专题突破练10 电场的基本性质（Word练习）-【优化指导】2024高考物理二轮复习高中总复习·第2轮（新教材）

专题突破练(十)　电场的基本性质 1．(2023·上海静安二模)A、B是电场中的一条电场线，若将一个带负电的点电荷由A点静止释放，它在沿电场线从A向B运动过程中的v-t图像如图所示，A、B两点的电势φ和场强E的大小关系是(　　) A．φA<φB，EA<EB　　 B．φA<φB，EA>EB C．φA>φB，EA>EB D．φA>φB，EA<EB B　解析：由v-t图像可知负电荷从A向B运动的过程中做加速度逐渐减小的加速运动，由a＝可知，电场强度逐渐减小，则EA>EB，从A向B负电荷做加速运动，负电荷受到的电场力方向水平向右，电场强度方向水平向左，沿电场线方向电势降低，故φA<φB，B正确。 2．(多选)(2023·辽宁卷)图(a)为金属四极杆带电粒子质量分析器的局部结构示意图，图(b)为四极杆内垂直于x轴的任意截面内的等势面分布图，相邻两等势面间电势差相等，则(　　) A．P点电势比M点的低 B．P点电场强度大小比M点的大 C．M点电场强度方向沿z轴正方向 D．沿x轴运动的带电粒子，电势能不变 CD　解析：根据等量同种电荷周围电场线的分布情况可知，金属四极杆之间，在z轴上，电场线方向背离O点，在y轴上，电场线的方向指向O点，所以M点电场强度方向沿z轴正方向；根据沿电场线方向电势降低可知：φP>φO>φM，A错误，C正确；因M点所在的等差等势面密集，则M点场强较P点大，即P点电场强度大小比M点的小，B错误；x轴到金属四极杆之间的距离相等，根据电势的叠加可知，x轴为等势面，根据Ep＝qφ可知，沿x轴运动的带电粒子，电势能不变，D正确。 3．(2021·重庆卷)电容式加速度传感器可以用于触发汽车安全气囊等系统。如图所示，极板M、N组成的电容器视为平行板电容器，M固定，N可左右运动，通过测量电容器极板之间电压的变化来确定汽车的加速度。当汽车减速时，极板M、N的距离减小，若极板上电荷量保持不变，则该电容器(　　) A．电容变小 B．极板间电压变大 C．极板间电场强度不变 D．极板间电场强度变小 C　解析：当汽车减速时，极板M、N的距离减小，由平行板电容器的电容决定式C＝可知电容器的电容变大，A错误；因极板上的电荷量保持不变，由电容定义式C＝可知极板间的电压变小，B错误；极板间的电场强度E＝＝＝·＝，可知极板间的电场强度不随极板间距离d的变化而变化，C正确，D错误。 4．(多选)(2023·北京西城三模)如图所示，绝缘杆两端固定带电小球A和B，轻杆处于水平向右的匀强电场中，不考虑两球之间的相互作用，初始时杆与电场线垂直。现将杆右移的同时顺时针转过90°，发现A、B两球电势能之和不变。根据如图给出的位置关系，下列说法正确的是(　　) A．A一定带正电，B一定带负电 B．A、B两球所带电荷量的绝对值之比qA∶qB＝1∶2 C．A球电势能一定增加 D．电场力对A球和B球都做了功 BD　解析：因为A、B两球电势能之和不变，则电场力对系统做功为零，因此A、B电性一定相反，A可能带正电，也可能带负电，A错误；电场力对A、B做功大小相等，方向相反，所以有EqB·L＝EqA·2L，解得qA∶qB＝1∶2，B正确；A球的电性不确定，无法判断其电势能的变化，C错误；A、B两球初末位置的电势不等，则两球的电势能发生改变，所以电场力对两球一定做功，D正确。 5．(多选)(2020·全国卷Ⅱ)如图所示，竖直面内一个绝缘细圆环的上、下半圆分别均匀分布着等量异种电荷。a、b为圆环水平直径上的两个点，c、d为竖直直径上的两个点，它们与圆心的距离均相等。则(　　) A．a、b两点的场强相等　 B．a、b两点的电势相等 C．c、d两点的场强相等 D．c、d两点的电势相等 ABC　解析：如图所示，为等量异种点电荷周围空间的电场分布图。本题的带电圆环，可拆解成这样无数对等量异种电荷的电场，沿竖直直径平行放置。它们有共同的对称轴PP′，PP′所在的水平面与每一条电场线都垂直，即为等势面，延伸到无限远处，电势为零，故在PP′上的点电势为零，即φa＝φb＝0；而从M点到N点，电势一直在降低，即φc>φd，B正确，D错误；上下两侧电场线分布对称，左右两侧电场线分布也对称，由电场的叠加原理可知A、C正确。 6．(2022·福建卷)平时我们所处的地球表面，实际上存在场强大小为100 V/m的电场，可将其视为匀强电场，在地面立一根金属杆后空间中的等势面如图所示。空间中存在a、b、c三点，其中a点位于金属杆正上方，b、c等高。则下列说法正确的是(　　) A．b、c两点的电势差Ubc＝0 B．a点场强大小大于100 V/m C．a点场强方向水平向右 D．a点的电势低于c点 B　解析：b、c两点的电势差为Ubc＝200 V－300 V＝－100 V，A错误；a点与相邻两等势面的距