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五年(2021-2025)高考真題分類匯編PAGEPAGE1專題08靜電場(chǎng)考點(diǎn)五年考情(2021-2025)命題趨勢(shì)考點(diǎn)1電場(chǎng)力的性質(zhì)2025·河北卷、廣西卷2024·河北卷、江蘇卷、安徽卷2023·海南卷、山東卷、湖南卷、全國(guó)乙卷2022·全國(guó)乙卷2021·河北卷、湖北卷注重基礎(chǔ),電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)能、電勢(shì)差等基本概念及庫(kù)侖定律等基礎(chǔ)知識(shí)仍是考查重點(diǎn),常以選擇題或填空題形式出現(xiàn)。強(qiáng)調(diào)能力導(dǎo)向,通過新情境考查學(xué)生分析解決問題能力,如結(jié)合科技前沿設(shè)置問題。圖像與動(dòng)態(tài)分析類題目增多,要求學(xué)生具備空間想象能力。同時(shí),開放性、探究性問題會(huì)進(jìn)一步強(qiáng)化,鼓勵(lì)學(xué)生深入思考,培養(yǎng)創(chuàng)新思維和解決實(shí)際問題的能力。考點(diǎn)2電場(chǎng)能的性質(zhì)2025·北京卷、甘肅卷2024·廣東卷、山東卷、全國(guó)甲卷2023·廣東卷、山東卷、湖北卷2022·重慶卷2021·海南卷、天津卷考點(diǎn)3電容器及電容帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)2025·黑吉遼、江蘇卷2024·浙江卷、黑吉遼卷2023·海南卷、山東卷、新課標(biāo)卷2022·江蘇卷、重慶卷2021·浙江卷考點(diǎn)01電場(chǎng)力的性質(zhì)1.(2025·廣西·高考真題)用帶電玻璃棒接觸驗(yàn)電器的金屬球,移走玻璃棒,驗(yàn)電器內(nèi)兩片金屬箔張開,穩(wěn)定后如圖。圖中、、、四點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度最強(qiáng)的是()A.a(chǎn) B.b C.c D.d【答案】D【詳析】bc兩點(diǎn)分別在金屬外殼內(nèi)部和金屬桿的內(nèi)部,則兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)均為零;在金屬箔上的最下端電荷分布比金屬球上更密集,且d點(diǎn)距離金箔的下端較近,可知d點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)比a點(diǎn)大,則電場(chǎng)強(qiáng)度最大的點(diǎn)在d點(diǎn)。故選D。2.(2025·海南·高考真題)帶正電的金屬球靠近不帶電驗(yàn)電器金屬小球,則關(guān)于驗(yàn)電器金屬小球和金屬箔,下列說法正確的是()A.、都帶正電 B.、都帶負(fù)電C.帶負(fù)電、帶正電 D.帶正電、帶負(fù)電【答案】C【詳析】由圖可知,驗(yàn)電器本來不帶電,由于同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引,正金屬球靠近不帶電驗(yàn)電器金屬小球,使得金屬球a帶負(fù)電荷,從而導(dǎo)致金屬箔b帶上正電荷。故選C。3.(2025·陜晉青寧卷·高考真題)某同學(xué)繪制了四幅靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布圖,其中可能正確的是(
)A.
B.
C.
D.
【答案】B【詳析】ABC.靜電場(chǎng)中電場(chǎng)線不相交、不閉合,故B正確、故AC錯(cuò)誤;D.若電場(chǎng)線相互平行,應(yīng)等間距,故D錯(cuò)誤。故選B。4.(2024·貴州·高考真題)如圖,A、B、C三個(gè)點(diǎn)位于以O(shè)為圓心的圓上,直徑與弦間的夾角為。A、B兩點(diǎn)分別放有電荷量大小為的點(diǎn)電荷時(shí),C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向恰好沿圓的切線方向,則等于()
A. B. C. D.2【答案】B【詳析】根據(jù)題意可知兩電荷為異種電荷,假設(shè)為正電荷,為負(fù)電荷,兩電荷在C點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)如下圖,設(shè)圓的半徑為r,根據(jù)幾何知識(shí)可得,同時(shí)有,聯(lián)立解得故選B。
5.(2024·浙江·高考真題)如圖所示空間原有大小為E、方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),在此空間同一水平面的M、N點(diǎn)固定兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷,絕緣光滑圓環(huán)ABCD垂直MN放置,其圓心O在MN的中點(diǎn),半徑為R、AC和BD分別為豎直和水平的直徑。質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球套在圓環(huán)上,從A點(diǎn)沿圓環(huán)以初速度v0做完整的圓周運(yùn)動(dòng),則()A.小球從A到C的過程中電勢(shì)能減少B.小球不可能沿圓環(huán)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)C.可求出小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的加速度D.小球在D點(diǎn)受到圓環(huán)的作用力方向平行MN【答案】C【詳析】A.根據(jù)等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線特點(diǎn)可知,圓環(huán)所在平面為等勢(shì)面,勻強(qiáng)電場(chǎng)方向豎直向上,則小球從A到C的過程電勢(shì)增加,電勢(shì)能增加,故A錯(cuò)誤;B.當(dāng)場(chǎng)強(qiáng)滿足時(shí),小球運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的向心力大小不變,可沿圓環(huán)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),故B錯(cuò)誤;C.根據(jù)動(dòng)能定理可求出小球到B點(diǎn)時(shí)的速度vB,根據(jù)可得小球的向心加速度,再根據(jù)牛頓第二定律可得小球的切向加速度,再根據(jù)矢量合成可得B點(diǎn)的加速度為故C正確;D.小球在D點(diǎn)受到豎直向下的重力、豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)力、平行MN方向的等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)力和圓環(huán)的作用力,圓環(huán)的作用力一個(gè)分力與等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)力平衡,其與MN平行,而另一分力提供向心力,方向指向圓心,故小球在D點(diǎn)受到圓環(huán)的作用力方向不平行MN,故D錯(cuò)誤。故選C。6.(2024·北京·高考真題)如圖所示,兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷分別位于M、N兩點(diǎn),P、Q是MN連線上的兩點(diǎn),且。下列說法正確的是()A.P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度比Q點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大B.P點(diǎn)電勢(shì)與Q點(diǎn)電勢(shì)相等C.若兩點(diǎn)電荷的電荷量均變?yōu)樵瓉淼?倍,P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小也變?yōu)樵瓉淼?倍D.若兩點(diǎn)電荷的電荷量均變?yōu)樵瓉淼?倍,P、Q兩點(diǎn)間電勢(shì)差不變【答案】C【詳析】A.由等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線分布特點(diǎn)知,P、Q兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等,A錯(cuò)誤;B.由沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)越來越低知,P點(diǎn)電勢(shì)高于Q點(diǎn)電勢(shì),B錯(cuò)誤;CD.由電場(chǎng)疊加得P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度若僅兩點(diǎn)電荷的電荷量均變?yōu)樵瓉淼?倍,則P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小也變?yōu)樵瓉淼?倍,同理Q點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小也變?yōu)樵瓉淼?倍,而PQ間距不變,根據(jù)定性分析可知P、Q兩點(diǎn)間電勢(shì)差變大,C正確,D錯(cuò)誤。故選C。7.(2024·河北·高考真題)如圖,真空中有兩個(gè)電荷量均為的點(diǎn)電荷,分別固定在正三角形的頂點(diǎn)B、C.M為三角形的中心,沿的中垂線對(duì)稱放置一根與三角形共面的均勻帶電細(xì)桿,電荷量為.已知正三角形的邊長(zhǎng)為a,M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為0,靜電力常量的k.頂點(diǎn)A處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為(
)A. B. C. D.【答案】D【詳析】B點(diǎn)C點(diǎn)的電荷在M的場(chǎng)強(qiáng)的合場(chǎng)強(qiáng)為因M點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為零,因此帶電細(xì)桿在M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng),由對(duì)稱性可知帶電細(xì)桿在A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為,方向豎直向上,因此A點(diǎn)合場(chǎng)強(qiáng)為故選D。8.(2024·江西·高考真題)蠟燭火焰是一種含有電子、正離子、中性粒子的氣體狀物質(zhì),將其置于電壓恒定的兩平行金屬板間,板間電場(chǎng)視為勻強(qiáng)電場(chǎng),如圖所示.若兩金屬板間距減小,關(guān)于火焰中電子所受的電場(chǎng)力,下列說法正確的是(
)A.電場(chǎng)力增大,方向向左 B.電場(chǎng)力增大,方向向右C.電場(chǎng)力減小,方向向左 D.電場(chǎng)力減小,方向向右【答案】B【詳析】由題知,兩極板電壓保持不變,則根據(jù)電勢(shì)差和電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系有當(dāng)電極板距離減小時(shí),電場(chǎng)強(qiáng)度E增大,根據(jù)F=Ee可知電場(chǎng)力也增大,再結(jié)合題圖可知極板間的電場(chǎng)線水平向左,則可知電子受到的電場(chǎng)力方向向右。故選B。9.(2024·江蘇·高考真題)在靜電場(chǎng)中的A、B兩點(diǎn)放置試探電荷,其受到的靜電力F與試探電荷的電荷量q的關(guān)系,分別如圖中直線、所示。、兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度之比為()A. B. C. D.【答案】D【詳析】設(shè)圖像的橫坐標(biāo)單位長(zhǎng)度電荷量為,縱坐標(biāo)單位長(zhǎng)度的力大小為根據(jù)可知圖像斜率表示電場(chǎng)強(qiáng)度,由圖可知可得故選D。10.(2023·重慶·高考真題)真空中固定有兩個(gè)點(diǎn)電荷,負(fù)電荷Q1位于坐標(biāo)原點(diǎn)處,正電荷Q2位于x軸上,Q2的電荷量大小為Q1的8倍。若這兩點(diǎn)電荷在x軸正半軸的x=x0處產(chǎn)生的合電場(chǎng)強(qiáng)度為0,則Q1、Q2相距()A.B.C.D.【答案】B【詳析】依題意,兩點(diǎn)電荷電性相反,且Q2的電荷量較大,根據(jù)題意,正電荷Q2位于x軸負(fù)半軸,設(shè)兩點(diǎn)電荷相距L,根據(jù)點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式可得又解得故選B。11.(2023·上?!じ呖颊骖})如圖所示,a為勻強(qiáng)電場(chǎng),b為非勻強(qiáng)電場(chǎng),三個(gè)電荷用輕棒連接為正三角形,則整個(gè)系統(tǒng)受合力的情況是(
)
A.a(chǎn)為0,b為0 B.a(chǎn)為0,b不為0 C.a(chǎn)不為0,b為0 D.a(chǎn)不為0,b不為0【答案】B【詳析】對(duì)于圖a,由于是勻強(qiáng)電場(chǎng),設(shè)電場(chǎng)強(qiáng)度為E,則兩個(gè)+q的電荷受到的電場(chǎng)力為2Eq方向沿電場(chǎng)線向上,一個(gè)-2q的電荷受到的電場(chǎng)力為2Eq方向沿電場(chǎng)線向向下,則圖a整個(gè)系統(tǒng)受合力為0;同理分析,由于兩個(gè)+q的電荷所在的場(chǎng)強(qiáng)更弱,則圖b整個(gè)系統(tǒng)受合力不為0。故選B。12.(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Q1、Q2和Q3,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(
)
A.Q1=q,,Q3=q B.Q1=-q,,Q3=-4qC.Q1=-q,,Q3=-q D.Q1=q,,Q3=4q【答案】D【詳析】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,AB錯(cuò)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(chǎng)強(qiáng)大小有解得而Q2產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小為
則P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)不可能為零,C錯(cuò)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(chǎng)強(qiáng)大小有解得而Q2產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小為則P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)可能為零,D正確。故選D。13.(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(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【詳析】AB.M、N是以O(shè)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A。14.(2022·河北·高考真題)如圖,真空中電荷量為和的兩個(gè)點(diǎn)電荷分別位于點(diǎn)與點(diǎn),形成一個(gè)以延長(zhǎng)線上點(diǎn)為球心,電勢(shì)為零的等勢(shì)面(取無窮處電勢(shì)為零),為連線上的一點(diǎn),S為等勢(shì)面與直線的交點(diǎn),為等勢(shì)面上的一點(diǎn),下列說法正確的是()A.點(diǎn)電勢(shì)低于點(diǎn)電勢(shì) B.點(diǎn)電場(chǎng)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(gè)電場(chǎng)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【詳析】A.在直線上,左邊正電荷在點(diǎn)右側(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度水平向右,右邊負(fù)電荷在線段區(qū)間的電場(chǎng)強(qiáng)度水平向右,根據(jù)電場(chǎng)的疊加可知間的電場(chǎng)強(qiáng)度水平向右,沿著電場(chǎng)線電勢(shì)逐漸降低,可知點(diǎn)電勢(shì)高于電勢(shì)為零的等勢(shì)面,S處于電勢(shì)為零的等勢(shì)面上,則S電勢(shì)為零;則點(diǎn)電勢(shì)高于點(diǎn)電勢(shì),故A錯(cuò)誤;C.由于正電荷的電荷量大于負(fù)電荷電荷量,可知在直線MN上在N左側(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度不可能為零,在右側(cè),設(shè)距離為,根據(jù)可知除無窮遠(yuǎn)處外,直線MN電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)只有一個(gè),故C錯(cuò)誤;D.由A選項(xiàng)分析可知:點(diǎn)電勢(shì)為零,電勢(shì)低于電勢(shì),則正試探電荷在點(diǎn)的電勢(shì)能低于在的電勢(shì)能,將正試探電荷從T點(diǎn)移到P點(diǎn),電勢(shì)能增大,靜電力做負(fù)功,故D錯(cuò)誤;B.設(shè)電勢(shì)為零的等勢(shì)面的半徑為,與線段MN交于A點(diǎn),設(shè)距離為,距離為,如圖所示根據(jù)點(diǎn)電荷的電勢(shì)結(jié)合電勢(shì)的疊加原理、滿足,解得,由于電場(chǎng)強(qiáng)度方向垂直等勢(shì)面,可知T點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向必過等勢(shì)面的圓心,O點(diǎn)電勢(shì)可知可知T點(diǎn)電場(chǎng)方向指向O點(diǎn),故B正確。故選B。15.(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O點(diǎn),環(huán)上均勻分布著電量為Q的正電荷。點(diǎn)A、B、C將圓環(huán)三等分,取走A、B處兩段弧長(zhǎng)均為的小圓弧上的電荷。將一點(diǎn)電荷q置于延長(zhǎng)線上距O點(diǎn)為的D點(diǎn),O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, B.正電荷,C.負(fù)電荷, D.負(fù)電荷,【答案】C【詳析】取走A、B處兩段弧長(zhǎng)均為的小圓弧上的電荷,根據(jù)對(duì)稱性可知,圓環(huán)在O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)非常小,故可看成點(diǎn)電荷,則有由圖可知,兩場(chǎng)強(qiáng)的夾角為,則兩者的合場(chǎng)強(qiáng)為根據(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,大小為根據(jù)聯(lián)立解得故選C。16.(2021·山東·高考真題)如圖甲所示,邊長(zhǎng)為a的正方形,四個(gè)頂點(diǎn)上分別固定一個(gè)電荷量為的點(diǎn)電荷;在區(qū)間,x軸上電勢(shì)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(shí)每個(gè)點(diǎn)電荷所受庫(kù)侖力的合力均為零。若將P沿x軸向右略微移動(dòng)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(dòng)B.,釋放后P將向左運(yùn)動(dòng)C.,釋放后P將向右運(yùn)動(dòng)D.,釋放后P將向左運(yùn)動(dòng)【答案】C【詳析】對(duì)y軸正向的點(diǎn)電荷,由平衡知識(shí)可得解得因在區(qū)間內(nèi)沿x軸正向電勢(shì)升高,則場(chǎng)強(qiáng)方向沿x軸負(fù)向,則將P沿x軸正向向右略微移動(dòng)后釋放,P受到向右的電場(chǎng)力而向右運(yùn)動(dòng)。故選C。17.(2021·湖南·高考真題)如圖,在位置放置電荷量為的正點(diǎn)電荷,在位置放置電荷量為的負(fù)點(diǎn)電荷,在距為的某點(diǎn)處放置正點(diǎn)電荷Q,使得點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零。則Q的位置及電荷量分別為()A., B.,C., D.,【答案】B【詳析】根據(jù)點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式兩等量異種點(diǎn)電荷在P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為,方向如圖所示兩等量異種點(diǎn)電荷在P點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為,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)電荷在p點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為三點(diǎn)電荷的合場(chǎng)強(qiáng)為0,則方向如圖所示,大小有解得由幾何關(guān)系可知Q的坐標(biāo)為(0,2a)故選B。19.(2025·河北·高考真題)如圖,真空中固定在絕緣臺(tái)上的兩個(gè)相同的金屬小球A和B,帶有等量同種電荷,電荷量為q,兩者間距遠(yuǎn)大于小球直徑,兩者之間的靜電力大小為F。用一個(gè)電荷量為Q的同樣的金屬小球C先跟A接觸,再跟B接觸,移走C后,A和B之間的靜電力大小仍為F,則的絕對(duì)值可能是()A.1 B.2 C.3 D.5【答案】AD【詳析】C先跟A接觸后,兩者電荷量均變?yōu)?,C再跟B接觸后,兩則電荷量均變?yōu)?,此時(shí)AB之間靜電力大小仍為,則有解得或;則的絕對(duì)值可能是1或者5。故選AD。20.(2025·安徽·高考真題)如圖,兩個(gè)傾角相等、底端相連的光滑絕緣軌道被固定在豎直平面內(nèi),空間存在平行于該豎直平面水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)。帶正電的甲、乙小球(均可視為質(zhì)點(diǎn))在軌道上同一高度保持靜止,間距為L(zhǎng),甲、乙所帶電荷量分別為q、,質(zhì)量分別為m、,靜電力常量為k,重力加速度大小為g。甲、乙所受靜電力的合力大小分別為、,勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E,不計(jì)空氣阻力,則()A. B.C.若將甲、乙互換位置,二者仍能保持靜止 D.若撤去甲,乙下滑至底端時(shí)的速度大小【答案】ABD【詳析】AB.如圖,對(duì)兩球進(jìn)行受力分析,設(shè)兩球間的庫(kù)侖力大小為F,傾角為,對(duì)甲球根據(jù)平衡條件有,①對(duì)乙球有,聯(lián)立解得②故同時(shí)有解得故AB正確;C.若將甲、乙互換位置,若二者仍能保持靜止,同理可得對(duì)甲有,對(duì)乙有,聯(lián)立可得,無解假設(shè)不成立,故C錯(cuò)誤;D.若撤去甲,對(duì)乙球根據(jù)動(dòng)能定理根據(jù)前面分析由①②可知聯(lián)立解得故D正確。故選ABD。21.(2025·山東·高考真題)球心為O,半徑為R的半球形光滑絕緣碗固定于水平地面上,帶電量分別為和的小球甲、乙剛好靜止于碗內(nèi)壁A、B兩點(diǎn),過O、A、B的截面如圖所示,C、D均為圓弧上的點(diǎn),OC沿豎直方向,,,A、B兩點(diǎn)間距離為,E、F為AB連線的三等分點(diǎn)。下列說法正確的是()A.甲的質(zhì)量小于乙的質(zhì)量 B.C點(diǎn)電勢(shì)高于D點(diǎn)電勢(shì)C.E、F兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等,方向相同 D.沿直線從O點(diǎn)到D點(diǎn),電勢(shì)先升高后降低【答案】BD【詳析】A.對(duì)甲、乙兩小球受力分析如圖所示,甲、乙兩小球分別受到重力、支持力、庫(kù)侖力作用保持平衡。設(shè)與線段交點(diǎn)為點(diǎn),由幾何關(guān)系解得得因此有,根據(jù)正弦定理,對(duì)甲有對(duì)乙有因?yàn)槭且粚?duì)相互作用力,可得A錯(cuò)誤;B.根據(jù)點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式,由場(chǎng)強(qiáng)疊加知識(shí),可知C到D之間的圓弧上各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向都向右下方,若有一正試探電荷從C運(yùn)動(dòng)到D的過程中,電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減小,故可判斷C點(diǎn)電勢(shì)高于D點(diǎn)電勢(shì),B正確;C.兩帶電小球連線上的電場(chǎng)分布可以等效成一對(duì)等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)和在點(diǎn)帶電量為的正點(diǎn)電荷的電場(chǎng)相互疊加的電場(chǎng)。在等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中E、F兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等,方向相同。但是點(diǎn)帶電量為的正點(diǎn)電荷在E、F兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度不同。E、F兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小不同,C錯(cuò)誤;D.電勢(shì)是標(biāo)量,與線段的交點(diǎn)距離兩帶電小球最近,所以該點(diǎn)電勢(shì)最大,那么沿直線從O點(diǎn)到D點(diǎn),電勢(shì)先升高后降低,D正確。故選BD。22(2024·湖北·高考真題)關(guān)于電荷和靜電場(chǎng),下列說法正確的是()A.一個(gè)與外界沒有電荷交換的系統(tǒng),電荷的代數(shù)和保持不變B.電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直,且由電勢(shì)低的等勢(shì)面指向電勢(shì)高的等勢(shì)面C.點(diǎn)電荷僅在電場(chǎng)力作用下從靜止釋放,該點(diǎn)電荷的電勢(shì)能將減小D.點(diǎn)電荷僅在電場(chǎng)力作用下從靜止釋放,將從高電勢(shì)的地方向低電勢(shì)的地方運(yùn)動(dòng)【答案】AC【詳析】A.根據(jù)電荷守恒定律可知一個(gè)與外界沒有電荷交換的系統(tǒng),這個(gè)系統(tǒng)的電荷總量是不變的,故A正確;B.根據(jù)電場(chǎng)線和等勢(shì)面的關(guān)系可知電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直,且由電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面,故B錯(cuò)誤;CD.點(diǎn)電荷僅在電場(chǎng)力作用下從靜止釋放,電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減小,根據(jù)可知正電荷將從電勢(shì)高的地方向電勢(shì)低的地方運(yùn)動(dòng),負(fù)電荷將從電勢(shì)低的地方向電勢(shì)高的地方運(yùn)動(dòng),故C正確,D錯(cuò)誤。故選AC。23.(2024·海南·高考真題)真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷,電荷量均為?q(q≥0),固定于相距為2r的P1、P2兩點(diǎn),O是P1P2連線的中點(diǎn),M點(diǎn)在P1P2連線的中垂線上,距離O點(diǎn)為r,N點(diǎn)在P1P2連線上,距離O點(diǎn)為x(x<<r),已知靜電力常量為k,則下列說法正確的是(
)A.P1P2中垂線上電場(chǎng)強(qiáng)度最大的點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為B.P1P2中垂線上電場(chǎng)強(qiáng)度的最大值為C.在M點(diǎn)放入一電子,從靜止釋放,電子的加速度一直減小D.在N點(diǎn)放入一電子,從靜止釋放,電子的運(yùn)動(dòng)可視為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)【答案】BCD【詳析】AB.設(shè)P1處的點(diǎn)電荷在P1P2中垂線上某點(diǎn)A處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)與豎直向下的夾角為θ,則根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)的疊加原理可知,A點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為根據(jù)均值不等式可知當(dāng)時(shí)E有最大值,且最大值為再根據(jù)幾何關(guān)系可知A點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為故A錯(cuò)誤,B正確;C.在M點(diǎn)放入一電子,從靜止釋放,由于可知電子向上運(yùn)動(dòng)的過程中電場(chǎng)力一直減小,則電子的加速度一直減小,故C正確;D.根據(jù)等量同種電荷的電場(chǎng)線分布可知,電子運(yùn)動(dòng)過程中,O點(diǎn)為平衡位置,可知當(dāng)發(fā)生位移x時(shí),粒子受到的電場(chǎng)力為由于x<<r,整理后有在N點(diǎn)放入一電子,從靜止釋放,電子將以O(shè)點(diǎn)為平衡位置做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),故D正確。故選BCD。24.(2023·河北·高考真題)如圖,在軸上放置四個(gè)點(diǎn)電荷和位于點(diǎn)兩側(cè),位于點(diǎn)兩側(cè)。點(diǎn)在軸上,且。取無窮遠(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、以為半徑的球面上各點(diǎn)的電勢(shì)均為零。下列說法正確的是()A.兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向一定沿軸正方向B.若在點(diǎn)放一正點(diǎn)電荷,則兩點(diǎn)的電勢(shì)一定升高C.試探電荷沿軸運(yùn)動(dòng)過程中,若靜電力始終不做功,則它受到的靜電力始終為零D.試探電荷沿軸運(yùn)動(dòng)過程中,若靜電力始終不做功,則點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度一定為零【答案】BD【詳析】A.以點(diǎn)為球心、以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,兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向與半徑垂直,與軸重合。由于無法判斷各個(gè)電荷的電性,故兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向無法判斷,故A錯(cuò)誤;B.取無窮遠(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0點(diǎn)放一正點(diǎn)電荷,則兩點(diǎn)的電勢(shì)一定升高,故B正確;C.試探電荷沿軸運(yùn)動(dòng)過程中,根據(jù)電荷分布,若靜電力始終不做功,則經(jīng)過軸且垂直于軸的平面為等勢(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、以為半徑的球面為等勢(shì)面,可知點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向應(yīng)與軸重合,再根據(jù)經(jīng)過軸且垂直于軸的平面為等勢(shì)面,可知點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向應(yīng)與軸垂直,同一點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向是唯一的,故點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度一定為零,故D正確。故選BD。25.(2023·山東·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(hào)的點(diǎn)電荷,下列說法正確的是(
)
A.點(diǎn)與點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等B.點(diǎn)與點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同C.點(diǎn)與點(diǎn)的電勢(shì)差小于點(diǎn)與點(diǎn)的電勢(shì)差D.將試探電荷由F點(diǎn)沿直線移動(dòng)到O點(diǎn),其電勢(shì)能先增大后減小【答案】ACD【詳析】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(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,,,因此C正確;AB.由等量異種電荷的對(duì)稱性可知和電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等,和電場(chǎng)強(qiáng)度方向不同,A正確B錯(cuò)誤;故選ACD。26.(2023·海南·高考真題)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(chǎng)強(qiáng)度相同 B.、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)電荷在點(diǎn)電勢(shì)能比在點(diǎn)時(shí)要大【答案】BC【詳析】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O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)??;同理可知負(fù)電荷在N點(diǎn)的電勢(shì)能比在O點(diǎn)小。選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤。故選BC。27.(2022·全國(guó)乙卷·高考真題)如圖,兩對(duì)等量異號(hào)點(diǎn)電荷、固定于正方形的4個(gè)頂點(diǎn)上。L、N是該正方形兩條對(duì)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(chǎng)方向相互垂直B.M點(diǎn)的電場(chǎng)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(dòng)到O點(diǎn),電場(chǎng)力做正功D.將一帶正電的點(diǎn)電荷從L點(diǎn)移動(dòng)到N點(diǎn),電場(chǎng)力做功為零【答案】AB【詳析】A.兩個(gè)正電荷在N點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)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(chǎng)強(qiáng)方向由N指向O,則N點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)方向由N指向O,同理可知,兩個(gè)負(fù)電荷在L處產(chǎn)生的場(chǎng)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(chǎng)強(qiáng)方向由O指向L,則L處的合場(chǎng)方向由O指向L,由于正方形兩對(duì)角線垂直平分,則L和N兩點(diǎn)處的電場(chǎng)方向相互垂直,故A正確;B.正方形底邊的一對(duì)等量異號(hào)電荷在M點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)方向向左,而正方形上方的一對(duì)等量異號(hào)電荷在M點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)方向向右,由于M點(diǎn)離上方一對(duì)等量異號(hào)電荷距離較遠(yuǎn),則M點(diǎn)的場(chǎng)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(hào)電荷的等勢(shì)線上,即M和O點(diǎn)電勢(shì)相等,所以將一帶正電的點(diǎn)電荷從M點(diǎn)移動(dòng)到O點(diǎn),電場(chǎng)力做功為零,故C錯(cuò)誤;D.由圖可知,L點(diǎn)的電勢(shì)低于N點(diǎn)電勢(shì),則將一帶正電的點(diǎn)電荷從L點(diǎn)移動(dòng)到N點(diǎn),電場(chǎng)力做功不為零,故D錯(cuò)誤。故選AB。28.(2021·湖北·高考真題)關(guān)于電場(chǎng),下列說法正確的是()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【詳析】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AD。29.(2021·河北·高考真題)如圖,四個(gè)電荷量均為的點(diǎn)電荷分別放置于菱形的四個(gè)頂點(diǎn),其坐標(biāo)分別為、、和,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)(),下列說法正確的是()A.除無窮遠(yuǎn)處之外,菱形外部電場(chǎng)強(qiáng)度處處不為零B.當(dāng)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)時(shí),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(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軸正方向成傾斜向上【答案】ACD【詳析】A.根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)疊加原理可知,除無窮遠(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(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(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y0=4l,則四個(gè)點(diǎn)構(gòu)成正方形,由對(duì)稱可知在點(diǎn)(l,l)處的場(chǎng)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(chǎng)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(chǎng)強(qiáng)可知(l,l)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軸正方向成傾斜向上,選項(xiàng)D正確。故選ACD。30.(2023·全國(guó)乙卷·高考真題)如圖,等邊位于豎直平面內(nèi),AB邊水平,頂點(diǎn)C在AB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q,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),A、B、C均為正電荷;(2)【詳析】(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,電性與A相同,又點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度豎直向上,可得處電荷在點(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)系即其中解得考點(diǎn)02電場(chǎng)能的性質(zhì)31.(2025·海南·高考真題)某靜電場(chǎng)電勢(shì)在軸上分布如圖所示,圖線關(guān)于軸對(duì)稱,、、是軸上的三點(diǎn),;有一電子從點(diǎn)靜止釋放,僅受方向的電場(chǎng)力作用,則下列說法正確的是()A.點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度方向沿負(fù)方向B.點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度C.電子在點(diǎn)的動(dòng)能小于在點(diǎn)的動(dòng)能D.電子在點(diǎn)的電勢(shì)能大于在點(diǎn)的電勢(shì)能【答案】D【詳析】A.由圖可知在x正半軸沿+x方向電勢(shì)降低,則電場(chǎng)強(qiáng)度方向沿正方向,故A錯(cuò)誤;B.圖像斜率表示電場(chǎng)強(qiáng)度,,由圖可知點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小等于點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度,方向相反,故B錯(cuò)誤;C.電子在電勢(shì)低處電勢(shì)能大,故電子在點(diǎn)的電勢(shì)能小于在點(diǎn)的電勢(shì)能,根據(jù)能量守恒可知,電子在點(diǎn)的動(dòng)能大于在點(diǎn)的動(dòng)能,故C錯(cuò)誤;D.電子在電勢(shì)低處電勢(shì)能大,故電子在點(diǎn)的電勢(shì)能大于在點(diǎn)的電勢(shì)能,故D正確。故選D。32.(2025·福建·高考真題)某種靜電分析器簡(jiǎn)化圖如圖所示,在兩條半圓形圓弧板組成的管道中加上徑向電場(chǎng)?,F(xiàn)將一電子a自A點(diǎn)垂直電場(chǎng)射出,恰好做圓周運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)軌跡為ABC,半徑為r。另一電子b自A點(diǎn)垂直電場(chǎng)射出,軌跡為弧APQ,其中PBO共線,已知BP電勢(shì)差為U,|CQ|=2|BP|,a粒子入射動(dòng)能為Ek,則()A.B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度B.P點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于C點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)C.b粒子在P點(diǎn)動(dòng)能小于Q點(diǎn)動(dòng)能D.b粒子全程的克服電場(chǎng)力做功小于2eU【答案】D【詳析】A.a(chǎn)粒子入射動(dòng)能為Ek,根據(jù)動(dòng)能的表達(dá)式有,粒子恰好做圓周運(yùn)動(dòng),則,聯(lián)立解得,故A錯(cuò)誤;B.由圖可知,P點(diǎn)電場(chǎng)線密度較稀疏,則場(chǎng)強(qiáng)小于C點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng),故B錯(cuò)誤;C.已知|CQ|=2|BP|,因?yàn)锽C在同一等勢(shì)線上,且沿電場(chǎng)方向電勢(shì)降低,則Q點(diǎn)電勢(shì)小于P點(diǎn),電子在電勢(shì)低處電勢(shì)能大,則b粒子在Q點(diǎn)電勢(shì)能大,根據(jù)能量守恒可知,b粒子在Q點(diǎn)動(dòng)能較小,故C錯(cuò)誤;D.由電場(chǎng)線密度分布情況可知,沿徑向向外電場(chǎng)強(qiáng)度減小,則BP之間平均電場(chǎng)強(qiáng)度大小大于CQ之間的平均電場(chǎng)強(qiáng)度大小,根據(jù),則,則b粒子全程的克服電場(chǎng)力做功,故D正確。故選D。33.(2025·云南·高考真題)某介電電泳實(shí)驗(yàn)使用非勻強(qiáng)電場(chǎng),該電場(chǎng)的等勢(shì)線分布如圖所示。a、b、c、d四點(diǎn)分別位于電勢(shì)為-2V、-1V、1V、2V的等勢(shì)線上,則(
)A.a(chǎn)、b、c、d中a點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度最小B.a(chǎn)、b、c、d中d點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度最大C.一個(gè)電子從b點(diǎn)移動(dòng)到c點(diǎn)電場(chǎng)力做功為2eVD.一個(gè)電子從a點(diǎn)移動(dòng)到d點(diǎn)電勢(shì)能增加了4eV【答案】C【詳析】AB.根據(jù)等勢(shì)面越密集電場(chǎng)強(qiáng)度越大,可知a、b、c、d中a點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度最大,故AB錯(cuò)誤;C.一個(gè)電子從b點(diǎn)移動(dòng)到c點(diǎn)電場(chǎng)力做功為Wbc=-eUbc=2eV故C正確;D.一個(gè)電子從a點(diǎn)移動(dòng)到d點(diǎn)電場(chǎng)力做功為Wad=-eUbc=4eV由于電場(chǎng)力做正功電勢(shì)能減小,則一個(gè)電子從a點(diǎn)移動(dòng)到d點(diǎn)電勢(shì)能減小了4eV,故D錯(cuò)誤。故選C。34.(2025·河南·高考真題)如圖,在與紙面平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有a、b、c三點(diǎn),其電勢(shì)分別為;a、b、c分別位于紙面內(nèi)一等邊三角形的頂點(diǎn)上。下列圖中箭頭表示a點(diǎn)電場(chǎng)的方向,則正確的是()A. B.C. D.【答案】C【詳析】勻強(qiáng)電場(chǎng)中任意兩點(diǎn)間的中點(diǎn)電勢(shì)等于這兩點(diǎn)的平均值,可知ac中點(diǎn)d的電勢(shì)與b點(diǎn)相同,bd的連線為該勻強(qiáng)電場(chǎng)的等勢(shì)面。電場(chǎng)線垂直于等勢(shì)面且由高電勢(shì)指向低電勢(shì),故電場(chǎng)線沿ac方向且由a指向c,C選項(xiàng)正確。故選C。35.(2025·北京·高考真題)某小山坡的等高線如圖,M表示山頂,是同一等高線上兩點(diǎn),分別是沿左、右坡面的直滑道。山頂?shù)男∏蜓鼗缽撵o止滑下,不考慮阻力,則()A.小球沿運(yùn)動(dòng)的加速度比沿的大B.小球分別運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)速度大小不同C.若把等高線看成某靜電場(chǎng)的等勢(shì)線,則A點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度比B點(diǎn)大D.若把等高線看成某靜電場(chǎng)的等勢(shì)線,則右側(cè)電勢(shì)比左側(cè)降落得快【答案】D【詳析】A.等高線越密集,坡面越陡,根據(jù)牛頓第二定律可得(為坡面與水平面夾角),MB對(duì)應(yīng)的等高線更密集,坡面更陡,小球沿著MB運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度比沿著MA運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度大,A錯(cuò)誤;B.A、B在同一等高線,小球下落高度相同,根據(jù)機(jī)械能守恒,運(yùn)動(dòng)到A、B點(diǎn)時(shí)速度大小相同,B錯(cuò)誤;C.等勢(shì)線越密集,電場(chǎng)強(qiáng)度越大,B處等勢(shì)線更密集,A點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度比B點(diǎn)小,C錯(cuò)誤;D.等勢(shì)線越密集,電勢(shì)降落越快,右側(cè)等勢(shì)線更密集,右側(cè)電勢(shì)比左側(cè)降落得快,D正確。故選D。36.(2025·甘肅·高考真題)如圖,兩極板不平行的電容器與直流電源相連,極板間形成非勻強(qiáng)電場(chǎng),實(shí)線為電場(chǎng)線,虛線表示等勢(shì)面。M、N點(diǎn)在同一等勢(shì)面上,N、P點(diǎn)在同一電場(chǎng)線上。下列說法正確的是(
)A.M點(diǎn)的電勢(shì)比P點(diǎn)的低 B.M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比N點(diǎn)的小C.負(fù)電荷從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn),速度增大 D.負(fù)電荷從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn),電場(chǎng)力做負(fù)功【答案】D【詳析】A.MN兩點(diǎn)電勢(shì)相等,電場(chǎng)線由上到下,NP在同一電場(chǎng)線上,沿電場(chǎng)線電勢(shì)逐漸降低,可知N點(diǎn)電勢(shì)高于P點(diǎn),可知M點(diǎn)電勢(shì)高于P點(diǎn),選項(xiàng)A錯(cuò)誤;B.M點(diǎn)電場(chǎng)線分布比N點(diǎn)密集,可知M點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度比N點(diǎn)大,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;CD.負(fù)電荷從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn),電勢(shì)能增加,則電場(chǎng)力做負(fù)功,動(dòng)能減小,速度減小,選項(xiàng)C錯(cuò)誤,D正確;故選D。37.(2025·河北·高考真題)《漢書》記載“姑句家矛端生火”,表明古人很早就發(fā)現(xiàn)了尖端放電現(xiàn)象。若帶電長(zhǎng)矛尖端附近某條電場(chǎng)線如圖,則四點(diǎn)中電勢(shì)最高的是()
A.a(chǎn)點(diǎn) B.b點(diǎn) C.c點(diǎn) D.d點(diǎn)【答案】D【詳析】根據(jù)電場(chǎng)線的性質(zhì):沿電場(chǎng)線方向,電勢(shì)逐漸降低。觀察圖中電場(chǎng)線,可判斷電場(chǎng)線方向(假設(shè)從電勢(shì)高處指向低處)。比較a、b、c、d四點(diǎn),d點(diǎn)位于電場(chǎng)線“上游”,沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)依次降低,即d點(diǎn)電勢(shì)高于c點(diǎn),c點(diǎn)高于b點(diǎn),b點(diǎn)高于a點(diǎn)。因此電勢(shì)最高的是d點(diǎn)。故選D。38.(2025·浙江·高考真題)三個(gè)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線和等勢(shì)線如圖所示,其中的d,e與e,f兩點(diǎn)間的距離相等,則()A.a(chǎn)點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì)B.a(chǎn)、c兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同C.d、f間電勢(shì)差為d、e間電勢(shì)差的兩倍D.從a到b與從f到b,電場(chǎng)力對(duì)電子做功相等【答案】D【詳析】A.電場(chǎng)線從高等勢(shì)面指向低等勢(shì)面,即電場(chǎng)線從圖中的正電荷指向負(fù)電荷,因此b點(diǎn)所在的等勢(shì)面高于a點(diǎn)所在的等勢(shì)面,A錯(cuò)誤;B.a(chǎn)、c兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度方向不同,電場(chǎng)強(qiáng)度不同,B錯(cuò)誤;C.從d→e→f電場(chǎng)強(qiáng)度逐漸減小,間距相等,結(jié)合可知,則,C錯(cuò)誤;D.a(chǎn)點(diǎn)與f點(diǎn)在同一等勢(shì)面上,a、b兩點(diǎn)和f、b兩點(diǎn)的電勢(shì)差相等,根據(jù)電場(chǎng)力做功可知從a到b與從f到b,電場(chǎng)力對(duì)電子做功相等,D正確。故選D。39.(2024·重慶·高考真題)沿空間某直線建立x軸,該直線上的靜電場(chǎng)方向沿x軸,其電勢(shì)的φ隨位置x變化的圖像如圖所示,一電荷量為e帶負(fù)電的試探電荷,經(jīng)過x2點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為1.5eV,速度沿x軸正方向若該電荷僅受電場(chǎng)力。則其將(
)A.不能通過x3點(diǎn) B.在x3點(diǎn)兩側(cè)往復(fù)運(yùn)動(dòng)C.能通過x0點(diǎn) D.在x1點(diǎn)兩側(cè)往復(fù)運(yùn)動(dòng)【答案】B【詳析】帶負(fù)電的試探電荷在x2處動(dòng)能為1.5eV,電勢(shì)能為-1eV,總能量為0.5eV,且試探電荷速度沿x軸正方向,在x2~x3區(qū)域試探電荷受到沿x軸正方向的靜電力,做加速運(yùn)動(dòng),在x3處速度最大,試探電荷繼續(xù)運(yùn)動(dòng)到x3右側(cè),做減速運(yùn)動(dòng),當(dāng)速度為零時(shí),電勢(shì)能為0.5eV,即運(yùn)動(dòng)到電勢(shì)為-0.5V處減速到零,開始向x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),后反向回到x2處動(dòng)能仍為1.5eV,繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng),在電勢(shì)為-0.5V處減速到零又反向,不會(huì)運(yùn)動(dòng)到x0、x1處,即試探電荷在x3點(diǎn)兩側(cè)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。故選B。40.(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?kù)o止釋放,小圓環(huán)先后經(jīng)過圖上點(diǎn)和點(diǎn),已知,則小圓環(huán)從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)的過程中()A.靜電力做正功 B.靜電力做負(fù)功C.靜電力先做正功再做負(fù)功 D.靜電力先做負(fù)功再做正功【答案】A【詳析】解法一:設(shè)在小圓環(huán)在、間的任意一點(diǎn),與的夾角為,根據(jù)幾何關(guān)系可得帶負(fù)電的小圓環(huán)與M點(diǎn)固定的電電荷間庫(kù)侖力為,方向由帶負(fù)電的小圓環(huán)與N點(diǎn)固定的電電荷間庫(kù)侖力為,方向由連接,將兩個(gè)庫(kù)侖力沿著方向(半徑方向)和垂直(圓弧切線方向)分解,則沿切線方向因素分解可得則小圓環(huán)在半圓弧上運(yùn)動(dòng)時(shí),,則、、均大于0,則當(dāng)時(shí),即時(shí),,靜電力做正功。當(dāng)時(shí),,靜電力做負(fù)功??傻眯A環(huán)后經(jīng)過圖上點(diǎn)和點(diǎn)的過程中受到的靜電力在切線方向的分力一直大于等于0,則靜電力一直做正功。故選A。解法二:設(shè)在小圓環(huán)在、間的任意一點(diǎn),與的夾角為,根據(jù)幾何關(guān)系可得帶負(fù)電的小圓環(huán)在兩個(gè)負(fù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的電勢(shì)能關(guān)于求導(dǎo)可得當(dāng)時(shí),,為單調(diào)遞減函數(shù)。當(dāng)時(shí),,為單調(diào)遞增函數(shù),從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)由增大到,故一直變小,靜電力一直做正功。故A正確。故選A。41.(2024·河北·高考真題)我國(guó)古人最早發(fā)現(xiàn)了尖端放電現(xiàn)象,并將其用于生產(chǎn)生活,如許多古塔的頂端采用“傘狀”金屬飾物在雷雨天時(shí)保護(hù)古塔。雷雨中某時(shí)刻,一古塔頂端附近等勢(shì)線分布如圖所示,相鄰等勢(shì)線電勢(shì)差相等,則a、b、c、d四點(diǎn)中電場(chǎng)強(qiáng)度最大的是(
)A.a(chǎn)點(diǎn) B.b點(diǎn) C.c點(diǎn) D.d點(diǎn)【答案】C【詳析】在靜電場(chǎng)中,等差等勢(shì)線的疏密程度反映電場(chǎng)強(qiáng)度的大小。圖中c點(diǎn)的等差等勢(shì)線相對(duì)最密集,故該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度最大。故選C。42.(2024·湖南·高考真題)真空中有電荷量為和的兩個(gè)點(diǎn)電荷,分別固定在x軸上和0處。設(shè)無限遠(yuǎn)處電勢(shì)為0,x正半軸上各點(diǎn)電勢(shì)隨x變化的圖像正確的是(
)A. B. C. D.【答案】D【詳析】根據(jù)點(diǎn)電荷周圍的電勢(shì)公式,設(shè)處(>0)的電勢(shì)為0,得解得故可知當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),。故選D。43.(2023·河北·高考真題)由點(diǎn)電荷組成的系統(tǒng)的電勢(shì)能與它們的電荷量、相對(duì)位置有關(guān)。如圖1,a、b、c,d四個(gè)質(zhì)量均為m、帶等量正電荷的小球,用長(zhǎng)度相等、不可伸長(zhǎng)的絕緣輕繩連接,靜置在光滑絕緣水平面上,O點(diǎn)為正方形中心,設(shè)此時(shí)系統(tǒng)的電勢(shì)能為。剪斷a、d兩小球間的輕繩后,某時(shí)刻小球的速度大小為v,方向如圖2,此時(shí)系統(tǒng)的電勢(shì)能為(
)A. B.C. D.【答案】B【詳析】由于運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性,所以a球的速度大小也為v,方向與ad連線成角斜向左下方。b和c球的運(yùn)動(dòng)方向垂直于bc向上,大小相等,將兩球看成一個(gè)整體,其質(zhì)量為2m,速度為,對(duì)于四個(gè)球組成的系統(tǒng)來說,動(dòng)量守恒,有解得由于整個(gè)系統(tǒng)的能量守恒,設(shè)此時(shí)系統(tǒng)的電勢(shì)能為,有解得故選B。44.(2023·上海·高考真題)空間中有一電場(chǎng),電勢(shì)分布如圖所示,現(xiàn)放入一個(gè)負(fù)點(diǎn)電荷,隨后向右移動(dòng)此電荷,下列電荷電勢(shì)能隨位置變化的圖像正確的是(
)
A.
B.
C.
D.
【答案】C【詳析】由電勢(shì)能的表達(dá)式得,負(fù)點(diǎn)電荷向右移動(dòng)此電荷,電勢(shì)能為負(fù)值并且逐漸增大,故選C。45.(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、,電場(chǎng)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(chǎng)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(chǎng)力做負(fù)功,則【答案】C【詳析】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)可知故D錯(cuò)誤。故選C。46.(2022·江蘇·高考真題)如圖所示,正方形ABCD四個(gè)頂點(diǎn)各固定一個(gè)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(zhǎng)線向無窮遠(yuǎn)處移動(dòng),則()A.在移動(dòng)過程中,O點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度變小B.在移動(dòng)過程中,C點(diǎn)的電荷所受靜電力變大C.在移動(dòng)過程中,移動(dòng)的電荷所受靜電力做負(fù)功D.當(dāng)其移動(dòng)到無窮遠(yuǎn)處時(shí),O點(diǎn)的電勢(shì)高于A點(diǎn)【答案】D【詳析】A.O是等量同種電荷連線的中點(diǎn),場(chǎng)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(chǎng)強(qiáng)度變大,故A不符合題意;B.移動(dòng)過程中,C點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)變小,正電荷所受靜電力變小,故B錯(cuò)誤;C.A點(diǎn)電場(chǎng)方向沿OA方向,移動(dòng)過程中,移動(dòng)電荷所受靜電力做正功,故C錯(cuò)誤;D.A點(diǎn)電場(chǎng)方向沿OA方向,沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低,移動(dòng)到無窮遠(yuǎn)處時(shí),O點(diǎn)的電勢(shì)高于A點(diǎn)電勢(shì),故D正確。故選D。47.(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,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(shì)相等B.A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于B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【詳析】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A。48.(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a、b兩點(diǎn),電勢(shì)能分別為Epa和Epb,電荷所受電場(chǎng)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【詳析】電場(chǎng)線的疏密程度表示場(chǎng)強(qiáng)的大小,因此,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)閺淖笾赶蛴遥虼擞蓪?duì)稱性可知b點(diǎn)電勢(shì)小于a點(diǎn)電勢(shì),可知負(fù)電荷。故選D。49.(2021·全國(guó)乙卷·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)力大小分別為和,相應(yīng)的電勢(shì)能分別為和,則()A. B.C. D.【答案】A【詳析】由圖中等勢(shì)面的疏密程度可知根據(jù)可知由題可知圖中電場(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,即故選A。50.(2025·湖南·高考真題)一勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向平行于平面,平面內(nèi)A點(diǎn)和B點(diǎn)的位置如圖所示。電荷量為和的三個(gè)試探電荷先后分別置于O點(diǎn)、A點(diǎn)和B點(diǎn)時(shí),電勢(shì)能均為。下列說法正確的是()A.中點(diǎn)的電勢(shì)為零 B.電場(chǎng)的方向與x軸正方向成角C.電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為 D.電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為【答案】AD【詳析】A.根據(jù)題意可知O點(diǎn)、A點(diǎn)和B點(diǎn)的電勢(shì)分別為,,故中點(diǎn)的電勢(shì)為故A正確;B.如圖,設(shè)N點(diǎn)為AB的三等分點(diǎn),同理易知N點(diǎn)電勢(shì)為0,連接MN為一條等勢(shì)線,過A點(diǎn)做MN的垂線,可知電場(chǎng)線沿該垂線方向,指向右下方,由可知,故電場(chǎng)的方向與x軸正方向成角,故B錯(cuò)誤;CD.電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為故C錯(cuò)誤,D正確。故選AD。51.(2024·天津·高考真題)某靜電場(chǎng)在x軸正半軸的電勢(shì)隨x變化的圖像如圖所示,a、b、c、d、為x軸上四個(gè)點(diǎn)。一負(fù)電荷僅在靜電力作用下,以一定初速度從d點(diǎn)開始沿x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)到a點(diǎn),則該電荷()A.在b點(diǎn)電勢(shì)能最小 B.在c點(diǎn)時(shí)速度最小C.所受靜電力始終做負(fù)功 D.在a點(diǎn)受靜電力沿x軸負(fù)方向【答案】BD【詳析】AB.根據(jù)題意,由公式可知,負(fù)電荷在高電勢(shì)位置的電勢(shì)能較小,由圖可知,點(diǎn)的電勢(shì)最大,則在點(diǎn)電勢(shì)能最小,同理可知,c點(diǎn)的電勢(shì)最小,則在c點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能最大,電荷僅在電場(chǎng)力作用下,電荷的電勢(shì)能和動(dòng)能之和不變,可知,電勢(shì)能最大時(shí),動(dòng)能最小,則在c點(diǎn)時(shí),電荷的動(dòng)能最小,即速度最小,故A錯(cuò)誤,B正確;CD.根據(jù)沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低,結(jié)合題圖可知,點(diǎn)左側(cè)電場(chǎng)方向沿軸正方向,點(diǎn)右側(cè)電場(chǎng)方向沿軸負(fù)方向,可知,點(diǎn)右側(cè)負(fù)電荷受沿軸正方向的電場(chǎng)力,點(diǎn)左側(cè)負(fù)電荷受沿軸負(fù)方向的電場(chǎng)力,可知,在a點(diǎn)受靜電力沿x軸負(fù)方向,從d點(diǎn)開始沿x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)到a點(diǎn),電場(chǎng)力先做負(fù)功再做正功,故C錯(cuò)誤,D正確。故選BD。52.(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(duì)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(chǎng)分布,其中實(shí)線為電場(chǎng)線,虛線為等勢(shì)面。M點(diǎn)和N點(diǎn)在同一電場(chǎng)線上,M點(diǎn)和P點(diǎn)在同一等勢(shì)面上。下列說法正確的有()A.M點(diǎn)的電勢(shì)比N點(diǎn)的低B.N點(diǎn)的電場(chǎng)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(chǎng)力對(duì)其做正功D.污泥絮體在N點(diǎn)的電勢(shì)能比其在P點(diǎn)的大【答案】AC【詳析】AC.根據(jù)沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低可知M點(diǎn)的電勢(shì)比N點(diǎn)的低,污泥絮體帶負(fù)電,根據(jù)可知污泥絮體在M點(diǎn)的電勢(shì)能比在N點(diǎn)的電勢(shì)能大,污泥絮體從M點(diǎn)移到N點(diǎn),電勢(shì)能減小,電場(chǎng)力對(duì)其做正功,故AC正確;B.根據(jù)電場(chǎng)線的疏密程度可知N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比P點(diǎn)的小,故B錯(cuò)誤;D.M點(diǎn)和P點(diǎn)在同一等勢(shì)面上,則污泥絮體在M點(diǎn)的電勢(shì)能與在P點(diǎn)的電勢(shì)能相等,結(jié)合AC選項(xiàng)分析可知污泥絮體在P點(diǎn)的電勢(shì)能比其在N點(diǎn)的大,故D錯(cuò)誤。故選AC。60.(2023·天津·高考真題)如圖所示,在一固定正點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中,另一正電荷q先后以大小相等、方向不同的初速度從P點(diǎn)出發(fā),僅在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng),形成了直線PM和曲線PN兩條軌跡,經(jīng)過M、N兩點(diǎn)時(shí)q的速度大小相等,則下列說法正確的有(
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A.M點(diǎn)比P點(diǎn)電勢(shì)低 B.M、N兩點(diǎn)的電勢(shì)不同C.q從P到M點(diǎn)始終做減速運(yùn)動(dòng) D.q在M、N兩點(diǎn)的加速度大小相等【答案】AD【詳析】A.由圖中正電荷運(yùn)動(dòng)軌跡可知,正電荷在受力方向向右,即電場(chǎng)線為指向,所以P點(diǎn)電勢(shì)高于M點(diǎn)電勢(shì),即M點(diǎn)比P點(diǎn)電勢(shì)低,故A正確;B.由題意知,同一個(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,故B錯(cuò)誤;C.q從P到M做加速運(yùn)動(dòng),故C錯(cuò)誤;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,根據(jù)可知,q在M、N兩點(diǎn)的加速度大小相等,故D正確。故選AD。61.(2023·遼寧·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(shì)面分布圖,相鄰兩等勢(shì)面間電勢(shì)差相等,則()
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【詳析】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CD。62.(2023·全國(guó)乙卷·高考真題)在O點(diǎn)處固定一個(gè)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(gè)帶負(fù)電的小球,小球僅在重力和該點(diǎn)電荷電場(chǎng)力作用下在豎直面內(nèi)運(yùn)動(dòng),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(dòng)過程中,電勢(shì)能先增加后減少B.在P點(diǎn)的電勢(shì)能大于在N點(diǎn)的電勢(shì)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(dòng)到N點(diǎn)的過程中,電場(chǎng)力始終不做功【答案】BC【詳析】ABC.由題知,OP>OM,OM=ON,則根據(jù)點(diǎn)電荷的電勢(shì)分布情況可知φM=φN>φP則帶負(fù)電的小球在運(yùn)動(dòng)過程中,電勢(shì)能先減小后增大,且EpP>EpM=EpN則小球的電勢(shì)能與機(jī)械能之和守恒,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(cuò)誤、BC正確;D.從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過程中,電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功,D錯(cuò)誤。故選BC。63.(2022·重慶·高考真題)如圖為兩點(diǎn)電荷Q、的電場(chǎng)等勢(shì)面分布示意圖,Q、位于x軸上,相鄰等勢(shì)面的電勢(shì)差為。若x軸上的M點(diǎn)和N點(diǎn)位于等勢(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.Q為正電荷C.M點(diǎn)的電場(chǎng)方向沿x軸負(fù)方向D.P點(diǎn)與M點(diǎn)的電勢(shì)差為【答案】AD【詳析】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,則P點(diǎn)與M點(diǎn)的電勢(shì)差為,故D正確。故選AD。64.(2021·海南·高考真題)如圖,在勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一虛線圓,和是圓的兩條直徑,其中與電場(chǎng)方向的夾角為,,與電場(chǎng)方向平行,a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)差。則()A.電場(chǎng)強(qiáng)度的大小B.b點(diǎn)的電勢(shì)比d點(diǎn)的低C.將電子從c點(diǎn)移到d點(diǎn),電場(chǎng)力做正功D.電子在a點(diǎn)的電勢(shì)能大于在c點(diǎn)的電勢(shì)能【答案】AD【詳析】A.根據(jù)可得電場(chǎng)強(qiáng)度的大小選項(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AD。65.(2021·天津·高考真題)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(chǎng)強(qiáng)度比B點(diǎn)的大C.A點(diǎn)的電勢(shì)高于B點(diǎn)的電勢(shì) D.電子運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最小【答案】CD【詳析】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。66.(2021·全國(guó)甲卷·高考真題)某電場(chǎng)的等勢(shì)面如圖所示,圖中a、b、c、d、e為電場(chǎng)中的5個(gè)點(diǎn),則()A.一正電荷從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到e點(diǎn),電場(chǎng)力做正功B.一電子從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn),電場(chǎng)力做功為4eVC.b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(chǎn)、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【詳析】A.由圖象可知φb=φe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φa=3V,φd=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=(φa-φd)(-e)=4eVB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。考點(diǎn)03電容器及電容帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)67.(2025·黑吉遼蒙卷·高考真題)如圖,某壓力傳感器中平行板電容器內(nèi)的絕緣彈性結(jié)構(gòu)是模仿犰狳設(shè)計(jì)的,逐漸增大施加于兩極板壓力F的過程中,F(xiàn)較小時(shí)彈性結(jié)構(gòu)易被壓縮,極板間距d容易減小;F較大時(shí)彈性結(jié)構(gòu)閉合,d難以減小。將該電容器充電后斷開電源,極板間電勢(shì)差U與F的關(guān)系曲線可能正確的是(
)A. B.C. D.【答案】D【詳析】根據(jù)公式和電容的決定式可得根據(jù)題意F較小時(shí)易被壓縮,故可知當(dāng)F較小時(shí),隨著F的增大,d在減小,且減小的越來越慢,與電源斷開后Q不變,故此時(shí)極板間的電勢(shì)差U在減小,且減小的越來越慢;當(dāng)F增大到一定程度時(shí),再增大F后,d基本不變,故此時(shí)U保持不變,結(jié)合圖像,最符合情境的是D選項(xiàng)。故選D。68.(2025·江蘇·高考真題)如圖所示,平行金屬板與電源連接。一點(diǎn)電荷由a點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)的過程中,電場(chǎng)力做功為W?,F(xiàn)將上、下兩板分別向上、向下移動(dòng),使兩板間距離增大為原來的2倍,再將該電荷由a移動(dòng)到b的過程中,電場(chǎng)力做功為(
)A. B.W C. D.【答案】A【詳析】根據(jù)題意可知,電容器與電源保持連接,電容器兩端電壓不變,現(xiàn)將電容器兩極板間距增大至原來的兩倍,由公式可知,極板間電場(chǎng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉淼?,則有可知,再把電荷由a移至b,則電場(chǎng)力做功變?yōu)樵瓉淼?,即電?chǎng)力做功為。故選A。69.(2025·黑吉遼蒙卷·高考真題)如圖,光滑絕緣水平面AB與豎直面內(nèi)光滑絕緣半圓形軌道BC在B點(diǎn)相切,軌道半徑為r,圓心為O,O、A間距離為。原長(zhǎng)為的輕質(zhì)絕緣彈簧一端固定于O點(diǎn),另一端連接一帶正電的物塊??臻g存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),物塊所受的電場(chǎng)力與重力大小相等。物塊在A點(diǎn)左側(cè)釋放后,依次經(jīng)過A、B、C三點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能分別為,則(
)A. B.C. D.【答案】C【詳析】由題意可得A點(diǎn)彈簧伸長(zhǎng)量為,B點(diǎn)和C點(diǎn)彈簧壓縮量為,即三個(gè)位置彈簧彈性勢(shì)能相等,則由A到B過程中彈簧彈力做功為零,電場(chǎng)力做正功,動(dòng)能增加,同理B到C過程中彈簧彈力和電場(chǎng)力做功都為零,重力做負(fù)功,則動(dòng)能減小,由A到C全過程則有因此故選C。70.(2024·浙江·高考真題)圖示是“研究電容器兩極板間距對(duì)電容大小的影響”實(shí)驗(yàn),保持電荷量不變,當(dāng)極板間距增大時(shí),靜電計(jì)指針張角增大,則()A.極板間電勢(shì)差減小 B.電容器的電容增大C.極板間電場(chǎng)強(qiáng)度增大 D.電容器儲(chǔ)存能量增大【答案】D【詳析】AB.根據(jù),可得當(dāng)極板間距增大時(shí)電容減小,由于電容器的帶電量不變,故極板間電勢(shì)差增大,故AB錯(cuò)誤;C.根據(jù)得故場(chǎng)強(qiáng)不變,故C錯(cuò)誤;D.移動(dòng)極板的過程中要克服電場(chǎng)力做功,故電容器儲(chǔ)存能量增大,故D正確。故選D。71.(2024·遼寧·高考真題)某種不導(dǎo)電溶液的相對(duì)介電常數(shù)與濃度的關(guān)系曲線如圖(a)所示,將平行板電容器的
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