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专题07电场

一、多选题

1.(2024•全国•统考高考真题)在。点处固定一个正点电荷,尸点在。点右上方。从

P点由静止释放一个带负电的小球,小球仅在重力和该点电荷电场力作用下在竖直面内

运动,其一段轨迹如图所示。以”是轨迹上的两点,OP)OM,OM=ON,则小球()

A.在运动过程中,电势能先增加后削减

B.在尸点的电势能大于在"点的电势能

C.在〃点的机械能等于在“点的机械能

D.从〃点运动到“点的过程中,电场力始终不做功

【答案】BC

【详解】ABC.由题知,OP>OM,OM=ON,则依据点电荷的电势分布状况可知

小产小投6P

则带负电的小球在运动过程中,电势能先减小后增大,且

则带负电的小球在〃点的机械能等于在M点的机械能,A错误、BC正确;

D.从〃点运动到N点的过程中,电场力先做正功后做负功,D错误。

故选BCo

2.(2024•海南•统考高考真题)如图所示,正三角形三个顶点固定三个等量电荷,其

中A3带正电,C带负电,。、M.N为AB边的四等分点,下列说法正确的是()

㊀C

A(+)---•-------■----------•---(+)R

M0N

A.M.N两点电场强度相同B.M,N两点电势相同

C.负电荷在M点电势能比在。点时要小D.负电荷在N点电势能比在。点时要大

【答案】BC

【详解】A.依据场强叠加以及对称性可知,可两点的场强大小相同,但是方向不同,

选项A错误;

B.因在48处的正电荷在"V两点的合电势相等,在C点的负电荷在解两点的电势也相

等,则就两点电势相等,选项B正确;

CD.因负电荷从〃到。,因"两电荷的合力对负电荷的库仑力从。指向弘则该力对负

电荷做负功,C点的负电荷也对该负电荷做负功,可知三个电荷对该负电荷的合力对其

做负功,则该负电荷的电势能增加,即负电荷在〃点的电势能比在。点小;同理可知负

电荷在“点的电势能比在。点小。选项C正确,D错误。

故选BCo

3.(2024•辽宁•统考高考真题)图(a)为金属四极杆带电粒子质量分析器的局部结

构示意图,图(步为四极杆内垂直于x轴的随意截面内的等势面分布图,相邻两等势

面间电势差相等,则()

A.一点电势比〃点的低

B.尸点电场强度大小比〃点的大

C.〃点电场强度方向沿z轴正方向

D.沿x轴运动的带电粒子,电势能不变

【答案】CD

【详解】A.因尸点所在的等势面高于〃点所在的等势面,可知尸点电势比〃点的高,

选项A错误;

B.因〃点所在的等差等势面密集,则〃点场强较尸点大,即尸点电场强度大小比〃点

的小,选项B错误;

C.场强方向垂直等势面,且沿电场线方向电势慢慢降低,可知〃点电场强度方向沿z

轴正方向,选项C正确;

D.因x轴上个点电势相等,则沿x轴运动的带电粒子,则电势能不变,选项D正确。

故选CD。

4.(2024•浙江•统考高考真题)以下试验中,说法正确的是()

A.“视察电容器的充、放电现象”试验中,充电时电流慢慢增大,放电时电流慢慢

减小

B.“用油膜法估测油酸分子的大小”试验中,滴入油酸酒精溶液后,需尽快描下油

膜轮廓,测出油膜面积

C.“视察光敏电阻特性”和“视察金属热电阻特性”试验中,光照强度增加,光敏

电阻阻值减小;温度上升,金属热电阻阻值增大

D.“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”试验中,假如可拆变压器的“横梁”

铁芯没装上,原线圈接入10V的沟通电时,副线圈输出电压不为零

【答案】CD

【详解】A.“视察电容器的充、放电现象”试验中,充电时电流慢慢减小,放电时电

流慢慢增大,故A错误;

B.“用油膜法估测油酸分子的大小”试验中,滴入油酸酒精溶液后,需待油酸溶液全

部散开,形态稳定后,用一玻璃板轻轻盖在浅盘上,然后用水笔把油酸溶液的轮廓画在

玻璃板上,测出油膜面积,故B错误;

C.“视察光敏电阻特性”试验中,光照强度增加,光敏电阻阻值减小;“视察金属热

电阻特性”试验中,温度上升,金属热电阻阻值增大,故c正确;

D.“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”试验中,假如可拆变压器的“横梁”

铁芯没装上,原线圈接入10V的沟通电时,变压器的效果减弱,副线圈磁通量还是会发

生变更,副线圈输出电压不为零,故D正确。

故选CDo

5.(2024•山东•统考高考真题)如图所示,正六棱柱上下底面的中心为。和。,4

,两点分别固定等量异号的点电荷,下列说法正确的是()

A.9点与C'点的电场强度大小相等

B.8'点与E'点的电场强度方向相同

C.H点与尸点的电势差小于CX点与点的电势差

D.将摸索电荷+夕由户点沿直线移动到。点,其电势能先增大后减小

【答案】ACD

【详解】D.将六棱柱的上表面拿出

由几何条件可知正电荷在⑺中点《的场强方向垂直OF,则4点的合场强与毋'的夹角

为锐角,在6点的场强和卯的夹角为钝角,因此将正电荷从尸移到。点过程中电场力

先做负功后做正功,电势能先增大后减小,D正确;

C.由等量异种电荷的电势分布可知

%.=夕>0,夕”=一夕<0,(po=0,(p^>0

因此

c正确;

AB.由等量异种电荷的对称性可知F'和C电场强度大小相等,8'和E'电场强度方向不

同,A正确B错误;

故选ACD。

6.(2024•福建•高考真题)我国霍尔推动器技术世界领先,其简化的工作原理如图所

示。放电通道两端电极间存在一加速电场,该区域内有一与电场近似垂直的约束磁场(未

画出)用于提高工作物质被电离的比例。工作时,工作物质债气进入放电通道后被电离

为流离子,再经电场加速喷出,形成推力。某次测试中,值气被电离的比例为95%,敬

离子喷射速度为L6xl0"m/s,推动器产生的推力为80mN。已知氤离子的比荷为

7.3xlO5C/kg;计算时,取债离子的初速度为零,忽视磁场对离子的作用力及粒子之间

的相互作用,则()

放电通道O*

O>

阳极阴极

A.债离子的加速电压约为175V

B.沆离子的加速电压约为700V

C.债离子向外喷射形成的电流约为37A

D.每秒进入放电通道的管气质量约为5.3xl(T6kg

【答案】AD

【详解】AB.敬离子经电场加速,依据动能定理有

12

qU=—mv-0

可得加速电压为

v2

U=----«175V

2(9)

m

故A正确,B错误;

D.在"时间内,有质量为△〃?的抗离子以速度v喷射而出,形成电流为/,由动量定理

可得

FAt=Amv—0

进入放电通道的抗气质量为A%,被电离的比例为〃,则有

NtI\t)

联立解得

^2-=—®5.3xl0-6kg

Azr/v

故D正确;

C.在"时间内,有电荷量为的管离子喷射出,则有

A2=1=^

\m)Ar

联立解得

【Efe"7A

故C错误。

故选AD。

7.(2024•重庆•高考真题)如图为两点电荷0、。的电场等势面分布示意图,Q、Q'

位于x轴上,相邻等势面的电势差为3V。若x轴上的〃点和“点位于0V等势面上,P

为某等势面上一点,则()

产-、冲//;於J、

:、、、\

-*----•);・;;;[---------iH~~

〃'、、''珍列N、Q':!;x

A.”点的电场强度大小比〃点的大

B.0为正电荷

C.〃点的电场方向沿x轴负方向

D.9点与〃点的电势差为12V

【答案】AD

【详解】A.等差等势线的密度体现场强的大小,由图可知”点的等差等势线比〃点更

密,则”点的电场强度大小比〃点的大,故A正确;

B.沿着电场线电势慢慢降低,由图可知电场线由及指向0,则0为负电荷,故B错误;

C.沿着电场线电势慢慢降低,结合各等势线的电势凹凸关系可知〃点的电场方向沿x

轴正方向,故C错误;

D.〃点与“点等势均为0V,产点与4点的等势线间隔四个,而相邻等势面的电势差为3V,

则P点与〃点的电势差为12V,故D正确。

故选AD。

8.(2024•海南•高考真题)某带电体四周的电场线和等势面如图所示,设/点的电场

强度为EA,电势为外,6点的电场强度为石己,电势为外,则有()

A.EA>EBB.EA<EBC.(PA>(pBD.<PA«PB

【答案】BD

【详解】AB.依据电场线的疏密程度表示电场的强弱,电场线越密,电场强度越大,则

6点的电场强度较大,即

E*<EB

故A错误,B正确;

CD.依据电场线与等势面垂直,且电势较高的等势面指向电势较低的等势面,所以8点

的电势较大,即

(PA<(PB

故C错误,D正确。

故选BDo

9.(2024•海南•高考真题)如图,带正电3x10-5(2的物块/放在水平桌面上,利用细

绳通过光滑的滑轮与6相连,/处在匀强电场中,E=4X105N/C,从。起先,/与桌

面的动摩擦因数〃随X的变更如图所示,取。点电势能为零,A8质量均为1kg,B离

A.它们运动的最大速度为lm/s

B.它们向左运动的最大位移为1m

C.当速度为0.6m/s时,/的电势能可能是-2.4J

D.当速度为0.6m/s时,绳子的拉力可能是9.2N

【答案】ACD

【详解】AB.由题知

f=/jmg=2无

设2向左移动x后速度为零,对尔夕系统有

qEx-mgx——fx=O

(此处笈前面的3是因为摩擦力是变力,其做功可以用平均力),可得

x=2m

力向左运动是先加速后减速,当x=2m时,摩擦力变成静摩擦力,并反向,系统受力平

衡,最终静止。设/向左运动X,后速度为心对系统则有

qEx-mgx--fa=-2mv2

mv2=—(x—I)2+1

即:当x=lm时,r最大为lm/s,故A正确,B错误;

C.当v=0.6m/s时,可得

x=0.2ni或1.8m

当x=0.2m时,电场力做功

qEx=2.4J

则电势能减小2.4J,由于%=0,则电势能为-2.4J,当%=1.8m时

%=-21.6J

故C正确;

D.依据牛顿其次定律

qE—f—mg=2ma

当x=0.2m时,系统加速度

a=0.8m/s2

对方有

T-mg=ma

T=10.8N

当x=1.8m时,系统加速度

a=-0.8m/s2

对8分析可得

T=9.2N

故D正确。

故选ACDo

10.(2024•辽宁•高考真题)如图所示,带电荷量为6Q(Q>0)的球1固定在倾角为30。

光滑绝缘斜面上的a点,其正上方/处固定一电荷量为-。的球2,斜面上距a点/处

的b点有质量为m的带电球3,球3与一端固定的绝缘轻质弹簧相连并在b点处于静止

状态。此时弹簧的压缩量为《,球2、3间的静电力大小为要。快速移走球1后,球3

沿斜面对下运动。g为重力加速度,球的大小可忽视,下列关于球3的说法正确的是

A.带负电

B.运动至a点的速度大小为病

C.运动至a点的加速度大小为2g

D.运动至ab中点时对斜面的压力大小为

【答案】BCD

【详解】A.由题意可知三小球构成一个等边三角形,小球1和3之间的力大于小球2

和3之间的力,弹簧处于压缩状态,故小球1和3确定是斥力,小球1带正电,故小球

3带正电,故A错误;

B.小球3运动至a点时,弹簧的伸长量等于工,依据对称性可知,小球2对小球3做

2

功为0;弹簧弹力做功为0,故依据动能定理有

mgLsm3=-^mv2

解得

V=y[gL

故B正确;

C.小球3在b点时,设小球3的电荷量为q,有

人攻=巡

L22

设弹簧的弹力为反依据受力平衡,沿斜面方向有

F=k幺箸一左半sin30°-mgsin30°

解得

「9

F=~mg

弹簧的伸长量等于4,依据对称性可知

小球运动至a点时,

2

F+ksin30°-mgsin30°=ma

解得

a=2g

故C正确;

D.当运动至他中点时,弹簧弹力为0,此时小球2对小球3的力为

万1qQ49。4叫2

F=k-^—=-.k^=-x—^-=-mg

232

邓T、23A323

丁厂

斜面对小球的支持力为

〃an。口623^-4

FN=mgcos300-F,=—mg-~mg=---mg

323o

依据牛顿第三定律可知,小球对斜面的压力大小为递心机g,故D正确。

6

故选BCD„

11.(2024•湖北•统考高考真题)如图所示,一带电粒子以初速度。沿x轴正方向从

坐标原点。射入,并经过点P(a〉0,6〉0)。若上述过程仅由方向平行于y轴的匀强电

场实现,粒子从。到P运动的时间为ti,到达P点的动能为瓦若上述过程仅由方

向垂直于纸面的匀强磁场实现,粒子从。到P运动的时间为t2,到达P点的动能为

品。下列关系式正确的是•()

oaX

A.B.tz

C.Eki)\Ek2D.Ek>Ek2

【答案】AD

【详解】AB.该过程中由方向平行于y轴的匀强电场实现,此时粒子做类平抛运动,沿

x轴正方向做匀速直线运动;当该过程仅由方向垂直于纸面的匀强磁场实现时,此时粒

子做匀速圆周运动,沿x轴正方向分速度在减小,依据

x

t=—

V

可知

tl<t2

故A正确,B错误。

CD.该过程中由方向平行于y轴的匀强电场实现,此时粒子做类平抛运动,到达P点时

速度大于玲;当该过程仅由方向垂直于纸面的匀强磁场实现时,此时粒子做匀速圆周运

动,到达P点时速度等于%,而依据

12

EF.=—mv

2

可知

Ek>Et2

故C错误,D正确。

故选AD„

12.(2024•浙江•统考高考真题)如图为某一径向电场的示意图,电场强度大小可表

示为£=£,a为常量。比荷相同的两粒子在半径r不同的圆轨道运动。不考虑粒子

r

间的相互作用及重力,则()

A.轨道半径r小的粒子角速度确定小

B.电荷量大的粒子的动能确定大

C.粒子的速度大小与轨道半径r确定无关

D.当加垂直纸面磁场时,粒子确定做离心运动

【答案】BC

【详解】A.依据电场力供应向心力可得

a

一,q=m32r

r

解得

可知轨道半径r小的粒子角速度大,故A错误;

BC.依据电场力供应向心力可得

av2

—•q=m—

rr

解得

v=H

Vm

「1

E,=—mv2

2

联立可得

3

k2

可知电荷量大的粒子的动能确定大,粒子的速度大小与轨道半径r确定无关,故BC正

确;

D.磁场的方向可能垂直纸面对内也可能垂直纸面对外,所以粒子所受洛伦兹力方向不

能确定,粒子可能做离心运动,也可能做近心运动,故D错误。

故选BCo

13.(2024•全国•统考高考真题)地面上方某区域存在方向水平向右的匀强电场,将

一带正电荷的小球自电场中下点水平向左射出。小球所受的重力和电场力的大小相等,

重力势能和电势能的零点均取在中点。则射出后,()

A.小球的动能最小时,其电势能最大

B.小球的动能等于初始动能时,其电势能最大

C.小球速度的水平重量和竖直重量大小相等时,其动能最大

D.从射出时刻到小球速度的水平重量为零时,重力做的功等于小球电势能的增加

【答案】BD

【详解】A.如图所示

Eq=mg

故等效重力G'的方向与水平成45。。

当j=。时速度最小为%in=匕,由于此时匕存在水平重量,电场力还可以向左做负功,

故此时电势能不是最大,故A错误;

BD.水平方向上

Eq

%=-t

m

在竖直方向上

由于

Eq=mg,得v=%

如图所示,小球的动能等于末动能。由于此时速度没有水平重量,故电势能最大。由动

能定理可知

wa+wEq=o

则重力做功等于小球电势能的增加量,故BD正确;

C.当如图中匕所示时,此时速度水平重量与竖直重量相等,动能最小,故C错误;

故选BDo

14.(2024•全国•统考高考真题)一种可用于卫星上的带电粒子探测装置,由两个同

轴的半圆柱形带电导体极板(半径分别为7?和R+d)和探测器组成,其横截面如图(a)

所示,点。为圆心。在截面内,极板间各点的电场强度大小与其到。点的距离成反比,

方向指向。点。4个带正电的同种粒子从极板间通过,到达探测器。不计重力。粒子1、

2做圆周运动,圆的圆心为。、半径分别为石、2(Hvq<5<H+d);粒子3从距。点G

的位置入射并从距。点石的位置出射;粒子4从距。点]的位置入射并从距。点七的位

置出射,轨迹如图(b)中虚线所示。则()

A.粒子3入射时的动能比它出射时的大

B.粒子4入射时的动能比它出射时的大

C.粒子1入射时的动能小于粒子2入射时的动能

D.粒子1入射时的动能大于粒子3入射时的动能

【答案】BD

【详解】C.在截面内,极板间各点的电场强度大小与其到。点的距离成反比,可设为

Er=k

带正电的同种粒子1、2在匀整辐向电场中做匀速圆周运动,则有

qEx=m-,qE,=777—

可■r2

可得

。丫2=回=庄

2122

即粒子1入射时的动能等于粒子2入射时的动能,故C错误;

A.粒子3从距。点4的位置入射并从距。点4的位置出射,做向心运动,电场力做正

功,则动能增大,粒子3入射时的动能比它出射时的小,故A错误;

B.粒子4从距。点彳的位置入射并从距。点4的位置出射,做离心运动,电场力做负

功,则动能减小,粒子4入射时的动能比它出射时的大,故B正确;

D.粒子3做向心运动,有

Pvl

qE2>m—

可得

—mvl<洛.=—mv1

23221

粒子1入射时的动能大于粒子3入射时的动能,故D正确;

故选BDo

15.(2024•全国•统考考真题)如图,两对等量异号点电荷+4、-4(4>。)固定于

正方形的4个顶点上。£、N是该正方形两条对角线与其内切圆的交点,。为内切圆的圆

心,〃为切点。贝U()

+q-q

*二二……:丁,斗

:VV:

-qM

A./和“两点处的电场方向相互垂直

B.〃点的电场方向平行于该点处的切线,方向向左

C.将一带正电的点电荷从〃点移动到。点,电场力做正功

D.将一带正电的点电荷从/点移动到“点,电场力做功为零

【答案】AB

【详解】A.两个正电荷在“点产生的场强方向由"指向。,”点处于两负电荷连线的中

垂线上,则两负电荷在"点产生的场强方向由"指向。,则及点的合场强方向由“指向

0,同理可知,两个负电荷在/处产生的场强方向由。指向点处于两正电荷连线的

中垂线上,两正电荷在/处产生的场强方向由。指向乙则/处的合场方向由。指向乙

由于正方形两对角线垂直平分,则/和从两点处的电场方向相互垂直,故A正确;

B.正方形底边的一对等量异号电荷在〃点产生的场强方向向左,而正方形上方的一对

等量异号电荷在〃点产生的场强方向向右,由于〃点离上方一对等量异号电荷距离较远,

则〃点的场方向向左,故B正确;

C.由图可知,〃和。点位于两等量异号电荷的等势线上,即〃和。点电势相等,所以

将一带正电的点电荷从〃点移动到。点,电场力做功为零,故c错误;

D.由图可知,/点的电势低于“点电势,则将一带正电的点电荷从/点移动到〃点,

电场力做功不为零,故D错误。

故选AB。

16.(2024•海南•高考真题)如图,在匀强电场中有一虚线圆,曲和是圆的两条直

径,其中必与电场方向的夹角为60。,a6=0.2m,cd与电场方向平行,a、6两点的电

势差。“〃=20V。则()

----------------------------------►

」一~、bE

/7、

-Z__

》一泮阵

a'—/

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

A.电场强度的大小E=200V/m

B.6点的电势比d点的低5V

C.将电子从c点移到d点,电场力做正功

D.电子在a点的电势能大于在。点的电势能

【答案】AD

【详解】A.依据

Uab=E-abcos60

可得电场强度的大小

E=—曙—=———V/m=200V/m

ab-cos60°0.2x0.5

选项A正确;

B.沿电场线电势慢慢降低,可知6点的电势比d点的电势高,选项B错误;

C.将电子从c点移到d点,因电子所受的电场力与位移反向,可知电场力做负功,选

项C错误;

D.因a点的电势低于。点电势,则电子在a点的电势能大于在。点的电势能,选项D

正确。

故选ADo

17.(2024•湖北•统考高考真题)如图所示,一匀强电场£大小未知、方向水平向右。

两根长度均为/的绝缘轻绳分别将小球〃和及悬挂在电场中,悬点均为。。两小球质量

均为加、带等量异号电荷,电荷量大小均为g(g〉0)。平衡时两轻绳与竖直方向的夹角

均为NN5。。若仅将两小球的电荷量同时变为原来的2倍,两小球仍在原位置平衡。

己知静电力常量为上重力加速度大小为各下列说法正确的是()

A.〃带正电荷B.”带正电荷

mgmg

C.q=LD.q=3L

kk

【答案】BC

【分析】本题考查库仑定律、受力分析以及共点力的平衡。

【详解】AB.由题图可知,对小球〃受力分析如图(a)所示,对小球N受力分析如图

(b)所示,由受力分析图可知小球〃带负电,小球心带正电,故B正确,A错误;

CD.由几何关系可知,两小球之间的距离为

r=yJlL

当两小球的电荷量为g时,由力的平衡条件得

oq

mgtan45=Eq-k—

r

两小球的电荷量同时变为原来的2倍后,由力的平衡条件得

mgtan450=E,2q—k

r

整理解得

mg

q=L,

~T

故C正确,D错误。

故选BCO

()

A.电场是物质存在的一种形式

B.电场力确定对正电荷做正功

C.电场线是实际存在的线,反映电场强度的大小和方向

D.静电场的电场线总是与等势面垂直,且从电势高的等势面指向电势低的等势面

【答案】AD

【详解】A.电场是存在于电荷四周的一种特殊媒介物质,A正确;

B.假如正电荷的速度方向与电场力的夹角大于90°,则电场力做负功,等于90°电场

力不做功,小于90°电场力做正功,B错误;

C.电场线是为了形象地描绘电场而人为引入的一簇曲线,该曲线的疏密程度反映场强

的大小,C错误;

D.静电场的电场线在空间上与等势面垂直,且沿电场线的方向电势降低,即由高等势

面指向低等势面,D正确。

故选AD。

19.(2024•天津•高考真题)两个位于纸面内的点电荷产生电场的等势面如图中实线

所示,相邻等势面间的电势差相等。虚线"PN是一个电子在该电场中的运动轨迹,轨

M

A.两点电荷可能是异种点电荷B.4点的电场强度比6点的大

C.力点的电势高于6点的电势D.电子运动到P点时动能最小

【答案】CD

【详解】A.依据电荷间等势面的分布状况可知两点电荷时同种电荷,又依据电子在该

电场中的运动轨迹可推断电子始终受到排斥的力,故可知两点电荷为同种负电荷;故A

错误;

B.依据等势面的疏密程度可以推断4点的电场强度比方点的小,故B错误;

C.因为两点电荷是同种负电荷,电场线指向负电荷,故可知4点的电势高于6点的电

势,故C正确;

D.依据电子的运动轨迹和电场线的方向可知由〃到户电场力做负功,由尸到“电场力

做正功;由〃到户动能减小,由尸到“动能增加,故电子运动到户点时动能最小,故D

正确。

故选CDo

20.(2024•全国•高考真题)四个带电粒子的电荷量和质量分别(+4,7”)、(+%2机)、

(+34,3%)、(-势根)它们先后以相同的速度从坐标原点沿x轴正方向射入一匀强电场中,

电场方向与y轴平行,不计重力,下列描绘这四个粒子运动轨迹的图像中,可能正确的

【答案】AD

【详解】带电粒子在匀强电场中做类平抛运动,加速度为

qE

a——

m

由类平抛运动规律可知,带电粒子的在电场中运动时间为

%

离开电场时,带电粒子的偏转角的正切为

八vatqEl

tan〃=——v=—=-^—r

匕%

因为四个带电的粒子的初速相同,电场强度相同,极板长度相同,所以偏转角只与比荷

有关,前面三个带电粒子带正电,一个带电粒子带负电,所以一个粒子与另外三个粒子

的偏转方向不同;(+4,m)粒子与(+3q,3加)粒子的比荷相同,所以偏转角相同,轨迹相

同,且与(-4,粒子的比荷也相同,所以(+4,根)、(+3(7,3〃2)、(-0帆)三个粒子偏

转角相同,但(-S㈤粒子与前两个粒子的偏转方向相反;(+/2附粒子的比荷与

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

角小,但都带正电,偏转方向相同。

故选AD。

21.(2024•全国•高考真题)某电场的等势面如图所示,图中a、b、c、d、e为电场

中的5个点,则()

A.一正电荷从6点运动到e点,电场力做正功

B.一电子从a点运动到d点,电场力做功为4eV

C.6点电场强度垂直于该点所在等势面,方向向右

D.a、b、c、,四个点中,6点的电场强度大小最大

【答案】BD

【详解】A.由图象可知

<i>b=

则正电荷从6点运动到e点,电场力不做功,A错误;

B.由图象可知

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

依据电场力做功与电势能的变更关系有

Wad琢a-E„d=(3-<i>d)-(-e)=4eV

B正确;

C.沿电场线方向电势慢慢降低,则6点处的场强方向向左,C错误;

D.由于电场线与等势面到处垂直,则可画出电场线分布如下图所示

由上图可看出,6点电场线最密集,则6点处的场强最大,D正确。

故选BDo

22.(2024•河北•高考真题)如图,四个电荷量均为4(夕>。)的点电荷分别放置于菱

形的四个顶点,其坐标分别为(4/,0)、(~4/,0)、(0,%)和(0,,其中x轴上的两个

点电荷位置固定,y轴上的两个点电荷可沿y轴对称移动(%*。),下列说法正确的是

()

y

A.除无穷远处之外,菱形外部电场强度到处不为零

B.当%取某值时,可使得菱形内部只存在两个电场强度为零的点

C.当为=8/时,将一带负电的摸索电荷由点(4/,5/)移至点(0,-3/),静电力做正功

D.当为=4/时,将一带负电的摸索电荷放置在点(/,/)处,其所受到的静电力方向

与x轴正方向成45。倾斜向上

【答案】ACD

【详解】A.依据场强叠加原理可知,除无穷远处之外,菱形外部电场强度到处不为零,

选项A正确;

B.因为在x轴上的两个点电荷在。点的合场强为零,在y轴上的两电荷,无论为取什

么值,因为关于原点对称,则在。点的合场强也为零,在横轴和纵轴上除原点外,出现

合场强为零的点,依据对称性可知,确定是成对出现的,关于原点对称,所以算上原点,

合场强为零的点是奇数个,不会是2个,选项B错误;

C.由几何关系可知,坐标为(47,57)的4点在第一象限内所在的虚像的垂直平分线

的上方;坐标为(0,-32)的B点在第三象限内所在的虚像的垂直平分线的上方,且到

达虚线的距离相等,由电势叠加可知,6点的电势高于"点,则带负电的摸索电荷在/

点的电势能较大,从/点到夕点电势能减小,可知电场力做正功,选项C正确;

D.若次47,则四个点构成正方形,由对称可知在点a,D处的场强确定沿着过该点

与原点连线的方向上;在y轴正向和X正向上的点电荷在a,7)处的合场强

「函产下¥•的尸+尸一-5石尸

在y轴负向和x负向上的点电荷在",1)处的合场强

ckq2"+0/kq

1t7h、—L*=**=—<乜[

2

(,25尸+尸)2,25肚+尸^JI3l

3

可知(1,7)点的场强沿着仞V方向且与x轴从成45°角的方向向下,将一带负电的摸

索电荷放置在点(/,/)处,其所受到的静电力方向与x轴正方向成45。倾斜向上,选项D

正确。

故选ACDo

23.(2024•湖南•高考真题)如图,圆心为。的圆处于匀强电场中,电场方向与圆平

面平行,必和以为该圆直径。将电荷量为4(4>。)的粒子从。点移动到6点,电场力做

功为2W(W>0);若将该粒子从c点移动到d点,电场力做功为W。下列说法正确的是

A.该匀强电场的场强方向与曲平行

B.将该粒子从d点移动到万点,电场力做功为0.5W

C.。点电势低于。点电势

D.若只受电场力,从d点射入圆形电场区域的全部带电粒子都做曲线运动

【答案】AB

【详解】A.由于该电场为匀强电场,可接受矢量分解的的思路,沿cd方向建立x轴,

垂直与cd方向建立y轴如下图所示

在x方向有

行Exq27?

在了方向有

2眸Eyq石7?+ExqR

经过计算有

Er-

tan9=-=V3

2qR2qRqRE,

由于电场方向与水平方向成60°,则电场与劭平行,且沿a指向6,A正确;

B.该粒从d点运动到。点,电场力做的功为

R

r=Eq—=0.5F

2

B正确;

C.沿电场线方向电势慢慢降低,则a点的电势高于c点的电势,C错误;

D.若粒子的初速度方向与劭平行则粒子做匀变速直线运动,D错误。

故选AB。

24.(2024•海南•统考高考真题)空间存在如图所示的静电场,a、b、c、d为电场中

的四个点,则()

A.a点的场强比6点的大

B.d点的电势比c点的低

C.质子在d点的电势能比在c点的小

D.将电子从a点移动到6点,电场力做正功

【答案】AD

【详解】A.依据电场线的疏密程度表示电场强度的大小,可知a点的电场线比6点的

电场线更密,故a点的场强比6点的场强大,故A正确;

B.依据沿着电场线方向电势不断降低,可知d点的电势比c点的电势高,故B错误;

C.依据正电荷在电势越高的点,电势能越大,可知质子在d点的电势能比在c点的电

势能大,故C错误;

D.由图可知,a点的电势低于6点的电势,而负电荷在电势越低的点电势能越大,故

电子在a点的电势能高于在6点的电势能,所以将电子从a点移动到6点,电势能减小,

故电场力做正功,故D正确。

故选AD。

25.(2024•江苏•统考高考真题)如图所示,绝缘轻杆的两端固定带有等量异号电荷

的小球(不计重力)。起先时,两小球分别静止在46位置。现外加一匀强电场凡在

静电力作用下,小球绕轻杆中点。转到水平位置。取。点的电势为0。下列说法正确的

有()

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

-QOB

A.电场£中4点电势低于夕点

B.转动中两小球的电势能始终相等

C.该过程静电力对两小球均做负功

D.该过程两小球的总电势能增加

【答案】AB

【详解】A.沿着电场线方向,电势降低,所以力点电势低于6点,A正确;

B.由于。点的电势为0,依据匀强电场的对称性,电势

(PA=FB

又以=-%,Ep=qcp,所以电势能

EpA=EpB

B正确;

CD./、6位置的小球受到的静电力分别水平向右、水平向左,绝缘轻杆顺时针旋转,

两小球受到的静电力对两小球均做正功,电场力做正功,电势能削减,CD错误。

故选AB。

26.(2024•山东•统考高考真题)真空中有两个固定的带正电的点电荷,电荷量不相

等。一个带负电的摸索电荷置于二者连线上的。点时,仅在电场力的作用下恰好保持静

止状态。过。点作两正电荷连线的垂线,以。点为圆心的圆与连线和垂线分别交于a、

c和6、d,如图所示。以下说法正确的是()

二十、、

d

A.a点电势低于。点

B.6点电势低于c点

C.该摸索电荷在a点的电势能大于在6点的电势能

D.该摸索电荷在c点的电势能小于在d点的电势能

【答案】BD

【详解】A.由题意可知。点合场强为零,依据同种电荷之间电场线的分布可知a。之间

电场线由a到0,故a点电势高于。点电势,故A错误;

B.同理可得,。点电势高于。点电势,两个固定电荷在6。射线上的点电场方向斜向上,

故6点电势低于。点电势,则6点电势低于。点,故B正确。

C.a点电势高于。点电势,6点电势低于。点电势,则a点电势高于6点,摸索电荷为

负电荷,故该摸索电荷在a点的电势能小于在b点的电势能,故C错误;

D.依据电荷电场的对称分布可得,6、d两点电势相同,则。点电势高于,点,摸索电

荷为负电荷,则该摸索电荷在c点的电势能小于在d点的电势能,故D正确。

故选BD。

27.(2024•全国•统考高考真题)如图,是锐角三角形/W最大的内角,电荷量

为q(q>0)的点电荷固定在9点。下列说法正确的是()

A.沿蛇边,从〃点到“点,电场强度的大小慢慢增大

B.沿脉边,从〃点到"点,电势先增大后减小

C.正电荷在〃点的电势能比其在"点的电势能大

D.将正电荷从〃点移动到“点,电场力所做的总功为负

【答案】BC

【详解】A.点电荷的电场以点电荷为中心,向四周呈放射状,如图

是最大内角,所以尸河,依据点电荷的场强公式E=%?(或者依据电场线

r

的疏密程度)可知从VN电场强度先增大后减小,A错误;

B.电场线与等势面(图中虚线)到处垂直,沿电场线方向电势降低,所以从N电

势先增大后减小,B正确;

C.M、N两点的电势大小关系为9M>小,依据电势能的公式Ep=4。可知正电荷在M

点的电势能大于在N点的电势能,C正确;

D.正电荷从VN,电势能减小,电场力所做的总功为正功,D错误。

故选BCo

28.(2024•全国•统考高考真题)如图,竖直面内一绝缘细圆环的上、下半圆分别匀

整分布着等量异种电荷。a、6为圆环水平直径上的两个点,c、d为竖直直径上的两个

点,它们与圆心的距离均相等。则()

A.a、6两点的场强相等B.a、6两点的电势相等

C.c、d两点的场强相等

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