2024版高考物理复习：考前特训 热点情境突破练 热点8 电场的性质

热点8电场的性质

1.（2023•江苏南通市调研）如图所示，某兴趣小组制作一个简易的静电除尘装置，没有底的空

塑料瓶上固定着一块铝片和一根铜棒，将它们分别跟起电机的正、负极相连，在塑料瓶里放

置点燃的蚊香，瓶内烟雾缭绕。摇动起电机后瓶内便清澈透明。图中。、〃为同一根电场线上

的两点。则起电机摇动时（）

A.电场强度后＞反

B.电势如〈他

C.铝片是等势体

D.带负电的烟雾向铜棒聚集

答案C

解析起电机摇动时，依题意铜棒带负电，铝片带正电，可知二者之间电场线的分布是从左

至右变的密集，即电场强度关系为&＜良,故A错误；根据上面选项分析可知，久〃所在也

场线方向由铝片指向铜棒，根据沿电场线方向也势逐渐降低可知的〉蚀，故B错误；转片带

正电后，为一个等势体，故C正确；因为铝片带正电，所以带负电的烟雾向铝片聚集，故D

错误。

2.某空间存在沿x轴方向的静电场，各点电势0随位置的变化情况如图所示。为、心、了3、X4

是X轴上的四个点，下列说法正确的是（）

A.片点处的电场强度不为零

B.质子在X3点处受到的静电力为零

C.X2与X4两点处电场强度的方向相同

D.一电子从X1移到X4的过程，电势能一直减小

答案c

解析勿一X图像切线的斜率大小表示电场强度大小，由题图可知图像在内点处的切线斜率等

于零，故XI点处的也场强度为零，A错误；X3点处电势为零，但是电场强度不为零，故质子

在X3点处受到的播电力不为零，B错误：从X2到XI,电势降低，则X2与g两点处的电场强

度方向相同，C正确：从M到刈，电势一直降低，电子在移动过程中，电势能一直增大，D

错误。

3.(2023•江苏盐城市三模)如图所示，在与纸面平行的匀强电场中有矩形区域abed,a、b、c

三点的电势分别为0、4V,6Vo岫长为2cm,儿长为小cm；I、II、III、IV分别是矩形

而〃四条边的中点。将点电荷+q从〃位置沿任意路径移动到某位置静电力做功为零，则该

位置是()

11泄

/,……if……：c

A.IB.IIC.IllD.IV

答案C

解析连接I、d与o、H1,连线与ac连线的交点e、f,如图，由数学知识可知，e、/是ac

的三等分点，可知/与HI、〃点电势相同都是4V,所以将点电荷+q从〃位置沿任意路径移

动到III位置岸电力做功为零，故选C。

IV

•--K

、/＞领

X\

人……n……c

4.电子显微镜是冷冻电镜中的关键部分，在电子显微镜中电子枪发射电子束，通过电场构成

的电子透镜使其会聚或发放。电子透镜的电场分布如图所示，虚线为等势线。一电子仅在静

电力作用下运动，运动轨迹如图中实线所示，。、仄c、d是轨迹上的四个点，下列说法正确

的是()

jj电子枪

/-尸、、2«)V

第一透镜||第一透镜

---------------03()()V---------------

|r第=~一透镜|、、、、,r一3(二)0V,|第一透镜।|

A.〃处的电场强度与。处的电场强度相同

B.电子从。到d运动时，加速度不断增大

C.电子在。处受到的静电力方向与。处虚线相切

D.电子从〃到人运动时，电势能逐渐减小

答案D

解析根据电场线与等势线垂直，沿电场线方向电势降低且电场线上该点的切线方向为该点

的电场强度方向，由题图可知〃处电场线的切线方向斜向左上方，c处电场线的切线方向斜

向左下方，所以氏c点的电场强度不相同，故A错误；等差等势线的疏密也可以反映电场

的强弱，由“到d等势线先变疏后变密，所以电场强度先减小后增大，则电子的加速度先减

小后增大，故B错误；〃处电场线与等势线垂直，所以电子受到的静电力方向与虚线垂直，

故C错误；电子从a运动到匕时，电势逐渐升高，根据£p=qs可知，电子的电势能逐渐减

小，故D正确。

5.（2023•江苏扬州市月考）如图所示，半径为R的绝缘细圆环上均匀分布着电荷量为Q的正电

荷，A、B、C三点将圆周三等分。取走A、B处弧长均为AL的圆弧上的电荷（AL《R）,静电

力常量为上此时圆心O处电场强度（）

A.方向沿CO,大小为塔监

B.方向沿OC,大小为

C.方向沿CO,大小为耳箭

D.方向沿OC,大小为

答案A

解析由于圆环所带电荷量均匀分布，所以长度为AL的小圆弧所带电荷量g=骞，没有取

走电荷时圆心O点的电场强度为零，取走电荷后，圆环婀余电荷在。点产生的电场强度大小

等于4、4处孤长为AL的小圆弧所带正电荷在。点产生的场强的费加，方向相反，即有£句

=^cos60°,解得七“=空第，方向沿CO,故选A。

6.（2023•江苏省靖江中学期末）如图所示，竖直放置的金属板A、B组成一平行板电容器，O

点为两板中心，在过。点且与板垂直的直线上，板外的财、N两点到O点距离相等，板间的

P、S两点到。点的距离杓等。板外M、N点分别放置等量异种点电荷时，。点处场强恰好

为零，忽略两点电荷对两极电荷分布的影响，则（）

AB

ML—|____N

-ePO'S+Q

A.A极板带负电，B极板带正电

B.质子在P点的电势能大于在S点的电势能

C.P、S两点场强大小相等、方向相反

D.若仅增加两板之间距离，0点处电场强度仍为零

答案D

解析根据题意可知，板外M、N点的点电荷在。点产生的电场方向为水平向左，则两金属

板A、B在。点产生的包场方向为水平向右，则A极板带正电，B极板带负电，故A错误；

由等量异种电荷电场和电东器的电场分布可知，P.S两点场强大小相等，方向均向左，故S

点的电势高于P点电势，质子在尸点的电势能小于在S点的电势能，故B、C错误；若仅增

加两板之间距离，极板上电荷量不变，由公式。=产*,。=g和E=#可得E=也*可知，

^rTlKClUCl

极板间电场强度不变，则。点处电场强度仍为零，故D正确。

7.（2023•江苏南京市二模）如图，光滑绝缘:水平面上，由I、2、3三个带电荷量均为+外质量

均为〃?的相同金属小球，用长为L的三根绝缘细绳连接，A、B、。分别为其中心，O为三角

形中心.已知单个点电荷//周围空间的电势伊=4,，•为到点电荷的距离.则下列说法正确的

是（）

A.。点的电场强度不为零，且方向向上

B.若乙长度可调节，则A、。两点的电势可能相等

C.系统的总电势能为弓=用

D.若8处剪断，则之后小球1的最大速度为。=

答案D

解析根据对称性可知A、B、C三处点包荷在。点产生的电场强度大小相等，根据电场强

度的费加可得O点的电场强度大小为0,故A错误；。点到金属小球的距离均为生，A点到

V3

金属小球3的距离为华,

则4、O两点的电势分别为，%=目X2+A恪7=（4+(po

£-3L

22

=廿乂3=3小耳，则A、O两点电势不论在L取何值时都不可能相等，故B错误；1电荷

的电势能Epi=（82+83）。=//同理可得2和3电荷电势能耳2=自3=修，故整个系统电

势能为弓=反土竽母=产，故C错误；三球在同一条直线上时整个系统电势能最小，

动能最大，I球速度最大，此时1电荷的电势能£pj=（32+舛）＜7=