三年高考（2017-2019）高考物理真題分項(xiàng)匯編 專題09 靜電場（含解析）

專題09 靜電場1（2019·新課標(biāo)全國卷）最近，我國為“長征九號(hào)”研制的大推力新型火箭發(fā)動(dòng)機(jī)聯(lián)試成功，這標(biāo)志著我國重型運(yùn)載火箭的研發(fā)取得突破性進(jìn)展。若某次實(shí)驗(yàn)中該發(fā)動(dòng)機(jī)向后噴射的氣體速度約為3 km/s，產(chǎn)生的推力約為4.8×106 N，則它在1 s時(shí)間內(nèi)噴射的氣體質(zhì)量約為A1.6×102 kgB1.6×103 kgC1.6×105 kg D1.6×106 kg【答案】B【解析】設(shè)該發(fā)動(dòng)機(jī)在s時(shí)間內(nèi)，噴射出的氣體質(zhì)量為，根據(jù)動(dòng)量定理，可知，在1s內(nèi)噴射出的氣體質(zhì)量，故本題選B。2（2019·新課標(biāo)全國卷）靜電場中，一帶電粒子僅在電場力的作用下自M點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng)，N為粒子運(yùn)動(dòng)軌跡上的另外一點(diǎn)，則A運(yùn)動(dòng)過程中，粒子的速度大小可能先增大后減小B在M、N兩點(diǎn)間，粒子的軌跡一定與某條電場線重合C粒子在M點(diǎn)的電勢能不低于其在N點(diǎn)的電勢能D粒子在N點(diǎn)所受電場力的方向一定與粒子軌跡在該點(diǎn)的切線平行【答案】AC【解析】A若電場中由同種電荷形成即由A點(diǎn)釋放負(fù)電荷，則先加速后減速，故A正確；B若電場線為曲線，粒子軌跡不與電場線重合，故B錯(cuò)誤。C由于N點(diǎn)速度大于等于零，故N點(diǎn)動(dòng)能大于等于M點(diǎn)動(dòng)能，由能量守恒可知，N點(diǎn)電勢能小于等于M點(diǎn)電勢能，故C正確D粒子可能做曲線運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤；3（2019·新課標(biāo)全國卷）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Aa點(diǎn)和b點(diǎn)的電勢相等Ba點(diǎn)和b點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小相等Ca點(diǎn)和b點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向相同D將負(fù)電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)，電勢能增加【答案】BC【解析】由幾何關(guān)系，可知b的電勢大于a的電勢，故A錯(cuò)誤，把負(fù)電荷從a移到b，電勢能減少，故D錯(cuò)誤;由對稱性和電場的疊加原理，可得出a、b的合電場強(qiáng)度大小、方向都相同，故B、C正確。4（2019·北京卷）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Aa點(diǎn)場強(qiáng)的大小比b點(diǎn)大Bb點(diǎn)場強(qiáng)的大小比c點(diǎn)小Ca點(diǎn)電勢比b點(diǎn)高Db點(diǎn)電勢比c點(diǎn)低【答案】D【解析】由點(diǎn)電荷場強(qiáng)公式確定各點(diǎn)的場強(qiáng)大小，由點(diǎn)電荷的等勢線是以點(diǎn)電荷為球心的球面和沿電場線方向電勢逐漸降低確定各點(diǎn)的電勢的高低。由點(diǎn)電荷的場強(qiáng)公式可知，a、b兩點(diǎn)到場源電荷的距離相等，所以a、b兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小相等，故A錯(cuò)誤；由于c點(diǎn)到場源電荷的距離比b點(diǎn)的大，所以b點(diǎn)的場強(qiáng)大小比c點(diǎn)的大，故B錯(cuò)誤；由于點(diǎn)電荷的等勢線是以點(diǎn)電荷為球心的球面，所以a點(diǎn)與b點(diǎn)電勢相等，負(fù)電荷的電場線是從無窮遠(yuǎn)處指向負(fù)點(diǎn)電荷，根據(jù)沿電場線方向電勢逐漸降低，所以b點(diǎn)電勢比c點(diǎn)低，故D正確。5（2019·天津卷）如圖所示，在水平向右的勻強(qiáng)電場中，質(zhì)量為的帶電小球，以初速度v從點(diǎn)豎直向上運(yùn)動(dòng)，通過點(diǎn)時(shí)，速度大小為2v，方向與電場方向相反，則小球從運(yùn)動(dòng)到的過程A動(dòng)能增加B機(jī)械能增加C重力勢能增加D電勢能增加【答案】B【解析】由動(dòng)能的表達(dá)式可知帶電小球在M點(diǎn)的動(dòng)能為，在N點(diǎn)的動(dòng)能為，所以動(dòng)能的增量為，故A錯(cuò)誤；帶電小球在電場中做類平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向受重力做勻減速運(yùn)動(dòng)，水平方向受電場力做勻加速運(yùn)動(dòng)，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有，可得，豎直方向的位移，水平方向的位移，因此有，對小球由動(dòng)能定理有，聯(lián)立上式可解得，因此電場力做正功，機(jī)械能增加，故機(jī)械能增加，電勢能減少，故B正確D錯(cuò)誤，重力做負(fù)功重力勢能增加量為，故C錯(cuò)誤。6（2019·江蘇卷）一勻強(qiáng)電場的方向豎直向上，t=0時(shí)刻，一帶電粒子以一定初速度水平射入該電場，電場力對粒子做功的功率為P，不計(jì)粒子重力，則P-t關(guān)系圖象是【答案】A【解析】由于帶電粒子在電場中類平拋運(yùn)動(dòng)，在電場力方向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為 ，經(jīng)過時(shí)間 ，電場力方向速度為，功率為，所以P與t成正比，故A正確。7（2019·江蘇卷）如圖所示，ABC為等邊三角形，電荷量為+q的點(diǎn)電荷固定在A點(diǎn)先將一電荷量也為+q的點(diǎn)電荷Q1從無窮遠(yuǎn)處（電勢為0）移到C點(diǎn)，此過程中，電場力做功為-W再將Q1從C點(diǎn)沿CB移到B點(diǎn)并固定最后將一電荷量為-2q的點(diǎn)電荷Q2從無窮遠(yuǎn)處移到C點(diǎn)下列說法正確的有AQ1移入之前，C點(diǎn)的電勢為BQ1從C點(diǎn)移到B點(diǎn)的過程中，所受電場力做的功為0CQ2從無窮遠(yuǎn)處移到C點(diǎn)的過程中，所受電場力做的功為2WDQ2在移到C點(diǎn)后的電勢能為-4W【答案】ABD【解析】由題意可知，C點(diǎn)的電勢為，故A正確；由于B、C兩點(diǎn)到A點(diǎn)()的距離相等，所以B、C兩點(diǎn)的電勢相等，所以從C點(diǎn)移到B點(diǎn)的過程中，電場力做功為0，故B正確；由于B、C兩點(diǎn)的電勢相等，所以當(dāng)在B點(diǎn)固定后，C點(diǎn)的電勢為，所以從無窮遠(yuǎn)移到C點(diǎn)過程中，電場力做功為：故C錯(cuò)誤；由于C點(diǎn)的電勢為，所以電勢能為，故D正確。8（2019·浙江選考）等量異種電荷的電場線如圖所示，下列表述正確的是Aa點(diǎn)的電勢低于 b點(diǎn)的電勢Ba點(diǎn)的場強(qiáng)大于b點(diǎn)的場強(qiáng)，方向相同C將一負(fù)電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)電場力做負(fù)功D負(fù)電荷在a點(diǎn)的電勢能大于在b點(diǎn)的電勢能【答案】C【解析】沿電場線方向電勢降低，故a點(diǎn)電勢高于b點(diǎn)電勢，A錯(cuò)誤；電場線的疏密程度表示電場強(qiáng)度大小，電場線越密，電場強(qiáng)度越大，故a點(diǎn)的場強(qiáng)大于b點(diǎn)的場強(qiáng)，電場線的切線方向?yàn)閳鰪?qiáng)方向，故ab兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向不同，B錯(cuò)誤；負(fù)電荷在低電勢處電勢能大，所以從a點(diǎn)（高電勢）移動(dòng)到b點(diǎn)（低電勢），電勢能增大，電場力做負(fù)功，C正確D錯(cuò)誤9（2019·浙江選考）電荷量為4×106 C的小球絕緣固定在A點(diǎn)，質(zhì)量為0.2 kg、電荷量為5×106 C的小球用絕緣細(xì)線懸掛，靜止于B點(diǎn)。A、B間距離為30 cm，AB連線與豎直方向夾角為60°。靜電力常量為9.0×109 N·m2/C2，小球可視為點(diǎn)電荷。下列圖示正確的是ABCD【答案】B【解析】兩球之間的庫侖力為，小球B受到的重力大小為，且F與豎直方向夾角為60°，故小球B受到的庫侖力，重力以及細(xì)線的拉力，組成的矢量三角形為等邊三角形，所以細(xì)線與豎直方向的夾角為60°，B正確【點(diǎn)睛】當(dāng)三力平衡時(shí)，能組成一個(gè)封閉的矢量三角形，再結(jié)合一個(gè)角為60°的等腰三角形為等邊三角形即可求解。10（2018·江蘇卷）如圖所示，水平金屬板A、B分別與電源兩極相連，帶電油滴處于靜止?fàn)顟B(tài)現(xiàn)將B板右端向下移動(dòng)一小段距離，兩金屬板表面仍均為等勢面，則該油滴A仍然保持靜止B豎直向下運(yùn)動(dòng)C向左下方運(yùn)動(dòng)D向右下方運(yùn)動(dòng)【答案】D【解析】本題考查平行板電容器的電場及電荷受力運(yùn)動(dòng)的問題，意在考查考生分析問題的能力。兩極板平行時(shí)帶電粒子處于平衡狀態(tài)，則重力等于電場力，當(dāng)下極板旋轉(zhuǎn)時(shí)，板間距離增大場強(qiáng)減小，電場力小于重力；由于電場線垂直于金屬板表面，所以電荷處的電場線如圖所示，所以重力與電場力的合力偏向右下方，故粒子向右下方運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D正確。11（2018·北京卷）研究與平行板電容器電容有關(guān)因素的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，下列說法正確的是A實(shí)驗(yàn)前，只用帶電玻璃棒與電容器a板接觸，能使電容器帶電B實(shí)驗(yàn)中，只將電容器b板向上平移，靜電計(jì)指針的張角變小C實(shí)驗(yàn)中，只在極板間插入有機(jī)玻璃板，靜電計(jì)指針的張角變大D實(shí)驗(yàn)中，只增加極板帶電量，靜電計(jì)指針的張角變大，表明電容增大【答案】A【解析】當(dāng)用帶電玻璃棒與電容器a板接觸，由于靜電感應(yīng)，從而在b板感應(yīng)出等量的異種電荷，從而使電容器帶電，故選項(xiàng)A正確；根據(jù)電容器的決定式：，將電容器b板向上平移，即正對面積S減小，則電容C減小，根據(jù)可知，電量Q不變，則電壓U增大，則靜電計(jì)指針的張角變大，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)電容器的決定式：，只在極板間插入有機(jī)玻璃板，則介電系數(shù)增大，則電容C增大，根據(jù)可知，電量Q不變，則電壓U減小，則靜電計(jì)指針的張角減小，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)可知，電量Q增大，則電壓U也會(huì)增大，則電容C不變，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。12（2018·天津卷）如圖所示，實(shí)線表示某電場的電場線（方向未標(biāo)出），虛線是一帶負(fù)電的粒子只在電場力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡，設(shè)M點(diǎn)和N點(diǎn)的電勢分別為，粒子在M和N時(shí)加速度大小分別為，速度大小分別為，電勢能分別為。下列判斷正確的是A B C D 【答案】D【解析】將粒子的運(yùn)動(dòng)分情況討論：從M運(yùn)動(dòng)到N；從N運(yùn)動(dòng)到M，根據(jù)電場的性質(zhì)依次判斷；電場線越密，電場強(qiáng)度越大，同一個(gè)粒子受到的電場力越大，根據(jù)牛頓第二定律可知其加速度越大，故有；若粒子從M運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，則根據(jù)帶電粒子所受電場力指向軌跡彎曲的內(nèi)側(cè)，可知在某點(diǎn)的電場力方向和速度方向如圖所示，故電場力做負(fù)功，電勢能增大，動(dòng)能減小，即，負(fù)電荷在低電勢處電勢能大，故；若粒子從N運(yùn)動(dòng)到M，則根據(jù)帶電粒子所受電場力指向軌跡彎曲的內(nèi)側(cè)，可知在某點(diǎn)的電場力方向和速度方向如圖所示，故電場力做正功，電勢能減小，動(dòng)能增大，即，負(fù)電荷在低電勢處電勢能大，故；綜上所述，D正確。【點(diǎn)睛】考查了帶電粒子在非勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動(dòng)；本題的突破口是根據(jù)粒子做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的合力指向軌跡的內(nèi)側(cè)，從而判斷出電場力方向與速度方向的夾角關(guān)系，進(jìn)而判斷出電場力做功情況13（2018·新課標(biāo)I卷）如圖，三個(gè)固定的帶電小球a、b和c，相互間的距離分別為ab=5 cm，bc=3 cm，ca=4 cm。小球c所受庫侖力的合力的方向平衡于a、b的連線。設(shè)小球a、b所帶電荷量的比值的絕對值為k，則Aa、b的電荷同號(hào)，Ba、b的電荷異號(hào)，Ca、b的電荷同號(hào)，Da、b的電荷異號(hào)，【答案】D【解析】對小球c所受庫侖力分析，畫出a對c的庫侖力和b對c的庫侖力，若a對c的庫侖力為排斥力，ac的電荷同號(hào)，則b對c的庫侖力為吸引力，bc電荷為異號(hào)，ab的電荷為異號(hào)；若a對c的庫侖力為引力，ac的電荷異號(hào)，則b對c的庫侖力為斥力，bc電荷為同號(hào)，ab的電荷為異號(hào)，所以ab的電荷為異號(hào)。設(shè)ac與bc的夾角為，利用平行四邊形定則和幾何關(guān)系、庫侖定律可得，F(xiàn)ac=k，F(xiàn)bc=k，tan=3/4，tan=Fbc/Fac，ab電荷量的比值k=，聯(lián)立解得：k=64/27，選項(xiàng)D正確。【點(diǎn)睛】此題將庫侖定律、受力分析、平行四邊形定則有機(jī)融合，難度不大。14（2018·全國II卷）如圖，同一平面內(nèi)的a、b、c、d四點(diǎn)處于勻強(qiáng)電場中，電場方向與此平面平行，M為a、c連線的中點(diǎn)，N為b、d連線的中點(diǎn)。一電荷量為q（q>0）的粒子從a點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)，其電勢能減小W1；若該粒子從c點(diǎn)移動(dòng)到d點(diǎn)，其電勢能減小W2，下列說法正確的是A此勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)方向一定與a、b兩點(diǎn)連線平行B若該粒子從M點(diǎn)移動(dòng)到N點(diǎn)，則電場力做功一定為C若c、d之間的距離為L，則該電場的場強(qiáng)大小一定為D若W1=W2，則a、M兩點(diǎn)之間的電勢差一定等于b、N兩點(diǎn)之間的電勢差【答案】BD【解析】利用電場力做功，可以找到兩點(diǎn)之間電勢差的關(guān)系，要知道中點(diǎn)電勢和兩端點(diǎn)電勢之間的關(guān)系。選項(xiàng)根據(jù)題意無法判斷，故A項(xiàng)錯(cuò)誤。由于電場為勻強(qiáng)磁場，M為a、c連線的中點(diǎn)，N為b、d連線的中點(diǎn)，所以，若該粒子從M點(diǎn)移動(dòng)到N點(diǎn)，則電場力做功一定為，故B正確；因?yàn)椴恢绖驈?qiáng)電場方向，所以場強(qiáng)大小不一定是，故C錯(cuò)誤；若W1=W2，說明，由因?yàn)?；，解得：，故D正確。15（2018·全國III卷）如圖，一平行板電容器連接在直流電源上，電容器的極板水平，兩微粒a、b所帶電荷量大小相等、符號(hào)相反，使它們分別靜止于電容器的上、下極板附近，與極板距離相等?，F(xiàn)同時(shí)釋放a、b，它們由靜止開始運(yùn)動(dòng)，在隨后的某時(shí)刻t，a、b經(jīng)過電容器兩極板間下半?yún)^(qū)域的同一水平面，a、b間的相互作用和重力可忽略。下列說法正確的是Aa的質(zhì)量比b的大B在t時(shí)刻，a的動(dòng)能比b的大C在t時(shí)刻，a和b的電勢能相等D在t時(shí)刻，a和b的動(dòng)量大小相等【答案】BD【解析】根據(jù)題述可知，微粒a向下加速運(yùn)動(dòng)，微粒b向上加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)a、b經(jīng)過電容器兩極板間下半?yún)^(qū)域的同一水平面，可知a的加速度大小大于b的加速度大小，即aa>ab。對微粒a，由牛頓第二定律，qE=maaa，對微粒b，由牛頓第二定律，qE=mbab，聯(lián)立解得：>，由此式可以得出a的質(zhì)量比b小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；在a、b兩微粒運(yùn)動(dòng)過程中，a微粒所受合外力大于b微粒，a微粒的位移大于b微粒，根據(jù)動(dòng)能定理，在t時(shí)刻，a的動(dòng)能比b大，選項(xiàng)B正確；由于在t時(shí)刻兩微粒經(jīng)過同一水平面，電勢相等，電荷量大小相等，符號(hào)相反，所以在t時(shí)刻，a和b的電勢能不等，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由于a微粒受到的電場力（合外力）等于b微粒受到的電場力（合外力），根據(jù)動(dòng)量定理，在t時(shí)刻，a微粒的動(dòng)量等于b微粒，選項(xiàng)D正確。16（2018·新課標(biāo)I卷）圖中虛線a、b、c、d、f代表勻強(qiáng)電場內(nèi)間距相等的一組等勢面，已知平面b上的電勢為2 V。一電子經(jīng)過a時(shí)的動(dòng)能為10 eV，從a到d的過程中克服電場力所做的功為6 eV。下列說法正確的是A平面c上的電勢為零B該電子可能到達(dá)不了平面fC該電子經(jīng)過平面d時(shí)，其電勢能為4 eVD該電子經(jīng)過平面b時(shí)的速率是經(jīng)過d時(shí)的2倍【答案】AB【解析】根據(jù)題述，勻強(qiáng)電場中等勢面間距相等，相鄰等勢面之間的電勢差相等。設(shè)相鄰等勢面之間的電勢差為U，根據(jù)電子從a到d的過程中克服電場力所做功為Wab=6 eV，電場方向水平向右。由Wab=3 eV，聯(lián)立解得：U=2 V。已知b的電勢為2 V，則平面c上的電勢為零，選項(xiàng)A正確；由于af之間的電勢差為4U=8 V，一電子經(jīng)過a時(shí)的動(dòng)能為10 eV，由于題述沒有指出電子速度方向，若該電子速度方向指向左或指向上或下，則該電子就到達(dá)不了平面f，選項(xiàng)B正確；由于題述沒有指出電子速度方向，選項(xiàng)CD錯(cuò)誤。17（2017·江蘇卷）如圖所示，三塊平行放置的帶電金屬薄板、中央各有一小孔，小孔分別位于、點(diǎn)由點(diǎn)靜止釋放的電子恰好能運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)現(xiàn)將板向右平移到點(diǎn)，則由點(diǎn)靜止釋放的電子（A）運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)返回（B）運(yùn)動(dòng)到和點(diǎn)之間返回（C）運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)返回（D）穿過點(diǎn)【答案】A【解析】設(shè)A、B板間的電勢差為U1，B、C板間的電勢差為U2，板間距為d，電場強(qiáng)度為E，第一次由O點(diǎn)靜止釋放的電子恰好能運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)，根據(jù)動(dòng)能定理得：qU1=qU2=qEd，將C板向右移動(dòng)，B、C板間的電場強(qiáng)度，E不變，所以電子還是運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)速度減小為零，然后返回，故A正確；BCD錯(cuò)誤【名師點(diǎn)睛】本題是帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)，主要考察勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及動(dòng)能定理，重點(diǎn)是電容器的動(dòng)態(tài)分析，在電荷量Q不變的時(shí)候，板間的電場強(qiáng)度與板間距無關(guān)18（2017·天津卷）如圖所示，在點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場中，實(shí)線MN是一條方向未標(biāo)出的電場線，虛線AB是一個(gè)電子只在靜電力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡。設(shè)電子在A、B兩點(diǎn)的加速度大小分別為aA、aB，電勢能分別為EpA、EpB。下列說法正確的是A電子一定從A向B運(yùn)動(dòng)B若aA>aB，則Q靠近M端且為正電荷C無論Q為正電荷還是負(fù)電荷一定有EpA<EpBDB點(diǎn)電勢可能高于A點(diǎn)電勢【答案】BC【解析】電子在電場中做曲線運(yùn)動(dòng)，虛線AB是電子只在靜電力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡，電場力沿電場線直線曲線的凹側(cè)，電場的方向與電場力的方向相反，如圖所示，由所知條件無法判斷電子的運(yùn)動(dòng)方向，故A錯(cuò)誤；若aA>aB，說明電子在M點(diǎn)受到的電場力較大，M點(diǎn)的電場強(qiáng)度較大，根據(jù)點(diǎn)電荷的電場分布可知，靠近M端為場源電荷的位置，應(yīng)帶正電，故B正確；無論Q為正電荷還是負(fù)電荷，一定有電勢，電子電勢能，電勢能是標(biāo)量，所以一定有EpA<EpB，故C正確，D錯(cuò)誤?！久麕燑c(diǎn)睛】本題考查的知識(shí)點(diǎn)較多，應(yīng)從曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和規(guī)律出發(fā)判斷出電子的受力方向，再利用相關(guān)電場和帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律解決問題。19（2017·江蘇卷）在x軸上有兩個(gè)點(diǎn)電荷q1、q2，其靜電場的電勢在x軸上分布如圖所示下列說法正確有（A）q1和q2帶有異種電荷（B）x1處的電場強(qiáng)度為零（C）負(fù)電荷從x1移到x2，電勢能減?。―）負(fù)電荷從x1移到x2，受到的電場力增大【答案】AC【解析】由圖知x1處的電勢等于零，所以q1和q2帶有異種電荷，A正確，圖象的斜率描述該處的電場強(qiáng)度，故x1處場強(qiáng)不為零，B錯(cuò)誤；負(fù)電荷從x1移到x2，由低電勢向高電勢移動(dòng)，電場力做正功，電勢能減小，故C正確；由圖知，負(fù)電荷從x1移到x2，電場強(qiáng)度越來越小，故電荷受到的電場力減小，所以D錯(cuò)誤【名師點(diǎn)睛】本題的核心是對x圖象的認(rèn)識(shí)，要能利用圖象大致分析出電場的方向及電場線的疏密變化情況，依據(jù)沿電場線的方向電勢降低，還有就是圖象的斜率描述電場的強(qiáng)弱電場強(qiáng)度20（2017·新課標(biāo)卷卷）在一靜止點(diǎn)電荷的電場中，任一點(diǎn)的電勢與該點(diǎn)到點(diǎn)電荷的距離r的關(guān)系如圖所示。電場中四個(gè)點(diǎn)a、b、c和d的電場強(qiáng)度大小分別Ea、Eb、Ec和Ed。點(diǎn)a到點(diǎn)電荷的距離ra與點(diǎn)a的電勢a已在圖中用坐標(biāo)（ra，a）標(biāo)出，其余類推?，F(xiàn)將一帶正電的試探電荷由a點(diǎn)依次經(jīng)b、c點(diǎn)移動(dòng)到d點(diǎn)，在相鄰兩點(diǎn)間移動(dòng)的過程中，電場力所做的功分別為Wab、Wbc和Wcd。下列選項(xiàng)正確的是AEa：Eb=4:1BEc：Ed=2:1CWab:Wbc=3:1DWbc:Wcd=1:3【答案】AC【解析】由題圖可知，a、b、c、d到點(diǎn)電荷的距離分別為1 m、2 m、3 m、6 m，根據(jù)點(diǎn)電荷的場強(qiáng)公式可知，故A正確，B錯(cuò)誤；電場力做功，a與b、b與c、c與d之間的電勢差分別為3 V、1 V、1 V，所以，故C正確，D錯(cuò)誤。【名師點(diǎn)睛】本題主要考查學(xué)生的識(shí)圖能力，點(diǎn)電荷場強(qiáng)及電場力做功的計(jì)算。21（2017·新課標(biāo)卷）一勻強(qiáng)電場的方向平行于xOy平面，平面內(nèi)a、b、c三點(diǎn)的位置如圖所示，三點(diǎn)的電勢分別為10 V、17 V、26 V。下列說法正確的是A電場強(qiáng)度的大小為2.5 V/cmB坐標(biāo)原點(diǎn)處的電勢為1 VC電子在a點(diǎn)的電勢能比在b點(diǎn)的低7 eVD電子從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)，電場力做功為9 eV【答案】ABD【解析】如圖所示，設(shè)a、c之間的d點(diǎn)電勢與b點(diǎn)相同，則，d點(diǎn)坐標(biāo)為(3.5 cm，6 cm)，過c點(diǎn)作cfbd于f，由幾何關(guān)系可得cf=3.6 cm，則電場強(qiáng)度，A正確；因?yàn)樗倪呅蜲acb是矩形，所以有，解得坐標(biāo)原點(diǎn)O處的電勢為1 V，B正確；a點(diǎn)電勢比b點(diǎn)電勢低7 V，電子帶負(fù)電，所以電子在a點(diǎn)的電勢能比在b點(diǎn)的高7 eV，C錯(cuò)誤；b點(diǎn)電勢比c點(diǎn)電勢低9 V，電子從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)，電場力做功為9 eV，D正確?！久麕燑c(diǎn)睛】在勻強(qiáng)電場中沿同一方向線段的長度與線段兩端的電勢差成正比；在勻強(qiáng)電場中電場線平行且均勻分布，故等勢面平行且均勻分布。以上兩點(diǎn)是解決此類題目的關(guān)鍵。電勢與電勢能之間的關(guān)系，也是常考的問題，要知道負(fù)電荷在電勢高處電勢能低。22（2017·北京卷）如圖所示，長l=1 m的輕質(zhì)細(xì)繩上端固定，下端連接一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的帶電小球，小球靜止在水平向右的勻強(qiáng)電場中，繩與豎直方向的夾角=37°。已知小球所帶電荷量q=1.0×106 C，勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E=3.0×103 N/C，取重力加速度g=10 m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8。求：（1）小球所受電場力F的大小。（2）小球的質(zhì)量m。（3）將電場撤去，小球回到最低點(diǎn)時(shí)速度v的大小?！敬鸢浮浚?）3.0×103 N （2）4.0×104 kg （3）2.0 m/s【解析】（1）根據(jù)電場強(qiáng)度定義式可知，小球所受電場力大小為F=qE=1.0×106×3.0×103 N=3.0×103 N（2）小球受mg、繩的拉力T和電場力F作用處于平衡狀態(tài)，如圖所示根據(jù)幾何關(guān)系有，得m=4.0×104 kg（3）撤去電場后，小球?qū)⒗@懸點(diǎn)擺動(dòng)，根據(jù)動(dòng)能定理有得【名師點(diǎn)睛】本題力電綜合問題，但電場力與對小球施加水平向右的恒力F作用效果相同，因此可以用相關(guān)的力學(xué)知識(shí)來解答。 16