专题15 电场力的性质-2020-2021学年高二上学期开学考试物理试题汇编（三）

2020-2021学年上学期高二开学考试物理试题汇编（三） 电场力的性质 1、（2020-2021学年·湖北省新高考联考协作体高二上学期起点考试）竖直面内一绝缘正方形环上，AB、BC段中点处放有等量正电荷+q，CD、DA段中点处放有等量负电荷-q，abcd是正方形对角线上四点，它们到中心O的距离均相等，则（　　） A. b、d两点场强大小相等，方向相反 B. a、c两点电势相等 C. a、c两点电场强度大小相等，方向相反 D. b、d两点电势相等 【答案】B 【解析】 AD．四个电荷在b、d点产生的电场如图所示， 根据矢量合成法则，可知两点合场强大小相等，方向相同，将四个电荷形成的电场看成两组等量异种点电荷电场的叠加，所以b、d之间的电场方向由b指向d，沿电场线方向电势降落，所以b、d两点的电势不等，AD错误； BC．四个电荷在a、c两点形成的电场如图所示 根据矢量合成法则，可知a、c两点合场强大小相等，方向相同，将四个电荷形成的电场看成两组等量异种点电荷电场的叠加，AC是两组等量异种电荷连线的中垂线，所以为一条等势线，所以a、c两点电势相等，B正确C错误。 故选B。 2、（2020-2021学年·山东省聊城九校高二上学期开学考试）如图所示，P、Q为两个等量的异种电荷，以靠近电荷P的O点为原点，沿两电荷的连线建立x轴，沿直线向右为x轴正方向,一带正电的粒子从O点由静止开始仅在电场力作用下运动到A点，已知A点与O点关于P、Q两电荷连线的中点对称，粒子的重力忽略不计．在从O点到A点的运动过程中，下列关于粒子的运动速度v和加速度a随时间的变化、粒子的动能和运动径迹上电势随位移x的变化图线可能正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】CD 【解析】 等量异种电荷电场线如图所示． 根据沿着电场线方向电势逐渐降低，电场强度，由图可知E先减小后增大，所以图象切线的斜率先减小后增大，故A错误．沿两点电荷连线从O到A，电场强度先变小后变大，一带正电的粒子从O点由静止开始在电场力作用下运动到A点的过程中，电场力一直做正功，粒子的速度一直在增大．电场力先变小后变大，则加速度先变小后变大．v-t图象切线的斜率先变小后变大，故CD可能，故CD正确．粒子的动能，电场强度先变小后变大，则切线的斜率先变小后变大，则B图不可能．故B错误．故选CD． 【点睛】根据等量异种电荷电场线的分布情况，分析场强、电势的变化，由电场力做功情况判断动能的变化情况．由牛顿第二定律研究加速度的变化情况，并分析粒子的运动情况． 3、（2020-2021学年·山东省聊城九校高二上学期开学考试）如图所示为五个点电荷产生的电场的电场线分布情况，a、b、c、d是电场中的四个点，曲线cd是一带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，则下列说法正确的是（　　） A. 该带电粒子带正电 B. a点的电势高于b点的电势 C. 带电粒子在c点的动能小于在d点的动能 D. 带电粒子在c点的加速度小于在d点的加速度 【答案】C 【解析】 A．带电粒子做曲线运动，所受的合力指向轨迹凹侧，分析可知该带电粒子带负电，A错误； BC．根据等势面与电场线垂直，画出过a点的等势面如图所示。 则 根据沿电场线方向电势逐渐降低知 所以 同理可得 由于带电粒子带负电，则粒子的电势能 根据能量守恒定律知，带电粒子的动能 B错误，C正确； D．电场线的疏密程度表示电场强度的大小 则带电粒子受到的电场力 由牛顿第二定律知带电粒子的加速度 D错误。 故选C。 4、（2020-2021学年·山东省聊城九校高二上学期开学考试）电容为C的平行板电容器竖直放置，正对面积为S，两极板间距为d，充电完成后两极板之间电压为U，断开电路，两极板正对区域视为匀强电场，其具有的电场能可表示为。如果用外力使平行板电容器的两个极板间距缓慢变为2d，下列说法正确的是（　　） A. 电容变为原来的两倍 B. 电场强度大小变为原来的一半 C. 电场能变为原来的两倍 D. 外力做的功大于电场能的增加量 【答案】C 【解析】 A．极板间距变为原来两倍，根据可知电容减半，A错误； B．电荷量和极板正对面积不变，则 电场强度大小不变，B错误； C．当开关断开后，电容器极板的电荷量Q不变，根据 电容减半，两极板间电压加倍，根据 可知，电场能加倍，C正确； D．电路断开，没有电流和焦耳热产生，极板的动能不变，则外力做的功等于电场能的增加量，D错误。 故选C。 5、（2020-2021学年·山东省聊城九校高二上学期开学考试）如图所示，一充电后的平行板电容器的两极板相距l，在正极板附近有一质量为m，电荷量为的粒子A；在负极板附近有一质量也为m、电荷量为的粒子B。仅在电场力的作用下两粒子同时