内容正文:
历年高考物理真题精选之黄金30题
专题14 电场力的性质
一、单选题
1.(2019·北京·高考真题)如图所示,a、b两点位于以负点电荷–Q(Q>0)为球心的球面上,c点在球面外,则
A.a点场强的大小比b点大
B.b点场强的大小比c点小
C.a点电势比b点高
D.b点电势比c点低
【答案】 D
【解析】
由点电荷场强公式确定各点的场强大小,由点电荷的等势线是以点电荷为球心的球面和沿电场线方向电势逐渐降低确定各点的电势的高低.
由点电荷的场强公式可知,a、b两点到场源电荷的距离相等,所以a、b两点的电场强度大小相等,故A错误;由于c点到场源电荷的距离比b点的大,所以b点的场强大小比c点的大,故B错误;由于点电荷的等势线是以点电荷为球心的球面,所以a点与b点电势相等,负电荷的电场线是从无穷远处指向负点电荷,根据沿电场线方向电势逐渐降低,所以b点电势比c点低,故D正确.
2.(2020·浙江·高考真题)空间P、Q两点处固定电荷量绝对值相等的点电荷,其中Q点处为正电荷,P、Q两点附近电场的等势线分布如图所示,a、b、c、d、e为电场中的5个点,设无穷远处电势为0,则( )
A.e点的电势大于0
B.a点和b点的电场强度相同
C.b点的电势低于d点的电势
D.负电荷从a点移动到c点时电势能增加
【答案】 D
【解析】
A.根据电场线与等势面垂直关系,可判断P点处为负电荷,无穷远处电势为0,e点在PQ连线的中垂线上,则,A错误;
B.a、b两点电场强度大小相同,方向不同,则a、b两点电场强度不同,B错误;
C.从Q到P电势逐渐降低,则,C错误;
D.由,负电荷从a到c电场力做负功,电势能增加,D正确。
故选D。
3.(2019·海南·高考真题)如图,静电场中的一条电场线上有M、N两点,箭头代表电场的方向,则( )
A.M点的电势比N点的低
B.M点的场强大小一定比N点的大
C.电子在M点的电势能比在N点的低
D.电子在M点受到的电场力大小一定比在N点的大
【答案】 C
【解析】
顺着电场线电势逐渐降低,可知M点的电势比N点的高,选项A错误;一条电场线不能确定疏密,则不能比较MN两点场强的大小,也不能比较电子在MN两点受电场力的大小,选项BD错误;负电荷在高电势点的电势能较低,选项C正确;
4.(2019·全国·高考真题)如图,空间存在一方向水平向右的匀强电场,两个带电小球P和Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下,两细绳都恰好与天花板垂直,则( )
A.P和Q都带正电荷 B.P和Q都带负电荷
C.P带正电荷,Q带负电荷 D.P带负电荷,Q带正电荷
【答案】 D
【解析】
AB.受力分析可知,P和Q两小球,不能带同种电荷,AB错误;
CD.若P球带负电,Q球带正电,如下图所示,恰能满足题意,则C错误D正确,故本题选D.
5.(2012·上海·高考真题)A、B、C三点在同一直线上,AB:BC=1:2,B点位于A、C之间,在B处固定一电荷量为Q的点电荷.当在A处放一电荷量为+q的点电荷时,它所受到的电场力为F;移去A处电荷,在C处放电荷量为-2q的点电荷,其所受电场力为 ( )
A.-F/2 B.F/2 C.-F D.F
【答案】 B
【解析】
设AB的距离为r,在A处放电荷量为+q的点电荷,在B处放电荷量为Q的点电荷,据库仑定律有:;移去A处电荷,在C处放-2q的点电荷,该电荷受到的电场力为:,据同种电荷相斥,异种电荷相吸可知,两力方向相同.故选项B正确.
6.(2015·上海·高考真题)两个正、负点电荷周围电场线分布如图所示,P、Q为电场中两点,则
A.正电荷由P静止释放能运动到Q
B.正电荷在P的加速度小于在Q的加速度
C.负电荷在P的电势能高于在Q的电势能
D.负电荷从P移动到Q,其间必有一点电势能为零
【答案】 D
【解析】
正电荷在电场中受到的力沿该点的切线方向,故正电荷由P静止释放不能运动到Q,故A错误;电场线的疏密代表场强的大小,故,故正电荷在P的加速度大于在Q的加速度,故B错误;负电荷从P到Q电场力做负功,电势能增加,故负电荷在P的电势能小于在Q的电势能,故C错误;从P到Q的过程中,沿电场线方向电势降低,故在PQ间有一点电势为零点,故,故其间必有一点电势能为零,D正确.
7.(2021·山东·高考真题)如图甲所示,边长为a的正方形,四个顶点上分别固定一个电荷量为的点电荷;在区间,x轴上电势的变化曲线如图乙所示。现将一电荷量为的点电荷P置于正方形的中心O点,此时每个点电荷所受库仑力的合力均为零。若将P沿x轴向右略微移动后,由静止释放,以下判断正确的是( )
A.,释放后P将向右运动
B.,释放后P将向左运动
C.,释放后P将向右运动
D.,释放后P将向左运动
【答案】