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文檔簡介

十年真題(2016-2025)

當(dāng)題15電場力的但質(zhì)

■十年考情?探規(guī)律?

考點(diǎn)十年考情(2016-2025)命題趨勢

2025?廣西?高考真題2025?海南,高考真題注重基礎(chǔ)考查:??疾槔秒妶?/p>

2025?河北?高考真題2024?海南?高考真線和等勢面確定場強(qiáng)大小和方向、判斷電

題、2024?北京?高考真題、2024?浙江?高勢高低、電場力變化、電場力做功和電勢

考真題、2024?江蘇?高考真題、2024?江能變化等基礎(chǔ)知識(shí),多以選擇題形式出

西?高考真題、2024?河北?高考真題、現(xiàn)。

重慶高考真題、?浙江?高考

2023?20232.強(qiáng)調(diào)綜合應(yīng)用:常與平衡知識(shí)、

真題、2023?湖南?高考真題、2023?河牛頓運(yùn)動(dòng)定律結(jié)合,分析帶電粒子在電場

北?高考真題、2023?天津?高考真題、中的加速和偏轉(zhuǎn)問題;與動(dòng)能定理、功能

考點(diǎn)1電場

2023?全國高考真題、2022?湖南?高考

力的性質(zhì)關(guān)系結(jié)合,考查帶電粒子在電場中的運(yùn)

真題、2022?山東?高考真題、2022?海動(dòng)。止匕外,還會(huì)與電流、磁場等相關(guān)知識(shí)

(10年10考)

南?高考真題、2021?江蘇高考真題、綜合應(yīng)用。

山東?高考真題、?湖南?高

2021?20213.結(jié)合實(shí)際情境:電場知識(shí)與生產(chǎn)

考真題、2021?湖北?高考真題、2020?上技術(shù)、生活實(shí)際、科學(xué)研究等的聯(lián)系成為

海高考真題、2020全國高考真題、2019?北新情景題的命題素材,如示波管、電容式

京?高考真題、2019?浙江?高考真題、傳感器、靜電分選器等。備考時(shí),學(xué)生應(yīng)

2019.全國?高考真題、2018?全國高考真扎實(shí)掌握基礎(chǔ)知識(shí),強(qiáng)化綜合應(yīng)用訓(xùn)練,

題、2018?浙江?高考真題、2018?海南?高注重將電場知識(shí)與實(shí)際情境相結(jié)合,提升

考真題、2017?海南?高考真題解決實(shí)際問題的能力。

■分考點(diǎn)?精準(zhǔn)練?

考點(diǎn)01電場力的性質(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)的兩片金屬箔張開,

穩(wěn)定后如圖。圖中a、b、c、d四點(diǎn)電場強(qiáng)度最強(qiáng)的是()

?9

A.a點(diǎn)B.Z;點(diǎn)C.c點(diǎn)D.d點(diǎn)

【答案】D

【詳解】be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)的場強(qiáng)比a點(diǎn)大,則電場強(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

箔匕,下列說法正確的是(

A.。、6都帶正電B.a、b都帶負(fù)電

C.。帶負(fù)電、6帶正電D.。帶正電、6帶負(fù)電

【答案】C

【詳解】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。帶負(fù)電荷,從而導(dǎo)致金屬箔6帶上正電荷。

故選Co

3.(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幾用一個(gè)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尸,則Q:q的絕對(duì)值可

能是()

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

【答案】AD

【詳解】C先跟A接觸后,兩者電荷量均變?yōu)槊?卓9,C再跟B接觸后,兩則電荷量均變?yōu)?/p>

中=”包,此時(shí)AB之間靜電力大小仍為尸=駕,則有尸=駕=必宴

24L2L2L2

解得旦=1或Q=-5q;

q

則。:4的絕對(duì)值可能是1或者5。

故選ADo

4.(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。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甲、乙所帶電荷量分別為q、%,質(zhì)量分別為根、2m,靜電力常量為公重力加速

度大小為g。甲、乙所受靜電力的合力大小分別為冗、F2,勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小為E,不計(jì)空氣阻

力,則()

A.4=《鳥

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

【詳解】AB.如圖,對(duì)兩球進(jìn)行受力分析,設(shè)兩球間的庫侖力大小為凡傾角為。,對(duì)甲球根據(jù)平衡條

件有&cos。=mg,B=&sin0+政①

對(duì)乙球有耳ocos。=2mg,sin0=F+2Eq

聯(lián)立解得尸=4%②

r,K4Eq-Eq1

故X--=---------=一

F24Eq+2Eq2

同時(shí)有廠=與0

解得E嚏

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&Jcose=,〃g,Fm'^9=F+Eq

對(duì)乙有尺)2'8$6=2加8,Fm'sin0+2Eq=F

聯(lián)立可得尸+4/=0,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2相g-(tand-2Eqq=g-2Mtv2

根據(jù)前面分析由①②可知tan,=?

聯(lián)立解得八僵

故D正確。

故選ABDo

5.(2025?福建?高考真題)兩個(gè)點(diǎn)電荷Q與Q靜立于豎直平面上,于尸點(diǎn)放置一檢驗(yàn)電荷恰好處于靜止

狀態(tài),PQ與QQ夾角為30。,PQ^PQ2,則Q與。2電量之比為,在尸Q連線上是否存

在其它點(diǎn)能讓同一檢驗(yàn)電荷維持平衡狀態(tài)(存在,不存在)。

【答案】61不存在

【詳解】⑴根據(jù)幾何關(guān)系設(shè)PQ=r,對(duì)檢驗(yàn)電荷進(jìn)行受力分析,可得詈=tan30。

kqQi

其中%=7^V,=kqQ2

,2

聯(lián)立解得Q]:。2=6:1

⑵如圖

根據(jù)平衡條件可知檢驗(yàn)電荷受到的重力和兩點(diǎn)電荷對(duì)其的庫侖力組成一個(gè)封閉的三角形,若在PQ連線

上存在其它點(diǎn)能讓同一檢驗(yàn)電荷維持平衡狀態(tài),此時(shí)點(diǎn)電荷。對(duì)檢驗(yàn)電荷的庫侖力4°,變大,根據(jù)三角

形法則可知此時(shí)點(diǎn)電荷。2對(duì)檢驗(yàn)電荷的庫侖力必然增大;由于此時(shí)檢驗(yàn)電荷與點(diǎn)電荷。2間的距離在增

大,庫侖力在減小,故矛盾,假設(shè)不成立,故在PQ連線上不存在其它點(diǎn)能讓同一檢驗(yàn)電荷維持平衡狀

6.(2025?四川?高考真題)如圖所示,由長為R的直管漏和半徑為R的半圓形彎管bed、慮f組成的絕緣光

滑管道固定于水平面內(nèi),管道間平滑連接。加4圓心。點(diǎn)處固定一電荷量為。(。>0)的帶電小球。另

一個(gè)電荷量為q(q>0且4<<。)的帶電小球以一定初速度從。點(diǎn)進(jìn)入管道,沿管道運(yùn)動(dòng)后從7點(diǎn)離開。

忽略空氣阻力。則()

A.小球在e點(diǎn)所受庫侖力大于在b點(diǎn)所受庫侖力

B.小球從。點(diǎn)到e點(diǎn)電勢能先不變后減小

C.小球過了點(diǎn)的動(dòng)能等于過d點(diǎn)的動(dòng)能

D.小球過b點(diǎn)的速度大于過a點(diǎn)的速度

【答案】B

【詳解】A.小球所受庫侖力尸=4絲

r

由于%,仍,則小球在e點(diǎn)所受庫侖力小于在。點(diǎn)所受庫侖力,故A錯(cuò)誤;

B.點(diǎn)電荷在距其r處的電勢為0=22

r

由于。點(diǎn)到d點(diǎn)r不變,d點(diǎn)到e點(diǎn)r逐漸增大,則根據(jù)弓=pg

可知小球從c點(diǎn)到d點(diǎn)電勢能不變,從d點(diǎn)到e點(diǎn)電勢能逐漸減小,故B正確;

C.由于;/>加,根據(jù)選項(xiàng)B可知,小球的電勢能心d>頤/■,根據(jù)能量守恒可知,小球過了點(diǎn)的動(dòng)能大于

過d點(diǎn)的動(dòng)能,故C錯(cuò)誤;

D.由于憶>仍,根據(jù)選項(xiàng)B可知,小球的電勢能場6>£*,根據(jù)能量守恒可知,小球過。點(diǎn)的動(dòng)能大

于過匕點(diǎn)的動(dòng)能,則小球過6點(diǎn)的速度小于過。點(diǎn)的速度,故D錯(cuò)誤。

故選Ba

7.(2025?湖南?高考真題)如圖,兩帶電小球的質(zhì)量均為電小球A用一端固定在墻上的絕緣輕繩連接,

小球B用固定的絕緣輕桿連接oA球靜止時(shí),輕繩與豎直方向的夾角為60°,兩球連線與輕繩的夾角為30。,

整個(gè)系統(tǒng)在同一豎直平面內(nèi),重力加速度大小為g。下列說法正確的是()

A.A球靜止時(shí),輕繩上拉力為2〃?g

B.A球靜止時(shí),A球與B球間的庫侖力為2mg

C.若將輕繩剪斷,則剪斷瞬間A球加速度大小為g

D.若將輕繩剪斷,則剪斷瞬間輕桿對(duì)B球的作用力變小

【答案】C

【詳解】AB.根據(jù)題意A球靜止時(shí),對(duì)A球受力分析,如圖所示

由平行四邊形定則及幾何關(guān)系,輕繩上拉力為T

A球與B球間的庫侖力F=2mgcos30°=-J3mg

故AB錯(cuò)誤;

C.若將輕繩剪斷,則剪斷瞬間A球受到輕繩的拉力消失,其它兩力保持不變,根據(jù)三力平衡知識(shí),此

時(shí)A球的合外力大小為,咫,則加速度大小為g,故C正確;

D.若將輕繩剪斷,則剪斷瞬間B球受到的庫侖力、重力不變,小球仍然處在靜止?fàn)顟B(tài),則輕桿對(duì)B球

的作用力不變,故D錯(cuò)誤。

故選Co

8.(2025?湖北?高考真題)如圖所示,在xOy平面內(nèi)有一以。點(diǎn)為中心的正五邊形,頂點(diǎn)到。點(diǎn)的距離為

R。在正五邊形的頂點(diǎn)上順時(shí)針方向依次固定電荷量為外2外3外4q、5q的正點(diǎn)電荷,且電荷量為3q

的電荷在y軸正半軸上。靜電力常量為心則。點(diǎn)處的電場強(qiáng)度()

A.方向沿尤軸負(fù)方向

B.方向與x軸負(fù)方向成18。夾角斜向下

C.大小為^^(cos54o+cosl8。)

R

D.大小為^^(2cos54Q+cosl8。)

R

【答案】AD

【詳解】由題意可知,如圖

將五個(gè)點(diǎn)電荷等效成

設(shè)五個(gè)點(diǎn)電荷與。點(diǎn)距離為r,沒駕

r

則。點(diǎn)場強(qiáng)大小為E=2xcos54°+2E0cos18°

代入可得E=24(2cos54。+cos18°)

r

方向沿X軸負(fù)方向;

故選AD。

9.(2025?山東?高考真題)球心為。,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+2"

和+4的小球甲、乙剛好靜止于碗內(nèi)壁A、8兩點(diǎn),過。、A、8的截面如圖所示,C、。均為圓弧上的點(diǎn),

OC沿豎直方向,ZAOC=45°,ODLAB,A、8兩點(diǎn)間距離為6a,E、尸為連線的三等分點(diǎn)。下

列說法正確的是()

A.甲的質(zhì)量小于乙的質(zhì)量

C.E、P兩點(diǎn)電場強(qiáng)度大小相等,方向相同D.沿直線從。點(diǎn)到。點(diǎn),電勢先升高后降低

【答案】BD

【詳解】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、庫侖力作用保

持平衡。

設(shè)OC與AB線段交點(diǎn)為G點(diǎn),由幾何關(guān)系2RsinZOAB=6R

解得得ZOAB=ZOBA=30°

因此有NOG4=105。,N0GB=15°

根據(jù)正弦定理,對(duì)甲有g(shù)

sin30°sin45°

對(duì)乙有m乙g=盤

sin30°sin75°

因?yàn)閟in45°<sin75°

盤與盤'是一對(duì)相互作用力,可得嗎

A錯(cuò)誤;

B.根據(jù)點(diǎn)電荷場強(qiáng)公式石=挈,由場強(qiáng)疊加知識(shí),可知C到。之間的圓弧上各點(diǎn)場強(qiáng)方向都向右下方,

r

若有一正試探電荷從C運(yùn)動(dòng)到。的過程中,電場力做正功,電勢能減小,故可判斷c點(diǎn)電勢高于。點(diǎn)

電勢,B正確;

C.兩帶電小球連線上的電場分布可以等效成一對(duì)等量異種點(diǎn)電荷的電場和在A點(diǎn)帶電量為3q的正點(diǎn)電

荷的電場相互疊加的電場。在等量異種點(diǎn)電荷的電場中£、廠兩點(diǎn)電場強(qiáng)度大小相等,方向相同。但是A

點(diǎn)帶電量為切的正點(diǎn)電荷在E、歹兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度不同。E、歹兩點(diǎn)電場強(qiáng)度大小不同,C錯(cuò)誤;

D.電勢是標(biāo)量,。。與相線段的交點(diǎn)距離兩帶電小球最近,所以該點(diǎn)電勢最大,那么沿直線從。點(diǎn)到

。點(diǎn),電勢先升高后降低,D正確。

故選BDo

10.(2025,陜晉青寧卷?高考真題)某同學(xué)繪制了四幅靜電場的電場線分布圖,其中可能正確的是()

【答案】B

【詳解】ABC.靜電場中電場線不相交、不閉合,故B正確、故AC錯(cuò)誤;

D.若電場線相互平行,應(yīng)等間距,故D錯(cuò)誤。

故選Bo

11.(2024?貴州?高考真題)如圖,4、2、C三個(gè)點(diǎn)位于以。為圓心的圓上,直徑AB與弦間的夾角為30。。

A、8兩點(diǎn)分別放有電荷量大小為心、外的點(diǎn)電荷時(shí),C點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向恰好沿圓的切線方向,則重

等于()

A,r方”出

1n下

A.-D.--------C.6D.2

33

【答案】B

【詳解】根據(jù)題意可知兩電荷為異種電荷,假設(shè)以為正電荷,%為負(fù)電荷,兩電荷在C點(diǎn)的場強(qiáng)如下

圖,設(shè)圓的半徑為r,根據(jù)幾何知識(shí)可得

rAC=r>%=島

tan600=之

EB

同時(shí)有

E=風(fēng)

"rAC

rBC

聯(lián)立解得

a3

故選Bo

EA

12.(2024?浙江?高考真題)如圖所示空間原有大小為反方向豎直向上的勻強(qiáng)電場,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)ABC。垂直放置,其圓心。在的中點(diǎn),

半徑為R、AC和8。分別為豎直和水平的直徑。質(zhì)量為機(jī)、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vo做完整的圓周運(yùn)動(dòng),則()

A

A.小球從A到C的過程中電勢能減少

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

【詳解】A.根據(jù)等量異種點(diǎn)電荷的電場線特點(diǎn)可知,圓環(huán)所在平面為等勢面,勻強(qiáng)電場方向豎直向上,

則小球從A到C的過程電勢增加,電勢能增加,故A錯(cuò)誤;

B.當(dāng)場強(qiáng)滿足

Eq=mg

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

(mg-Eq)R=^mv\-;mv^

可求出小球到B點(diǎn)時(shí)的速度訪,根據(jù)

可得小球的向心加速度,再根據(jù)牛頓第二定律

mg-Eq=ma2

可得小球的切向加速度的,再根據(jù)矢量合成可得B點(diǎn)的加速度為

CI—

故C正確;

D.小球在。點(diǎn)受到豎直向下的重力、豎直向上的勻強(qiáng)電場的電場力、平行方向的等量異種點(diǎn)電荷

的電場力和圓環(huán)的作用力,圓環(huán)的作用力一個(gè)分力與等量異種點(diǎn)電荷的電場力平衡,其與平行,

而另一分力提供向心力,方向指向圓心,故小球在。點(diǎn)受到圓環(huán)的作用力方向不平行MN,故D錯(cuò)誤。

故選Co

13.(2024?海南?高考真題)真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷,電荷量均為-q(^>0),固定于相距為2廠的P、尸2兩

點(diǎn),。是P/P2連線的中點(diǎn),M點(diǎn)在連線的中垂線上,距離。點(diǎn)為r,N點(diǎn)在P/P2連線上,距離。

點(diǎn)為x(x?r),已知靜電力常量為七則下列說法正確的是()

A.P/P2中垂線上電場強(qiáng)度最大的點(diǎn)到。點(diǎn)的距離為正廠

3

B.中垂線上電場強(qiáng)度的最大值為生罩

9r2

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)可視為簡諧運(yùn)動(dòng)

【答案】BCD

【詳解】AB.設(shè)B處的點(diǎn)電荷在P/P2中垂線上某點(diǎn)A處產(chǎn)生的場強(qiáng)與豎直向下的夾角為仇則根據(jù)場

強(qiáng)的疊加原理可知,A點(diǎn)的合場強(qiáng)為

E=sin20cos0

根據(jù)均值不等式可知當(dāng)cose=B時(shí)E有最大值,且最大值為

3

再根據(jù)幾何關(guān)系可知A點(diǎn)到。點(diǎn)的距離為

y=y

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

、阻

r>----r

2

可知電子向上運(yùn)動(dòng)的過程中電場力一直減小,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線分布可知,電子運(yùn)動(dòng)過程中,。點(diǎn)為平衡位置,可知當(dāng)發(fā)生位移x時(shí),

粒子受到的電場力為

-Arx

F=keq?

(r+x)2(r-x)2

由于x<<〃整理后有

F=-眄-x

在N點(diǎn)放入一電子,從靜止釋放,電子將以。點(diǎn)為平衡位置做簡諧運(yùn)動(dòng),故D正確。

故選BCD?

14.(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、。是連線上的

兩點(diǎn),且MP=QN。下列說法正確的是()

(±)??e

MPQN

A.尸點(diǎn)電場強(qiáng)度比。點(diǎn)電場強(qiáng)度大

B.尸點(diǎn)電勢與。點(diǎn)電勢相等

C.若兩點(diǎn)電荷的電荷量均變?yōu)樵瓉淼?倍,尸點(diǎn)電場強(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、。兩點(diǎn)間電勢差不變

【答案】C

【詳解】A.由等量異種點(diǎn)電荷的電場線分布特點(diǎn)知,尸、。兩點(diǎn)電場強(qiáng)度大小相等,A錯(cuò)誤;

B.由沿電場線方向電勢越來越低知,尸點(diǎn)電勢高于。點(diǎn)電勢,B錯(cuò)誤;

CD.由電場疊加得尸點(diǎn)電場強(qiáng)度

若僅兩點(diǎn)電荷的電荷量均變?yōu)樵瓉淼?倍,則尸點(diǎn)電場強(qiáng)度大小也變?yōu)樵瓉淼?倍,同理。點(diǎn)電場強(qiáng)

度大小也變?yōu)樵瓉淼?倍,而尸。間距不變,根據(jù)U=Ed定性分析可知產(chǎn)、。兩點(diǎn)間電勢差變大,C正

確,D錯(cuò)誤。

故選C。

15.(2024?河北?高考真題)如圖,真空中有兩個(gè)電荷量均為4(4>0)的點(diǎn)電荷,分別固定在正三角形A3C

的頂點(diǎn)8、C.M為三角形A3c的中心,沿AM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,

電荷量為茬.已知正三角形ABC的邊長為點(diǎn)的電場強(qiáng)度為0,靜電力常量的頂點(diǎn)A處的電場

強(qiáng)度大小為()

A

/I'

,/\

/I\

?1I、、

胸----1-----

qq

A.撞場B,4(6+73)C.436+l)D.&3+拘

a2aaa

【答案】D

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

E=2—竺丁8560。=理

(6Y/

I3)

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,由對(duì)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

4=項(xiàng)+2與0$30。=烏(石+3)

故選D。

16.(2024?江蘇?高考真題)在靜電場中的A、8兩點(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。、6所示。A、3兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度之比為()

A.1:1B.2:1C.3:1D.4:1

【答案】D

【詳解】設(shè)尸-g圖像的橫坐標(biāo)單位長度電荷量為q0,縱坐標(biāo)單位長度的力大小為F。根據(jù)

E=—

q

可知尸-4圖像斜率表示電場強(qiáng)度,由圖可知

E”也=4里

%q。

4%q0

可得

f=4:1

故選Do

17.(2023?河北?高考真題)如圖,在x軸上放置四個(gè)點(diǎn)電荷5、/、%和%,5、/位于A點(diǎn)兩側(cè),生、/位

于8點(diǎn)兩側(cè)。C點(diǎn)在y軸上,且。4=03=OC。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

AB

—???八—???―?

%%。%夕4%

A.A、3兩點(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42兩點(diǎn)的電勢一定升高

c.試探電荷q沿y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q沿y軸運(yùn)動(dòng)過程中,若靜電力始終不做功,則c點(diǎn)的電場強(qiáng)度一定為零

【答案】BD

【詳解】A.以。點(diǎn)為球心、以O(shè)C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,A8兩

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(gè)電荷的電性,故A、8兩點(diǎn)電場強(qiáng)度的

方向無法判斷,故A錯(cuò)誤;

B.取無窮遠(yuǎn)處為零電勢點(diǎn),由于正點(diǎn)電荷周圍的電勢為正值,若在0點(diǎn)放一正點(diǎn)電荷,則48兩點(diǎn)

的電勢一定升高,故B正確;

c.試探電荷q沿y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x軸的

平面為等勢面,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c點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向應(yīng)與y軸垂直,同一點(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

18.(2023?重慶?高考真題)真空中固定有兩個(gè)點(diǎn)電荷,負(fù)電荷Q位于坐標(biāo)原點(diǎn)處,正電荷Q位于無軸上,

02的電荷量大小為。的8倍。若這兩點(diǎn)電荷在x軸正半軸的x=xo處產(chǎn)生的合電場強(qiáng)度為0,則Q、

。2相距()

A.

-Jlx0

B.(2夜-1)%

C.2^x°

D.(2A/2+1)X0

【答案】B

【詳解】依題意,兩點(diǎn)電荷電性相反,且Q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)電荷場強(qiáng)公式可得

kQx_kQ2

x

0(%0+L)

02=821

解得

L=(2A/2-1)X0

故選Bo

19.(2023?上海?高考真題)如圖所示,。為勻強(qiáng)電場,b為非勻強(qiáng)電場,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為0,6為OB.a為0,b不為0C.。不為0,6為0D.a不為0,b不為0

【答案】B

【詳解】對(duì)于圖a,由于是勻強(qiáng)電場,設(shè)電場強(qiáng)度為E,則兩個(gè)+q的電荷受到的電場力為2的方向沿

電場線向上,一個(gè)一2q的電荷受到的電場力為2期方向沿電場線向向下,則圖a整個(gè)系統(tǒng)受合力為0;

同理分析,由于兩個(gè)+q的電荷所在的場強(qiáng)更弱,則圖b整個(gè)系統(tǒng)受合力不為0。

故選Bo

20.(2023?海南?高考真題)如圖所示,一光滑絕緣軌道水平放置,直徑上有A、B兩點(diǎn),A0=2cm,0B=

4cm,在AB固定兩個(gè)帶電量分別為Q、Q的正電荷,現(xiàn)有一個(gè)帶正電小球靜置于軌道內(nèi)側(cè)尸點(diǎn)(小

球可視為點(diǎn)電荷),已知AP:BP=n:1,試求Q:Q是多少()

【答案】C

【詳解】對(duì)小球受力分析如圖所示

由正弦定理有

sinZCPHsinZCHP

其中

國CPH=^OPB,BCHP=回HPD=E1AP0

其中0APO中

AP_AO

sin(zr-ZPOB)-sinZAPO

同理有

BP_BO

sinZPOB-sinZBPO

其中

FA=IC%,FB=k^

AAP2BBP2

聯(lián)立有

Qi-.Q=2n3:1

故選C。

21.(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,板間電場視為勻強(qiáng)電場,如圖所示.若兩金屬板間距減小,關(guān)于火焰中電子所受

的電場力,下列說法正確的是()

-+

-,+

-4-

_+

A.電場力增大,方向向左B.電場力增大,方向向右

C.電場力減小,方向向左D,電場力減小,方向向右

【答案】B

【詳解】由題知,兩極板電壓保持不變,則根據(jù)電勢差和電場強(qiáng)度的關(guān)系有

E=1

當(dāng)電極板距離減小時(shí),電場強(qiáng)度E增大,根據(jù)/=加可知電場力也增大,再結(jié)合題圖可知極板間的電

場線水平向左,則可知電子受到的電場力方向向右。

故選Bo

22.(2023?浙江,高考真題)某帶電粒子轉(zhuǎn)向器的橫截面如圖所示,轉(zhuǎn)向器中有輻向電場。粒子從M點(diǎn)射入,

沿著由半徑分別為R/和心的圓弧平滑連接成的虛線(等勢線)運(yùn)動(dòng),并從虛線上的N點(diǎn)射出,虛線處

E2R;

【答案】A

【詳解】帶電粒子在電場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),電場力提供向心力,則有

qE[=m—

qE°=m——

一旦

聯(lián)立可得

Ei_4

豆一R

故選Ao

【點(diǎn)睛】

23.(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43帶正電,C帶負(fù)

電,O、M、N為A3邊的四等分點(diǎn),下列說法正確的是()

一C

/\

t\

A0-?;---*------*-@B

MON

A.M,N兩點(diǎn)電場強(qiáng)度相同B.M,N兩點(diǎn)電勢相同

C.負(fù)電荷在“點(diǎn)電勢能比在。點(diǎn)時(shí)要小D.負(fù)電荷在N點(diǎn)電勢能比在。點(diǎn)時(shí)要大

【答案】BC

【詳解】A.根據(jù)場強(qiáng)疊加以及對(duì)稱性可知,A/N兩點(diǎn)的場強(qiáng)大小相同,但是方向不同,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;

B.因在AB處的正電荷在兩點(diǎn)的合電勢相等,在C點(diǎn)的負(fù)電荷在兩點(diǎn)的電勢也相等,則MN

兩點(diǎn)電勢相等,選項(xiàng)B正確;

CD.因負(fù)電荷從M到。,因A8兩電荷的合力對(duì)負(fù)電荷的庫侖力從。指向則該力對(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)電荷的電勢能

增加,即負(fù)電荷在M點(diǎn)的電勢能比在。點(diǎn)??;同理可知負(fù)電荷在N點(diǎn)的電勢能比在。點(diǎn)小。選項(xiàng)C

正確,D錯(cuò)誤。

故選BCo

24.(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Q/、Q和。3,

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)處的電場強(qiáng)度為零,

q>0,則三個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量可能為()

日迎瓦_(dá)__3詼x

烏。2。3

4J3

A.Qi=q,Q=42q,Qs=q

2B.Qi=_q,Q2=Q3=_4q

_4也

C.Qi=_q,Q=42q,Qs=~q

2D.Qi=q,Q2=-------q,Q=4q

【答案】D

【詳解】AB.選項(xiàng)AB的電荷均為正和均為負(fù),則根據(jù)電場強(qiáng)度的疊加法則可知,P點(diǎn)的場強(qiáng)不可能為

零,AB錯(cuò)誤;

C.設(shè)尸、Q間的距離為心則。、。3在尸點(diǎn)產(chǎn)生的合場強(qiáng)大小有

+-E2

COS120=-------ty—;------------

k2q2

92"

解得

“叵kq

而。2產(chǎn)生的場強(qiáng)大小為

E_3s/2kq

4產(chǎn)

則尸點(diǎn)的場強(qiáng)不可能為零,C錯(cuò)誤;

D.設(shè)尸、Q間的距離為r,則Q、仍在P點(diǎn)產(chǎn)生的合場強(qiáng)大小有

-E2

cos120=

2-

解得

?#>kq

E=-4

而。2產(chǎn)生的場強(qiáng)大小為

?6kq

E=T~

則P點(diǎn)的場強(qiáng)可能為零,D正確。

故選Do

25.(2023?全國乙卷?高考真題)如圖,等邊AABC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處的電場強(qiáng)度方向豎直向下,8c邊中點(diǎn)

N處的電場強(qiáng)度方向豎直向上,A點(diǎn)處點(diǎn)電荷的電荷量的絕對(duì)值為求

(1)2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)4,4B、C均為正電荷;(2)

3

【詳解】(1)因?yàn)镸點(diǎn)電場強(qiáng)度豎直向下,則C為正電荷,根據(jù)場強(qiáng)的疊加原理,可知A、B兩點(diǎn)的

電荷在”點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小相等,方向相反,則3點(diǎn)電荷帶電量為4,電性與A相同,又N點(diǎn)電場強(qiáng)

度豎直向上,可得A處電荷在N點(diǎn)的場強(qiáng)垂直3C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

E'A=EBC-tan30°

kqA/3(kqkqc)

AN"~^^BN2~~CNiJ

其中

AN=y/3BN=6CN

解得

26.(2022,上海,高考真題)水平面上有一帶電量為。的均勻帶電圓環(huán),圓心為。。其中央軸線上距離。

點(diǎn)為d的位置處有一帶電量為4的點(diǎn)電荷。若點(diǎn)電荷受到的電場力為色則尸吟“為靜

電力恒量)(選填“>"、"<"或"=")。靜電力恒量%的單位可表示為(用"SI單位制”中的基本

單位表示)。

00

【答案】<kg-m3-s-4-A-2

【詳解】[1]

V

/e\d

Cj_£>

把帶電圓環(huán)平均分成N小段,都可以看成點(diǎn)電荷,電荷量為

八,'與4之間的庫侖力大小為

尸=k4-

(―)2

cos6

點(diǎn)電荷受到的電場力為

F=NF1cos0=k—華一cos。=k絲cos,。

(9)2d2

COS。

k組coSvk空

d2d2

F<k組

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