e,连接
17、cf,贝 y cf/ ae,故 c 点的电势 姑奶=8v.故 B 正确.故选艇=24-4=20V.$f=8v.故B。考点:电势【名师点睛】在匀强电场中将某一线段等分同时就将该线段两端的电势差等分;在匀强电场中电场线平行且均匀分布故等势线平行且均匀分布.以上两点是解决此类题目的金钥匙。11.【黑龙江省哈尔滨市第六中学92019 学年高二上学期期中考试】一个电荷量为 q = 2.0X0 C的带正电的质点,在静电场中由点移动到 b 点.在这过程中除静电力外,其他力做的功为_56.0 10 J,质点的动能增加了 8.0_5杓 J,则 a、b 两点间的电势差Uab为()4A . 1 MOV4B ._1
18、MO V4C . 4 XI0 V的电场强度为零;若在 e 处固定有电荷量为一3Q 的点电荷,a、b、c、d 各处仍为电荷量为+Q 的点电荷,则圆心 0 处的电场强度大小为【答案】A【解析】假设在 e处固定电荷量为-Q的点电荷,则 0点的电场强度大小为零-若取走?处的点电荷,则其 余点电荷在 0处的电场强度大小为上 2,方向指向亡处*若换取-3Q 的点电荷则在 0处产生的电场强度 大小为左出,方向也指向 e处因此方向相同蠱加而得,处的电场强度犬小士咚,故 A 正确,BCD rr*错误;故选扎考点:电场强度【名师点睛】本题采用假设法从而降低解题难度,并根据矢量叠加原理,结合点电荷电场强度的公式进行
19、解答。13.【山西省怀仁县第一中学 2019 学年高二上学期期中考试】点电荷 A 和 B,分别带正电荷负 电,电量分别为 4Q 和 Q,在 AB 连线上,如图所示,电场强度为零的地方在()Q垃-BAA.A 和 B 之间B. A 右侧C. B 左侧D. A 的右侧及 B 的左侧【答案】C【解析】点电荷电场线的分布特点;正电荷电场的电场线从正电荷出发到无穷远终止,负电荷电场的电场线从无穷远出发到负电荷终止.A 和 B 之间两点产生的电场强度方向均向向左,合场强不可能为零.故 A 错误.A 的右侧,A 产生的电场强度向右,B 产生的电场强度向左,电场强度方向相反,而且由题 A 的电量大于 B 的电量
20、,且 A 较近,由点电荷场强公式 =r可知,在同一点电场强度大小不可能相等,所以合场强不可能为零故B 错误在 B 的左侧,r 的圆的内接正五边形,当在顶点a、 b、c、d、e 处各固定有电荷量为+ Q 的点电荷时,0 点()A 产生的电场强度向左,B 产生的电场强度向右,电场强度方向相反,但由于A 的电量大于 B的电量,且 A 较远,由点电荷场强公式E=鸟 可知,在同一点电场强度大小可能相等,所以r合场强可能为零故 C 正确由上可知 D 错误故选 Co考点:场强的叠加【名师点睛】对于异种电荷,合场强为零的位置在两电荷的连线上电量少的外侧;对于同种电荷,合场强为零的位置在两电荷的连线上两电荷之间
21、,靠近电量少的电荷。14.【黑龙江省大庆实验中学 2019 学年高二上学期期中考试】 法拉第首先提出用电场线形象生 动地描绘电场,如图所示为点电荷a、b 所形成电场的电场线分布图,以下几种说法中正确的是()A. a、b 为异种电荷,a 的电荷量小于 b 的电何量B. a、b 为异种电荷,a 的电荷量大于 b 的电何量C. a、b 为同种电荷,a 的电荷量大于 b 的电何量D. a、b 为同种电荷,a 的电荷量小于 b 的电何量【答案】A【解析】电场线是从正电荷出发,员电荷终止由电场线的分布團可知冬 b为异种电荷又由公式E典,r可知场源的电荷量皴大距高场源相同距离的位置场强越大, 电场线越密.由
22、图可知 b的左侧侧电场线密, a的右侧电场线稀疏八故故 BCD 错误,A正确,故选 A 一考点:电场线【名师点睛】根据图象的细微区别寻找突破口,是我们必须掌握的一种解题技巧,例如根据0 判定是否是同种电荷,根据异侧电场线的疏密判定电荷量的大两电荷之间电场强度是否为15.【甘肃省会宁县第一中学2019 学年高二上学期期中考试】如右图,M、N 和 P 是以 MN为直径的半圈弧上的三点,O 点为半圆弧的圆心,MOP=60.电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于 M、N 两点,这时 O 点电场强度的大小为 E 仁若将 N 点处的点电荷移至 P 点,则 O 点的场场强大小变为 E2, E1与 E2之比
23、为()A . b、d 两点的电场强度相同B . a 点的电势等于 f 点的电势C点电荷+ q 在球面上任意两点之间移动时,电场力一定做功D .将点电荷+ q 在球面上任意两点之间移动,从a 点移动到 c 点电势能的变化量一定最大【答案】DA . 1: 2【答案】BB. 2: 11【解析】依题意,每个点电荷在0 点产生的场强为E!,则当 N 点处的点电荷移至 P 点时,21E 20 点场强如图所示,合场强大小为E2= E1,贝y1=, B 正确,故选 B。2E21考点:场强的叠加【名师点睛】电场强度为矢量,在求合场强时应先分别求得各电荷在0 点的场强再由矢量的合成方法-平行四边形求得总的场强。1
24、6.【大庆中学 2019 学年上学期期中考试】如图所示匀强电场E 的区域内,在 0 点处放置一点电荷+ Q。a、b、c、d、e、f 为以 O 为球心的球面上的点,aecf 平面与电场平行,bedf 平面与电场垂直,则下列说法中正确的是(【解析】由于点电荷在 bd两点处产生的电场强度犬小相同,方向相反,所以与匀强电场養加后,两者的场强大小相等, 方向不同 担错误;由于在点电荷电场中乱和 f是在同一个等势面上, 但在匀强电场中包点的 电势高于 f 点电势所次在合电场中电场不相同B错误;当电荷 T 沿看球面上的氏 df 移动时,匀强电场 的电场力不做功,点电荷电场力也不做功,故合电场力不做功,故匸错
25、误将点电荷 7 在球面上任意两点 之间移动,受 0点的点电荷电场力不做功,从包点移动到亡点,匀强电场的电场力做功最大,故合力做功 最大,故 D 正确.考点:考查了电场的叠加【名师点睛】本题中电场可以看作是由匀强电场和点电荷的电场叠加而成,在判断电场力做功、电场强度时再进行合成即可.17.【安徽省六安市第一中学 2019 学年高二上学期第一次阶段性检测】静电场在 x 轴上的场 强 E 随 x 的变化关系如下图示所示, x 轴正向为场强正方向,带正电的电荷沿 x 轴运动,则点 电荷()A在X2和X4处电势能相等B. 由Xi运动到X3的过程中电势能增大C. 由x1运动到X4的过程中电场力先增大后减小
26、D. 由x1运动到X4的过程中电场力先减小后增大【答案】BC【解析】【解析】帀帀- -西处场强为兀西处场强为兀轴轴员方向员方向,则,则从花到些处逆从花到些处逆看电场线方向移动,电势看电场线方向移动,电势升高,正电荷在可处电势升高,正电荷在可处电势 能梭能梭丈,丈,故故 A错误错误/ /码码- -羽羽处场强处场强为工为工轴员轴员方向,方向,则从则从码到也处逆码到也处逆着电场着电场线方向移动,电势升高,正电线方向移动,电势升高,正电 荷在屯荷在屯处电势能较处电势能较犬,犬,B 正确;正确;由叫由叫运动到运动到无的过无的过程中,由程中,由图可臥看出电场遍度的绝对倩先橹大后减小,图可臥看出电场遍度的绝
27、对倩先橹大后减小, 故电场力先増大故电场力先増大后减小后减小,故故 C正确,正确,D错误。错误。考点:电势能、电场强度【名师点睛】本题考查从图象获取信息的能力,另外U =Ed,所以E - x图象组成图形的面积还可以表示电势差。18.【黑龙江省大庆实验中学 2019 学年高二上学期期中考试】下列关于电场强度的两个表达式E=F/q 和 E=kQ/r2的叙述,不正确的是()A.E=F/q 是电场强度的定义式,F 是放入电场中的电荷所受的力,q 是放入电场中的电荷的电 荷量,它适用于任何电场B.E=F/q 是电场强度的定义式,F 是放入电场中的电荷所受的力,q 是产生电场的电荷的电C.E=kQ/r2是
28、点电荷场强的计算公式,Q 是产生电场的电荷量,它不适用于匀强电场D.从点电荷场强计算式分析,库仑定律表达式 F=kqiq2/r2中 kq2/r2是点电荷 q2产生的电场在点电荷 q1处的场强大小,而 kq1/r2是点电荷 q1产生的电场在点电荷 q2处的场强大小【答案】B【解析】E=F/q 是定义式,F 是放入电场中的电荷所受的力,q 是放入电场中电荷的电荷量,它适用于任何电场,故 A 错误,A 正确,B 错误;E=kQ/r2是点电荷场强的计算式,Q 是产生电场的电荷的电荷量,它不适用于匀强电场,故C 正确;根据 E=F/q,从点电荷场强计算式分析库仑定律的表达式 F=k q1q2/r2,式
29、kq2/r2是点电荷 q2产生的电场在点电荷 q1处的场强大小, 而 kq1/r2是点电荷 q1产生的电场在 q2处场强的大小,故 D 正确;本题选错误的,故选 B.考点:电场强度【名师点睛】关于电场强度的两个公式理解时抓住两点:一是公式中各量的含义;二是公式适用的条件.明确定义式 E=F/q 适用于一切电场,而 E=Kq/r2式只适用点电荷的电场。19.【黑龙江省哈尔滨市第三中学 20192019 学年高二上学期期中考试】下列说法正确的是A.A. 元电荷就是点电荷B.B. 电场对放入其中的电荷有力的作用C.C. 电场线是在电场中实际存在的线D.D. 电场强度为零处,电势一定为零【答案】B【解
30、析】元电荷是指 1.6X10C的电荷量,不是点电荷,选顷柱错误电场最基本的性质是对处于电场中 的电荷具有电场力的作用,故 B正确,电场是传邊电荷间相互作用的物氐 罡一种物质存在的形态,电场 线是为形象描述电场而假象的一种曲线,并不存在,故 C错误,电场强度为零处,电势不一定为零,例 如在等量的同种电荷连线的中点处,选项 D 错误;故选考点:元电荷;电场;场强和电势【名师点睛】本题关键明确电场、电场线,知道电场最基本的性质是对处于电场中的电荷具有力作用;区别元电荷和点电荷20.黑龙江省哈尔滨市第三中学 20192019 学年高二上学期期中考试】如图所示,实线表示某电 场的电场线,虚线表示等势线,
31、 A A、B B C C 是电场中的三点,下列关于电场强度 E E 和电势的大小关系正确的是A A.EA : ECB B.EB EAC.C.:A. C答案】D【解折】电场线的疏密程度反映场强的大小,A处电场线最密,场强最大,则有 EAES, EAEC故 AB 错误.沿电场线方向电势越来越低,贝蜘 OE*因中 2丸故故 C错误,D正确.故选 Do考点:电场线;场强与电势名师点睛】解决本题的关键要掌握电场线的两个物理意义:电场线的疏密表示场强的大小,电场线的方向反映电势的高低。21.【黑龙江省哈尔滨市第三中学 20192019 学年高二上学期期中考试】如图所示,图中五点均在匀强电场中,a、b、c
32、刚好是一个圆的三个等分点(电势已在图中标注),o 是圆心,c、0、d 三点在同一条直线上,已知电场线与圆所在平面平行。下列有关d 点的电势、电场强度的相关描述正确的是D.电场强度方向由 c 点指向 b 点答案】BA. d 点的电势为4VB. d 点的电势为6VC.电场强度方向由c 点指向【解析】ab 中点的电势为 2V =6V C,可知 de 是电势为 6V 的等势线,即 d 点2的电势为 6V,选项 B 正确,A 错误;电场线与等势面垂直,且由高电势点指向低电势点,故电场强度方向由 a 点指向 b 点,选项 CD 错误;故选 B.考点:电势及等势面【名师点睛】本题的关键在于找出等势面,然后才
33、能确定电场线,要求学生明确电场线与等势线的关系,能利用几何关系找出等势点,再根据等势线的特点确定等势面。22.【内蒙古杭锦后旗奋斗中学 2019 学年高二上学期期中考试】某静电场的电场线分布如图所示,图中 P、Q 两点的电场强度的大小分别为A.EpEQ,;:p QC. Ep:EQ,:p - Q【答案】A【解析】电场线的疏密反映场强的大小,因 P点的电场线较 Q点密集,则EPEQ.顺着电场线电势逐渐 降低,可知 P点的电势高于 Q点,即咎故选扎考点:电场线;场强和电势【名师点睛】此题主要考查电场线的特点;要知道电场线的疏密反映场强的大小,顺着电场线电势逐渐降低。23.【内蒙古杭锦后旗奋斗中学 2
34、019 学年高二上学期期中考试】如图所示,某示波管内的聚焦电场,实线和虚线分别表示电场线和等势线。两电子分别从a、b 两点运动到 e 点。设电场力对两电子做的功分别为Wa和W, a、b 点的电场强度大小分别为Ea和,则()D.Ep:EQ,p :QB.Ep- EQ,订QA.wa=wb,EaEbB.wa=Wb,Ea巳C. Wa=Wb,Ea::: EbD.Wa-Wb,Ea: Eb【答案】A【解析】a 点的电场线较 b 点密集,则 a 点的场强较 b 点大,即EaEb; a、b 在同一等势面上,与 c 点的电势差相同,故根据 W=Uq 可知,两电子分别从 a、b 两点运动到 c 点,电场力对两电子做的
35、功相等,即Wa =W),选项 A 正确。考点:电场线;等势面;场强与电势【名师点睛】此题考查了等势面及电场线的特点;关键是知道电场线密集的地方场强较大;记住电场力做功的公式 W=Uq。24.【山东省淄博第六中学 2019 学年高二上学期学分认定期中考试】 如图所示为两个等量点电 荷的电场线,图中 A 点和 B 点、C 点和 D 点皆关于两电荷连线的中点 0 对称,若将一电荷放 此电场中,则以下说法正确的是( )A .电荷在 0 点受力最大B 电荷沿直线由A 到 B 的过程中,电场力先增大后减小C.电荷沿直线由A 到 B 的过程中,电势能先增大后减小D电荷沿直C 到 D 的过程中,电场力先增大后
36、减小【答案】D【解析【解析】根据电场线的疏密特点根据电场线的疏密特点,在在ABAB直线上直线上,O点电场强度最小点电场强度最小,则受到则受到电场力电场力最小最小,而在而在 CD直线直线上上, , O点的电场强度最大,则受到电场力最犬,因此电荷在点的电场强度最大,则受到电场力最犬,因此电荷在 0 点受力不是最大,故启点受力不是最大,故启错误错误. .根据电场线的根据电场线的疏密疏密 可知,从可知,从 A到到 E的过程中,电场强度先减小后増大,则电场力也先减小后増犬,的过程中,电场强度先减小后増大,则电场力也先减小后増犬,同理从同理从 C到到 3的过的过程中,程中, 电场强度先増大后减小,则电场力
37、也先増大后减小电场强度先増大后减小,则电场力也先増大后减小. .故故& &错误,错误,D正确,电荷正确,电荷沿直线由九到弓的过沿直线由九到弓的过程中,程中, 无法确定电荷做功的正负,因此无法确定电势能变化,故无法确定电荷做功的正负,因此无法确定电势能变化,故 错误错误. .故选故选 D。考点:电场线;电场强度【名师点睛】常见电场的电场线分布及等势面的分布要求我们能熟练掌握,并要注意依据电 场线的疏密来判定电场强度的大小,同时注意等量异号电荷形成电场的对称性加强基础知 识的学习,掌握住电场线的特点,即可解决本题。25.【甘肃省会宁县第一中学 2019 学年高二上学期期中考试】如图
38、所示,匀强电场场强E=100v/m , A、B 两点相距 10cm, A、B 连线与电场线夹角为 60贝 UUBA为【答案】C【解【解析】由图示可知,AB 方向与电场线方向间的夹角 d=Lcos0BA 两点间的电势差 UBA=Ed=Elcos0=-100V/mx0.1mxcos65V,故选 C.考点:电场强度与电势差的关系【名师点睛】本题首先要想到匀强电场中电势差与场强的关系式U=Ed,其次要正确理解 d 的含义:两点沿电场方向的距离。26.【湖南省浏阳市第一中学 2019 学年高二上学期第一次阶段性测试 】如图所示,在 xOy 平面 内有一个以 O 为圆心,半径 R=0.1m 的圆,P 为圆
39、周上的一点,O、P 两点连线与 x 轴正方向 的夹角为0。若空间存在沿 y 轴负方向的匀强电场,场强大小 E=100V/m,贝 U O、P 两点的电 势差可表示为A. -10VB. 10V C. -5V0=60; BA 两点沿电场方向的距离A.UOP=10sin0 (V)B.Uop=10sin0 (V)C.UOP=10COS0(V)(V)【答案】A 【解析】试题分析诳匀强电场中根据电势差与场强关系公式必而是沿场强方向上的距朗所汰此厲曲所以,:LT0?=-100 x0.lsin=-10sin (V)故 A 正确*所以选项越正确*考点:匀强电场、电场强度与电势差的关系【名师点睛】此题考查了匀强电场
40、中电场强度与电势差的关系;要知道电场线与等势面是垂直的关系,顺着电场线电势降低,电场强度与电势差之间的关系满足E =U; 定要注意明d确公式中 d 的准确含义,d 是沿电场线方向的距离,故可以将实际距离向电场线方向作投影;这些都是基本的知识,解题时经常用到,需熟练掌握27.【湖南省浏阳市第一中学 2019学年高二上学期第一次阶段性测试】根据a粒子散射实验,卢瑟福提出了原子的核式结构模型,图中虚线表示原子核形成的电场的等势线,实线表示一个a粒子运动的轨迹,在a粒子从 a 运动到 b,再运动到 C 的过程中,下列说法中正确的是A、 动能先增大,后减小B、 电势能先减小,后增大C、电场力先做负功,后
41、做正功,总功为零D、加速度先变小,后变大【答案】C【解析】由團可知。粒子受到斥力作用,根据电场力做功特点可知:从运动$过程中电场力做员功,电 势能増加,动能减小,从b运动到过程中电场力做正功,电势能减小,动能増加,整个过程中由于 m 与 Q 在同一等势线上,故电场力不做功,AB错误C正确;根 11点电荷的场强公式可知,距离原子核近的 地方电场强度大故越龛近原子核加速度越大因此/粒子加速度先増大后减小,故 D错误。所以正确选 项为 C。考点:等势面,电场线,电场力做功【名师点睛】考查了带电粒子在电场中运动时动能、势能、加速度等物理量的变化情况.首先判断a粒子受到斥力作用,沿电场方向电势降低,等势
42、面越密,电场线越密,电场强度越大 粒子在原子核形成的电场中运动时,电荷间的电场力做功,根据电场力做功情况,即可判断 粒子动能、电势能的变化情况。D.UOP=10COSB28.【湖南省浏阳市第一中学 2019学年高二上学期第一次阶段性测试】两个等量正电荷的连线的垂直平分线上有 m、n 两点,如图所示,下列说法正确的是:I)1n 点电场强度一定比 m 的大2n 点电势一定比 m 的高3负电荷从 m 到 n 点电势能要增加4负电荷从 m 点在电场力作用下由静止开始运动,经过一段时间,还能回到m 点。A .B. C. D .【答案】D【解析】根据点电荷场强公式和叠加原理可知m、n 两点的场强方向相同,
43、即电场在其中垂线上电场方向竖直向上,连线中点的电场强度为零,无穷远处电场强度为零,所以场强从连线 的中点向两侧先增大后减小,所以m、n 两点场强大小不能判断,故错误;等量同种正点电荷,两点的电场强度的方向,由n 指向 m,沿电场线方向电势降低,因此 n 点的电势高于 m点,若 q 是负电荷,q 由 m 点运动到 n 点时电场力做正功则电势减小,故负电荷从 m 到 n 点 电势能要减小,故正确,错误;负电荷从m 点在电场力作用下由静止开始运动,越过交点处,开始减速运动,当速度为零,再返回,经过一段时间,回到m 点,将做往复运动,故正确;所以 D 选项正确。考点:等量同种电荷电场分布规律【名师点睛
44、】等量同种正电荷电场中,在其连线上电场强度先减小,中点O 处的电场强度最小,然后再增大,沿电场线的方向电势降低知从MRCIN的连线之间,中点 O 电势最低,在其中垂线上电场方向竖直向上,O 点的电场强度为零,无穷远处电场强度为零,所以从 O 向两侧先增大后减小,沿电场线方向电势降低,所以O 点的电势最高。29.【山东省寿光现代中学2019 学年高二 10 月月考】(课本 20 页课后题第 7 题)电场中等势面如图所示,下列描述正确的是(C. 某电荷从 A 运动到 C 过程中和从 B 运动到 C 过程中,电场力做功一定相等D. 某正电荷沿不同路径由 A 移到 B 过程中,电场力功也不同【答案】C
45、【解析】试题分析潯差尊势面越巒的地方场强越大试题分析潯差尊势面越巒的地方场强越大A点的尊势面比点的尊势面比 C 点的尊势面密風点的尊势面密風 A 点的场强比点的场强比 C 点的大点的大. .故故 A 错误。错误。员员电荷电荷从从A 点移到点移到 C 点,电点,电场力做场力做员功,电势能増加,故员功,电势能増加,故 A 点电点电势能比势能比 C 点电势能小,所以点电势能小,所以 B 错误错误 因为因为UNL忑忑 G G 由电场力做由电场力做功公功公式式 W=qU 可得可得 W 屛屛尸乐玄,尸乐玄,所以从所以从. .A 运动到运动到 C 过程中过程中 B 运动到运动到 C 过程中,过程中,电场电场
46、力做功一走力做功一走相等相等故故 C 正确。因为入好正确。因为入好在同一在同一 势面上所势面上所臥电势差为羁臥电势差为羁 那么正电荷沿那么正电荷沿 不同路径由不同路径由 A 移到移到 B 过过趕中,趕中,电场力功一定电场力功一定相同,故相同,故 D 错误。所错误。所以正确以正确选项选项为为:C.考点:等势面、电场力做功【名师点睛】此题考查了电场线与等势面及电场强度的关系;要知道电场线与等势面垂直.电场线密的地方电场的强度大,等势面密,电场线疏的地方电场的强度小,等势面疏;沿电场 线的方向,电势降低沿着等势面移动点电荷,电场力不做功加强基础知识的学习,掌握 住电场线和等势面的特点即可解决本题.3
47、0.【山东省寿光现代中学 2019 学年高二 10 月月考】如图所示,平行板电容器与电动势为E的直流电源(内阻不计)连接,下极板接地一带电油滴位于电容器中的P 点且恰好处于平衡状态现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离,则()A. 带电油滴将沿竖直方向向上运动B. P 点的电势将降低C. 带电油滴的电势能将减小D. 若电容器的电容减小,则极板带电量将增大【答案】B【解析】A.A 点的电场强度比 C 点的小B.负电荷在 A 点电势能比 C 点电势能大试趣分析: 将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离, 因为电容始终与电源相连所以电容器两板 间电压不变,根据E = 2可知扳间场强减小
48、,油滴所受的电场力减小,贝 IJ 油滴将向下运动.故 A 错误.a根据S可知板间场强减小而 P点与下扱板间的距禽不变,则由公式 U=Ecl 分析可知 P点与下极板a间电势差将減小,而 P点的电势高于下极板的电势,则知 P点的电势将降低.故 2正确.由带电油滴原来 辿于平衡状态可知,油滴带负电,F点的电势降低,由公式?= -?-|+)0,可知 p点电势减小,而 油滴的电势能将増加.故 C错误.根据 Q-UC,由于电势差不娈,电容器的电容减小,故带电量减小故D错误所以正确选项为 B.考点:电容、电势、电势能【名师点睛】在电场中,当电场力做正功时,电势能减少,而当电场力做负功时,电势能增加,注意电势
49、能与电势不同,电势高的地方电势能不一定大,而电势低的地方电势能不一定小,电势能不仅与电场有关还与带电体有关。将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离,电容器两板间电压不变,根据E=U分析板间场强的变化,判断电场力变化,确定油d滴运动情况.由 U=Ed 分析 P 点与下极板间电势差如何变化,即能分析P 点电势的变化和油滴电势能的变化.31.【内蒙古包头市第九中学 2019 学年高二 10 月月考】空间有一沿 x 轴对称分布的电场,其电场强度 E 随 x 变化的图像如图所示。下列说法正确的是A.O 点的电势最低B.X2点的电势最高C.X,和-為两点的电势相等D.Xi和X3两点的电势相等【答案】
50、C【解析】作出电场根擔顺着电场线电势降低,则 O电势最高:故為正确 B错误;从图线看出电场强度关于原点O5?捲,则 x轴上关于。点对称位蛊的电势相等故 C正确,D错误E0E考点:考查了电势【名师点睛】据题意,电场关于 x 轴对称分布可知,作出电场线如图,根据顺着电场线,电势 降低和对称性可判断电势高低.32.【河南省师范大学附属中学 2019 学年高二上学期期中考试】 在真空中有两个等量的正电荷qi和q2,分别固定于 A、B 两点,DC 为 AB 连线的中垂线,C 为 A、B 两点连线的中点,将一 正电荷q3由 C 点沿着中垂线移至无穷远处的过程中,下列结论正确的有A.电势能逐渐减小B. 电势
51、能逐渐增大C.Cb 受到的电场力逐渐减小D.C3受到的电场力逐渐增大【答案】A【解析】Ci和C2是两个等量的正电荷, 作出中垂线 CD 上电场线如图,根据顺着电场线电势降 低,可知正电荷 ct 由 C 点沿 CD 移至无穷远的过程中,电势不断降低,电场力做正功,其电势 能不断减小,故 A 正确,B 错误;根据电场的叠加可知,C 点的场强为零,而无穷远处场强也为零,所以由 C 点沿 CD 移至无穷远的过程中,场强先增大,后减小,Cb 受到的电场力先逐渐增大,后逐渐减小,故 CD 错误考点:考查了等量同种电荷电场分布规律【名师点睛】对于等量同种和等量异种电荷电场线、等势面的分布情况要掌握,这是考试
52、的热点.特别是抓住电荷连线的中垂线电场线与等势面的特点.33.【河南省南阳市第一中学 2019 学年高二上学期第二次月考】如图所示的情况中, 点的电场强度和电势相同的是()a、b两【鮮【鮮析析】补补 b 是离点电荷等距的不是离点电荷等距的不 b 两点两点处于同一等势处于同一等势面上面上,电势电势相同相同,场强大小相等场强大小相等,但方向不同但方向不同, 则电场强度不则电场强度不同同故故 A 错谓错谓尊量异种电荷连线的中垂一条密势线尊量异种电荷连线的中垂一条密势线,则弧则弧 b 的电势相同的电势相同. .由于电场线由于电场线 关于两电荷连线上下关于两电荷连线上下对对称称,而而且且都与等势面垂直,
53、所以场强的犬小和方向都相同,都与等势面垂直,所以场强的犬小和方向都相同,故故 E 正确;正确;根据电场线根据电场线 的对称性可知,訪两点电势的对称性可知,訪两点电势 1 目同,场强大目同,场强大小但方向相反,所以电场强度小但方向相反,所以电场强度不同,故不同,故 c 错误丿弧错误丿弧 b 是匀是匀 强电场中强电场中的两点的两点电场强度电场强度相同,相同,丑点的电势犬于丑点的电势犬于 b 点的点的电势,电势,故故 D 错误。错误。【答案】B考点:考查了电场强度,电势【名师点睛】题要抓住电势与场强的区别,只要大小相同,标量就相同而矢量大小和方向都相同才相同对于常见电场的电场线与等势面分布要了解,有
54、助于解题.34.【黑龙江省大庆市铁人中学 2019 学年高二上学期期中考试】如图所示,在平面直角坐标系 中,有方向平行于坐标平面的匀强电场,其中坐标原点 O 处的电势为 0V,点 A 处的电势为 6V,点 B 处的电势为 3V,则电场强度的大小为()B(0Fx/cmA .200V/mB .200 3v/mC.100V/mD.100.3v/m【答案】A【解析】OA 的中点 C 的电势为3V,将 C 点与 B 点连接,如图,电场线与等势线垂直,根据4 :bA.甲图:离点电荷等距的a、b两点B.乙图:两个等量异种点电荷连线的中垂线上,与线段中点等距的a、b两点c.丙图:两个等量同种点电荷连线上,与连
55、线中点等距的a、b两点D. 丁图:带电平行金属板两板间分别靠近两板的a、b两点几何关系得:BC =2-、3cm,则 OB 沿电场线方向上的距离为:OD二3sin60 = 1.5cm,U3所以电场强度为:E = =,V/m=:200V/m,故选项 A 错误。d1.5H0考点:电场强度【名师点睛】解决本题的关键知道电场线与等势线垂直,掌握匀强电场的电场强度大小与电 势差的关系式E =U,注意公式中d是沿电场线方向上的距离。d35.黑龙江省大庆市第一中学2019 学年高二上学期第二次月考】 在空间 O 点固定带正电的点电荷 Q,某电场的电场线如图所示,在其电场中的A 点有一个带电了粒子 q (重力不
56、计)。若给带电粒子一个垂直于OA 方向的初速度,在只受电场力的作用下,以下说法中正确的是( )5A. 若 q 为负电荷,则 q 定做圆周运动B. 若 q 为负电荷,则 q 可能做匀变速曲线运动C. 若 q 为正电荷,则 q 的电势能可能增大D. 若 q 为正电荷,则 q 定做远离 O 点的变加速曲线运动【答案】D【解析】 若 q为负电荷, 只有当粒子壹到的电场力恰好和粒子做圆周运动的向心力的大小相等时 粒子才 做匀速圆周运动,否则粒子就做变速曲线运动,所以 A错误;当粒子做曲线运动时,粒子受到的电场力的 犬小要改变,所以粒子将做的罡变加速曲线运动,所決 B错误,若 q 九正电荷,那么粒子一走会
57、向远离电 荷的方向运动,电场力做正功,则 q的电势能逐渐的减小,所以 C错误;若 q 为正电荷,那么粒子一定会 远离电荷,受到的电场力的大小逐渐的减小,是变速运动所以 D正确。考点:电场线、电势、电势能【名师点睛】若 q 为负电荷,当电场力恰好和粒子做圆周运动的向心力的大小相等时,粒子 将做匀速圆周运动,否则粒子就做变速曲线运动;若q 为正电荷,那么粒子一定会远离电荷, 受到的电场力的大小逐渐的减小。36.【安徽省六安市第一中学 2019 学年高二上学期第一次阶段性检测】如图所示,虚线为静电场中的等势面 1、2、3、4,相邻的等势面之间的电势差相等,其中等势面3 的电势为 0。一带正电的点电荷
58、只在静电力的作用下运动, 经过a、b点时的动能分别为26eV和5eV,当这一点电荷运动到某一位置,其电势能变为-8eV,它的动能应为(A.8eVB.13eVC.20eVD.34eV【答案】C【解【解析】经过 a、b 点时的动能分别为26eV和5eV,图中虚线所示为静电场中的等势面1、2、 3、4,相邻的等势面之间的电势差相等,故电荷经过相邻两个等势面时的动能减小量为:26 5.:Ek7eV,故经过等势面 3 时的动能为12eV,总能量为12eV 0 = 12eV.由于3只有电场力做功,所以电势能和动能之和守恒,当其电势能变为-8eV时,故有:0eV 12eV - -8eV - Ek,解得动能应
59、为:Ek=20eV,故 C 正确,ABD 错误。考点:电势差与电场强度的关系、电势能【名师点睛】“在只有电场力做功的条件下动能和电势能的总和保持不变;相邻等势面之间的电势差相同”是我们解决此类问题时的突破口。二、多项选择题37.【甘肃省会宁县第一中学 2019 学年高二上学期期中考试】如图所示, M、N 为两个固定的 等量同种正电荷,在其连线的中垂线上的 P 点放一个静止的负电荷(重力不计),下列说法中正 确的是()M:N+QloIIA 从 P 到 O ,可能加速度越来越小,速度越来越大B 从 P 到 O,可能加速度先变大,再变小,速度越来越大C .越过 O 点后,电势能越来越大,直到速度为零
60、D .越过 O 点后,动能越来越大,直到电势能为零【答案】ABC【解析】在等量同种电荷连线中垂线上电场强度方向 O-P,员点电荷 q从 P点割 0点运动的过程中,电场 力方向电场力对员点电荷 fit 正功,其速度越来越大.但电场戋的疏密情况不确定,电關度大小娈 化情况不确定,因此负点电荷所受电场力大小变化情况不确定,加速度变化情况无法判断,加速度可能越 来越小,也先变大后变小,故* B正确.越过 O 点后,负电荷 q所受的电场力向上,电场力做员功,负 电荷的电轴逐渐増大,员电荷做减速运动,直到速度为霧.动能逐渐减小,直到为零故匚正确,D错误, 故选 ABCo考点:电场线;电场强度;电势能【名师点睛】本题考查对等量异
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