14 电场力的性质、能的性质-【伯乐马】2026年高考物理一轮复习同步考练卷

十四、电场力的性质、能的性质 1.答案：C A、B两球相互排斥，则两球带同种电荷，设A、B带有电荷量为 Q,相隔一定距离，两球之间相互吸引力的大小是F=k9 第三个不带电的金属小球与A球接触后移开，第三个球与A球 的带电量都为号，第三个球与B球接触后移开，第三个球与B球 Q 2 十Q 的带电量都为 2 Q×3Q A、B两球之间的相互作用力的大小F'=k 4 81 2 8r,故选C = 2.答案：D 若qA和q的大小相等且为异种电荷，由电场强度的叠加原理可 知M点电场强度与AB连线垂直；若gA和qB的大小相等且为同 种电荷，由电场强度的叠加原理可知M点电场强度与AB连线 平行，由图可知M点电场强度方向既不与AB连线垂直也不与 AB连线平行，故qA和q的大小不可能相等，故A错误； 要使M点的电场方向如图中所示，由电 E 场叠加原理可知，点电荷A和B在M 点产生的电场强度E1、E2如图所示， 则有点电荷A带负电荷、点电荷B带正A 电荷，且有E1<E2,又点电荷A和B到M点距离相等， 由E,=k9会，E,=95,可知qA<,故BC错误； 若A和B的电荷量均变为原来的2倍，则点电荷A和B在M点 产生的电场强度E1′=2E1,E2′=2E2 则由平行四边形定则可知M点的合场强E'=2E,方向不变，故 D正确。 3.答案：D b处的电场线比c点较稀疏，所以E6<Ec,故A错误； 沿电场线方向电势降低，导体表面是等势面，所以96>9，B错 误； 选无穷远为电势零点，d点电势小于零，由Ep=qp得，负电荷在 d点的电势能为正的，故C错误； 正电荷由a点移到d点电势能降低，所以此过程中电场力做正 功，故D正确。 4.答案：B 对于图a,由于是匀强电场，设电场强度为E,则两个十g的电荷 受到的电场力为2Eg方向沿电场线向上，一个一2g的电荷受到 的电场力为2Eg方向沿电场线向向下，则图a整个系统受合力为 0: 同理分析，由于两个十q的电荷所在的场强更弱，则图b整个系 统受合力不为0。故选B。 5.答案：A 根据静电平衡可知，带正电的金属球的电荷均匀分布在球的外表 面，球的内部场强处处为零，整个金属球为等势体： 金属球外部离金属球越远场强越小，电势越低， 则有E6>Ea>E.=Ea,9:=9a>96>9a,故选A。 6.答案：C 由电势能的表达式E。=g得，负点电荷向右移动此电荷，电势 能为负值并且逐渐增大，故选C。 7.答案：C 匀强电场中任意两点间的中点电势等于这两点 的平均值，可知ac中点d的电势与b点相同，bd 的连线为该匀强电场的等势面 电场线垂直于等势面且由高电势指向低电势，故 b 电场线沿ac方向且由a指向c,C正确。 8.答案：ACD 根据电场强度叠加原理，点1和点2的场强都为零，场强相同，A 正确； 根据电场强度叠加原理，点3和点4的场强大小相同，方向相反， 场强一定不同，B错误； 根据微元法和等效法，点3和点4可看作等量异种电荷中垂线上 的点，电势都跟无穷远处电势相同，C正确； 根据微元法和等效法，点5和点6可看作等量异种电荷中垂线上 的点，电势都跟无穷远处电势相同，D正确。 9.答案：CD 带电粒子的电性和电场力做功的正负均未知，所以各等势面的电 势高低未知，电场线的方向未知，AB错误； 因为c和c'在同一个等势面上，电势差U=0,根据电场力做功W =gU可知电场力对带电粒子做功为0，C正确； 根据题意可得a、c两点的电势差与a'、c'两点之间的电势差相 等，根据电场力做功W=qU可知Wc=Wa,D正确。 10.答案：AD 2026年伯乐马一轮复习同步考练·物理答案·第1页 小球能在Q点静止，由平衡条件得，如 c0s45°×4=mg, (2R) 解得m= √2kq gR2 小球从E运动到F的过程，由动能定理得mgh十qUr=0, √2kgh 联立解得UF= gR2 11.(1)D (2)增大 (3)mg tan 解析： (1)题中采用的是控制变量法，保证电荷量不变改变距离， 或者保证距离不变改变电荷量。 (2)离得越远角度越小，说明库仑力越小，故库仑力会随着 距离的减小而增大。 F=Tsin0 (3)对小球列平衡方程，则有 Tcos0=mg 可解得F=mg tand 12.(1)由U=W得： W1=20V UAB UAC W2二40V 又UAB=9A一PB UAc=9A一9C 其中：9A=0, 所以可得：9B=-20V c=-40V (2)设D点是A、C连线的中点，则由匀强电场的性质可知： UAo=2Uc=20V可得：D=9B=-20V 所以B、D连线就是匀强电场中的一个等势面，如图所示。 由于AD=2AC=4m,AB=5m,∠BAC=37,所以可得： ∠ADB=90°，故电场强度的方向由A指向C,如图所示。 电场强度的大小为：E= Uac=5V/m L> 13.(1)电子在B点受到的库仑力大小为F= kQq kQe r2 r 电子在该处的加速度为a= F kQe m mri (2)电子由A点运动到B点，由动能定理得： -eU-2mv- 1 2m, 解得：vw /2+2e0 名 14.(1)带电小颗粒从O到P,由动能定理有qUop=Ep-E。① 由①式得Uop=-300V② (2)带电小颗粒从O到Q,由动能定理有 qUa-mgya=EQ-E。③ 由③式得Uoo=0,O点与Q点电势相等 如图， Ay/m x/m 由几何关系得P点到OQ连线的距离d=0.4m④ 根据匀强电场中场强与电势差关系得E= m=750V/m同 d 电场方向与OQ连线垂直，沿左上方与y轴正方向夹角为53°。 1成.(1)由几何关系可得L 3, 由A球受力平衡：F2=k Q9=2Fc0s30°，其中F=k √3 所以g=3Q,由F:的方向可知g带负电。 (2)对A球受力分析，F合=2F2一F1= √3kQ2 L21 由牛顿第二定律得：a=F金=5Q m mI2 (3)旋转时，A受的合力提供向心力56Q 02 kQ 解得：v= Lm 2026年伯乐马一轮复习同步考练·物理答案·第2页物理一轮复习同步考练（十四） 电场力的性质、能的性质 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每 小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1.如图所示，完全相同的两个金属球A、B带有相等的电荷 量，相隔一定距离，两球之间斥力大小是F。今让第三个完 全相同的不带电的金属小球C先后与A、B两球接触后移 开。这时，A、B两球之间的相互作用力的大小是 C.3 8 D. 2.两个点电荷A和B的电荷量分别为qA和qB,M是点电荷连 线中垂线上的某点，其电场方向如图所示，下列说法正确的 是 E B A.qA和qB的大小可能相等 B.A和B为同种电荷，且qA>qB C.A和B为异种电荷，且qA>qB D.若A和B的电荷量均变为原来的2倍，则M点的电场方 向不变 3.两个不规则带电导体间的电场线分布如图所示，已知导体附 近的电场线均与导体表面垂直，a、b、c、d为电场中几个 点，并且Q、d为紧靠导体表面的两点，选无穷远为电势零 点，则 A.场强大小关系有E>E。 B.电势大小关系有p6<p C.将一负电荷放在d点时其电势能为负值 D.将一正电荷由a点移到d点的过程中电场力做正功 4.如图所示，α为匀强电场，b为非匀强电场，三个电荷用轻 棒连接为正三角形，则整个系统受合力的情况是 +q b A.a为0，b为0 B.a为0，b不为0 C.a不为0，b为0 D.a不为0，b不为0 5.如图所示为一带正电的金属球，a、b、 c、d为过圆心O的同一直线上的点。 则 A.a点电势比b点的低 b B.a点场强比b点的大 a C.c点电势比d点的低 D.c点场强比d点的大 6.空间中有一电场，电势分布如图所示，现放” 人一个负点电荷，随后向右移动此电荷，下 列电荷电势能随位置变化的图像正确的是 AEp AEp D 7.如图，在与纸面平行的匀强电场中有a、b、c三点，其电势 分别为6V、4V、2V;a、b、c分别位于纸面内一等边三角 形的顶点上。下列图中箭头表示a点电场的方向，则正确的 是 6V b 4V 2V 2026年伯乐马一轮复习同步考练（十四）·物理·第1页（共2页） 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每 小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对 的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8.如图所示，粗细均匀的圆形绝缘环位 Ay 5中 于空间直角坐标系中的xOy平面内， 其几何中心与坐标原点O重合。处于 每个象限的圆环都均匀带有相同电 量的电荷，电性如图所示。点1、2、 3、4、5、6分别位于之、x、y轴上， 它们与原点间距相同，以下说法正确的是 A.点1、点2处的场强一定相同 B.点3、点4处的场强一定相同 C.点3、点4处的电势一定相等 D.点5、点6处的电势一定相等 9.如图所示，虚线表示某电场中的三个等势面，a、a'、b、b'、 c、c'为分布在等势面上的点。一带电粒子从a点运动到c点 的过程中电场力做功为Wc,从a'点运动到c'点的过程中电 场力做功为W。‘c‘。下列说法正确的是 A.c点的电场方向一定指向b点 B.a'点电势一定比c'点电势高 C.带电粒子从c点运动到c'点，电场力做功为0 D.Wcl=W. 10.如图，水平圆的半径为R,两直径AB和CD垂直，O为圆 心，OP是过圆心的竖直线。圆上A、B、C、D四点处各 分布着四个带电量均为g的正电荷，把一个带电量也为g的 带正电的小球（看作点电荷）放在OP上的Q点，小球刚 好能静止，Q点到圆心O的距离也为R。现把此小球从Q 点上方的E点静止释放，小球能运动到Q点下方的最低点 F(E、F点未画出)。已知E、F两点间的距离为h,静电 力常量为k,重力加速度为g。则 A.小球的质量为2g gR2 kq2 +0 B.小球的质量为 R9 C.E、F两点间的电势差为Ehgh R2 C+g D.E、F两点间的电势差为一 √2kqh R2 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11.(6分) 某物理兴趣小组利用图示装置来探究影响电荷间的静电力 的因素。图甲中，A是一个带正电的物体，系在绝缘丝线上的 带正电的小球会在静电力的作用下发生偏离，静电力的大小可 以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。他们分别进行了以 下操作。 AO B 绝缘手柄 图甲 图乙 步骤一：把系在丝线上的带电量不变的小球先后挂在横杆 上的P,,P2,P3等位置，比较小球在不同位置所受带电物体 的静电力的大小。 步骤二：使小球处于同一位置，增大（或减小）小球所带 电荷量，比较小球所受的静电力的大小。 (1)图甲中实验采用的方法是 A.理想实验法 B.等效替代法 C.微小量放大法 D.控制变量法 (2)图甲实验表明，电荷之间的静电力随着电荷量的增大 而增大，随着距离的减小而 (填“增大”“减小”或 “不变”)。 (3)如图乙，当小球B静止时，两球球心恰好在同一水平 面上，细线与竖直方向的夹角为0，若小球B的质量为m,重 力加速度为g,则库仑力F与夹角0之间的关系式F= 12.(10分) 如图所示，在匀强电场中有A、B、C三点，已知A、B 两点间的距离为L1=5m,A、C两点间的距离为L2=8m, ∠BAC=37°，且匀强电场方向平行AB、AC直线所在的平面。 现把一个电荷量q=4×109C的正点电荷放在匀强电场中，当 点电荷q由A点移到B点时电场力做功W,=8X108J,当点电 荷q由A点移到C点时电场力做功W2=1.6×10J。若取A 点电势为零，求： (1)B、C两点电势各为多少？ (2)匀强电场的电场强度大小和方向。 437一B 13.(10分) 如图，A、B两点所在的圆半径分别为r1和r2,这两个圆 为同心圆，圆心处有一带电为十Q的点电荷，内外圆间的电势 差为U,一电子仅在电场力作用下由A运动到B,电子经过B 点时速度为o,若电子质量为m,带电荷量为e,求： (1)电子经过B点时的加速度大小： (2)电子在A点时的速度大小0。 2026年伯乐马一轮复习同步考练（十四）·物理·第2页（共2页） 14.(13分) 如图，直角坐标系xOy的y轴竖直向上，在整个空间区域 内存在平行于xOy平面的匀强电场。现有一带正电的小颗粒， 电荷量g=2×10-7C,质量m=1.5×10-5kg,从坐标原点O射 出，射出时的初动能E。=1×10-4J。小颗粒先后经过 P(0.5,0)、Q(0.3,0.4)两点，经过P点时动能为0.4E。, 经过Q点时动能也为0.4E。。重力加速度大小g取10m/s2。求： (1)O、P两点间的电势差Um; (2)匀强电场的场强E的大小和方向。 ●0 0 x/m 15.(15分) 三个带电荷量均为Q(正电)的小球A、B、C质量均为 ,放在水平光滑绝缘的桌面上，分别位于等边三角形的三个顶 点，其边长为L,如图所示，求： (1)在三角形的中心O点应放置什么性质的电荷，才能使 三个带电小球都处于静止状态？其电荷量是多少？ (2)若中心电荷带电荷量在(1)问基础上加倍，仍保持三 个小球相对距离不变，三个带电小球将加速运动，求其此时加 速度大小； (3)若中心电荷带电荷量在(1)问基础上加倍后，仍保持 三个小球相对距离不变，可让它们绕中心电荷同时旋转，求其 此时旋转的线速度大小。 B