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PAGE1專(zhuān)題15電場(chǎng)力的性質(zhì)考點(diǎn)十年考情(2016-2025)命題趨勢(shì)考點(diǎn)1電場(chǎng)力的性質(zhì)(10年10考)2025·廣西·高考真題2025·海南·高考真題2025·河北·高考真題2024·海南·高考真題、2024·北京·高考真題、2024·浙江·高考真題、2024·江蘇·高考真題、2024·江西·高考真題、2024·河北·高考真題、2023·重慶高考真題、2023·浙江·高考真題、2023·湖南·高考真題、2023·河北·高考真題、2023·天津·高考真題、2023·全國(guó)高考真題、2022·湖南·高考真題、2022·山東·高考真題、2022·海南·高考真題、2021·江蘇高考真題、2021·山東·高考真題、2021·湖南·高考真題、2021·湖北·高考真題、2020·上海高考真題、2020·全國(guó)高考真題、2019·北京·高考真題、2019·浙江·高考真題、2019.全國(guó)·高考真題、2018·全國(guó)高考真題、2018·浙江·高考真題、2018·海南·高考真題、2017·海南·高考真題注重基礎(chǔ)考查:??疾槔秒妶?chǎng)線和等勢(shì)面確定場(chǎng)強(qiáng)大小和方向、判斷電勢(shì)高低、電場(chǎng)力變化、電場(chǎng)力做功和電勢(shì)能變化等基礎(chǔ)知識(shí),多以選擇題形式出現(xiàn)。強(qiáng)調(diào)綜合應(yīng)用:常與平衡知識(shí)、牛頓運(yùn)動(dòng)定律結(jié)合,分析帶電粒子在電場(chǎng)中的加速和偏轉(zhuǎn)問(wèn)題;與動(dòng)能定理、功能關(guān)系結(jié)合,考查帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)。此外,還會(huì)與電流、磁場(chǎng)等相關(guān)知識(shí)綜合應(yīng)用。結(jié)合實(shí)際情境:電場(chǎng)知識(shí)與生產(chǎn)技術(shù)、生活實(shí)際、科學(xué)研究等的聯(lián)系成為新情景題的命題素材,如示波管、電容式傳感器、靜電分選器等。備考時(shí),學(xué)生應(yīng)扎實(shí)掌握基礎(chǔ)知識(shí),強(qiáng)化綜合應(yīng)用訓(xùn)練,注重將電場(chǎng)知識(shí)與實(shí)際情境相結(jié)合,提升解決實(shí)際問(wèn)題的能力??键c(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)的兩片金屬箔張開(kāi),穩(wěn)定后如圖。圖中a、b、c、d四點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度最強(qiáng)的是(
)A.a(chǎn)點(diǎn) B.b點(diǎn) C.c點(diǎn) D.d點(diǎn)【答案】D【詳解】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(shuō)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【詳解】由圖可知,驗(yàn)電器本來(lái)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·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【詳解】C先跟A接觸后,兩者電荷量均變?yōu)椋珻再跟B接觸后,兩則電荷量均變?yōu)椋藭r(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。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(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【詳解】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(wú)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。5.(2025·福建·高考真題)兩個(gè)點(diǎn)電荷Q1與Q2靜立于豎直平面上,于P點(diǎn)放置一檢驗(yàn)電荷恰好處于靜止?fàn)顟B(tài),PQ1與Q1Q2夾角為30°,PQ1⊥PQ2,則Q1與Q2電量之比為_(kāi)__________,在PQ1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)?!敬鸢浮坎淮嬖凇驹斀狻縖1]根據(jù)幾何關(guān)系設(shè),對(duì)檢驗(yàn)電荷進(jìn)行受力分析,可得其中,聯(lián)立解得[2]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(kù)侖力組成一個(gè)封閉的三角形,若在PQ1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(kù)侖力變大,根據(jù)三角形法則可知此時(shí)點(diǎn)電荷對(duì)檢驗(yàn)電荷的庫(kù)侖力必然增大;由于此時(shí)檢驗(yàn)電荷與點(diǎn)電荷間的距離在增大,庫(kù)侖力在減小,故矛盾,假設(shè)不成立,故在PQ1連線上不存在其它點(diǎn)能讓同一檢驗(yàn)電荷維持平衡狀態(tài)。6.(2025·四川·高考真題)如圖所示,由長(zhǎng)為R的直管ab和半徑為R的半圓形彎管bcd、def組成的絕緣光滑管道固定于水平面內(nèi),管道間平滑連接。bcd圓心O點(diǎn)處固定一電荷量為Q(Q>0)的帶電小球。另一個(gè)電荷量為q(q>0且q<<Q)的帶電小球以一定初速度從a點(diǎn)進(jìn)入管道,沿管道運(yùn)動(dòng)后從f點(diǎn)離開(kāi)。忽略空氣阻力。則(
)A.小球在e點(diǎn)所受庫(kù)侖力大于在b點(diǎn)所受庫(kù)侖力B.小球從c點(diǎn)到e點(diǎn)電勢(shì)能先不變后減小C.小球過(guò)f點(diǎn)的動(dòng)能等于過(guò)d點(diǎn)的動(dòng)能D.小球過(guò)b點(diǎn)的速度大于過(guò)a點(diǎn)的速度【答案】B【詳解】A.小球所受庫(kù)侖力由于re>rb,則小球在e點(diǎn)所受庫(kù)侖力小于在b點(diǎn)所受庫(kù)侖力,故A錯(cuò)誤;B.點(diǎn)電荷在距其r處的電勢(shì)為由于c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)Ep=φq可知小球從c點(diǎn)到d點(diǎn)電勢(shì)能不變,從d點(diǎn)到e點(diǎn)電勢(shì)能逐漸減小,故B正確;C.由于rf>rd,根據(jù)選項(xiàng)B可知,小球的電勢(shì)能Epd>Epf,根據(jù)能量守恒可知,小球過(guò)f點(diǎn)的動(dòng)能大于過(guò)d點(diǎn)的動(dòng)能,故C錯(cuò)誤;D.由于ra>rb,根據(jù)選項(xiàng)B可知,小球的電勢(shì)能Epb>Epa,根據(jù)能量守恒可知,小球過(guò)a點(diǎn)的動(dòng)能大于過(guò)b點(diǎn)的動(dòng)能,則小球過(guò)b點(diǎn)的速度小于過(guò)a點(diǎn)的速度,故D錯(cuò)誤。故選B。7.(2025·湖南·高考真題)如圖,兩帶電小球的質(zhì)量均為m,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。A球靜止時(shí),輕繩與豎直方向的夾角為,兩球連線與輕繩的夾角為,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(shuō)法正確的是()A.A球靜止時(shí),輕繩上拉力為B.A球靜止時(shí),A球與B球間的庫(kù)侖力為C.若將輕繩剪斷,則剪斷瞬間A球加速度大小為gD.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A球與B球間的庫(kù)侖力故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,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(kù)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C。8.(2025·湖北·高考真題)如圖所示,在xOy平面內(nèi)有一以O(shè)點(diǎn)為中心的正五邊形,頂點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為R。在正五邊形的頂點(diǎn)上順時(shí)針?lè)较蛞来喂潭姾闪繛閝、2q、3q、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k,則O點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度(
)()A.方向沿x軸負(fù)方向B.方向與x軸負(fù)方向成夾角斜向下C.大小為D.大小為【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O點(diǎn)距離為r,設(shè)則O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小為代入可得方向沿x軸負(fù)方向;故選AD。9.(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(guò)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(shuō)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(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(guò)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。10.(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【詳解】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。11.(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【詳解】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。
12.(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(guò)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【詳解】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(guò)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(mǎn)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。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(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(shuō)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【詳解】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(guò)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(guò)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。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、Q是MN連線上的兩點(diǎn),且。下列說(shuō)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?lái)的2倍,P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小也變?yōu)樵瓉?lái)的2倍D.若兩點(diǎn)電荷的電荷量均變?yōu)樵瓉?lái)的2倍,P、Q兩點(diǎn)間電勢(shì)差不變【答案】C【詳解】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(lái)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?lái)的2倍,則P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小也變?yōu)樵瓉?lái)的2倍,同理Q點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小也變?yōu)樵瓉?lái)的2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。15.(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(chēng)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【詳解】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(chēng)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。16.(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【詳解】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。17.(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(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零,電荷位置與電荷量滿(mǎn)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(shuō)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(guò)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(guò)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【詳解】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(wú)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(wú)法判斷,故A錯(cuò)誤;B.取無(wú)窮遠(yuǎn)處為零電勢(shì)點(diǎn),由于正點(diǎn)電荷周?chē)碾妱?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(guò)程中,根據(jù)電荷分布,若靜電力始終不做功,則經(jīng)過(guò)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(guò)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。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【詳解】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。19.(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【詳解】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。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),AO=2cm,OB=4cm,在AB固定兩個(gè)帶電量分別為Q1、Q2的正電荷,現(xiàn)有一個(gè)帶正電小球靜置于軌道內(nèi)側(cè)P點(diǎn)(小球可視為點(diǎn)電荷),已知AP:BP=n:1,試求Q1:Q2是多少(
)
A.2n2:1 B.4n2:1 C.2n3:1 D.4n3:1【答案】C【詳解】對(duì)小球受力分析如圖所示
由正弦定理有其中∠CPH=∠OPB,∠CHP=∠HPD=∠APO其中△APO中同理有其中,聯(lián)立有Q1:Q2=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(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(shuō)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【詳解】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。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(chǎng)。粒子從M點(diǎn)射入,沿著由半徑分別為R1和R2的圓弧平滑連接成的虛線(等勢(shì)線)運(yùn)動(dòng),并從虛線上的N點(diǎn)射出,虛線處電場(chǎng)強(qiáng)度大小分別為E1和E2,則R1、R2和E1、E2應(yīng)滿(mǎn)足()
A. B. C. D.【答案】A【詳解】帶電粒子在電場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),電場(chǎng)力提供向心力,則有聯(lián)立可得故選A?!军c(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,其中帶正電,帶負(fù)電,為邊的四等分點(diǎn),下列說(shuō)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【詳解】A.根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)疊加以及對(duì)稱(chēng)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)?。煌砜芍?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。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【詳解】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。25.(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)【詳解】(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26.(2022·上?!じ呖颊骖})水平面上有一帶電量為Q的均勻帶電圓環(huán),圓心為O。其中央軸線上距離O點(diǎn)為d的位置處有一帶電量為q的點(diǎn)電荷。若點(diǎn)電荷受到的電場(chǎng)力為F,則F_________(k為靜電力恒量)(選填“>”、“<”或“=”)。靜電力恒量k的單位可表示為_(kāi)_________(用“SI單位制”中的基本單位表示)。00【答案】<【詳解】[1]把帶電圓環(huán)平均分成N小段,都可以看成點(diǎn)電荷,電荷量為與之間的庫(kù)侖力大小為點(diǎn)電荷受到的電場(chǎng)力為即[2]由庫(kù)侖定律可知用“SI單位制”中的基本單位表示力F的單位是,距離r的單位是m,電荷量Q的單位是,故靜電力恒量k的單位可表示為。27.(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【詳解】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(chēng)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。28.(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【詳解】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(chēng)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娋鶆颍O(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(chēng)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。29.(2021·湖北·高考真題)關(guān)于電場(chǎng),下列說(shuō)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【詳解】A.電場(chǎng)是存在于電荷周?chē)囊环N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。30.(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。現(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【詳解】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。31.(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(chēng)移動(dòng)(),下列說(shuō)法正確的是()A.除無(wú)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【詳解】A.根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)疊加原理可知,除無(wú)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(wú)論y0取什么值,因?yàn)殛P(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱(chēng),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(chēng)性可知,一定是成對(duì)出現(xiàn)的,關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱(chēng),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(chēng)可知在點(diǎn)(l,l)處的場(chǎng)強(qiáng)一定沿著過(guò)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。32.(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【詳解】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。33.(2021·上?!じ呖颊骖})如圖,在一點(diǎn)電荷附近、點(diǎn)放置試探電荷測(cè)量其受力,下列試探電荷受力與電荷量的關(guān)系圖中,正確的是()A. B. C. D.【答案】B【詳解】電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式,即圖像的斜率表示場(chǎng)強(qiáng)的大小,而試探電荷的電量越大,同一點(diǎn)所受的電場(chǎng)力越大,即電場(chǎng)力關(guān)于電量q為增函數(shù);根據(jù)點(diǎn)電荷周?chē)膱?chǎng)強(qiáng)決定式可知故選B。34.(2020·上海·高考真題)以下圖示中p表示質(zhì)子,e表示電子,距離D>d,其中O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)最大的排布方式是()A. B.C. D.【答案】C【詳解】根據(jù)質(zhì)子或電子電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度電場(chǎng)是矢量,疊加時(shí)滿(mǎn)足平行四邊形法則。圖A中O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度圖B中O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度圖C中O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度圖D中O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度顯然最大,C正確,ABD錯(cuò)誤。故選C。35.(2020·全國(guó)III卷·高考真題)如圖,∠M是銳角三角形PMN最大的內(nèi)角,電荷量為q(q>0)的點(diǎn)電荷固定在P點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是()A.沿MN邊,從M點(diǎn)到N點(diǎn),電場(chǎng)強(qiáng)度的大小逐漸增大B.沿MN邊,從M點(diǎn)到N點(diǎn),電勢(shì)先增大后減小C.正電荷在M點(diǎn)的電勢(shì)能比其在N點(diǎn)的電勢(shì)能大D.將正電荷從M點(diǎn)移動(dòng)到N點(diǎn),電場(chǎng)力所做的總功為負(fù)【答案】BC【詳解】A.點(diǎn)電荷的電場(chǎng)以點(diǎn)電荷為中心,向四周呈放射狀,如圖是最大內(nèi)角,所以,根據(jù)點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式(或者根據(jù)電場(chǎng)線的疏密程度)可知從電場(chǎng)強(qiáng)度先增大后減小,A錯(cuò)誤;B.電場(chǎng)線與等勢(shì)面(圖中虛線)處處垂直,沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低,所以從電勢(shì)先增大后減小,B正確;C.、兩點(diǎn)的電勢(shì)大小關(guān)系為,根據(jù)電勢(shì)能的公式可知正電荷在點(diǎn)的電勢(shì)能大于在點(diǎn)的電勢(shì)能,C正確;D.正電荷從,電勢(shì)能減小,電場(chǎng)力所做的總功為正功,D錯(cuò)誤。故選BC。36.(2020·全國(guó)II卷·高考真題)如圖,豎直面內(nèi)一絕緣細(xì)圓環(huán)的上、下半圓分別均勻分布著等量異種電荷。a、b為圓環(huán)水平直徑上的兩個(gè)點(diǎn),c、d為豎直直徑上的兩個(gè)點(diǎn),它們與圓心的距離均相等。則()A.a(chǎn)、b兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相等 B.a(chǎn)、b兩點(diǎn)的電勢(shì)相等C.c、d兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相等 D.c、d兩點(diǎn)的電勢(shì)相等【答案】ABC【詳解】BD.如下圖所示,為等量異種電荷周?chē)臻g的電場(chǎng)分布圖。本題的帶電圓環(huán),可拆解成這樣無(wú)數(shù)對(duì)等量異種電荷的電場(chǎng),沿豎直直徑平行放置。它們有共同的對(duì)稱(chēng)軸,所在的水平面與每一條電場(chǎng)線都垂直,即為等勢(shì)面,延伸到無(wú)限遠(yuǎn)處,電勢(shì)為零。故在上的點(diǎn)電勢(shì)為零,即;而從M點(diǎn)到N點(diǎn),電勢(shì)一直在降低,即,故B正確,D錯(cuò)誤;AC.上下兩側(cè)電場(chǎng)線分布對(duì)稱(chēng),左右兩側(cè)電場(chǎng)線分布也對(duì)稱(chēng),由電場(chǎng)的疊加原理可知AC正確;故選ABC。37.(2019·海南·高考真題)如圖,靜電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線上有M、N兩點(diǎn),箭頭代表電場(chǎng)的方向,則(
)A.M點(diǎn)的電勢(shì)比N點(diǎn)的低B.M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小一定比N點(diǎn)的大C.電子在M點(diǎn)的電勢(shì)能比在N點(diǎn)的低D.電子在M點(diǎn)受到的電場(chǎng)力大小一定比在N點(diǎn)的大【答案】C【詳解】順著電場(chǎng)線電勢(shì)逐漸降低,可知M點(diǎn)的電勢(shì)比N點(diǎn)的高,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;一條電場(chǎng)線不能確定疏密,則不能比較MN兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小,也不能比較電子在MN兩點(diǎn)受電場(chǎng)力的大小,選項(xiàng)BD錯(cuò)誤;負(fù)電荷在高電勢(shì)點(diǎn)的電勢(shì)能較低,選項(xiàng)C正確;38.(2019·北京·高考真題)如圖所示,a、b兩點(diǎn)位于以負(fù)點(diǎn)電荷–Q(Q>0)為球心的球面上,c點(diǎn)在球面外,則A.a(chǎn)點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小比b點(diǎn)大B.b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小比c點(diǎn)小C.a(chǎn)點(diǎn)電勢(shì)比b點(diǎn)高D.b點(diǎn)電勢(shì)比c點(diǎn)低【答案】D【詳解】由點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式確定各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小,由點(diǎn)電荷的等勢(shì)線是以點(diǎn)電荷為球心的球面和沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低確定各點(diǎn)的電勢(shì)的高低.由點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式可知,a、b兩點(diǎn)到場(chǎng)源電荷的距離相等,所以a、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等,故A錯(cuò)誤;由于c點(diǎn)到場(chǎng)源電荷的距離比b點(diǎn)的大,所以b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小比c點(diǎn)的大,故B錯(cuò)誤;由于點(diǎn)電荷的等勢(shì)線是以點(diǎn)電荷為球心的球面,所以a點(diǎn)與b點(diǎn)電勢(shì)相等,負(fù)電荷的電場(chǎng)線是從無(wú)窮遠(yuǎn)處指向負(fù)點(diǎn)電荷,根據(jù)沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低,所以b點(diǎn)電勢(shì)比c點(diǎn)低,故D正確.39.(2019·全國(guó)III卷·高考真題)如圖,電荷量分別為q和–q(q>0)的點(diǎn)電荷固定在正方體的兩個(gè)頂點(diǎn)上,a、b是正方體的另外兩個(gè)頂點(diǎn),則(
)A.a(chǎn)點(diǎn)和b點(diǎn)的電勢(shì)相等B.a(chǎn)點(diǎn)和b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等C.a(chǎn)點(diǎn)和b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同D.將負(fù)電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn),電勢(shì)能增加【答案】BC【詳
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