2020年高考物理練習(xí)題電勢(shì)和電勢(shì)差(含解析)

1、2020 年高考物理練習(xí)題 電勢(shì)和電勢(shì)差（含解析）1.2020 年高考物理練習(xí) 電勢(shì)和電勢(shì)差（含解析）靜電場(chǎng)是_周圍空間存在的一種物質(zhì)；通常用_來描述電場(chǎng)的能的性質(zhì)。答案：靜止電荷；電勢(shì)解析：靜止電荷是周圍空間存在的一種物質(zhì)；電勢(shì)是用來描述電場(chǎng)的能的性質(zhì)的物理量。2.關(guān)于靜電場(chǎng)，下列說法正確的是（ ）a 電勢(shì)等于零的物體一定不帶電b 電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)，電勢(shì)一定為零c 同一電場(chǎng)線上的各點(diǎn)，電勢(shì)一定相等d 負(fù)電荷沿電場(chǎng)線方向移動(dòng)時(shí)，電勢(shì)能一定增加答：d【解析】考察電場(chǎng)和電勢(shì)概念及其電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的關(guān)系，選 d3.關(guān)于靜電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)，下列說法正確的是： （ ）a. 電場(chǎng)強(qiáng)度的方向處處與等

2、勢(shì)面垂直b. 電場(chǎng)強(qiáng)度為零的地方，電勢(shì)也為零c. 隨著電場(chǎng)強(qiáng)度的大小逐漸減小，電勢(shì)也逐漸降低d. 任一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度總是指向該點(diǎn)電勢(shì)降落最快的方向【答案】a d解：電場(chǎng)線與等勢(shì)面處處垂直，而電場(chǎng)強(qiáng)度的方向?yàn)殡妶?chǎng)線的方向，故電場(chǎng)強(qiáng)度的方向與等勢(shì)面 垂直，故 a 正確。電勢(shì)零點(diǎn)可以任意選擇，故電場(chǎng)強(qiáng)度為零的地方，電勢(shì)不一定為零，故 b 錯(cuò) 誤。場(chǎng)強(qiáng)的大小與電場(chǎng)線的疏密有關(guān)，與電勢(shì)的高低沒有關(guān)系，例如負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中，逆著電 場(chǎng)線方向電場(chǎng)強(qiáng)度的大小逐漸減小，而電勢(shì)卻逐漸增大，故 c 錯(cuò)。任一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向總是和 該點(diǎn)的電場(chǎng)線方向一致，而電場(chǎng)線的方向是電勢(shì)降落最快的方向，可知選項(xiàng) d 正確。4.如圖所

3、示，實(shí)線表示某靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線，虛線表示該電場(chǎng)的等勢(shì)面。下列判斷正確的是 （ ）a1、2 兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相等b1、3 兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相等12c1、2 兩點(diǎn)的電勢(shì)相等3 ed2、3 兩點(diǎn)的電勢(shì)相等【答案】d【解析】根據(jù)電場(chǎng)線密處場(chǎng)強(qiáng)大，電場(chǎng)線稀處場(chǎng)強(qiáng)小的特點(diǎn)，1 點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于 2、3 點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)，故 a、b 錯(cuò)誤；根據(jù)沿著電場(chǎng)線電勢(shì)要逐漸降低的原理，1 點(diǎn)的電勢(shì)大于 2、3 點(diǎn)的電勢(shì)，故 c 錯(cuò)誤， d 正確。5.如圖所示，一圓環(huán)上均勻分布著正電荷， x 軸垂直于環(huán)面且過圓心 o. 下列關(guān)于 x 軸上的電場(chǎng) 強(qiáng)度和電勢(shì)的說法中正確的是1 / 72020 年高考物理練習(xí)題 電勢(shì)和電勢(shì)差（含解析）ao 點(diǎn)的電場(chǎng)

4、強(qiáng)度為零，電勢(shì)最低+qb o 點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，電勢(shì)最高xc從 o 點(diǎn)沿 x 軸正方向，電場(chǎng)強(qiáng)度減小，電勢(shì)升高od從 o 點(diǎn)沿 x 軸正方向，電場(chǎng)強(qiáng)度增大，電勢(shì)降低【答案】b【解析】o 點(diǎn)合場(chǎng)強(qiáng)為零，在 o 點(diǎn)右側(cè)每一點(diǎn)合場(chǎng)強(qiáng)方向向右，在 o 點(diǎn)左側(cè)每一點(diǎn)合場(chǎng)強(qiáng)方向向 左，沿電場(chǎng)方向電勢(shì)降低，所以 o 點(diǎn)電勢(shì)最高，選項(xiàng) b 正確；acd 錯(cuò)誤。6.如圖 12 所示，光滑絕緣的水平桌面上，固定著一個(gè)帶電量為+q 的小球 p，帶電量分別為-q 和 +2q 的小球 m 和 n，由絕緣細(xì)桿相連，靜止在桌面上，p 與 m 相距 l，p、m 和 n 視為點(diǎn)電 荷，下列說法正確的是a m 與 n 的距離大于

5、 lb p、m 和 n 在同一直線上c 在 p 產(chǎn)生的電場(chǎng)中，m、n 處的電勢(shì)相同d m、n 及細(xì)桿組成的系統(tǒng)所受合外力為零【答案】bd【解析】由于mn 處于靜止?fàn)顟B(tài)，則mn 的合力為零，即 kpq q 2qq=kl2 x 2nm圖 12，解得 x = 2 l, 那么m、n間距約為0.4l，選項(xiàng)a錯(cuò)；由于mn靜止不動(dòng)，則p對(duì)m 和對(duì)n 的力應(yīng)該在一條直線上，選項(xiàng)b正確；在p產(chǎn)生的電場(chǎng)中，m點(diǎn)的電勢(shì)較高，選項(xiàng)c錯(cuò)；由于mn靜止不動(dòng)，則m、n及細(xì)桿組成的系 統(tǒng)所受合外力為零，則選項(xiàng)d正確。7.關(guān)于靜電場(chǎng)的等勢(shì)面，下列說法正確的是a 兩個(gè)電勢(shì)不同的等勢(shì)面可能相交b 電場(chǎng)線與等勢(shì)面處處相互垂直c 同一

6、等勢(shì)面上各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度一定相等d 將一負(fù)的試探電荷從電勢(shì)較高的等勢(shì)面移至電勢(shì)較低的等勢(shì)面，電場(chǎng)力做正功【答案】b【解析】等勢(shì)面相交，則電場(chǎng)線一定相交，故在同一點(diǎn)存在兩個(gè)不同的電場(chǎng)強(qiáng)度方向，與事實(shí)不 符，故 a 錯(cuò)誤；電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直，b 正確；同一等勢(shì)面上的電勢(shì)相同，但是電場(chǎng)強(qiáng)度不一定 相同，c 錯(cuò)誤；將負(fù)電荷從高電勢(shì)處移動(dòng)到低電勢(shì)處，受到的電場(chǎng)力方向是從低電勢(shì)指向高電勢(shì)， 所以電場(chǎng)力方向與運(yùn)動(dòng)方向相反，電場(chǎng)力做負(fù)功，d 錯(cuò)誤。8.如圖（a），直線 mn 表示某電場(chǎng)中一條電場(chǎng)線，a、b 是線上的兩點(diǎn)。將一帶負(fù)電荷的粒子從 a 點(diǎn)處由靜止釋放，粒子從 a 運(yùn)動(dòng)到 b 過程中的 v-t 圖線如圖（

7、b）所示，設(shè) a、b 兩點(diǎn)的電勢(shì)2 / 7a ba ba b a ba b a ba b a ba b a bb aa b2020 年高考物理練習(xí)題 電勢(shì)和電勢(shì)差（含解析）分別為 j 、 j ，場(chǎng)強(qiáng)大小分別為 e 、 e ，粒子a b a b在 a、 b 兩點(diǎn)的電勢(shì)能分別為 力，則有 （ ）wa、wb，不計(jì)重ma bnvajajbbeaeb圖（a）圖（b）tceaebdwawb【答案】bd【解析】由圖 b 可知，粒子做加速度減小、速度增大的直線運(yùn)動(dòng)，故可知從 a 到 b 電場(chǎng)力減小，則電場(chǎng)強(qiáng)度減小，eaeb，選項(xiàng) b 對(duì) c 錯(cuò)；粒子的動(dòng)能增大，則電勢(shì)能減小，電場(chǎng)力由 a 指向 b，而電場(chǎng)線由

8、 b 指向 a，b 處為高電勢(shì)，故選項(xiàng) a 錯(cuò) d 對(duì)。9.圖中虛線為一組間距相等的同心圓，圓心處固定一帶正電的點(diǎn)電荷。一帶電粒子以一定初速度射入電場(chǎng)，實(shí)線為粒子僅在電場(chǎng)力作 用下的運(yùn)動(dòng)軌跡，a、b、c三點(diǎn)是實(shí)線與虛線的交點(diǎn)。則該粒子 （ ）a bca 帶負(fù)電b 在c點(diǎn)受力最大c 在b點(diǎn)的電勢(shì)能大于在c點(diǎn)的電勢(shì)能d 由a點(diǎn)到b點(diǎn)的動(dòng)能變化大于由b點(diǎn)到c點(diǎn)的動(dòng)能變化答：cd解析：根據(jù)粒子運(yùn)動(dòng)軌跡可知，粒子帶正電，選項(xiàng)a正確；根據(jù)庫侖定律可知，離點(diǎn)電荷最近時(shí)庫 侖力最大，選項(xiàng)b錯(cuò)誤；從b點(diǎn)到c點(diǎn)電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，選項(xiàng)c錯(cuò)誤；同心圓間距相等， 所以a點(diǎn)到b點(diǎn)電勢(shì)差大于b點(diǎn)到c點(diǎn)的電勢(shì)差，所以

9、由a點(diǎn)到b點(diǎn)的動(dòng)能變化大于由b點(diǎn)到c點(diǎn)的動(dòng)能變 化，選項(xiàng)d正確。10. 電場(chǎng)線分布如圖昕示,電場(chǎng)中a、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小分別為已知e 和e , 電勢(shì)分別為 和 ，則ae e ， ce be e ， de e ， ab答案：c解析：本題考查電場(chǎng)、電場(chǎng)線、電勢(shì)，主要考查學(xué)生通過電場(chǎng)線判斷電勢(shì)高低及電場(chǎng)強(qiáng)度的大 小。從電場(chǎng)線的分布看，b處比較密集，故e e ，沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)越來越低，故 ，c選 項(xiàng)正確。11. 如圖所示，在兩等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中，mn 為兩電荷連線的中垂線，a、b、c 三點(diǎn)所在直線 平行于兩電荷的連線，且 a 與 c 關(guān)于 mn 對(duì)稱，b 點(diǎn)位于 mn 上，d點(diǎn)位于兩電荷的連

10、線上。以下判斷正確的是 ab 點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于 d 點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)amb cd3 / 7n2020 年高考物理練習(xí)題 電勢(shì)和電勢(shì)差（含解析）b b 點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)小于 d 點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)c a、b 兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于 b、c 兩點(diǎn)間的電勢(shì)差d 試探電荷+q 在 a 點(diǎn)的電勢(shì)能小于在 c 點(diǎn)的電勢(shì)能答案：bc解析：根據(jù)等量同種電荷的電場(chǎng)線分布可知 b 點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)小于 d 點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)，b 正確，a 錯(cuò)誤；由對(duì)稱性可知 a、b 兩點(diǎn)的電勢(shì)差等于 b、c 兩點(diǎn)間的電勢(shì)差，c 正確；mn 左側(cè)電勢(shì)大于零，而右側(cè)小于零所以試 探電荷q 在 a 點(diǎn)的電勢(shì)能大于在 c 點(diǎn)的電勢(shì)能，d 錯(cuò)誤。12. 空間中 p、q 兩點(diǎn)處各固定一個(gè)點(diǎn)電荷，其中 p

11、 點(diǎn)處為正點(diǎn)電荷，p、q 兩點(diǎn)附近電場(chǎng)的等勢(shì) 面分布如題 20 圖所示，a、b、c、d 為電場(chǎng)中的四個(gè)點(diǎn)。則ap、q 兩點(diǎn)處的電荷等量同種adba 點(diǎn)和 b 點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同 cc 點(diǎn)的電勢(shì)低于 d 點(diǎn)的電勢(shì)bqpcd負(fù)電荷從 a 到 c，電勢(shì)能減少答：d解析：由等勢(shì)面分布知道是兩個(gè)等量異種電荷，a錯(cuò)；對(duì)稱的a點(diǎn)和b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相同但方向不同， b錯(cuò)；離正電荷近處的電勢(shì)高， c 錯(cuò)；負(fù)電荷從 a 到c ，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減兩個(gè)等量異種電荷的電場(chǎng)線和等勢(shì)面少，選項(xiàng)d正確。13. 如圖所示，在 x 軸上相距為 l 的兩點(diǎn)固定兩個(gè)等量異種電荷+q、-q，虛線是以+q 所在點(diǎn)為圓 心、l/2

12、為半徑的圓，a、b、c、d 是圓上的四個(gè)點(diǎn)，其b中 a、c 兩點(diǎn)在 x 軸上，b、d 兩點(diǎn)關(guān)于 x 軸對(duì)稱，下列ac說法正確的是（ ）+q-qxa、b、d 兩點(diǎn)處的電勢(shì)相同db、 四個(gè)點(diǎn)中 c 點(diǎn)處的電勢(shì)最低c、 b、d 兩點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度相同d、 將一試探電荷+q 沿圓周由 a 點(diǎn)移至 c 點(diǎn)，+q 的電勢(shì)能減小答案：abd。解析：b、d 是+q 電荷的等勢(shì)面上的兩點(diǎn)，兩點(diǎn)關(guān)于 x 軸對(duì)稱，對(duì)于-q 兩點(diǎn)的電勢(shì)相等，即從 b 把電荷移到 d，兩電荷都不做功，故 a 選項(xiàng)正確；四個(gè)點(diǎn)均在+q 電荷的等勢(shì)面上，c 離-q 電荷最4 / 72020 年高考物理練習(xí)題 電勢(shì)和電勢(shì)差（含解析）近，故電荷

13、 c 的電勢(shì)最低，b 選項(xiàng)正確；b、d 兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度是兩電荷的電場(chǎng)的疊加，但方向不同，故 c 選項(xiàng)錯(cuò)誤；試探電荷+q 沿圓周由 a 移至 c 點(diǎn)，電荷+q 不做功，但電荷-q 作正功，故電勢(shì) 能減小，選項(xiàng) d 正確。14. 兩個(gè)相同的負(fù)電荷和一個(gè)正電荷附近的電場(chǎng)線分布如圖所示。 c 是兩負(fù)電荷連線的中點(diǎn)，d 點(diǎn) 在正電荷的正上方，c、d 到正電荷的距離相等，則 （ acd ）(a)a 點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比 b 點(diǎn)的大 (b)a 點(diǎn)的電勢(shì)比 b 點(diǎn)的高 (c)c 點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比 d 點(diǎn)的大 (d)c 點(diǎn)的電勢(shì)比 d 點(diǎn)的低b da c解析：由圖知，a 點(diǎn)處的電場(chǎng)線比 b 點(diǎn)處的電場(chǎng)線密集，c 點(diǎn)處的

14、電場(chǎng)線比 d 點(diǎn)處的電場(chǎng)線密集，所以選項(xiàng) a、c 正確；過 a 點(diǎn)畫等勢(shì)線，與 b 點(diǎn)所在電場(chǎng)線的交點(diǎn) 在 b 點(diǎn)沿電場(chǎng)線的方向上，所以 b 點(diǎn)的電勢(shì)高于 a 點(diǎn)的電勢(shì)，故 b 錯(cuò)誤；同理可得 d 點(diǎn)的電勢(shì)高于 c 點(diǎn)的電勢(shì)，故 d 正確。15. 如圖，在正電荷 q 的電場(chǎng)中有 m、n、p 和 f 四點(diǎn)，m、n、p 為直角三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，f 為mn 的中點(diǎn)， m =30o，m、n、p、f 四點(diǎn)處的電勢(shì)分別用j 、j 、j 、 j 表示，已知m n p fj =j ， j =j，點(diǎn)電荷 q 在 m、n、p 三點(diǎn)所在平面內(nèi)，則（ ）m n p fa、 點(diǎn)電荷 q 一定在 mp 連線上b、 連線

15、pf 一定在同一個(gè)等勢(shì)面上c、 將正試探電荷從 p 點(diǎn)搬運(yùn)到 n 點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功fnd、jp大于jmm p【答案】ad【解析】任意兩個(gè)等勢(shì)點(diǎn)連線的垂直平分線都指向點(diǎn)電荷，根據(jù)題 意，點(diǎn)電荷 q 必在 mn 的中垂線和 pf 的中垂線的交點(diǎn)處，過 f 作 mn 的垂直平分線交 mp 于 o 點(diǎn)，由幾何關(guān)系可知 on 恰好垂直平分 pf，故點(diǎn)電荷 q 一定位于 o 點(diǎn)，選項(xiàng) a 項(xiàng)正確；正點(diǎn)電荷的等勢(shì)面 是以點(diǎn)電荷為圓心的同心圓，即等勢(shì)面不是直線而是球面，可知 bmfonp項(xiàng)錯(cuò)誤；因?yàn)槭钦姾尚纬傻碾妶?chǎng)，將正電荷從 p 點(diǎn)搬運(yùn)到 n 點(diǎn)，遠(yuǎn)離場(chǎng)源正電荷，電場(chǎng)力做正 功，c 項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)幾何關(guān)系可

16、得 opom，距離場(chǎng)源正電荷越遠(yuǎn)電勢(shì)越低，所以 p 點(diǎn)電勢(shì)大于 m 點(diǎn)電勢(shì)，選項(xiàng) d 對(duì)。16. 如圖所示，在平面直角 中，有方向平行于坐標(biāo)平面的勻強(qiáng)電場(chǎng)，其中坐標(biāo)原點(diǎn) 0 v，點(diǎn) a 處的電勢(shì)為 6 v, 點(diǎn) b 處的電勢(shì)為 3 v, 則y(cm)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為b（0, 3）o處的電勢(shì)為5 / 7oa（6,0）x(cm)11 21 21 212020 年高考物理練習(xí)題 電勢(shì)和電勢(shì)差（含解析）a. 200v/m b.c. 100 v/m d.答: a200 3 v/m100 3 v/m解析：延長(zhǎng) ab 到 c，使 bc =ab，過 c 作 cd 垂直 ao 交延長(zhǎng)線于 d ，如圖示。由圖可知

17、 cd 的長(zhǎng)度c0ve3vb是 2 3 cm，de 長(zhǎng)為 3cm,即 d 到 co 的 0v 等勢(shì)d306v線的電場(chǎng)線方向距離，-6v18題解析圖o 0vae =u 6v= =200v/md 3cm。17. 兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷位于x軸上，相對(duì)原點(diǎn)對(duì)稱分布，正確描述電勢(shì)隨位置x變化規(guī)律的是圖+ + +o x o x o x o xabcd答案：a解析：本題考查等量異種點(diǎn)電荷的等勢(shì)面分布。根據(jù)靜電場(chǎng)知識(shí)：電場(chǎng)線從正電荷出發(fā)終止于無 窮遠(yuǎn)處，且沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)越來越低，故越靠近正點(diǎn)電荷的位置電勢(shì)越高，越靠近負(fù)電電荷 的位置電勢(shì)越低，電勢(shì)是標(biāo)量，正值一定大于負(fù)值，故若取兩電荷連線的中垂面為零勢(shì)能面，

18、則 靠近負(fù)電電荷的電勢(shì)均為負(fù)值，靠近正電荷的電勢(shì)均為正值，故a正確。當(dāng)然也可以將等勢(shì)面與地 理的“等高線”進(jìn)行類比，正點(diǎn)電荷處于正立的山口處，負(fù)電荷處于倒立的山口處，顯然a正確。18.（1）靜電場(chǎng)可以用電場(chǎng)線和等勢(shì)面形象描述。a請(qǐng)根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義和庫侖定律推導(dǎo)出點(diǎn)電荷 q 的場(chǎng)強(qiáng)ss表達(dá)式；eb點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線和等勢(shì)面分布如圖所示，等勢(shì)面 s 、s 到點(diǎn)電荷的距離分別為 r 、r 。我們知道，電場(chǎng)線的疏密反映了空間區(qū)域電場(chǎng)強(qiáng)度的大小。請(qǐng)計(jì)算 s 、s 上單位面積通過的電場(chǎng)線條數(shù)之比 n n 。1 2（2）觀測(cè)宇宙中輻射電磁波的天體，距離越遠(yuǎn)單位面積接收的電磁波功率越小，觀測(cè)越困難。為 了收集足夠強(qiáng)的來自天體的電磁波，增大望遠(yuǎn)鏡口徑是提高天文觀測(cè)能力的一條重要途徑。2016 年 9 月 25 日，世界上最大的單口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡 fast 在我國(guó)貴州落成啟用，被譽(yù)為“中國(guó)天 眼”。fast 直徑為 500 m，有效提高了人類觀測(cè)宇宙的精度和范圍。a