高中物理（第02期）百所好题速递分项解析汇编 专题1.2电场强度 电势能、电势、电势差（含解析）（选修3）.doc

电场强度 电势能、电势、电势差一、选择题1.【2015-2016学年四川省成都七中上期半期考试】在科学发展史上，很多科学家做出了杰出的贡献。他们在物理学的研究过程中应用了很多科学的思想方法。下列叙述不正确的是（ ）a法拉第首先提出用电场线描绘抽象的电场，这是一种形象化的研究方法b库仑得出库仑定律并用扭秤实验最早测出了元电荷e的数值c用点电荷来代替实际带电体是采用了理想化物理模型的方法d电场强度的表达式和电势差的表达式都是利用比值法得到的定义式【答案】b考点：物理学史. 物理问题的研究方法【名师点睛】此题是对物理学史以及物理问题的研究方法的考查；在高中物理学习中，我们会遇到多种不同的物理分析方法，这些方法对我们理解物理有很大的帮助；故在理解概念和规律的基础上，更要注意科学方法的积累与学习.2.【2015-2016学年陕西省西安市第一中学高二上学期期中考试】下列说法中，正确的是( )a在一个以点电荷为中心，r为半径的球面上各处的电场强度都相同b电场中某一点的场强越大，则同一电荷在该点受到的电场力越大c电场强度的方向就是放入电场中的电荷受到的静电力的方向d若p点没有检验电荷，则p点场强为零【答案】b【解析】试题分析：电场强度是矢量，根据公式可得在一个以点电荷为中心，r为半径的球面上各处的电场强度大小相等，但是方向不同，a错误；根据公式可得电场中某一点的场强越大，则同一电荷在该点受到的电场力越大，b正确；正电荷受到的电场力方向和电场方向相同，但是负电荷受到的电场力方向和电场方向相反，故c错误；电场中各处的电场强度和试探电荷无关，只和电场本身的性质有关，故d错误；考点：考查了对电场强度的理解【名师点睛】本题的关键是知道电场强度是矢量，不但有大小，而且有方向；仅适用真空中点电荷的电场；电场强度方向与正电荷受到的电场力相同；某点场强的方向与试探电荷的正负无关，从而即可求解3.【2015-2016学年安徽师范大学附属中学高二上学期期中考试】正电荷q只在电场力作用下由p向q做加速运动，而且加速度越来越大，那么可以断定，它所在的电场是图中的哪一个【答案】d考点：考查了电场线，电场强度【名师点睛】本题考查对电场线的理解能力电场线可以形象直观表示电场，电场线的疏密表示电场的强弱，切线方向表示电场强度的方向4【20152016学年甘肃省会宁县第一中学第一学期中期考试】如图所示，实线表示某静电场的电场线，虚线表示该电场的等势面，下列判断正确的是e123a1、2两点的场强相等 b2、3两点的电势相等 c1、2两点的电势相等 d1、3两点的场强相等【答案】b考点：电场强度；电势【名师点睛】此题是对电场线及等势面的考查；要知道电场线的疏密反应场强的大小，切线方向反应场强的方向；顺着电场线电势降低；同一等势面上各点的电势是相等的；此题是基础题，考查学生对电场线、场强及电势的关系的理解.5【20152016学年甘肃省会宁县第一中学第一学期中期考试】如图所示，是匀强电场中的一组等势面，每两个相邻等势面的距离是25 cm，由此可确定电场强度的方向及大小为a. 竖直向下，e0.4 n/c b水平向右，e0.4 n/cc水平向左，e40 n/c d水平向右，e40 v/mz-x-x-k.com【答案】d【解析】试题分析：电场线与等势面正交，且由高等势面指向低等势面，故场强方向水平向右，大小为，故选d.考点：匀强电场；电场强度与电势差的关系【名师点睛】此题考查了匀强电场中电场强度与电势差的关系；要知道电场线与等势面是垂直的关系，顺着电场线电势降低，电场强度与电势差之间的关系满足；这些都是基本的知识，解题时经常用到，需熟练掌握.6【20152016学年甘肃省会宁县第一中学第一学期中期考试】如图，电荷量为q1和q2的两个点电荷分别位于p点和q点。已知在p、q连线上某点r处的电场强度为零，且pr=2rq。则q1q2pqr aq1=2q2 bq1=-2q2 cq1=4q2 dq1=-4q2 【答案】c【解析】试题分析：因为在p、q连线上某点r处的电场强度为零，则由点电荷的场强公式可知：，解得：q1=4q2，故选c.考点：电场强度【名师点睛】此题是对场强的叠加问题及点电荷场强公式的考查；首先记住点电荷的场强公式，电场强度是矢量，叠加时满足平行四边形法则；同一直线的场强可以直接相加减；此题难度不大，是常规题目.7.【2015-2016学年山西省太原市第五中学高二上学期第一次月考】关于电势差的说法中正确的是a.两点间的电势差等于电荷从其中一点移到另一点时，电场力所做的功 b.电荷从电场中一点移动到另一点，如果电场力做了1j的功，这两点间的电势差就是1v c.在两点间移动电荷时，电场力做功的多少跟所移动的电荷带电的多少有关 d.两点间的电势差的大小跟放入这两点的电荷的电量成反比【答案】c考点：考查了对电势差的理解【名师点睛】关键是正确掌握公式，知道公式中每个物理量表示的含义，知道两点间的电势差是由电场本身决定的与检验电荷无关8【20152016学年甘肃省会宁县第一中学第一学期中期考试】关于静电场的电场强度和电势，下列说法正确的是a电场强度的方向处处与等势面垂直 b电场强度为零的地方，电势也为零c随着电场强度的大小逐渐减小，电势也逐渐降低 d任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向【答案】ad【解析】试题分析：电场强度的方向处处与等势面垂直，选项a正确； 电场强度为零的地方，电势不一定也为零，例如放在电场中的导体，内部场强为零，但是电势不为零，选项b错误；随着电场强度的大小逐渐减小，电势不也逐渐降低，例如负点电荷电场中，离负点电荷越远的地方场强越小，但是电势越高，选项c错误； 任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向，选项d正确；故选d.考点：电场强度与电势的关系【名师点睛】此题是考查电场强度与电势的关系，注意电场强度是从力的角度对电场进行描述，而电势是从能量的角度对电场进行描述，所以两者无直接关系，也就是说场强大的地方电势不一定高，场强为零时电势不一定为零.9【20152016学年甘肃省会宁县第一中学第一学期中期考试】一个电子只在电场力作用下从a点运动到b点的轨迹如图中虚线所示，图中一组平行实线可能 是电场线，也可能是等势线，下列说法中正确的是a.如果实线是电场线，则a点的电势比b点的电势高b.如果实线是等势线，则a点的电势比b点的电势高c.如果实线是电场线，则电子在a点的电势能比在b点的电势能大d.如果实线是等势线，则电子在a点的电势能比在b点的电势能大【答案】bc考点：电场线及等势面；电势及电势能【名师点睛】此题考查了电场线、等势面、电势及电势能等知识点；要知道物体做曲线运动时，所受合力指向轨迹弯曲的内侧，根据轨迹的弯曲方向要能判断出物体合力的大致方向；正电荷在高电势点的电势能大，负电荷正好相反.10.【2015-2016学年安徽师范大学附属中学高二上学期期中考试】a和b为电场中的两个点，如果把的负电荷从a点移动到b点，电场力对该电荷做了的正功，则该电荷的电势能a、增加了 b、增加了 c、减小了 d减小了【答案】c【解析】试题分析：电场力做正功，电势能减小，电场力做多少正功，电势能就减小多少，故c正确考点：考查了功能关系【名师点睛】本题中电场力做功与电势能变化的关系，与重力做功和重力势能变化关系相似，只有电场力做正功多少，电势能就减小多少11.【2015-2016学年山西省太原市第五中学高二上学期第一次月考】如图所示，虚线表示等势面，相邻两等势面间的电势差相等，有一带正电小球在该电场中运动，不计小球所受的重力和空气阻力，实线表示该小球的运动轨迹。已知小球在a点的动能等于29ev，运动到b点时的动能等于2ev，若取c点为零电势点，则这个带电小球的电势能等于6ev时，它的动能等于a.33ev b.24ev c.12ev d.17ev【答案】d考点：考查了电场力做功【名师点睛】解决本题需掌握：小球只受电场力时，小球的动能和电势能之和保持不变；正确判断小球在电场中所受电场力方向以及电场力做功情况，学习电场中的功能关系时可以类比在重力场的功能关系，如只有重力做功，动能和电势能之和保持不变；那么只有电场力做功，电势能和动能之和保持不变12.【2015-2016学年山西省太原市第五中学高二上学期第一次月考】如图所示，实线表示电场线，虚线表示等势线，a、b两点的电势分别为，则a、b连线的中点c的电势应为a. b. c. d.无法判断的高低【答案】c【解析】试题分析：从图中可知ac电场线比cb电场线疏，ac段场强较小，根据公式可知，a、c电势差小于b、c间电势差，即，得到，c正确考点：考查了电场强度与电势差的关系【名师点睛】电场强度越大，电势降落越快，本题的关键是根据电场强度大小关系，列出电势差的不等式，然后求解不等式 13【20152016学年临川一中上学期期中考试】如图所示为某电场中的一条电场线，在该电场线上取a、b两点，并用ea、eb分别表示a、b两点处的电场强度，则（ ）aea = eb bea eb cea eb dea、eb方向相同【答案】d考点：电场线；电场强度【名师点睛】此题是对电场强度及电场线问题的考查；关键是知道用电场线如何反映电场强度；要知道电场线的疏密反映电场强度的大小，电场线的切线方向表示场强的方向；一条电场线是不能反映电场线的疏密的；基础题.14.【2015-2016学年陕西省西安市第一中学高二上学期期中考试】如图所示，a、b、c是一条电场线上的三点，电场线的方向由a到 c，a、b间距离等于b、c间距离，用a、b、c和ea、eb、ec分别表示a、b、c三点的电势和场强，可以判定 （ ）aabc beaebec ca b=b c dea = eb = ec【答案】a考点：考查了电场线，电场强度，电势，【名师点睛】本题根据顺着电场线方向电势逐渐降低，判断电势关系；电场线的疏密表示电场强度的相对大小根据匀强电场中场强与电势差的关系u=ed，定性分析电势差的关系15如图所示，真空中o点有一点电荷，在它产生的电场中有a、b两点，a点的场强大小为ea，方向与ab连线成60角，b点的场强大小为eb，方向与ab连线成30角关于a、b两点场强大小ea、eb的关系，以下结论正确的是( ) a. b. c. d. 【答案】d【解析】试题分析：结合几何关系，有：ao：bo=1：；根据点电荷场强公式，有：；故选d。考点：点电荷场强公式16.【2015-2016学年黑龙江省哈尔滨市第六中学高二上学期期中考试】如图所示，水平绝缘细杆上套一不带电的绝缘环a，质量为ma。球b通过一绝缘轻质细绳与环a相连，球b的带电量为q，质量为mb。空间存在水平向右的匀强电场，电场强度为e，重力加速度为g。当a与b一起向右匀速运动时，下列说法中正确的是（ ）a杆对环a的支持力大小为magb轻绳与竖直方向夹角的正切值为c环a与细杆间的动摩擦因数为d轻绳对b的拉力大小为【答案】d考点：考查了电场强度，共点力平衡条件【名师点睛】先对球b受力分析，受重力、电场力和拉力，根据共点力平衡条件列式分析；对a、b两物体组成的整体受力分析，受重力、支持力、电场力和水平向左的摩擦力，再再次根据共点力平衡条件列式分析各力的变化17.【2015-2016学年黑龙江省哈尔滨市第六中学高二上学期期中考试】如图，在点电荷q产生的电场中，将两个带正电的试探电荷q1、q2分别置于a、b两点，虚线为等势线。取无穷远处为零电势点，若将q1、q2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等，则下列说法正确的是（ ）aa点电势大于b点电势ba、b两点的电场强度相等cq1的电荷量小于q2的电荷量dq1在a点的电势能小于q2在b点的电势能【答案】c考点：考查了点电荷电场【名师点睛】本题的突破口是从将q1、q2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等入手，根据电场力做功与电势能变化的关系分析电势能的大小，根据公式分析场强的大小等等，都是常用的思路18【20152016学年临川一中上学期期中考试】某一空间中，存在电场，电荷q由a点移到b点电场力做功为6.0105j.则下列选项正确的是：（ ）aa、b两点的电势能差一定为6.0105j; b. a、b两点的电势差一定为6.0105v . ca、b两点的动能差一定为6.0105j; d. a点的电势能一定为6.0105j;【答案】a【解析】试题分析：电势能的改变大小等于电场力做的功，所以a、b两点的电势能差一定为6.0105j故a正确；ab两点之间的电势差：，因q未知，a、b两点的电势差不能求解，故b错误；根据动能定理，合外力对物体做的功等于物体动能的增加，该题中没有说明除电场力外是否有其他的外力做功，所以不能确定a、b两点的动能差一定为6.0105j故c错误；要确定电场中电荷在该点的电势能，需要先选取0势能面该题没有说明0势能面，所以d错误；故选a.考点：电场力做功与电势能的关系；动能定理【名师点睛】考查电势差与电势的关系式，与电势差与电场力做功的关系等规律的应用，要知道电场力做功等于电势能的变化量，合外力做功等于动能的变化量；电场中某点的电势是相对的，但是电势差是绝对的，要掌握电势差的正负含义.19【2015-2016学年安徽省屯溪第一中学高二上学期期中考试】如图所示，分别在m、n两点固定放置两个等量异种点电荷+q和q ，以mn连线的中点o为圆心的圆周上有四点a、b、c、d，关于这四点的场强和电势，下列说法中不正确的是（）aa点电势高于b点电势ba点场强大于b点场强cc点电势等于d点电势dc点场强等于d点场强【答案】b 考点：等量异种点电荷电场【名师点睛】本题考查判断电势、场强大小的能力，往往画出电场线，抓住电场线分布的特点进行判断由题，m带正电，n带负电，电场线方向由m指向n，根据顺着电场线电势逐渐降低电场线越密，电场强度越大根据对称性，分析cd两点电势关系、场强关系20【2015-2016学年安徽省屯溪第一中学高二上学期期中考试】如图所示，在某电场中画出了三条电场线，c点是a、b连线的中点已知a点的电势为a=30v，b点的电势为b=v，则c点的电势（）ac10vbc=10vcc10vd上述选项都不正确【答案】a考点：电场线、等势线【名师点睛】本题难度较小，记住一个结论：等差等势面分布越密，电场线分布也越密，靠近点电荷电场线分布越密，等差等势线的分布也越密，由此可知ac电势差大于cb电势差。21【2015-2016学年安徽省屯溪第一中学高二上学期期中考试】某静电场中有一条电场线与轴重合，纵轴表示该条电场线上对应各点的电势，随x的变化规律如图曲线所示x轴上坐标为点的电势和电场强度大小分别为1和e1，坐标点的电势和电场强度大小分别为2和，下列有关判断正确的是（）a，b，c，d，【答案】b 【解析】试题分析：随x的变化曲线中，纵坐标表示电势高低，故1e2，选项b正确。考点：考查了电场强度，电势【名师点睛】处理本题的关键在于：随x的变化曲线中，纵坐标表示电势高低，切线的斜率表示场强的大小。22【2015-2016学年四川省雅安中学2高二上期11月半期考试】对于电场，下列说法正确的是（ ）a电势越高场强越大b沿着电场线方向电势降低c电势降落的方向必定是电场强度的方向d电势为零的点，场强一定为零【答案】b考点：场强与电势【名师点睛】此题考查了场强与电势；要知道电场强度是从力的角度对电场进行描述，而电势则是从能量角度对电场进行描述，两者之间无直接关系，故电势高的点场强不一定大，电势为零的点场强不一定为零；要知道电势降落陡度最大的方向是场强的方向.23.【2015-2016学年大庆实验中学第一学期期中考试】如图所示，q1和q2是被固定在光滑绝缘水平面上的两个电荷量大小相等的带电小球（可视为点电荷），mn是两电荷的连线，hg是两电荷连线的中垂线，o是垂足，p是hg上的一点。下列说法正确的是( )a若q1和q2是异种电荷，则om的中点与on的中点电势一定相等b若q1和q2是异种电荷，则o点的电场强度大小，与mn上各点相比是最小的，而与hg上各点相比是最大的c若q1和q2是同种电荷，则om中点与on中点处的电场强度一定相同d若q1和q2是同种正电荷，则将一个电荷量很小的带负电的小球c(可视为质点)由p点静止释放，小球c由p到o的过程一定是做加速度减小的加速运动，到达o点时速度最大。【答案】b考点：考查了等量同种电荷和等量异种电荷电场分布规律【名师点睛】异种电荷电场规律，在其连线上，靠近电荷，电场强度增大，即o点电场强度为零，在其连线的中垂线上，电场方向垂直中垂线，指向负电荷，电场强度大小从o点向上下两侧递减，中垂线是一条电势为零的等势面；等量同种正电荷电场中，在其连线上电场强度先减小，中点o处的电场强度最小，然后再增大，沿电场线的方向电势降低知从mon的连线之间，中点o电势最低，在其中垂线上电场方向竖直向上，o点的电场强度为零，无穷远处电场强度为零，所以从o向两侧先增大后减小，沿电场线方向电势降低，所以o点的电势最高24用电场线能直观、方便地比较电场中各点场强的强弱如图甲是等量异种点电荷形成电场的电场线，图乙是场中的一些点：o是电荷连线的中点，e、f是连线中垂线上相对于o点对称的两点，b、c和a、d也相对于o点对称则( )ab、c两点场强大小和方向都相同 ba、d两点场强大小相等，方向相反ce、o、f三点比较，o点场强最强 db、o、c三点比较，o点场强最弱【答案】acd【解析】试题分析：根据对称性看出，b、c两处电场线疏密程度相同，则b、c两点场强大小相同这两点场强的方向均由bc，方向相同故a正确根据对称性看出，a、d两处电场线疏密程度相同，则a、d两点场强大小相同由图看出，a、d两点场强方向相同故b错误等量异种点电荷连线的中垂线是一条等势线，由图看出，e、o、f三点共线，所以三点电势相等，故c正确由图看出，b、o、c三点比较，o处电场线最疏，o点场强最弱故d正确故选acd.考点：等量异种电荷的电场【名师点睛】此题考查了等量异种电荷的电场分布，对于等量异种点电荷和等量同种点电荷的电场线、等势线的分布要熟练掌握，根据电场线的疏密判断场强的大小，电场线越密，场强越大；电场线越疏，场强越小根据等量异种点电荷形成电场的电场线分布的对称性分析对称点场强的大小关系等量异种点电荷连线的中垂线是一条等势线，这些是考试的热点，要抓住对称性进行记忆。25.【2015-2016学年安徽师范大学附属中学高二上学期期中考试】如图所示，在x轴上相距为l的两点固定两个等量异种电荷+q、-q，虚线是以+q所在点为原心、为半径的圆，a、b、c、d是圆上的四个点，其中a、c两点在x轴上，b、d两点关于x轴对称，下列说法不正确的是a、b、d两点处的电势相同b、四个点中c点处的电势最低c、b、d两点处的电场强度相同d、将一试探电荷+q沿圆周由a点移至c点，+q的电势能减小【答案】c考点：考查了电势，电势能【名师点睛】该题考查常见电场的特点，解题的关键是c点在两个电荷连线的中点上，也是在两个电荷连线的中垂线上，所以它的电势和无穷远处的电势相等而正电荷周围的电场的电势都比它高，负电荷周围的电场的电势都比它低属于基础题目26.【2015-2016学年山西省太原市第五中学高二上学期第一次月考】静电透镜是利用电场使电子束会聚或发散的一种装置，其中某部分有静电场的分布如图所示，虚线表示这个静电场在xoy平面内的一簇等势线，等势线形状相对于ox轴、oy轴对称。等势线的电势沿x轴正方向增加，且相邻两等势线的电势差相等。一个电子经过p点(其横坐标为-x0)时，速度与ox轴平行。适当控制实验条件，使该电子通过电场区域的过程中仅在ox轴上方运动。在通过电场区域过程中，该电子沿y方向的分速度vy随位置坐标x变化的示意图不可能是【答案】abc考点：等势面、牛顿第二定律、电场强度、电场线【名师点睛】本题的难度较大，根据等势线与电场线垂直和电势变化的情况从而画出经过p点的电场线，然后根据受力情况求出物体在y轴方向的加速度和水平方向的加速度，得出物体在水平方向的速度和竖直方向速度变化情况27【20152016学年临川一中上学期期中考试】空间有一沿x轴对称分布的电场，其电场强度e随x变化的图象如图所示下列说法中正确的是（) ao点的电势最低 bx2点的电势最高cx1和x1两点的电势相等 dx1和x3两点的电势相等【答案】c考点：电场强度；电势【名师点睛】此题考查了电场强度、电场线以及电势的关系；关键是根据e-x图线搞清楚电场线的分布方向，然后根据顺着电场线逐渐降低来判断电势的关系；解题时要注意o点两侧电场的对称性；此题是中等题，意在考查学生利用图像的能力.28【20152016学年沈阳二中上学期期中考试】将等量的正、负电荷分别放在正方形的四个顶点上（如图所示）o点为该正方形对角线的交点，直线段ab通过o点且垂直于该正方形，oaob，以下对a、b两点的电势和场强的判断正确的是（ ） aa点场强小于b点场强 ba点场强大于b点场强ca点电势等于b点电势 da点电势高于b点电势【答案】c考点：场强及电势的叠加【名师点睛】此题是关于电场强度及电势的叠加问题；要知道电场强度是矢量，叠加时按照平行四边形法则合成；而电势是标量，按照正电荷周围的电势为正，负电荷周围的电势为负，然后直接相加减即可；此题是中等题，考查学生对物理量的合成方法.29【20152016学年沈阳二中上学期期中考试】如图所示，真空中同一平面内mn直线上固定电荷量分别为9q和+q的两个点电荷，两者相距为l，以+q电荷为圆心，半径为l/2画圆，a、b、c、d是圆周上四点，其中a、b在mn直线上，c、d两点连线垂直于mn，一电荷量为+q的试探电荷在圆周上运动，则下列判断错误的是（ ）a电荷+q在a处所受的电场力最大 b电荷+q在a处的电势能最大c电荷+q在b处的电势能最大 d电荷+q在c、d两处的电势能相等【答案】b【解析】试题分析：电荷+q在a处受到向左的9q的吸引力和+q的向左的排斥力，故在此位置所受的电场力最大，选项a正确；因为在b处的电势最高，故电荷+q在b处的电势能最大，选项b错误，c正确；cd两处的电势相等，故电荷+q在c、d两处的电势能相等，选项d正确；故选b. 考点：电场强度；电势及电势能【名师点睛】此题考查了场强及电势的叠加问题；注意场强是矢量，叠加要用平行四边形法则，而电势是标量，叠加直接相加减；正电荷在高电势处的电势能较大；此题难度中等，考查学生运用物理方法的能力.30.【2015-2016学年陕西省西安市第一中学高二上学期期中考试】如图，质量为m、带电量为q的小球用长为l的细线悬挂，处在水平方向的匀强电场中，小球静止于a点，此时悬线与竖直方向夹角为=30，现用力将小球缓慢拉到最低点b由静止释放。不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）a场强的大小为b小球将在a、b之间往复摆动c小球