专题08 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（湖北专用）

专题08 静电场 1、（2024·湖北卷·T8）关于电荷和静电场，下列说法正确的是（　　） A. 一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变 B. 电场线与等势面垂直，且由电势低的等势面指向电势高的等势面 C. 点电荷仅在电场力作用下从静止释放，该点电荷的电势能将减小 D. 点电荷仅在电场力作用下从静止释放，将从高电势地方向低电势的地方运动 2、（2023·湖北卷·T3）在正点电荷Q产生的电场中有M、N两点，其电势分别为、，电场强度大小分别为、。下列说法正确的是（　　） A. 若，则M点到电荷Q的距离比N点的远 B. 若，则M点到电荷Q的距离比N点的近 C. 若把带负电的试探电荷从M点移到N点，电场力做正功，则 D. 若把带正电的试探电荷从M点移到N点，电场力做负功，则 3、（2023·湖北卷·T10）一带正电微粒从静止开始经电压加速后，射入水平放置的平行板电容器，极板间电压为。微粒射入时紧靠下极板边缘，速度方向与极板夹角为，微粒运动轨迹的最高点到极板左右两端的水平距离分别为和L，到两极板距离均为d，如图所示。忽略边缘效应，不计重力。下列说法正确的是（ ） A. B. C. 微粒穿过电容器区域的偏转角度的正切值为2 D. 仅改变微粒的质量或者电荷数量，微粒在电容器中的运动轨迹不变 4、（2022·湖北卷·T4）密立根油滴实验装置如图所示，两块水平放置的金属板分别与电源的正负极相接，板间产生匀强电场。用一个喷雾器把密度相同的许多油滴从上板中间的小孔喷入电场，油滴从喷口喷出时由于摩擦而带电。金属板间电势差为U时，电荷量为q、半径为r的球状油滴在板间保持静止。若仅将金属板间电势差调整为2U，则在板间能保持静止的球状油滴所带电荷量和半径可以为（　　） A. q，r B. 2q，r C. 2q，2r D. 4q，2r 一、单选题 1．（2024·湖北武汉·二模）如图所示，立方体的A、B、G、H四个顶点各固定着一个带正电的点电荷，电荷量相同，O点是立方体的中心。现将处于在A点的点电荷沿着AO连线向O点移动，在这的过程中，下列说法正确的是（　　） A．O点的电场强度减小 B．E点的电势先增大后减小 C．C点的电势先增大后减小 D．B点的电荷受到的电场力减小 2．（2024·湖北武汉·模拟预测）如图所示，一等腰梯形ABCD处于匀强电场中，电场强度方向平行于等腰梯形所在平面，已知∠DAB=∠CBA=60°，AB=2m，AD=1m，A、D、C三点的电势分别为1V、3V、5V。下列说法正确的是（　　） A．B点的电势为6V B．电场强度大小为 C．一质子在梯形区域内的电势能不一定大于零 D．一电子从D点移到AB的中点，电场力做正功 3．（2024·湖北·三模）如图所示，边长为L的正四面体ABCD的中心为O，A、B两点分别固定等量异种点电荷、，下列说法正确的是（　　） A．C、D两点电场强度大小相等，方向不同 B．C、D两点电势相等 C．将一试探电荷从C点沿直线移到D点，电场力先做负功后做正功 D．O点场强大小为 4．（2024·湖北黄石·一模）如图是匀强电场遇到空腔导体后的部分电场线分布图，正方形ABCD的对角线BD边正好与图中竖直向上的直电场线重合，O点是正方形两对角线的交点。下列说法正确的是（    ） A．将一负电荷由A点移到B点，电荷的电势能增加 B．O点电势与C点电势相等 C．DO间的电势差等于OB间的电势差 D．在O点放置一正点电荷，该电荷所受电场力的方向竖直向下 5．（2024·湖北·一模）如图所示，长方形ABCD所在平面有匀强电场，E、F分别为AB边、CD边中点，已知AB边长为8cm、BC边长为4cm。将电子从C点移动到D点，电场力做功为20eV；将电子从E点移动到F点，电场力做功为-10eV，不计所有粒子重力，下列说法正确的是（　　） A．长方形ABCD的四个顶点中，D点的电势最高 B．匀强电场的电场强度大小为 C．沿AC连线方向，电势降低最快 D．从D点沿DC方向发射动能为4eV的电子，在以后的运动过程中该电子最小动能为2eV 6．（2024·湖北武汉·二模）如图所示，在水平面上M、N两点固定着两个电荷量相等的正点电荷，A、B为MN上的两点，C、D为MN中垂线上的两点，且到MN中点O的距离相等。下列说法正确的是（　　） A．沿中垂线从C点到D点电场强度一定先减小后增大 B．沿MN从A点到B点电势先升高后降低 C．将电子在C点释放，电子将在C、D之间做简谐运动 D．将电子沿直线从A点移到O点，再从O点移到C点，电子的电势能一直增加 7．（2024·湖北黄石·三模）某同学用底面半径为的圆桶形塑料瓶制作了一种电容式传感器，用来测定瓶内溶液深度的变化，如图所示，瓶的外壁涂有的导电涂层和瓶内的导电溶液构成电容器的两极，它们通过探针和导线与电源、电流计、开关相连，中间层的塑料为绝缘电介质，其厚度为d，介电常数为，电源电压为，若发现在某一小段时间内液面下降，则这段时间流过电源的平均电流为（　　） A．方向从电源正极流向电源负极， B．方向从电源正极流向电源负极， C．方向从电源负极流向电源正极， D．方向从电源负极流向电源正极， 8．（2024·湖北·二模）如图所示为雷雨天一避雷针周围电场的等势面分布情况，在等势面中有A、B、C三点，其中A、B两点位置关于避雷针对称。下列说法中正确的是（    ） A．B点场强小于C点场强 B．某不计重力的正电荷在A、B两点的加速度相同 C．正电荷在C点的电势能比其在B点的电势能大 D．将负电荷从C点移动到B点，电场力所做的总功为正 9．（2024·湖北·模拟预测）如图所示，虚线a、b、c、d为足够大的匀强电场中的一组等差等势面，其中等势面c的电势为0，一电子仅受电场力的作用，以速度进入电场区域，速度方向与等势面a成角。电子经过等势面a、c时的动能分别为6eV、2eV，下列说法正确的是（　　） A．电场强度的方向水平向左 B．b点的电势为2V C．电子能运动到等势面d，且动能恰好为0 D．电子返回b点的电势能为4eV 10．（2024·湖北·二模）太极图的含义丰富而复杂，它体现了中国古代哲学的智慧。如图所示，O为大圆的圆心，为上侧阳半圆的圆心，为下侧阴半圆的圆心，O、，在同一直线上，AB为大圆的直径且与连线垂直，C、D为关于O点对称的两点，在，两点分别固定电荷量大小相等的异种点电荷，整个空间只有、处点电荷产生的电场。下列说法正确的是（　　） A．C、D两点电势相等 B．把电子由A沿直线移到B的过程中，电子的电势能先增加后减小 C．把质子由A沿直线移到B的过程中，质子所受电场力先增加后减小 D．将一电子（不计重力）从A点由静止释放，电子可以沿直线在AB间做往返运动 二、多选题 11．（2024·湖北·一模）如图所示，将磁流体发电机和电容器用导线连接。磁流体发电机板间有方向垂直于纸面向里的匀强磁场，从磁场左侧水平喷入大量速度为的等离子体。有一带电粒子从电容器的中轴线上以速度射入电容器，恰好从下极板边缘射出电容器，不计等离子体和带电粒子的重力，下列说法正确的是（　　） A．该带电粒子带负电 B．只减小带电粒子的入射速度，带电粒子将打在电容器的下极板上 C．只增大等离子体的入射速度，带电粒子将打在电容器的下极板上 D．只改变单个等离子体的电量，带电粒子不能从下极板边缘射出 12．（2024·湖北·三模）如图所示，O点下方用等长的绝缘细线悬挂两带电小球A、B，稳定后A、B小球等高。在A、B两球中间悬挂带点小球C，待再次稳定后，悬挂小球C的细线沿竖直方向，A、B小球再次等高。则下列说法正确的是（　　） A．A、B质量一定相等 B．A、B所带电荷量一定相等 C．A、C质量一定相等 D．A、C所带电荷量一定相等 13．（2024·湖北武汉·一模）如图所示，直线OA与y轴的夹角，在此角范围内有沿y轴负方向的匀强电场，一质量为m、电荷量为的粒子以速度从y轴上P点平行于x轴射入电场，粒子经电场偏转并经过OA上的Q点进入一矩形匀强磁场区域（未画出，方向垂直纸面向外），并沿x轴负方向经过O点．已知O点到Q点的距离为6l，电场强度不计粒子的重力，则（　　） A．O点到P点的距离7.2l B．粒子经过Q点时的速度 C．匀强磁场的磁感应强度大小 D．矩形磁场区域的最小面积 14．（2024·湖北武汉·一模）光滑绝缘水平面上放置有距离为d的两个带电小球M、N，在此空间加一平行于M、N连线的电场强度为E的匀强电场后，M、N恰好静止，如图所示。已知静电力常量为k。下列说法正确的是（　　） A．M、N可能为同种电荷 B．M、N电荷量的绝对值相等，且为 C．交换M、N的位置，M、N仍能恰好静止 D．交换M、N的位置，M、N系统的电势能增加 15．（2024·湖北·三模）如图所示，正方形ABCD的对角线长为2a，在A、C两点分别放置电荷量为的点电荷，P为正方形ABCD外接圆上任意一点，O为外接圆的圆心，静电力常量为k，下列说法正确的是（　　） A．B、D两点的电场强度相同 B．将负电荷沿直线由B移到D的过程中，电场力先做正功后做负功 C．对角线BD连线上电场强度的最大值为 D．若两点电荷在P点的电场强度大小分别是、，则为定值 16．（2024·湖北·模拟预测）如图所示，光滑绝缘水平面上有A、B、C三个带电小球，A球质量为2m，带电量为，B、C球质量均为m，带电量均为。用长为L的三个绝缘细线连接，稳定后呈等边三角形，a、b、c为三条边的中点。已知点电荷Q周围空间的电势，r为到点电荷的距离，则下列说法正确的是（　　） A．a、c两点电场强度相同 B．a、b、c三点电势的大小关系为 C．A、B、C三个带电小球与电场组成的系统的电势能为 D．若b处剪断，则之后小球A的最大速度为 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08 静电场 1、（2024·湖北卷·T8）关于电荷和静电场，下列说法正确的是（　　） A. 一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变 B. 电场线与等势面垂直，且由电势低的等势面指向电势高的等势面 C. 点电荷仅在电场力作用下从静止释放，该点电荷的电势能将减小 D. 点电荷仅在电场力作用下从静止释放，将从高电势地方向低电势的地方运动 【答案】AC 【解析】 A．根据电荷守恒定律可知一个与外界没有电荷交换的系统，这个系统的电荷总量是不变的，故A正确； B．根据电场线和等势面的关系可知电场线与等势面垂直，且由电势高的等势面指向电势低的等势面，故B错误； CD．点电荷仅在电场力作用下从静止释放，电场力做正功，电势能减小，根据 可知正电荷将从电势高的地方向电势低的地方运动，负电荷将从电势低的地方向电势高的地方运动，故C正确，D错误。 故选AC。 2、（2023·湖北卷·T3）在正点电荷Q产生的电场中有M、N两点，其电势分别为、，电场强度大小分别为、。下列说法正确的是（　　） A. 若，则M点到电荷Q的距离比N点的远 B. 若，则M点到电荷Q的距离比N点的近 C. 若把带负电的试探电荷从M点移到N点，电场力做正功，则 D. 若把带正电的试探电荷从M点移到N点，电场力做负功，则 【答案】C 【解析】 A．沿着电场线的方向电势降低，根据正点电荷产生的电场特点可知若 则M点到电荷Q的距离比N点的近，故A错误； B．电场线的疏密程度表示电场强度的大小，根据正点电荷产生的电场特点可知若 则M点到电荷Q的距离比N点的远，故B错误； C．若把带负电的试探电荷从M点移到N点，电场力做正功，则是逆着电场线运动，电势增加，故有 故C正确； D．若把带正电的试探电荷从M点移到N点，电场力做负功，则是逆着电场线运动；根据正点电荷产生的电场特点可知 故D错误。 故选C。 3、（2023·湖北卷·T10）一带正电微粒从静止开始经电压加速后，射入水平放置的平行板电容器，极板间电压为。微粒射入时紧靠下极板边缘，速度方向与极板夹角为，微粒运动轨迹的最高点到极板左右两端的水平距离分别为和L，到两极板距离均为d，如图所示。忽略边缘效应，不计重力。下列说法正确的是（ ） A. B. C. 微粒穿过电容器区域的偏转角度的正切值为2 D. 仅改变微粒的质量或者电荷数量，微粒在电容器中的运动轨迹不变 【答案】BD 【解析】 B．粒子在电容器中水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀变速直线直线运动，根据电场强度和电势差的关系及场强和电场力的关系可得 ， 粒子射入电容器后的速度为，水平方向和竖直方向的分速度 ， 从射入到运动到最高点由运动学关系 粒子射入电场时由动能定理可得 联立解得 B正确； A．粒子从射入到运动到最高点由运动学可得 ， 联立可得 A错误； C．粒子穿过电容器时从最高点到穿出时由运动学可得 ， 射入电容器到最高点有 解得 设粒子穿过电容器与水平的夹角为，则 粒子射入磁场和水平的夹角为， C错误； D．粒子射入到最高点的过程水平方向的位移为，竖直方向的位移为 联立解得 且 ， 即解得 即粒子在运动到最高点的过程中水平和竖直位移均与电荷量和质量无关，射出磁场过程同理 ， 即轨迹不会变化，D正确。 故选BD。 4、（2022·湖北卷·T4）密立根油滴实验装置如图所示，两块水平放置的金属板分别与电源的正负极相接，板间产生匀强电场。用一个喷雾器把密度相同的许多油滴从上板中间的小孔喷入电场，油滴从喷口喷出时由于摩擦而带电。金属板间电势差为U时，电荷量为q、半径为r的球状油滴在板间保持静止。若仅将金属板间电势差调整为2U，则在板间能保持静止的球状油滴所带电荷量和半径可以为（　　） A. q，r B. 2q，r C. 2q，2r D. 4q，2r 【答案】D 【解析】 初始状态下，液滴处于静止状态时，满足 即 AB．当电势差调整为2U时，若液滴的半径不变，则满足 可得 AB错误； CD．当电势差调整为2U时，若液滴的半径变为2r时，则满足 可得 C错误，D正确。 故选D。 一、单选题 1．（2024·湖北武汉·二模）如图所示，立方体的A、B、G、H四个顶点各固定着一个带正电的点电荷，电荷量相同，O点是立方体的中心。现将处于在A点的点电荷沿着AO连线向O点移动，在这的过程中，下列说法正确的是（　　） A．O点的电场强度减小 B．E点的电势先增大后减小 C．C点的电势先增大后减小 D．B点的电荷受到的电场力减小 【答案】B 【详解】A．B、H两点的点电荷在O点的合场强为0，初始时A、G两点的点电荷在O点的合场强也为0，则在A点的点电荷沿着AO连线向O点移动，根据电场强度叠加原则可知O点的电场强度逐渐增大，故A错误； B．由于电势是标量，B、G、H三点的点电荷在E点的电势不变，处于在A点的点电荷沿着AO连线向O点移动，该点电荷与E点的距离先减小后增大，且点电荷带正电，所以E点的电势先增大后减小，故B正确； C．B、G、H三点的点电荷在C点的电势不变，，处于在A点的点电荷沿着AO连线向O点移动，该点电荷与C点的距离一直减小，则C点的电势一直增大，故C错误； D．G、H两点的点电荷对B点的电荷的库仑合力保持不变，处于在A点的点电荷沿着AO连线向O点移动，一开始，该点电荷与B点距离减小，则该点电荷对B点的电荷的库仑斥力增大，且与G、H两点的点电荷对B点的电荷的库仑合力的夹角变小，故B点的电荷受到的电场力一开始一定是增大的，故D错误。 故选B。 2．（2024·湖北武汉·模拟预测）如图所示，一等腰梯形ABCD处于匀强电场中，电场强度方向平行于等腰梯形所在平面，已知∠DAB=∠CBA=60°，AB=2m，AD=1m，A、D、C三点的电势分别为1V、3V、5V。下列说法正确的是（　　） A．B点的电势为6V B．电场强度大小为 C．一质子在梯形区域内的电势能不一定大于零 D．一电子从D点移到AB的中点，电场力做正功 【答案】B 【详解】AB．取AB中点为F，由几何关系可知四边形AFCD为平行四边形，故 故 即DF为3V的等势线，作出电场线如图 所以B点的电势为 电场强度大小为 故A错误，B正确； C．如图可知，在梯形区域内BC电势最高为5V，A点电势最低为1V，根据可知一质子在梯形区域内的电势能一定大于零，故C错误； D．因为 所以一电子从D点移到AB的中点，电场力做不做功，故D错误。 故选B。 3．（2024·湖北·三模）如图所示，边长为L的正四面体ABCD的中心为O，A、B两点分别固定等量异种点电荷、，下列说法正确的是（　　） A．C、D两点电场强度大小相等，方向不同 B．C、D两点电势相等 C．将一试探电荷从C点沿直线移到D点，电场力先做负功后做正功 D．O点场强大小为 【答案】B 【分析】本题考查电场的叠加，点电荷产生的电场，根据平行四边形定则可进行场强的合成。 【详解】ACD．A、B两点分别固定等量异种点电荷，则C、D两点电场强度大小相等，方向也相同。C、D两点连线在等量异种点电荷连线的垂直平分面上，故在同一个等势面上，将一试探电荷从C点沿直线移到D点电场力一直不做功，ACD错误； B．在O点场强大小为 根据几何关系可知合成后O点场强大小为 B正确。 故选B。 4．（2024·湖北黄石·一模）如图是匀强电场遇到空腔导体后的部分电场线分布图，正方形ABCD的对角线BD边正好与图中竖直向上的直电场线重合，O点是正方形两对角线的交点。下列说法正确的是（    ） A．将一负电荷由A点移到B点，电荷的电势能增加 B．O点电势与C点电势相等 C．DO间的电势差等于OB间的电势差 D．在O点放置一正点电荷，该电荷所受电场力的方向竖直向下 【答案】A 【详解】A．将一负电荷由A点移到B点，电场力做负功，电荷的电势能增加，故A正确； B．AC所在平面与BD垂直，与其它电场线不垂直，AC所在平面不是等势面，O点电势与C点电势不相等，故B错误； C．根据电场线的疏密程度可知DO间的电场强度大于OB间的电场强度，由 可知DO间的电势差大于OB间的电势差，故C错误； D．在O点放置一正点电荷，该电荷所受电场力的方向与该点电场方向相同，竖直向上，故D错误。 故选A。 5．（2024·湖北·一模）如图所示，长方形ABCD所在平面有匀强电场，E、F分别为AB边、CD边中点，已知AB边长为8cm、BC边长为4cm。将电子从C点移动到D点，电场力做功为20eV；将电子从E点移动到F点，电场力做功为-10eV，不计所有粒子重力，下列说法正确的是（　　） A．长方形ABCD的四个顶点中，D点的电势最高 B．匀强电场的电场强度大小为 C．沿AC连线方向，电势降低最快 D．从D点沿DC方向发射动能为4eV的电子，在以后的运动过程中该电子最小动能为2eV 【答案】D 【详解】AC．由于电子带负电，根据 可知，将电子从C点移动到D点，电场力做功为20eV，则有 将电子从E点移动到F点，电场力做功为-10eV．则有 取F点电势为零 由于F为CD边中点。则有 可得 ， 则DE为等势面。根据等势面与电场线垂直，沿电场线方向电势逐渐降低，可知电场线沿AF方向，如下所示 可知，沿AF方向电势降低最快，A点的电势最高，故AC错误； B．匀强电场大小为 故B错误； D．从D点沿DC方向发射动能为4eV的电子。则该电子在电场中做类斜地运动，则当电子沿电场线方向上的分速度为零时，电子的动能最小，此时电子的速度为 由于发射动能为 则最小动能为 故D正确。 故选D。 6．（2024·湖北武汉·二模）如图所示，在水平面上M、N两点固定着两个电荷量相等的正点电荷，A、B为MN上的两点，C、D为MN中垂线上的两点，且到MN中点O的距离相等。下列说法正确的是（　　） A．沿中垂线从C点到D点电场强度一定先减小后增大 B．沿MN从A点到B点电势先升高后降低 C．将电子在C点释放，电子将在C、D之间做简谐运动 D．将电子沿直线从A点移到O点，再从O点移到C点，电子的电势能一直增加 【答案】D 【详解】A．根据等量同种正点电荷的电场分别规律可知，在中垂线上，无穷远处的电场强度为0，中点O处的电场强度也为0，则从无穷远到中点的电场强度先增大后减小，由于C点与D点位置不确定，可知，沿中垂线从C点到D点电场强度可能先减小后增大，也可能先增大后减小，再增大最后减小，故A错误； B．沿电场线电势降低，根据等量同种正点电荷的电场分别规律可知，沿MN从A点到B点电势先降低后升高，故B错误； C．结合上述可知，沿中垂线从C点到D点电场强度可能先减小后增大，也可能先增大后减小，再增大最后减小，则电子沿中垂线从C点到D点所受电场力可能先减小后增大，也可能先增大后减小，再增大最后减小，即电子所受电场力大小与相对平衡位置的位移大小不成正比关系，即将电子在C点释放，电子在C、D之间的运动不是简谐运动，故C错误； D．沿电场线电势降低，根据等量同种正点电荷的电场分别规律可知，从A点移到O点，再从O点移到C点，电势一直降低，电子带负点，则将电子沿直线从A点移到O点，再从O点移到C点，电子的电势能一直增加，故D正确。 故选D。 7．（2024·湖北黄石·三模）某同学用底面半径为的圆桶形塑料瓶制作了一种电容式传感器，用来测定瓶内溶液深度的变化，如图所示，瓶的外壁涂有的导电涂层和瓶内的导电溶液构成电容器的两极，它们通过探针和导线与电源、电流计、开关相连，中间层的塑料为绝缘电介质，其厚度为d，介电常数为，电源电压为，若发现在某一小段时间内液面下降，则这段时间流过电源的平均电流为（　　） A．方向从电源正极流向电源负极， B．方向从电源正极流向电源负极， C．方向从电源负极流向电源正极， D．方向从电源负极流向电源正极， 【答案】A 【详解】液面下降，电容器正对面积减小，电容减小，电容器会放电少许，放电电流方向从电源正极流向电源负极。电容器减小的正对面积 电容 由 整理得 发现在某一小段时间内有大小为的电流从下向上流过电流计，则电容器放电，瓶内液面降低，平均电流 有 故选A。 8．（2024·湖北·二模）如图所示为雷雨天一避雷针周围电场的等势面分布情况，在等势面中有A、B、C三点，其中A、B两点位置关于避雷针对称。下列说法中正确的是（    ） A．B点场强小于C点场强 B．某不计重力的正电荷在A、B两点的加速度相同 C．正电荷在C点的电势能比其在B点的电势能大 D．将负电荷从C点移动到B点，电场力所做的总功为正 【答案】D 【详解】A．等差等势面越稀疏场强越小，因此C点场强小于B点场强，故A错误； B．A、B两点处于同一等势面上，电场方向不同，根据可知不计重力的正电荷在A、B两点的加速度不相同，故B错误； C．B点的电势大于C点的电势，根据可知正电荷在C点的电势能小于B点的电势能，故C错误； D．负电荷从C点移动到B点时，是从低电势移动到高电势，根据可知电势能变小，电场力做正功，故D正确。 故选D。 9．（2024·湖北·模拟预测）如图所示，虚线a、b、c、d为足够大的匀强电场中的一组等差等势面，其中等势面c的电势为0，一电子仅受电场力的作用，以速度进入电场区域，速度方向与等势面a成角。电子经过等势面a、c时的动能分别为6eV、2eV，下列说法正确的是（　　） A．电场强度的方向水平向左 B．b点的电势为2V C．电子能运动到等势面d，且动能恰好为0 D．电子返回b点的电势能为4eV 【答案】B 【详解】A．依题意，电子向右运动过程中，其动能一直减小，可知电场力做负功，即电场强度的方向水平向右，A错误； B．虚线a、b、c、d为一组等差等势面，电子仅受电场力的作用，可知电子在各等势面处的动能之差相等，即电子经过等势面a、b、c时的动能分别为6eV、4eV、2eV。根据能量守恒，可得 又 解得 B正确； C．电子运动的方向与等势面有夹角，将其分解为沿等势面方向和垂直等势面方向，在电场力的作用下，当垂直等势面方向的速度减为零时，沿等势面方向的速度不变，电子的动能不为零，电子运动的距离小于c、d间的距离，即电子不能运动到等势面d的位置，C错误； D．电子返回b点的电势能为 D错误。 故选B。 10．（2024·湖北·二模）太极图的含义丰富而复杂，它体现了中国古代哲学的智慧。如图所示，O为大圆的圆心，为上侧阳半圆的圆心，为下侧阴半圆的圆心，O、，在同一直线上，AB为大圆的直径且与连线垂直，C、D为关于O点对称的两点，在，两点分别固定电荷量大小相等的异种点电荷，整个空间只有、处点电荷产生的电场。下列说法正确的是（　　） A．C、D两点电势相等 B．把电子由A沿直线移到B的过程中，电子的电势能先增加后减小 C．把质子由A沿直线移到B的过程中，质子所受电场力先增加后减小 D．将一电子（不计重力）从A点由静止释放，电子可以沿直线在AB间做往返运动 【答案】C 【详解】A．在，两点分别固定电荷量大小相等的异种点电荷，设处为正点电荷，处为负点电荷，由于C点靠近正点电荷，D点靠近负点电荷，则C点电势高于D点电势，故A错误； B．AB为等量异种电荷连线的中垂线，根据等量异种电荷电势分布特点可知，中垂线为一等势线，所以把电子由A沿直线移到B的过程中，电子的电势能保持不变，故B错误； C．根据等量异种电荷中垂线电场分布特点可知，O点为中垂线上场强最大的点，则把质子由A沿直线移到B的过程中，场强先变大后变小，质子所受电场力先增加后减小，故C正确； D．由于根据等量异种电荷中垂线上的场强方向与中垂线垂直，所以将一电子（不计重力）从A点由静止释放，在A处受到的电场力与AB直线垂直，电子不可能沿直线在AB间做往返运动，故D错误。 故选C。 二、多选题 11．（2024·湖北·一模）如图所示，将磁流体发电机和电容器用导线连接。磁流体发电机板间有方向垂直于纸面向里的匀强磁场，从磁场左侧水平喷入大量速度为的等离子体。有一带电粒子从电容器的中轴线上以速度射入电容器，恰好从下极板边缘射出电容器，不计等离子体和带电粒子的重力，下列说法正确的是（　　） A．该带电粒子带负电 B．只减小带电粒子的入射速度，带电粒子将打在电容器的下极板上 C．只增大等离子体的入射速度，带电粒子将打在电容器的下极板上 D．只改变单个等离子体的电量，带电粒子不能从下极板边缘射出 【答案】BC 【详解】A．对磁流体发电机分析，上极板带正电，在电容器中形成向下的电场，对油滴受力分析可知，油滴受到向下的电场力，故该带电粒子带正电，故A错误； BCD．设等离子体带电荷量为q1，磁流体发电机两极板间的距离为，由磁流体发电机可得 两板间的电势差为 设带电粒子的电荷量为，电容器两极板间的距离为，在电容器中对带电粒子，根据牛顿第二定律 带电粒子在电容器中做类平抛运动，设电容器极板长为L，则运动时间为 偏移量为 以上各式联立，解得 所以，只减小带电粒子的入射速度v2，则带电粒子的偏移量变大，带电粒子将打在电容器的下极板上；只增大等离子体的入射速度v1，则带电粒子的偏移量变大，带电粒子将打在电容器的下极板上；带电粒子的偏移量与单个等离子体的电量无关，带电粒子恰好从下极板边缘射出电容器，故BC正确，D错误。 故选BC。 12．（2024·湖北·三模）如图所示，O点下方用等长的绝缘细线悬挂两带电小球A、B，稳定后A、B小球等高。在A、B两球中间悬挂带点小球C，待再次稳定后，悬挂小球C的细线沿竖直方向，A、B小球再次等高。则下列说法正确的是（　　） A．A、B质量一定相等 B．A、B所带电荷量一定相等 C．A、C质量一定相等 D．A、C所带电荷量一定相等 【答案】AB 【详解】只有两个小球时，由两球库仑力相等且两小球等高，可知两细线与竖直方向夹角相等，根据受力平衡可知 可知两球质量一定相等；放入C球时，对C进行受力分析，由对称性可知A、B对C的库仑力大小相等，则有 可知A、B所带电荷量一定相等；而A与C的质量和电荷量无确定关系。 故选AB。 13．（2024·湖北武汉·一模）如图所示，直线OA与y轴的夹角，在此角范围内有沿y轴负方向的匀强电场，一质量为m、电荷量为的粒子以速度从y轴上P点平行于x轴射入电场，粒子经电场偏转并经过OA上的Q点进入一矩形匀强磁场区域（未画出，方向垂直纸面向外），并沿x轴负方向经过O点．已知O点到Q点的距离为6l，电场强度不计粒子的重力，则（　　） A．O点到P点的距离7.2l B．粒子经过Q点时的速度 C．匀强磁场的磁感应强度大小 D．矩形磁场区域的最小面积 【答案】BD 【详解】A．从P到Q水平方向 加速度 竖直位移 解得 O点到P点的距离 选项A错误； B．粒子经过Q点时的竖直速度 则在Q点的速度 选项B正确； C．由几何关系可知 则 β=60° 则粒子从Q点射入磁场时速度方向垂直OA方向，然后沿x轴负方向经过O点，可知轨迹如图，由几何关系可知 可得 根据 可得 选项C错误； D．矩形磁场区域的最小面积 选项D正确。 故选BD。 14．（2024·湖北武汉·一模）光滑绝缘水平面上放置有距离为d的两个带电小球M、N，在此空间加一平行于M、N连线的电场强度为E的匀强电场后，M、N恰好静止，如图所示。已知静电力常量为k。下列说法正确的是（　　） A．M、N可能为同种电荷 B．M、N电荷量的绝对值相等，且为 C．交换M、N的位置，M、N仍能恰好静止 D．交换M、N的位置，M、N系统的电势能增加 【答案】BD 【详解】A．两电荷保持静止，则M为负电荷、N为正电荷，故A错误； B．根据M、N的受力平衡列式有 ， 则 故B正确； C．交换M、N的位置，M、N均受力不平衡，不可能处于静止状态，故C错误； D．交换M、N的位置，静电力对M、N均做负功（），则系统的电势能增加，故D正确。 故选BD。 15．（2024·湖北·三模）如图所示，正方形ABCD的对角线长为2a，在A、C两点分别放置电荷量为的点电荷，P为正方形ABCD外接圆上任意一点，O为外接圆的圆心，静电力常量为k，下列说法正确的是（　　） A．B、D两点的电场强度相同 B．将负电荷沿直线由B移到D的过程中，电场力先做正功后做负功 C．对角线BD连线上电场强度的最大值为 D．若两点电荷在P点的电场强度大小分别是、，则为定值 【答案】BCD 【详解】A．B、D两点的电场强度方向不同，即电场强度不同，A错误； B．点到点的电场强度方向为向下，点到点电场强度方向为向上，将负电荷沿电场线由B移到D的过程中，电场力先做正功后做负功，B正确； C．设BD连线上某一点到点的角度为，点的受力如图所示 对点进行受力分析可知 则 由此解得当时，的最大值为 C正确； D．设点到点的连线与的夹角为，则有 即 D正确。 故选BCD。 16．（2024·湖北·模拟预测）如图所示，光滑绝缘水平面上有A、B、C三个带电小球，A球质量为2m，带电量为，B、C球质量均为m，带电量均为。用长为L的三个绝缘细线连接，稳定后呈等边三角形，a、b、c为三条边的中点。已知点电荷Q周围空间的电势，r为到点电荷的距离，则下列说法正确的是（　　） A．a、c两点电场强度相同 B．a、b、c三点电势的大小关系为 C．A、B、C三个带电小球与电场组成的系统的电势能为 D．若b处剪断，则之后小球A的最大速度为 【答案】BD 【详解】A．分别做出A、B、C三个带电小球在a、c两点的电场强度如图所示 根据对称性及平行四边形定则可知a、c两点的电场强度大小相同，方向不同，故A错误 B．根据点电荷的电势公式可得 由此可得 故B正确； C．A小球的电势能 B小球的电势能 C小球的电势能 则整个系统的电势能 故C错误； D．当3个小球位置关系成一条直线时整个系统的电势能最小，动能最大，A球速度最大，此时A的电势能 B小球的电势能 C小球的电势能 此时整个系统电势能最小为 对系统，根据能量守恒有 根据动量守恒有 解得 故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 $$