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2020-2024年五年高考真題分類匯編PAGEPAGE1專題12電場考點(diǎn)五年考情(2020-2024)命題趨勢考點(diǎn)1電荷間的相互作用2020年浙江卷;2021年湖北卷、海南卷;2022年遼寧卷;2023年海南卷等電場作為高考物理中的一個重要考點(diǎn),其命題趨勢呈現(xiàn)出以下幾個特點(diǎn):基礎(chǔ)知識與核心概念的考查:電場強(qiáng)度、電勢能、電勢差、等勢面等基本概念以及庫侖定律、電場的疊加原理等基礎(chǔ)知識是高考電場命題的核心內(nèi)容。這些知識點(diǎn)通常以選擇題或填空題的形式出現(xiàn),考查學(xué)生對電場基本規(guī)律的理解和應(yīng)用能力。能力導(dǎo)向:高考電場命題不僅要求學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識,還注重考查學(xué)生的綜合能力,如邏輯推理能力、分析問題和解決問題的能力。題目可能會通過設(shè)置新的情境或條件,要求學(xué)生應(yīng)用電場知識進(jìn)行分析和計(jì)算。圖像與動態(tài)分析:電場中的圖像問題,如電場線、等勢面的分布等,是高考電場命題的常見形式。這些問題通常要求學(xué)生具備較好的空間想象能力和對電場性質(zhì)的深入理解。高考電場命同時,也可能會出現(xiàn)一些創(chuàng)新性的題目,要求學(xué)生具備較高的創(chuàng)新思維和解決問題的能力。綜上所述,高考電場命題的趨勢是強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)、注重能力、結(jié)合實(shí)際、創(chuàng)新思維和區(qū)分度。學(xué)生在備考時需要全面掌握電場的基本知識,理解電場的性質(zhì)和規(guī)律,并通過練習(xí)來提高分析問題和解決問題的能力。同時,也要關(guān)注科技發(fā)展和實(shí)際應(yīng)用,以便更好地應(yīng)對高考電場命題的新趨勢??键c(diǎn)2電場力的性質(zhì)和能的性質(zhì)2020年海南卷、北京卷、全國卷、山東卷、江蘇卷、浙江卷;2021年天津卷、遼寧卷、海南卷、湖北卷、廣東卷、北京卷、河北卷、浙江卷、全國卷、山東卷;2022年全國卷、福建卷、浙江卷、河北卷、江蘇卷、湖南卷、海南卷、天津卷、廣東卷、重慶卷;2023年全國卷、遼寧卷、浙江卷、湖南卷、湖北卷、山東卷、海南卷;2024年江蘇卷、江西卷、甘肅卷、廣西卷、北京卷等考點(diǎn)01電荷間的相互作用1.(多選)(2022·遼寧·高考真題)如圖所示,帶電荷量為的球1固定在傾角為光滑絕緣斜面上的a點(diǎn),其正上方L處固定一電荷量為的球2,斜面上距a點(diǎn)L處的b點(diǎn)有質(zhì)量為m的帶電球3,球3與一端固定的絕緣輕質(zhì)彈簧相連并在b點(diǎn)處于靜止?fàn)顟B(tài)。此時彈簧的壓縮量為,球2、3間的靜電力大小為。迅速移走球1后,球3沿斜面向下運(yùn)動。為重力加速度,球的大小可忽略,下列關(guān)于球3的說法正確的是()A.帶負(fù)電B.運(yùn)動至a點(diǎn)的速度大小為C.運(yùn)動至a點(diǎn)的加速度大小為D.運(yùn)動至ab中點(diǎn)時對斜面的壓力大小為【答案】BCD【解析】A.由題意可知三小球構(gòu)成一個等邊三角形,小球1和3之間的力大于小球2和3之間的力,彈簧處于壓縮狀態(tài),故小球1和3一定是斥力,小球1帶正電,故小球3帶正電,故A錯誤;B.小球3運(yùn)動至a點(diǎn)時,彈簧的伸長量等于,根據(jù)對稱性可知,小球2對小球3做功為0;彈簧彈力做功為0,故根據(jù)動能定理有解得故B正確;C.小球3在b點(diǎn)時,設(shè)小球3的電荷量為q,有設(shè)彈簧的彈力為F,根據(jù)受力平衡,沿斜面方向有解得小球運(yùn)動至a點(diǎn)時,彈簧的伸長量等于,根據(jù)對稱性可知解得故C正確;D.當(dāng)運(yùn)動至ab中點(diǎn)時,彈簧彈力為0,此時小球2對小球3的力為斜面對小球的支持力為根據(jù)牛頓第三定律可知,小球?qū)π泵娴膲毫Υ笮椋蔇正確。故選BCD。2.(多選)(2021·湖北·統(tǒng)考高考真題)如圖所示,一勻強(qiáng)電場E大小未知、方向水平向右。兩根長度均為L的絕緣輕繩分別將小球M和N懸掛在電場中,懸點(diǎn)均為O。兩小球質(zhì)量均為m、帶等量異號電荷,電荷量大小均為q(q>0)。平衡時兩輕繩與豎直方向的夾角均為θ=45°。若僅將兩小球的電荷量同時變?yōu)樵瓉淼?倍,兩小球仍在原位置平衡。已知靜電力常量為k,重力加速度大小為g,下列說法正確的是()A.M帶正電荷 B.N帶正電荷C. D.【答案】BC〖祥解〗本題考查庫侖定律、受力分析以及共點(diǎn)力的平衡。【解析】AB.由題圖可知,對小球M受力分析如圖(a)所示,對小球N受力分析如圖(b)所示,由受力分析圖可知小球M帶負(fù)電,小球N帶正電,故B正確,A錯誤;CD.由幾何關(guān)系可知,兩小球之間的距離為當(dāng)兩小球的電荷量為q時,由力的平衡條件得兩小球的電荷量同時變?yōu)樵瓉淼?倍后,由力的平衡條件得整理解得故C正確,D錯誤。故選BC。3.(2023·海南·統(tǒng)考高考真題)如圖所示,一光滑絕緣軌道水平放置,直徑上有A、B兩點(diǎn),AO=2cm,OB=4cm,在AB固定兩個帶電量分別為Q1、Q2的正電荷,現(xiàn)有一個帶正電小球靜置于軌道內(nèi)側(cè)P點(diǎn)(小球可視為點(diǎn)電荷),已知AP:BP=n:1,試求Q1:Q2是多少(
)
A.2n2:1 B.4n2:1 C.2n3:1 D.4n3:1【答案】C【解析】對小球受力分析如圖所示
由正弦定理有其中∠CPH=∠OPB,∠CHP=∠HPD=∠APO其中△APO中同理有其中,聯(lián)立有Q1:Q2=2n3:1故選C。4.(2021·海南·高考真題)如圖,V型對接的絕緣斜面M、N固定在水平面上,兩斜面與水平面夾角均為,其中斜面N光滑。兩個質(zhì)量相同的帶電小滑塊P、Q分別靜止在M、N上,P、Q連線垂直于斜面M,已知最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。則P與M間的動摩擦因數(shù)至少為()A. B. C. D.【答案】D【解析】滑塊Q在光滑斜面N上靜止,則P與Q帶電同性,兩者之間為庫侖斥力設(shè)為F,兩滑塊的受力分析和角度關(guān)系如圖所示對Q物體在沿著斜面方向有可得而對P物體動摩擦因數(shù)最小時有聯(lián)立解得故選D。5.(2020·浙江·高考真題)如圖所示,在傾角為的光滑絕緣斜面上固定一個擋板,在擋板上連接一根勁度系數(shù)為的絕緣輕質(zhì)彈簧,彈簧另一端與A球連接。A、B、C三小球的質(zhì)量均為M,,,當(dāng)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)時,三小球等間距排列。已知靜電力常量為k,則(
)A.B.彈簧伸長量為C.A球受到的庫侖力大小為2MgD.相鄰兩小球間距為【答案】A【解析】AD.三小球間距均相等,對C球受力分析可知C球帶正電,根據(jù)平衡條件:對B小球受力分析,根據(jù)平衡條件:兩式聯(lián)立解得:,,故A正確,D錯誤;B.對A、B、C三小球整體受力分析,根據(jù)平衡條件:彈簧伸長量:,故B錯誤;C.對A球受力分析,根據(jù)平衡條件:解得A球受到的庫侖力為:故選A.考點(diǎn)02電場的力的性質(zhì)和能的性質(zhì)1.(多選)(2023·山東·統(tǒng)考高考真題)如圖所示,正六棱柱上下底面的中心為O和,A、D兩點(diǎn)分別固定等量異號的點(diǎn)電荷,下列說法正確的是(
)
A.點(diǎn)與點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小相等B.點(diǎn)與點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向相同C.點(diǎn)與點(diǎn)的電勢差小于點(diǎn)與點(diǎn)的電勢差D.將試探電荷由F點(diǎn)沿直線移動到O點(diǎn),其電勢能先增大后減小【答案】ACD【解析】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的場強(qiáng)方向垂直O(jiān)F,則K點(diǎn)的合場強(qiáng)與OF的夾角為銳角,在F點(diǎn)的場強(qiáng)和OF的夾角為鈍角,因此將正電荷從F移到O點(diǎn)過程中電場力先做負(fù)功后做正功,電勢能先增大后減小,D正確;C.由等量異種電荷的電勢分布可知,,,因此C正確;AB.由等量異種電荷的對稱性可知和電場強(qiáng)度大小相等,和電場強(qiáng)度方向不同,A正確B錯誤;故選ACD。2.(多選)(2022·海南·高考真題)某帶電體周圍的電場線和等勢面如圖所示,設(shè)A點(diǎn)的電場強(qiáng)度為,電勢為,B點(diǎn)的電場強(qiáng)度為,電勢為,則有()A. B. C. D.【答案】BD【解析】AB.根據(jù)電場線的疏密程度表示電場的強(qiáng)弱,電場線越密,電場強(qiáng)度越大,則B點(diǎn)的電場強(qiáng)度較大,即故A錯誤,B正確;CD.根據(jù)電場線與等勢面垂直,且電勢較高的等勢面指向電勢較低的等勢面,所以B點(diǎn)的電勢較大,即故C錯誤,D正確。故選BD。3.(多選)(2022·全國·統(tǒng)考高考真題)如圖,兩對等量異號點(diǎn)電荷、固定于正方形的4個頂點(diǎn)上。L、N是該正方形兩條對角線與其內(nèi)切圓的交點(diǎn),O為內(nèi)切圓的圓心,M為切點(diǎn)。則()A.L和N兩點(diǎn)處的電場方向相互垂直B.M點(diǎn)的電場方向平行于該點(diǎn)處的切線,方向向左C.將一帶正電的點(diǎn)電荷從M點(diǎn)移動到O點(diǎn),電場力做正功D.將一帶正電的點(diǎn)電荷從L點(diǎn)移動到N點(diǎn),電場力做功為零【答案】AB【解析】A.兩個正電荷在N點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)方向由N指向O,N點(diǎn)處于兩負(fù)電荷連線的中垂線上,則兩負(fù)電荷在N點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)方向由N指向O,則N點(diǎn)的合場強(qiáng)方向由N指向O,同理可知,兩個負(fù)電荷在L處產(chǎn)生的場強(qiáng)方向由O指向L,L點(diǎn)處于兩正電荷連線的中垂線上,兩正電荷在L處產(chǎn)生的場強(qiáng)方向由O指向L,則L處的合場方向由O指向L,由于正方形兩對角線垂直平分,則L和N兩點(diǎn)處的電場方向相互垂直,故A正確;B.正方形底邊的一對等量異號電荷在M點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)方向向左,而正方形上方的一對等量異號電荷在M點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)方向向右,由于M點(diǎn)離上方一對等量異號電荷距離較遠(yuǎn),則M點(diǎn)的場方向向左,故B正確;C.由圖可知,M和O點(diǎn)位于兩等量異號電荷的等勢線上,即M和O點(diǎn)電勢相等,所以將一帶正電的點(diǎn)電荷從M點(diǎn)移動到O點(diǎn),電場力做功為零,故C錯誤;D.由圖可知,L點(diǎn)的電勢低于N點(diǎn)電勢,則將一帶正電的點(diǎn)電荷從L點(diǎn)移動到N點(diǎn),電場力做功不為零,故D錯誤。故選AB。4.(多選)(2021·湖北·統(tǒng)考高考真題)關(guān)于電場,下列說法正確的是()A.電場是物質(zhì)存在的一種形式B.電場力一定對正電荷做正功C.電場線是實(shí)際存在的線,反映電場強(qiáng)度的大小和方向D.靜電場的電場線總是與等勢面垂直,且從電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面【答案】AD【解析】A.電場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力的夾角大于90°,則電場力做負(fù)功,等于90°電場力不做功,小于90°電場力做正功,B錯誤;C.電場線是為了形象地描繪電場而人為引入的一簇曲線,該曲線的疏密程度反映場強(qiáng)的大小,C錯誤;D.靜電場的電場線在空間上與等勢面垂直,且沿電場線的方向電勢降低,即由高等勢面指向低等勢面,D正確。故選AD。5.(多選)(2021·河北·高考真題)如圖,四個電荷量均為的點(diǎn)電荷分別放置于菱形的四個頂點(diǎn),其坐標(biāo)分別為、、和,其中x軸上的兩個點(diǎn)電荷位置固定,y軸上的兩個點(diǎn)電荷可沿y軸對稱移動(),下列說法正確的是()A.除無窮遠(yuǎn)處之外,菱形外部電場強(qiáng)度處處不為零B.當(dāng)取某值時,可使得菱形內(nèi)部只存在兩個電場強(qiáng)度為零的點(diǎn)C.當(dāng)時,將一帶負(fù)電的試探電荷由點(diǎn)移至點(diǎn),靜電力做正功D.當(dāng)時,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軸正方向成傾斜向上【答案】ACD【解析】A.根據(jù)場強(qiáng)疊加原理可知,除無窮遠(yuǎn)處之外,菱形外部電場強(qiáng)度處處不為零,選項(xiàng)A正確;B.因?yàn)樵趚軸上的兩個點(diǎn)電荷在O點(diǎn)的合場強(qiáng)為零,在y軸上的兩電荷,無論y0取什么值,因?yàn)殛P(guān)于原點(diǎn)對稱,則在O點(diǎn)的合場強(qiáng)也為零,在橫軸和縱軸上除原點(diǎn)外,出現(xiàn)合場強(qiáng)為零的點(diǎn),根據(jù)對稱性可知,一定是成對出現(xiàn)的,關(guān)于原點(diǎn)對稱,所以算上原點(diǎn),合場強(qiáng)為零的點(diǎn)是奇數(shù)個,不會是2個,選項(xiàng)B錯誤;C.由幾何關(guān)系可知,坐標(biāo)為(4l,5l)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,-3l)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,由電勢疊加可知,B點(diǎn)的電勢高于A點(diǎn),則帶負(fù)電的試探電荷在A點(diǎn)的電勢能較大,從A點(diǎn)到B點(diǎn)電勢能減小,可知電場力做正功,選項(xiàng)C正確;D.若y0=4l,則四個點(diǎn)構(gòu)成正方形,由對稱可知在點(diǎn)(l,l)處的場強(qiáng)一定沿著過該點(diǎn)與原點(diǎn)連線的方向上;在y軸正向和x正向上的點(diǎn)電荷在(l,l)處的合場強(qiáng)在y軸負(fù)向和x負(fù)向上的點(diǎn)電荷在(l,l)處的合場強(qiáng)可知(l,l)點(diǎn)的場強(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軸正方向成傾斜向上,選項(xiàng)D正確。故選ACD。6.(多選)(2020·海南·統(tǒng)考高考真題)空間存在如圖所示的靜電場,a、b、c、d為電場中的四個點(diǎn),則()A.a(chǎn)點(diǎn)的場強(qiáng)比b點(diǎn)的大B.d點(diǎn)的電勢比c點(diǎn)的低C.質(zhì)子在d點(diǎn)的電勢能比在c點(diǎn)的小D.將電子從a點(diǎn)移動到b點(diǎn),電場力做正功【答案】AD【解析】A.根據(jù)電場線的疏密程度表示電場強(qiáng)度的大小,可知a點(diǎn)的電場線比b點(diǎn)的電場線更密,故a點(diǎn)的場強(qiáng)比b點(diǎn)的場強(qiáng)大,故A正確;B.根據(jù)沿著電場線方向電勢不斷降低,可知d點(diǎn)的電勢比c點(diǎn)的電勢高,故B錯誤;C.根據(jù)正電荷在電勢越高的點(diǎn),電勢能越大,可知質(zhì)子在d點(diǎn)的電勢能比在c點(diǎn)的電勢能大,故C錯誤;D.由圖可知,a點(diǎn)的電勢低于b點(diǎn)的電勢,而負(fù)電荷在電勢越低的點(diǎn)電勢能越大,故電子在a點(diǎn)的電勢能高于在b點(diǎn)的電勢能,所以將電子從a點(diǎn)移動到b點(diǎn),電勢能減小,故電場力做正功,故D正確。故選AD。7.(多選)(2023·全國·統(tǒng)考高考真題)在O點(diǎn)處固定一個正點(diǎn)電荷,P點(diǎn)在O點(diǎn)右上方。從P點(diǎn)由靜止釋放一個帶負(fù)電的小球,小球僅在重力和該點(diǎn)電荷電場力作用下在豎直面內(nèi)運(yùn)動,其一段軌跡如圖所示。M、N是軌跡上的兩點(diǎn),OP>OM,OM=ON,則小球(
)
A.在運(yùn)動過程中,電勢能先增加后減少B.在P點(diǎn)的電勢能大于在N點(diǎn)的電勢能C.在M點(diǎn)的機(jī)械能等于在N點(diǎn)的機(jī)械能D.從M點(diǎn)運(yùn)動到N點(diǎn)的過程中,電場力始終不做功【答案】BC【解析】ABC.由題知,OP>OM,OM=ON,則根據(jù)點(diǎn)電荷的電勢分布情況可知φM=φN>φP則帶負(fù)電的小球在運(yùn)動過程中,電勢能先減小后增大,且EpP>EpM=EpN則帶負(fù)電的小球在M點(diǎn)的機(jī)械能等于在N點(diǎn)的機(jī)械能,A錯誤、BC正確;D.從M點(diǎn)運(yùn)動到N點(diǎn)的過程中,電場力先做正功后做負(fù)功,D錯誤。故選BC。8.(多選)(2023·海南·統(tǒng)考高考真題)如圖所示,正三角形三個頂點(diǎn)固定三個等量電荷,其中帶正電,帶負(fù)電,為邊的四等分點(diǎn),下列說法正確的是(
)
A.、兩點(diǎn)電場強(qiáng)度相同 B.、兩點(diǎn)電勢相同C.負(fù)電荷在點(diǎn)電勢能比在點(diǎn)時要小 D.負(fù)電荷在點(diǎn)電勢能比在點(diǎn)時要大【答案】BC【解析】A.根據(jù)場強(qiáng)疊加以及對稱性可知,MN兩點(diǎn)的場強(qiáng)大小相同,但是方向不同,選項(xiàng)A錯誤;B.因在AB處的正電荷在MN兩點(diǎn)的合電勢相等,在C點(diǎn)的負(fù)電荷在MN兩點(diǎn)的電勢也相等,則MN兩點(diǎn)電勢相等,選項(xiàng)B正確;CD.因負(fù)電荷從M到O,因AB兩電荷的合力對負(fù)電荷的庫侖力從O指向M,則該力對負(fù)電荷做負(fù)功,C點(diǎn)的負(fù)電荷也對該負(fù)電荷做負(fù)功,可知三個電荷對該負(fù)電荷的合力對其做負(fù)功,則該負(fù)電荷的電勢能增加,即負(fù)電荷在M點(diǎn)的電勢能比在O點(diǎn)小;同理可知負(fù)電荷在N點(diǎn)的電勢能比在O點(diǎn)小。選項(xiàng)C正確,D錯誤。故選BC。9.(多選)(2023·遼寧·統(tǒng)考高考真題)圖(a)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(b)為四極桿內(nèi)垂直于x軸的任意截面內(nèi)的等勢面分布圖,相鄰兩等勢面間電勢差相等,則()
A.P點(diǎn)電勢比M點(diǎn)的低B.P點(diǎn)電場強(qiáng)度大小比M點(diǎn)的大C.M點(diǎn)電場強(qiáng)度方向沿z軸正方向D.沿x軸運(yùn)動的帶電粒子,電勢能不變【答案】CD【解析】A.因P點(diǎn)所在的等勢面高于M點(diǎn)所在的等勢面,可知P點(diǎn)電勢比M點(diǎn)的高,選項(xiàng)A錯誤;B.因M點(diǎn)所在的等差等勢面密集,則M點(diǎn)場強(qiáng)較P點(diǎn)大,即P點(diǎn)電場強(qiáng)度大小比M點(diǎn)的小,選項(xiàng)B錯誤;C.場強(qiáng)方向垂直等勢面,且沿電場線方向電勢逐漸降低,可知M點(diǎn)電場強(qiáng)度方向沿z軸正方向,選項(xiàng)C正確;D.因x軸上個點(diǎn)電勢相等,則沿x軸運(yùn)動的帶電粒子,則電勢能不變,選項(xiàng)D正確。故選CD。10.(多選)(2022·重慶·高考真題)如圖為兩點(diǎn)電荷Q、的電場等勢面分布示意圖,Q、位于x軸上,相鄰等勢面的電勢差為。若x軸上的M點(diǎn)和N點(diǎn)位于等勢面上,P為某等勢面上一點(diǎn),則()A.N點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小比M點(diǎn)的大B.Q為正電荷C.M點(diǎn)的電場方向沿x軸負(fù)方向D.P點(diǎn)與M點(diǎn)的電勢差為【答案】AD【解析】A.等差等勢線的密度體現(xiàn)場強(qiáng)的大小,由圖可知N點(diǎn)的等差等勢線比M點(diǎn)更密,則N點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小比M點(diǎn)的大,故A正確;B.沿著電場線電勢逐漸降低,由圖可知電場線由N指向Q,則Q為負(fù)電荷,故B錯誤;C.沿著電場線電勢逐漸降低,結(jié)合各等勢線的電勢高低關(guān)系可知M點(diǎn)的電場方向沿x軸正方向,故C錯誤;D.M點(diǎn)與N點(diǎn)等勢均為0V,P點(diǎn)與N點(diǎn)的等勢線間隔四個,而相鄰等勢面的電勢差為,則P點(diǎn)與M點(diǎn)的電勢差為,故D正確。故選AD。11.(多選)(2022·廣東·高考真題)如圖所示,磁控管內(nèi)局部區(qū)域分布有水平向右的勻強(qiáng)電場和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場。電子從M點(diǎn)由靜止釋放,沿圖中所示軌跡依次經(jīng)過N、P兩點(diǎn)。已知M、P在同一等勢面上,下列說法正確的有()A.電子從N到P,電場力做正功B.N點(diǎn)的電勢高于P點(diǎn)的電勢C.電子從M到N,洛倫茲力不做功D.電子在M點(diǎn)所受的合力大于在P點(diǎn)所受的合力【答案】BC【解析】A.由題可知電子所受電場力水平向左,電子從N到P的過程中電場力做負(fù)功,故A錯誤;B.根據(jù)沿著電場線方向電勢逐漸降低可知N點(diǎn)的電勢高于P點(diǎn),故B正確;C.由于洛倫茲力一直都和速度方向垂直,故電子從M到N洛倫茲力都不做功;故C正確;D.由于M點(diǎn)和P點(diǎn)在同一等勢面上,故從M到P電場力做功為0,而洛倫茲力不做功,M點(diǎn)速度為0,根據(jù)動能定理可知電子在P點(diǎn)速度也為0,則電子在M點(diǎn)和P點(diǎn)都只受電場力作用,在勻強(qiáng)電場中電子在這兩點(diǎn)電場力相等,即合力相等,故D錯誤;故選BC。12.(多選)(2021·海南·高考真題)如圖,在勻強(qiáng)電場中有一虛線圓,和是圓的兩條直徑,其中與電場方向的夾角為,,與電場方向平行,a、b兩點(diǎn)的電勢差。則()A.電場強(qiáng)度的大小B.b點(diǎn)的電勢比d點(diǎn)的低C.將電子從c點(diǎn)移到d點(diǎn),電場力做正功D.電子在a點(diǎn)的電勢能大于在c點(diǎn)的電勢能【答案】AD【解析】A.根據(jù)可得電場強(qiáng)度的大小選項(xiàng)A正確;B.沿電場線電勢逐漸降低,可知b點(diǎn)的電勢比d點(diǎn)的電勢高,選項(xiàng)B錯誤;C.將電子從c點(diǎn)移到d點(diǎn),因電子所受的電場力與位移反向,可知電場力做負(fù)功,選項(xiàng)C錯誤;D.因a點(diǎn)的電勢低于c點(diǎn)電勢,則電子在a點(diǎn)的電勢能大于在c點(diǎn)的電勢能,選項(xiàng)D正確。故選AD。13.(多選)(2021·天津·高考真題)兩個位于紙面內(nèi)的點(diǎn)電荷產(chǎn)生電場的等勢面如圖中實(shí)線所示,相鄰等勢面間的電勢差相等。虛線是一個電子在該電場中的運(yùn)動軌跡,軌跡與某等勢面相切于P點(diǎn)。下列說法正確的是()A.兩點(diǎn)電荷可能是異種點(diǎn)電荷 B.A點(diǎn)的電場強(qiáng)度比B點(diǎn)的大C.A點(diǎn)的電勢高于B點(diǎn)的電勢 D.電子運(yùn)動到P點(diǎn)時動能最小【答案】CD【解析】A.根據(jù)電荷間等勢面的分布情況可知兩點(diǎn)電荷時同種電荷,又根據(jù)電子在該電場中的運(yùn)動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錯誤;B.根據(jù)等勢面的疏密程度可以判斷A點(diǎn)的電場強(qiáng)度比B點(diǎn)的小,故B錯誤;C.因?yàn)閮牲c(diǎn)電荷是同種負(fù)電荷,電場線指向負(fù)電荷,故可知A點(diǎn)的電勢高于B點(diǎn)的電勢,故C正確;D.根據(jù)電子的運(yùn)動軌跡和電場線的方向可知由M到P電場力做負(fù)功,由P到N電場力做正功;由M到P動能減小,由P到N動能增加,故電子運(yùn)動到P點(diǎn)時動能最小,故D正確。故選CD。14.(多選)(2021·全國·高考真題)某電場的等勢面如圖所示,圖中a、b、c、d、e為電場中的5個點(diǎn),則()A.一正電荷從b點(diǎn)運(yùn)動到e點(diǎn),電場力做正功B.一電子從a點(diǎn)運(yùn)動到d點(diǎn),電場力做功為4eVC.b點(diǎn)電場強(qiáng)度垂直于該點(diǎn)所在等勢面,方向向右D.a(chǎn)、b、c、d四個點(diǎn)中,b點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小最大【答案】BD【解析】A.由圖象可知φb=φe則正電荷從b點(diǎn)運(yùn)動到e點(diǎn),電場力不做功,A錯誤;B.由圖象可知φa=3V,φd=7V根據(jù)電場力做功與電勢能的變化關(guān)系有Wad=Epa-Epd=(φa-φd)(-e)=4eVB正確;C.沿電場線方向電勢逐漸降低,則b點(diǎn)處的場強(qiáng)方向向左,C錯誤;D.由于電場線與等勢面處處垂直,則可畫出電場線分布如下圖所示由上圖可看出,b點(diǎn)電場線最密集,則b點(diǎn)處的場強(qiáng)最大,D正確。故選BD。15.(多選)(2020·江蘇·統(tǒng)考高考真題)如圖所示,絕緣輕桿的兩端固定帶有等量異號電荷的小球(不計(jì)重力)。開始時,兩小球分別靜止在A、B位置?,F(xiàn)外加一勻強(qiáng)電場E,在靜電力作用下,小球繞輕桿中點(diǎn)O轉(zhuǎn)到水平位置。取O點(diǎn)的電勢為0。下列說法正確的有()A.電場E中A點(diǎn)電勢低于B點(diǎn)B.轉(zhuǎn)動中兩小球的電勢能始終相等C.該過程靜電力對兩小球均做負(fù)功D.該過程兩小球的總電勢能增加【答案】AB【解析】A.沿著電場線方向,電勢降低,所以A點(diǎn)電勢低于B點(diǎn),A正確;B.由于O點(diǎn)的電勢為0,根據(jù)勻強(qiáng)電場的對稱性,電勢又,,所以電勢能B正確;CD.A、B位置的小球受到的靜電力分別水平向右、水平向左,絕緣輕桿順時針旋轉(zhuǎn),兩小球受到的靜電力對兩小球均做正功,電場力做正功,電勢能減少,CD錯誤。故選AB。16.(多選)(2020·山東·統(tǒng)考高考真題)真空中有兩個固定的帶正電的點(diǎn)電荷,電荷量不相等。一個帶負(fù)電的試探電荷置于二者連線上的O點(diǎn)時,僅在電場力的作用下恰好保持靜止?fàn)顟B(tài)。過O點(diǎn)作兩正電荷連線的垂線,以O(shè)點(diǎn)為圓心的圓與連線和垂線分別交于a、c和b、d,如圖所示。以下說法正確的是()A.a(chǎn)點(diǎn)電勢低于O點(diǎn)B.b點(diǎn)電勢低于c點(diǎn)C.該試探電荷在a點(diǎn)的電勢能大于在b點(diǎn)的電勢能D.該試探電荷在c點(diǎn)的電勢能小于在d點(diǎn)的電勢能【答案】BD【解析】A.由題意可知O點(diǎn)合場強(qiáng)為零,根據(jù)同種電荷之間電場線的分布可知aO之間電場線由a到O,故a點(diǎn)電勢高于O點(diǎn)電勢,故A錯誤;B.同理可得,c點(diǎn)電勢高于O點(diǎn)電勢,兩個固定電荷在bO射線上的點(diǎn)電場方向斜向上,故b點(diǎn)電勢低于O點(diǎn)電勢,則b點(diǎn)電勢低于c點(diǎn),故B正確。C.a(chǎn)點(diǎn)電勢高于O點(diǎn)電勢,b點(diǎn)電勢低于O點(diǎn)電勢,則a點(diǎn)電勢高于b點(diǎn),試探電荷為負(fù)電荷,故該試探電荷在a點(diǎn)的電勢能小于在b點(diǎn)的電勢能,故C錯誤;D.根據(jù)電荷電場的對稱分布可得,b、d兩點(diǎn)電勢相同,則c點(diǎn)電勢高于d點(diǎn),試探電荷為負(fù)電荷,則該試探電荷在c點(diǎn)的電勢能小于在d點(diǎn)的電勢能,故D正確。故選BD。17.(多選)(2020·全國·統(tǒng)考高考真題)如圖,∠M是銳角三角形PMN最大的內(nèi)角,電荷量為q(q>0)的點(diǎn)電荷固定在P點(diǎn)。下列說法正確的是()A.沿MN邊,從M點(diǎn)到N點(diǎn),電場強(qiáng)度的大小逐漸增大B.沿MN邊,從M點(diǎn)到N點(diǎn),電勢先增大后減小C.正電荷在M點(diǎn)的電勢能比其在N點(diǎn)的電勢能大D.將正電荷從M點(diǎn)移動到N點(diǎn),電場力所做的總功為負(fù)【答案】BC【解析】A.點(diǎn)電荷的電場以點(diǎn)電荷為中心,向四周呈放射狀,如圖是最大內(nèi)角,所以,根據(jù)點(diǎn)電荷的場強(qiáng)公式(或者根據(jù)電場線的疏密程度)可知從電場強(qiáng)度先增大后減小,A錯誤;B.電場線與等勢面(圖中虛線)處處垂直,沿電場線方向電勢降低,所以從電勢先增大后減小,B正確;C.、兩點(diǎn)的電勢大小關(guān)系為,根據(jù)電勢能的公式可知正電荷在點(diǎn)的電勢能大于在點(diǎn)的電勢能,C正確;D.正電荷從,電勢能減小,電場力所做的總功為正功,D錯誤。故選BC。18.(多選)(2020·全國·統(tǒng)考高考真題)如圖,豎直面內(nèi)一絕緣細(xì)圓環(huán)的上、下半圓分別均勻分布著等量異種電荷。a、b為圓環(huán)水平直徑上的兩個點(diǎn),c、d為豎直直徑上的兩個點(diǎn),它們與圓心的距離均相等。則()A.a(chǎn)、b兩點(diǎn)的場強(qiáng)相等 B.a(chǎn)、b兩點(diǎn)的電勢相等C.c、d兩點(diǎn)的場強(qiáng)相等 D.c、d兩點(diǎn)的電勢相等【答案】ABC【解析】BD.如下圖所示,為等量異種電荷周圍空間的電場分布圖。本題的帶電圓環(huán),可拆解成這樣無數(shù)對等量異種電荷的電場,沿豎直直徑平行放置。它們有共同的對稱軸,所在的水平面與每一條電場線都垂直,即為等勢面,延伸到無限遠(yuǎn)處,電勢為零。故在上的點(diǎn)電勢為零,即;而從M點(diǎn)到N點(diǎn),電勢一直在降低,即,故B正確,D錯誤;AC.上下兩側(cè)電場線分布對稱,左右兩側(cè)電場線分布也對稱,由電場的疊加原理可知AC正確;故選ABC。19.(2023·浙江·統(tǒng)考高考真題)某帶電粒子轉(zhuǎn)向器的橫截面如圖所示,轉(zhuǎn)向器中有輻向電場。粒子從M點(diǎn)射入,沿著由半徑分別為R1和R2的圓弧平滑連接成的虛線(等勢線)運(yùn)動,并從虛線上的N點(diǎn)射出,虛線處電場強(qiáng)度大小分別為E1和E2,則R1、R2和E1、E2應(yīng)滿足()
A. B. C. D.【答案】A【解析】帶電粒子在電場中做勻速圓周運(yùn)動,電場力提供向心力,則有聯(lián)立可得故選A。20.(2023·湖南·統(tǒng)考高考真題)如圖,真空中有三個點(diǎn)電荷固定在同一直線上,電荷量分別為Q1、Q2和Q3,P點(diǎn)和三個點(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)處的電場強(qiáng)度為零,q>0,則三個點(diǎn)電荷的電荷量可能為(
)
A.Q1=q,,Q3=q B.Q1=-q,,Q3=-4qC.Q1=-q,,Q3=-q D.Q1=q,,Q3=4q【答案】D【解析】AB.選項(xiàng)AB的電荷均為正和均為負(fù),則根據(jù)電場強(qiáng)度的疊加法則可知,P點(diǎn)的場強(qiáng)不可能為零,AB錯誤;C.設(shè)P、Q1間的距離為r,則Q1、Q3在P點(diǎn)產(chǎn)生的合場強(qiáng)大小有解得而Q2產(chǎn)生的場強(qiáng)大小為
則P點(diǎn)的場強(qiáng)不可能為零,C錯誤;D.設(shè)P、Q1間的距離為r,則Q1、Q3在P點(diǎn)產(chǎn)生的合場強(qiáng)大小有解得而Q2產(chǎn)生的場強(qiáng)大小為則P點(diǎn)的場強(qiáng)可能為零,D正確。故選D。21.(2023·湖北·統(tǒng)考高考真題)在正點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場中有M、N兩點(diǎn),其電勢分別為、,電場強(qiáng)度大小分別為、。下列說法正確的是()A.若,則M點(diǎn)到電荷Q的距離比N點(diǎn)的遠(yuǎn)B.若,則M點(diǎn)到電荷Q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),電場力做正功,則D.若把帶正電的試探電荷從M點(diǎn)移到N點(diǎn),電場力做負(fù)功,則【答案】C【解析】A.沿著電場線的方向電勢降低,根據(jù)正點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場特點(diǎn)可知若則M點(diǎn)到電荷Q的距離比N點(diǎn)的近,故A錯誤;B.電場線的疏密程度表示電場強(qiáng)度的大小,根據(jù)正點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場特點(diǎn)可知若則M點(diǎn)到電荷Q的距離比N點(diǎn)的遠(yuǎn),故B錯誤;C.若把帶負(fù)電的試探電荷從M點(diǎn)移到N點(diǎn),電場力做正功,則是逆著電場線運(yùn)動,電勢增加,故有故C正確;D.若把帶正電的試探電荷從M點(diǎn)移到N點(diǎn),電場力做負(fù)功,則是逆著電場線運(yùn)動;根據(jù)正點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場特點(diǎn)可知故D錯誤。故選C。22.(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),下列說法正確的是(
)A.M點(diǎn)和N點(diǎn)電勢相同B.M點(diǎn)和N點(diǎn)電場強(qiáng)度相同C.負(fù)電荷由M點(diǎn)到N點(diǎn),電勢能始終增大D.負(fù)電荷由M點(diǎn)到N點(diǎn),電場力始終做正功【答案】A【解析】AB.M、N是以O(shè)為圓心的圓上的兩點(diǎn),則電勢相同,場強(qiáng)大小相等方向不同,A正確,B錯誤;CD.由于兩點(diǎn)電勢相等,負(fù)電荷由M點(diǎn)到N點(diǎn),電場力做功為零,電勢能變化量為零,CD錯誤。故選A。23.(2023·浙江·統(tǒng)考高考真題)AB、CD兩塊正對的平行金屬板與水平面成30°角固定,豎直截面如圖所示。兩板間距10cm,電荷量為、質(zhì)量為的小球用長為5cm的絕緣細(xì)線懸掛于A點(diǎn)。閉合開關(guān)S,小球靜止時,細(xì)線與AB板夾角為30°;剪斷細(xì)線,小球運(yùn)動到CD板上的M點(diǎn)(未標(biāo)出),則(
)
A.MC距離為 B.電勢能增加了C.電場強(qiáng)度大小為 D.減小R的阻值,MC的距離將變大【答案】B【解析】A.根據(jù)平衡條件和幾何關(guān)系,對小球受力分析如圖所示
根據(jù)幾何關(guān)系可得聯(lián)立解得剪斷細(xì)線,小球做勻加速直線運(yùn)動,如圖所示
根據(jù)幾何關(guān)系可得故A錯誤;B.根據(jù)幾何關(guān)系可得小球沿著電場力方向的位移與電場力方向相反,電場力做功為則小球的電勢能增加,故B正確;C.電場強(qiáng)度的大小故C錯誤;D.減小R的阻值,極板間的電勢差不變,極板間的電場強(qiáng)度不變,所以小球的運(yùn)動不會發(fā)生改變,MC的距離不變,故D錯誤。故選B。24.(2022·福建·高考真題)平時我們所處的地球表面,實(shí)際上存在場強(qiáng)大小為的電場,可將其視為勻強(qiáng)電場,在地面立一金屬桿后空間中的等勢面如圖所示。空間中存在a、b、c三點(diǎn),其中a點(diǎn)位于金屬桿正上方,b、c等高。則下列說法正確的是()A.b、c兩點(diǎn)的電勢差 B.a(chǎn)點(diǎn)場強(qiáng)大小大于C.a(chǎn)點(diǎn)場強(qiáng)方向水平向右 D.a(chǎn)點(diǎn)的電勢低于c點(diǎn)【答案】B【解析】A.由圖可知,b、c兩點(diǎn)的電勢差為故A錯誤;B.由圖可知,a點(diǎn)與相鄰兩等勢面的距離小于,電勢差等于,根據(jù)可知a點(diǎn)場強(qiáng)大小大于,故B正確;C.根據(jù)場強(qiáng)方向垂直于等勢面,可知a點(diǎn)的場強(qiáng)方向沿豎直方向,不是水平方向,故C錯誤;D.由圖可知,a點(diǎn)與c點(diǎn)在同一等勢面上,電勢均為,故D錯誤。故選B。25.(2022·江蘇·高考真題)如圖所示,正方形ABCD四個頂點(diǎn)各固定一個帶正電的點(diǎn)電荷,電荷量相等,O是正方形的中心?,F(xiàn)將A點(diǎn)的電荷沿OA的延長線向無窮遠(yuǎn)處移動,則()A.在移動過程中,O點(diǎn)電場強(qiáng)度變小B.在移動過程中,C點(diǎn)的電荷所受靜電力變大C.在移動過程中,移動的電荷所受靜電力做負(fù)功D.當(dāng)其移動到無窮遠(yuǎn)處時,O點(diǎn)的電勢高于A點(diǎn)【答案】D【解析】A.O是等量同種電荷連線的中點(diǎn),場強(qiáng)為0,將A處的正點(diǎn)電荷沿OA方向移至無窮遠(yuǎn)處,O點(diǎn)電場強(qiáng)度變大,故A不符合題意;B.移動過程中,C點(diǎn)場強(qiáng)變小,正電荷所受靜電力變小,故B錯誤;C.A點(diǎn)電場方向沿OA方向,移動過程中,移動電荷所受靜電力做正功,故C錯誤;D.A點(diǎn)電場方向沿OA方向,沿電場線方向電勢降低,移動到無窮遠(yuǎn)處時,O點(diǎn)的電勢高于A點(diǎn)電勢,故D正確。故選D。26.(2022·浙江·統(tǒng)考高考真題)如圖所示,帶等量異種電荷的兩正對平行金屬板M、N間存在勻強(qiáng)電場,板長為L(不考慮邊界效應(yīng))。t=0時刻,M板中點(diǎn)處的粒子源發(fā)射兩個速度大小為v0的相同粒子,垂直M板向右的粒子,到達(dá)N板時速度大小為;平行M板向下的粒子,剛好從N板下端射出。不計(jì)重力和粒子間的相互作用,則()A.M板電勢高于N板電勢B.兩個粒子的電勢能都增加C.粒子在兩板間的加速度D.粒子從N板下端射出的時間【答案】C【解析】A.由于不知道兩粒子的電性,故不能確定M板和N板的電勢高低,故A錯誤;B.根據(jù)題意垂直M板向右的粒子,到達(dá)N板時速度增加,動能增加,則電場力做正功,電勢能減??;則平行M板向下的粒子到達(dá)N板時電場力也做正功,電勢能同樣減小,故B錯誤;CD.設(shè)兩板間距離為d,對于平行M板向下的粒子剛好從N板下端射出,在兩板間做類平拋運(yùn)動,有對于垂直M板向右的粒子,在板間做勻加速直線運(yùn)動,因兩粒子相同,在電場中加速度相同,有聯(lián)立解得,故C正確,D錯誤;故選C。27.(2022·河北·統(tǒng)考高考真題)如圖,真空中電荷量為和的兩個點(diǎn)電荷分別位于點(diǎn)與點(diǎn),形成一個以延長線上點(diǎn)為球心,電勢為零的等勢面(取無窮處電勢為零),為連線上的一點(diǎn),S為等勢面與直線的交點(diǎn),為等勢面上的一點(diǎn),下列說法正確的是()A.點(diǎn)電勢低于點(diǎn)電勢 B.點(diǎn)電場強(qiáng)度方向指向O點(diǎn)C.除無窮遠(yuǎn)處外,MN直線上還存在兩個電場強(qiáng)度為零的點(diǎn) D.將正試探電荷從T點(diǎn)移到P點(diǎn),靜電力做正功【答案】B【解析】A.在直線上,左邊正電荷在右側(cè)電場強(qiáng)度水平向右,右邊負(fù)電荷在直線上電場強(qiáng)度水平向右,根據(jù)電場的疊加可知間的電場強(qiáng)度水平向右,沿著電場線電勢逐漸降低,可知點(diǎn)電勢高于等勢面與交點(diǎn)處電勢,則點(diǎn)電勢高于點(diǎn)電勢,故A錯誤;C.由于正電荷的電荷量大于負(fù)電荷電荷量,可知在N左側(cè)電場強(qiáng)度不可能為零,則右側(cè),設(shè)距離為,根據(jù)可知除無窮遠(yuǎn)處外,直線MN電場強(qiáng)度為零的點(diǎn)只有一個,故C錯誤;D.由A選項(xiàng)分析可知:點(diǎn)電勢低于電勢,則正電荷在點(diǎn)的電勢能低于在電勢的電勢能,將正試探電荷從T點(diǎn)移到P點(diǎn),電勢能增大,靜電力做負(fù)功,故D錯誤;B.設(shè)等勢圓的半徑為,距離為,距離為,如圖所示根據(jù)結(jié)合電勢的疊加原理、滿足解得由于電場強(qiáng)度方向垂直等勢面,可知T點(diǎn)的場強(qiáng)方向必過等勢面的圓心,O點(diǎn)電勢可知可知T點(diǎn)電場方向指向O點(diǎn),故B正確。故選B。28.(2022·湖南·統(tǒng)考高考真題)如圖,四根完全相同的均勻帶正電絕緣長棒對稱放置在長方體的四條長邊a、b、c、d上。移去a處的絕緣棒,假定另外三根絕緣棒電荷分布不變。關(guān)于長方體幾何中心O點(diǎn)處電場強(qiáng)度方向和電勢的變化,下列說法正確的是()A.電場強(qiáng)度方向垂直指向a,電勢減小B.電場強(qiáng)度方向垂直指向c,電勢減小C.電場強(qiáng)度方向垂直指向a,電勢增大D.電場強(qiáng)度方向垂直指向c,電勢增大【答案】A【解析】根據(jù)對稱性可知,移去a處的絕緣棒后,電場強(qiáng)度方向垂直指向a,再根據(jù)電勢的疊加原理,單個點(diǎn)電荷在距其r處的電勢為(取無窮遠(yuǎn)處電勢為零)現(xiàn)在撤去a處的絕緣棒后,q減小,則O點(diǎn)的電勢減小。故選A。29.(2022·浙江·統(tǒng)考高考真題)某種氣體—電子放大器的局部結(jié)構(gòu)是由兩塊夾有絕緣介質(zhì)的平行金屬薄膜構(gòu)成,其上存在等間距小孔,其中相鄰兩孔截面上的電場線和等勢線的分布如圖所示。下列說法正確的是()A.a(chǎn)點(diǎn)所在的線是等勢線B.b點(diǎn)的電場強(qiáng)度比c點(diǎn)大C.b、c兩點(diǎn)間的電勢差的值比a、c兩點(diǎn)間的大D.將電荷沿圖中的線從d→e→f→g移動時電場力做功為零【答案】C【解析】A.因上下為兩塊夾有絕緣介質(zhì)的平行金屬薄膜,則a點(diǎn)所在的線是電場線,選項(xiàng)A錯誤;B.因c處的電場線較b點(diǎn)密集,則c點(diǎn)的電場強(qiáng)度比b點(diǎn)大,選項(xiàng)B錯誤;C.因bc兩處所處的線為等勢線,可知b、c兩點(diǎn)間的電勢差的值比a、c兩點(diǎn)間的大,選項(xiàng)C正確;D.因dg兩點(diǎn)在同一電場線上,電勢不相等,則將電荷沿圖中的線從d→e→f→g移動時電場力做功不為零,選項(xiàng)D錯誤。故選C。30.(2021·江蘇·高考真題)一球面均勻帶有正電荷,球內(nèi)的電場強(qiáng)度處處為零,如圖所示,O為球心,A、B為直徑上的兩點(diǎn),,現(xiàn)垂直于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.O、C兩點(diǎn)電勢相等B.A點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于B點(diǎn)C.沿直線從A到B電勢先升高后降低D.沿直線從A到B電場強(qiáng)度逐漸增大【答案】A【解析】A.由于球殼內(nèi)部的場強(qiáng)為零,補(bǔ)全以后可知在左右側(cè)球殼在C點(diǎn)的合場強(qiáng)為零,因左右球殼的場強(qiáng)具有對稱性,要想合場強(qiáng)為零只能是兩部分球殼在C點(diǎn)的場強(qiáng)都是水平方向,則可以知道右側(cè)球殼在C點(diǎn)的合場強(qiáng)水平向左,同理OC上其他點(diǎn)的場強(qiáng)都是水平向左,因此OC是等勢線,故A正確;BD.將題中半球殼補(bǔ)成一個完整的球殼,且?guī)щ娋鶆颍O(shè)左、右半球在A點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小分別為E1和E2;由題知,均勻帶電球殼內(nèi)部電場強(qiáng)度處處為零,則知E1=E2根據(jù)對稱性,左右半球在B點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小分別為E2和E1,且E1=E2在圖示電場中,A的電場強(qiáng)度大小為E2,方向向左,B的電場強(qiáng)度大小為E1,方向向左,所以A點(diǎn)的電場強(qiáng)度與B點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同,沿直線從A到B電場強(qiáng)度不可能逐漸增大,故BD錯誤;C.根據(jù)電場的疊加原理可知,在AB連線上電場線方向向左,沿著電場線方向電勢逐漸降低,則沿直線從A到B電勢升高,故C錯誤;故選A。31.(2021·遼寧·統(tǒng)考高考真題)等量異號點(diǎn)電荷固定在水平向右的勻強(qiáng)電場中,電場分布如圖所示,實(shí)線表示電場線,虛線表示等勢線。將同一負(fù)電荷先后置于a、b兩點(diǎn),電勢能分別為Epa和Epb,電荷所受電場力大小分別為Fa和Fb,則()A.,F(xiàn)a>Fb B.,F(xiàn)a<FbC.,F(xiàn)a>Fb D.,F(xiàn)a<Fb【答案】D【解析】電場線的疏密程度表示場強(qiáng)的大小,因此,原勻強(qiáng)電場水平向右,正負(fù)電荷的電場線由正電荷指向負(fù)電荷,因此可知圖中的電場線方向?yàn)閺淖笾赶蛴?,因此由對稱性可知b點(diǎn)電勢小于a點(diǎn)電勢,可知負(fù)電荷。故選D。32.(2021·北京·高考真題)如圖所示的平面內(nèi),有靜止的等量異號點(diǎn)電荷,M、N兩點(diǎn)關(guān)于兩電荷連線對稱,M、P兩點(diǎn)關(guān)于兩電荷連線的中垂線對稱。下列說法正確的是()A.M點(diǎn)的場強(qiáng)比P點(diǎn)的場強(qiáng)大 B.M點(diǎn)的電勢比N點(diǎn)的電勢高C.N點(diǎn)的場強(qiáng)與P點(diǎn)的場強(qiáng)相同 D.電子在M點(diǎn)的電勢能比在P點(diǎn)的電勢能大【答案】C【解析】AC.根據(jù)等量異種點(diǎn)電荷的電場線分布得:M點(diǎn)的場強(qiáng)與P點(diǎn)的場強(qiáng)大小相等,N點(diǎn)的場強(qiáng)與P點(diǎn)的場強(qiáng)大小相等,方向相同,故A錯誤C正確;BD.根據(jù)等量異種點(diǎn)電荷的電勢分布特點(diǎn)可知,M點(diǎn)的電勢與N點(diǎn)的電勢相等,M點(diǎn)的電勢高于P點(diǎn)的電勢,根據(jù)可知,電子在M點(diǎn)的電勢能比在P點(diǎn)的電勢能小,故BD錯誤。故選C。33.(2021·山東·高考真題)如圖甲所示,邊長為a的正方形,四個頂點(diǎn)上分別固定一個電荷量為的點(diǎn)電荷;在區(qū)間,x軸上電勢的變化曲線如圖乙所示?,F(xiàn)將一電荷量為的點(diǎn)電荷P置于正方形的中心O點(diǎn),此時每個點(diǎn)電荷所受庫侖力的合力均為零。若將P沿x軸向右略微移動后,由靜止釋放,以下判斷正確的是()A.,釋放后P將向右運(yùn)動B.,釋放后P將向左運(yùn)動C.,釋放后P將向右運(yùn)動D.,釋放后P將向左運(yùn)動【答案】C【解析】對y軸正向的點(diǎn)電荷,由平衡知識可得解得因在區(qū)間內(nèi)沿x軸正向電勢升高,則場強(qiáng)方向沿x軸負(fù)向,則將P沿x軸正向向右略微移動后釋放,P受到向右的電場力而向右運(yùn)動。故選C。34.(2021·浙江·高考真題)據(jù)《自然》雜志2021年5月17日報(bào)道,中國科學(xué)家在稻城“拉索”基地(如圖)探測到迄今為止最高能量的射線,能量值為,即()A. B. C. D.【答案】D【解析】故選D。35.(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,虛線為等勢面,在強(qiáng)電場作用下,一帶電液滴從發(fā)射極加速飛向吸極,a、b是其路徑上的兩點(diǎn),不計(jì)液滴重力,下列說法正確的是()A.a(chǎn)點(diǎn)的電勢比b點(diǎn)的低B.a(chǎn)點(diǎn)的電場強(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a點(diǎn)的電勢能比在b點(diǎn)的大【答案】D【解析】A.高壓電源左為正極,則所加強(qiáng)電場的場強(qiáng)向右,而沿著電場線電勢逐漸降低,可知故A錯誤;B.等差等勢線的疏密反映場強(qiáng)的大小,由圖可知a處的等勢線較密,則故B錯誤;C.液滴的重力不計(jì),根據(jù)牛頓第二定律可知,液滴的加速度為因,可得故C錯誤;D.液滴在電場力作用下向右加速,則電場力做正功,動能增大,電勢能減少,即故D正確;故選D。36.(2021·全國·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,金屬板上方電場的等勢面如圖(b)中虛線所示,相鄰等勢面間的電勢差都相等。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力大小分別為和,相應(yīng)的電勢能分別為和,則()A. B.C. D.【答案】A【解析】由圖中等勢面的疏密程度可知根據(jù)可知由題可知圖中電場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),可知電場力做正功,電勢能減小,即故選A。37.(2020·北京·統(tǒng)考高考真題)真空中某點(diǎn)電荷的等勢面示意如圖,圖中相鄰等勢面間電勢差相等。下列說法正確的是()A.該點(diǎn)電荷一定為正電荷B.P點(diǎn)的場強(qiáng)一定比Q點(diǎn)的場強(qiáng)大C.P點(diǎn)電勢一定比Q點(diǎn)電勢低D.正檢驗(yàn)電荷在P點(diǎn)比在Q點(diǎn)的電勢能大【答案】B【解析】A.正電荷和負(fù)電荷周圍的等勢面都為一組同心球殼,該點(diǎn)電荷不一定為正電荷,故A錯誤;B.相鄰等勢面間電勢差相等,P點(diǎn)附近的等差等勢面更加密集,故P點(diǎn)的場強(qiáng)一定比Q點(diǎn)的場強(qiáng)大,故B正確;C.正電荷和負(fù)電荷周圍的等勢面都為一組同心球殼,若為正點(diǎn)電荷,則P點(diǎn)電勢一定比Q點(diǎn)電勢高,故C錯誤;D.從等勢面的情況無法判斷該點(diǎn)電荷為正點(diǎn)電荷還是負(fù)點(diǎn)電荷,無法判斷P點(diǎn)電勢與Q點(diǎn)電勢的高低,就無法判斷正檢驗(yàn)電荷在P點(diǎn)和在Q點(diǎn)的電勢能的大小,故D錯誤。故選B。38.(2020·浙江·統(tǒng)考高考真題)空間P、Q兩點(diǎn)處固定電荷量絕對值相等的點(diǎn)電荷,其中Q點(diǎn)處為正電荷,P、Q兩點(diǎn)附近電場的等勢線分布如圖所示,a、b、c、d、e為電場中的5個點(diǎn),設(shè)無窮遠(yuǎn)處電勢為0,則()A.e點(diǎn)的電勢大于0B.a(chǎn)點(diǎn)和b點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同C.b點(diǎn)的電勢低于d點(diǎn)的電勢D.負(fù)電荷從a點(diǎn)移動到c點(diǎn)時電勢能增加【答案】D【解析】A.根據(jù)電場線與等勢面垂直關(guān)系,可判斷P點(diǎn)處為負(fù)電荷,無窮遠(yuǎn)處電勢為0,e點(diǎn)在PQ連線的中垂線上,則,A錯誤;B.a(chǎn)、b兩點(diǎn)電場強(qiáng)度大小相同,方向不同,則a、b兩點(diǎn)電場強(qiáng)度不同,B錯誤;C.因b點(diǎn)所在等勢面的電勢高于d點(diǎn)所在等勢面的電勢,可知b點(diǎn)電勢高于d點(diǎn),即,C錯誤;D.由,負(fù)電荷從a到c電場力做負(fù)功,電勢能增加,D正確。故選D。39.(2024·江西·高考真題)極板間一蠟燭火焰帶有正離子、電子以及其他的帶電粒子,兩極板電壓保持不變,當(dāng)電極板距離減小時,電場強(qiáng)度如何變?電子受力方向?()A.電場強(qiáng)度增大,方向向左 B.電場強(qiáng)度增大,方向向右C.電場強(qiáng)度減小,方向向左 D.電場強(qiáng)度減小,方向向右【答案】B【解析】由題知,兩極板電壓保持不變,則根據(jù)電勢差和電場強(qiáng)度的關(guān)系有當(dāng)電極板距離減小時,電場強(qiáng)度E增大,再結(jié)合題圖可知極板間的電場線水平向左,則可知電子受到的電場力方向向右。B正確。40.(2024·江蘇·高考真題)在靜電場中有a、b兩點(diǎn),試探電荷在兩點(diǎn)的靜電力F與電荷量q滿足如圖所示的關(guān)系,請問a、b兩點(diǎn)的場強(qiáng)大小關(guān)系是()A. B. C. D.【答案】D【解析】根據(jù)可知圖像斜率表示電場強(qiáng)度,由圖可知根據(jù)題意無法得出和的數(shù)量關(guān)系。D正確。41.(多選)(2024·廣東·高考真題)污水中的污泥絮體經(jīng)處理后帶負(fù)電,可利用電泳技術(shù)對其進(jìn)行沉淀去污,基本原理如圖所示。涂有絕緣層的金屬圓盤和金屬棒分別接電源正、負(fù)極、金屬圓盤置于底部、金屬棒插入污水中,形成如圖所示的電場分布,其中實(shí)線為電場線,虛線為等勢面。M點(diǎn)和N點(diǎn)在同一電場線上,M點(diǎn)和P點(diǎn)在同一等勢面上。下列說法正確的有()A.M點(diǎn)的電勢比N點(diǎn)的低B.N點(diǎn)的電場強(qiáng)度比P點(diǎn)的大C.污泥絮體從M點(diǎn)移到N點(diǎn),電場力對其做正功D.污泥絮體在N點(diǎn)的電勢能比其在P點(diǎn)的大【答案】AC【解析】根據(jù)沿著電場線方向電勢逐漸降低,可知M點(diǎn)的電勢比N點(diǎn)的低,A正確;根據(jù)電場線的疏密表示電場強(qiáng)弱,可知N點(diǎn)的電場強(qiáng)度比P點(diǎn)的小,B錯誤;由于污水中的污泥絮體經(jīng)處理后帶負(fù)電,污泥絮體從M點(diǎn)移到N點(diǎn),電場力對其做正功,C正確;由于N點(diǎn)的電勢高于P點(diǎn),由電勢能公式可知污泥絮體在N點(diǎn)的電勢能比其在P點(diǎn)的小,D錯誤。42.(多選)(2024·甘肅·高考真題)某帶電體產(chǎn)生電場的等勢面分布如圖中實(shí)線所示,虛線是一帶電粒子僅在此電場作用下的運(yùn)動軌跡,M、N分別是運(yùn)動軌跡與等勢面b、a的交點(diǎn),下列說法正確的是()A.粒子帶負(fù)電荷 B.M點(diǎn)的電場強(qiáng)度比N點(diǎn)的小C.粒子在運(yùn)動軌跡上存在動能最小的點(diǎn) D.粒子在M點(diǎn)的電勢能大于在N點(diǎn)的電勢能【答案】BCD【解析】根據(jù)粒子所受電場力指向曲線軌跡的凹側(cè)可知,帶電粒子帶正電,故A錯誤;等差等勢面越密集的地方場強(qiáng)越大,故M點(diǎn)的電場強(qiáng)度比N點(diǎn)的小,故B正確;粒子帶正電,因?yàn)镸點(diǎn)的電勢大于在N點(diǎn)的電勢,故粒子在M點(diǎn)的電勢能大于在N點(diǎn)的電勢能;由于帶電粒子僅在電場作用下運(yùn)動,電勢能與動能總和不變,故可知當(dāng)電勢能最大時動能最小,故粒子在運(yùn)動軌跡上到達(dá)最大電勢處時動能最小,故CD正確。43.(2024·廣西·高考真題)如圖,將不計(jì)重力、電荷量為q帶負(fù)電的小圓環(huán)套在半徑為R的光滑絕緣半圓弧上,半圓弧直徑兩端的M點(diǎn)和N點(diǎn)分別固定電荷量為和的負(fù)點(diǎn)電荷。將小圓環(huán)從靠近N點(diǎn)處靜止釋放,小圓環(huán)先后經(jīng)過圖上點(diǎn)和點(diǎn),己知則小圓環(huán)從點(diǎn)運(yùn)動到點(diǎn)的過程中()A.靜電力做正功 B.靜電力做負(fù)功C.靜電力先做正功再
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