高考物理一轮复习 热点强化练9 电场性质的综合分析

热点强化练9电场性质的综合分析

（时间：40分钟）

1.（2020.浙江选考模拟）如图1所示是两个等量异种电荷的电场线分布，A、3是某

一电场中的两点，则（）

图1

A.左侧带负电荷

B.A点电势比3点电势高

C.A、5两点电场强度相等

D.正电荷在A点电势能大于在B点电势能

答案A

解析根据点电荷的电场线分布特点可知，左侧为负电荷，右侧为正电荷，选项

A正确；根据电场线的性质，3点电势高、电场强度大，正电荷在3点的电势能

大，选项B、C、D错误。

2.（2020.山东青岛市一模）如图2所示，直线A3为某电场的一条电场线，a、b、c

是电场线上等间距的三个点。一个带电粒子仅在电场力作用下沿电场线由a点运

动到c点的过程中，粒子动能增加，且6段动能增量大于b、c段动能增量，a、

b、c三点的电势分别为夕a、（pb、（pc,场强大小分别为瓦、Eb、Ec,粒子在a、b、c

三点的电势能分别为Epa、Epb、Epc。下列说法正确的是（）

图2

A.电场方向由A指向3B.(pa>(pb>(f)c

C.Epa>Epb>EpcD.Ea>Eb>Ec

答案c

解析粒子的电性不确定，则不能确定电场的方向，也不能判断各点的电势关系，

选项A、B错误；粒子在电场中只受电场力作用，则动能增加量等于电势能减小

量；由。点运动到C点的过程中，粒子动能增加，则电势能减小，则Epa>Ep〃>

Epc；因以6段动能增量大于氏c段动能增量，可知述段的电势差大于A段的

电势差，根据U=Ed可知，湖段的电场线比A段的密集，但是不能比较三点场

强大小关系，选项C正确，D错误。

3.（多选）（2020.天津市红桥区第一次模拟）如图3所示，有两个固定的、电荷量相等、

电性相反的点电荷，。、6是它们连线的中垂线上两个位置，。是它们产生的电场

中另一位置，以无穷远处为电势的零点，则有（）

♦Ia

:•C

©—-：——0

I

图3

A.c点电势可能为正值

B.a点场强小于b两点场强

C力点的电势比。点电势高

D.将一正电荷从6点移到c点电场力做正功

答案BD

解析等量异种电荷的中垂面是一个等势面，且电势为零，在靠近负电荷一侧电

势小于零，在靠近正电荷一侧电势大于零。因为。点在靠近负电荷一侧，所以c

点的电势小于零，故A错误；在等量异种电荷的中垂线上，两电荷连线的中点电

场强度最大，从连线中点向外电场强度逐渐减小，因为。点距离两电荷连线的中

点远于人点，所以a点的场强小于6点的场强，故B正确；因为a、Z?均在两电

荷连线的中垂线上，此直线上的点电势相等且都为零，所以a*两点的电势相等，

故C错误；根据等量异种电荷的电场线特点以及等势面特点可知，6点的电势为

零，c点的电势小于零，所以6点的电势高于c点的电势，所以将一正电荷从6

点移到。点过程中，是从高电势向低电势运动，电场力做正功，故D正确。

4.（2020.广东潮州市第二次模拟）避雷针上方有雷雨云时，避雷针附近的电场线分

布如图4所示，图中中央的竖直黑线A3代表了避雷针，CD为水平地面。是

电场线中两个点，下列说法正确的是（）

图4

A.M点的电势比N点的电势高

B.M点的场强比N点的场强大

C.在试探电荷从M点到N点的多条路径中，沿直线移动电场力做功最少

D.CD的电势为零，但其表面附近的电场线有些位置和地面不垂直

答案A

解析沿电场线电势降低，可知M点的电势比N点的电势高，选项A正确；电

场线越密集则场强越大，可知”点的场强比N点的场强小，选项B错误；电场

力做功与路径无关，则在试探电荷从M点到N点的多条路径中，电场力做功相同，

选项C错误；CD的电势为零，是等势面，电场线与等势面正交，可知8表面

附近的电场线和地面都垂直，选项D错误。

5.（2020.山东济南市5月高考模拟）如图5所示为某电场中的一条电场线，线上有A、

B、C三点，3点是A、C的中点。电子在A点的电势能为4eV,在C点的电势

能为10eV,下列说法正确的是（）

~ABC~

图5

A.B点电场强度的方向一定由C指向A

B.3点电场强度的方向一定由A指向C

C.3点的电势一定小于一7V

D.3点的电势一定大于一7V

答案B

解析根据题意可知，电子在A点的电势能小，则说明A点的电势高，所以电场

线由A指向C,则3点电场强度的方向一定由A指向C,故A错误，B正确；如

果为匀强电场，则有"一04=双一”,得夕B=7V,由题无法确定该电场是什么

电场，故无法确定3点的电势，故C、D错误。

6.（多选）（2020.山东潍坊市第二次高考模拟）如图6所示，带电荷量为和一q的

点电荷分别位于绝缘薄圆盘中心轴线上，两电荷到圆心。的距离相等。A点位于

圆盘边缘，3点为某半径的中点，关于A、B,。三点电场强度E的大小和电势夕

的高低关系判断正确的是（）

A.EA〈EB〈EOB.EA=EB=EO

C.(pA>(pB>(poD.(PA=(PB=(PO

答案AD

解析根据等量异种点电荷中垂面上电场线分布的特点可知，圆心。处场强最大,

离圆心越远，电场线越稀疏，场强越小，即EA<EB<EO,故A正确，B错误；

圆盘处在等量异种电荷的中垂面上，所以此圆盘是一个等势体，薄圆盘表面是一

个等势面，即04="=90,故C错误，D正确。

7.（2020.江苏如皋中学模拟）如图7所示，点电荷+20、一Q分别置于M、N两点，

。点为连线的中点，点人人在连线上，点c、d在中垂线上，它们

均关于。点对称。下列说法正确的是（）

-Q

©--©

M

A.c、d两点的电场强度相同

B.a、6两点的电势相同

C.将电子沿直线从c移到d,电场力对电子先做负功再做正功

D.将电子沿直线从。移到6,电子的电势能一直增大

答案D

解析根据电场线分布的对称性可知，c、d两点的电场强度大小相等，方向不同,

则c、d两点的电场强度不同，故A项错误；MN间的电场线方向由M-N,沿电

场线方向电势逐渐降低，则a点的电势高于6点的电势，故B项错误；对两个电

荷在中垂线上的场强进行叠加，在0c段场强方向斜向右上，在段场强方向斜

向右下；电子所受的电场力在0c段斜向左下，在段斜向左上；电子沿直线从

c移到d,电场力对电子先做正功后做负功，故C项错误；电子沿直线从。移到6

电势降低，据Ep=q0,则电子的电势能一直增大，D项正确。

8.（多选）（2020•江苏扬州市5月调研）在真空中某点电荷的电场中，将等量异种的检

验电荷分别置于M、N两点，两检验电荷所受电场力方向如图8所示，且外＞B（不

计检验电荷间相互作用），已知M点处检验电荷带负电，下列说法中正确的有

（）

图8

A.场源点电荷带负电

B.Af点电场强度大于N点电场强度

C.M点电势高于N点电势

D.若将M点处检验电荷沿连线从M点移到N点，其电势能一定先增大后减

小

答案ACD

解析因M点处检验电荷带负电，则场源点电荷带负电，选项A正确；由图可

知M点离场源电荷较远，则”点电场强度小于N点电场强度，选项B错误；因

场源电荷带负电，可知M点电势高于N点电势，选项C正确；若将〃点处检验

电荷沿连线从M点移到N点，因连线上的电势先降低后升高，则带负电

的检验电荷的电势能一定先增大后减小，选项D正确。

M/F,

9.（2020.山东省济南市第一次模拟）如图9所示为等边三角形ABC,在A、3两点

放等量异种点电荷，已知A、3连线中点处的电场强度和电势分别为E、⑺则C

点的场强和电势分别为（）

OB'E、

CqE、

o

答案A

解析设等边三角形的边长为L,A、3两点的电荷量大小为Q,A、3连线中点

处的电场强度为E=2%=警，C点的电场强度为Ec=筌cos60。=方石，等量

异种点电荷连线的中垂线是一条等势线，则有夕c=0,故A正确，B、C、D错误。

10.（多选）（2020.山东枣庄市第二次模拟）如图10所示，在坐标系xOy中，弧3DC

是以A点为圆心、A3为半径的一段圆弧，AB=L,A。，，。点是圆弧跟y轴的

交点。当在。点和A点分别固定电荷量为一Q和+Q的点电荷后，。点的电场

强度恰好为零。下列说法正确的是（）

B'、、O

图10

A.22=421

B.圆弧3DC上的各点相比较，。点的电势最高

C.电子沿着圆弧从3点运动到C点的过程中，电势能先减小后增大

D.电子沿着圆弧从3点运动到C点的过程中，电势能先增大后减小

答案AD

解析。点的电场强度恰好为零，则&=娟，解得。2=4QI,故A正确；对

Q来说圆弧是一个等势面，所以各点电势高低，由Q决定，根据沿电场线方向

电势降低，离负电荷越近，电势越低，故。点电势最低，故B错误；电子沿着圆

弧从3点运动到C点的过程中，电势先降低后升高，Ep=（pq,故电势能先增大后

减小，故D正确，C错误。

11.（多选）（2020.辽宁大连市第一次模拟）如图11所示，竖直方向上固定一光滑绝缘

细杆，两电荷量相等的正点电荷M、N关于细杆对称固定。两电荷连线中点为。，

带正电的小球套在细杆上，从距中点。高为历处的P点静止释放，经过时间h

运动到0点。此过程中小球速度的大小◎、加速度的大小a、动能Ek、电势能稣（无

穷远处电势为0）随时间t或下降距离h的变化图像可能正确的有（）

答案BCD

解析根据等量同种正点电荷电场线的特点可知，在杆的位置处的电场线方

向向上，从杆与的连线的交点处向上，电场强度的大小从0先增大后减小。

小球受重力，如果开始时小球的位置在场强最大点的下方，则小球向下运动的过

程中受到的电场力逐渐减小，所以小球的加速度逐渐增大，小球做加速度增大的

加速运动；如果开始时小球的位置在场强最大点的位置上方，则小球向下运动的

过程中受到的电场力先增大后减小，所以小球的加速度可能先减小后增大，小球

先做加速度减小的加速运动，后做加速度增大的加速运动，则B项中的速度变化

是可能的，A项的加速度的变化是不可能的，故A错误，B正确；如果开始时小

球的位置在场强最大的点的位置上方，而且电场力最大的时候电场力大于重力，

则小球向下运动的过程中受到的电场力先增大后减小，所以小球的加速度先减小

然后反向增大，所以小球先做加速度减小的加速运动，后做加速度增大的减速运

动；当经过了电场力的最大点后，又做加速度减小的减速运动，最后再做加速度

增大的加速运动，该种情况下小球的运动过程最复杂，小球的速度先增大，然后

减小，最后又增大。小球的动能也是先增大，然后减小，最后又增大，故C正确；

小球向下运动的过程中电场力一直做负功，所以小球的电势能一直增大，故D正

确。

12.（多选）（2020•江苏盐城市第三次模拟）如图12所示，光滑绝缘细杆竖直放置，它

与以电荷+。为圆心的某一圆周交于H、L两点，从圆心到K点的连线垂直于细

杆。质量为机、带电荷量为一q（q«。）的有孔小球套在杆上，从R点由静止开始下

滑。则带电小球从五点运动到L点的过程中，下列说法正确的是（）

图12

A.到达K点的加速度是g

B.整个过程中机械能守恒

C.电势能的变化量不为零

D.电场力先做正功后做负功

答案AD

解析到达K点时，小球水平方向受合力为零，竖直方向受合力为向下的机g,

则小球的加速度是g,选项A正确；整个过程中库仑力对小球先做正功后做负功，

则机械能先增大后减小，选项B错误，D正确；因H和L两点电势相等，则从H

点到L点小球的电势能的变化量为零，选项C错误。

13.（2020.浙江金华十校4月模拟）如图13是研究电荷之间相互作用力的实验装置。

带电荷量为。的金属小球A用绝缘杆固定在地面上，带电量为小质量为机的金

属小球5用绝缘细线悬挂在可移动支架上，两者均可看作点电荷，且处于同一水

平线上。将两小球的距离增大一倍，调整支架，使两小球仍处于同一水平线上，

下列说法正确的是（）

A.两小球可能带异种电荷

B.距离增大一倍后小球B的电势能增大

C.距离增大前与距离增大一倍后，细线与竖直方向夹角。的正切值之比为2：1

D.距离增大一倍后，小球5在小球A处产生的电场强度大小可表示为嘴叫

答案D

解析由于5球向右摆，则两球间为排斥力，说明两小球一定带同种电荷，故A

错误；两球距离增大的过程中，电场力对小球3做正功，小球5的电势能减小，

故B错误；结合库仑定律R=誓，可知距离增大一倍，小球间的库仑力R减小

原来的四分之一，则距离增大前与距离增大一倍后，细线与竖直方向夹角。的正

切值之比为4：1,故C错误；由牛顿第三定律可知，小球A与小球5间的库仑

力大小相等，方向相反，则R=mgtan6=QE,得E="号上，故D正确。

14.(多选)(2020.山东泰安市一轮检测)一电荷量为-1.0X10宣C的带电粒子P,只

在电场力作用下沿x轴运动，运动过程中粒子的电势能出