专题集训6-（word书稿）2023大二轮【导学教程】新教材新高考物理专题辅导与训练

专题集训(六) [对应学生用书P177] [保分基础练] 1．(2021·全国卷Ⅰ)如图(a)，在一块很大的接地金属平板的上方固定一负电荷。由于静电感应，在金属平板上表面产生感应电荷，金属板上方电场的等势面如图(b)中虚线所示，相邻等势面间的电势差都相等。若将一正试探电荷先后放于M和N处，该试探电荷受到的电场力大小分别为FM和FN，相应的电势能分别为EpM和EpN，则(　　) A．FM<FN，EpM>EpN B．FM>FN，EpM>EpN C．FM<FN，EpM<EpN D．FM>FN，EpM<EpN 解析　由图中等势面的疏密程度可知EM<EN 根据F＝qE 可知FM<FN 由题可知图中电场线是由金属板指向负电荷，设将该试探电荷从M点移到N点，可知电场力做正功，电势能减小，即EpM>EpN 故选A。 答案　A 2．(2022·昆明高三阶段练习)如图所示，MN是点电荷电场中的一条直线，a、b是直线上两点，已知直线上a点的电场强度最大，大小为E，b点电场强度大小为E，已知a、b间的距离为L，静电力常量为k，则场源电荷的电量为(　　) A.　　　　　　 B． C. D． 解析　因a点的场强最大，可知a点离场源电荷最近，即a点与场源电荷连线与直线MN垂直，设场源电荷在距离a点x的位置，则E＝k，b点场强为E＝k，联立解得x＝L，则Q＝，故B正确，A、C、D错误。 答案　B 3．(2022·开封二模)如图甲，在某电场中的O点先后无初速度释放两个正点电荷Ⅰ和Ⅱ，电荷仅在电场力的作用下沿直线向A运动，两电荷的动能E1随位移x变化的关系如图乙。若Ⅰ的电荷量为q，则可知(　　) A．电荷Ⅱ的电荷量为 B．电荷Ⅱ受到的电场力大小为FⅡ＝ C．此电场一定为匀强电场且场强大小E＝ D．选O点为电势零点，A点的电势为φA＝ 解析　由动能定理可知，电荷的动能Ek随位移x的变化图线的斜率表示该电荷所受的电场力，故电荷Ⅰ和Ⅱ所受的电场力分别为FⅠ＝，FⅡ＝，故B错误；由图可知，电场力为恒力，则电场强度大小方向均不变，为匀强电场，根据F＝qE可知，匀强电场的电场大小E＝＝，故C正确；又FⅡ＝2FⅠ，所以电荷Ⅱ的电荷量为2q，故A错误；电荷Ⅰ由O到A的过程中，有qUOA＝Ek0，解得UOA＝，选O点为电势零点，A点的电势φA＝－，故D错误。 答案　C 4．(多选)(2021·全国卷Ⅰ)四个带电粒子的电荷量和质量分别为(＋q，m)、(＋q,2m)、(＋3q,3m)、(－q，m)，它们先后以相同的速度从坐标原点沿x轴正方向射入一匀强电场中，电场方向与y轴平行，不计重力，下列描绘这四个粒子运动轨迹的图像中，可能正确的是(　　) 解析　带电粒子在匀强电场中做类平抛运动，加速度为a＝ 由类平抛运动规律可知，带电粒子的在电场中运动时间为t＝ 离开电场时，带电粒子的偏转角的正切为 tan＝＝＝ 因为四个带电的粒子的初速度相同，电场强度相同，极板长度相同，所以偏转角只与比荷有关，前面三个带电粒子带正电，第四个带电粒子带负电，所以第四个粒子与前面三个粒子的偏转方向不同；第一个粒子与第三个粒子的比荷相同，所以偏转角相同，轨迹相同，且与第四种粒子的比荷也相同，所以第一、三、四个粒子偏转角相同，但第四个粒子与前两个粒子的偏转方向相反；第二个粒子的比荷与第一、三个粒子的比荷小，所以第二个粒子比第一、三个粒子的偏转角小，但都带正电，偏转方向相同。故选AD。 答案　AD 5．(多选)(2022·郑州三模)如图所示，真空中有两个相互平行、圆心在同一竖直轴线OO′上的圆，a、b、c、d和e、f、g、h分别是大、小圆上的点，其中直径ab与直径cd垂直，直径ef与直径ab平行，直径gh与直径cd平行；在a、b两点固定两个正点电荷，g、h两点固定两个负点电荷，且四个点电荷所带电荷量相等。不计电荷重力，下列说法正确的是(　　) A．c、d两点的电场强度大小相等 B．e、f两点的电势不相等 C．将一正试探电荷从O点沿竖直轴线移到O′点电场力一直做正功 D．将一负试探电荷从O点自由释放，该电荷在竖直轴线上可能做往复运动 解析　两个正点电荷在c、d两点产生的电场强度大小相等，两个负点电荷在c、d两点产生的电场强度大小相等，根据电场的叠加原理可知，c、d两点的电场强度大小相等，A正确；同理可知e、f两点的电势相等，B错误；根据电场的叠加原理可知，轴线OO′上的电场方向沿轴线竖直向上，正的试探电荷在轴线OO′上所受的电场力竖直向上，从O点沿竖直轴线移到O′点的过程，正试探电荷所受电场力一直做正功，C正确；同理可知，负试探电荷在O点受到的电场力沿轴线竖直向下，从O点自由释放后，可能先向下做加速运动，后向下做减速运动，到达某点速度减为零，之后会返回到O点，并在竖直轴线上可能做往复运动，D正确。 答案