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文檔簡介

\\五年真題(2021-2025)

與題08電場

(五年考情?探規(guī)律)

考點(diǎn)五年考情(202L2025)命題趨勢

電場是電磁學(xué)模塊的核心內(nèi)容,建立

場的物質(zhì)觀、相互作用觀和能量觀,理解

2025年河北卷1;電場強(qiáng)度、電勢等核心概念的物理意義,

2024年河北卷2;生需要了解電荷周圍存在電場,理解電荷

2024年河北卷7:間相互作用是通過電場實(shí)現(xiàn)的,電勢差行

2023年河北卷7;電場強(qiáng)度的關(guān)系是重要考點(diǎn),要求能清

2022年河北卷6;晰、系統(tǒng)地理解二者關(guān)系,并能依托電場

2025年河北卷8;線、等勢線構(gòu)建典型電場模型,新課標(biāo)下

2023年河北卷10;電場教學(xué)需緊扣“物質(zhì)觀念”與“科學(xué)思

考點(diǎn)8電場

2022年河北卷6;維”兩大核心,通過實(shí)驗(yàn)探究與模型建構(gòu)

2024年河北卷14;化解抽象概念,強(qiáng)化場強(qiáng)疊加、電勢-場

強(qiáng)關(guān)系、帶電粒子運(yùn)動三大主干內(nèi)容,并

銜接高考綜合性問題的解題策略。

河北省命題趨勢“選擇題情境化、計

箕題組合化、實(shí)驗(yàn)題開放化”三大趨

勢。備考需以“場強(qiáng)疊加-電勢能變化-粒

子運(yùn)動”為邏輯主線,強(qiáng)化力電綜合建模

能力和科技素材解讀能力強(qiáng)化基礎(chǔ)。

(五年真題?分點(diǎn)精準(zhǔn)練)

一、單選題

1.(2025?河北卷?1)《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

矛尖端附近某條電場線如圖,則瓜尻。、d四點(diǎn)中電勢最高的是()

b

A.〃點(diǎn)B./?點(diǎn)C.c點(diǎn)D.d點(diǎn)

【答案】D

【詳析】根據(jù)電場線的性質(zhì):沿電場線方向,電勢逐漸降低。觀察圖中電場線,可判斷電場線方向(假

設(shè)從電勢高處指向低處)。比較“、法c、d四點(diǎn),d點(diǎn)位于電場線"上游〃,沿電場線方向電勢依次降低,

即,/點(diǎn)電勢高于c點(diǎn),c點(diǎn)高于〃點(diǎn),8點(diǎn)高于。點(diǎn)。因此電勢最高的是4點(diǎn)。

故選D。

2.(2024?河北卷?2)我國古人最早發(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保護(hù)古塔。雷雨中某時刻,一古塔頂端附近等勢線分布如圖所示,相鄰等勢線

電勢差相等,則。、b、c、d四點(diǎn)中電場強(qiáng)度最大的是()

【答案】C

【詳析】在靜電場中,等差等勢線的疏密程度反映電場強(qiáng)度的大小。圖中。點(diǎn)的等差等勢線相對最密

集,故該點(diǎn)的電場強(qiáng)度最大。

故選Co

3.(2024?河北卷?7)如圖,真空中有兩個電荷量均為以“>())的點(diǎn)電荷,分別固定在正三角形A8C的頂

點(diǎn)B、CM為三角形A3C的中心,沿AM的中垂線對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ABC的邊長為M點(diǎn)的電場強(qiáng)度為0,靜電力常量的上頂點(diǎn)A處的電場強(qiáng)度大小為

()

\

I、

...........1----------?C

q.............................q

A.B,烏(6+病C.4(3X/3+DD.4(3+N/3)

a2a~cr才

【答案】D

【詳析】B點(diǎn)C點(diǎn)的電荷在M的場強(qiáng)的合場強(qiáng)為

£=2—cos60°=理

fV3Y°一

I3J

因M點(diǎn)的合場強(qiáng)為零,因此帶電細(xì)桿在M點(diǎn)的場強(qiáng)E“二E,由對稱性可知帶電細(xì)桿在A點(diǎn)的場強(qiáng)為

EA=EM=E,方向豎直向上,因此A點(diǎn)合場強(qiáng)為

%=怎+2*os30。=+3)

故選Do

4.(2023?河北卷?7)由點(diǎn)電荷組成的系統(tǒng)的電勢能與它們的電荷量、相對位置有關(guān)。如圖1,〃、b、c,

d四個質(zhì)量均為〃?、帶等量正電荷的小球,用長度相等、不可伸長的絕緣輕繩連接,靜置在光滑絕緣水平

面上,。點(diǎn)為正方形中心,設(shè)此時系統(tǒng)的電勢能為舔。剪斷〃、d兩小球間的輕繩后,某時刻小球的速度

大小為v,方向如圖2,此時系統(tǒng)的電勢能為()

【答案】B

【詳析】由于運(yùn)動的對稱性,所以“球的速度大小也為打方向與連線成30。角斜向左下方?!ê蚦球

的運(yùn)動方向垂直于兒向上,大小相等,將兩球看成一個整體,其質(zhì)量為2小,速度為匕,對于四個球組成

的系統(tǒng)來說,動量守恒,有

0=2〃八'sin30O-2nivl

解得

1

vi=2V

由干整個系統(tǒng)的能量守恒,設(shè)此時系統(tǒng)的電勢能為E,有

E。=E、+^2mv2+-2/i

解得

結(jié)合電勢的疊加原理A、S滿足

k-2q_kq

L-xx'

k-2q_kg

L.+2.R—x2R—x

解得

L2L

?"7,"T

由于電場強(qiáng)度方向垂直等勢面,可知丁點(diǎn)的場強(qiáng)方向必過等勢面的圓心,o點(diǎn)電勢

=咨_y=_典

Vo.LL2L

Ld--------

33

可知

<PT>%

可知7點(diǎn)電場方向指向。點(diǎn),故3正確。

故選Bo

二、多選題

6.(2025?河北卷?8)如圖,真空中固定在絕緣臺上的兩個相同的金屬小球A和B,帶有等量同種電荷,

電荷量為夕,兩者間距遠(yuǎn)大于小球直徑,兩者之間的靜電力大小為凡用一個電荷量為。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。:4的絕對值可能是

()

A.1B.2C.3D.5

【答案】AD

【詳析】C先跟A接觸后,兩者電荷量均變?yōu)椋?誓,C再跟B接觸后,兩則電荷量均變?yōu)?/p>

%=?=空如,此時AB之間靜電力大小仍為尸=竺,則有尸="=絳

24L~I;L

解得2=1或。=-5〃;

q

則。國的絕對值可能是1或者5。

故選AD:,

7.(2023?河北卷?10)如圖,在,軸上放置四個點(diǎn)電荷外%、%和GG%位于A點(diǎn)兩側(cè),%、%位于8

點(diǎn)兩側(cè)。C點(diǎn)在y軸上,且。4=0B=0C。取無窮遠(yuǎn)處電勢為零,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)的電勢均為零。下列說法正確的是()

C

?A????B??

%%。%/X

A.48兩點(diǎn)電場強(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44兩點(diǎn)的電勢一定升高

C.試探電荷沿)'軸運(yùn)動過程中,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4沿>軸運(yùn)動過程中,若靜電力始終不做功,則C點(diǎn)的電場強(qiáng)度?定為零

【答案】BD

【詳析】A.以。點(diǎn)為球心、以0C為半徑的球面為等勢面,由電場強(qiáng)度和等勢面的關(guān)系可知,A、B兩點(diǎn)

電場強(qiáng)度的方向與半徑垂直,與x軸重合。由于無法判斷各個電荷的電性,故A、B兩點(diǎn)電場強(qiáng)度的方向無

法判斷,故A錯誤:

B.取無窮遠(yuǎn)處為零電勢點(diǎn),由于正點(diǎn)電荷周圍的電勢為正值,若在。點(diǎn)放一正點(diǎn)電荷,則44兩點(diǎn)的電

勢一定升高,故B正確;

C.試探電荷夕沿丁軸運(yùn)動過程中,根據(jù)電荷分布,若靜電力始終不做功,則經(jīng)過)'軸且垂直于光軸的平面

為等勢面,但靜電力不一定為零,故C錯誤;

D.根據(jù)以。點(diǎn)為球心、以oc為半徑的球面為等勢面,可知c點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向應(yīng)與y軸重合,再根據(jù)經(jīng)

過y軸且垂直于x軸的平面為等勢面,可知。點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向應(yīng)與軸垂直,同?點(diǎn)電場強(qiáng)度的方向是

唯一的,故c點(diǎn)的電場強(qiáng)度一定為零,故D正確。

故選BDo

8.(2021?河北卷?10)如圖,四個電荷量均為以4>0)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(4/,0)、(T/,0)、(。,九)和(0,-%),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),軸

對稱移動(為RO),下列說法正確的是()

A

//\

-----“-----------AA

-4/\O/4/x

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)先取某值時,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)為=8/時,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)先二4/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45。

傾斜向上

【答案】ACD

【詳析】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。點(diǎn)的合場強(qiáng)為零,在),軸上的兩電荷,無論加取什么值,因?yàn)殛P(guān)于原

點(diǎn)對稱,則在。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:

由幾何關(guān)系可知,坐標(biāo)為的點(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

C.(4/;5/)A

(C,-3/)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4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.若竹41,則四個點(diǎn)構(gòu)成正方形,由對稱可知在點(diǎn)(/,/)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(/,I)處的合場強(qiáng)

ckq2V2/-V2/kq

rE.=2-/---/=——滴「

(V9/2+/2)2的廣+廣5回

在¥軸負(fù)向和x負(fù)向上的點(diǎn)電荷在(/,I)處的合場強(qiáng)

E_2S_2,/+"kq二工

2~(,25『+『)2525-+尸一?加2V1

3

可知(/,/)點(diǎn)的場強(qiáng)沿著MN方向且與人軸從成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工相正方向成45。傾斜向上,選項(xiàng)D正確。

故選ACD,

三、解答題

9.(2024?河北卷?14)如圖,豎直向上的勻強(qiáng)電場中,用長為L的絕緣細(xì)線系住一帶電小球,在豎直平面

內(nèi)繞O點(diǎn)做圓周運(yùn)動。圖中4、8為圓周上的兩點(diǎn),4點(diǎn)為最低點(diǎn),B點(diǎn)與。點(diǎn)等高。當(dāng)小球逐動到4點(diǎn)

時,細(xì)線對小球的拉力恰好為。,已知小球的電荷量為。0>0)、質(zhì)量為〃?,A、6兩點(diǎn)間的電勢差為U,

重力加速度大小為g,求:

(1)電場強(qiáng)度E的大小。

(2)小球在A、8兩點(diǎn)的速度大小。

E

Uq-mgLv=卜UqngL)

mm

【詳析】(1)在勻強(qiáng)電場中,根據(jù)公式可得場強(qiáng)為

(2)在A點(diǎn)細(xì)線對小球的拉力為0,根據(jù)牛頓第二定律得

Eq-到B過程根據(jù)動能定理得

L

聯(lián)立解得

■----

1年模擬?精選??碱}

2025年8月18日高中物理作業(yè)

學(xué)校:姓名:班級:考號:

一、單選題

1.(2025?河北?模擬預(yù)測)如圖所示,足夠大的金屬板MN接地,的右側(cè)”處O點(diǎn)固定一正點(diǎn)電荷

q,A、B是以點(diǎn)電荷q為圓心、半徑為L的圓直徑上的兩點(diǎn),AB連線垂直。點(diǎn)在4點(diǎn)正上方,現(xiàn)在

。點(diǎn)由靜止釋放帶負(fù)電的小球。下列說法正確的是()

A.圓卜各點(diǎn)電勢均相等

B.MN的右表面帶負(fù)電,左表面帶正電

C.小球的運(yùn)動軌跡可能為一條直線

D.A點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于4點(diǎn)的電場強(qiáng)度

【答案】D

【詳析】A.若無金屬板存在,圓上各點(diǎn)電場強(qiáng)度大小相等,電勢相等,由于金屬板感應(yīng)電荷產(chǎn)生電場,

點(diǎn)電荷和無限大的接地金屬平板間的電場,與等量異種點(diǎn)電荷之間的電場分布完全相同,圓上僅在關(guān)于

A笈對稱的點(diǎn),電場強(qiáng)度大小相等,電勢相等,其他點(diǎn)則不等,故A錯誤;

B.接地金屬板靜電感應(yīng),MN的右表面帶負(fù)電,左表面不帶電,故B錯誤;

C.小球運(yùn)動中受到的電場力大小和方向時刻都在改變,即合力大小和方向時刻都在改變,軌跡不可能為

一條直線,故C錯誤;

D.與等量異種點(diǎn)電荷之間的電場強(qiáng)度計算方法相同,則

A點(diǎn)電場強(qiáng)度的大小為Z=%7+攵西y=n,方向向左

匚[q]q24kq

B點(diǎn)電場強(qiáng)度的大小為品=k/-上叵1=詆y,方向向右

則A點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場強(qiáng)度,故D正確。

故選Do

2.(2025?河北邢臺?三模)如圖所示,半徑為0.5m的圓處在勻強(qiáng)電場中,電場線與圓所在的平面平行。

AB和CO是圓的兩個直徑,。為圓心,兩直徑的夾角為60。。沿直線從4到以每1cm電勢降低0.1V,

沿直線從。到。,每1cm電勢降低0.2V,則下列判斷正確的是()

A.A點(diǎn)電勢比。點(diǎn)電勢低

B.勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小為20V/m

C.電場強(qiáng)度方向與AB垂直

D.沿圓弧將一個帶負(fù)電的粒子從A點(diǎn)移動到。點(diǎn),電勢能增大

【答案】B

【詳析】A.由題意知,從。到B電勢降低5V,從O到力電勢降低10V,因此B點(diǎn)電勢比。點(diǎn)電勢

高,故A錯誤;

C.中點(diǎn)與4點(diǎn)等勢,4點(diǎn)與。。中點(diǎn)連線即為等勢線,由幾何關(guān)系可知,此連線與。。垂直,因此電

場強(qiáng)度方向沿C。方向,故C錯誤;

「Ue>0.5x100x0.25,

B.電場弓蟲度大小E=—"=------------V/m=20V/in

R0.5

故B正確;

D.沿圓弧將帶負(fù)電的粒子從A點(diǎn)移到C點(diǎn),電勢變高,電場力做正功,故帶負(fù)電的粒子的電勢能減小,

故D錯誤。

故選Bo

3.(2025?河北?三模)質(zhì)子僅在電場力的作用下從。點(diǎn)開始沿x軸正方向運(yùn)動,其在。點(diǎn)處的初動能為

4eV0該質(zhì)子的電勢能6,隨位移人變化的關(guān)系如圖所示,其中&T2段是關(guān)于直線足也對稱的曲線,口~孫

段是直線。下列說法正確的是()

A.該質(zhì)子在。\口段做勻變速直線運(yùn)動,在X2~X3段做勻速宜線運(yùn)動

B.該質(zhì)子在整處的動能為6eV

C.若X/、X2、X3處的電勢分別為夕/、中2、33,則依最高

D.該質(zhì)子最終停在X3處

【答案】B

【詳析】A.場-x圖像的斜率可以表示該質(zhì)子所受電場力憶可知該質(zhì)子在0~%2段做變加速直線運(yùn)動,

在段做勻變速直線運(yùn)動,故A錯誤;

B.由題意,可得該質(zhì)子在。點(diǎn)處的能最為£=線+綜=40丫+3w=76曠

根據(jù)能量守恒定律,可得該質(zhì)子在內(nèi)處的動能為其=7eV-leV=6eV

故B正確;

C.根據(jù)與可知該質(zhì)子在電勢越高的位置電勢能越大,若X/、也、X3處的電勢分別為⑶、82、

由題圖知處最高,故C錯誤;

D.根據(jù)能量守恒定律,知該質(zhì)子在43處的電勢能為7eV,則動能為零,但是由于受到的電場力不為零,

因而不會停在心處,故D錯誤。

故選Bo

4.(2025?河北模擬預(yù)測)如圖所示,在空間直角坐標(biāo)系中的A(L,L,O)、B(-L,L,0)、C(—L—L,0)、

O(LT,0)四點(diǎn)分別固定電荷量為+外一外+紜r的四個點(diǎn)電荷,z軸上有兩個點(diǎn)七(0,0,友力、

F(0,0,-V2L)(圖中未畫出)。已知靜電力常量為匕無窮遠(yuǎn)處為電勢零點(diǎn)。下列說法正確的是()

A.。點(diǎn)的電場強(qiáng)度為0,電勢不為0

B.AD連線中點(diǎn)的電場強(qiáng)度與BC連線中點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同

C.E點(diǎn)、尸點(diǎn)的電場強(qiáng)度為6電勢也為0

D.沿),軸移動一個負(fù)試探甩荷,它的電勢能逐漸增大

【答案】C

【詳析】A.根據(jù)電場的矢量疊加可知0點(diǎn)的電場強(qiáng)度為0,。點(diǎn)到四個電荷的距離相等,則電勢也為

0,故A錯誤;

B.根據(jù)矢量的疊加可知,連線中點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向沿y軸負(fù)方向,連線中點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向沿),軸

正方向,故B錯誤;

C.根據(jù)矢量的疊加可知,E點(diǎn)、尸點(diǎn)的電場強(qiáng)度為0,根據(jù)對稱性可知這兩點(diǎn)的電勢也為0,故C正確;

D.),軸是一條等勢線,沿軸移動一個負(fù)試探電荷,它的電勢能不變,故D錯誤;

故選Co

5.(2025?河北保定?二模)如圖甲所示,兩正對平行板AC、DB水平放置,在其右側(cè)有匯聚狀的電場,電

場線的延長線的交點(diǎn)在。點(diǎn)的中點(diǎn)),在兩平行板間加上周期為r的交變電壓,兩板間包勢差的絕

對值為,=0時刻,一質(zhì)量為〃,、電荷量為4的帶正電粒子(不計重力)從靠近上極板左端(視為A

點(diǎn))以水平向右的速度%射入勻強(qiáng)電場,7時刻從下極板B點(diǎn)水平向右進(jìn)入?yún)R聚狀電場做勻速圓周運(yùn)動,

經(jīng)過半個圓周到達(dá)C點(diǎn),到達(dá)。點(diǎn)時的速度方向水平向左,下列說法正確的是()

A.平行板的長度為2+7

B.0.5T時刻,粒子的速度大小為

C.兩平行板間的距離為T欄i

D.粒子在匯聚狀電場中,受到的電場力大小為竿、原

T\qUQ

【答案】D

【詳析】A.由于粒子在水平方向做勻速直線運(yùn)動,故平行板的長度為L=*7

A錯誤;

BC.0?0.5T時間內(nèi),粒子在水平方向做勻速直線運(yùn)動,則有匕=%

豎直方向做勻加速直線運(yùn)動,根據(jù)牛頓第二定律可得華=〃心

a

豎直方向的速度匕

22md

豎直方向上的位移y=-u.(^)2=必"二

228Md

0.5~丁粒子在水平方向依然做勻速直線運(yùn)動,豎直方向做加速度大小不變的減速運(yùn)動,根據(jù)運(yùn)動的對稱性

可知,粒子到達(dá)B點(diǎn)時豎直方向速度為零,豎直方向的位移大小依然為),=也二

8md

故有d=2y

解得兩平行板間的距離

qUJ=qUJx2叵=匹

o.5r時刻豎直方向的速度。2%d2mT7qU°Vm

故0.5T時刻,粒子的速度大小為

BC錯誤;

D.由題可知,粒子在電場中做勻速圓周運(yùn)動的半徑R==

電場力為粒子圓周運(yùn)動提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律則有尸=遺

R

聯(lián)、Z解得,粒子圓周運(yùn)動時所受電場力的大小為尸=竿益

D正確。

故選D,

6.(2025?河北張家口?二模)如圖所示,虛線1、2、3、4、5為等量異種點(diǎn)電荷周圍電場中的五個等差等

勢面,實(shí)線是電子的運(yùn)動軌跡,下列說法正確的是()

A.等勢面5的電勢最高

B.電子一定是由。點(diǎn)向e點(diǎn)運(yùn)動

C.電子在。點(diǎn)的電勢能小于在c點(diǎn)的電勢能

D.電子在。點(diǎn)和d點(diǎn)受到的靜電力相同

【答案】C

【詳析】A.由電子運(yùn)動的軌跡的彎曲方向可知,可知電子在c點(diǎn)受到的電場力向上,由于電子帶負(fù)電,

則在c點(diǎn)電場方向向下,根據(jù)沿電場方向電勢降低可知,等勢面1的電勢最高,等勢面5的電勢最低,故

A錯誤;

B.電子可能是由〃點(diǎn)向e點(diǎn)運(yùn)動,也可能是e點(diǎn)向〃點(diǎn)運(yùn)動,故B錯誤;

C.由于。點(diǎn)的電勢高于。點(diǎn)的電勢,根據(jù)綜=4。,由于電子帶負(fù)電,可知電子在8點(diǎn)的電勢能小于在。點(diǎn)

的電勢能,故C正確;

D.電子在6點(diǎn)和d點(diǎn)受到的靜電力方向與該點(diǎn)的等勢面垂直,可知電子在b點(diǎn)和d點(diǎn)受到的靜電力方向不

同,故D錯誤。

故選C。

7.(2025?河北?一模)如圖所示,是某點(diǎn)電荷形成電場的部分電場線,電荷量大小為。。一質(zhì)量為小、電

荷最大小為夕的粒子只在電場力作用下沿虛線所示軌跡從A點(diǎn)運(yùn)動到8點(diǎn),A點(diǎn)的速度也垂直于電場線,

下列說法正確的是()

A.A點(diǎn)電勢低于8點(diǎn)電勢

B.A點(diǎn)電場強(qiáng)度大于B點(diǎn)電場強(qiáng)度

C.4點(diǎn)到場源電荷Q的距離小于絲

mvA

D.粒子可能帶負(fù)電,從A到B的過程,電勢能減小,機(jī)械能增大

【答案】C

【詳析】A.根據(jù)沿著電場線方向,電勢不斷降低,可知A點(diǎn)電勢高于〃點(diǎn)電勢,故A錯誤;

B.根據(jù)電場線越密,電場強(qiáng)度越大,可知8點(diǎn)處的電場線更密,所以8點(diǎn)處的電場強(qiáng)度大于A點(diǎn)處的電

場強(qiáng)度,故B錯誤;

C.設(shè)電荷量為外質(zhì)量為機(jī)的帶電粒子在電荷量為Q的場源點(diǎn)電荷形成的電場中,如果該微粒正好過A

點(diǎn)且做勻速圓周運(yùn)動,則有攵絲”?心

rr

解得,二維

由題意可知,實(shí)際電場力大于對應(yīng)剛好做勻速圓周運(yùn)動的電場力,因此A點(diǎn)到場源電荷的距離小于維,

故C正確;

D.根據(jù)電場力指向粒子運(yùn)動軌跡凹側(cè),粒子在電場中的受力和電場方向,如圖所示

可知電場力方向與電場強(qiáng)度方向相同,故該粒子帶正電,故D錯誤。

故選Co

二、多選題

8.(2025?河北秦皇島?模擬預(yù)測)如圖所示,真空中有一正四面體〃-必。,所有棱長都為L,。、。連線

的中點(diǎn)為d(圖中未畫出),而中垂線的交點(diǎn)為e(圖中未畫出),已知點(diǎn)電荷的電勢公式為

8=絲,其中%為靜電力常量,。為場源電荷的電荷量,,?為某點(diǎn)到。的距離,取無窮遠(yuǎn)處電勢為零。則

r

下列說法正確的是()

A.若只在尸點(diǎn)固定一個正點(diǎn)耳荷,則質(zhì)子在面上運(yùn)動時,其電勢能不變

B.若在P、〃兩點(diǎn)分別固定一個電荷量為9的等量正點(diǎn)電荷,則/八c兩點(diǎn)電勢不相等

C.若在P、〃、力三點(diǎn)分別固定一個電荷量為"的等量正點(diǎn)電荷,則d點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小為符

D.若在P、八〃三點(diǎn)分別固定一個電荷量為夕的等最正點(diǎn)電荷,則e點(diǎn)的電勢為宜的

L

【答案】CD

【詳析】A.由于“灰面上各點(diǎn)到戶點(diǎn)的距離不相等,所以。機(jī)而不是等勢面,故質(zhì)子在。反面上運(yùn)動

時,其電勢能會變化,故A錯誤;

B.8點(diǎn)到A〃兩點(diǎn)的距離和。點(diǎn)到A〃兩點(diǎn)的距離相等,由點(diǎn)電荷的電勢公式。=絲,可得出。、c兩

點(diǎn)電勢相等,故B錯誤:

C.八〃兩點(diǎn)的點(diǎn)電荷在d點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小相等方向相反,合電場強(qiáng)度為0,則d點(diǎn)的包場強(qiáng)度為P

處點(diǎn)電荷在d點(diǎn)產(chǎn)生電場的電場強(qiáng)度,則與=*77~~訴■=*,故c正確;

(Leos300)

A.根據(jù)幾何關(guān)系知e點(diǎn)到P、小〃三點(diǎn)的距離為且L,乂電藥是標(biāo)量,P、a、〃三點(diǎn)在e點(diǎn)牝生的電勢

3

kq_36kq

為代數(shù)和,得°丁=-F-,故D正確。

—L

3

故選CDo

9.(2025?河北秦皇島?三模)兩點(diǎn)電荷M、N分別固定在x=70cm和坐標(biāo)原點(diǎn)處,若取無窮遠(yuǎn)處電勢為

0,則兩點(diǎn)電荷所形成電場的電勢在x軸正半軸上的分布如圖所示,圖線與x軸交于初處,.r=40cm處電勢

最低?,F(xiàn)有一正點(diǎn)電荷,/從W處由靜止釋放,其只在電場力作用下運(yùn)動。下列說法中正確的是()

B.xo處的電場強(qiáng)度為0

C.點(diǎn)電荷M、N所帶電荷量大小之比為4回1

D.正點(diǎn)電荷夕沿x軸正方向運(yùn)動的過程中,電勢能先減小后增大

【答案】CD

【詳析】A.根據(jù)電勢變化情況可知,自x>0區(qū)域從左至右電勢先降低后升高,所以場強(qiáng)方向先沿x軸正

方向后沿x軸負(fù)方向,可知點(diǎn)電荷M帶負(fù)電,點(diǎn)電荷N帶正電,故A錯誤;

B.在。-x圖像中,斜率表示電場強(qiáng)度,在/處的圖像斜率不為零,則電場強(qiáng)度也不為零,故B錯誤;

C.在x=40cm處圖像斜率為零,電場強(qiáng)度為0,則滿足女昌=2冬

(2〃))

可知點(diǎn)電荷M、N所帶電荷量大小之比為。:。2=4:1

故C正確;

D.一正點(diǎn)電荷“從處由靜止釋放,正點(diǎn)電荷會向電勢低的方句運(yùn)動,正點(diǎn)電荷。沿%軸正方向運(yùn)動的過

程中,電勢先降低后升高,由于彳=的可知,正點(diǎn)電荷的電勢能先減小后增大,故DIE確。

故選CDo

10.(2025?河北石家莊?三模)如圖所示,在傾角為。的固定絕緣斜面上,質(zhì)量分別為〃〃和“2的兩個物塊

P和Q用與斜面平行的絕緣輕質(zhì)強(qiáng)簧相連接,彈簧勁度系數(shù)為&,帶電物塊P下表面光滑,不帶電物塊Q

下表面粗糙。初始時物塊P和Q靜止在斜面上,物塊Q恰好不下滑。現(xiàn)在該空間加上沿斜面向上的勻強(qiáng)電

場,物塊P開始沿斜面向上運(yùn)動,運(yùn)動到最高點(diǎn)A時,物塊Q恰好不上滑。下列說法正確的是()

A.物塊P從開始到運(yùn)動到A點(diǎn),運(yùn)動的位移大小為(班+網(wǎng))gsm.

k

B.物塊P從開始到運(yùn)動到A點(diǎn),運(yùn)動的位移大小為2(犯+嗎)gsm』

k

C.物塊P所受的電場力大小為2(卬+/%)gsin。

2(/77,+,〃>)#sin6

D.若僅將電場強(qiáng)度變?yōu)樵瓉淼?倍,物塊P運(yùn)動到A點(diǎn)時的速度大小為廠」—

【答案】BD

【詳析】AB.設(shè)物塊與斜面的最大靜摩擦力為/,沒有加電場時,設(shè)彈簧的壓縮量為儲,彈簧彈力為

工,對Q根據(jù)平衡條件有利gsin0+7;=/

對P根據(jù)平衡條件有T}=處=町gsin0

加上沿斜面向上的勻強(qiáng)電場后,P到達(dá)A點(diǎn)時,設(shè)彈簧的伸長量為占,彈簧彈力為72,對Q根據(jù)平衡條件

T2=kx2=m2gsin0+f

物塊P從開始到運(yùn)動到A點(diǎn),運(yùn)動的位移大小為x=%+W

生山登”

k

故B正確,A錯誤;

C.設(shè)物塊P所受電場力為〃,物塊P從初始狀態(tài)到最高點(diǎn)過程中,根據(jù)能量守恒定律有

Fx=—kx;一■-kxf+班gxsin0

解得尸=(〃4+"b)gsin0

故C錯誤;

D.若僅將電場強(qiáng)度變?yōu)樵瓉淼?倍,物塊P從初始位置到A點(diǎn)過程,根據(jù)動能定理

2

2Fx-\-kx---kx:)-町gxsin°=;m}v-0

(2~2

解得「迎等等的

故D正確。

故選BDo

11.(2025?河北滄州?二模)如圖所示,在邊長為d的正六邊形的三個頂點(diǎn)/、N、P分別固定電荷量

+2。、-Q、的點(diǎn)電荷,。點(diǎn)為正六邊形的中心。規(guī)定無窮遠(yuǎn)處電勢為零,則下列說法正確的是

()

廠T

b0N

Z,X

A.。點(diǎn)的電勢為零

B.X、y、Z三點(diǎn)的電勢高低關(guān)系是%>8z>*x

c.P、N連線中點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小為箸

D.帶正電的試探電荷沿AT從X點(diǎn)移到y(tǒng)點(diǎn)過程中,電勢能先增大后減小

【答案】AC

【詳析】A.將M處+2Q電荷分成兩個+。的電荷,于是三個電荷+2Q、-Q,-??煽闯蓛山M等最異種電

荷,易得。為兩個零電勢等勢面的交點(diǎn)。即%=。。選項(xiàng)A正確;

B.將〃處+2Q電荷分成兩個+Q的電荷,X、V在加、尸等量異種電荷的等勢面上,在M、N等量異

種電荷電場中,X點(diǎn)的電勢低于丫點(diǎn)的電勢,丫、Z在A/、N等量異種電荷的等勢面上,在“、。等量

異種電荷電場中,z點(diǎn)電勢高于y點(diǎn)電勢,綜上所述,

選項(xiàng)B錯誤;

C.根據(jù)余弦定理,M至IJPN連線中點(diǎn)的距離為S=j(2d)2+(g,—2x2dxgcos60;粵

P、N的電荷在其連線中點(diǎn)產(chǎn)生的合電場強(qiáng)度大小為0,故PN連線中點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小為

EJ2Q_8kQ

s2

選項(xiàng)C正確;

D.帶正電試探電荷沿XL從x點(diǎn)移到y(tǒng)點(diǎn)的過程中,電勢一直升高,則電勢能一直增大,選項(xiàng)D錯

誤。

故選ACo

12.(2025?河北張家口?三模)如圖所示,正六棱柱上、下底面的中心分別為。和。',B、aE、尸四點(diǎn)

分別固定電荷量為+“、+q、-q、-夕的點(diǎn)電荷。下列說法正確的是()

A.。點(diǎn)和。'點(diǎn)電場強(qiáng)度大小相等

B.。點(diǎn)和o,點(diǎn)電勢相等

C.電子從尸點(diǎn)沿直線運(yùn)動到D,點(diǎn)電勢能增大

D.將試探電荷+夕由萬點(diǎn)沿直線移動到尸點(diǎn),其電勢能先增大后減小

【答案】BD

【詳析】B.由對稱性知平面卬為零等勢面,所以。點(diǎn)和。點(diǎn)電勢相等,故B正確;

A.由點(diǎn)電荷電場強(qiáng)度公式及矢量疊加,可得E0>E。,

故A錯誤;

C.根據(jù)電勢的疊加可知外Y°,化/=。

所以電子從E沿直線運(yùn)動到Q'電勢能減少,故C錯誤;

D.由對稱性知經(jīng).=8尸

沿直線從尸點(diǎn)到U點(diǎn)電勢先升高后降低,所以試探電荷+“從e點(diǎn)沿直線移動到k點(diǎn)的過程,其電勢能先

增大后減小,故D正確。

故選BDo

13.(2025河北?二模)正方體八BCD-EFG"的頂點(diǎn)A處固定著一電荷量為。的正點(diǎn)電荷,頂點(diǎn)G處固

定著一電荷量為。2的負(fù)點(diǎn)電荷,下列說法正確的是()

A.如果。=Q-B、”兩點(diǎn)的電勢一定相等

B.如果儲=Q>C、E兩點(diǎn)的場強(qiáng)定相同

C.即使。工。2,H、尸兩點(diǎn)的電勢也一定相等

D.即使。工。2,D、尸兩點(diǎn)的場強(qiáng)也可能相同

【答案】BC

【詳析】A.因?yàn)樗哉c(diǎn)電荷在B點(diǎn)的電勢較高,而GB>GH,所以負(fù)點(diǎn)電荷在B點(diǎn)的電

勢較高,電勢是標(biāo)量,故8點(diǎn)的耳勢高于”點(diǎn)的電勢,故A錯誤;

B.因?yàn)閮?。2,且電性相反,所以正點(diǎn)電荷在C點(diǎn)的場強(qiáng)等于負(fù)點(diǎn)電荷在E點(diǎn)的場強(qiáng),負(fù)點(diǎn)電荷在C點(diǎn)

的場強(qiáng)等于正點(diǎn)電荷在E點(diǎn)的場強(qiáng),合成后C、E兩點(diǎn)的場強(qiáng)相同,故B正確:

C.因?yàn)锳,=Ab,所以正點(diǎn)電荷在〃、/兩點(diǎn)的電勢相等,GH=GF,所以負(fù)點(diǎn)電荷在〃、廠兩點(diǎn)的電

勢相等,故H、r兩點(diǎn)的電勢相等,故C正確;

D.QIHQZ時,正點(diǎn)電荷在。點(diǎn)的場強(qiáng)不等于負(fù)點(diǎn)電荷在產(chǎn)點(diǎn)的場強(qiáng),負(fù)點(diǎn)電荷在。點(diǎn)的場強(qiáng)不等于正點(diǎn)

電荷在廠點(diǎn)的場強(qiáng),合成后D、尸兩點(diǎn)的場強(qiáng)一定不相同,故D錯誤。

故選BCo

14.(2025?河北唐山?二模)圖示為一個固定點(diǎn)電荷產(chǎn)生的靜電場中的正六邊形,相同的帶電粒子以大小

相同、方向不同的初速度從正六邊形上的A點(diǎn)射出,到達(dá)石、尸兩點(diǎn)的粒子速度大小相同。不計粒子重力

和粒子間相互作用,則下列說法正確的是()

A.。點(diǎn)電勢可能高于。點(diǎn)電勢

B.5點(diǎn)電場強(qiáng)度大小可能大于£點(diǎn)電場強(qiáng)度大小

C.產(chǎn)點(diǎn)電場強(qiáng)度大小可能大于6點(diǎn)電場強(qiáng)度大小

D.A點(diǎn)電勢可能大于8點(diǎn)電勢

【答案】ABD

【詳析】由于粒子到達(dá)反尸兩點(diǎn)速度大小相同,則這兩點(diǎn)電勢相等,故點(diǎn)電荷在石r的中垂線上,無法

判斷電荷正負(fù)及具體位置

AD,由于電荷正負(fù)及具體位置無法確定,C,。兩點(diǎn)、A、8兩點(diǎn)電勢均無法比較,AD正確;

B.由于8、E兩點(diǎn)到電荷距離關(guān)系無法判斷,故無法比較兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度的大小關(guān)系,B正確;

C.由于E、尸兩點(diǎn)到點(diǎn)電荷距離相等,兩點(diǎn)電場強(qiáng)度大小相等,C錯誤。

故選ABDo

三、解答題

15.(2025?河北?三模)如圖所示,在絕緣水平面上有一豎直高度為/?=0.8m的平臺,一個帶正電荷的彈性

小球靜止在平臺邊緣,空間內(nèi)存在著水平向右的勻強(qiáng)電場,彈性小球所受電場力的大小為自身重力大小的

0.5倍。在絕緣水平面上的A點(diǎn)與平臺

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