专题05 静电场-【好题汇编】3年（2022-2024）高考1年模拟物理真题分类汇编（湖南专用）

专题05 静电场 1、（2024·湖南卷·T5）真空中有电荷量为和的两个点电荷，分别固定在x轴上和0处。设无限远处电势为0，x正半轴上各点电势随x变化的图像正确的是（ ） A. B. C. D. 2、（2023·湖南卷·T5）如图，真空中有三个点电荷固定在同一直线上，电荷量分别为Q1、Q2和Q3，P点和三个点电荷的连线与点电荷所在直线的夹角分别为90°、60°、和30°。若P点处的电场强度为零，q > 0，则三个点电荷的电荷量可能为（ ） A. Q1= q，，Q3= q B. Q1= －q，，Q3= －4q C. Q1= －q，，Q3= －q D. Q1= q，，Q3= 4q 3、（2022·湖南卷·T2）如图，四根完全相同的均匀带正电绝缘长棒对称放置在长方体的四条长边a、b、c、d上。移去a处的绝缘棒，假定另外三根绝缘棒电荷分布不变。关于长方体几何中心O点处电场强度方向和电势的变化，下列说法正确的是（ ） A. 电场强度方向垂直指向a，电势减小 B. 电场强度方向垂直指向c，电势减小 C. 电场强度方向垂直指向a，电势增大 D. 电场强度方向垂直指向c，电势增大 一、单选题 1．（2024·湖南·三模）如图所示，真空中有四个点电荷分别固定在A、B、C、D四点，O为AB的中点，若O点的电场强度为零，已知A、C两点放置的点电荷均为，则B、D两个点电荷的电荷量分别为（　　） A．， B．， C．， D．， 2．（2024·湖南长沙·一模）如图所示，质量为m的带电小球A用长l的绝缘线悬挂于O点，现把另一带电小球B从无穷远处缓慢地水平移至A球原来的位置，此时细线偏过角度。若规定无穷远处为电势零点，则距电荷量为Q的点电荷r处的电势（k为静电力常量），重力加速度为g，则此过程中外力所做的功为（　　） A． B． C． D． 3．（2024·湖南长沙·一模）如图为特殊材料薄板，电阻可视为零，质量为0.99kg，厚度为d=1mm，前后两个侧面是边长为l=1m的正方形。当在整个空间加上方向水平且平行于正方形侧面的磁感应强度大小为100T的匀强磁场时，薄板自由下落在垂直于侧面方向形成电流I，使得薄板的加速度相比自由落体时减小了百分之一，两侧面积聚电荷可以看成电容器，其电容值为C，薄板下落过程中始终保持竖直，且不计空气阻力，重力加速度取。则下列选项正确的是（    ） A．薄板下落过程中形成后侧面流向前侧面的电流 B．薄板下落过程前后两个侧面的电荷不断增加直到达到某个最大值 C．薄板减少的重力势能全部转化为薄板的动能 D．电流I等于0.99A，电容器的电容为1F 4．（2024·湖南怀化·二模）如图所示，边长为a的等边的A、B、C三点处各放置一个点电荷，三个点电荷所带电荷量数值均为Q，其中A、B处为正电荷，C处为负电荷；边长为a的等边的E、F、G三点处均有一垂直纸面的电流大小为I的导线，其中E、F处电流垂直纸面向内，G处电流垂直纸面向外，O、H是三角形的中心，D为AB中点，这两个三角形均竖直放置，且AB、EF相互平行，下列说法正确的是（    ） A．正电荷在O点处受电场力方向由O指向C，电流方向垂直纸面向外的通电导线在H点处受安培力方向由H指向G B．O点处的电势高于D点处的电势，D点处场强大于O点处场强 C．A点电荷所受电场力方向与E点处通电直导线所受安培力方向相同 D．带负电的试探电荷沿直线从D点运动到O点的过程中电势能减小 5．（2024·湖南长沙·二模）如图所示，质量相同、带等量异种电荷的甲、乙两粒子，先后从S点沿SO方向垂直射入匀强电场中，分别经过圆周上的P、Q两点，不计粒子间的相互作用及重力，则两粒子在圆形区域内运动过程中，下列说法正确的是（　　） A．甲粒子的入射速度小于乙粒子 B．电场力对甲粒子做的功大于对乙粒子做的功 C．甲粒子在P点的速度方向可能沿OP方向 D．甲粒子所受电场力的冲量小于乙粒子 6．（2024·湖南益阳·三模）如图，三根绝缘细线OA、OB、AB长均为1.00m，连着质量均为，电量均为的带电小球，A球带正电，B球带负电，AB水平。整个装置处在水平向左的匀强电场中，场强，现剪断细线OB，由于空气阻力系统最终静止在某个位置（已知，）下列说法正确的是（　　）    A．系统最终静止时重力势能较最初减少了 B．系统最终静止时重力势能较最初减少了 C．系统最终静止时电势能和重力势能的总和较最初减少了 D．系统最终静止时电势能和重力势能的总和较最初减少了 7．（2024·湖南长沙·二模）半径为的半圆弧金属丝均匀带的电荷时，在其圆心处产生的电场强度大小为为静电力常量。若让一根半径为的圆弧金属丝均匀带的电荷，则在其圆心处产生的电场强度大小为（　　） A． B． C． D． 8．（2024·湖南长沙·一模）如图所示，ABCD是正四面体，虚线圆为三角形ABD的内切圆，切点分别为M、N、P，O为圆心，正四面体的顶点A、B和D分别固定有电荷量为、和的点电荷，下列说法正确的是（　　） A．M、P两点的电场强度相同 B．M、O、N、P四点的电势 C．将带正电的试探电荷由O点沿直线移动到C点，电势能先增大后减小 D．将固定在D点的点电荷移动到C点，电场力做功为零 9．（2024·湖南娄底·二模）如图所示，D是一只理想二极管，电流只能从a流向b，而不能从b流向a。平行板电容器的A、B两极板间有一电荷，在P点处于静止状态。以E表示两极板间的电场强度，U表示两极板间的电压，Ep表示电荷在P点的电势能。若保持极板A不动，将极板B稍向下平移，则下列说法中正确的是（　　） A．Ep增大 B．U增大 C．E减小 D．二极管中有从a到b的电流 10．（2024·湖南衡阳·二模）如图1所示，一质量为m、电荷量为q的正电荷从a点由静止释放，仅在电场力的作用下沿直线abc运动，其v-t图像如图2所示。已知正电荷在b点处速率为，斜率最大，最大值为k，在c点处的速率为v，斜率为0，则下列说法正确的是（    ） A．该正电荷在从a到c的运动过程中，电势能先减小后增大 B．b点的电场强度大小为，方向由b指向c C．ab之间的电势差 D．从a到c电势逐渐升高，c点的电势最大 11．（2024·湖南张家界·二模）如图所示，ABCD是边长为l的正三棱锥，虚线圆为三角形ABD的内切圆，M、N、P分别为BD、AB和AD边与圆的切点，O为圆心，正三棱锥的顶点A、B和D分别固定有电荷量为+Q、+Q和-Q的点电荷，则（　　） A．同一带正电的点电荷分别置于M、P两点的电势能不相等 B．将质子由C移动到M，电势能减少 C．将电子由P 移动到N，电场力做正功 D．M、P两点的电场强度相同 二、多选题 12．（2024·湖南常德·一模）高楼都装有避雷针。某次雷雨天气闪电击中避雷针，避雷针发生尖端放电现象。若避雷针放电时的电场线分布如图所示，在空间取一条水平线abc和一条圆弧线adc，bd连线为ac连线的中垂线，电场线关于直线bd对称，以下说法正确的是（　　） A．adc是一条等势线 B．b点电势高于d点电势 C．a、c两点的电场强度不同 D．同一负点电荷的电势能在b点比在d点大 13．（2024·广东揭阳·二模）图示为某同学用平行板电容器测量材料竖直方向的尺度随温度变化的装置示意图，电容器上极板固定，下极板可随材料尺度的变化而上下移动，两极板间电压不变。若材料温度升高，极板上所带电荷量增加，则（　　） A．材料竖直方向的尺度减小 B．材料竖直方向的尺度增大 C．极板间的电场强度减小 D．极板间的电场强度增大 14．（2024·湖南长沙·一模）如图所示，装置由平行板电容器1和平行板电容器2及一匀速转动的圆筒组成，圆筒轴线与平行板电容器2中心轴线垂直，为圆筒竖直线AB的中点。平行板电容器1有加速电压，平行板电容器2两板间距d=8cm，板长l=20cm，其两板间电压为正弦交流电，圆筒距平行板电容器2的最右端10cm，圆筒半径r=5cm，高度h=20cm，以角速度匀速转动，粒子源从靠近加速电场的A板附近源源不断地无初速度放出带正电粒子（重力不计），从平行板2的中心轴进入，粒子打到圆筒上会留下痕迹，把圆筒展开后痕迹的图像可能是（    ） A． B． C． D． 15．（2024·湖南永州·三模）点电荷A、B、C固定在xOy平面内，A、B位于x轴上2d和4d处，C位于y轴上4d处，如图所示，已知在原点O处的电场方向沿y轴正方向，点电荷A的电荷量为-q，点电荷B、C的电荷量大小相等，下列说法正确的是（　　） A．点电荷A、B带同种电荷 B．点电荷B的电荷量大小为4q C．一个带负电的试探电荷沿直线从O点运动到P点，电势能先增大再减小 D．一个带负电的试探电荷沿直线从O点运动到P点，电势能先减小再增大 16．（2024·湖南·三模）静电透镜是电子透镜中的一种，由带电导体所产生的静电场来使电子束聚焦和成像的装置，它广泛应用于电子器件和电子显微镜中。已知某静电透镜内部的电场线的分布如图所示，其中A、B和C为电场中三个点，则下列说法中正确的是（　　） A．A、B两点的电场方向相同 B．C点的电势比A点的电势低 C．B点的电场强度比A点的大 D．电子从A点运动到C点，其电势能增大 17．（2024·湖南岳阳·二模）如图所示，正四面体的四个顶点ABCD分别固定一个点电荷，电荷量分别为、、和，O点为正四面体的正中心，O点到ABCD四点的距离均为r，E点为AD边的中点，静电力常量为k，下列说法正确的是（　　） A．O点电场强度的大小为 B．O点电场强度的大小为 C．O点电势比E点电势高 D．O点电势比E点电势低 18．（2024·湖南邵阳·二模）如图，真空中电荷量为2q和q（q>0）的两个点电荷分别位于M点与N点，形成一个以MN直线上O点为球心，电势为零的等势面（取无穷远处电势为零），P为MN连线上的一点，S为等势面与直线MN的交点，T为等势面上的一点，为N关于O点的对称点，下列说法正确的是（    ） A．P点电势高于S点电势 B．T点电场强度方向指向N点 C．除无穷远处外，MN直线上还存在一个电场强度为零的点 D．将正试探电荷q0从T点移到点，静电力做正功 19．（2024·湖南长沙·一模）静电透镜被广泛应用于电子器件中，如图所示是阴极射线示波管的聚焦电场，其中虚线为等势线，任意两条相邻等势线间电势差相等，z轴为该电场的中心轴线。一电子从其左侧进入聚焦电场，实线为电子运动的轨迹，P、Q、R为其轨迹上的三点，电子仅在电场力作用下从P点运动到R点，在此过程中，下列说法正确的是（　　） A．P点的电势低于Q点的电势 B．电子在P点的加速度小于在R点的加速度 C．从P至R的运动过程中，电子的电势能增加 D．从P至R的运动过程中，电子的动能一直增大 20．（2024·湖南长沙·一模）如图甲所示，粗糙水平轨道与半径为R的竖直光滑、绝缘的半圆轨道在B点平滑连接，过半圆轨道圆心O的水平界面MN的下方分布有水平向右的匀强电场，质量为的带正电小滑块从水平轨道上A点由静止释放，运动中由于摩擦起电滑块电量会增加，过B点后电荷量保持不变，小滑块在AB段加速度随位移变化图像如图乙。小滑块从N点离开电场，其再次进入电场时，电场强度大小保持不变、方向变为水平向左。已知A、B间距离为4R且R＝0.2m，滑块与轨道间动摩擦因数，重力加速度，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A．小滑块在B点时的带电量为0.15C B．小滑块从A点释放到运动至B点过程中电荷量的变化量为0.1C C．小滑块再次进入电场后在电场中做匀变速曲线运动 D．小滑块再次到达水平轨道时距B点的距离为1.2m 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题05 静电场 1、（2024·湖南卷·T5）真空中有电荷量为和的两个点电荷，分别固定在x轴上和0处。设无限远处电势为0，x正半轴上各点电势随x变化的图像正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 根据点电荷周围的电势公式，设处的电势为0，得 解得 故可知当时，；当时，。 故选D。 2、（2023·湖南卷·T5）如图，真空中有三个点电荷固定在同一直线上，电荷量分别为Q1、Q2和Q3，P点和三个点电荷的连线与点电荷所在直线的夹角分别为90°、60°、和30°。若P点处的电场强度为零，q > 0，则三个点电荷的电荷量可能为（ ） A. Q1= q，，Q3= q B. Q1= －q，，Q3= －4q C. Q1= －q，，Q3= －q D. Q1= q，，Q3= 4q 【答案】D 【解析】 AB．选项AB的电荷均为正和均为负，则根据电场强度的叠加法则可知，P点的场强不可能为零，AB错误； C．设P、Q1间的距离为r，则Q1、Q3在P点产生的合场强大小有 解得 而Q2产生场强大小为 则P点的场强不可能为零，C错误； D．设P、Q1间的距离为r，则Q1、Q3在P点产生的合场强大小有 解得 而Q2产生的场强大小为 则P点的场强可能为零，D正确。 故选D。 3、（2022·湖南卷·T2）如图，四根完全相同的均匀带正电绝缘长棒对称放置在长方体的四条长边a、b、c、d上。移去a处的绝缘棒，假定另外三根绝缘棒电荷分布不变。关于长方体几何中心O点处电场强度方向和电势的变化，下列说法正确的是（ ） A. 电场强度方向垂直指向a，电势减小 B. 电场强度方向垂直指向c，电势减小 C. 电场强度方向垂直指向a，电势增大 D. 电场强度方向垂直指向c，电势增大 【答案】A 【解析】 根据对称性可知，移去a处的绝缘棒后，电场强度方向垂直指向a，再根据电势的叠加原理，单个点电荷在距其r处的电势为 （取无穷远处电势零） 现在撤去a处的绝缘棒后，q减小，则O点的电势减小。 故选A。 一、单选题 1．（2024·湖南·三模）如图所示，真空中有四个点电荷分别固定在A、B、C、D四点，O为AB的中点，若O点的电场强度为零，已知A、C两点放置的点电荷均为，则B、D两个点电荷的电荷量分别为（　　） A．， B．， C．， D．， 【答案】B 【详解】A、B、C、D各点在O点的电场方向如图所示 可知B点电荷带正电、D点电荷带负电，设AC长度为x，根据平衡条件和几何知识有 ， 即 ， 解得 ， 故选B。 2．（2024·湖南长沙·一模）如图所示，质量为m的带电小球A用长l的绝缘线悬挂于O点，现把另一带电小球B从无穷远处缓慢地水平移至A球原来的位置，此时细线偏过角度。若规定无穷远处为电势零点，则距电荷量为Q的点电荷r处的电势（k为静电力常量），重力加速度为g，则此过程中外力所做的功为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】由图可知，平衡时，A、B两球相距为 对A受力分析可知 在运动过程中，外力做功为重力势能增加量和电势能增加量的和，即 故选A。 3．（2024·湖南长沙·一模）如图为特殊材料薄板，电阻可视为零，质量为0.99kg，厚度为d=1mm，前后两个侧面是边长为l=1m的正方形。当在整个空间加上方向水平且平行于正方形侧面的磁感应强度大小为100T的匀强磁场时，薄板自由下落在垂直于侧面方向形成电流I，使得薄板的加速度相比自由落体时减小了百分之一，两侧面积聚电荷可以看成电容器，其电容值为C，薄板下落过程中始终保持竖直，且不计空气阻力，重力加速度取。则下列选项正确的是（    ） A．薄板下落过程中形成后侧面流向前侧面的电流 B．薄板下落过程前后两个侧面的电荷不断增加直到达到某个最大值 C．薄板减少的重力势能全部转化为薄板的动能 D．电流I等于0.99A，电容器的电容为1F 【答案】D 【详解】A．安培力竖直向上，由左手定则可知，电流方向是由前向后流的，故A错误； B．薄板的加速度恒定，所以安培力恒定，形成的电流是个恒定值，前后两个侧面的电荷量会不断的随着时间均匀增加，故B错误； C．减小的重力势能转化为薄板的动能及电容器的电势能，以及电容器向外辐射的电磁波的能量，故C错误； D．薄板的加速度相比自由落体时减小了百分之一，根据牛顿第二定律可得 解得 根据 故D正确。 故选D。 4．（2024·湖南怀化·二模）如图所示，边长为a的等边的A、B、C三点处各放置一个点电荷，三个点电荷所带电荷量数值均为Q，其中A、B处为正电荷，C处为负电荷；边长为a的等边的E、F、G三点处均有一垂直纸面的电流大小为I的导线，其中E、F处电流垂直纸面向内，G处电流垂直纸面向外，O、H是三角形的中心，D为AB中点，这两个三角形均竖直放置，且AB、EF相互平行，下列说法正确的是（    ） A．正电荷在O点处受电场力方向由O指向C，电流方向垂直纸面向外的通电导线在H点处受安培力方向由H指向G B．O点处的电势高于D点处的电势，D点处场强大于O点处场强 C．A点电荷所受电场力方向与E点处通电直导线所受安培力方向相同 D．带负电的试探电荷沿直线从D点运动到O点的过程中电势能减小 【答案】A 【详解】A．做出三个点电荷在O点处产生的场强，如图所示 根据几何关系可知 且三个点电荷的电荷量相等，因此三个点电荷在O点产生的场强大小相等，根据电场强度的叠加法则（平行四边形定则）可知，O点处的合场强由O指向C，而带正电的粒子在电场中所受电场力的方向与场强的方向相同，因此正电荷在O点处受电场力方向由O指向C；根据安培定则，分别做出三根通电直导线在H处产生的磁场方向，如图所示 由于H点距三根通电直导线的距离相等，且三根通电直导线中电流大小相等，因此三根通电直导线在H处产生的磁场强度大小相等，根据磁场强度的叠加法则（平行四边形定则）可知，H点处的合磁场方向平行EF水平向右，因此根据左手定则可知，电流方向垂直纸面向外的通电导线在H点处受安培力方向由H指向G，故A正确； B．由于O点在B、C处两等量异种点电荷连线的中垂线上，而等量异种点电荷连线的中垂线为等势线，且电势为零，因此O点处的电势即为A点处的正电荷所形成电场在O点的电势，根据几何关系可得 可得O点处的电势 D点处的电势 可知 根据以上分析可知 由点电荷形成的场强的计算公式结合几何关系可得O点处的合场强 对于D点，由于A、B两处的点电荷在D点产生的场强大小相等方向相反，因此D点处的场强大小即为C点处的电荷在D点产生的场强的大小，可得 显然 故B错误； C．做出B、C处两电荷在A处产生的场强的大小，根据平行四边形定则做出合场强，如图所示 由于A处电荷带正电，因此其所受电场力的方向与场强的方向相同，即其方向斜向左上方，与AC连线之间的夹角为；根据安培定则做出F、G两处导线在E点产生的磁场，以及根据平行四边形定则做出其合磁场，再根据左手定则做出E处导线所受安培力的方向，如图所示 根据几何关系可知，E处导线所受安培力的方向斜向右下方，与EF连线之间的夹角为，可知，A点电荷所受电场力方向与E点处通电直导线所受安培力方向不同，故C错误； D．根据以上分析可知 而带负电的粒子在电势低的地方电势能大，因此带负电的试探电荷沿直线从D点运动到O点的过程中电势能增加，故D错误。 故选A。 5．（2024·湖南长沙·二模）如图所示，质量相同、带等量异种电荷的甲、乙两粒子，先后从S点沿SO方向垂直射入匀强电场中，分别经过圆周上的P、Q两点，不计粒子间的相互作用及重力，则两粒子在圆形区域内运动过程中，下列说法正确的是（　　） A．甲粒子的入射速度小于乙粒子 B．电场力对甲粒子做的功大于对乙粒子做的功 C．甲粒子在P点的速度方向可能沿OP方向 D．甲粒子所受电场力的冲量小于乙粒子 【答案】D 【详解】A．甲、乙两粒子在电场中均做类平抛运动，则垂直电场方向的位移为 沿电场方向的位移为 联立可得 由于，，可知甲粒子的入射速度大于乙粒子的入射速度，故A错误； B．根据 ， 可知电场力对甲粒子做的功小于对乙粒子做的功，故B错误； C．粒子在电场中做类平抛运动，可知速度反向延长线交于竖直位移的中点，甲粒子在P点的速度反向延长线应交SO于O点下方，故C错误； D．根据沿电场方向的位移为 由，可知，根据 可知甲粒子所受电场力的冲量小于乙粒子所受电场力的冲量，故D正确。 故选D。 6．（2024·湖南益阳·三模）如图，三根绝缘细线OA、OB、AB长均为1.00m，连着质量均为，电量均为的带电小球，A球带正电，B球带负电，AB水平。整个装置处在水平向左的匀强电场中，场强，现剪断细线OB，由于空气阻力系统最终静止在某个位置（已知，）下列说法正确的是（　　）    A．系统最终静止时重力势能较最初减少了 B．系统最终静止时重力势能较最初减少了 C．系统最终静止时电势能和重力势能的总和较最初减少了 D．系统最终静止时电势能和重力势能的总和较最初减少了 【答案】D 【详解】AB．以A、B为整体，整体不带电，则系统最终静止时细线OA竖直向下，系统最终静止时细线OB与水平方向的夹角为，对B受力分析可得 解得 系统最终静止后，如图所示    系统最终静止时重力做功为 根据功能关系，系统最终静止时重力势能较最初减少了，故AB错误； CD．系统最终静止时电场力做功为 系统最终静止时电势能和重力势能的总和较最初减少了 故C错误，D正确。 故选D。 7．（2024·湖南长沙·二模）半径为的半圆弧金属丝均匀带的电荷时，在其圆心处产生的电场强度大小为为静电力常量。若让一根半径为的圆弧金属丝均匀带的电荷，则在其圆心处产生的电场强度大小为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】将带电荷的半径为的半圆弧金属丝等分成两部分来看，两部分在圆心处产生的电场大小相同为，则 即带电荷的圆弧金属丝在其圆心处产生的电场强度 因此带电荷的圆弧金属丝在其圆心处产生的电场强度为 ， 故选C。 8．（2024·湖南长沙·一模）如图所示，ABCD是正四面体，虚线圆为三角形ABD的内切圆，切点分别为M、N、P，O为圆心，正四面体的顶点A、B和D分别固定有电荷量为、和的点电荷，下列说法正确的是（　　） A．M、P两点的电场强度相同 B．M、O、N、P四点的电势 C．将带正电的试探电荷由O点沿直线移动到C点，电势能先增大后减小 D．将固定在D点的点电荷移动到C点，电场力做功为零 【答案】D 【详解】A．根据题意，由对称性可知，M、P两点的电场强度大小相等，但方向不同，故A错误； B．根据等量同种正点电荷空间等势面的分布特点可知，在A、B两处的正点电荷产生的电场中，M、P两点的电势相等，且N点电势高于O点的电势，O点的电势高于M、P点的电势；在D点的负点电荷产生的电场中，N点的电势高于O点的电势，O点的电势高于M、P两点的电势，M、P两点的电势相等，综上所述，可知M、O、N、P四点的电势 故B错误； C．等量异种电荷连线中垂面为等势面，则在B、D两处的点电荷产生的电场中，连线为等势线，在A点的正点电荷产生的电场中，从到电势逐渐变小，综上所述，可知从到电势逐渐变小，将带正电的试探电荷由O点沿直线移动到C点，电势能一直减小，故C错误； D．根据等量同种正点电荷空间等势面的分布特点可知，在A、B两处的正点电荷产生的电场中，C、D两点的电势相等，则将固定在D点的点电荷移动到C点，电场力做功为零，故D正确。 故选D。 9．（2024·湖南娄底·二模）如图所示，D是一只理想二极管，电流只能从a流向b，而不能从b流向a。平行板电容器的A、B两极板间有一电荷，在P点处于静止状态。以E表示两极板间的电场强度，U表示两极板间的电压，Ep表示电荷在P点的电势能。若保持极板A不动，将极板B稍向下平移，则下列说法中正确的是（　　） A．Ep增大 B．U增大 C．E减小 D．二极管中有从a到b的电流 【答案】B 【详解】B．若保持极板A不动，将极板B稍向下平移，则平行板电容器两极板之间的距离d增大，根据平行板电容器电容公式 可知，电容将减小，假设电容器的带电量Q不变，根据电容的定义式 可知，电容器两极板之间的电压U增大，故B正确； D．此时二极管反向截止，没有电流流过，故D错误； C．则电容器带电量Q不变，根据公式 可知，电容器两极板之间电场的场强E不变，故 C错误； A．而P点的电势 φP=EdPB＞0 由于dPB增大，则P点的电势φP升高；又因为在P点的电荷处于静止状态，合外力等于零，分析得知在P处的电荷带负电，P点处的电荷电势能减小，故A错误； 故选B。 10．（2024·湖南衡阳·二模）如图1所示，一质量为m、电荷量为q的正电荷从a点由静止释放，仅在电场力的作用下沿直线abc运动，其v-t图像如图2所示。已知正电荷在b点处速率为，斜率最大，最大值为k，在c点处的速率为v，斜率为0，则下列说法正确的是（    ） A．该正电荷在从a到c的运动过程中，电势能先减小后增大 B．b点的电场强度大小为，方向由b指向c C．ab之间的电势差 D．从a到c电势逐渐升高，c点的电势最大 【答案】B 【详解】A．该正电荷由到的过程中，物块速度逐渐增大，电场力对物块做正功，物块的电势能逐渐减小，故A错误； B．由题图2可知物块在点时加速度为 所以点的电场强度大小为 电场力方向由指向，正电荷的电场强度方向跟电场力方向相同，点的电场强度方向由指向，故B正确； C．对正电荷从到的过程，根据动能定理有 解得 故C错误； D．沿着电场线的方向电势逐渐降低，从到电势逐渐降低，故D错误。 故选B。 11．（2024·湖南张家界·二模）如图所示，ABCD是边长为l的正三棱锥，虚线圆为三角形ABD的内切圆，M、N、P分别为BD、AB和AD边与圆的切点，O为圆心，正三棱锥的顶点A、B和D分别固定有电荷量为+Q、+Q和-Q的点电荷，则（　　） A．同一带正电的点电荷分别置于M、P两点的电势能不相等 B．将质子由C移动到M，电势能减少 C．将电子由P 移动到N，电场力做正功 D．M、P两点的电场强度相同 【答案】C 【详解】A．根据对称性可知，M点和P点的电势相等，则同一带正电的点电荷分别置于M、P两点的电势能相等，故A错误； B．根据等量异种电荷等势面关系图可知，若仅考虑B处和D处点电荷时，C点和M点的电势相等，质子由C到M，靠近A处的正点电荷，电场力做负功，电势能增加，故B错误； C．在A处点电荷产生的电场中，N点和P点的电势相等，在B处点电荷产生的电场中，N点的电势大于P点的电势，在D处点电荷产生的电场中，N点的电势大于P点的电势，所以N点的电势高于P点的电势，电子在N点的电势能小于在P点的电势能，则电子由P到N，电势能减小，电场力做正功，故C正确； D．根据对称性可知，M点和P点的电场强度大小相等，方向不同，故D错误。 故选C。 二、多选题 12．（2024·湖南常德·一模）高楼都装有避雷针。某次雷雨天气闪电击中避雷针，避雷针发生尖端放电现象。若避雷针放电时的电场线分布如图所示，在空间取一条水平线abc和一条圆弧线adc，bd连线为ac连线的中垂线，电场线关于直线bd对称，以下说法正确的是（　　） A．adc是一条等势线 B．b点电势高于d点电势 C．a、c两点的电场强度不同 D．同一负点电荷的电势能在b点比在d点大 【答案】CD 【详解】A.由图，a处与c处连线adc与电场线不垂直，所以不是等势线，故A错误； BD.由图，沿着电场线方向，电势逐渐降低，则b点的电势低于d点的电势，根据负电荷在电势高处的电势能小，则负电荷在b点比在d点的电势能大，故B错误，D正确； C.电场强度是矢量，其方向沿电场线的切线方向，结合图可知，a、c两点的电场强度方向不相同，所以a、c两点的电场强度不相同，故C正确。 故选CD。 13．（2024·广东揭阳·二模）图示为某同学用平行板电容器测量材料竖直方向的尺度随温度变化的装置示意图，电容器上极板固定，下极板可随材料尺度的变化而上下移动，两极板间电压不变。若材料温度升高，极板上所带电荷量增加，则（　　） A．材料竖直方向的尺度减小 B．材料竖直方向的尺度增大 C．极板间的电场强度减小 D．极板间的电场强度增大 【答案】BD 【详解】CD．根据题意可知极板之间电压U不变，极板上所带电荷量Q变多，根据电容定义式 可知电容器得电容C增大，根据电容的决定式 由于电容C增大，可知极板间距d减小，再根据 由于电压U不变，可知极板间电场强度增大，故C错误，D正确； AB．由于极板间距d减小，即下极板向上移动，则材料竖直方向尺度增大，故A错误，故B正确。 故选BD。 14．（2024·湖南长沙·一模）如图所示，装置由平行板电容器1和平行板电容器2及一匀速转动的圆筒组成，圆筒轴线与平行板电容器2中心轴线垂直，为圆筒竖直线AB的中点。平行板电容器1有加速电压，平行板电容器2两板间距d=8cm，板长l=20cm，其两板间电压为正弦交流电，圆筒距平行板电容器2的最右端10cm，圆筒半径r=5cm，高度h=20cm，以角速度匀速转动，粒子源从靠近加速电场的A板附近源源不断地无初速度放出带正电粒子（重力不计），从平行板2的中心轴进入，粒子打到圆筒上会留下痕迹，把圆筒展开后痕迹的图像可能是（    ） A． B． C． D． 【答案】CD 【详解】带电粒子在电容器中1中由动能定理得 由于粒子运动在电容器2中运动时间极短远远小于电容器两极板电压变化的周期，故粒子在电容器2中运动过程中可认为极板间的电压不变，粒子在电容器2中的偏转量 代入数据 由速度的反向延长线过中点及相似三角形得，打在圆筒上偏离中心线的最远距离 故选CD。 15．（2024·湖南永州·三模）点电荷A、B、C固定在xOy平面内，A、B位于x轴上2d和4d处，C位于y轴上4d处，如图所示，已知在原点O处的电场方向沿y轴正方向，点电荷A的电荷量为-q，点电荷B、C的电荷量大小相等，下列说法正确的是（　　） A．点电荷A、B带同种电荷 B．点电荷B的电荷量大小为4q C．一个带负电的试探电荷沿直线从O点运动到P点，电势能先增大再减小 D．一个带负电的试探电荷沿直线从O点运动到P点，电势能先减小再增大 【答案】BC 【详解】AB．由于原点O处的电场方向沿y轴正方向，且点电荷A的电荷量为-q，所以EB应沿x轴负方向，EC应沿y轴正方向，所以B带正电，C带负电，即A、B带异种电荷，且 即 所以电荷B、C带电量为 故A错误，B正确； CD．由于B、C为等量异种电荷，所以O点运动到P点，电势先降低后升高，负电荷沿直线从O点运动到P点，电势能先增大再减小，故C正确，D错误。 故选BC。 16．（2024·湖南·三模）静电透镜是电子透镜中的一种，由带电导体所产生的静电场来使电子束聚焦和成像的装置，它广泛应用于电子器件和电子显微镜中。已知某静电透镜内部的电场线的分布如图所示，其中A、B和C为电场中三个点，则下列说法中正确的是（　　） A．A、B两点的电场方向相同 B．C点的电势比A点的电势低 C．B点的电场强度比A点的大 D．电子从A点运动到C点，其电势能增大 【答案】BD 【详解】A．电场方向沿电场线的切线方向，所以A、B两点的电场方向不同，故A错误； B．沿着电场线方向电势逐渐降低，所以C点的电势比A点的电势低，故B正确； C．电场线越密的地方，电场强度越大，所以B点的电场强度比A点的小，故C错误； D．负电荷在电势高的地方电势能小，从A点运动到C点，电势能增大，故D正确。 故选BD。 17．（2024·湖南岳阳·二模）如图所示，正四面体的四个顶点ABCD分别固定一个点电荷，电荷量分别为、、和，O点为正四面体的正中心，O点到ABCD四点的距离均为r，E点为AD边的中点，静电力常量为k，下列说法正确的是（　　） A．O点电场强度的大小为 B．O点电场强度的大小为 C．O点电势比E点电势高 D．O点电势比E点电势低 【答案】AC 【详解】AB．C点的点电荷在O点的电场如图所示（在AOC平面内） 其中CN为BCD平面内的高，AN为ABD平面内的高，设正四面体的棱长为L，由几何关系可得 则 点电荷C在O点的电场强度为 在竖直方向的分量为 方向竖直向上。同理可得，B、D处的点电荷在竖直方向的分量为 方向均为竖直向上；由对称关系可知，B、C、D三个电荷在O点处电场强度在水平方向相互抵消，为0；A处的点电荷在O点处的电场强度为 方向竖直向上，则O点电场强度的大小为 故A正确，B错误； CD．将A、D处的点电荷看作一对带等量异种电荷，则O点和E点在AD连线的重垂面上，则A、D处的点电荷在O点和E点的电势都为0；将B、C处的点电荷看作一对带等量同种电荷，则O点和E点在BC连线的重垂面上，B、C处的点电荷在O、E两点的电场方向为由O到E，则O点的电势大于E点的电势，故C正确，D错误。 故选AC。 18．（2024·湖南邵阳·二模）如图，真空中电荷量为2q和q（q>0）的两个点电荷分别位于M点与N点，形成一个以MN直线上O点为球心，电势为零的等势面（取无穷远处电势为零），P为MN连线上的一点，S为等势面与直线MN的交点，T为等势面上的一点，为N关于O点的对称点，下列说法正确的是（    ） A．P点电势高于S点电势 B．T点电场强度方向指向N点 C．除无穷远处外，MN直线上还存在一个电场强度为零的点 D．将正试探电荷q0从T点移到点，静电力做正功 【答案】CD 【详解】A．正电荷周围的点电势为正，负电荷周围的点电势为负，球面为电势为零的等势面，而S点就在0V的等势面上，若P点在等势面与MN的交点左侧，有P点电势高于S点电势；若P点在等势面与MN的交点右侧，有P点电势低于S点电势，故A错误； B．设电势为零的等势面的半径为，与线段MN交于A点，设距离为，距离为，如图所示 根据点电荷的电势 结合电势的叠加原理、满足 ， 解得 ， 由于电场强度方向垂直等势面，可知T点的场强方向必过等势面的圆心，O点电势 可知 可知T点电场方向指向O点，故B错误； C．由于正电荷的电荷量大于负电荷电荷量，可知在直线MN上在N左侧电场强度不可能为零，在右侧，设距离为，根据 可知除无穷远处外，直线MN电场强度为零的点只有一个，故C正确； D．因点电势为零，电势高于点的电势，将正试探电荷q0从T点移到点，是从高电势移动到低电势，则静电力做正功，故D正确； 故选CD。 19．（2024·湖南长沙·一模）静电透镜被广泛应用于电子器件中，如图所示是阴极射线示波管的聚焦电场，其中虚线为等势线，任意两条相邻等势线间电势差相等，z轴为该电场的中心轴线。一电子从其左侧进入聚焦电场，实线为电子运动的轨迹，P、Q、R为其轨迹上的三点，电子仅在电场力作用下从P点运动到R点，在此过程中，下列说法正确的是（　　） A．P点的电势低于Q点的电势 B．电子在P点的加速度小于在R点的加速度 C．从P至R的运动过程中，电子的电势能增加 D．从P至R的运动过程中，电子的动能一直增大 【答案】AD 【详解】A．电子仅在电场力作用下从P点运动到R点，由于合力方向指向轨迹的内侧，电子带负电，所受电场力方向与电场强度方向相反，电场力方向与等势线垂直，可知，电场线方向整体从右指向左，又由于沿电场线方向，电势降低，可知，P点的电势低于Q点的电势，故A正确； B．由于任意两条相邻等势线间电势差相等，则等势线分布的密集程度能够表示电场的强弱，P点的等势线分布比R点的密集，则P点的电场强度大于在R点的电场强度，可知，电子在P点的加速度大于在R点的加速度，故B错误； CD．结合上述可知，从P至R的运动过程中，电子所受电场力做正功，电子的电势能减小，电子的动能增大，故C错误，D正确。 故选AD。 20．（2024·湖南长沙·一模）如图甲所示，粗糙水平轨道与半径为R的竖直光滑、绝缘的半圆轨道在B点平滑连接，过半圆轨道圆心O的水平界面MN的下方分布有水平向右的匀强电场，质量为的带正电小滑块从水平轨道上A点由静止释放，运动中由于摩擦起电滑块电量会增加，过B点后电荷量保持不变，小滑块在AB段加速度随位移变化图像如图乙。小滑块从N点离开电场，其再次进入电场时，电场强度大小保持不变、方向变为水平向左。已知A、B间距离为4R且R＝0.2m，滑块与轨道间动摩擦因数，重力加速度，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A．小滑块在B点时的带电量为0.15C B．小滑块从A点释放到运动至B点过程中电荷量的变化量为0.1C C．小滑块再次进入电场后在电场中做匀变速曲线运动 D．小滑块再次到达水平轨道时距B点的距离为1.2m 【答案】BD 【详解】AB．从A到B过程，根据牛顿第二定律 在B点，根据牛顿第二定律 联立以上两式解得 故A错误，B正确； CD．从A到B过程 从B到C过程 从C点到再次进入电场做平抛运动 由以上各式解得 则进入电场后合力与速度共线，做匀加速直线运动 从C点到水平轨道 由以上各式解得 距B的距离1.2m，故C错误，D正确。 故选BD。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$