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文档简介
第34讲静电场中能的性质
目录
01课标达标练.....................................................................1
题型01电势与电势能大小的判断...............................................1
题型02电势差与电场强度大小的计算...........................................4
题型03等势面特点的综合应用.................................................6
02核心突破练.....................................................................9
03真题溯源练....................................................................13
01
1.(2025•重庆•二模)如题图甲所示,同轴电缆由两个同心导体组成,通常是一个铜制的内导体和一个铜
或铝制的外导体,两者之间由绝缘材料隔开。图乙为同轴电缆横截面内静电场的电场线和等势面分布情况,
相邻的虚线圆间距相等,。、氏c点均为实线与虚线圆的交点,卜.列说法正确的是()
A.图乙中实线代表等势线,虚线代表电场线
B.。、。间的电势差是从c间电势差的两倍
C.〃点的电场强度和》点的电场强度不相同
D.正电荷在。点的电势能小于在。点的电势能
2.(2025・安徽・模拟预测)如图所示,实线和虚线分别为两点电荷A和8产生的电场中的电场线、等势线。
已知A的电量是8的电量的9倍,以点电荷A位置作为坐标原点,A指向3为x轴正方向,A、8距离为L。
则关于两电荷的电性以及在X轴上O<X</.的范围内电势最低的点的坐标X说法正确的是()
2
A.两点电荷A和4为同种电布,x=?L处电势最低
3
B.两点电荷A和0为同种电荷,x=处电势最低
4
C.两点电荷A和B为异种电荷,工=日处电势最低
D.两点电荷A和8为异种电荷,x==L处电势最低
4
3.(2025・河北・模拟预测)如图所示,在空间直角坐标系中的人估(,0)、网-乙乙0)、。(一心乜,0)、。(£,一〃0)
四点分别固定电荷量为+夕、一外+夕、一夕的四个点电荷,z轴上有两个点用0。血站、尸(0。1伤力(图
中未画出)。已知静电力常量为K无穷远处为电势零点。下列说法正确的是()
A.0点的电场强度为0,电势不为0
B.A。连线中点的电场强度与8c连线中点的电场强度相同
C.E点、/点的电场强度为0,电势也为0
D.沿),轴移动一个负试探电荷,它的电势能逐渐增大
4.(2025・陕西安康•模拟预测)如图所示,空间有一正八面体M-ABCQ-M。点是ABCO的中心,在顶点
M、N分别固定电荷量为+2Q和-。的点电荷,则下列说法正确的是()
M
A.A、氏。、。四点的电场强度相同
B.A、8、C、。四点的电势相等
C,将一正试探电荷从A点沿直线移到。点过程中,电场力不做功
D.将一正试探电荷从A点沿直线移到C点过程中,该试探巴荷电势能先增大后减小
5.(2025•江苏泰州•二模)如图所示,两等量同种正电荷。分别放置在椭圆的焦点A、B两点,。点为椭圆
中心,尸、5是椭圆长釉的端点,取无穷远处电势为零,则()
A.O点的电势高于M点和N点的电势
B.。点电场强度为零,电势也为零
C.椭圆上M、N两点电场强度相同
D.将一电子从P点移到S点,电场力一直做正功
6.(2025•河南•模拟预测)如图所示,边长为L的正六边形A5CQE尸的顶点8、E处各固定一个带电荷量
为-2q的点电荷,顶点。处固定一个电荷量为-3,/的点电荷,顶点尸处固定一个电荷量为+,/的点电荷,0
为止六边形的儿何中心。卜列说法正确的是()
A.。点场强方向沿OC方向
B.。点场强大小为:b
Lr
C.电子在。点的电势能比在C点的电势能大
D.点电荷+%在。点的电势能比在A点的电势能小
观型电势差与电场强度大小的计算
7.(2025•贵州黔东南•模拟预测)如图所示,平面内有一个半径尺=lcm的圆,该圆处于平行于该圆周平面
的匀强电场中,A8CO为圆周上的点,其中A8为圆的一条直径,CO与48相互垂直,ZC4fi=60%已知
A点的电势为9V,8和C点的电势分别为7V、I0V,。点固定有一个电荷量为+4的粒子(不计重力),
则()
A
A.将固定在C点粒子静止释放,可能到达8点
B.匀强电场的电场强度大小为2V/cm
C.。点的电势为8.5V
D.将固定在C点的粒子移动到。点,电场力不做功
8.(24-25高三下•北京平谷•联考)如图所示,电荷量为+Q的小球被绝缘棒固定在。点,右侧有固定在水
平面上、倾角为J的光滑绝缘斜面。质量为小、电荷量为”的小滑块从斜面上A点由静止释放,滑到与小
球等高的3点时加速度为零,滑到。点时速度为零。只考虑+Q在空间各处产生的电场,取离-Q无限远处
的电势为0。已知AC间的距离为5,重力加速度大小为g,静电力常量为鼠仅利用以上条件不熊求出的是
A.3点的场强EB
B.OB之间的距离ms
C.4点的电势他
D.AC两点间的电势差U.c
9.(24-25高三上•河北邯郸•期末)如图所示,一电容为C的平行板电容器带电荷量为Q,上极板带正电,
下极板带负电,规定无限沅处的电势为零.两虚线杷板间距离一:等分,4、〃两点分别在虚线匕杷带电荷
最为+4的小球从无限远处移到〃点,把带电荷量为一。的小球从无限远处移到〃点。己知"《。,则此过程
中电场力对两个带电小球所做的总功为()
T止
+qa
db
-q登
RQq
A.0BC>爰
-记3C
10.(2025•安徽・模拟预测)沿静电场中某直线建立x轴,该直线上的电场方向沿x轴,坐标轴正半轴上有
A、8两点,A距坐标原点的距离为与,8距坐标原点的距离为次。规定沿x轴正方向为电场正方向,x轴
上各点的电场强度E随x的变化关系如图所示。将一质量为〃八电荷量为夕的带正电的粒子由O点静止释
放,粒子在运动过程中只受静电力的作用,下列说法正确的有()
A.粒子从。到。先做加速运动,后做减速运动
B.两点间的电势差与43两点间的电势差相等
C.粒子不可能到达B点
D.粒子到达A点时的速度大小为、怪踵
Vm
11.(2025•山东青岛•模拟预测)如图所示,一正四面体置于匀强电场中,A、B、C、。分别是正四面体的
四个顶点,正四面体的棱长L=0.5m,E、F、G、〃为棱A8、AC.AD.8C的中点,电势分别为2V、4V、
2V,6Vo下列说法正确的是()
A.A点电势为0
B.电场强度大小为8V/m
C.BC。所在的平面为等势面
D.将一电子从4点移到C点,电势能增加8eV
12.(24-25高三下•河北•联考)如图所示,在匀强电场中,有边长为〃=2CE的正方体八
底面ABC。水平,电场方向与面4CCA平行。把一电子从4点移到C点,其电势能减少了4eV,而把该电
子从A点移到C点,其电势能减少了2eV。若取A点的电势外=0V,电子电荷量大小为e。则下列说法正
确的是()
B.该电场强度的方向与竖直方向的夹角为45°
C.8、C两点的电势相等
D.若把电子从C点移到。点,电场力做的功为2eV
观型IL03等势面特点的综合应用
13.(2025•湖北黄冈•二模)雷雨天带电的乌云飘过一栋建筑物上空时,在避宙针周围形成电场,a、b、c
d为等差等势面,一个电子只在电场力作用下的运动就迹如图中实线所示,A、〃是轨迹上的两点。下列说
法正确的是()
A.云层带负电
B.A点的电场强度大小比B点的小
C.电子在A点动能比在8点动能小
D.电子在4点电势能比在B点电势能大
14.(2025・四川泸州•模拟预测)在做心电图体检时,人体表面某一时刻的电势分布如图所示,P、Q是心
电图机的两个电极,。、。是人体表面的两点,下列说法正确的是()
B.点的电势比〃点的电势低
C.〃点的电场强度比〃点的电场强度小
D.电子从。点移到6点过程中,电场力做功1X10"eV
15.(2025高三•浙江•模考)盘型悬式绝缘子是高压输电线路上常见的设备,其模型如图甲所示,图乙所示
是其轴线所在截面上的等差等势线分布,空气中沙粒间的非对称摩擦会使沙粒带上电荷,悬浮沙粒携带电
荷是绝缘于沿面电位和电场喻变的重要原因。卜列说法正确的是()
1.9475x104V2.1525xIO4V
A.图乙中a、〃、c三点的电势关系为纥>纥>必
B.图乙中a、b、c三点的电场强度大小关系为&
C.带负电的沙粒聚集在绝缘子的低压端
D.某带电沙粒可从〃点沿电场线运动到〃点
16.(2025・云南•模拟预测)如图是天空中的云层经过避雷针正上方时,避雷针尖端附近形成的电场,。、b、
c、d是电场中的四个点,实线为电场线,虚线是等势面,下列说法正确的是()
A.云层带正电
B.。点电场强度大小大于。点电场强度大小
C.电子仅在电场力作用下从。点运动至d点,动能增加4keV
D.电子从〃点移动至c点,电势能增加
17.(2024・广东韶关•模拟预测)竖直面内,一带电小球以一定的速度进入匀强电场中,如图所示,虚线为
匀强电场的等差等势面,实线为带电小球的运动轨迹。下列说法正确的是()
A.匀强电场的方向一定竖直句上
B.小球从。到N,其机械能守恒,电势能增大
C.小球从。到M与从M到N,具动能的变化审相同
D.小球从。到N,电场力对其做正功,小球的电势能减小
18.(2025・四川南充•三模)如图所示,对称分布的实线表示真空中两点电荷在某一平面内的部分等差等势
线,。点是两点电荷连线的中点,E、尸在两点电荷连线匕4、8在两点电荷连线的中垂线匕B、C、D
三点在同一条直线上。已知。4=。8、OE=OF.BC=CD,电子能以。点为圆心在垂直纸面内做匀速圆周
运动。下列说法正确的是()
B.两点电荷为等量的负电荷
C.4、8两点的场强相同
D.E、尸两点的电势相等
02
核心突破练
19.(多选)(2025高三下•甘肃白银•学业考试)如图所示为某种空气净化器的简化示意图,带负电的金属
棒和带正电的格栅板形成图示的电场,实线为电场线,虚线表示等势面,M点和P点在同一电场线上。脏
空气中的微粒带电后,运动到格栅板被吸收,从而达到清洁空,的目的,不考虑微粒的重力以及空气阻力
的影响。下列说法正确的是()
A.M点的电场强度比P点的大
B.M点的电势比P点的低
C.带电微粒在M点的电势能比在P点的大
D.带电微粒在加点的动能比在P点的大
20.(多选)(2025•天津一模)两异种点电荷电场中的部分等势面如图所示,已知A点电势高于8点电势。
若位于〃、〃处点电荷的电荷量大小分别为%和%,下列说法正确的是()
A.。处为正电荷,
B.a处为正电荷,qa>qh
C.把一个正电荷从A点移动到B点该电荷电势能减少
D.把一个正点电荷(不计其他力)在〃处右侧释放,将匀加速向b处运动
21.(多选)(2025•广东珠海•模拟预测)如图所示,正方体的中心放置正点电荷Q,M、N为正方体右侧
面的两个顶点,P为正方体右侧面的中心,则()
A.M、N两点的场强相同
B.M、N两点的电势相等
C.正试探电荷在M点的电势能大于在尸点的电势能
D.负试探电荷从M沿着直.线运动到M电场力先做正功再做负功
22.(多选)(2025・重庆•三模)如图是一半径为R的带正电的空心金属球壳,正电荷均匀分布在球壳上,
球壳厚度不计。以球心为原点建立OR,Z空间直角坐标系,A、&C三点的坐标分别为(0,R,0)、(0,0,L5R)、
(0.5尺0,0)。已知均匀带电的球壳在球壳内部产生的电场强度处处为零,在球壳外部产生的电场与一个位于
其球心的电荷量相同的点电荷产生的电场相同。下列说法正确的是()
A.A点的电势大于8点的电势
B.4点的电势等于。点的电势
C.电子在。点的电势能比在其他点的电势能都低
D.A、B、C三点的场强大小关系为既二生>石8
23.(多选)(2025•甘肃庆阳•一模)如图所示,匀强电场的电场强度方向水平向右。竖直平面内一质量为
,"、电荷量为4的粒子从M、N连线上的M点由静止释放,粒子刚好沿MN运动。已知M/V与水平方向成
37。角,M、N间的距离为重力加速度为g,sin37°=0.6,cos37°=0.8,不计空气阻力,下列判断正
确的是()
A.匀强电场的电场强度大小为警
3q
B.粒子从M点运动到N点所用的时间为
C.M、,两点间的电势差%,”詈
D.粒子从M点运动到N点的过程中电势能的增加量为学
24.(多选)(24-25高三下•云南昆明•模考)如图所示,A、B、。、。为匀强电场中相邻的四个等势面,
一电子经过等势面。时,动能为16eV,速度方向垂直于等势面。,经过等势面C时,电势能为-8eV,经
过等势面8时速度恰好为零,已知相邻等势面间的距离均为4cm,电子重力不计。则下列说法正确的是()
A.匀强电场的电场强度大小为100V/m
B.匀强电场的电场强度大小为200V/m
C.等势面A的电势为-10V
D.电子再次经过等势面。时,动能为16eV
25.(多选)(24-25高三上•内蒙古赤峰•期末)如图所示,与纸面平行的匀强电场中有4、B、。三点恰好
构成等边三角形A3C,三角形的外接圆的半径为「,。点为圆心。D为A3边上一点,30间的距离为三角形
边长的三分之一,PQ是平行于AB的直径;8点处有一粒子源,在纸面内朝各个方向发射动能均为4的粒
子,粒子电荷量为+",到送•。处的粒子动能为4线,到i大。处的粒子动能为2线,不计粒子重力及粒子间
的相互作用。下列说法正确的是()
A.匀强电场的电场强度大小为七二当
qr
B.BC点、与B。点之间的电势差/(.=2心
C.将电子由A点移动到。点,电子的电势能增加
D.AO点之间的电势差力。=刍
q
26.(多选)(24-25高三下•河北邢台•联考)如图所示,一平行板电容器充电后,上极板带正电,下极板
带负电,两板之间有。、b两点,。点到上极板的距离和力点到下极板的距离均为板间距离的;。规定无穷
4
远处电势为零,将一正检验电荷q从无穷远处移到。点,电场力做的功为喝,然后再由。点移到人点,此
过程电场力做的功为1匕,下列说法正确的是()
A.“为负功
B.检验电荷9由〃点移到/,点电势能逐渐增大
吗
c一-2
叫
些
A--
叱
27.(多选)(2025・天津红桥•二模)如图所示,静电场中竖直虚线〃、6c、4e是等势线且相邻之间也
势差相等,一带正电的小液滴从4点以竖直向上的初速度开始运动,经最高点3后回到与点黄在同一水平
线上的£点,A、B、C、D、£为液滴轨迹与等势线的交点。则下列说法正确的是()
A.A点的电势低于B点的电势B.液滴的机械能一直增大
C.液滴在8点时的动能最小D.过程静电力所做的功是过程的3倍
28.(多选)(2025•辽宁沈阳•二模)如图所示,实线为正点电荷周围的电场线,“、力两带电粒子分别从电
场中的。点以相同的速度飞出,两粒子的运动轨迹分别如图中虚线所示,其中。粒子的轨迹是以点电荷为
圆心的圆。A、8为轨迹上的两点,不计粒子重力及粒子之间的用互作用力,下列说法正确的是()
A.。粒子的加速度不变
B.A点的电势高于6点的电势
C.〃粒子做匀变速曲线运动
D,。粒子的电势能减小,。粒子的电势能不变
03
29.(2025・河北•高考真题)《汉书》记载“姑句家矛端生火〃,表明古人很早就发现了尖端放口现象。若带
电工矛尖端附近某条电场线如图,则小b、c、〃四点中电势最高的是()
b
A.。点B.6点C.c点D.d点
30.(2025♦河南•高考直题)如图,在与纸而平行的匀强电场中有a、b、c三点,其电势分别为6V、4V、2V:
。、6、c分别位于纸面内一等边三角形的顶点上。下列图中箭头表示。点电场的方向,则正确的是()
31.(多选)(2025•湖南•高考真题)一匀强电场的方向平行于工。),平面,平面内A点和8点的位置如图所
示。电荷量为+4、-夕和+2夕的三个试探电荷先后分别置于。点、A点和8点时,电势能均为5(耳>。).下
列说法正确的是()
-y
-”(dgd)
।4
।
oJ(4/,0)X
A.OA中点的电势为零B.电场的方向与.r轴正方向成60。角
C.电场强度的大小为正色D.电场强度的大小为迪&
qdqd
32.(2024•全国甲卷•高考真题)在电荷量为。的点电荷产生的电场中,将无限远处的电势规定为零时,距
离该点电荷,•处的电势为人区,其中左为静电力常量,多个点电荷产生的电场中某点的电势,等于每个点电
r
荷单独存在的该点的电势的代数和。电荷量分别为。和0的两个点电荷产生的电场的等势线如图中曲线所
小(图中数字的单位是伏特),则()
Q>oa旦
aB.a
G>oa
第34讲静电场中能的性质
目录
01课标达标练.....................................................................1
题型01电势与电势能大小的判断...............................................1
题型02电势差与电场强度大小的计算...........................................4
题型()3等势面特点的综合应用.................................................6
02核心突破练.....................................................................9
03真题溯源练....................................................................13
01
课标达标练
致型(LO1电势与电势能大小的判断
1.(2025•重庆•二模)如题图甲所示,同轴电缆由两个同心导体组成,通常是一个铜制的内导体和一个铜
或铝制的外导体,两者之间由绝缘材料隔开。图乙为同轴电缆横截面内静电场的电场线和等势面分布情况,
相邻的虚线圆间距相等,。、b、c点均为实线与虚线圆的交点,下列说法正确的是()
A.图乙中实线代表等势线,虚线代表电场线
B.a、c间的电势差是从c间电势差的两倍
C.a点的电场强度和b点的电场强度不相同
D.正电荷在a点的电势能小于在b点的电势能
【答案】C
【详解】A.静电场中电场线是不闭合的,则实线代表电场线,虚线代表等势线,故A错误;
B.c活段平均电场强度大于庆段平均电场强度,则。、。间的电势差绝对值大于方、。间的电势差绝对值的
两倍,故B错误;
C.电场线越密集电场强度越大,则。点处的电场强度大于8点处的电场强度,故C正确;
D.若电场线方向不确定,。点处的电势和b点处的电势大小无法确定,故正电荷电势能大小无法确定,故
D错误;
故选Ct.
2.(2025•安徽•模拟预测)如图所示,实线和虚线分别为两点电荷A和8产生的电场中的电场线、等势线。
己知A的电量是8的电量的9倍,以点电荷A位置作为坐标原点,A指向3为x轴正方向,A、B距离为L。
则关于两电荷的电性以及在x轴上。<大<£的范围内电势最低的点的坐标x说法正确的是()
2
A.两点电荷A和4为同种电布,x=?L处电势最低
3
B.两点电荷A和4为同种电荷,x=处电势最低
4
21
C.两点电荷A和笈为异种电荷,工=号处电势最低
3
D.两点电荷A和8为异种电荷,x=处电势最低
【答案】B
【详解】根据电场线分布的特点可知,两点电荷A和8为同种电荷,电势最低点为场强为。的位置,电荷
量为9倍的关系,根据E=
r~
3
可知,该点到两电荷的距离为3倍的关系,x=处场强为0,电势最低。
4
故选Bo
3.(2025河北・模拟预测)如图所示,在空间直角坐标系中的4仕,乙0)、8(-乙乙0)、(7(-乙-乙0)、。(乙-〃0)
四点分别固定电荷量为+外—q、+外一夕的四个点电荷,z轴上有两个点用0,0,伍)、尸(0,0,一废L)(图
中未画出)。已知静电力常量为人,无穷远处为电势零点。下列说法正确的是()
A.O点的电场强度为0,电势不为0
B.A。连线中点的电场强度与8c连线中点的电场强度相同
C.E点、、”点的电场强度为0.电势也为0
D.沿y轴移动一个负试探电荷,它的电势能逐渐增大
【答案】C
【详解】A.根据电场的矢量叠加可知。点的电场强度为0,0点到四个电荷的距离相等,则电势也为0,
故A错误;
B.根据矢量的叠加可知,八。连线中点的电场强度方向沿1y轴正方向,BC连线中点的电场强度方向沿),轴
负方向,故B错误;
C.根据矢量的叠加可知,E点、厂点的电场强度为0,根据对称性可知这两点的电势也为0,故C正确;
D.),轴是一条等势线,沿),轴移动一个负试探电荷,它的电势能不变,故D错误;
故选Co
4.(2025•陕西安康•模拟预测)如图所示,空间有一正八面体M-A3CD-M。点是ABC。的中心,在顶点
M、N分别固定电荷量为+2Q和-Q的点电荷,则下列说法正确的是()
A.A、B、C、。四点的电场强度相同
B.A、B、C、。四点的电势相等
C.将一正试探电荷从A点沿宜线移到。点过程中,电场力不做功
D.将一正试探电荷从4点沿直线移到C点过程中,该试探旦荷电势能先增大后减小
【答案】B
【详解】A.根据正八面体的结构特点,可知4、B、C、。四点与两点电荷距离相等,由场强叠加原理易知
+2。和-。的两点电荷在A、B、C、。四点产生的电场强度大小相等,方向不同,故A错误;
B.根据正八面体的结构特点,A、B、C、。四点与两点电荷距离相等,由电势叠加原理易知A、B、C、D
四点的电势相等,故B正确;
CD.由电势登加原理可知,从A点沿百线到。点,电势先减小后增大,将一正试探电荷从A点沿育线移到
。点过程中,该试探电荷电势能先增大后减小,电场力先做负功后做正功,故CD错误。
故选Bo
5.(2025•江苏泰州•二模)如图所示,两等量同种正电荷。分别放置在椭圆的焦点A、8两点,。点为椭圆
中心,P、S是椭圆长轴的端点,取无穷远处电势为零,则()
A.。点的电势高于M点和N点的电势
B.。点电场强度为零,电势也为零
C.椭圆上“、N两点电场强度相同
D.将一电子从尸点移到S点,电场力一直做正功
【答案】A
【详解】A.根据等量同种电荷的甩场线分布可知在中垂线上电场线的方向分别是0M和。N方向,根据沿
着电场线方向,电势逐渐降低,可知。点的电势高于M点和N点的电势,故A正确;
B.根据等量同种正点电荷的电场分布规律,可知。点电场强度为零,根据等量同种正点电荷的电势分布规
律,可知。点电势大于零,故B错误;
C.由等量同种点电荷的电场分布特点及题图中的对称关系易知,M、N两点场强大小相等,方向相反,故
C错误;
D.等量同种正点电荷的电场线与等势线分布规律如图所示
根据等势线分布规律可知,P点与S点电势相等,将一电子从P点移到S点过程中,电势可能一直小变,也
可能先升高后降低或先降低或升高,对应电场力一直不做功、先做正功后做负功、先做负功后做正功,故D
错误。
故选Ao
6.(2025•河南•模拟预测)如图所示,边长为L的正六边形4BCDE尸的顶点仄E处各固定一个带电荷量
为-2q的点电荷,顶点。处固定一个电荷量为-3q的点电荷,顶点尸处固定一个电荷量为+夕的点电荷,。
为正六边形的几何中心。下列说法正确的是()
A.0点场强方向沿0C方向
B.。点场强大小为耳子
C.电子在。点的电势能比在C点的电势能大
D.点电荷+为在。点的电势能比在A点的电势能小
【答案】D
【详解】AB.B、七处+29的点电荷在。点产生的场强大小均为鸿,方向相反,在0点叠加后场强为零;
则。点场强仅由。、/处点电荷决定,。处的-34的点电荷在。点产生的场强大小为我,方向沿OD;”
处的+夕的点电荷在。点产生的场强大小为华,方向沿OC,合场强不沿0C方向。F,0、。三点不共线,
则E。V华
故AB错误;
C.取无穷远处电势为零,。点电势已)=24?+”3—女?=24/
LLLL
c点电势如=上?_女子+&*+攵得
LL乙L75LI4
。点电势高,电子在0点电势能小,在C点电势能大,故C错误;
_,2q,q,3q.2q9+4石,q
D.(p、=k—+k----k—+k—f=-=----------k->(p
ALL2L0L6Ln
则点电荷+%在0点的电势能比在A点的电势能小,故D正确。
故选Do
敢型IL02电势差与电场强度大小的计算
7.(2025•贵州黔东南•模拟预测)如图所示,平面内有一个半径R=lcm的圆,该圆处于平行于该圆周平面
的匀强电场中,A8C。为圆周上的点,其中A8为圆的一条直径,CO与A8相互垂直,ZC4fi=60°t,已知
A点的电势为9V,8和。点的电势分别为7V、10V,C点固定有一个电荷量为+夕的粒子(不计重力),
A.将固定在C点粒子静止释放,可能到达8点
B.匀强电场的电场强度大小为2V/cm
C.。点的电势为8.5V
D.将固定在C点的粒子移动到。点,电场力不做功
【答案】B
%十%
【详解】C.由中点电势和端点电势关系可以算出,。电势为%==8V
2
故C错误。
B.根据几何知识可得8C=DC,结合匀强电场的特点,可判断知。点电势为7V,B、。电势相等,为两个
等势点,连线为等势线,CO垂直于3Q,电场线方向由。指向。,大小为E=2=纥曳Y/cm=2V/cm
故B正确。
A.粒子由C静止释放,将沿着C。方向做直线运动,不可能到达8点,故A错误。
D.由C到。电场力做正功,故D错误。
故选Bo
8.(24-25高三下•北京平谷•联考)如图所示,电荷量为+Q的小球被绝缘棒固定在。点,右侧有固定在水
平面上、倾角为。的光滑绝缘斜面。质量为,〃、电荷量为切的小滑块从斜面上A点由静止释放,滑到与小
球等高的8点时加速度为零,滑到C点时速度为零。只考虑+Q在空间各处产生的电场,取离-。无限远处
的电势为0.已知AC间的距离为S,重力加速度大小为g,静电力常量为鼠仅利用以上条件不能求出的是
()
A.3点的场强民
B.OB之间的距离XO8
C.4点的电势似
D.AC两点间的电势差Uac
【答案】C
【详解】AB.由题意知小滑块在8点处的加速度为零,则根据受力分析,沿斜面方向有利gsinen4E'Cos。
解得当=些1@110
q
所以可以求出B点的场强心,根泥点电荷场强公式EB=g
XOB
联立解得OB之间的距离“B=J0)
Vnigtan0
所以可以求出之间的距离ms,故AB不符合题意:
D.因为滑到C点时速度为零,小滑块从4到C的过程,静电力对小滑块做的功为W,根据动能定理有
W+/〃gS,sine=0
解得卬=-竽
AC之间的电势差为UAC='
q2q
所以可以求出AC两点间的电势差,故D不符合题意。
C.因为条件不足所以无法求出A点的电势,故C符合题意。
故选Co
9.(24-25高三上•河北邯郸•期末)如图所示,一电容为C的平行板电容器带电荷量为Q,上吸板带正电,
下极板带负电,规定无限远处的电势为零。两虚线把板间距离三等分,。、。两点分别在虚线上,把带电荷
量为”的小球从无限远处移到〃点,把带电荷量为P的小球从无限远处移到〃点。已知则此过程
中电场力对两个带电小球所做的总功为()
+
T
+q/
db
-q翌
y
72Qq
A.0n
B嚏3c
【答案】C
【详解】根据对称性和题目条件可知,两板间的中线上各点电势为零,因此把小球从无限远处移动到公〃两
点电场力对电荷做的功,与自中线分别移动至小。两点电场力对电荷做的功相等,则电场力对正电荷做功
小一加如嘿
同理电场力对负电荷做功
电场力做的总功
W=-^
3C
故选Co
10.(2025•安徽•模拟预测)沿静电场中某直线建立x轴,该直线上的电场方向沿x轴,坐标轴正半轴上有
A、B两点,4距坐标原点的距离为飞,8距坐标原点的距离为讣。规定沿x轴正方向为电场正方向,x轴
上各点的电场强度E随x的变化关系如图所示。将一质量为加、电荷量为,/的带正电的粒子由。点静止释
放,粒子在运动过程中只受静电力的作用,下列说法正确的有()
A.粒子从0到8先做加速运动,后做减速运动
B.0A两点间的电势差与A3两点间的电势差相等
C.粒子不可能到达8点
D.粒子到达A点时的速度大小为、区墟
Vm
【答案】D
【详解】AC.从。到从由题图可知电场方向一直沿x轴正方向,则粒子从。到从粒子受到的电场力方
向一直与运动方向相同,粒子一直做加速运动,故AC错误;
B.根据E-x图像和横坐标所围面积表示电势差,可知0A两点间的电势差大「A3两点间的电势差,故B
错误;
D.从。到4,根据动能定理可得;心田=-0
解得粒子到达A点时的速度大小为匕、一陛I
Vm
故D正确。
故选Do
11.(2025•山东青岛•模拟预测)如图所示,一正四面体置于匀强电场中,A、B、C、。分别是正四面体的
四个顶点,正四面体的棱长L=0.5m,E、F、G、H为梭AB、AC,AD,3c的中点,电势分别为2V、4V、
2V,6V。下列说法正确的是()
A.A点电势为0
B.电场强度大小为8V/m
C.BC。所在的平面为等势面
D.将一电子从A点移到C点,电势能增加8eV
【答案】A
【详解】AC.由于。、F、G、〃为棱A。、AC、A/)、"C的中点,则仍:=丐丝,八;%,%
乙乙乙
m%+外
9H=F~
联立解得%=0,%=4V,吐=8V,%=4V
由此可知,B。尸所在的平面为等势面,故A正确,C错误;
D.将一电子从A点移到C点,电势升高8V,则电势能减小8eV,故D错误;
.,7„="户—16V/m
B.电场强度大小为dL
2
故B错误。
故选Ao
12.(24-25高三下•河北•联考)如图所示,在匀强电场中,有边长为a=2cm的正方体A8CO-AB'C'D,
底面A8C。水平,电场方向与面A'C'CA平行。把一电子从A点格到。点,其电势能减少了4eV,而把该电
子从A点移到。点,其电势能减少了2eV。若取A点的电势心=0V,电子电荷量大小为e。则下列说法正
确的是()
A.C点的电势a=TV
B.该电场强度的方向与竖直方向的夹角为45。
C.B、C两点的电势相等
D.若把电子从C点移到。点,电场力做的功为2eV
【答案】C
【详解】A.一电子从A点移到C点,其电势能减少了4eV,则的电场力做功为4eV,从A到C,由
,,Me4eV1W
^AC=(PA-^C=—=—=TV
-e-e
因外=°,则C点的电势%=4V
选项A错误;
W
B.同理[/“.=*.=仪?eV=—2V
4r-e-e
则C'点的电势外=2V,可知场强竖直向上的分量£=竺二上=100V/m
a
沿C4方向的分量E*=。殳;,=100>/2V/m
Er-
则该电场强度的方向与竖直方向的夹角为tanO=H=j2
Ey
选项B错误;
C.因%-%=《cos45xq=2V
可知为=2V
即8、C'两点的电势相等,选项C正确;
D.同理可求解外=2V
则叫刀=Y(外.-%)=-2eV
即若把电子从C点移到。点,电场力做的功为-2eV,选项D错误。
故选Co
致型L03等势面特点的综合应用
13.(2025・湖北黄冈•二模)雷雨天带电的乌云飘过一栋建筑物上空时,在避雷针周围形成电场,〃、b、c
d为等差等势面,一个电子只在电场力作用下的运动轨迹如图中实线所示,A、4是轨迹上的两点。下列说
法正确的是()
B.A点的电场强度大小比8点的小
C.电子在A点动能比在B点动能小
D.电子在4点电势能比在B点电势能大
【答案】A
【详解】A.由于电场线垂直于等势线,根据电子所受电场力的方向斜向左下方,电子带负电,可知,电场
方向斜向右上方法,沿电场线方向电势降低,故A点电势比8点电势高,由此可知云层带负电,故A正确;
B.等差等势面分布的疏密程度表示电场强弱,可知,A点场强比B点场强大,故B错误;
C.结合上述,若电子从A运动到8,电场力方向与运动方向的夹角为钝角,则电场力做负功,电子在A点
动能比在8点动能大,故C错误;
D.结合上述,电子从4运动到8,电场力做负功,电势能增大,可知,电子在4点电势能比在8点电势能
小,故D错误。
故选Ao
14.(2025•四川泸州•模拟预测)在做心电图体检时,人体表面某一时刻的电势分布如图所示,P、Q是心
电图机的两个电极,。、力是人体表面的两点,下列说法正确的是()
A.P极是负极,Q极是正极
B.〃点的电势比。点的电势低
C.〃点的电场强度比。点的电场强度小
D.电子从。点移到。点过程中,电场力做功ixi(r%v
【答案】D
【详解】A.题图可知P极附近电势为正,故P为正极,Q为负极,故A错误;
B.题图可知仍=OmV>(p0=-lmV,故8点的电势比a点的电势高,故B错误;
C.题图可知〃点等差等势面比。的密集,故b点的电场强度比。点的电场强度大,故C错误;
D.电子从“点移到〃点过程中,电场力做功W="U.=ex(1O)xlO-3V=1xlO-3cV
故D正确。故选D.
15.(2025高三•浙江•模考)盘型悬式绝缘子是高压输电线路上常见的设备,其模型如图甲所示,图乙所示
是其轴线所在截面上的等差等势线分布,空气中沙粒间的非对称摩擦会使沙粒带上电荷,悬浮沙粒携带电
荷是绝缘子沿面电位和电场畸变的重要原因。下列说法正确的是()
1.9475x104V2.1525x10*V
A.图乙中a、b、c三点的电势关系为
B.图乙中a、b、。三点的电场强度大小关系为纥》耳
C.带负电的沙粒聚集在绝缘子的低压端
D.某带电沙粒可从〃点沿电场线运动到点
【答案】B
【详解】A.由题图乙可知,从绝缘子低压端到高压端,等势线的电势逐渐升高,则如<仍<q
故A错误;
B.等差等势线的班密表示电场强度的大小,可知纥>%>纥
故B正确;
C.空间中的电场由绝缘子高压端指向绝缘子低压端,又负电荷所受电场力的方向与电场线的方向相反,故
带负电的沙粒聚集在绝缘了•高压端,故c错误;
D.从。到的电场线不是直线,沙粒不可能一
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