高考物理新电磁学知识点之静电场经典测试题含解析(3).pdf

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1、高考物理新电磁学知识点之静电场经典测试题含解析(3)一、选择题1如图所示，M、N 两点分别放置两个等量异种电荷，A 是它们连线的中点，B为连线上靠近 N 的一点，C 为连线中垂线上处于A 点上方的一点。在A、B、C 三点中（）A场强最小的点是C 点，电势最高的点是B 点B场强最小的点是A 点，电势最高的点是C 点C场强最小的点是A 点，电势最高的点是B 点D场强最小的点是C 点，电势最高的点是A点2如图所示，实线表示某电场中的四个等势面，它们的电势分别为123,和4，相邻等势面间的电势差相等.一带负电的粒子(重力不计)在该电场中运动的轨迹如虚线所示，a、b、c、d 是其运动轨迹与等势面的四个交

2、点，则可以判断（）A4等势面上各点场强处处相同B四个等势面的电势关系是1234C粒子从a运动到 d 的过程中静电力直做负功D粒子在a、b、c、d 四点的速度大小关系是abcdvvvv3在如图所示的电场中,A、B 两点分别放置一个试探电荷,FA、FB分别为两个试探电荷所受的电场力下列说法正确的是A放在 A 点的试探电荷带正电B放在 B 点的试探电荷带负电CA 点的电场强度大于B 点的电场强度DA 点的电场强度小于B 点的电场强度4在某电场中，把电荷量为2 10-9C的负点电荷从A点移到B点，克服静电力做功4 10-8J，以下说法中正确的是（）A电荷在B点具有的电势能是4 10-8JB点电势是20

3、VC电荷的电势能增加了4 10-8JD电荷的电势能减少了4 10-8J5空间存在着平行于x 轴方向的静电场，P、M、O、N、Q 为 x 轴上的点，P、Q 之间各点的电势 随位置坐标x 的变化如图所示。一个带电粒子仅在电场力作用下从M 点由静止开始沿 x 轴正方向运动，下列说法正确的是A粒子一定带负电BP点的电势低于M 点的电势CM 点的电场强度小于N 点的电场强度D粒子从M 点向 N 点运动的过程中，电势能一直减小6下列选项中的各14圆环大小相同，所带电荷量已在图中标出，且电荷均匀分布，各14圆环间彼此绝缘坐标原点O 处电场强度最大的是ABCD7一个电子只在电场力作用下从a点运动到b点的轨迹如

4、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面，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如果实线是等势面，则a点的电势比b点的电势低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如果实线是等势面，则电子在a 点的电势能比在b 点的电势能大8如图所示，A、B、C 三个同心球面是同一个点电荷周围的三个等势面，已知这三个球面的半径之差相等A、C 两个等势面电势分別为A=6V 和 C=2V，则中间B 等势面的电势是（）A一定等于4VB一定高于4VC一定低于4VD无法确定9一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，两板间有一个带正电的检验电荷固

5、定在 P 点，如图所示，以C 表示电容器的电容，E 表示两板间的场强，表示 P 点的电势，pE表示正电荷在P点的电势能，若正极板保持不动，将负极板缓慢向右平移一小段距离0l，则下列各物理量与负极板移动距离x 的关系图像正确的是（）ABCD10 如图所示，匀强电场的场强为E，M与N两点间的距离为d，MN与电场线的夹角为，则M、N两点间的电势差为（）AEd BsinEd C cosEd DtanEd11 如图所示，一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，在两极板间有一正电荷（电荷量很小）固定在P点，用E表示两极板间电场强度，U表示电容器的电压，Ep表示正电荷在P点的电势能，若保持负极板不动，将

6、正极板移到图中虚线所示的位置，则（）AE变大，Ep变大 BU变小，Ep不变 CU变大，Ep变小 DU不变，Ep不变12 如图所示，虚线a、b、c 代表电场中的三条电场线，实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R、Q 是这条轨迹上的三点，由此可知A带电粒子在P点时的电势能比在Q 点时的电势能大B带电粒子在P点时的加速度大小小于在Q 点时的加速度大小C带电粒子在P 点时的速度大小大于在Q 点时的速度大小D带电粒子在R 点时的动能与电势能之和比在Q 点时的小，比在P点时的大13 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 连线至某点R处的电

7、场强度为零，且PR=2RQ，则Aq1=2q2Bq1=4q2Cq1=-2q2Dq1=-4q214 一端固定在天花板上的绝缘细线的另一端与一带正电的小球M 相连接，在小球M 下面的一绝缘水平面上固定了另一个带电小球N，在图中，小球M 能处于静止状态的是（）ABCD15 如图所示，光滑绝缘的水平面上的P点固定着一个带正电的点电荷，在它的右侧N 点由静止开始释放一个也带正电的小球（可视为质点）以向右为正方向，下图中能反映小球运动速度随时间变化规律的是（）ABCD16 下列关于电场强度的说法中，正确的是（）A公式FEq只适用于真空中点电荷产生的电场B由公式FEq可知，电场中某点的电场强度E 与试探电荷在

8、电场中该点所受的电场力成正比C在公式122Q QFkr中，22Qkr是点电荷2Q产生的电场在点电荷1Q处的场强大小；12Qkr是点电荷1Q产生的电场在点电荷2Q处的场强大小D由公式2kQEr可知，在离点电荷非常靠近的地方（0r），电场强度E可达无穷大17 如图所示，带电粒子以初速度以v0从 a点进入匀强磁场，运动过程中经过b 点，Oa=Ob，若撤去磁场加一个与y 轴平行的匀强电场，带电粒子仍以速度以v0从 a点进入电场，仍能通过b 点，则电场强度E 和磁感应强度B 的比值为Av0B1/v0C2 v0Dv0/218 下列说法正确的是（）A带电粒子只在电场力的作用下一定作匀变速直线运动B带电粒子在

9、磁场中只受磁场力作用，一定作匀速圆周运动C带电粒子在重力、电场力、磁场力作用下不可能作匀速圆周运动D带电粒子在重力、电场力、磁场力作用下可以作匀速直线运动19 关于电场和磁场，下列说法中正确的是（）A电场和磁场不是实际存在的，是人们想象假设出来的B电场和磁场的观点是库仑首先提出来的，并得到物理学理论和实验的证实和发展C磁感应强度的方向就是通电导线在磁场中所受力的方向D电场强度是电场本身的性质，与试探电荷的电量及其所受电场力大小无关20 在如图所示平行板电容器A、B 两板上加上如图所示的交变电压，开始时B 板的电势比 A 板的高，这时两板中间原来静止的电子（图中黑点表示）在电场作用下开始运动，设

10、电子在运动中不与极板发生碰撞，则下述说法正确的是（不计电子重力）（）A电子先向A 板运动，然后向B 板运动，再返回A 板做周期性往返运动B电子一直向A板运动C电子一直向B 板运动D电子先向B 板运动，然后向A 板运动，再返回B板做周期性往返运动21 如图所示，M、N 是平行板电容器的两个极板，为定值电阻，、为可调电阻，用绝缘细线将质量为m、带正电的小球悬于电容器内部.闭合电键S，小球静止时受到悬线的拉力为F.调节、，关于 F 的大小判断正确的是（）A保持不变，缓慢增大时，F将变大B保持不变，缓慢增大时，F 将变大C保持和不变，缓慢向上移动M 板，F 将不变D保持和不变，缓慢向左移动M 板，F将

11、不变22 如图所示，虚线是某静电场的一簇等势线，边上标有电势的值，一带电粒子只在电场力作用下恰能沿图中的实线从A 经过 B 运动到 C，下列判断正确的是()A粒子一定带负电BA 处场强大于C 处场强C粒子在A 处电势能大于在C 处电势能D粒子从A 到 B 电场力所做的功大于从B 到 C 电场力所做的功23 一平行电容器两极板之间充满云母介质，接在恒压直流电源上，若将云母介质移出，则电容器（）A极板上的电荷量变大，极板间的电场强度变大B极板上的电荷量变小，极板间的电场强度变大C极板上的电荷量变大，极板间的电场强度不变D极板上的电荷量变小，极板间的电场强度不变24 两个等量同种电荷固定于光滑水平面

12、上，其连线中垂线上有A、B、C 三点，如图甲所示，一个电荷量为2C，质量为1kg 的小物块从C 点静止释放，其运动的v-t图象如图乙所示，其中 B 点处为整条图线切线斜率最大的位置（图中标出了该切线）。则下列说法正确的是（）AB 点为中垂线上电场强度最大的点,场强1V/mEB由 C 到 A 的过程中物块的电势能先减小后变大C由 C 点到 A 点电势逐渐升高DA、B 两点间的电势差5VABU25 如图，P 为固定的点电荷，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、

13、ab、ac，速度大小分别为va、vb、vc，则Aaaabac，vavcvbBaaabac，vb vc vaCab ac aa，vb vc vaDab ac aa，vavcvb【参考答案】*试卷处理标记，请不要删除一、选择题1A 解析：A【解析】【详解】根据等量异种电荷电场线的分布，知道EBEAEC，场强最小的是C 点。等量异种电荷连线的垂直平分线是一条等势线，知A C，沿着电场线方向电势逐渐降低，异种电荷间的电场线由正电荷指向负电荷，知BA，所以电势最高点是B点；故 A 正确，BCD错误。2B 解析：B【解析】【详解】由等势面的形状可知该电场不是勺强电场，所以4等势面上各点场强并不相同，A 错

14、误;由运动轨迹可知电场力由左向右，电场强度的方向由右向左，沿电场强度方向电势逐渐降低，所以1234，B正确;粒子a运动到d的过程中静电力先做负功后做正功，粒子在a、b、c、d 四点的速度大小关系是abcdvvvv，C、D 均错误.3C 解析：C【解析】根据正电荷受的电场力方向与电场强度方向相同，负电荷受的电场力方向与电场强度方向相反，可知放在A 点的试探电荷负正电，放在B 点的试探电荷带正电，故AB错误；电场线越密，电场强度越大，故A 点的电场强度大于B 点的电场强度，故C正确，D错误；故选 C【点睛】根据电场力方向与电场强度方向是否相同，判断试探电荷带什么电；根据电场线的疏密程度判断电场强度

15、的大小4C 解析：C【解析】【分析】【详解】AB电荷在电场中某点的电势能具有相对性，只有确定了零势点，B 点的电势、电荷在B点的电势能才是确定的数值，故AB 错误；CD因为电荷从从A 点移到 B 点的过程中是克服静电力做功-84 10 J，故电荷电势能应该是增加了-84 10 J，故 D 错误，C 正确。故选 C。5D 解析：D【解析】【分析】根据电势来确定电场线的方向，再依据电场力方向，从而确定电性；依据电场线方向，确定电势的高低；由图象的斜率来确定电场强度的大小；由粒子运动中，电场力做功的正负来确定电势能变化。【详解】由图可知，粒子从M 到 Q，电势渐渐降低，且粒子由静止开始运动，因此电场

16、线方向由P到 Q 点，那么粒子带正电，故A 错误；由于电场线方向由P到 Q，则沿着电场线方向，电势降低，那么P点的电势高于M 点的电势，故B 错误；根据 =E x，可知，图象的斜率的绝对值大小表示电场强度的大小，那么M 点的电场强度小于N 点的电场强度，故C 错误；因带电粒子仅在电场力作用下从M 点由静止开始沿x 轴向右运动，电场力做正功，则电势能一直减小，故D 正确；故选D。【点睛】本题要理解电势 随位置坐标x 图象的含义，知道其斜率表示电场强度，掌握沿着电场线方向，电势降低，并理解电场力做功与电势能的变化情况。6B 解析：B【解析】【详解】根据点电荷的电场强度公式2kqEr可得各14圆环上

17、的电荷在O点的电场场强大小，再根据矢量合成，求出合场强，最后比较它们的大小即可由于电荷均匀分布，则各14圆环上的电荷等效集中于14圆环的中心，设圆的半径为r，则 A 图 O 点处的场强大小为2AkqEr；将 B 图中正、负电荷产生的场强进行叠加，等效两电荷场强方向间的夹角为90，则在 O 点的合场强22BkqEr,方向沿 x轴负方向；C 图中两正电荷在O 点的合场强为零，则 C 中的场强大小为2ckqEr，D 图由于完全对称，易得合场强ED=0故 O 处电场强度最大的是图B故答案为B【考点定位】本题考查电场的叠加,要注意采用等效思想及矢量的运算难度：中等7C 解析：C【解析】试题分析：据题意，

18、如果实线是电场线，则电场力水平向右，电场方向为水平向左，则b点电势高，电子从a 点运动到 b 点电场力做正功，电子电势能减小，则电子在a 点电势能较大，故选项A 错误选项C 正确；如果实线为等势线，电子受到电场力竖直向下，电场方向竖直向上，则a 点电势较高，从a 点到 b 点电场力做负功，电子电势能增加，电子在b点电势能较高，故选项B、D 错误考点：本题考查电场的性质8C 解析：C【解析】【详解】电场线与等势面互相垂直，由图看出，AB 段电场线比BC 段电场线密，AB 段场强较大，根据公式可知，A、B 间电势差大于 B、C 间电势差，即，得到，C 正确。【点睛】本题的关键是运用匀强电场中场强与

19、电势差的公式，来定性分析电势差的大小，从而判断电势的关系9C 解析：C【解析】【详解】A由电容器的决定式：4SCkd可知C与两极板间距离d成反比，故C与x不是线性关系，故A错误；B电容器充电后与电源断开，电荷量Q 不变，由:4SCkdQCUUEd可得：4 kQES所以可知电场强度E 是定值，故B 错误；C因负极板接地，电势为零，所以P点电势为：()PE LxL 为 P 点到负极板的初始距离，因为E 不变，随 x增大而线性减小，故C 正确；D由：pEq可知pE与成正比，故也随x 增大而线性减小，故D 错误。故选 C。10C 解析：C【解析】由题，A、B两点间的距离为d及AB连线与电场方向的夹角为

20、，则这两点沿电场的方向的距离cosdd，A、B两点间的电势差cosUEdEd C 项正确故选C【点睛】解决本题的关键掌握匀强电场的场强公式，注意在公式UEd中，d 表示沿电场线方向上的距离11B 解析：B【解析】【分析】【详解】电容器充电后断开电源后，电容器的电量不变，板间距离减小，根据电容的决定式：4SCkd，可知电容器的电容增大，又有：4SCkUCddQEU、，可得推论公式4 kQES所以电容器中电场强度E 只与电量及极板面积有关，与极板距离无关。E不变，P点距离下极板距离h不变，EpEh不变，UEd，E不变d变小，所以U变小。因此 B 正确 ACD 错误。故选 B。12C 解析：C【解析

21、】【详解】A以 b电场线为例，结合曲线运动轨迹、速度、合外力三者位置关系，可知该粒子在b电场线处受到的电场力向右，又由于粒子带负电，所以该处电场强度向左，所以P点电势大于 Q 点电势，所以粒子在P点电势能小于Q 点。A 错误BP点电场线比Q 点密集，所以P点加速度大于Q 点。B 错误C从 P到 Q 电场力做负功，所以P点动能大于Q 点，因此 P点速度大于Q 点，C 正确D因为全程只受电场力，所以动能和电势能之和是定值，D 错误13B 解析：B【解析】【分析】【详解】已知点 R处的电场强度为零，可知两点电荷的电性相同根据题述，q1和 q2在点 R处的电场强度大小相等，方向相反，由真空中点电荷周围

22、的场强公式2kQEr知，122212kqkqrr，将r1=2r2代入，可得q1=4q2，故 B 正确 ACD错误。故选 B。14B 解析：B【解析】【详解】设小球 M 受到的重力为G，细线的拉力为TF，静电力为F，如果小球M 能处于静止状态，则 G，TF，F 三个力的合力必须为零，其中任意两个力的合力与第三个力大小相等、方向相反，对题中的粒子受力分析，结合平行四边形定则，满足条件的只有选项B，故 B正确，ACD错误；15A 解析：A【解析】【分析】【详解】试题分析：N 点的小球释放后，受到向右的库仑力的作用，开始向右运动，根据库仑定律122rQ QFk可得，随着两者之间的距离的增大，N 受到的

23、库仑力在减小，根据牛顿第二定律Fam可得，N 点的点电荷做加速度减小的直线运动，而v t图像中图像的斜率表示物体运动的加速度，所以A 正确，B 图像表示物体做匀加速直线运动，C 图像表示物体做加速度增大的直线运动，D 图像表示物体先做加速度增大的直线运动，后做加速度减小的直线运动16C 解析：C【解析】【分析】【详解】试题分析：FEq是电场强度的定义式适用于一切电场，A 错误；电场强度E 表示电场本身的强度和方向，与试探电荷无关，不能说E 与试探电荷在电场中该点所受的电场力成正比，B 错误；库仑定律公式公式122kQ QFr中，22kQr是点电荷Q2产生的电场在点电荷Q1所在处的场强大小；12

24、kQr是点电荷Q1产生的电场在点电荷Q2处的场强大小，C 正确；D、当 r 0时，电荷已不能看成点电荷，公式2kQEr不再成立，D 错误；故选C考点：电场强度【名师点睛】电场强度是描述电场的力的性质的物理量，要想知道电场中某点的电场强度，可以在该点放一试探电荷，由Fq来描述该点的强弱，不同的试探电荷，受到的力不同，但Fq是相同的，为了描述电场的这种性质，引入电场强度这个物理量，即FEq为电场强度的定义式；而2kQEr是点电荷所形成的电场的场强的决定式，是说点电荷所形成的电场的场强决定于场源电荷的电荷量和距点电荷的距离17C 解析：C【解析】【详解】设 oa=ob=d，因为带电粒子在磁场中做匀速

25、圆周运动，所以圆周运动的半径正好等于d，粒子在磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得：qv0B=m20vr，解得：mvBqd，如果换成匀强电场，水平方向以v0做匀速直线运动，在水平方向：d=v0t2，竖直沿y 轴负方向做匀加速运动，即：2221122qEdattm，解得：202mvEqd，则EB=2v0，故选 C【点睛】带电粒子在电场磁场中的运动要把握其运动规律，在电场中利用几何关系得出其沿电场和垂直于电场的运动规律；而在磁场中也是要注意找出相应的几何关系，从而确定圆心和半径18D 解析：D【解析】【分析】【详解】A若带电粒子初速度与电场力不在一条直线上，只在电场力的作用下，做曲线运动，故A

26、错误；B带电粒子在磁场中只受磁场力作用，如果磁场力不恒定，则不一定作匀速圆周运动，故 B 错误；C带电粒子在重力、电场力、磁场力作用下时，若磁场力恒定，且重力与电场力平衡，带电粒子可能作匀速圆周运动，故 C 错误；D带电粒子在重力、电场力、磁场力作用下，若这三个力平衡，合力为0，则带电粒子可以作匀速直线运动，故D正确；故选 D。19D 解析：D【解析】【详解】A.电场和磁场是客观存在的，电场线和磁感线是人们想象假设出来的，故A 错误；B.电场和磁场的观点是法拉第首先提出来的，并得到物理学理论和实验的证实和发展，故B 错误；C.磁感应强度的方向与通电导线在磁场中所受力的方向无关，通电导线与磁场垂

27、直时，不受安培力，故C 错误；D.电场强度是电场本身的性质，与试探电荷的电量及其所受电场力大小无关，故D 正确；20C 解析：C【解析】【详解】电子在 02T受力向左指向B 板，做加速运动，2TT 受力向右指向A 板，做减加速运动，到零。由运动学规律画出如答图所示的v t图像，可知电子一直向B 板运动，故C 正确，ABD 错误。故选：C21C 解析：C【解析】【详解】保持不变，缓慢增大时，由于和串联，总电流减小，两端的电压减小，即平行板电容器的两个极板的电压U 减小，带电小球受到的电场力减小，悬线的拉力为将减小，A 错误；保持不变，缓慢增大时，由于在含容支路中的电阻相当于导线，所以两端的电压不

28、变，不变，悬线的拉力为F 不变，B 错误；保持和不变，由于在含容支路中的电阻相当于导线，所以两端的电压不变，不变，悬线的拉力为F 不变，C 正确；保持和不变，由于在含容支路中的电阻相当于导线，所以两端的电压不变，缓慢向左移动M 板，由可知，E 减小，减小，故拉力 F 减小，D 错误；故选C.22B 解析：B【解析】【详解】A根据电场线与等势面垂直且由高电势指向低电势，可知电场线方向大致向左，根据粒子轨迹的弯曲方向可知，粒子所受的电场力方向大致向左，则知粒子一定带正电，A 错误；B等差等势面的疏密反映电场强度的大小，A 处场强大于C 处场强，B 正确；C从 A 点飞到 C 点，电场力方向与速度的

29、夹角为钝角，电场力做负功，电势能增大，C正确；D由于电势差相同，根据WUq知，电场力做功相同，D 错误23D 解析：D【解析】试题分析：电容器接在恒压直流电源上，则电容器两端的电势差不变，将云母介质移出后，介电常数减小，根据电容的决定式知，介电常数减小，电容减小，由于电压不变，根据可知，电荷量Q 减小，由于电容器的电压不变，板间的距离d 不变，根据可知，极板间的电场强度不变，所以ABC错误，D 正确考点：电容器的动态分析【名师点睛】本题是电容器的动态分析问题，关键抓住不变量，当电容器与电源始终相连，则电势差不变；当电容器与电源断开，则电荷量不变要掌握、三个公式24A 解析：A【解析】【详解】A

30、据 v-t图可知带电粒子在B 点的加速度最大为：2240m/s2m/s75a，所受的电场力最大为1N22NFma，据FEq知，B 点的场强最大为2N1N/C1V/m1CFEq，A 正确；B据 v-t图可知带电粒子的速度增大，电场力做正功，电势能减小，B 错误；C据两个等量的同种正电荷，其连线中垂线上电场强度方向由O 点沿中垂线指向外侧，故由 C 点到 A 点的过程中电势逐渐减小，C 错误；D据 v-t图可知 A、B 两点的速度，在根据动能定理得电场力从B 到 A做的功222211111 61 4J10J2222BAABWmvmv，故10V5V2ABBAABWWUqq，D 错误。25D 解析：D【解析】【详解】在点电荷的电场中，场强大小2QEkr，由图可知acbrrr，可得acbEEE，而带电粒子运动的加速度qEam，则acbaaa；由轨迹知，两电荷间为库仑斥力，粒子由a 到b，电场力做负功，动能减小，则vavb，粒子由 b 到 c，电场力做正功，动能增加，则vcvb，由于abcbUU，由kqUE可得，则vavcvb，故选 D