2024-2025學(xué)年教科版高二物理上學(xué)專項復(fù)習(xí):電場力的性質(zhì)【考題猜想】解析版_第1頁
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文檔簡介

專題02電場力的性質(zhì)

考點題型歸納

【題型01點電荷周圍的場強】................................................................1

【題型02割補法求電場強度】................................................................4

【題型03勻強電場】.........................................................................7

【題型04電場強度的疊加】.................................................................10

【題型05根據(jù)電場線的疏密比較電場的強弱】................................................13

【題型06等量同種電荷周圍電場和電勢的分布】..............................................15

【題型07等量異種電荷周圍電場和電勢的分布】.............................................20

【題型08不等量點電荷周圍電場和電勢的分布】.............................................26

考點題型訓(xùn)練

【題型01點電荷周圍的場強】

1.(23-24高一下?湖南婁底?期末)如圖所示,水平直線上有A、。、3三點,BO=2AO,空間存在著豎直

方向上的勻強電場(圖中未畫出)。若將一個電荷量為-。的點電荷放在A點,則。點的場強大小為用;若

將這個電荷量為-。的點電荷放在B點,則。點的場強大小變?yōu)楹?,則勻強電場的場強大小為()

.B--------?---A.

【答案】C

【詳解】電荷量為-。的點電荷放在A點時,設(shè)它在。點產(chǎn)生的場強大小為線,設(shè)AO=r

則根據(jù)庫侖定律耳=后2

r

由題意可知耳=小琢+E?

-。的點電荷放在3點時,由于BO=2AO=2r

根據(jù)庫侖定律,則它在。點產(chǎn)生的場強大小為耳,則£=左去=?

由題意可知當(dāng)=E2

聯(lián)立可得E=J等盧

故選Co

2.(23-24高一下?江蘇南京?期末)如圖甲所示,真空中Ox坐標(biāo)軸上的。點放有一個點電荷Q,坐標(biāo)軸上

A點坐標(biāo)為0.1m,在A、8兩點放兩個電荷量不同均帶正電的試探電荷,A、8兩點的試探電荷受到靜電力

的方向都跟無軸正方向相同,靜電力的大小尸跟試探電荷電荷量q的關(guān)系分別如圖乙中直線。、6所示。下

列說法正確的是(

?AO0BA

0x/m

A.8點的電場強度大小為0.25N/C

B.A、B點的電場強度的大小之比為4:1

C.點電荷。是負(fù)點電荷

D.2的位置坐標(biāo)為0.4m

【答案】D

【詳解】ABC.根據(jù)題意,由圖乙可知,A、3點的電場強度的大小分別為

4x10-4IxlQ-4

N/C=4X105N/C,E=N/C=0.25X105N/C

1x109B4x10-

則A、2點的電場強度的大小之比為16:1,由于在A、2兩點放兩個電荷量不同均帶正電的試探電荷,A、B

兩點的試探電荷受到靜電力的方向都跟無軸正方向相同,則點電荷。為正電荷,故ABC錯誤;

D.設(shè)2的位置坐標(biāo)為乙,由點電荷場強公式石=華可得以=黑,/=華

F0.1

代入數(shù)據(jù)解得%=0.4m

故D正確。

故選Do

3.(23-24高一下?河北?期末)絕緣水平面內(nèi)某處隱藏一帶電體(視為點電荷),如圖所示,將電荷量為q

的正試探電荷放在。點時,試探電荷所受靜電力的大小為4尸、方向向右(沿x軸正方向),將試探電荷向

右移動至到。點距離為d的A點時,試探電荷所受靜電力的大小為反方向向右。靜電力常量為也不考慮

其他電場的影響。下列說法正確的是()

^FF

?---------A?AAX

OdA

A.帶電體帶負(fù)電

B.。點的電場強度大于A點的電場強度

C.帶電體在A點右側(cè)到A點距離為d的位置

D.帶電體的電荷量為半

kq

【答案】BD

【詳解】AC.由于試探電荷(帶正電)在。、A兩點所受靜電力方向均向右,且試探電荷在A點所受靜電力小

于它在。點所受靜電力,因此帶電體帶正電,且在。點的左側(cè),故AC錯誤;

B.O點距離帶電體較近,則。點的電場強度大于A點的電場強度,故B正確;

D.設(shè)帶電體的電荷量為。,帶電體到A點的距離為s,根據(jù)庫侖定律有4尸=左?,F(xiàn)=k-^

s(s+d)

解得。=罕

kq

故D正確。

故選BD。

4.(多選)(23-24高一下?湖北咸寧?期末)在真空中,一點電荷在M、N兩點產(chǎn)生的電場場強方向如圖所

示,已知M、N兩點連線上中點位置的電場強度大小為72N/C,IRsin53°=0.8,cos53°=0.6,則()

A.該點電荷為負(fù)電荷B.N點電勢高于M點電勢

C.N點的電場強度大小為E=50N/CD.N點的場強與〃點的電場強度大小之比為4:3

【答案】BC

【詳解】AB.反向延長兩場強方向,交點。為帶正電的場源電荷位置,如下圖所示,沿電場線方向電勢逐

漸降低,所以N點電勢高于M點電勢,故A錯誤,B正確;

CD.C為MN的中點,設(shè)NC=MC=OC=a,則C點場強展=左¥=72N/C

a

則N點場強

華=50N/CM點場強

ENk------------------7

(2acos53°)

與"而%=11與N點的場強與“點的電場強度大小之比為16:9,選項C正確,D錯誤。

故選BCo

【題型02割補法求電場強度】

5.(23-24高一下?湖南長沙?期末)均勻帶電的球殼在球外空間產(chǎn)生的電場等效于電荷集中于球心處產(chǎn)生的

電場。如圖所示,在半球面上均勻分布正電荷,總電荷量為4,球面半徑為R,C。為通過半球頂點與球

心。的軸線,在軸線上有M、N兩點,OM=ON=2R。已知M點的場強大小為E,則N點的場強大小為

kq

B.

4F

D.盤-E

【答案】A

【詳解】在半球面AB右側(cè)填補一個與42完全相同的半球面,則這個球殼在河、N兩點產(chǎn)生的電場強度相

等,均為4=%爵=條

由于半球面在M點的場強大小為E,則右側(cè)填補的半球面在M點產(chǎn)生的電場強度為E、=E「E=1-E

2/v

根據(jù)對稱性可知,半球面A8在N點的場強大小與右側(cè)填補的半球面在M點產(chǎn)生的場強大小相等,即N點

的場強大小為&=4=黑-E

2A

故選Ao

6.(23-24高一下?浙江杭州?期末)均勻帶電的球殼在球外空間產(chǎn)生的電場等效于電荷集中于球心處產(chǎn)生的

電場。如圖所示,一半徑為R的球殼表面均勻帶有正電荷,電荷量為弱,。為球心,直線乃是過球殼中心

的一條水平線,球殼表面與直線漏交于C、。兩點,直線湖上有兩點尸、Q,且PC=OQ=R?,F(xiàn)垂直于

CD將球面均分為左右兩部分,并把右半部分移去,左半球面所帶電荷仍均勻分布,此時尸點電場強度大小

D.旦-E

輸E2R-

【答案】D

【詳解】先將帶電球體補全,一半徑為R的球體表面均勻帶有正電荷,電荷量為%,在球外空間產(chǎn)生的電

場等效于電荷集中于球心處產(chǎn)生的電場,則在尸、。兩點所產(chǎn)生的電場為=左義

(2R)2K

左半球面所帶電荷在尸點的電場強度大小為E,由對稱性可知去掉的右半球面所帶電荷在。點的電場強度

大小為E,則與=耳-石=左券一E

故選Do

7.(22-23高二上?安徽六安?開學(xué)考試)半徑為R的絕緣細(xì)圓環(huán)固定在圖示位置,圓心位于。點,環(huán)上均勻

分布著電量為。的正電荷。點A、B、C將圓環(huán)三等分,取走A、8處兩段弧長均為"的小圓弧上的電荷。

將一點電荷q置于OC延長線上距。點為2R的。點,。點的電場強度剛好為零。圓環(huán)上剩余電荷分布不變,

A.負(fù)電荷,q=

20,2B正電荷'

RR

C.正電荷,4=也色D.負(fù)電荷,q=26。"

兀RnR

【答案】A

【詳解】取走A、8處兩段弧長均為AL的小圓弧上的電荷,根據(jù)對稱性可知,圓環(huán)在。點產(chǎn)生的電場強度

為與A在同一直徑上的4和與B在同一直徑上的8/產(chǎn)生的電場強度的矢量和,如圖所示:

2AL

因為兩段弧長非常小,故可看成點電荷,則有",2AI

由圖可知,兩場強的夾角為120。,則兩者的合場強為石=與=女

根據(jù)O點的合場強為0,則放在。點的點電荷帶負(fù)電,大小為E'=E=Z舞

根據(jù)哥=云q

(2對

聯(lián)立解得4=跑第

nR

故選A。

8.(2023?河北?模擬預(yù)測)已知均勻帶電薄殼外部空間電場與其上電荷全部集中在球心時產(chǎn)生的電場一樣,

內(nèi)部空間的電場處處為0.如圖所示為一帶電量為+Q,半徑為廠的均勻帶電球殼,以球心為坐標(biāo)原點,建

立3軸,其中A點為殼內(nèi)一點,8點坐標(biāo)為2R,靜電力常量為上下列說法正確的是()

A.將+4的試探電荷由殼內(nèi)A點移到。點,試探電荷的電勢能減小

B.在圓心。處放一個電量為-2。的點電荷,球殼外表面帶電量仍為+Q

C.在+R處取走極小的一塊面積AS,。點場強大小為后=學(xué)維

D.在圓心。正上方處取走極小一塊面積AS,2點場強大小為E=寒箋

【答案】C

【詳解】A.殼內(nèi)場強處處為0,故移動試探電荷不做功,A錯誤;

B.在圓心。處放一個電量為-2。的點電荷,由于靜電感應(yīng),球殼內(nèi)表面感應(yīng)出+2。的電荷,則球殼外表面

的電荷量為-。,B錯誤;

C.在+R處取走極小一塊面積AS,根據(jù)對稱性,在-R處極小一塊面積的電荷產(chǎn)生的電場

丘女AS八kQ\S

C正確;

D.整個球殼在B點的電場片=祟

4A

水平向右,在圓心O正上方處取走極小一塊面積AS在8點的場強為與

方向斜向右下,用與E?矢量作差即為8點電場強度,D錯誤。

故選C。

【題型03勻強電場】

9.(23-24高三上?北京朝陽?期末)有人認(rèn)為在兩個帶電導(dǎo)體之間可以存在如圖所示的靜電場,它的電場線

相互平行,間距不等。關(guān)于此“靜電場",下列說法正確的是()

~~a*

b

A.該電場一定存在,是個特殊的勻強電場

B.該電場一定存在,可以通過兩個勻強電場疊加產(chǎn)生

C.根據(jù)圖中小。兩點電場強度方向相同,大小不同,可判斷該電場不存在

D.通過試探電荷沿不同路徑從圖中。點移動到b點,電場力做功不同,可判斷該電場不存在

【答案】D

【詳解】A.電場線相互平行,說明電場中各點場強方向相同,而電場線間距不等說明電場中各點場強大小

不是處處相等,不是勻強電場,故A錯誤;

B.將兩個勻強電場疊加,獲得的電場仍為勻強電場,故B錯誤;

C.如果存在這樣的電場,根據(jù)等勢面的特點,它的等勢面收、"應(yīng)該如下圖所示

a,d兩點的電勢差ad應(yīng)該等于c、。兩點的電勢差U出即“產(chǎn)Us

從圖中可以看出,a、d兩點的距離等于c、b兩點的距離,ad處的場強大于仍處的場強。根據(jù)U=Ed

可得Uad>Ucb

所以這樣的電場不可能存在,但等勢面上各點的場強不一定大小相等,故c錯誤;

D.如下圖所示

粒子沿兩個不同的路徑,從和從電場力做功不相同(Uad>Ucb),即電場力做功與路徑

有關(guān),違背了靜電場的基本性質(zhì),所以這樣的電場不可能存在,故D正確。

故選D。

10.(23-24高二上?福建泉州?期末)如圖,真空中存在一水平向右的勻強電場,兩個帶等量異種電荷的小

球A和B用相同的絕緣細(xì)繩懸掛在水平天花板下,兩細(xì)繩都恰好豎直,此時A、B間的距離為L。兩小球都

可視為點電荷,所帶電荷量的絕對值都為Q,靜電力常量為左。求:

(1)兩球之間的庫侖力大小產(chǎn);

(2)勻強電場的電場強度大小E。

【詳解】

解:(1)由庫侖定律得A、B之間的庫侖力為尸=4:

(2)設(shè)勻強電場的電場強度大小為E,則A、B在水平方向受力平衡,則有。石=%今

整理可得石=筆

11.(23-24高二上?四川成都?期中)如圖所示,質(zhì)量為L2kg,帶電量q=+lxlO-3c的物塊放在傾角為夕=37。

的斜面上(斜面固定)的底部,在與斜面成夕=37。角斜向上的勻強電場E=L6X104N/C作用下由靜止沿斜

面向上運動,物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)〃=0.5,物塊運動1.5s時撤去勻強電場,斜面足夠長,物體可視

為點電荷,重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,不計空氣阻力。求:

(1)撤去勻強電場瞬間,物體的速度為多大;

(2)物塊沿斜面能上升的最大距離。

【答案】([)7m/s;(2)7.7m

【詳解】(1)設(shè)電場力大小為凡則P=E4=16N

設(shè)勻強電場作用時物塊的加速度大小為4,根據(jù)牛頓第二定律有

Fcos37°-N(mgcos37°-Fsin37°)-mgsin37°=max

14

解得q=—m/s2

14

根據(jù)勻變速直線運動速度與時間的關(guān)系可得撤去拉力前瞬間物塊的速度大小為M=〃/=§xl.5=7m/s

1114

(2)電場作用期間物塊的位移大小為玉=-x—xl.52=5.25m

t八上、+f、rsin37°+umgcos37°八

撤去電場后,物1塊的加速度大小r為%--------匕芭------=10m/sz22

m

v272

物塊繼續(xù)沿斜面滑行的位移大小為馬=六=—=2.45m

2%2x10

則物塊沿著斜面上升的總距離為%=%+%=7.7m

12.(23?24高二上?廣東江門?期中)用細(xì)線將質(zhì)量為根=4xl0-3kg的帶電小球尸懸掛在o點下,當(dāng)空中有

方向為水平向右,大小為E=1X1()4N/C的勻強電場時,小球靜止后細(xì)線與豎直方向成37。角。(sin37o=0.6,

cos37°=0.8,g取10m/s2)

(1)請畫出小球的受力分析圖,并分析小球所帶電荷的電性

(2)求小球的帶電量q

(3)求細(xì)線的拉力

【答案】(1)受力分析圖見詳解,小球帶正電;(2)3x10-6。;(3)0.05N

【詳解】(1)小球受力如圖

小球受到電場力尸的方向與電場強度E的方向相同,因此小球帶正電

F

(2)小球受力平衡,根據(jù)電場強度定義和平衡條件有E=—,尸=mgtan37。

q

聯(lián)立解得小球的電荷量為4=”始個37°=3x102

(3)細(xì)線的拉力為^=TU=0.05N

cos37°

【題型04電場強度的疊加】

13.(23-24高一下?山東荷澤?期末)如圖所示,等量異種點電荷+外-4分別固定在以。為圓心的半圓弧直

徑。、b兩點,此時。點的電場強度為心;若萬點的負(fù)電荷固定不動,而將。點的正電荷沿圓弧逆時針轉(zhuǎn)過

60。后固定在c點時,此時。點的電場強度為心,則耳與E2之比為()

A.2回1B.102

c.2:73D.73:2

【答案】C

【詳解】依題意得,每個點電荷在。點產(chǎn)生的場強大小為g,當(dāng)。點處的點電荷移至c點時,。點場強,

由幾何關(guān)系可知,合場強大小為E,=2X"XCOS30O=3

222

所以耳:耳=2:g

故選Ca

14.(23-24高一下?黑龍江牡丹江?期末)如圖所示,。為半徑為R的正六邊形外接圓的圓心,在正六邊形

的一個頂點放置一帶電荷量為+q的點電荷,其余頂點分別放置帶電荷量均為口的點電荷。則圓心。處的場

強大小為()

2kq3kq

【答案】B

【詳解】根據(jù)點電荷的電場強度公式得,點電荷2、5在。點的合電場強度等于零,點電荷3、6在。點的

合電場強度等于零,點電荷工、4在。點的合電場強度為E=A條x2=^

則圓心。處的場強大小為學(xué)。

故選Bo

-q

4

15.(多選)(23-24高一下?遼寧?期末)如圖所示,五個點電荷電荷量大小均為q,其中一個電性為負(fù),分

別位于正五邊形的頂點上,頂點與幾何中心。間距離為廣,則幾何中心。處電場強度為()

A.方向沿負(fù)電荷與圓心。連線指向負(fù)電荷

B.方向沿負(fù)電荷與圓心。連線指向圓心0

C.£=*

r

D.E=2k2

r

【答案】AD

【詳解】假設(shè)將負(fù)點電荷換成電荷量相等的正點電荷,則。處電場強度為0;可知圖中四個正點電荷在。

處的合電場強度方向由。指向負(fù)電荷,大小為耳=嚕

而圖中負(fù)點電荷在。處的電場強度方向由。指向負(fù)電荷,大小為&=*

故幾何中心。處電場強度方向沿負(fù)電荷與圓心。連線指向負(fù)電荷,大小為E=£+用=2后烏

r

故選ADo

16.(多選)(23-24高一下?吉林?期末)如圖所示,A、B、C、。是正方形的四個頂點,在A、B、C三點

放有電荷量都為+4的點電荷,正方形的兩條對角線AC、3。相交于。點,則關(guān)于。點和。點的電場強度和

電勢的判斷,以下說法正確的是()

D、--------?4

1'、、O/\

'X

\/\\

C?-----------⑥B

A.。點電場強度大于。點的電場強度

B.。點電場強度小于。點的電場強度

C.D點電勢高于。點的電勢

D.。點電勢低于。點的電勢

【答案】BD

【詳解】AB.令正方形的邊長為。,根據(jù)電場強度的疊加原理有

(2^+1)^

En=2左烏cos45°+k——--=

2a2

則有&<E。

故A錯誤,B正確;

CD.在正點電荷產(chǎn)生的電場中,所有點的電勢都大于零,且離正點電荷越近,電勢越高,再根據(jù)點電荷電

場中某點的電勢等于各點電荷在該點電勢的代數(shù)和,可知為<%

故C錯誤,D正確。

故選BDo

【題型05根據(jù)電場線的疏密比較電場的強弱】

17.(22-23高一下?江蘇南京?期末)某同學(xué)制作了一除塵裝置,裝置由帶正電的圓筒。和帶負(fù)電的線狀電

極尸組成。由于制作失誤線狀電極偏離圓心,形成如圖所示的電場線。若AP=BP=BC,且A、B、C三點

和電極尸在一條直線上,則()

A.A、B兩點電場強度相等

B.A點的電勢比B點電勢高

C.帶負(fù)電的粉塵從2點運動到C點電場力做負(fù)功

D.UBP=UCB

【答案】B

【詳解】A.由題圖電場線的分布特點可以看出,A點附近電場線密集,2點附近電場線稀疏,所以A點電

場強度大于2點電場強度,故A錯誤;

B.由電場線疏密程度可以看出,AP間平均場強大于2尸間平均場強,又AP=BP,由"=切知AP間電勢

差大于8P間電勢差,結(jié)合電場線方向有

所以A點電勢高于B點電勢,故B正確;

C.帶負(fù)電的粉塵從8點運動到C點,電場力與運動方向相同,都向右,電場力做正功,故C錯誤;

D.由于電場線的疏密程度可知,8尸間的平均場強大于C8間的平均場強,又BP=BC,根據(jù)U=可知,

UBP>UCB,故D錯誤。

故選B。

18.(22-23高二上?河南鄭州?期中)某靜電場的電場線分布如圖所示,下列說法正確的是()

A.6點的電場強度大于d點的電場強度

B.c點的電勢低于6點的電勢

C.若將一試探電荷+q由。點靜止釋放,它將沿電場線運動到6點

D.。點和6點的電場強度的方向相同

【答案】A

【詳解】AD.根據(jù)電場線的疏密程度反映電場的強弱,6點的電場線比d點的電場線密,即6點的電場強度

大于d點的電場強度;。點和6點的切線方向不同,即兩點的電場強度的方向不同,故A正確,D錯誤;

B.沿著電場線,電勢逐漸降低,結(jié)合等勢面和電場線垂直,則知c點的電勢高于6點的電勢,故B錯誤;

C.將一試探電荷+q由。點釋放,根據(jù)場強方向的規(guī)定可知,受與場強方向相同的電場力,它將右上方做曲

線運動,而不是沿電場線運動到6點,故C錯誤。

故選A?

19.(多選)(23-24高二上?四川成都?期中)某帶電粒子僅在電場力作用下由A點運動到3點。如圖所示,

實線為電場線,虛線為粒子的運動軌跡,由此可以判定()

A.粒子在A點的加速度大于它在8點的加速度

B.粒子在A點的動能大于它在B點的動能

C.粒子在A點的電勢能小于它在B點的電勢能

D.電場中A點的電勢低于3點的電勢

【答案】BC

【詳解】A.A點附近的電場線比2點附近的電場線稀疏,所以A點的電場強度小于3點的電場強度,粒子

在A點所受電場力小于它在B點所受電場力,由a=我可知粒子在A點的加速度小于它在B點、的加速度,

m

故A錯誤;

BC.粒子所受電場力方向一定指向軌跡的凹側(cè),且與電場線的切線共線,由此可判斷粒子帶負(fù)電,電場力

與速度成鈍角,且只有電場力對粒子做負(fù)功,電勢能增大,動能減小,即A點的電勢能小于它在8點的電

勢能,粒子在A點的動能大于它在B點的動能,故BC正確;

D.根據(jù)沿電場線方向電勢降低可知A點電勢高于2點電勢,故D錯誤。

故選BCa

20.(多選)(23-24高二下?廣東韶關(guān)?期末)某小組在實驗室進(jìn)行平行板電容器特性研究時,不小心轉(zhuǎn)動

其中一極板而使其發(fā)生傾斜,已知兩板帶有等量異種電荷,則兩極板之間的電場線分布情況及電場強度大

小可能正確的是()

C.EA>EB

【答案】AC

【詳解】AB.根據(jù)題意可知,兩板間電勢差相等,從左到右板間距離增大,根據(jù)£=二

a

可知,場強越來越小,電場線越來越稀疏,平行板電容器中,極板分別是等勢體,所以電場線始終與兩板

垂直,故A正確,B錯誤;

CD.根據(jù)電場線的疏密程度可知,A、B兩點的場強大小關(guān)系為故C正確,D錯誤。

故選AC,

【題型06等量同種電荷周圍電場和電勢的分布】

21.(23-24高一下?重慶?期末)如圖所示,平面內(nèi)直線和MN垂直相交于。點,A、2關(guān)于。點對稱。

M、N關(guān)于。點對稱,C是A。的中點,。是的中點,則下列說法正確的是()

?M

I

I

I

I

A.一一爸一一?!环健w

‘N

A.若將電荷量為+。的點電荷放置在。點,則C、M、。、N四點的電場強度相同

B.若將電荷量為+Q和的點電荷分別放置在A點和3點,則C、。兩點電場強度方向相反

C.若在C點和。點分別放置等量同種點電荷,一電子從。點沿直線運動到N點的過程中所受靜電力的

大小是一直減小的

D.若在C點和。點分別放置等量正點電荷,一電子從加點由靜止釋放,電子將在M、N間做往返運

【答案】D

【詳解】A.若將電荷量為+。的點電荷放置在。點則C、M、D、N四點的電場強度方向不同,A錯誤;

B.若將電荷量為+。和的點電荷分別放置在A點和B點,由等量異種點電荷電場中電場線分布的對稱性

可知,C、D兩點的電場強度大小相等,方向均由A指向3,B錯誤;

C.若在C點和。點分別放置等量同種的點電荷,則。點的電場強度是零,從。點沿CQ的中垂線經(jīng)過N

點到無限遠(yuǎn)處,電場強度大小從零先增大,再減小到零,則電子從。點沿直線運動到N點的過程中,所受

靜電力的大小可能是一直增大的,也可能是先增大后減小的,C錯誤;

D.若在C點和£>點分別放置等量正點電荷,則連線的中垂線上,關(guān)于。點對稱的兩點電場強度等大反

向,所以電子在間與ON間受力具有對稱性,都指向。點所以將一電子從M點由靜止釋放,電子將在

M,N間做往返運動,D正確。

故選D。

22.(23-24高一下?重慶江北?期中)兩個等量同種點電荷的電場線如圖所示,圖中電場線上下左右均對稱,

點P、。,點/、N,點、R、S關(guān)于兩點電荷連線的中點。對稱,則()

A.P、。兩點電場強度相同

B.M、N兩點電場強度相同

C.在兩點電荷連線的中垂線上。點電場強度最小

D.在R點放一個帶負(fù)電小球,小球會向。點做勻加速直線運動

【答案】C

【詳解】A.根據(jù)電場的矢量疊加可知,尸、。兩點電場強度大小相等,方向相反,故A錯誤;

B.根據(jù)電場的矢量疊加可知,M、N兩點電場強度大小相等,方向相反,故B錯誤;

C.兩正點電荷在。點的電場強度大小相等,方向相反,根據(jù)電場的矢量疊加可知,。點合電場強度為零,

在兩正點電荷連線的中垂線上除。點外,電場強度均大于零,故在兩點電荷連線的中垂線上。點電場強度

最小,故C正確;

D.在R點放一個帶負(fù)電小球,小球受到向下的電場力,小球會向。點運動,由于兩正點電荷連線的中垂線

上不是勻強電場,小球做的是變加速直線運動,故D錯誤。

故選Co

23.(23-24高二上?河北保定?期中)如圖所示,邊長均為a的兩個正四面體Abed和其中6cd面完全

重合,。點為6cd面中心,兩帶電荷量均為+。的點電荷分別置于A、8兩頂點,則()

A.b、c、d三點的電場強度相同

B.b、c、d三點的電勢相等

C.將一正試探電荷從。點沿直線移動到。點,其所受電場力一定逐漸增大

D.將一正試探電荷從6點沿叼直線移到1點的過程中,電場力始終不做功

【答案】B

【詳解】A.根據(jù)等量同種電荷周圍電場線分布可知,6、c、1三點的電場強度大小相等,方向不同,故A

錯誤;

B.三點到兩電荷的距離均相等,根據(jù)對稱性及等量同種電荷周圍電勢分布可知,三點的電勢相等,故B正

確;

C.等量同種電荷連線中垂線上,從中間到兩邊電場強度先增大后減小,所以將一正試探電荷從b點沿直線

移動到。點,其所受電場力可能先增大后減小,故C錯誤;

D,將一正試探電荷從b點沿6d直線移到d點的過程中,庫侖斥力先做負(fù)功后做正功,故D錯誤。

故選Bo

24.(23-24高二上?廣東肇慶?期中)兩個等量同種點電荷的電場線如圖所示,圖中電場線上下左右均對稱,

點P、。,點M、N,點、R、S關(guān)于兩點電荷連線的中點。對稱,則()

A.P、。兩點電場強度相同B.M,N兩點電場強度相同

C.在兩點電荷連線的中垂線上。點電勢最高D.R、S兩點電勢不相等

【答案】C

【詳解】A.根據(jù)電場的矢量疊加可知,P、。兩點電場強度大小相等,方向相反,故A錯誤;

B.根據(jù)電場的矢量疊加可知,M,N兩點電場強度大小相等,方向相反,故B錯誤;

C.沿著電場線方向電勢逐漸降低,在兩點電荷連線的中垂線上電場都是由。點指向兩側(cè),所以。點電勢最

高,故C正確;

D.根據(jù)對稱性可知,R、S兩點電勢相等,故D錯誤。

故選C。

25.(多選)(23-24高一下?廣東茂名?期中)空間有兩個帶等量正電荷的點電荷處于水平位置如圖所示,。

點為兩點電荷連線的中點,A、2為連線上相對。點對稱的點,C、D在兩點電荷連線的中垂線上,OC>OD。

下列說法正確的是()

A.A、8兩點場強相同

B.C、。兩點的場強大小可能相等

C.從A點靜止釋放一不計重力的帶正電粒子,在從A點向8點運動的過程中,帶電粒子所受的電場力

越來越小

D.從C點靜止釋放一不計重力的帶負(fù)電粒子,在從C點向。點運動過程其加速度可能先增大后減少

【答案】BD

【詳解】A.等量同種點電荷形成的電場關(guān)于。點對稱的A、B兩點場強等大反向,場強不同,故A錯誤;

B.等量同種正點電荷形成的電場在中垂線上的任意一點場強為E=2左2cos。

r

其中廠為該點據(jù)點電荷的距離,6為點電荷在該處場強與中垂線的夾角,由于OC>OD則憶〉缶

那么有%>生

即cos0C>cos0D

所以C、。兩點場強大小無法判定,有可能大小相等,故B正確;

C.等量同種正點電荷形成的電場在O點場強為零,電場力為零,從A點靜止釋放一不計重力的帶正電粒子,

在從A點向B點運動的過程中,場強先減小后增大,電場力先減少后增大,故C錯誤;

D.從C點靜止釋放一不計重力的帶負(fù)電粒子,由于CO段場強變化無法確定,故加速度大小變化無法確定,

有可能是先增大后減少,故D正確。

故選BDo

26.(23-24高二上?湖南長沙?階段練習(xí))空間中存在一對等量異種點電荷,其電場線如圖所示,下列說法

正確的是()

A.A處的電勢比8處高

B.電子在B處的電勢能比在。處大

C.A處和C處的電場強度可能相同

D.電子在C處由靜止釋放,可沿電場線運動到。處

【答案】B

【詳解】A.根據(jù)沿著電場線的方向電勢降低,可知A處的電勢比8處低,故A錯誤;

B.由于B處和C處電勢相等,C處電勢低于。處,可知8處的電勢比。處低,而電子帶負(fù)電,故電子在8

處的電勢能比在。處大,故B正確。

C.電場線的疏密程度反映了場強的大小,根據(jù)圖可知A處的場強比2處大,2處的場強比C處大,故A處

的場強一定比c處大,故C錯誤;

D.電子在C處由靜止釋放,C處到。處的電場線為曲線,電場線的切線方向是電子在電場中受到的電場力

的反方向,而不是速度方向,電子若想沿電場線運動,電場線必須為直線,且電子的速度方向與電場線始

終在一條直線上,故D錯誤。

故選Bo

27.(多選)(23-24高一下?浙江溫州?期末)如圖所示,空間中有兩個電荷量相同的點電荷A、B,電荷周

圍的電場線分布如圖所示。為兩點電荷A、B連線的中垂線,且M、N點到。點距離相同,C、。為某

一條電場線上的兩點。若規(guī)定無窮遠(yuǎn)處電勢為零,則下列說法正確的是()

A.。點的電勢為零

B.C點的電場強度小于。點的電場強度

C.M點的電場強度和N點的電場強度相同

D.M點的電勢和N點的電勢相同

【答案】BD

【詳解】A.根據(jù)題意可知該電場為等量正電荷產(chǎn)生的電場,故。點的電勢不為零,故A錯誤;

B.場強大的地方電場線越密集,故可知C點的電場強度小于。點的電場強度,故B正確;

C.根據(jù)等量正電荷產(chǎn)生的電場分布特點可知M點的電場強度和N點的電場強度大小相同,方向相反,故C

錯誤;

D.M點和N點到兩等量正電荷的距離相等,根據(jù)對稱性可知M點的電勢和N點的電勢相同,故D正確。

故選BD。

28.(多選)(23-24高一下?山東威海?期末)如圖所示,兩個等量正點電荷形成的電場中,。點為兩電荷

連線的中點,。、A、8、C為以其中一正電荷為圓心的圓上四點,取無限遠(yuǎn)處電勢為零。下列說法正確的是

()

--?

4//、、\

/\

6-況--6--獷

C…

A.A、C兩點電場強度相同

B.A、C兩點電勢相等

C.。點的電勢為零

D.電子在。點的電勢能小于在8點的電勢能

【答案】BD

【詳解】A.根據(jù)對稱性,A、C兩點電場強度大小相等,方向不同,故A錯誤;

B.A、C兩點距兩個等量正點電荷的距離相等,則A、C兩點電勢相等,故B正確;

C.根據(jù)正點電荷電勢分布可知,左側(cè)正點電荷在。點的電勢大于零,右側(cè)正點電荷在。點的電勢大于零,

故。點的電勢大于零,故c錯誤;

D.根據(jù)正點電荷電勢分布可知,左側(cè)正點電荷在0點的電勢大于8點的電勢,右側(cè)正點電荷在。點的電

勢等于B點的電勢,則。點的電勢大于在B點的電勢,負(fù)電荷在高電勢處電勢能反而小,則電子在。點的

電勢能小于在B點的電勢能,故D正確。

故選BDo

【題型07等量異種電荷周圍電場和電勢的分布】

29.(23-24高一下?黑龍江哈爾濱?期末)如圖所示,a、b兩點處分別固定有等量異種點電荷+。和-Q,<

是線段油的中點,d是碇的中點,e是滴的垂直平分線上的一點,c、d、e點場強的大小關(guān)系為()

+Q:~Q

0-----1-----O

adcb

A.Ee>Ec>EdB.Ed>Ec=EeC.Ec>Ed>EeD.Ed>Ec>Ee

【答案】D

【詳解】等量異種點電荷電場分布如圖所示

根據(jù)電場線的疏密程度可知c、d、e點場強的大小關(guān)系為%>紇>紇

故選D。

30.(23-24高一下?貴州貴陽?期末)如圖所示,A、8為兩等量異號電荷,A帶正電,8帶負(fù)電。b為A、B

連線的中點,八c兩點關(guān)于A、8連線的中垂線對稱,則以下說法正確的是()

a

AB

Obe

A.a點和c點的電場強度相同

B.a、b、c三點中6點電勢最低

C.一正點電荷從b點沿A、B連線中垂線向上移動時,電場力做正功

D.負(fù)點電荷從。點移動到。點,電勢能增大

【答案】D

【詳解】A.由等量異種電荷的電場分布可知,。點與c點的電場強度大小相等,方向不同,故A錯誤;

B.由等量異種電荷的電勢分布可知0,>例>觀

故a、6、c三點中c點電勢最低,故B錯誤;

C.A、2連線的中垂線是等勢面,則一正點電荷從b點沿A、B連線中垂線向上移動時,電場力不做功,故

C錯誤;

D.a、c兩點關(guān)于A、2連線的中垂線對稱,a點靠近正電荷,。點靠近負(fù)電荷,則a點的電勢大于c點的電

勢,根據(jù)負(fù)電荷在高電勢處電勢能反而小,可知負(fù)點電荷從a點移動到c點,電勢能增大,故D正確。

故選D。

31.(23-24高二下?安徽合肥?期末)如圖,兩個等量異種點電荷P、。分別位于X軸上的兩點,其位置關(guān)于

點。對稱。a、b、c、d四點位于以。點為圓心的圓周上,a、&連線平行于無軸,c,d是圓與y軸的交點。

下列說法正確的是()

A.a、b兩點的電勢相同B.a、b兩點的場強相同

C.c、d兩點電勢相同D.c、d兩點場強方向相反

【答案】C

【詳解】A.由圖可知,。點離正電荷近,6點離負(fù)電荷近,則。點電勢大于6點電勢,故A錯誤;

B.根據(jù)等量異種電荷電場的對稱性知,6兩點的場強大小相等,方向不同,故B錯誤;

CD.根據(jù)等量異種電荷電場線分布特點可知,電荷連線的中垂線上電場方向相同,中垂線為等勢線,則以

d兩點電勢相同,c、d兩點場強方向相同,故C正確,D錯誤。

故選C。

32.(23-24高二下?甘肅?期末)如圖所示,圖中A、8處為兩個等量點電荷,。點為AB連線的中點,C點

為A8連線上的一點,。點為A8連線垂直平分線上的一點,已知%>%=%,則下列說法正確的是()

-D

Ao-1---------------OB

CO

A.A、8為等量同種點電荷,且均為正電荷

B.A、8為等量異種點電荷,且A為負(fù)電荷、8為正電荷

C.。點處的電場強度大于。點處的電場強度

D.。點處的電場強度大于C點處的電場強度

【答案】C

【詳解】A.由于%=%

可知A2連線的垂直平分線應(yīng)為等勢線,只有等量異種點電荷形成的電場才具有這樣的規(guī)律,故A錯誤;

B.由于%

結(jié)合上述,可知A為正電荷,2為負(fù)電荷,故B錯誤;

D.在等量異種點電荷的連線上,從A到8,電場強度先減小后增大,&最小,所以C點處的電場強度大

于。點處的電場強度,故D錯誤;

C.在等量異種點電荷連線的垂直平分線上,從O點向外電場強度逐漸減小,所以。點處的電場強度大于。

點處的電場強度,故C正確。

故選Co

33.(多選)(23-24高一下?貴州黔南?期末)如圖所示,紙面內(nèi)有一邊長為/的等邊三角形abc,他連線的

中點為。點。在。點和6點分別固定等量的異種點電荷+4和-4,若在三角形平面內(nèi)加上一勻強電場,則。點

的電場強度恰好為零。己知靜電力常量為k,則下列說法正確的是()

B.勻強電場的電場強度大小為左程

C.勻強電場的方向水平向左

D.若把一試探電荷從c點移到。點,靜電力做正功

【答案】BC

【詳解】BC.等量的

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