江蘇省2024高考物理一輪復(fù)習(xí)第七章靜電場高考熱點強化訓(xùn)練11電場性質(zhì)的理解和應(yīng)用含解析

PAGEPAGE1高考熱點強化訓(xùn)練11電場性質(zhì)的理解和應(yīng)用1.(多選)(2024·湖南婁底市下學(xué)期質(zhì)量檢測)某平面區(qū)域電場線呈上下、左右對稱分布，如圖1所示，已知M、N為區(qū)域中上、下對稱的兩點，依據(jù)以上條件，下列推斷正確的是()圖1A．M點電場強度與N點電場強度相同B．正電荷在該電場中受到的最大電場力向右C．將正電荷從M點沿虛線移動到N點，電場力做正功D．將一不計重力的帶電粒子在電場中某點靜止釋放，粒子可能沿電場線運動答案BD解析該電場上下是對稱的，可知M處與N處的電場線的疏密是相同的，所以M點的電場強度與N點的電場強度大小是相等的，但方向不同，故A錯誤；電場線最密集的地方場強方向向右，可知正電荷在該電場中受到的最大電場力向右，故B正確；該電場上下是對稱的，可知M處與N處的電勢相等，將正電荷從M點沿虛線移動到N點，電場力做的總功為0，故C錯誤；將一不計重力的帶電粒子在直線電場線上某點靜止釋放時，粒子會沿電場線運動，故D正確．2．(多選)(2024·全國卷Ⅱ·20)靜電場中，一帶電粒子僅在電場力的作用下自M點由靜止起先運動，N為粒子運動軌跡上的另外一點，則()A．運動過程中，粒子的速度大小可能先增大后減小B．在M、N兩點間，粒子的軌跡肯定與某條電場線重合C．粒子在M點的電勢能不低于其在N點的電勢能D．粒子在N點所受電場力的方向肯定與粒子軌跡在該點的切線平行答案AC解析在兩個同種點電荷的電場中，一帶同種電荷的粒子在兩電荷的連線上自M點(非兩點電荷連線的中點)由靜止起先運動，粒子的速度先增大后減小，選項A正確；帶電粒子僅在電場力作用下運動，若運動到N點的動能為零，則帶電粒子在N、M兩點的電勢能相等；僅在電場力作用下運動，帶電粒子的動能和電勢能之和保持不變，可知若粒子運動到N點時動能不為零，則粒子在N點的電勢能小于其在M點的電勢能，故粒子在M點的電勢能不低于其在N點的電勢能，選項C正確；若靜電場的電場線不是直線，帶電粒子僅在電場力作用下的運動軌跡不會與電場線重合，選項B錯誤；若粒子運動軌跡為曲線，依據(jù)粒子做曲線運動3．(多選)如圖2所示，在x軸上相距為L的兩點固定兩個等量異種點電荷＋Q、－Q，虛線是以＋Q所在點為圓心、eq\f(L,2)為半徑的圓，a、b、c、d是圓上的四個點，其中a、c兩點在x軸上，b、d兩點關(guān)于x軸對稱．下列推斷正確的是()圖2A．b、d兩點處的電勢相同B．四個點中c點處的電勢最低C．b、d兩點處的電場強度相同D．將一摸索電荷＋q沿圓周由a點移至c點，＋q的電勢能減小答案ABD解析如圖，由等量異種點電荷的電場線分布及等勢面特點知，A、B正確，C錯誤；四點中a點電勢最高、c點電勢最低，正電荷從電勢高處移至電勢低處電勢能減小，故D正確．4.(多選)(2024·重慶市第三次調(diào)研抽測)某種靜電除塵器中的電場線如圖3中虛線所示．K為陰極，A為陽極，兩極之間的距離為d.B點是AK連線的中點．在兩極之間加上高壓U，有一電子在K極由靜止被加速．不考慮電子重力，元電荷為e，則下列說法正確的是()圖3A．A、K之間電場強度的大小為eq\f(U,d)B．電子到達(dá)A時動能等于eUC．由K到A電子電勢能增大了eUD．B、K之間的電勢差小于A、B之間的電勢差答案BD解析A、K之間建立的是非勻強電場，公式U＝Ed不適用，故A錯誤；依據(jù)動能定理得：Ek－0＝eU，得電子到達(dá)A極板時的動能Ek＝eU，故B正確；電場力做正功，動能增大，電勢能減小eU，故C錯誤；B、K之間的場強小于A、B之間的場強，依據(jù)U＝eq\x\to(E)d可知，B、K之間的電勢差小于A、B之間的電勢差，故D正確．5.(2024·東北三省四市教研聯(lián)合體模擬)如圖4所示，在直角坐標(biāo)系xOy平面內(nèi)存在一正點電荷Q，坐標(biāo)軸上有A、B、C三點，OA＝OB＝BC＝a，其中A點和B點的電勢相等，O點和C點的電勢相等，靜電力常量為k，則下列說法正確的是()圖4A．點電荷Q位于O點B．O點電勢比A點電勢高C．C點的電場強度大小為eq\f(kQ,2a2)D．將某一正摸索電荷從A點沿直線移動到C點，電勢能始終減小答案C解析因A點和B點的電勢相等，O點和C點的電勢相等，故A、B到點電荷的距離相等，O、C到點電荷的距離也相等，則點電荷位置如圖所示，由圖可知，A錯誤；因點電荷帶正電，故離點電荷越近電勢越高，則O點電勢比A點低，故B錯誤；由圖可知點電荷與C點的距離rC＝eq\r(2)a，依據(jù)E＝k

eq\f(Q,r2)，得EC＝eq\f(kQ,2a2)，故C正確；由圖可知，將正摸索電荷從A點沿直線移動到C點，電勢先上升再降低，故電勢能先增大再減小，故D錯誤．6.(多選)(2024·四川廣元市其次次統(tǒng)考)如圖5所示，在正點電荷Q的電場中有A、B、C、D四個點，A、B、C為直角三角形的三個頂點，D為AC的中點，∠A＝30°，A、B、C、D四點的電場強度大小分別用EA、EB、EC、ED表示，已知EA＝EC，B、C兩點的電場強度方向相同，點電荷Q在A、B、C三點所在的平面內(nèi)．則()圖5A．EA＝eq\f(3,4)EDB．點電荷Q在D點位置C．將一正點電荷q從A點沿直線移到C點，電場力先做正功再做負(fù)功D．B、A兩點和B、C兩點間的電勢差滿意UBA＝UBC答案AD解析點電荷Q在A、B、C三點構(gòu)成的平面內(nèi)，正點電荷Q的電場中，EA＝EC，則正點電荷在AC的中垂線上；又B、C兩點的電場強度方向相同，則正點電荷在BC的連線上，所以正點電荷的位置在圖中O點，故B項錯誤．由幾何關(guān)系得：eq\f(rOD,rOA)＝eq\f(\r(3),2)，依據(jù)點電荷的場強公式E＝k

eq\f(Q,r2)可得，EA＝eq\f(3,4)ED，故A項正確．在正點電荷的電場中，離場源越遠(yuǎn)，電勢越低，從A點沿直線到C點過程中，電勢先增大后減小，則正點電荷q從A點沿直線移到C點的過程中電勢能先增大后減小，電場力先做負(fù)功再做正功，故C項錯誤．A、C兩點到正點電荷的距離相等，則φA＝φC，所以φB－φA＝φB－φC，B、A兩點和B、C兩點間的電勢差滿意UBA＝UBC，故D項正確．7.(2024·遼寧重點協(xié)作體模擬)正六邊形ABCDEF區(qū)域內(nèi)有平行于紙面方向的勻強電場(圖6中未標(biāo)出)，A、B、C三點電勢分別為3V、6V、9V，現(xiàn)有一個電子從E點以初速度v0沿EB方向射入．下列說法正確的是()圖6A．F點電勢為0VB．DF的連線是電場中一條等勢線C．電子射出六邊形區(qū)域時速度大小可能仍是v0D．電子離開此區(qū)域動能增量的最大值是3eV答案D解析連接AC，依據(jù)勻強電場電勢隨距離勻稱改變(除等勢面)的特點，則知AC中點的電勢為6V，連接EB，EB即為一條等勢線，CA連線即為一條電場線，DF與CA平行，所以DF也是一條電場線，故B錯誤；由上可知AF為等勢面，所以F點電勢為3V，故A錯誤；電子在電場中做類平拋運動，依據(jù)平拋運動的學(xué)問和等勢面與電場線的關(guān)系可知電子不行能再回到同一等勢面上，故C錯誤；由題圖可知電子從DC間離開時動能最大，即動能增量為：ΔEk＝eU＝3eV，故D正確．8.(多選)(2024·全國卷Ⅲ·21)如圖7，電荷量分別為q和－q(q>0)的點電荷固定在正方體的兩個頂點上，a、b是正方體的另外兩個頂點．則()圖7A．a(chǎn)點和b點的電勢相等B．a(chǎn)點和b點的電場強度大小相等C．a(chǎn)點和b點的電場強度方向相同D．將負(fù)電荷從a點移到b點，電勢能增加答案BC解析a、b兩點到兩點電荷連線的距離相等，且關(guān)于兩點