2022年高考物理高考與模擬題分類解析 專題21 電場能的特性

2022年高考物理高考與模擬題分類解析 專題21 電場能的特性一、xx高考題1. （xx·山東理綜）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電荷。一帶電粒子以一定初速度射入電場，實線為粒子僅在電場力作用下的運動軌跡，a、b、c三點是實線與虛線的交點。則該粒子A帶負電B在c點受力最大C在b點的電勢能大于在c點的電勢能D由a點到b點的動能變化大于由b點到c點的動能變化2.（xx·新課標理綜）如圖，平行板電容器的兩個極板與水平地面成一角度，兩極板與一直流電源相連。若一帶電粒子恰能沿圖中所示水平直線通過電容器，則在此過程中，該粒子A.所受重力與電場力平衡B.電勢能逐漸增加C.動能逐漸增加D.做勻變速直線運動錯誤BD正確。【考點定位】此題考查平行板電容器、帶電粒子在電場中的直線運動及其相關(guān)知識。5. （xx·福建理綜）如圖，在點電荷Q產(chǎn)生的電場中，將兩個帶正電的試探電荷q1、q2分別置于A、B兩點，虛線為等勢線。取無窮遠處為零電勢點，若將q1、q2移動到無窮遠的過程中外力克服電場力做的功相等，則下列說法正確的是AA點電勢大于B點電勢BA、B兩點的電場強度相等Cq1的電荷量小于q2的電荷量Dq1在A點的電勢能小于q2在B點的電勢能6. （xx·廣東理綜物理）圖5是某種靜電礦料分選器的原理示意圖，帶電礦粉經(jīng)漏斗落入水平勻強電場后，分落在收集板中央的兩側(cè)，對礦粉分離的過程，下列表述正確的有A.帶正電的礦粉落在右側(cè)B.電場力對礦粉做正功C.帶負電的礦粉電勢能變大D.帶正電的礦粉電勢能變小7. (xx·天津理綜)兩個固定的等量異號點電荷所產(chǎn)生電場的等勢面如圖中虛線所示，一帶負電的粒子以某一速度從圖中A點沿圖示方向進入電場在紙面內(nèi)飛行，最后離開電場，粒子只受靜電力作用，則粒子在電場中A做直線運動，電勢能先變小后變大B做直線運動，電勢能先變大后變小C做曲線運動，電勢能先變小后變大D做曲線運動，電勢能先變大后變小8（xx·重慶理綜）空間中P、Q兩點處各固定一個點電荷，其中P點處為正電荷，P、Q兩點附近電場的等勢面分布如題圖20圖所示，a、b、c、d為電場中的4個點，則AP、Q兩點處的電荷等量同種 Ba點和b點的電場強度相同 Cc點的電勢低于d點的電勢 D負電荷從a到c，電勢能減少11. （xx·安徽理綜）如圖所示，在平面直角 中，有方向平行于坐標平面的勻強電場，其中坐標原點處的電勢為0 V，點A處的電勢為6 V, 點B處的電勢為3 V, 則電場強度的大小為 A.200V/m B.200 V/m C.100 V/m D. 100 V/m11.【答案】A12. （xx·海南物理）如圖，直線上有o、a、b、c四點，ab間的距離與bc間的距離相等。在o點處有固定點電荷，已知b點電勢高于c點電勢。若一帶負電電荷的粒子僅在電場力作用下先從c點運動到b點，再從b點運動到a點，則A 兩過程中電場力做的功相等B 前一過程中電場力做的功大于后一過程中電場力做的功C 前一過程中，粒子電勢能不斷減小D 后一過程中，粒子動能不斷減小二、xx模擬題第6題圖1（xx年2月寧波八校聯(lián)考）如圖所示，在真空中的A、B兩點分別放置等量異種點電荷，在A、B兩點間取一正五角星形路徑abcdefghija，五角星的中心與A、B的中點重合，其中af連線與AB連線垂直現(xiàn)將一電子沿該路徑逆時針移動一周，下列判斷正確的是 A.e點和g點的電場強度相同B.a點和f點的電勢相等C.電子從g點到f點再到e點過程中，電勢能先減小再增大D.電子從f點到e點再到d點過程中，電場力先做正功后做負功2（xx北京海淀期末）A、B兩個可視為質(zhì)點的小球帶有同種電荷，在外力作用下靜止于光滑的絕緣水平面上。A的質(zhì)量為m，B的質(zhì)量為2m，它們相距為d。現(xiàn)撤去外力將它們同時釋放，在它們之間的距離增大到2d時，A的加速度為a，速度為v，則 （ ）A此時B的加速度大小為2aB此時B的加速度大小為 C此過程中系統(tǒng)的電勢能減少D此過程中系統(tǒng)的電勢能減少3. （xx江蘇蘇州期末）兩個異種電荷產(chǎn)生的電場的電場線分布如圖所示,則下列說法正確的是（A）圖中正電荷的電量大于負電荷的電量（B）P點處的電場強度大于Q點處的電場強度（C）P點處的電勢小于Q點處的電勢（D）某一負電荷在P點處的電勢能大于在Q點處的電勢能4（xx河北衡水中學期末）兩電荷量分別為q1和q2的點電荷放在x軸上的O、M兩點，兩電荷連線上各點電勢隨x變化的關(guān)系如圖所示，其中A、N兩點的電勢均為零，ND段中的C點電勢最高，則 （ ） q1DCNMAxOq2AN點的電場強度大小為零BA點的電場強度大小為零CNC間場強方向指向x軸正方向D將一負點電荷從N點移到D點，電場力先做正功后做負功5(xx北京東城期末)如圖所示，真空中有兩個等量異種點電荷A和B，一帶負電的試探電荷僅受電場力作用，在電場中運動的部分軌跡如圖中實線所示 M、N是軌跡上的兩點，MN連線與AB連線垂直，O為垂足，且AO>OB。設(shè)M、N兩點的場強大小分別為EM、EN，電勢分別為M、N。下列判斷中正確的是（ ）ABODC+Q-Q30°圖86. （xx湖北黃岡期末）在光滑絕緣的水平桌面上，存在著方向水平向右的勻強電場，電場線如圖中實線所示。一帶正電、初速度不為零的小球從桌面上的A點開始運動，到C點時，突然受到一個外加的水平恒力F作用而繼續(xù)運動到B點，其運動軌跡如圖中虛線所示，v表示小球在C點的速度。則下列判斷中正確的是 ( )A. 小球在A點的電勢能比在B點的電勢能小B. 恒力 F的方向可能水平向左C. 恒力F的方向可能與v方向相反D. 在 A、B兩點小球的速率不可能相等7（xx北京石景山期末）如圖8所示，AC、BD為圓的兩條互相垂直的直徑，圓心為O，半徑為R。電荷量均為Q的正、負點電荷放在圓周上，它們的位置關(guān)于AC對稱，+Q與O點的連線和OC間夾角為30°。下列說法正確的是AO點的場強大小為BO點的場強大小為CB、D兩點的電勢關(guān)系是B=DD電荷量為q的正電荷在A點的電勢能小于在C點的電勢能中心軸線0.030.050.100.200.300.400.970.950.900.800.700.60abcd8（xx江蘇四市聯(lián)考）如圖所示，實線為電視機顯像管主聚焦電場中的等勢面。a、b、c、d為圓上的四個點，則下列說法中正確的是Aa、b、c、d 四點電勢不等，但電場強度相同B一電子從b點運動到c點，電場力做的功為0.6eVC若一電子從左側(cè)沿中心軸線穿越電場區(qū)域，將做加速度先增加后減小的加速直線運動 D一束電子從左側(cè)平行于中心軸線進入電場區(qū)域，將會從右側(cè)平行于中心軸線穿出+OABCD9（xx年2月濟南檢測）如圖所示，在等量異種電荷形成的電場中，畫一正方形ABCD，對角線AC與兩點電荷連線重合，兩對角線交點O恰為電荷連線的中點。下列說法中正確的是 AA點的電場強度等于B點的電場強度BB、D兩點的電場強度及電勢均相同C一電子由B點沿BCD路徑移至D點，電勢能先增大后減小D一電子由C點沿COA路徑移至A點，電場力對其先做負功后做正功第10題圖10（xx年2月陜西師大附中第四次模擬）如圖所示，在真空中，ab、cd是圓O的兩條直徑，在a、b兩點分別固定有電荷量為+Q和-Q的點電荷，下列說法正確的是 Ac、d兩點的電場強度相同，電勢也相同 Bc、d兩點的電場強度不同，但電勢相同 C將一個正試探電荷從c點沿直線移動到d點，電場力做功為零D一個正試探電荷在c點的電勢能大于它在d點的電勢能abcdO+Q+Q+Q11（xx年2月江西九江市七校聯(lián)考）a、b、c、d分別是一個菱形的四個頂點，abc=120°?，F(xiàn)將三個等量的正點電荷Q固定在a、b、c三個頂點上，將一個電量為q的點電荷依次放在菱形中心點O點和另一個頂點d點處，兩點相比：（ ）A+q在d點所受的電場力較大B+q在d點所具有的電勢能較大Cd點的電勢低于O點的電勢Dd點的電場強度大于O點的電場強度12.（xx年2月福建晉江四校第二次聯(lián)考）如圖所示，一電場的電場線分布關(guān)于y軸（沿豎直方向）對稱，O、M、N是y軸上的三個點，且OM=MN。P點在y軸右側(cè)，MPON。則 ( ) AM點的電勢比P點的電勢低B將負電荷由O點移動到P點，電場力做正功CM、N兩點間的電勢差大于O、M兩點間的電勢差D在O點靜止釋放一帶正電粒子，該粒子將沿y軸做直線運動12.答案：D解析：M點的電勢比P點的電勢高，選項A錯誤；將負電荷由O點移動到P點，電場力做負功，選項B錯誤；由于OM之間的電場強度大于MN之間的電場強度，M、N兩點間的電勢差小于O、M兩點間的電勢差，選項C錯誤。在O點靜止釋放一帶正電粒子，該粒子將沿y軸做直線運動，選項D正確。13. （xx年開封二模）空間某一靜電場的電勢隨x變化情況如圖所示，下列說法中正確的是A. 空間各點場強的方向均與x軸垂直B. 電荷沿x軸從O移到x1的過程中，電場力不做功C. 正電荷沿x軸從x1移到x2的過程中，電場力做正功，電勢能減小D. 負電荷沿x軸從x1移到x2的過程中，電場力做負功，電勢能增加14（ xx年2月山西四校聯(lián)考）如圖所示，有四個等量異種電荷，放在正方形的四個頂點處。A、B、C、D為正方形四個邊的中點，O為正方形的中心，下列說法中正確的是（ C ）AA、B、C、D四個點的電場強度相同BO點電場強度等于零C將一帶正電的試探電荷勻速從B點沿直線移動到D點，電場力做功為零D將一帶正電的試探電荷勻速從A點沿直線移動到C點，試探電荷具有的電勢能增大15（浙江省六校xx年2月聯(lián)考）一對等量正點電荷電場的電場線（實線）和等勢線（虛線）如圖所示，圖中A、B兩點電場強度分別是EA、EB，電勢分別是A、B，負電荷q在A、B時的電勢能分別是EPA、EPB，下列判斷正確的是AEA>EB，A>B，EPA< EPB BEA>EB，A<B，EPA< EPB CEA<EB，A>B，EPA> EPB DEA<EB，A<B，EPA> EPB16（xx年3月東北四校一模）如圖所示，質(zhì)量為m、半徑為R的圓形光滑絕緣軌道放在水平地面上固定的M、N兩豎直墻壁間，圓形軌道與墻壁間摩擦忽略不計，在軌道所在平面加一豎直向上的場強為E的勻強電場。P、Q兩點分別為軌道的最低點和最高點，在p點有一質(zhì)量為m，電量為q的帶正電的小球，現(xiàn)給小球一初速度v0，使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動，不計空氣阻力，重力加速度為g，則有關(guān)下列說法正確的是A小球通過P點時對軌道一定有壓力B小球通過P點時的速率一定大于通過Q點時的速率C從P到Q點的過程中，小球的機械能一定增加D若mg> qE，要使小球能通過Q點且保證圓形軌道不脫離地面，速度v0應(yīng)滿足的關(guān)系是：v0<。17（xx年3月山東省淄博市一模）在光滑絕緣水平面的P點正上方O點固定了一電荷量為+Q的正點電荷，在水平面上的N點，由靜止釋放質(zhì)量為m，電荷量為-q的負檢驗電荷，該檢驗電荷經(jīng)過P點時速度為v，圖中=60°，規(guī)定電場中P點的電勢為零。則在+Q形成的電場中AN點電勢高于P點電勢BN點電勢為CP點電場強度大小是N點的2倍D檢驗電荷在N點具有的電勢能為18（xx年3月山東省淄博市一模）如圖，豎直向上的勻強電場中，絕緣輕質(zhì)彈簧豎直立于水平地面上，上面放一質(zhì)量為m的帶正電小球，小球與彈簧不連接，施加外力F將小球向下壓至某位置靜止?，F(xiàn)撤去F，使小球沿豎直方向運動，在小球由靜止到離開彈簧的過程中，重力、電場力對小球所做的功分別為W1和W2，小球離開彈簧時的速度為v，不計空氣阻力，則上述過程中19(xx年3月山東德州一模)在光滑的絕緣水平面上，有一個正三角形abc，頂點a、b處分別固定一個正點電荷，c處固定一個負點電荷，它們的電荷量都相等，如圖所示，D點為正三角形外接圓的圓心，E、G、H分別為ab、ac、bc的中點，E、F兩點關(guān)于c點對稱。下列說法中正確的是 AD點的場強為零，電勢也為零 BE、F兩點的電場強度大小相等、方向相反 CG、H兩點的場強相同 D將一帶正電的試探電荷由E點移動到D點的過程中，該電荷的電勢能減小20（xx年3月山東煙臺一模）如圖所示，在y軸上關(guān)于O點對稱的A、B兩點有等量同種點電荷Q，在x軸上有一C點，且CO=OD, ADO60。下列判斷正確的是AO點電場強度比D點電場強度大BC點電勢和D點電勢相等C若在C點放一點電荷Q, D點的電場強度將變?yōu)榱鉊若將一試探電荷+q由C點移到D點,電勢能逐漸增大21（xx年3月山東濰坊模擬）如圖所示，在足夠大的光滑絕緣水平面內(nèi)有一帶正電的點電荷a(圖中未畫出)與a帶同種電荷的質(zhì)點b僅在a的庫侖力作用下。以初速度v0 (沿MP方向)由M點運動到N點，到N點時速度大小為v，且v<v0.則Aa電荷一定在虛線MP下方Bb電荷在M點N點的加速度大小可能相等Cb電荷在M點的電勢能小于在N點的電勢能Db電荷從M點到N點的過程中，a電荷對其做的總功為負值22. （xx年3月江西省六校聯(lián)考）真空中，兩個相距L的固定點電荷E、F所帶電荷量分別為QE和QF，在它們共同形成的電場中，有一條電場線如圖中實線所示，實線上的箭頭表示電場線的方向。電場線上標出了M、N兩點，其中N點的切線與EF連線平行，且NEF>NFE。則（ ）AE帶正電，F(xiàn)帶負電，且QEQF B在M點由靜止釋放一帶正電的檢驗電荷，檢驗電荷將沿電場線運動到N點C過N點的等勢面與過N點的切線垂直 D負檢驗電荷在M點的電勢能大于在N點的電勢能23. （xx年3月福州質(zhì)檢）電場中某三條等勢線如圖實線a、b、c所示。一電子僅在電場力作用下沿直線從P運動到Q，已知電勢a>b>c，這一過程電子運動的v-t圖象可能是下列各圖中的 24（xx年3月江蘇三校聯(lián)考）如圖所示，在兩等量異種點電荷的電場中，MN為兩電荷連線的中垂線，a、b、c三點所在直線平行于兩電荷的連線，且a與c關(guān)于MN對稱，b點位于MN上，d點位于兩電荷的連線上。以下判斷正確的是Ab點場強大于d點場強Bb點電勢高于d點電勢C試探電荷+q在a點的電勢能小于在c點的電勢能Da、b兩點的電勢差等于b、c兩點間的電勢差24. 答案：D解析：b點場強小于d點場強，b點電勢低于d點電勢，選項AB錯誤；試探電荷+q在a點的電勢能大于在c點的電勢能，選項C錯誤；由對稱性可知，a、b兩點的電勢差等于b、c兩點間的電勢差，選項D正確。25.（xx年5月江西宜春模擬）有一靜電場，其電勢隨x坐標的改變而改變，變化的圖線如右圖所示。 若將一帶負電粒子（重力不計）從坐標原點O由靜止釋放，電場中P、Q兩點的坐標分別為1mm 、4mm。則下列說法正確的是：（ ） A粒子將沿x軸正方向一直向前運動 B粒子在P點與Q點加速度大小相等、方向相反 C粒子經(jīng)過P點與Q點時，動能相等D粒子經(jīng)過P點與Q點時，電場力做功的功率相等26（xx年5月山東泰安二模）有一靜電場，其電勢隨x坐標的改變而改變，變化的圖線如右圖所示，若將一帶負電粒子（重力不計）從坐標原點O由靜止釋放，粒子沿x軸運動，電場中P、Q兩點的坐標分別為1mm、4mm。則下列說法正確的是A粒子經(jīng)過P點和Q點加速度大小相等、方向相反B粒子經(jīng)過P點與Q點時，動能相等C粒子經(jīng)過P點與Q點時，電場力做功的功率相等D粒子在P點的電勢能為正值27（xx年江蘇省無錫二模）某靜電場中的一條電場線與x軸重合，其電勢的變化規(guī)律如圖所示。在O點由靜止釋放一電子，電子僅受電場力的作用，則在- x0x0區(qū)間內(nèi)A該靜電場是勻強電場B該靜電場是非勻強電場C電子將沿x軸正方向運動，加速度逐漸減小D電子將沿x軸正方向運動，加速度逐漸增大28.（xx年5月南京、鹽城三模）質(zhì)量為m的帶正電小球由空中某點自由下落，下落高度h后在空間加上豎直向上的勻強電場，再經(jīng)過相同時間小球又回到原出發(fā)點，不計空氣阻力，且整個運動過程中小球從未落地重力加速度為g則A從加電場開始到小球返回原出發(fā)點的過程中，小球電勢能減少了2mghB從加電場開始到小球下落最低點的過程中，小球動能減少了 mghC從開始下落到小球運動至最低點的過程中，小球重力勢能減少了mghD小球返回原出發(fā)點時的速度大小為29. （xx年4月石家莊模擬）如圖所示，a,b,c是某勻強電場中的四個點，它們正好是一個矩形的四個頂點，ab=cd=L，ad=bc=2L，電場線與矩形所在平面平行。已知a點電勢為20 V,b點電勢為24 V,d點電勢為12 V。,一個質(zhì)子從b點以v0的速度射入此電場，入射方向與bc成45°角，一段時間后經(jīng)過c點。不計質(zhì)子的重力，下列判斷正確的是A. c點電勢低于a點電勢B. 電場強度的方向由b指向dC. 質(zhì)子從b運動到c，所用的時間為LD. 質(zhì)子從b運動到c，電場力做功為4eV30（xx年5月云南昆明檢測）某靜電場中x軸上的電勢隨x坐標變化的圖象如圖所示，x圖象關(guān)于軸對稱，a、b兩點到O點的距離相等。將一電荷從x軸上的a點由靜止釋放后粒子沿x軸運動到b點，運動過程中粒子只受電場力作用，則下列說法正確的是（ ）A該電荷一定帶負電B電荷到b點時動能為零C從O到b，電荷的電勢能減小D從a到b電場力對電荷先做正功，后做負功31、（xx上海靜安區(qū)一模）如圖（a）所示，在x軸上的兩點分別放有-和+4兩個點電荷，位置坐標分別為0和1。圖（b）是反映沿x軸電勢分布情況的圖線，正確是