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考點(diǎn)01電場(chǎng)的性質(zhì)
考向一電場(chǎng)的性質(zhì)
1.(2023?重慶?高考真題)真空中固定有兩個(gè)點(diǎn)電荷,負(fù)電荷。位于坐標(biāo)原點(diǎn)處,正電荷。2位于無(wú)軸上,
Q的電荷量大小為。的8倍。若這兩點(diǎn)電荷在x軸正半軸的x=xo處產(chǎn)生的合電場(chǎng)強(qiáng)度為0,則Q、Q相距
()
A.逝
B.(2A/2-1)X0
C.2^2%0
D.(2A/2+1)X0
【答案】B
【詳解】依題意,兩點(diǎn)電荷電性相反,且Q2的電荷量較大,所以合場(chǎng)強(qiáng)為0的位置應(yīng)該在x軸的負(fù)半軸,
設(shè)兩點(diǎn)電荷相距L,根據(jù)點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式可得祟=[墨『,又2=8。一解得L=(20-1)天。
故選B。
2.(2023?北京?高考真題)如圖所示,兩個(gè)帶等量正電的點(diǎn)電荷位于M、N兩點(diǎn)上,E、歹是MN連線中垂線
上的兩點(diǎn),O為EF、MN的交點(diǎn)、,EO=OF,一不計(jì)重力帶負(fù)電的點(diǎn)電荷在E點(diǎn)由靜止釋放后()
OE
?F
A.做勻加速直線運(yùn)動(dòng)
B.在。點(diǎn)所受靜電力最大
C.由E到。的時(shí)間等于由。到P的時(shí)間
D.由E到尸的過(guò)程中電勢(shì)能先增大后減小
【答案】C
【詳解】AB.帶負(fù)電的點(diǎn)電荷在E點(diǎn)由靜止釋放,將以O(shè)點(diǎn)為平衡位置做往復(fù)運(yùn)動(dòng),在O點(diǎn)所受電場(chǎng)力
為零,故AB錯(cuò)誤;C.根據(jù)運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性可知,點(diǎn)電荷由E到O的時(shí)間等于由O到F的時(shí)間,故C正確;
D.點(diǎn)電荷由E到F的過(guò)程中電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功,則電勢(shì)能先減小后增大,故D錯(cuò)誤。
故選Co
3.(2023?湖北?高考真題)在正點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中有M、N兩點(diǎn),其電勢(shì)分別為外、小,電場(chǎng)強(qiáng)度大
小分別為&、E-下列說(shuō)法正確的是()
A.若丹2,則M點(diǎn)到電荷。的距離比N點(diǎn)的遠(yuǎn)
B.若石乂<4,則用點(diǎn)到電荷。的距離比N點(diǎn)的近
C.若把帶負(fù)電的試探電荷從M點(diǎn)移到N點(diǎn),電場(chǎng)力做正功,則為
D.若把帶止電的試探電荷從M點(diǎn)移到N點(diǎn),電場(chǎng)力做負(fù)功,則EM>EN
【答案】C
【詳解】A.沿著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)降低,根據(jù)正點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)特點(diǎn)可知若夕M>9N則M點(diǎn)到電荷Q的
距離比N點(diǎn)的近,故A錯(cuò)誤;B.電場(chǎng)線的疏密程度表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小,根據(jù)正點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)特點(diǎn)
可知若EM<EN,則M點(diǎn)到電荷Q的距離比N點(diǎn)的遠(yuǎn),故B錯(cuò)誤;C.若把帶負(fù)電的試探電荷從M點(diǎn)移到
N點(diǎn),電場(chǎng)力做正功,則是逆著電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng),電勢(shì)增加,故有。M<%,故C正確;D.若把帶正電的試探
電荷從M點(diǎn)移到N點(diǎn),電場(chǎng)力做負(fù)功,則是逆著電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng);根據(jù)正點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)特點(diǎn)可知然,<耳口
故D錯(cuò)誤。
故選C。
4.(2023?湖南?高考真題)如圖,真空中有三個(gè)點(diǎn)電荷固定在同一直線上,電荷量分別為0、Q和Q,P
點(diǎn)和三個(gè)點(diǎn)電荷的連線與點(diǎn)電荷所在直線的夾角分別為90。、60。、和30。。若P點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零,q>0,
則三個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量可能為()
\'、一
________3詼2
。1。2
A.Qi=q,Q2=\f2q,Qs=qB.Qi=—q,Q2=-^^-q,Q3=-4q
C.Qi=~q,Q2=42q,Qs=-qD.Qi=q,Q2=-^^-q,Q3=4q
【答案】D
【詳解】AB.選項(xiàng)AB的電荷均為正和均為負(fù),則根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加法則可知,P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)不可能為零,
("+筆)2-百
AB錯(cuò)誤;C.設(shè)P、QI間的距離為r,則QI、Q3在P點(diǎn)產(chǎn)生的合場(chǎng)強(qiáng)大小有cosl20
2"
解得E=叵翌,而Q2產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小為后=當(dāng)竺,則P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)不可能為零,C錯(cuò)誤;D.設(shè)P、
4r4產(chǎn)
(為,+(簧)7
解得E*
Q1間的距離為r,貝IJQ1、Q3在P點(diǎn)產(chǎn)生的合場(chǎng)強(qiáng)大小有cosl20
而Q2產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小為E=餐,則P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)可能為零,D正確。
r
故選Do
5.(2023?天津?高考真題)(多選)如圖,一位于尸點(diǎn)左側(cè)的固定正電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中,同一個(gè)正電荷4兩
次以大小相同、方向不同的初速度從P點(diǎn)出發(fā),分別抵達(dá)M點(diǎn),N點(diǎn),且q在N點(diǎn)時(shí)速度大小也一樣,
則下列說(shuō)法正確的有()
PM
A.尸點(diǎn)電勢(shì)大于MB.”點(diǎn)電勢(shì)大于N
C.q從尸到"一直做減速運(yùn)動(dòng)D.M、N兩點(diǎn)處電場(chǎng)強(qiáng)度大小相同
【答案】AD
【詳解】ABC.由題意知,同個(gè)正電荷q兩次以大小相同、方向不同的初速度從P點(diǎn)出發(fā),分別抵達(dá)M
點(diǎn)與N點(diǎn),且q在M,N點(diǎn)時(shí)速度大小也一樣,由動(dòng)能定理可知M、N兩點(diǎn)的電勢(shì)相同,M、N兩點(diǎn)位
于以場(chǎng)源電荷為圓心的同一圓周上,由于場(chǎng)源點(diǎn)荷在P點(diǎn)左側(cè),所以P點(diǎn)電勢(shì)高于M點(diǎn)電勢(shì),q從P到M
做加速運(yùn)動(dòng),故BC錯(cuò)誤,A正確;D.根據(jù)以上分析可知,M、N兩點(diǎn)在同一等勢(shì)面上,且該電場(chǎng)是固定
正電荷產(chǎn)生的電場(chǎng),則說(shuō)明M、N到固定正電荷的距離相等,由點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式可知M、N兩點(diǎn)處電場(chǎng)
強(qiáng)度大小相同,故D正確。
故選AD。
6.(2023?山東?高考真題)(多選)如圖所示,正六棱柱上下底面的中心為。和O,4、。兩點(diǎn)分別固定等量
異號(hào)的點(diǎn)電荷,下列說(shuō)法正確的是()
E
A.9點(diǎn)與C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等
B.B點(diǎn)與£點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同
C.A點(diǎn)與F點(diǎn)的電勢(shì)差小于。點(diǎn)與。夕點(diǎn)的電勢(shì)差
D.將試探電荷+4由/點(diǎn)沿直線移動(dòng)到。點(diǎn),其電勢(shì)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OF中點(diǎn)K的場(chǎng)強(qiáng)方向垂直O(jiān)F,則K點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)與OF的夾角為銳角,在F點(diǎn)的
場(chǎng)強(qiáng)和OF的夾角為鈍角,因此將正電荷從F移到O點(diǎn)過(guò)程中電場(chǎng)力先做負(fù)功后做正功,電勢(shì)能先增大后
減小,D正確;C.由等量異種電荷的電勢(shì)分布可知巴,=。>。,%=。,化/因此
%一昨=。一。/=9C正確;AB.由等量異種電荷的對(duì)稱性可知?和C'電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等,夕和
£電場(chǎng)強(qiáng)度方向不同,A正確B錯(cuò)誤;
故選ACDo
7.(2023?廣東?高考真題)(多選)電子墨水是一種無(wú)光源顯示技術(shù),它利用電場(chǎng)調(diào)控帶電顏料微粒的分布,
使之在自然光的照射卜呈現(xiàn)出不同顏色.透明面板卜有一層膠囊,其中每個(gè)膠囊都是一個(gè)像素.如圖所示,
膠囊中有帶正電的白色微粒和帶負(fù)電的黑色微粒.當(dāng)膠囊下方的電極極性由負(fù)變正時(shí),微粒在膠囊內(nèi)遷移
(每個(gè)微粒電量保持不變),像素由黑色變成白色.下列說(shuō)法正確的有()
(帶正電)
A.像素呈黑色時(shí),黑色微粒所在區(qū)域的電勢(shì)高于白色微粒所在區(qū)域的電勢(shì)
B.像素呈白色時(shí),黑色微粒所在區(qū)域的電勢(shì)低于白色微粒所在區(qū)域的電勢(shì)
C.像素由黑變白的過(guò)程中,電場(chǎng)力對(duì)白色微粒做正功
D.像素由白變黑的過(guò)程中,電場(chǎng)力對(duì)黑色微粒做負(fù)功
【答案】AC
【詳解】A.像素呈黑色時(shí),當(dāng)膠囊下方的電極帶負(fù)電,像素膠囊里電場(chǎng)線方向向下,所以黑色微粒所在的
區(qū)域的電勢(shì)高于白色微粒所在區(qū)域的電勢(shì),故A正確;B.像素呈白色時(shí),當(dāng)膠囊下方的電極帶正電,像素
膠囊里電場(chǎng)線方向向上,所以黑色微粒所在的區(qū)域的電勢(shì)高于白色微粒所在區(qū)域的電勢(shì),故B錯(cuò)誤;C.像
素由黑變白的過(guò)程中,白色微粒受到的電場(chǎng)力向上,位移向上,電場(chǎng)力對(duì)白色微粒做正功,故C正確;D.像
素由白變黑的過(guò)程中,黑色微粒受到的電場(chǎng)力向下,位移向下,電場(chǎng)力對(duì)黑色微粒做正功,故D錯(cuò)誤。
故選ACo
8.(2023?河北?高考真題X多選)如圖,在x軸上放置四個(gè)點(diǎn)電荷/、%、%和%,名、%位于A點(diǎn)兩側(cè),/、/
位于3點(diǎn)兩側(cè)。C點(diǎn)在》軸上,且Q4=O3=OC。取無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零,電荷位置與電荷量滿足一定關(guān)系,
使得以。點(diǎn)為球心、以O(shè)C為半徑的球面上各點(diǎn)的電勢(shì)均為零。下列說(shuō)法正確的是()
師
C
A.A2兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向一定沿x軸正方向
B.若在。點(diǎn)放一正點(diǎn)電荷,則48兩點(diǎn)的電勢(shì)一定升高
C.試探電荷《沿》軸運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,若靜電力始終不做功,則它受到的靜電力始終為零
D.試探電荷4沿y軸運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,若靜電力始終不做功,則c點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度一定為零
【答案】BD
【詳解】A.以。點(diǎn)為球心、以0c為半徑的球面為等勢(shì)面,由電場(chǎng)強(qiáng)度和等勢(shì)面的關(guān)系可知,A3兩點(diǎn)電
場(chǎng)強(qiáng)度的方向與半徑垂直,與x軸重合。由于無(wú)法判斷各個(gè)電荷的電性,故48兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向無(wú)法判
斷,故A錯(cuò)誤;B.取無(wú)窮遠(yuǎn)處為零電勢(shì)點(diǎn),由于正點(diǎn)電荷周圍的電勢(shì)為正值,若在。點(diǎn)放一正點(diǎn)電荷,則
A8兩點(diǎn)的電勢(shì)一定升高,故B正確;C.試探電荷0沿》軸運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,根據(jù)電荷分布,若靜電力始終不
做功,則經(jīng)過(guò)V軸且垂直于x軸的平面為等勢(shì)面,但靜電力不一定為零,故C錯(cuò)誤;D.根據(jù)以。點(diǎn)為球心、
以O(shè)C為半徑的球面為等勢(shì)面,可知c點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向應(yīng)與y軸重合,再根據(jù)經(jīng)過(guò)y軸且垂直于X軸的平
面為等勢(shì)面,可知c點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向應(yīng)與y軸垂直,同一點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向是唯一的,故c點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度
一定為零,故D正確。
故選BD?
9.(2023?遼寧?高考真題)(多選)圖Q)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")
為四極桿內(nèi)垂直于x軸的任意截面內(nèi)的等勢(shì)面分布圖,相鄰兩等勢(shì)面間電勢(shì)差相等,則()
圖(b)
A.P點(diǎn)電勢(shì)比M點(diǎn)的低
B.P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小比M點(diǎn)的大
C.M點(diǎn)電場(chǎng)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(shì)能不變
【答案】CD
【詳解】A.因P點(diǎn)所在的等勢(shì)面高于M點(diǎn)所在的等勢(shì)面,可知P點(diǎn)電勢(shì)比M點(diǎn)的高,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;
B.因M點(diǎn)所在的等差等勢(shì)面密集,則M點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)較P點(diǎn)大,即P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小比M點(diǎn)的小,選項(xiàng)B錯(cuò)
誤;C.場(chǎng)強(qiáng)方向垂直等勢(shì)面,且沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低,可知M點(diǎn)電場(chǎng)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(shì)相等,則沿x軸運(yùn)動(dòng)的帶電粒子,則電勢(shì)能不變,選項(xiàng)D正確。
故選CDo
10.(2023?海南?高考真題)(多選)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(shuō)法正確的是()
一C
/\
/\
A(+)---?---------■----------?---(+)R
MON
A.M、N兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同B.M、N兩點(diǎn)電勢(shì)相同
C.負(fù)電荷在〃點(diǎn)電勢(shì)能比在。點(diǎn)時(shí)要小D.負(fù)電荷在N點(diǎn)電勢(shì)能比在。點(diǎn)時(shí)要大
【答案】BC
【詳解】A.根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)疊加以及對(duì)稱性可知,MN兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相同,但是方向不同,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;B.因
在AB處的正電荷在MN兩點(diǎn)的合電勢(shì)相等,在C點(diǎn)的負(fù)電荷在MN兩點(diǎn)的電勢(shì)也相等,則MN兩點(diǎn)電勢(shì)
相等,選項(xiàng)B正確;CD.因負(fù)電荷從M到O,因AB兩電荷的合力對(duì)負(fù)電荷的庫(kù)侖力從。指向M,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(shì)能增加,即負(fù)電荷在M點(diǎn)的電勢(shì)能比在O點(diǎn)小;同理可知負(fù)電荷在N點(diǎn)的電勢(shì)能比在。點(diǎn)
小。選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤。
故選BC。
11,2022?天津?高考真題)如圖所示,一正點(diǎn)電荷固定在圓心,M、N是圓上的兩點(diǎn),下列說(shuō)法正確的是()
A.M點(diǎn)和N點(diǎn)電勢(shì)相同
B.M點(diǎn)和N點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同
C.負(fù)電荷由M點(diǎn)到N點(diǎn),電勢(shì)能始終增大
D.負(fù)電荷由M點(diǎn)到N點(diǎn),電場(chǎng)力始終做正功
【答案】A
【詳解】AB.M、N是以。為圓心的圓上的兩點(diǎn),則電勢(shì)相同,場(chǎng)強(qiáng)大小相等方向不同,A正確,B錯(cuò)誤;
CD.由于兩點(diǎn)電勢(shì)相等,負(fù)電荷由M點(diǎn)到N點(diǎn),電場(chǎng)力做功為零,電勢(shì)能變化量為零,CD錯(cuò)誤。
故選Ao
12.(2022?福建?高考真題)平時(shí)我們所處的地球表面,實(shí)際上存在場(chǎng)強(qiáng)大小為100V/m的電場(chǎng),可將其視
為勻強(qiáng)電場(chǎng),在地面立一金屬桿后空間中的等勢(shì)面如圖所示??臻g中存在“6、c三點(diǎn),其中。點(diǎn)位于金屬
桿正上方,b.c等高。則下列說(shuō)法正確的是()
h/m
5、;、500V
43'、'400V
3'、、、'、300V
2200V
A.b、c兩點(diǎn)的電勢(shì)差。牝=。B.。點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小大于lOOV/m
C.a點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向水平向右D.a點(diǎn)的電勢(shì)低于c點(diǎn)
【答案】B
【詳解】A.由圖可知,b、c兩點(diǎn)的電勢(shì)差為。歷=200丫-300V=T00V,故A錯(cuò)誤;B.由圖可知,a點(diǎn)
與相鄰兩等勢(shì)面的距離小于1m,電勢(shì)差等于100V,根據(jù)E1,可知,點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小大?m,故B
正確;C.根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)方向垂直于等勢(shì)面,可知a點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向沿豎直方向,不是水平方向,故C錯(cuò)誤;D.由
圖可知,a點(diǎn)與c點(diǎn)在同一等勢(shì)面上,電勢(shì)均為300V,故D錯(cuò)誤。
故選B。
13.(2022?湖南?高考真題)如圖,四根完全相同的均勻帶正電絕緣長(zhǎng)棒對(duì)稱放置在長(zhǎng)方體的四條長(zhǎng)邊°、b、
c、1上。移去。處的絕緣棒,假定另外三根絕緣棒電荷分布不變。關(guān)于長(zhǎng)方體幾何中心。點(diǎn)處電場(chǎng)強(qiáng)度方
向和電勢(shì)的變化,下列說(shuō)法正確的是()
A.電場(chǎng)強(qiáng)度方向垂直指向a,電勢(shì)減小
B.電場(chǎng)強(qiáng)度方向垂直指向c,電勢(shì)減小
C.電場(chǎng)強(qiáng)度方向垂直指向a,電勢(shì)增大
D.電場(chǎng)強(qiáng)度方向垂直指向c,電勢(shì)增大
【答案】A
【詳解】根據(jù)對(duì)稱性可知,移去a處的絕緣棒后,電場(chǎng)強(qiáng)度方向垂直指向a,再根據(jù)電勢(shì)的疊加原理,單個(gè)
點(diǎn)電荷在距其r處的電勢(shì)為°=%幺(取無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零)現(xiàn)在撤去a處的絕緣棒后,q減小,則。點(diǎn)的
r
電勢(shì)減小。
故選Ao
14.(2022?山東?高考真題)半徑為R的絕緣細(xì)圓環(huán)固定在圖示位置,圓心位于。點(diǎn),環(huán)上均勻分布著電量
為。的正電荷。點(diǎn)A、B、C將圓環(huán)三等分,取走A、8處兩段弧長(zhǎng)均為AL的小圓弧上的電荷。將一點(diǎn)電荷
q置于OC延長(zhǎng)線上距。點(diǎn)為2H的。點(diǎn),。點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度剛好為零。圓環(huán)上剩余電荷分布不變,q為()
A.正電荷,4=旦色B.正電荷,qNQ"
7lRnR
C.負(fù)電荷,q=2。,乙D.負(fù)電荷,好也絲
7lRnR
【答案】C
【詳解】取走A、B處兩段弧長(zhǎng)均為AL的小圓弧上的電荷,根據(jù)對(duì)稱性可知,圓環(huán)在。點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度
為與A在同一直徑上的A1和與B在同一直徑上的B1產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量和,如圖所示,因?yàn)閮啥位¢L(zhǎng)
0AL
非常小,故可看成點(diǎn)電荷,則有.,2TTR,2AL,由圖可知,兩場(chǎng)強(qiáng)的夾角為120,則兩者的合場(chǎng)強(qiáng)
匕T=K—=K------7
1R22版
為E=E小k舞,根據(jù)O點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為0,則放在D點(diǎn)的點(diǎn)電荷帶負(fù)電,大小為E'=E=笈篝,根據(jù)
I赤,聯(lián)立解得4=岑,
(2勺TlR
故選C。
15.(2022?重慶?高考真題)(多選)如圖為兩點(diǎn)電荷。、。'的電場(chǎng)等勢(shì)面分布示意圖,Q、Q'位于無(wú)軸上,
相鄰等勢(shì)面的電勢(shì)差為3V。若x軸上的M點(diǎn)和N點(diǎn)位于0V等勢(shì)面上,P為某等勢(shì)面上一點(diǎn),則()
A.N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小比M點(diǎn)的大
B.。為正電荷
C.M點(diǎn)的電場(chǎng)方向沿尤軸負(fù)方向
D.P點(diǎn)與M點(diǎn)的電勢(shì)差為12V
【答案】AD
【詳解】A.等差等勢(shì)線的密度體現(xiàn)場(chǎng)強(qiáng)的大小,由圖可知N點(diǎn)的等差等勢(shì)線比M點(diǎn)更密,則N點(diǎn)的電場(chǎng)
強(qiáng)度大小比M點(diǎn)的大,故A正確;B.沿著電場(chǎng)線電勢(shì)逐漸降低,由圖可知電場(chǎng)線由N指向Q,則Q為負(fù)
電荷,故B錯(cuò)誤;C.沿著電場(chǎng)線電勢(shì)逐漸降低,結(jié)合各等勢(shì)線的電勢(shì)高低關(guān)系可知M點(diǎn)的電場(chǎng)方向沿x
軸正方向,故C錯(cuò)誤;D.M點(diǎn)與N點(diǎn)等勢(shì)均為0V,P點(diǎn)與N點(diǎn)的等勢(shì)線間隔四個(gè),而相鄰等勢(shì)面的電勢(shì)
差為3V,則P點(diǎn)與M點(diǎn)的電勢(shì)差為12V,故D正確。
故選AD。
16.(2022?海南?高考真題)(多選)某帶電體周圍的電場(chǎng)線和等勢(shì)面如圖所示,設(shè)A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為心,電
勢(shì)為夕A,B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為fig,電勢(shì)為夕B,則有()
<
A.Ez>EBB.EA<EBC.%>(PBD.<PA*PB
【答案】BD
【詳解】AB.根據(jù)電場(chǎng)線的疏密程度表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱,電場(chǎng)線越密,電場(chǎng)強(qiáng)度越大,則B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度較
大,即以<心,故A錯(cuò)誤,B正確;CD.根據(jù)電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直,且電勢(shì)較高的等勢(shì)面指向電勢(shì)較低
的等勢(shì)面,所以B點(diǎn)的電勢(shì)較大,即以(傷故C錯(cuò)誤,D正確。
故選BD。
17.(2021?江蘇?高考真題)一球面均勻帶有正電荷,球內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零,如圖所示,。為球心,A、
2為直徑上的兩點(diǎn),OA=OB,現(xiàn)垂直于AB將球面均分為左右兩部分,C為截面上的一點(diǎn),移去左半球面,
右半球面所帶電荷仍均勻分布,則()
A.。、C兩點(diǎn)電勢(shì)相等
B.A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于8點(diǎn)
C.沿直線從A到B電勢(shì)先升高后降低
D.沿直線從A到B電場(chǎng)強(qiáng)度逐漸增大
【答案】A
【詳解】A.由于球殼內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)為零,補(bǔ)全以后可知在左右側(cè)球殼在C點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為零,因左右球殼的場(chǎng)
強(qiáng)具有對(duì)稱性,要想合場(chǎng)強(qiáng)為零只能是兩部分球殼在C點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)都是水平方向,則可以知道右側(cè)球殼在C
點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)水平向左,同理OC上其他點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)都是水平向左,因此OC是等勢(shì)線,故A正確;BD.將題
中半球殼補(bǔ)成一個(gè)完整的球殼,且?guī)щ娋鶆?,設(shè)左、右半球在A點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小分別為E1和E2;
由題知,均勻帶電球殼內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零,則知E1=E2,根據(jù)對(duì)稱性,左右半球在B點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)
度大小分別為E2和E1,且E1=E2,在圖示電場(chǎng)中,A的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E2,方向向左,B的電場(chǎng)強(qiáng)度大
小為E1,方向向左,所以A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度與B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同,沿直線從A到B電場(chǎng)強(qiáng)度不可能逐漸
增大,故BD錯(cuò)誤;C.根據(jù)電場(chǎng)的疊加原理可知,在AB連線上電場(chǎng)線方向向左,沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐
漸降低,則沿直線從A到B電勢(shì)升高,故C錯(cuò)誤;
故選Ao
18.(2021?遼寧?高考真題)等量異號(hào)點(diǎn)電荷固定在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,電場(chǎng)分布如圖所示,實(shí)線表示
電場(chǎng)線,虛線表示等勢(shì)線。將同一負(fù)電荷先后置于。、6兩點(diǎn),電勢(shì)能分別為和耳加電荷所受電場(chǎng)力大
A.£即>Epb,Fa>FbB.Ep?>Epb,Fa<F,b
C.Epa<Epb,Fa>FbD.Em<Epb,Fa<F,b
【答案】D
【詳解】電場(chǎng)線的疏密程度表示場(chǎng)強(qiáng)的大小,因此工<左,原勻強(qiáng)電場(chǎng)水平向右,正負(fù)電荷的電場(chǎng)線由正電
荷指向負(fù)電荷,因此可知圖中的電場(chǎng)線方向?yàn)閺淖笾赶蛴?,因此由?duì)稱性可知b點(diǎn)電勢(shì)小于a點(diǎn)電勢(shì),
1可知負(fù)電荷£曲>Epa。
故選D。
19.(2021?北京?高考真題)如圖所示的平面內(nèi),有靜止的等量異號(hào)點(diǎn)電荷,M、N兩點(diǎn)關(guān)于兩電荷連線對(duì)稱,
M,P兩點(diǎn)關(guān)于兩電荷連線的中垂線對(duì)稱。下列說(shuō)法正確的是()
M*\?尸
?-----------------f-----------------一
N?
A.M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)比P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大B.M點(diǎn)的電勢(shì)比N點(diǎn)的電勢(shì)高
C.N點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與尸點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相同D.電子在M點(diǎn)的電勢(shì)能比在尸點(diǎn)的電勢(shì)能大
【答案】c
【詳解】AC.根據(jù)等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線分布得:
M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等,N點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等,方向相同,故A錯(cuò)誤C正確;
BD.根據(jù)等量異種點(diǎn)電荷的電勢(shì)分布特點(diǎn)可知,M點(diǎn)的電勢(shì)與N點(diǎn)的電勢(shì)相等,M點(diǎn)的電勢(shì)高于P點(diǎn)的
電勢(shì),根據(jù)約=04可知,電子在M點(diǎn)的電勢(shì)能比在P點(diǎn)的電勢(shì)能小,故BD錯(cuò)誤。
故選C。
20.(2021?浙江?高考真題)某書中有如圖所示的圖,用來(lái)表示橫截面是形導(dǎo)體右側(cè)的電場(chǎng)線和等勢(shì)面,
其中心6是同一條實(shí)線上的兩點(diǎn),c是另一條實(shí)線上的一點(diǎn),d是導(dǎo)體尖角右側(cè)表面附近的一點(diǎn)。下列說(shuō)法
正確的是()
A.實(shí)線表示電場(chǎng)線
B.離d點(diǎn)最近的導(dǎo)體表面電荷密度最大
C.形導(dǎo)體右側(cè)表面附近電場(chǎng)強(qiáng)度方向均相同
D.電荷從。點(diǎn)到c點(diǎn)再到。點(diǎn)電場(chǎng)力做功一定為零
【答案】D
【詳解】A.處于靜電平衡的導(dǎo)體,是個(gè)等勢(shì)體,則整個(gè)導(dǎo)體為等勢(shì)體,由于電場(chǎng)線方向總是與等勢(shì)面垂直,
所以實(shí)線不是電場(chǎng)線,是等勢(shì)面,則A錯(cuò)誤;B.根據(jù)等勢(shì)面的疏密表示場(chǎng)強(qiáng)的強(qiáng)弱,則d點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)較弱,
并且電場(chǎng)強(qiáng)度越大的地方電荷密度越大,所以B錯(cuò)誤;C.在形導(dǎo)體右側(cè)表面上下部分附近電場(chǎng)強(qiáng)度方
向不相同,所以C錯(cuò)誤;D.由于a、b在同一等勢(shì)面上,則電荷從a點(diǎn)到c點(diǎn)再到b點(diǎn)電場(chǎng)力做功一定為
零,所以D正確;
故選D。
21.(2021?廣東?高考真題)圖是某種靜電推進(jìn)裝置的原理圖,發(fā)射極與吸板接在高壓電源兩端,兩極間產(chǎn)
生強(qiáng)電場(chǎng),虛線為等差等勢(shì)面,在強(qiáng)電場(chǎng)作用下,一帶電液滴從發(fā)射極加速飛向吸極,。、6是其路徑上的
兩點(diǎn),不計(jì)液滴重力,下列說(shuō)法正確的是()
——^卜
高壓電源
、發(fā)射極、
/7,句'U
帶電液滴/卜吸板
等勢(shì)面z
A.。點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的低
B.。點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比b點(diǎn)的小
C.液滴在a點(diǎn)的加速度比在b點(diǎn)的小
D.液滴在。點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)的大
【答案】D
【詳解】A.高壓電源左為正極,則所加強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)向右,而沿著電場(chǎng)線電勢(shì)逐漸降低,可知。>1,故
A錯(cuò)誤;B.等差等勢(shì)線的疏密反映場(chǎng)強(qiáng)的大小,由圖可知a處的等勢(shì)線較密,則紇〉耳,故B錯(cuò)誤;C.液
滴的重力不計(jì),根據(jù)牛頓第二定律可知,液滴的加速度為。=我,因紇〉耳,,可得故C錯(cuò)誤;D.液
m
滴在電場(chǎng)力作用下向右加速,則電場(chǎng)力做正功,動(dòng)能增大,電勢(shì)能減少,即易。>易6,故D正確;
故選D。
22.(2021?全國(guó)?高考真題)如圖(a),在一塊很大的接地金屬平板的上方固定一負(fù)電荷。由于靜電感應(yīng),
在金屬平板上表面產(chǎn)生感應(yīng)電荷,金屬板上方電場(chǎng)的等勢(shì)面如圖(b)中虛線所示,相鄰等勢(shì)面間的電勢(shì)差
都相等。若將一正試探電荷先后放于M和N處,該試探電荷受到的電場(chǎng)力大小分別為時(shí)和名,相應(yīng)的電
勢(shì)能分別為「”和1N,則()
圖(a)圖(b)
尸乂<,E>EpN
A.FNpMB.FM>FN,EpM>EpN
C.FM<FN,EpM<EpND.F”>FN,EpM<EpN
【答案】A
【詳解】由圖中等勢(shì)面的疏密程度可知&<與,根據(jù)尸=夕石,可知時(shí)〈心,由題可知圖中電場(chǎng)線是由金
屬板指向負(fù)電荷,設(shè)將該試探電荷從M點(diǎn)移到N點(diǎn),可知電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減小,即紇">耳2。
故選Ao
23.(2021?湖南?高考真題)如圖,在(。,0)位置放置電荷量為《的正點(diǎn)電荷,在(0,位置放置電荷量為0的
負(fù)點(diǎn)電荷,在距尸(a。)為伍的某點(diǎn)處放置正點(diǎn)電荷。,使得P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零。則。的位置及電荷量
分別為()
2a-
a6-............;P(a,a)
J
Ua2aX
A.(0,2a),近qB.(0,2a),2島
C.(2a,0),y[2qD.(2a,0),2屈q
【答案】B
,J
2。堂兄
【詳解】於
J
、X
2a
g,兩等量異種點(diǎn)電荷在p點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為4=烏,方向如圖所示兩等量異
根據(jù)點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式E=h
廣a
種點(diǎn)電荷在P點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為E,=A/2E=V2-I,方向與+q點(diǎn)電荷與-q點(diǎn)電荷的連線平行如圖所示Q點(diǎn)電
0a
荷在p點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為馬一-2/,
三點(diǎn)電荷的合場(chǎng)強(qiáng)為0,則E2方向如圖所示,大小有4=心,
解得。=2A/W,由幾何關(guān)系可知Q的坐標(biāo)為(0,2a)。
故選B。
24.(2021?浙江?高考真題)如圖所示是某一帶電導(dǎo)體周圍的電場(chǎng)線與等勢(shì)面,A、C是同一等勢(shì)面上的兩點(diǎn),
3是另一等勢(shì)面上的一點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是()
A.導(dǎo)體內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)左端大于右端B.A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)均低于8點(diǎn)的電勢(shì)
C.B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度D.正電荷從A點(diǎn)沿虛線移到8點(diǎn)的過(guò)程中電場(chǎng)力做正功,電
勢(shì)能減小
【答案】D
【詳解】A.帶電導(dǎo)體處于靜電平衡狀態(tài),導(dǎo)體內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)處處為0,導(dǎo)體表面為等勢(shì)面,整個(gè)導(dǎo)體為一個(gè)
等勢(shì)體,A錯(cuò)誤;B.沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低,所以A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)大于B點(diǎn)的電勢(shì),B錯(cuò)誤;C.電場(chǎng)
線的疏密程度表示電場(chǎng)強(qiáng)度的弱強(qiáng),所以B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度,C錯(cuò)誤;D.根據(jù)綜=4。
可知,正電荷從高電勢(shì)A點(diǎn)沿虛線移動(dòng)到低電勢(shì)B點(diǎn),電勢(shì)能減小,電場(chǎng)力做正功,D正確。
故選D。
25.(2021?海南?高考真題)(多選)如圖,在勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一虛線圓,而和〃是圓的兩條直徑,其中必與
電場(chǎng)方向的夾角為60。,ab=0.2m,〃與電場(chǎng)方向平行,a、6兩點(diǎn)的電勢(shì)差"酒=20V。貝I]()
-7,〈60。1;
cL_一一一_4一」_____?a
a'-—
-------------------?
A.電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E=200V/m
B.人點(diǎn)的電勢(shì)比d點(diǎn)的低5V
C.將電子從c點(diǎn)移到d點(diǎn),電場(chǎng)力做正功
D.電子在。點(diǎn)的電勢(shì)能大于在c點(diǎn)的電勢(shì)能
【答案】AD
【詳解】A.根據(jù)/=E/bcos60,可得電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E=,Jb20V/m=200V/m,選
ab-cos600.2x0.5
項(xiàng)A正確;B.沿電場(chǎng)線電勢(shì)逐漸降低,可知b點(diǎn)的電勢(shì)比d點(diǎn)的電勢(shì)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(chǎng)力與位移反向,可知電場(chǎng)力做負(fù)功,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;D.因a點(diǎn)的電勢(shì)低于c點(diǎn)
電勢(shì),則電子在a點(diǎn)的電勢(shì)能大于在c點(diǎn)的電勢(shì)能,選項(xiàng)D正確。
故選ADo
26.(2021?湖北?高考真題)(多選)關(guān)于電場(chǎng),下列說(shuō)法正確的是()
A.電場(chǎng)是物質(zhì)存在的一種形式
B.電場(chǎng)力一定對(duì)正電荷做正功
C.電場(chǎng)線是實(shí)際存在的線,反映電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向
D.靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線總是與等勢(shì)面垂直,且從電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面
【答案】AD
【詳解】A.電場(chǎng)是存在于電荷周圍的一種特殊媒介物質(zhì),A正確;B.如果正電荷的速度方向與電場(chǎng)力的
夾角大于90。,則電場(chǎng)力做負(fù)功,等于90。電場(chǎng)力不做功,小于90。電場(chǎng)力做正功,B錯(cuò)誤;C.電場(chǎng)線是為
了形象地描繪電場(chǎng)而人為引入的一簇曲線,該曲線的疏密程度反映場(chǎng)強(qiáng)的大小,C錯(cuò)誤;D.靜電場(chǎng)的電場(chǎng)
線在空間上與等勢(shì)面垂直,且沿電場(chǎng)線的方向電勢(shì)降低,即由高等勢(shì)面指向低等勢(shì)面,D正確。
故選ADo
27.(2021?天津?高考真題)(多選)兩個(gè)位于紙面內(nèi)的點(diǎn)電荷產(chǎn)生電場(chǎng)的等勢(shì)面如圖中實(shí)線所示,相鄰等勢(shì)
面間的電勢(shì)差相等。虛線是一個(gè)電子在該電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡,軌跡與某等勢(shì)面相切于P點(diǎn)。下列說(shuō)法
M
A.兩點(diǎn)電荷可能是異種點(diǎn)電荷B.A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比5點(diǎn)的大
C.A點(diǎn)的電勢(shì)高于8點(diǎn)的電勢(shì)D.電子運(yùn)動(dòng)到尸點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最小
【答案】CD
【詳解】A.根據(jù)電荷間等勢(shì)面的分布情況可知兩點(diǎn)電荷時(shí)同種電荷,又根據(jù)電子在該電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡可
判斷電子一直受到排斥的力,故可知兩點(diǎn)電荷為同種負(fù)電荷;故A錯(cuò)誤;B.根據(jù)等勢(shì)面的疏密程度可以判
斷A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比B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(chǎng)線指向負(fù)電荷,故可知
A點(diǎn)的電勢(shì)高于B點(diǎn)的電勢(shì),故C正確;D.根據(jù)電子的運(yùn)動(dòng)軌跡和電場(chǎng)線的方向可知由M到P電場(chǎng)力做
負(fù)功,由P到N電場(chǎng)力做正功;由M到P動(dòng)能減小,由P到N動(dòng)能增加,故電子運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最小,
故D正確。
故選CD。
28.(2021?全國(guó)?高考真題)(多選)某電場(chǎng)的等勢(shì)面如圖所示,圖中°、b、c、d、e為電場(chǎng)中的5個(gè)點(diǎn),則
C.6點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度垂直于該點(diǎn)所在等勢(shì)面,方向向右
D.a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)中,b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小最大
【答案】BD
【詳解】A.由圖象可知楨=帕則正電荷從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到e點(diǎn),電場(chǎng)力不做功,A錯(cuò)誤;B.由圖象可知(pa
=3V,cpd=7V,根據(jù)電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的變化關(guān)系有Wad=Epa-Epd=((pa-(pd).(-e)=4eV,B正確;C.沿
電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低,則b點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)方向向左,C錯(cuò)誤;D.由于電場(chǎng)線與等勢(shì)面處處垂直,則可畫
出電場(chǎng)線分布如下圖所示
由上圖可看出,b點(diǎn)電場(chǎng)線最密集,則b點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)最大,D正確。
故選BD。
29.(2021?河北?高考真題)(多選)如圖,四個(gè)電荷量均為式4>0)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)、(旬,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)(為工0),下列說(shuō)法正確的是()
A.除無(wú)窮遠(yuǎn)處之外,菱形外部電場(chǎng)強(qiáng)度處處不為零
B.當(dāng)先取某值時(shí),可使得菱形內(nèi)部只存在兩個(gè)電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)
C.當(dāng)%=8/時(shí),將一帶負(fù)電的試探電荷由點(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)電的試探電荷放置在點(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.根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)疊加原理可知,除無(wú)窮遠(yuǎn)處之外,菱形外部電場(chǎng)強(qiáng)度處處不為零,選項(xiàng)A正確;
B.因?yàn)樵趚軸上的兩個(gè)點(diǎn)電荷在O點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為零,在y軸上的兩電荷,無(wú)論y0取什么值,因?yàn)殛P(guān)于原
點(diǎn)對(duì)稱,則在O點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)也為零,在橫軸和縱軸上除原點(diǎn)外,出現(xiàn)合場(chǎng)強(qiáng)為零的點(diǎn),根據(jù)對(duì)稱性可知,
一定是成對(duì)出現(xiàn)的,關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,所以算上原點(diǎn),合場(chǎng)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(41,51)的A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,
-31)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(shì)疊加可知,B
點(diǎn)的電勢(shì)高于A點(diǎn),則帶負(fù)電的試探電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能較大,從A點(diǎn)到B點(diǎn)電勢(shì)能減小,可知電場(chǎng)力做
正功,選項(xiàng)C正確;
D.若yO=4L則四個(gè)點(diǎn)構(gòu)成正方形,由對(duì)稱可知在點(diǎn)(1,1)處的場(chǎng)強(qiáng)一定沿著過(guò)該點(diǎn)與原點(diǎn)連線的方向上;
ckq2y/2l-y/2lkq*
在y軸正向和x正向上的點(diǎn)電荷在(1,1)處的合場(chǎng)強(qiáng)目=2訴方?福寸;而,在y軸負(fù)向和
口_ckq2@+\[2l_kq”
x負(fù)向上的點(diǎn)電荷在(1,1)處的合場(chǎng)強(qiáng)々=青25尸+j)2.+'=聲而?<',可知(1,1)點(diǎn)的場(chǎng)
強(qiáng)沿著MN方向且與x軸從成45。角的方向向下,將一帶負(fù)電的試探電荷放置在點(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
30.(2021?湖南?高考真題)(多選)如圖,圓心為。的圓處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中,電場(chǎng)方向與圓平面平行,必和cd
為該圓直徑。將電荷量為4(4>0)的粒子從“點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn),電場(chǎng)力做功為2卬(%>0);若將該粒子從c點(diǎn)
移動(dòng)到d點(diǎn),電場(chǎng)力做功為卬。下列說(shuō)法正確的是()
b
A.該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向與"平行
B.將該粒子從d點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn),電場(chǎng)力做功為Q5W
C.a點(diǎn)電勢(shì)低于c點(diǎn)電勢(shì)
D.若只受電場(chǎng)力,從d點(diǎn)射入圓形電場(chǎng)區(qū)域的所有帶電粒子都做曲線運(yùn)動(dòng)
【答案】AB
【詳解】A.由于該電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng),可采用矢量分解的的思路,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W=Exq2R,在y方向有2W=Eyq6R+ExqR,經(jīng)過(guò)計(jì)算有Ey=--,E=—,tan9=
2qRqR
Er-
寸=拒,由于電場(chǎng)方向與水平方向成60。,則電場(chǎng)與ab平行,且沿a指向b,A正確;B.該粒從d點(diǎn)運(yùn)
動(dòng)到b點(diǎn),電場(chǎng)力做的功為W,=Eqg=0.5W,B正確;C.沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低,則a點(diǎn)的電勢(shì)高
于c點(diǎn)的電勢(shì),C錯(cuò)誤;D.若粒子的初速度方向與ab平行則粒子做勻變速直線運(yùn)動(dòng),D錯(cuò)誤。
故選ABo
31.(2023?全國(guó)?高考真題)如圖,等邊AABC位于豎直平面內(nèi),A8邊水平,頂點(diǎn)C在A8邊上方,3個(gè)點(diǎn)電
荷分別固定在三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上。已知AB邊中點(diǎn)M處的電場(chǎng)強(qiáng)度方向豎直向下,BC邊中點(diǎn)N處的電場(chǎng)
強(qiáng)度方向豎直向上,A點(diǎn)處點(diǎn)電荷的電荷量的絕對(duì)值為4,求
(1)B點(diǎn)處點(diǎn)電荷的電荷量的絕對(duì)值并判斷3個(gè)點(diǎn)電荷的正負(fù);
(2)C點(diǎn)處點(diǎn)電荷的電荷量。
【答案】(1)q,A、B、C均為正電荷;(2)上詆4
3
【詳解】(1)因?yàn)镸點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度豎直向下,則C為正電荷,根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)的疊加原理,可知A、B兩點(diǎn)的電荷
在M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等,方向相反,則B點(diǎn)電荷帶電量為心電性與A相同,又N點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度豎直向
上,可得A處電荷在N點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)垂直BC沿AN連線向右上,如圖所示
可知A處電荷為正電荷,所以A、B、C均為正電荷。
(2)如圖所示
由幾何關(guān)系E'A=EBC-tan30°
即為1=3
AN23
其中AN=y/3BN=y[3CN
解得%=3q
32.(2024?安徽?校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))如圖所示,A、B為兩個(gè)等量負(fù)點(diǎn)電荷連線上的兩點(diǎn)(其中B為連線中點(diǎn)),
C為連線中垂線上的一點(diǎn),已知AB=BC.今將一帶正電的試探電荷自A沿直線移到8再沿直線移到C,下
列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()
tc
?
\B
A.B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)比C點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)小
B.A點(diǎn)的電勢(shì)比C點(diǎn)的電勢(shì)低
C.從A點(diǎn)移到C點(diǎn)的過(guò)程中,電場(chǎng)力對(duì)該試探電荷做負(fù)功
D.從A點(diǎn)移到C點(diǎn)的過(guò)程中,該試探電荷的電勢(shì)能先增加后減小
【答案】D
【詳解】A.根據(jù)等量異種負(fù)點(diǎn)電荷連線中垂線和連線上的電場(chǎng)特點(diǎn)可知,B點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度最?。?),B點(diǎn)
的場(chǎng)強(qiáng)比C點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)小,故A正確;B.沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低,A點(diǎn)電勢(shì)低于8點(diǎn)電勢(shì),B點(diǎn)電勢(shì)低于C
點(diǎn)電勢(shì),所以A點(diǎn)的電勢(shì)比C點(diǎn)的電勢(shì)低,故B正確;CD.正電荷受力與電場(chǎng)線方向相同,所以將正點(diǎn)電
荷從A移到8,電場(chǎng)力做負(fù)功,電荷的電勢(shì)能增加,故C正確;D錯(cuò)誤。本題選擇錯(cuò)誤選項(xiàng);
故選D。
33.(2023?河北滄州?校考模擬預(yù)測(cè))如圖所示,兩半徑相等的半球球殼I和II彼此靠的很近(間距可忽略),
兩球殼均勻帶有電荷,電荷量均為。為球心,A為球殼外一點(diǎn),AO=X。已知球殼I在A點(diǎn)形成的
電場(chǎng)強(qiáng)度為E/,規(guī)定距。點(diǎn)無(wú)限遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零,卜列說(shuō)法止確的是()
?A
A.。點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度為零,電勢(shì)為零
B.球殼I在。點(diǎn)形成的電場(chǎng)強(qiáng)度水平向右
E=2也一E
C.球殼II在A點(diǎn)形成的電場(chǎng)強(qiáng)度大小"V'
D.球殼I和球殼n在A點(diǎn)形成的電勢(shì)相等
【答案】c
【詳解】A.球殼靠的很近,間距可忽略,根據(jù)對(duì)稱性,O點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度為零,兩球殼均勻帶有負(fù)電荷,距O
點(diǎn)無(wú)限遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零,O點(diǎn)電勢(shì)為負(fù),故A錯(cuò)誤;B.根據(jù)對(duì)稱性可以判斷,球殼帶負(fù)電,球殼I在O
點(diǎn)形成的電場(chǎng)強(qiáng)度水平向左,故B錯(cuò)誤;C.把兩球殼當(dāng)成整體,在A點(diǎn)形成的電場(chǎng)強(qiáng)度為E=弊,沿
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