新高考二轮复习模拟电场提升练

2022届新高考二轮复习模拟电场提升练（解析版）

1.（2021河北石家庄质检）如图所示，匀强电场的方向平行于X。），平面，以、仍分别垂直

于x轴、y轴，“、氏c三点的电势分别为4V、8V、10V。现使一电荷量为q=-2xl（）-5c、

质量〃7=20x10-3kg的带电粒子从O点垂直外斜向上运动，恰好通过人点。已知该粒子

仅受电场力作用，下列说法正确的是（）

Iy/cm

t……朱

I、

■1•\

一2-1°12x/cm

。的电势为8V

100V2V/m

0点运动到b点的过程，电场力做的功为4x10-5j

。点的速度大小为24m/s

2.（2021重庆二调）如图所示，真空中竖直平面内的三点A、B、C构成直角三角形，其中AC

竖直，长度为L,ZB=30°o匀强电场在A、B、C所确定的平面内，电场强度为£电场方

向与A8平行（图中未画出）。现将质量为，"的带电小球以初动能线沿CA方向从C点射

出，小球通过B点时速度恰好沿AB方向，己知重力加速度为g,下列说法正确的是（）

'<.30°

_L恒，小球电势能和重力势能之和最大

4gVm

C到B,小球做匀变速直线运动

C到2,小球克服重力做的功与电场力做的功之比为1:3

3.（2021福建福州质检）空间中存在一静电场，一电子从x=0处以一定的初速度沿x轴正

方向射出仅在电场力作用下在无轴上做直线运动，其电势能与随位置x变化的关系图象如

图所示。则下列判断正确的是（）

A.%处电场强度比鼻处电场强度大B.%处电势最高、电场强度最小

C.三处的电场强度方向沿xx=0处的速度大于在处的速度

4.（2021东北三省质检）如图所示，空间中存在着由固定的点电荷Q（图中未画出）产生的

电场。另一同种点电荷q仅在电场力作用下沿曲线运动，且在M点时的速度小于到达

N点时的速度。图中两虚线与运动轨迹相切，则（）

。有可能位于图中的区域①内

Bq在例点的加速度比在N点的加速度小

C.q在M点的电势能比在N点的电势能大

D.Q产生的电场中M点的电势一定比N点的高

5.（2022湖南湘潭一模）水平光滑的绝缘木板上°点的正上方固定一正点电荷，其电荷量

为Q,“、b、c为木板上以O为圆心的三个等间距同心圆。现将一带正电的小球「从木

板上°点附近静止释放，小球依次经过久从。位置，其电势能分别为与、七、E、,加

速度分别为4、色,忽略尸对电场的影响，下列说法中正确的是（）

QQ

A.a、b、c三处的电势大小（pu＞（ph＞2

B.Clb间的电势差与be间的电势差大小Uab＞Ubc

C.尸在°、氏c位置处的电势能大小4＜七＜f3

D.「在。、从。位置处的加速度大小

6.（2021内蒙古赤峰模拟）如图所示，两个电荷量大小均为。的等量异种点电荷，对称固定

在粗糙绝缘竖直平面两侧的〃、%两点，有一带电荷量为外质量为机可视为质点的小物块

在A点恰好处于静止状态，AMN在同一竖直面内，MO=ON=L,AM连线与“°之间夹

角为60。。现对小物块施加一竖直向下的恒力尸，在小物块加速运动到。点的过程中，若静

电力常量为A，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（）

M故然杉……⑤N

O。

4mg[}

〃二

kQq

A到O的过程中小物块做匀加速直线运动

A到。的过程中小物块电势能增加

7.（2021重庆三诊）如题图所示，水平向右且范围足够大的匀强电场空间内，一质量为加的

带电小球，通过一长度为的不可伸长的绝缘轻绳悬挂于水平天花板上。点，静止时轻绳与

竖直方向夹角为6,此时小球处于4点。现用外力将小球缓慢移到。点正下方8点，然后

撤去外力，将小球由静止开始无初速度释放。小球运动过程中轻绳始终绷直，已知。为锐角,

重力加速度为g,不计空气阻力，下列说法正确是（）

A点时机械能最大

mgJ2g/（l-cos。）

8.（2021广东二模）如图，圆形区域内存在平行于圆面的匀强电场，加，和是圆的两条互

相垂直的直径。将一带正电的粒子从另一直径外的a点移到机点，其电势能增加量为

（A£>0），若将该粒子从m点移到h点，其电势能减少量也为,则电场强度的方向（）

46指向a指向b

疑指向P”?她指向阳弧

9.（2021河北张家口三模）将+Q和-Q分别固定在光滑绝缘的正四面体外〃的两个顶点

a、〃上，〃、N是ac、a”的中点。取无限远处为零电势面，已知点电荷产生的电势与空间

某点到该点电荷的距离成反比。下列说法正确的是（）

B.E,“=EN,且方向相同

C.在该静电场中，沿线段Nd电势逐渐降低

S移动，电场力做正功

10.(2021山东滨州二模)如图所示，一均匀带正电圆环，半径为R。以圆环的圆心为坐标

原点，以垂直圆面向右为x轴正方向，建立一维坐标系。带负电的粒子以一定初速度，由

坐标原点沿x轴正方向运动。运动过程中仅受电场力作用，设无穷远处为零势点。下列说

B.带电粒子在运动过程中，电势能和动能之和保持不变

D.带电粒子从坐标原点开始在沿工轴正向运动的过程中，所受电场力一定先增大后减小

11.(2021北京西城测试)电场对放入其中的电荷有力的作用。如图所示，带电球C置于铁

架台旁，把系在丝线上的带电小球A挂在铁架台的尸点.小球A静止时与带电球C处于同

一水平线上，丝线与竖直方向的偏角为呢已知A球的质量为机，电荷量为+4,重力加速

度为g，静电力常量为“,两球可视为点电荷。

(1)画出小球A静止时的受力图，并求带电球C对小球A的静电力产的大小；

(2)写出电场强度的定义式，并据此求出带电球C在小球A所在处产生的电场的场强E.的

大小和方向：

(3)若已知小球A静止时与带电球C的距离为r,求带电球C所带的电荷量Q。

12.（2021安徽宿州三模）如图所示，在竖直平面内建立直角坐标系。一质量为小、电

量为q的质子，自原点。以初速度％沿x轴正方向运动。若在以。为圆心的圆形区域内分

布着垂直平面的匀强磁场。一段时间后质子沿与），轴夹角为30。方向经P点射入第二象

限。若撤去磁场，在第一象限内加一与x轴正方向夹角为150。的匀强电场（电场、磁场均

未画出），该质子恰能经过y轴上的P点。已知点P到。的距离为L求：

（2）匀强电场的电场强度E的大小。

答案以及解析

1.答案：BC

解析：由于该电场是匀强电场，所以沿同一方向前进相同的距离，电势降相等，有

(pb-(pe=(pa-<po,解得欠“=6V,选项A错误；质中点e的电势为<pe=%=6V,则连

线Oe为等势线，如图所示，由几何关系可知，必垂直于Oe,则必为一条电场线，且方向

由b指向。，电场强度为E=%=.......—~7V/m=10072V/m,选项B正确；该粒

dbe2cos45°xKT。

子从。点运动到。点的过程，电场力做的功为卬==4x10-5J,选项C正确；粒子自

。点运动到b点的过程中做类平抛运动，沿Oe方向上做匀速直线运动，有%,=%，，沿助

I.1

方向上做初速度为零的匀加速直线运动，有乙,=：〃产，又-qE=ma,解得%=2"cm/s,

选项D错误。

uy/cm

€.............2山

I、

*\

：1・、工、

A_1_曰____

-2-1012%/cm

2.答案：B

解析：小球在竖直方向上做竖直上抛运动，水平方向上做匀加速直线运动，设小球在C点

的速度为v,,在8点的速度为匕，则有：L吟f,高器解得：匕=8丫“由动

量定理有：机a=机外，Eqt=mvx,解得Eq=Gmg,A项错；小球所受重力和电场力的合

力与初速度方向不共线，所以小球不可能做直线运动，C项错；整个过程中，小球克服重力

做的功%=〃他，电场力对小球做的功叱u=%♦高^而=所以/

D项错；电场力与重力的合力与水平方向夹角的正切值tan®=整=且，，=30。，合力大

Eq3

小J(〃?g)2+(%)2=2mg,小球的加速度为2g,小球重力势能与电势能之和最大时动能最

小，此时速度与合力方向垂直，将小球初速度沿合力方向、垂直合力方向分解，沿合力方向

速度为零时，速度最小，0=vvsin30O-2gi又，"v：=Ek，解得：普，B项正

确。

3.答案：AD

解析：与-x图象中，图线的斜率的绝对值表示电场力大小，内处的斜率的绝对值大于鼻处

的斜率的绝对值，则王处的电场力大于鼻处的电场力，结合尸=qE可知，玉处电场强度比

七处电场强度大，A正确；电子在低电势点的电势能大，即占处电势最低，9处图线的斜

率为零，电场力为零，电场强度为零，B错误；々之后的过程，电子的电势能逐渐降低，

则电势逐渐升高,所以占之后电场强度方向沿x轴的负方向,C错误；由图象可知电子在x=0

处电势能小于在鼻处的电势能，又电子仅在电场力作用下运动，电势能与动能之和保持不

变，所以电子在x=0处的动能大于在X?处的动能，即电子在x=0处的速度大于在w处的速

度，D正确。

4.答案：C

解析：场源电荷0与另一点电荷q带同种电荷，两者之间为斥力，由做曲线运动的物体合

外力指向运动轨迹凹侧可知，Q不可能在区域①内，A项错：由题可知均＜为，结合带电

粒子仅在电场力的作用下运动，动能与电势能之和守恒可知，q在M点的电势能比在N点

的电势能大，C项正确；由于不确定q的电性，所以无法比较例、N两点电势的高低，D项

错；由于为＜%,由动能定理可知库仑力对q做正功，故例点离场源电荷更近，结合牛顿

第二定律k2可知，4在例点的加速度比在N点的加速度大，B项错。

厂

5.答案：A

解析：正点电荷的等势面是以点电荷为圆心的同心圆，离正电荷越远，电势越低，即

所以「在。、b、c位置处的电势能大小关系为耳＞七＞鸟故A正确,C错误；

P在。点受到的电场力的水平分力为零，在无穷远处受到的电场力也为零，所以从。点

到无穷远处，P受到的电场力沿水平方向的分力先变大后变小，所以无法确定从。到江h

到c电场力做功的变化，无法比较。必和同理，也无法比较加速度的大小，故BD错

误。故选Ao

6.答案：B

解析：小物块不受恒力尸时，其恰好静止，只有当物块带负电时，M处的电荷对物块有斥

力,N处的电荷对物块有引力，滑块才可能平衡，A错误；4M间作用力为心“=&冬沿

MA(2L)2

水平方向的分量为警，同理，AN之间的作用力也为警，所以，有〃维=机8则

8Z78Z5户4乃5

士空g,B正确；A向下的过程中，两电荷对滑块的库伦力的合力会变化，摩擦力随之

kQq

变化，故加速度会随之变化，故不是匀加速的运动，C错误；等量异种电荷连线的中垂线上

电势都为零，即小滑块下滑过程中电势能不变，D错误。故选B。

7.答案：C

解析：小球静止于A点时有tan^=—电场力qE=mgtan。小球缓慢移到0点正下方B点

mg

过程中，重力与电场力的合力为阻力，外力为动力，做正功，故A错误；把重力与电场力

的合力视为“等效重力”，4点为等效最低点，易得小球的摆动关于OA对称，上摆过程中电

场力做正功电势能减少，机械能增加，小球经过A点后，机械能仍增加，故B错误；小球

到达最高点时轻绳的拉力与B点相等均为"g,故C正确；小球运动到A点时速度最大，从

B点到A点由动能定理有—o=qE/sin-cos。)得v=j2g/(--1)故D错误;

2Vcos。

故选C。

8.答案：D

解析：由于带正电的粒子从另一直径"的〃点移到m点，其电势能增加量为AE(AE>0),

根据W=-%)可知，电场力做负功，旦(p“<华胸,若将该粒子从〃，点移到b点，具电

势能减少量也为AE,根据W=式/_%)可知，电场力做正功，且见</“，由于电势能变

化量相同，则可知a点与。点电势相等，故直径必是一条等势线，且，〃点电势高于久b点、

电势，所以电场强度的方向垂直直径时指向"4弧。故选D。

9.答案：AC

解析：由题意可知，通过两电荷的中垂面是零电势面，c、d在同一等势面上，电势相等；

负的试探电荷沿棱从c到d电场力不做功，故A正确，D错误；由电场强度的叠加原理可

知，"、N两点的电场强度大小相等，由几何知识知电场强度方向不同，故B错误；疑的

中点与d的连线为等势线，取无限远处为零电势面，该连线上各点电势为零，连线靠近正电

荷一侧电势为正，靠近负电荷一侧电势为负，沿线段M/方向，电势由正值逐渐降低为零，

故C正确。故选AC。

10.答案：BC

解析：x轴的正半轴上所有的点的电场方向都是向右，x轴的负半轴上所有的点的电场方向

都是向左，由于电势沿着电场线的方向降低最快，由于设了无穷远处为零势点，所以在坐标

原点的电势最大且大于零，故A错误；由于只受电场力，故只有电场力做功，所以总的能

量在电势能和动能之间转化，电势能和动能之和保持不变，故B正确；粒子在圆环左侧时,

电场力