专题2.1 双电荷电场模型-2022-2023年高二物理期末重点考点模型方法特训专练（人教版2019）

2022-2023年高二物理期末重点考点模型方法特训专练 专题2.1 双电荷电场模型 特训专题 特训内容 专题1 等量异种电荷电场模型（1T—4T） 专题2 等量同种电荷电场模型（5T—8T） 专题3 不等量异种电荷电场模型（9T—12T） 专题4 不等量同种电荷电场模型（13T—16T） 【典例专练】 1、 等量异种电荷电场模型 1．如图所示，正方形与内接圆相切于A、B、C、D四点。两等量异种点电荷+Q、-Q分别置于E、F两点，O是正方形对角线的交点，则下列说法正确的是（　　） A．B、C两点电场强度大小相等，方向相反 B．A、C两点电场强度大小相等，方向相反 C．将一正电荷q从A点沿着圆弧顺时针移动到D点，电势能先增大后减小 D．将一负电荷q从A点沿着圆弧逆时针移动到C点，电场力做功为零 【答案】C 【详解】A．等量异种点电荷电场线的大致分布如图所示 B、C关于等量异种点电荷连线上下对称，场强大小相等，方向并不相反，故A错误； B．A、C关于连线中点对称，所以场强大小相等，方向相同，故B错误； C．由A点顺时针到D点的过程中，电势先升高后降低，所以正电荷的电势能先增大后减小，故C正确； D．由于A点电势高于C点电势，所以负电荷在A点的电势能小于在C点的电势能，由A到C电势能增大，电场力做负功，故D错误。故选C。 2．如图所示，真空中有一正方体，在点放一电荷量为（）的点电荷，C点放一电荷量为的点电荷。下列说法正确的是（　　） A．点与点的电场强度相同 B．A点的电势低于B点的电势 C．电子在D点的电势能大于在点的电势能 D．质子在D点受到的电场力与在点受到的电场力大小相等 【答案】D 【详解】A．点和C点的电荷为等量异种点电荷，根据场强的叠加以及等量异种点电荷产生电场的特点可知，点与点的电场强度大小相等，方向不同，故A错误； BC．电场线沿A1C方向，沿着电场线电势逐渐降低，等势面分布如下图所示，所以同理可得 根据电势能的定义所以故B、C错误； D．根据点电荷的场强公式和场强的叠加，点电荷+Q与点电荷-Q分别在D点、C1点处产生的场强的合场强大小相等，方向不同；根据电场力公式可知质子在D点受到的电场力与在C1点受到的电场力大小相等，故D正确。故选D。 3．如图所示，正三棱柱的A点固定一个电荷量为的点电荷，点固定一个电荷量为的点电荷，、点分别为、边的中点，取无穷远处电势为零。下列说法中正确的是（   ） A．、两点的电场强度相同 B．将一负试探电荷从点移到点，其电势能增加 C．将一正试探电荷沿直线从点移到点，电场力做正功 D．若在点和点分别再固定电荷量为和的点电荷，则点的场强方向指向点 【答案】B 【详解】A.、两点在连线中垂线上，根据等量异种电荷的电场线分布特征可知，、两点的电场强度方向都与平行，方向相同，但离较远，故点的电场强度大于点的电场强度，A错误； B．根据等量异种电荷的电场线分布特征可知，点电势高于点，故负试探电荷从点移到点，电场力做负功，电势能增大，B正确； C．由等量异种电荷电场线分布可知，面为等势面，将一正试探电荷沿直线从点移到点，电场力始终不做功，C错误； D．在点再固定一电荷量为的点电荷，点再固定一个电荷量为的点电荷，由电场强度的叠加原理和场强方向特征可知A、C两点电荷在D点合场强方向沿AC方向，和两点电荷在D点合场强也沿AC方向，故总的合场强方向指向C点，D错误。故选B。 4．如图，P、Q是两个固定的等量异种点电荷，O为P、Q连线的中点，是正三角形，A在P、O连线上，O为三角形的重心，则（　　） A．B、C两点电势相等 B．B、C两点场强相同 C．A点电势比B点电势高 D．A点场强比B点场强大 【答案】ACD 【详解】A．根据对称性可知，B、C两点电势相等，故A正确； B．B、C两点的场强大小相等，方向不同，故B错误； C．P、Q连线的垂直平分线为电势为零的等势线，平分线上方电势为正，下方电势为负，故C正确； D．根据电场线分布特点可知，A点场强比中点场强大，中点场强比B点场强大，故D正确。 故选ACD。 2、 等量同种电荷电场模型 5．两个等量同种电荷固定于光滑水平面上，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 A．B点为中垂线上电场强度最大的点，场强E=1V/m B．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 D．A、B两点间的电势差=5V 【答案】A 【详解】A．速度-时间图线的斜率表示加速度，B点处为图线切线斜率最大的位置，说明B点电场强度最大，由图象求得加速度由牛顿第二定律得解