河南省安阳市洹北中学2017年高考物理一轮复习第十一单元静电场电场力的性质和能的性质真题与模拟单元重组卷概要

1、第十一单元静电场(电场力的性质和能的性质)测试时间：90分钟满分：110分第卷(选择题，共48分)一、选择题(本题共12小题，共48分。在每小题给出的四个选项中，第18小题只有一个选项正确，第912小题有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分)12016·全国卷关于静电场的等势面，下列说法正确的是()A两个电势不同的等势面可能相交B电场线与等势面处处相互垂直C同一等势面上各点电场强度一定相等D将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电场力做正功答案B解析电场中等势面上各点电势相等，故电势不同的等势面不可能相交，A项错误；电场线与等势面

2、处处垂直，B项正确；电场强度与等势面的疏密程度有关，C项错误；电势较高点与电势较低点的电势差大于0，由WqU知，负电荷受到的电场力做负功，D项错误。22017·山西质检A、B为两等量异种电荷，图中水平虚线为A、B连线的中垂线。现将另两个等量异种的检验电荷a、b，如图用绝缘细杆连接后从离AB无穷远处沿中垂线平移到AB的连线，平移过程中两检验电荷位置始终关于中垂线对称。若规定离AB无穷远处电势为零，则下列说法中正确的是()A在AB的连线上a所处的位置电势a0Ba、b整体在AB连线处具有的电势能Ep0C整个移动过程中，静电力对a做正功D整个移动过程中，静电力对a、b整体做正功答案B解析A、

3、B是等量异种电荷，根据等量异种电荷的电场分布，AB中垂线是条等势线，又规定无穷远处电势为零，所以AB中垂线上的任意一点电势都为零，则AB的中点处电势为零，又因A是正电荷，电场线方向为A指向B，所以a0，b0，故A错误。设a、b的电荷量为q，a的电势能Epaqa0，b的电势能Epb(q)b0，所以a、b整体在AB连线处具有的电势能Ep0，故B正确。a、b在无穷远处电势能均为零，所以在移动过程中，a、b的电势能均增大，静电力做负功，故C、D错误。32016·全国卷如图，P是固定的点电荷，虚线是以P为圆心的两个圆。带电粒子Q在P的电场中运动，运动轨迹与两圆在同一平面内，a、b、c为轨迹上的

4、三个点。若Q仅受P的电场力作用，其在a、b、c点的加速度大小分别为aa、ab、ac，速度大小分别为va、vb、vc。则()Aaa>ab>ac，va>vc>vbBaa>ab>ac，vb>vc>vaCab>ac>aa，vb>vc>vaDab>ac>aa，va>vc>vb答案D解析由点电荷电场强度公式Ek可知，离场源点电荷P越近，电场强度越大，Q受到的电场力越大，由牛顿第二定律可知，加速度越大，由此可知，ab>ac>aa，A、B选项错误；由力与运动的关系可知，Q受到的库仑力指向运动轨迹凹的一侧

5、，因此Q与P带同种电荷，Q从c到b的过程中，电场力做负功，动能减少，从b到a的过程中电场力做正功，动能增加，因此Q在b点的速度最小，由于c、b两点的电势差的绝对值小于a、b两点的电势差的绝对值，因此Q从c到b的过程中，动能的减少量小于从b到a的过程中动能的增加量，Q在c点的动能小于在a点的动能，即有va>vc>vb，D选项正确。42016·浙江高考如图所示，两个不带电的导体A和B，用一对绝缘柱支持使它们彼此接触。把一带正电荷的物体C置于A附近，贴在A、B下部的金属箔都张开，则()A此时A带正电，B带负电B此时A电势低，B电势高C移去C，贴在A、B下部的金属箔都闭合D先把A

6、和B分开，然后移去C，贴在A、B下部的金属箔都闭合答案C解析将一带正电荷的物体C置于A附近，由于静电感应，此时A带负电，B带正电，则A项错误；由于整个导体处于静电平衡状态，即整个导体为等势体，A、B电势相等，B项错误；移去C，由于A、B中正负电荷中和，则贴在A、B下部的金属箔闭合，C项正确；先把A和B分开，然后移去C，此时A带负电，B带正电，贴在A、B下部的金属箔都张开，则D项错误。52016·洛阳统考如图所示，在竖直向上的匀强电场中，一根不可伸长的轻质绝缘细绳一端系着一个带电小球，另一端固定于O点，小球在竖直平面内做匀速圆周运动，最高点为a，最低点为b。不计空气阻力，则()A小球带

7、负电B电场力跟重力是一对平衡力C小球在从a点运动到b点的过程中，电势能减小D运动过程中小球的机械能守恒答案B解析根据题述小球在竖直平面内做匀速圆周运动知，电场力跟重力一定平衡，故电场力一定向上，小球带正电，选项A错误，B正确。小球在从a点运动到b点的过程中，克服电场力做功，电势能增大，选项C错误。小球在运动过程中动能不变，有电场力做功，机械能做周期性变化，不守恒，选项D错误。62017·清远模拟有一匀强电场，方向如图所示，在电场中有三个点A、B、C，这三点的连线恰好构成一个直角三角形，且AC边与电场线平行。已知A、B两点的电势分别为A5 V，B1.8 V，AB的距离为4 cm，BC的

8、距离为3 cm。若把一个电子(e1.6×1019 C)从A点移动到C点，那么电子电势能的变化量为()A8.0×1019 J B1.6×1019 JC8.0×1019 J D1.6×1019 J答案A解析设AB与AC之间的夹角为，则cos，又AB的距离SAB4 cm，则AB沿场强方向的距离为dABSABcos4× cm cm，设A、B之间电势差为UAB，则电场强度为E100 V/m。电子从A点到达C点时电势能的变化量为EpWqEd1.6×1019×100×0.05 J8.0×1019 J，故A项正

9、确。72016·淄博摸底如图所示，一圆环上均匀分布着负电荷，x轴垂直于环面且过圆心O。下列关于x轴上的电场强度和电势的说法正确的是()A从O点沿x轴正方向，电场强度先增大后减小，电势一直降低B从O点沿x轴正方向，电场强度先增大后减小，电势先降低后升高CO点的电场强度为零，电势最低DO点的电场强度不为零，电势最高答案C解析根据对称性得出在O点放一试探电荷，所受圆环上均匀分布的负电荷的库仑力为零，根据电场强度定义可知O点的电场强度为零，又沿x轴无限远处电场强度为零，则从O点沿x轴正方向，电场强度先增大后减小。若设沿x轴无限远处电势为零，则逆着x轴方向向O点移动一个正的试探电荷，电场力做正

10、功，电势能减小。根据电势的定义可知在O点试探电荷的电势能最小，电势最低，所以从O点沿x轴正方向，电势一直升高，选项A、B、D错误，C正确。82017·湖北七校联考如图所示，正方形与圆位于同一平面内，正方形的中心与圆的圆心重合于O点，ab、cd分别是正方形两条边的中垂线，M、N为圆周上的点，正方形四角有等量点电荷。则下列说法正确的是()AM、N两点的电场强度与电势均相同B虚线圆周为电场的一条等势线C若一正电荷从M点沿直线运动到O点，该正电荷受到的电场力一直减小D若将某一负电荷从M点沿折线MON运动到N点，电场力始终不做功答案D解析M、N两点均为两对等量异种电荷连线中点，电场强度方向不同

11、，故A错误。虚线圆周不是等势线，只有圆周与ab、cd的交点为等势点，故B错误。C选项采用极限法，若圆半径无限大，则M点场强为零，而O点场强也为零，则由MO，电场力先增大后减小，故C错误。MO为等势线，电势为零，ON为等势线，电势也为零，所以将电荷沿MON运动，电场力始终不做功，故D正确。92016·洛阳统考一带电小球在空中由A点运动到B点的过程中，只受重力和电场力作用。若重力做功3 J，电场力做功1 J，则小球的()A重力势能增加3 J B电势能增加1 JC动能减少3 J D机械能增加1 J答案AD解析根据重力做功与重力势能的变化关系，重力做功3 J，其重力势能一定增加3 J，选项A

12、正确。根据电场力做功与电势能变化关系，电场力做功1 J，其电势能一定减少1 J，选项B错误。根据动能定理，合外力做功为3 J1 J2 J，动能减少2 J，选项C错误。根据除重力以外的其他力做了多少功，机械能就增加多少，可知电场力做功 1 J，机械能增加1 J，选项D正确。102017·恩施州质检如图所示，A、B、C三点是一个正点电荷O形成的电场中的三点，且三点连线构成一等边三角形。将另一正点电荷O从A点经B点移动到C点，电场力做的功为零，下列说法正确的是()A正点电荷O可能位于AC连线上B图中A、B、C三点的电势不可能相等C另一正点电荷O从A点向B点运动过程中电势能可能一直在减小D任

13、何情况下点电荷O在A、C两点所受到的电场力不可能相同答案ACD解析依题意可知，满足题目条件的电荷O位置有多个，如图乙所示，过B点做AC连线的中垂线(如图中的虚线所示)，正点电荷O可以在该虚线上B点以外的任一位置，故选项A正确；当正点电荷O位于三角形的中心位置时，如图甲所示，图中A、B、C三点位于同一个等势面上，此时三点的电势相等，故选项B错误；当正点电荷O位于正三角形的中心位置时，另一正点电荷O从A点向B点移动的过程中，电场力先做负功后做正功，故电势能先增加后减小，当正点电荷O位于图乙所示的位置时，另一正点电荷O从A点运动到B点时，电场力一直做正功，此时电势能一直在减小，故选项C正确；由于电场

14、是位于虚线上的点电荷O所产生的电场，三点电场方向不可能相同，所以点电荷在A、C两点所受电场力不可能相同，故选项D正确。112017·浏阳一中模拟真空中某一条直线上面静电场的电势变化如下图所示，则根据图象可知()AxR处的电场强度E0B该电场有可能是处在O点的正的点电荷激发产生的C若试探电荷从x1处移到x2处，电场力不一定做正功Dx1处与x2处的电场强度方向相同答案CD解析­x图象中，曲线上任意一点的切线的斜率表示电场强度，R处切线的斜率不为零，故电场强度不为零，故A错误。若O点放正的点电荷，沿x轴正向电势降低，­x图象切线斜率应变小，但图中并不是，故B错误。x1x

15、2电势降低，据WABqUAB知，若试探电荷为正电荷，电场力做正功，若为负电荷，电场力做负功，故C正确。x1处和x2处的切线斜率同为负值，故x方向的电场强度分量的方向相同，故D正确。122016·全国卷如图，一带负电荷的油滴在匀强电场中运动，其轨迹在竖直面(纸面)内，且相对于过轨迹最低点P的竖直线对称。忽略空气阻力。由此可知()AQ点的电势比P点高B油滴在Q点的动能比它在P点的大C油滴在Q点的电势能比它在P点的大D油滴在Q点的加速度大小比它在P点的小答案AB解析根据带负电的油滴在竖直面内的轨迹可知，油滴所受合外力一定向上，则所受电场力一定向上，且电场力大于重力，故匀强电场的方向竖直向下

16、，Q点的电势比P点高，选项A正确。油滴从P点运动到Q点，根据动能定理，合外力做正功，动能增大，所以油滴在Q点的动能比它在P点的大，选项B正确。油滴从P点运动到Q点，电场力做正功，电势能减小，油滴在Q点的电势能比它在P点的小，选项C错误。由于带电油滴所受的电场力和重力均为恒力，所以油滴在Q点的加速度和它在P点的加速度大小相等，选项D错误。第卷(非选择题，共62分)二、填空题(本题共2小题，共12分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答)132016·浦东新区一模(6分)在匀强电场中建立空间坐标系Oxyz，电场线与xOy平面平行，与xOz平面夹角37°，在xOz平面内有A、B

17、、C三点，三点连线构成等边三角形，其中一边与Ox轴重合。已知点电荷q1.0×108 C在A点所受电场力大小为1.25×105 N；将其从A点移到B点过程中克服电场力做功2.0×106 J，从B点移到C点其电势能减少4.0×106 J，则A、B、C三点中电势最高的点是_点，等边三角形的边长为_m。(cos37°0.8，sin37°0.6)答案C(3分)0.4(3分)解析将负点电荷从A点移到B点过程中克服电场力做功2.0×106 J，电势能增大2.0×106 J，从B点移到C点其电势能减少4.0×106 J，

18、所以C点的电势能最小，由推论：负电荷在电势高处电势能小，在电势低处电势能大，则C点的电势最高。由于点电荷从B移动到C电势能变化量最大，由等边三角形的对称性可知，BC边应与x轴重合，设等边三角形的边长为L。从B点移到C点电场力做功 W4.0×106 J。已知点电荷q1.0×108 C在A点所受电场力大小为 F1.25×105 N，由WFLcos37°得 L m0.4 m。142017·洛阳一高月考(6分)如图甲所示，Q1、Q2为两个固定的点电荷，其中Q1带负电，a、b、c三点在它们连线的延长线上。现有一带负电的粒子以一定的初速度沿直线从a点开始向

19、远处运动经过b、c两点(粒子只受电场力作用)，粒子经过a、b、c三点时的速度分别为va、vb、vc，其速度时间图象如图乙所示。则Q2带_(填“正”或“负”)电，且Q2_(填“小于”“等于”或“大于”)Q1，粒子由a点运动到c点的过程中，粒子的电势能_。答案正(2分)小于(2分)先增大后减小(2分)解析由v­t图象知b点的加速度为零，Q1在b处场强水平向左，则Q2在b处场强应水平向右，故Q2带正电，且Q2Q1。粒子由a点向c点运动过程中动能先减小后增大，根据能量守恒可知电势能先增大后减小。三、计算题(本题共4小题，共50分。解答应写出必要的文字说明和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能

20、得分；有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)152017·赣州十三县(市)联考(10分)在光滑的绝缘水平面上，相隔2L的A、B两点固定有两个电荷量均为Q的正点电荷，a、O、b是A、B连线上的三点，O为中点，OaOb。一质量为m、电荷量为q的试探电荷以初速度v0从a点出发沿A、B连线向B运动，在运动过程中，除静电力外，试探电荷受到一个大小恒定的阻力作用，当它运动到O点时，动能为初动能的2倍，到b点时速度刚好为零。已知静电力常量为k，设O处电势为零，求：(1)a点的场强大小；(2)恒定阻力的大小；(3)a点的电势。解(1)由点电荷电场强度公式和电场叠加原理可得：Ea(3分)(2)

21、根据等量同种电荷的电场特点可知，关于O对称的ab两点的电势是相等的，所以从a到b，由动能定理得：0fL0mv可求得：f(3分)(3)从a到O静电力与阻力做功，根据动能定理qUaOfL2×mvmvUaO，a(4分)162016·河北三市联考(10分)一根轻质绝缘丝线吊着一质量m100 g、带电荷量q1×102 C的小球静止在水平向右的匀强电场中，如图所示，丝线与竖直方向的夹角45°，取g10 m/s2。(1)求匀强电场的电场强度的大小；(2)若突然将该电场的方向改为竖直向下且大小不变，求小球经过最低点时受到的拉力大小。解(1)小球静止在电场中受力如图所示，

22、由平衡条件得：mgtanqE(2分)解得：E100 N/C(2分)(2)电场方向变成竖直向下后，小球开始做圆周运动，重力、电场力对小球做正功，设丝线长为l，小球摆动到最低点时速度为v，则由动能定理得：(mgEq)l(1cos45°)mv2(2分)由圆周运动知识，在最低点时FT(mgqE)m(2分)解得：FT(62) N(2分)172016·上海二模(15分)如图所示，在水平向右、场强为E的匀强电场中，两个带电量均为q的小球A、B通过两根长度均为L的绝缘细线悬挂。A球质量为B球质量的5倍，两球静止时，两细线与竖直方向的夹角分别为30°、60°。以悬挂点O作为零电势和零重力势能面。(1)画出B球的受力示意图，并求B球的质量mB；(2)用一个外力作用在A球上，把A球缓慢拉到最低点A，两球电势能改变了多少？(3)根据最小势能原理，当一个系统的势能最小时，系统会处于稳定平衡状态。撤去(2)问中的外力，直至