高考物理模拟题精选训练静电场专题10电场线与等势面含解析

---高考物理最新模拟题精选训练静电场专题10电场线与等势面含解析（2017广西崇左摸底）如图所示，图中以点电荷Q为圆心的虚线同心圆是该点电荷电场中球形等势面的横截面图.一个带电的粒子经过该电场，它的运动轨迹如图中实线所示，P、MN。F都是轨迹上的点.不计带电粒子受到的重力，由此可以判断（）A.此粒子和点电荷Q带同种电荷B.此粒子在M点的动能小于在F点的动能C.若PM两点间的距离和MN两点间的距离相等，则从P至ijM和从M到N,电场力做功相等D.带电粒子从P运动到N的过程中，电势能逐渐增大【参考答案】B.【名师解析】电荷做曲线运动』受到的合力指向轨迹的内恻，根据轨迹弯曲方向争断出粒子与固定在◎点的电荷是异种电荷，它们之间存在引力，根据功肓院系分析动能和电势能的变化情况J根据库仑定律判断静电力的大小？确定加速度的大小.根据轨迹膏曲方向判断出，粒子在凡M间运罚过程中，电荷一直受静电引力作用，此粒子和点电荷芾不同的电荷-故也错误j粒子从M到N,电场力做正功，故电势能减小，故M点的电势能大于N点的电势能；N点与F点在同一个等势面上，所以粒子在F点的动能等于在N点的动能，所以粒子在M点的动能小于在F点的动能.故B正确；M点离场源电荷远，电荷所受的电场力较小，则PM两点间的距离和MN两点间的距离相等，则从P到M电场力做的功比从M到N电场力做功多，故C错误；粒子从P到N,只受电场力，合力做正功，根据动能定理，动能增加，电势能减小，故D错误；（2016•山东枣庄高三模拟）如图所示，水平向右的匀强电场中，一带电粒子从A点以竖直向上的初速度开始运动，经最高点B后回到与A在同一水平线上的C点，粒子从A到B过程中克服重力做功2.0J,电场力做功3.0J,则（）

A.粒子在A点的电势能比在C点多6.0JB.粒子在A点的动能比在B点多1.0JC.粒子在A点的机械能比在C点多12.0JD.粒子在C点的动能为14.0J【参考答案】.D【名师解析】因粒子在竖直方向做竖直上抛运动，水平方向在电场内作用下做初速度为零的匀加速直线运动，所以粒子从月到不和从日到「的B寸间相同,由匀变速直线运动规律知粒子从R到心电场力做功为12.0Ji所以粒子在/点的电势就比在4点多12.0粒子在月点的机械胡比在二点少1九0J,MC错误，粒子从月到F由动育睡理ft]△反二3.0J-ZOJ■二L0J,即粒子在4点的动能比在E点少L0LE错误」由题丸1粒子在』点时动能为2.0L由月到广电场内做功12.0J,重力做功力0,粒子在白点的动背浙14.0J,D正确号（2016•江苏连云港高三统考）两点电荷形成电场的电场线分布如图所示。若图中A、B两点处的场强大小分别为R、EB,电势分别为Ga、6b,则（）D.D.({)A<(j)A.Ea<EbB.Ea>BC.({)A>(j)【参考答案】.BC【名师解析】由电场线的分布情况可知，A处电场线比B处电场线密，则A点的场强大于B点的场强，即Ea>Eb,A项错误，B项正确；画出过B点的等势线与A所在的电场线交于C点，则有A点的电势高于C点的电势，所以A点的电势高于B点的电势，即（J）a>（｛）boC项正确，D项错误。

（2016•山东潍坊高三月考）如图所示，一重力不计的带电粒子以某一速度进入负点电荷形成的电场中，且只在电场力作用下依次通过MNP三点，其中N点是轨迹上距离负点电荷最近的点。若粒子在M点和P点的速率相等，则（）A.粒子一"定带:正电且做匀速圆周运动B.UMn=—UNpC.粒子在N点时的加速度最大、电势能最小D.粒子在MP两点时的加速度相同【参考答案】.BC【名师解析】由物体做曲线运动条件（含外力指向轨迹凹恻）知粒子带正电？从押到用电场力做正功，从心到尸电场力做负功，艮坏可能做匀速圆周运动，A错误汗因粒子在瓦点和F点的速率相等，由动能定理：M最二之屈嫉一之屈/曲二;ir宓-;u诙所以取二一匾E正确j电场线在评点最密集，即粒子在用点受到的电场力最大，加速度也最大』从即到『由电场力做功it况可知粒子在那点电势能最小，c正确i粒子在队产两点的加速度方向不同JD错误《（2016•河南洛阳高三月考）如图所示，实线是一簇未标明方向的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点。若带电粒子在运动中只受电场力的作用，对于a,b两点下列判断正确的是（）A.电场中a点的电势较高B.带电粒子在a点的动能较大C.带电粒子在a点的加速度较大D.带电粒子在a点的电势能较大【参考答案】.BC【名师解析】由图，粒子的运动轨迹向左弯曲，说明粒子在a、b两点受到的电场力沿电场线向左，由于电场方向不明，故无法判定电势高低，A项错误；无论粒子从a到b还是从b到a,由轨迹弯曲方向与粒子速度方向的关系分析可知，粒子在a点的速度较大，在b点电势能较大，B项正确，D项错误；由电场线的疏密可知a点场强大，电场力大，加速度大，C项正确。（2016•河北邯郸高三入学考试）如图所示，匀强电场方向平行于xOy平面，在xOy平面内有一个半径为R=5cm的圆，圆上有一动点P,半径OP与x轴方向的夹角为0,P点沿圆周移动时，OP两点的电势差满足UOk25sin0（V）,则该匀强电场的大小和方向分别为（）5V/m,沿x轴正方向500V/m,沿y轴负方向500V/m,沿y轴正方向250^2V/m,沿x轴负方向【参考答案】.C1名师解析】由题意可知，尹点的电势在g和180”-炉的时候，电势相等，从麴学语度可以看出关于中油对琼，垂直于y*妨■向的平面是等势面，用血下轴正方向就是场强方向＜■当自二90,时，户的电势最低,■=25必当。二1而”或0°时，产的走势最高，囱=0心根据得,4+5加V/n,C项正确口.（黑龙江省大庆市第一中学2016届高三第三次模拟考试理科综合试题）阴极射线示波管的聚焦电场是由电极Ai、A2形成，实线为电场线，虚线为等势线，Z轴为该电场的中心轴线，P、QR为一个从左侧进入聚焦电场的电子运动轨迹上的三点，则（）A.电极Ai的电势低于电极A2的电势.电场中Q我的电场弓II度小于R岚的电场强度C.电子在P点处的动能大于在Q自处的动能D.电子从P至R勺运动过程中，电场力对它一直做正功【参考答案】AD【名师解析】沿电场线电势降低，因此电极Ai的电势低于电极A2,故A正确；电子从P至R的运动过程中，是由低电势向高电势运动时，电场力做正功，动能增加，电势能减小，故C错误，D正确；据电场线的疏密程度可知，因此Q点电场线比R点电场线密，故Q点的电场强度大于R点的电场强度.故B正确；故选AD.考点：电场强度；电场线；电势及电势能【名师点睛】要能正确根据电场线、等势线的分布情况，判断电势、电势能、电场强度、电场力做功等物理量变化情况；沿电场线电势降低，电场强度的大小与电场线的疏密有关；电场力做正功电势能减小，动能增加.（2016•浙江金华二模）在空间O点固定带正电的点电荷Q其电场的电场线如图所示，在其电场中的A点有一个带电粒子q（重力不计）。若给带电粒子一个垂直于OA方向的初速度vo,在只受电场力的作用下，以下说法中正确的是（）A.若q为负电荷，则q一定做圆周运动B.若q为负电荷，则C.若q为正电荷，则q可能做匀变速曲线运动q的电势能可能增大D.若q为正电荷，则q一定做远离O点的变加速曲线运动【参考答案】D【名师解析】若卒为负电荷，只有当粒子受到的电场力恰好和粒子1极圆周运动的向心力大洋目等时，粒子才做匀速圆周运动J否则粒子就做变速由^运动F所以从错误3当粒子做曲线运动时7粒子受到的电场力的大小要改变，所以粒子做的是变加速曲线运动，所以？错误B若卡为正电荷，那么粒子一定会向远离电荷◎的方向运动，电场力做正功，则g的电势能逐渐减小，所以二错误』若中为正电荷，那2粒子一定会远离口点^受到的电场力的大小逐渐遍小,做变加速曲线运动,所以D正福口（2016・湖北华师一附中等八校联考）英国科学家法拉第最先尝试用“线”描述磁场和电场，有利于形象理解不可直接观察的电场和磁场的强弱分布。如图所示为一对等量异种点电荷，电荷量分别为+Q—Q实线为电场线，虚线圆的圆心O在两电荷连线的中点，a、b、c、d为圆上的点，下列说法正确的是（）A.a、b两点的电场强度相同B.b、c两点的电场强度相同C.c点的电势高于d点的电势D.d点的电势等于a点的电势【参考答案】D【名师解析】a、b、c、d在同一个圆上，电场线的疏密表示场强的强弱，故四点的场强大小相等，但是方向不同，选项A、B错误；沿电场线方向电势降低，故c点电势低于d点电势,选项C错误；a、d两点关于两电荷连线对称，故电势相等，选项D正确。（2015•江苏物理）两个相同的负电荷和一个正电荷附近的电场线分布如图所示，c是两负电荷连线的中点，d点在正电荷的正上方，c、d到正电荷的距离相等，则（）

(A),a点的电场强度比b点的大(B).a点的电势比b点的高(Q.c点的电场强度比d点的大(口.c点的电势比d点的低【参考答案】ACD【名师解析】根据电场线的疏密表示电场强度的大小，可知石点的电场强度比b点的大，匚点的电场强度比d点的大？选项把正确。根据沿电场线方向P电势逐渐降低可知，3点的电势比b点的低,G点的电势比d点的低，选项B错误D正型.(2016•山东潍坊一中月考)如图所示的电场，等势面是一簇相互平行的竖直平面，间隔均为d,各面电势已在图中标出，现有一质量为m的带电小球(可视为点电荷)以速度V0,方向与水平方向成45。角斜向上射入电场，要使小球做直线运动，则小球所带电的电性及电荷量为()A.负电mgd100C.负电mgdA.负电mgd100C.负电mgd

20D.正电mgd200【参考答案】BV0应在一条直线上，而电场力与【名师解析】要使带电小球做直线运动，则其所受合力与V0应在一条直线上，而电场力与处，得电场线方向水平向左，且E=U=当。对小球受力分析：为使合力与V0在一条直线上，dd则得小球带正电，且有mg=Eq,彳导q=mg="m00d故选项B正确。.（多选）如图所示，真空中MN点处固定有两等量异种点电荷，a、b、c表示两点电荷形成的电场中的3条等势线，b是MN连线的中垂线，交MN于O点，a、c关于b对称。点d、e、f、g是以O为圆心的圆与a、c的交点。已知一带正电的试探电荷从d点移动到e点时，试探电荷的电势能增加，则以下判断正确的是（）A.M点处固定的是正电荷B.d点的电势低于f点的电势C.d点的场强与f点的场强相同D.将带正电的试探电荷沿直线由D.将带正电的试探电荷沿直线由d点移动到f点，电势能先增大后减小【参考答案】BC【名师解析】正电荷从点移动到自点电势前墙加，则d点电势低于e点,卵处为负电荷，菱处为正电荷,d点的电势低于F点的电势，乩于两点的电场强度大小相等、方向相同，1镭正电的试探电荷沿直线从d点移动到/1点j电势筋一直增大，故LC正确＞A、D错误。13.如图所示，虚线为一静电场中的等势面1、2、3、4,相邻等势面间的电势差相等，其中等势面3的电势为0。一带正电的点电荷仅在静电力的作用下沿图中实线从a点运动到b点，经过a、b两点时粒子的动能分别为5eV和26eV。当这一点电荷运动到某一位置c时，其电势能变为-5eV。下列说法正确的是A.粒子从a点运动到b点的过程中电场力做负功B.粒子在a点的电势能小于其在b点的电势能C.粒子在c点时的动能为24eVD.a、b点的电势关系为%,科【参考答案】CD【名师解析】根据轨迹置，带电粒子所受电场力向右n粒子从0点运动到1匕点的过程中电场力做正功？电势能减小,带电粒子在水点的电势能大于其在、息的电势能，四页AB错误口正的点电荷所受电场力方向向右,电场线方向向右，b点的电势关系为在）勘，选唤。正确。谩相邻两个等势面之间的电势差为明则等势面2的电势为U,等势面1的电势为2U,等势面3的电势力-以根据带电粒子仅在静电力的作用下运动，其电势能与］菖眨和保持不变，贝I）有几h2qA2BWrUj5/十为皿品-加力联立解得：&二24/，选项C正确*（2016•辽宁协作校高三期末）空间中P、Q两点处各固定一个点电荷，其中P点处为正电荷，P、Q两点附近电场的等势面分布如图所示，a、b、c、d为电场中的4个点，则（）TOC\o"1-5"\h\zP、Q两点处的电荷等量同种da点和b点的电场强度相同c点的电势低于d点的电势、\D.负电荷从a到c,电势能减少【参考答案】.D【名师解析】根据电场的等势面分布图可知，该电场是等量异种电荷的电场，A项错误；等量异种电荷的电场具有对称性（上下、左右），a点和b点的电场强度大小相等，而方向不同，B项错误；c点离P点（正电荷）比d点离P点的距离更近，所以c点的电势较高，C错误；负电荷从a到c,电势升高，电场力对负电荷做正功，电势能减小，D项正确。（2017黑龙江大庆一模）如图所示，图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点，若带电粒子在运动过程中只受到电场力的作用，根据此图可以作出的正确判断是（）B.带电粒子在a、b两点的受力方向C.带电粒子在a、b两点的加速度何处较大D.带电粒子在a、b两点的速度何处较大【参考答案】BC