专题01 库仑定律 电场强度(期末真题汇编,安徽专用)高二物理上学期
2025-11-11
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内容正文:
专题01 库仑定律 电场强度
4大高频考点概览
考点01 库仑定律
考点02 电场强度 电场线
考点03 电势 电势差
考点04 等势面 电势能
考点05 电容器 电容
地 城
考点01
库仑定律
1.(24-25高二上·安徽十校·期末)如图,在三角形三个顶点和c处分别固定三个点电荷,其中处点电荷所受库仑力的合力的方向平行于的连线。设处点电荷所带电荷量的比值的绝对值为k,则( )
A.处的点电荷同号, B.处的点电荷异号,
C.处的点电荷同号, D.处的点电荷异号,
【答案】B
【详解】根据同种电荷相斥,异种电荷相吸,且c处电荷所受库仑力的合力的方向平行于,可知,处的电荷异号,对c处电荷受力分析,如下图所示
或
因,,由于力的矢量三角形和相似,则有
根据库仑定律有,
联立上述各式解得
故选B。
2.(24-25高二上·安徽亳州·期末)如图所示,质量为m的带正电小球P用长为l的绝缘细线悬挂于O点,带正电小球Q固定在O点正下方绝缘柱上,OQ的间距为1.6l,当小球P平衡时,悬线与竖直方向夹角。两带电小球带电量相同且均可视为点电荷,重力加速度为g,静电力常量为k,。小球P的带电量为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】小球P的受力分析如下图所示
由比例关系可知F与竖直方向的夹角为
可知
则,,
解得
故选B。
3.(24-25高二上·安徽黄山·期末)两个分别带有电荷量-2Q和+6Q的相同金属小球(均可视为点电荷)固定在间距为r的两处,它们之间库仑力的大小为F,现将两球接触后再放回原处,则两球间库仑力的大小变为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】根据库仑定律有
两球接触后再放回原处,小球所带电荷量
根据库仑定律有
解得
故选D。
4.(25-26高二上·安徽县中联盟大联考)如图所示,A、B、C是三个相同金属球(可视为质点),分别位于直角三角形的三个顶点,其中,。已知长度为,A球带电量为,B球和C球均不带电,静电力常量为。现将C球先后与A、B接触后放回原处,则B球所受静电力大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】将C球先后与A、B球接触后,A、B、C带电荷量分别为+2Q、+Q、+Q,对B球受力分析可得B球所受A球的静电力大小为
方向沿AB方向;B球所受C球的静电力大小为
方向沿CB方向;由几何关系可知B球所受静电力大小为
故选A。
5.(23-24高二上·安徽芜湖·期末)如图所示,、是可视为点电荷的两个带正电的小球,电荷量都为。用长为绝缘轻绳悬挂在同一点,静止时相距10cm,,则两球的库仑力大小为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】根据库仑定律可得两球的库仑力大小为
故选D。
6.(24-25高二上·安徽合肥第六中学·期末)在真空中的x轴上的原点和处分别固定一个点电荷、,在如处由静止释放一个正点电荷q,点电荷q只受电场力作用沿x轴正方向运动,经处速度最大。则下列说法中正确的是( )
A.点电荷可能是负电荷
B.点电荷一定是正电荷
C.点电荷、所带电荷量的绝对值之比为
D.沿x轴正向从原点到电势逐渐降低
【答案】B
【详解】ABC.正点电荷q经处速度最大,则可知处电场为0,则有
解得
又由于静止释放的点电荷q只受电场力作用沿x轴正方向运动,则点电荷一定是正电荷,点电荷一定是负电荷,故AC错误,B正确;
D.从原点到,电场向左,由于沿着电场线电势逐渐降低,则沿x轴正向从原点到电势逐渐升高,故D错误;
故选B。
7.(24-25高二上·安徽亳州·期末)如图所示,一条直线上有A、B、C三点,,D点为过B点且垂直于AB直线上的一点,AD与AB夹角为。在B点固定一个电荷量为Q的负点电荷,再在A点固定一个点电荷,使C点的电场强度为0。已知静电力常量为k,则下列说法正确的是( )
A.在A点固定的电荷为负电荷
B.在A点固定的电荷带电量为2Q
C.D点的电场强度大小为
D.D点的电场强度方向水平向右
【答案】C
【详解】A.A点的点电荷与B点的负电荷在C点产生的场强大小相等,方向相反,因此A点的电荷为正电荷,A错误;
B.根据
可得在A点固定的电荷带电量为,B错误;
CD.由于,A点的点电荷在D点产生的电场强度大小均为
B点电荷在D点产生的电场强度大小为
夹角为,如图
因此D点的电场强度大小为,方向指向C点,C正确,D错误。
故选C。
8.(24-25高二上·安徽合肥第六中学·期末)如图所示,两个点电荷所带电荷量分别为和,固定在直角三角形的A、B两点,其中。若长度为,则点电场强度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】两个点电荷在点产生的电场强度的方向如图所示
由题可知,
由于夹角为,由平行四边形定则可知点电场强度大小为
故选A。
地 城
考点02
电场强度 电场线
1.(24-25高二上·安徽鼎尖名校·期末)如图甲所示,在x轴上有一个点电荷图中未画出,A为x轴上一点。放在A点的试探电荷受到的静电力与其所带电荷量的关系如图乙所示。以x轴的正方向为静电力的正方向,则( )
A.A点电场方向沿x轴正方向 B.点电荷Q一定为正电荷
C.点电荷Q在A点右侧 D.A点的电场强度大小为
【答案】D
【详解】ABC.由图乙,负检验电荷放在A点,所受电场力方向沿x正方向,说明A点电场方向沿x轴负方向,点电荷Q为可能是负电荷,且放在A的左侧;也可能是正电荷,放在A的右侧,故ABC错误;
D.由图乙)图线斜率表示场强,可以知道A点场强大小为
故D正确。
故选D。
2.(24-25高二上·安徽阜阳临泉县第一中学·期末)如图所示,纸面内等边三角形的三个顶点分别固定点电荷a、b、c,带电荷量分别为、和。O为三角形的中心,M、N分别为ab、bc的中点,下列判断正确的是( )
A.M点场强小于N点场强
B.O点电场强度和N点电场强度方向相同
C.M点电势低于N点电势
D.电荷c受到的电场力方向平行于ON
【答案】B
【详解】A.N点场强即为a点电荷在N点的电场,设三角形边长为L,则N点电场为
M点场强为
故A错误;
B.O点电场强度是三个点电荷的矢量和,其中bc在O点的合场强由O指向N,再与a点产生的电场叠加可知,O点合场强由O指向N,N点电场强度方向即为a点电荷在N点的电场,方向由O指向N,则O点电场强度和N点电场强度方向相同,故B正确;
C.沿着电场线方向,电势逐渐降低,结合等量异种电荷电势分布可知,故C错误;
D.a、b在c点的电场方向水平向右,则电荷c受到的电场力方向水平向左,故D错误;
故选B。
3.(24-25高二上·安徽黄山·期末)如图所示,A、B两点各放有带电荷量为Q的正点电荷,A、B两点相距为。在A、B两点连线的中垂面上C点处,有一质量为m带电荷量为的粒子刚好可以绕O点做匀速圆周运动,C距A、B中点O的距离为L,粒子重力忽略不计。则下列说法正确的是( )
A.粒子在C处受到的电场力为
B.若C点距O点距离增大时,粒子在中垂面上仍绕O点做匀速圆周运动,则粒子的速率v增大
C.点电荷A、B在C处产生的电场强度方向从C指向O
D.粒子在C处绕O做匀速圆周运动的速率为
【答案】D
【详解】A.由几何关系可知A、C和B、C两点相距为
则粒子在C处受到的电场力为
故A错误;
B.如图设当A、C连线与x轴的夹角为
根据牛顿第二定律
整理可得
设,对求导有
令可得
即当时有最大值,此时,所以粒子速率先增大后减小,故B错误;
C.负电荷所受电场力反方向为电场强度方向,所以点电荷A、B在C处产生的电场强度方向从O指向C,故C错误;
D.由牛顿第二定律有
结合A选项可得粒子在C处绕O做匀速圆周运动的速率为
故D正确。
故选D。
4.(25-26高二上·安徽县中联盟大联考)如图所示是某一电场的电场线,下列说法正确的是( )
A.电场线是实际存在的
B.点的电势大于点的电势
C.点的电场强度小于点的电场强度
D.电子在点仅受电场力由静止释放,它将沿电场线运动到点
【答案】B
【详解】A.电场线是为了形象地描述电场人为引入的,电场线实际上不存在,故A错误;
B.顺着电场线电势逐渐降低,故点的电势大于点的电势,故B正确;
C.电场线的疏密程度表示电场的强弱,故点的电场强度大于点的电场强度,故C错误;
D.电场线是弯曲的,则电场力方向改变,将电子在点仅受电场力由静止释放,它不会沿电场线运动到点,故D错误。
故选B。
5.(23-24高二上·安徽宣城·期末)如图,在正方体中abcd面的对角线ac的中点放一电荷量为的点电荷,在面的对角线的中点放另一电荷量为的点电荷,下列说法正确的是( )
A.a点的电势等于点的电势
B.b点的电场强度与点的电场强度相同
C.正方体中心处场强为0
D.负的试探电荷沿棱从b到电场力一直做负功
【答案】B
【详解】A.由于点靠近正电荷,a点靠近负电荷,所以a点的电势小于点的电势,故A错误;
B.作出b点的电场强度与点的电场强度如图所示
由点电荷电场强度公式及几何关系可知,与相同,与相同,所以b点的电场强度与点的电场强度相同,故B正确;
C.两等量异种电荷连线的中点即为正方体中心,则正方体中心处场强不为0,故C错误;
D.负的试探电荷沿棱从b到,电场力一直做正功,故D错误。
故选B。
6.(24-25高二上·安徽鼎尖名校·期末)如图甲所示,空间存在平行纸面的匀强电场,但电场方向未知。现在纸面上建立直角坐标系xOy,用仪器沿Ox、Oy两个方向探测该静电场的各点电势,得到电势与横、纵坐标的函数关系如图乙、丙所示。下列关于该电场的说法正确的是( )
A.电场强度的大小为
B.电场强度的大小为
C.电场强度的方向与轴成角斜向右上方
D.沿轴方向是电势降低最快的方向
【答案】A
【详解】AB.图像的斜率表示该方向上的场强大小,根据图像可知,
则匀强电场的电场强度为
故A正确,B错误;
C.沿着电场线方向电势降低,结合图像可知x轴方向分场强沿x轴负方向,y轴方向分场强沿y轴负方向,令电场强度方向与x轴负方向夹角为,合场强指向第三象限,则有
解得
则电场强度的方向与轴夹角
故C错误;
D.沿电场线方向是电势降低最快的方向,根据前面分析可知电场方向不是沿的方向,故沿方向不是电势降低最快的方向,故D错误。
故选A。
7.(23-24高二上·安徽宣城·期末)如图,虚线表示电场中的三条等势面,相邻等势面间电势差相等,实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、Q是这条轨迹上的两点。由此可知( )
A.P点的电势低于Q点的电势
B.带电粒子在P点的加速度小于在Q点的加速度
C.带电粒子在P点时的电势能小于在Q点时的电势能
D.带电粒子一定是从P点运动到Q点
【答案】A
【详解】A.电场所受电场力指向轨迹内侧,由于电荷带负电,因此电场线指向左上方,沿电场线方向电势降低,故P的等势面电势较低,Q的等势面电势最高,故A正确;
B.由于相邻等势面之间的电势差相同,等势面越密集的地方电场线越密集,电场强度越大,故P点电场强度较大,电场力较大,加速度较大,故B错误;
C.P的等势面电势较低,Q的等势面电势最高,负电荷在电势低的地方电势能较大,则带电粒子在P点时的电势能大于在Q点时的电势能,故C错误;
D.根据题意无法判断带电粒子是从P点运动到Q点还是Q点运动到P点,故D错误。
故选A。
8.(25-26高二上·安徽庐巢联盟)如图所示是等量异种点电荷形成的电场中的一些点;是电荷连线的中点,、是连线中垂线上相对对称的两点,、和、也相对对称。则下列说法中正确的是( )
A.、两点电场强度不同
B.将一电子从点沿直线移到点,电势能一直增大
C.、、三点,点电场强度最大
D.电子从点向点运动所受静电力逐渐增大
【答案】B
【详解】A.由对称性可知,、两点电场强度大小和方向都相同,A错误;
B.将一电子从点沿直线移到点,电场力做负功,则电势能一直增大,B正确;
C.、、三点,点电场强度最小,C错误;
D.E、、F三点中O点场强最大,电子从点向点运动所受静电力先增大后减小,D错误。
故选B。
9.(25-26高二上·安徽A10联盟·联考)如图,在真空中有两个带等量正电的点电荷,分别置于M、N两点,O是它们连线的中点,a、b两点在M、N连线上关于O点对称,c、d两点在M、N连线的中垂线上关于O点对称。下列说法正确的是( )
A.a、b两点的电势相等 B.c、d两点的电场强度相同
C.c、d、O三点中,O点电势最低 D.同一负点电荷的加速度在O点大于c点
【答案】A
【详解】A.等量同种点电荷连线上的两对称点a和b,电势相等,故A正确;
B.c、d两点是中垂线上的两对称点,电场强度的大小相等,方向相反,所以电场强度不同,故B错误;
C.根据等量同种点电荷电场分布特点,可知c、d、O三点的电势大小关系为,故C错误;
D.根据电场的叠加可知,O点的电场强度为0,而c点的场强不为零,可知同一负点电荷在O点的加速度小于在c点的加速度,故D错误。
故选A。
10.(25-26高二上·安徽A10联盟·联考)某静电场中的电场线如图所示,带电粒子仅受电场力作用,从a点经b点运动到c点,其运动轨迹如图中虚线所示。下列说法正确的是( )
A.图中b点的电场强度为零 B.带电粒子受到的电场力是恒力
C.图中a点的电场强度小于c点的电场强度 D.粒子在b点的加速度大于在c点的加速度
【答案】D
【详解】A.电场线的疏密程度表示电场的强弱,图中b点位置虽然没有画电场线,但其所在空间区域的电场线分布仍然能够反映一定的疏密程度,可知该点的电场强度不为0,A错误;
B.电场线不平行,该电场不是匀强电场,粒子受到的电场力不是恒力,B错误;
C D.电场线的疏密程度能够表示电场的强弱,电场线越密集的位置电场强度越大,电场线越稀疏的地方,电场强度越小,则图中a点的电场强度大于c点的电场强度,b点的电场强度大于c点的电场强度,粒子在b点的电场力大于在c点的电场力,粒子在b点的加速度大于在c点的加速度,C错误;D正确。
故选D。
11.(25-26高二上·安徽亳州蒙城县实验永兴中学)如图所示,等量的异种电荷放置在正四面体顶点A、C处,O点为底面BCD的中心。则( )
A.四面体的四个顶点中,B点电势最低 B.O点电势高于D点电势
C.O、D、B三点电势相等 D.B点电场强度等于D点的电场强度
【答案】D
【详解】A.根据等量异种电荷的等势面分布规律,可知正电荷周围的电势为正,负电荷周围的电势为负,因A处放置的是正电荷,故A处的电势最高;C处放置的是负电荷,故C处电势最低,故A错误;
B.由图可知,D点到A处的正电荷的距离比O点到A处的正电荷的距离更近,故D点的电势比O点电势更高,故B错误;
C.根据等量异种电荷的电场线可知,过AC的中点E做垂直于AC的平面,如图所示
可知三角形BED所在的平面为该电场其中一个电势为零的等势面,故B、D两点的电势相等,且高于O点的电势,故C错误;
D.由C项,可知三角形BED所在的平面为该电场其中一个电势为零的等势面,且B点、D点到A处正电荷和C处负电荷的距离都相等,根据等量异种电荷电场的分布规律,可知B点和D点的合电场强度大小相等,方向相同,即都平行于AC方向,由A指向C的一侧,故B点电场强度等于D点的电场强度,故D正确。
故选D。
11.(25-26高二上·安徽A10联盟)如图,一匀强电场的方向平行于平面直角坐标系xOy,平面内有a、b、c三点,其中O、a、c三点的电势分别为1V、10V、13V。已知电子的电荷量大小为e。下列说法正确的是( )
A.b点的电势为23V
B.电场强度的大小为5V/cm
C.将一个电子置于处,电子的电势能为7eV
D.将一个电子从a点移至b点,静电力做功为12eV
【答案】D
【详解】A.在匀强电场中,平行等距的两线段电势差相等,故
解得,故A错误;
B.将电场强度分解为水平和竖直,x轴方向
沿y轴方向
则合电场强度,故B错误;
C.处的电势为7V,电子在处的电势能,故C错误;
D.电子在a点电势能,电子在b点电势能,电子从a点运动到b点的过程中,静电力做功,故D正确。
故选D。
地 城
考点03
电势 电势差
1.(25-26高二上·安徽县中联盟大联考·月考)如图所示,空间中有平行于正六边形的匀强电场,正六边形中心为,边长为.将电荷量为的点电荷从点移动到点,电场力做了的功,再从点移动到点,电场力又做了的功.选点为电势能零点,下列说法正确的是( )
A.点电势为
B.点的电势为
C.两点间的电势差
D.匀强电场的电场强度大小为,方向由指向
【答案】B
【详解】A.从点移动到点,根据电场力做功与电势差的关系可知
可得
其中,
所以点电势为,故A错误;
BC.两点间的电势差为
解得
则点的电势为,故B正确,C错误;
D.如图所示
将PM四等分,分析可知Q点电势为零,则NQ为等势面,故电场方向由P指向M,匀强电场的电场强度大小为,故D错误。
故选B。
2.(24-25高二上·安徽芜湖·期末)在某电场中,将电荷量的正电荷从点移到点,克服静电力做功,则、两点间的电势差为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】、两点间的电势差
故选C。
3.(24-25高二上·安徽亳州·期末)如图所示,长、宽、高分别为a、b、c的长方体导体,若电流沿AB方向时测得导体的电阻为,电流沿CD方向时测得导体的电阻为。在AB和CD两端分别加大小相同的电压时,电流分别为、,自由电子定向移动的速率分别为、,导体内部电场强度大小分别为、,下列选项中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】A.设导体的电阻率为,单位体积内的自由电荷数为n,每个电荷所带电荷量为q,则有,
可得
故A正确;
B.根据欧姆定律
可得
故B错误;
C.根据电流的微观表达式
可得,
则有
故C错误;
D.根据
可得,
则有
故D错误。
故选A。
4.(24-25高二上·安徽芜湖·期末)在坐标平面内有方向平行于该平面的匀强电场,四点坐标如图所示,已知、、三点电势分别为、、,下列说法正确的是( )
A.坐标原点的电势为
B.点的电势为
C.匀强电场的电场强度大小为
D.匀强电场方向沿轴正方向
【答案】C
【详解】A.根据
解得坐标原点的电势为
选项A错误;
B.根据
可得点的电势为
选项B错误;
CD.则y轴为等势面,匀强电场方向沿轴负方向,匀强电场的电场强度大小为
选项C正确,D错误。
故选C。
5.(24-25高二上·安徽合肥普通高中六校联盟·期末)为使同学们能更好地学习,探索浩瀚的物理世界,教材中设计了问题、实验、演示、科学方法等栏目。在《必修三》“科学方法”栏目中介绍了用物理量之比定义新物理量,它是物理学中一种常用方法。以下物理量表达式中属于用物理量之比定义电场强度的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】A.该式为电场强度的定义式,属于比值定义法定义的物理量,电场强度与放入电场中的电荷无关,反映电场本身的性质,故A正确;
B.该式为点电荷形成的电场的电场强度的决定式,不是比值法定义的物理量,故B错误;
C.该式为匀强电场中电势差与电场强度的关系式,不是电场强度的定义式,故C错误;
D.该式为匀强电场中电场力做功与电场强度的表达式,不是电场强度的定义式,故D错误。
故选A。
6.(24-25高二上·安徽宣城·期末)某静电场在x轴上的电场强度E随x的变化关系如图所示,x轴正方向为电场强度正方向,带正电的点电荷在外力作用下沿x轴运动,则点电荷( )
A.在和处电势能相等 B.由运动到的过程中电势能增大
C.由运动到的过程中电场力一直减小 D.在处电势能最大
【答案】B
【详解】A.由图像可知,处右侧的电场强度方向沿x轴负方向,根据沿电场方向电势降低可知,处电势低于处电势,根据
可知带正电的点电荷在处势能比在处势能小,故A错误;
B.由于处右侧的电场强度方向沿x轴负方向,可知带正电的点电荷由运动到的过程中,电场力做负功,电势能增大,故B正确;
C.由图像可知,点电荷由运动到的过程中,场强先变大后变小,则电场力先变大后变小,故C错误;
D.由于处右侧的电场强度方向沿x轴负方向,根据沿电场方向电势降低可知,处的电势不是最大,所以带正电的点电荷在处电势能不是最大,故D错误。
故选B。
7.(24-25高二上·安徽鼎尖名校·期末)如图甲所示,空间存在平行纸面沿轴方向的匀强电场,用仪器沿轴方向探测该静电场的各点电势,得到电势与横坐标的函数关系如图乙所示。已知为轴上的一点,的距离为,电子电量绝对值为,下列有关说法正确的是( )
A.电场强度的方向沿轴
B.电场强度的大小为
C.电子在点的电势能为
D.将电子从点移到点,电场力做负功
【答案】C
【详解】A.由图乙可知,沿着x轴正方向电势逐渐升高,根据顺着电场线方向电势逐渐降低可知,电场现方向沿着x负轴方向,故A错误;
B.根据
由图乙可知,故B错误;
C.由
可得
解得,故C正确;
D.M点电势低于O点电势,电子带负电,电子由M点移到O点,电势能降低,所以电场力做正功,故D错误。
故选C。
地 城
考点04
等势面 电势能
1.(24-25高二上·安徽黄山·期末)防疫口罩中使用的熔喷布经驻极处理后,可增加静电吸附功能。驻极处理如图所示,针状电极与平板金属电极分别接高压直流电源的正、负极,针尖附近的空气被电离后,带电粒子在电场力(不计重力)作用下运动,熔喷布捕获带电粒子带上静电,熔喷布带电后对电场的影响忽略不计。下列说法正确的是( )
A.沿图中虚线向熔喷布运动的带电粒子,电势能不断增加
B.熔喷布上表面因捕获带电粒子而带负电
C.沿图中虚线向熔喷布运动的带电粒子,加速度逐渐减小
D.图中虚线上的、、三点,电势分别为、、,且,则
【答案】C
【详解】AB.带正电的粒子沿图中虚线向熔喷布运动,电场力对其做正功,则粒子的电势能不断减小,熔喷布上表面因捕获带电粒子而带正电,选项AB错误;
C.针状电极附近的电场线最密集,场强最大,则沿图中虚线向熔喷布运动的带电粒子,受电场力逐渐减小,则加速度逐渐减小,选项C正确;
D.图中虚线上的、、三点,因ab之间的场强大于bc之间的场强,则
即
即电势分别为
则
选项D错误。
故选C。
2.(24-25高二上·安徽黄山·期末)某条电场线是一条直线,沿电场线方向依次有O、A、B、C四个点,相邻两点间距离均为d=0.1m,以O点为坐标原点,沿电场线方向建立x轴,该电场线上各点电场强度E随x的变化规律如图所示,E0=2V/m。一个带电量为1C的正电粒子,从O点由静止释放,仅受电场力作用。则下列说法正确的是( )
A.粒子从O到A做匀加速直线运动
B.粒子运动到B点时动能为0.3J
C.粒子在OA段电势能减少量等于BC段电势能减少量
D.若O点的电势为零,则A点的电势为0.1V
【答案】B
【详解】A.从O到A场强变大,则粒子受电场力变大,加速度变大,则粒子从O到A做加速度变大的非匀加速直线运动,选项A错误;
B.图像与坐标轴围成的面积等于电势差,则从O到B由动能定理
即粒子运动到B点时动能为0.3J,选项B正确;
C.由图像可知OA段电势差大于BC段电势差,根据
可知粒子在OA段电势能减少量大于BC段电势能减少量,选项C错误;
D.若O点的电势为零,则
可知A点的电势为-0.1V,选项D错误。
故选B。
3.(25-26高二上·安徽蚌埠)在x轴上有两个点电荷、,其电势在x轴上分布如图所示。下列说法正确的有( )
A.和带有等量同种电荷
B.将一电子从移到,电势能减少
C.带电粒子在处的加速度为0
D.将一电荷从向正方向移动很远,受到的电场力一直减小
【答案】B
【详解】A.由题图的图像可知,从原点到x1处,电势为负;从x1到x轴正向无穷远处,电势为正,则和带有异种电荷,故A错误;
B.从移动到,电势升高,根据可知电子的电势能减少,B正确;
C.因图像的斜率等于电场强度,可知带电粒子在处的场强不为零,受电场力不为零,则加速度不为0,C错误;
D.将一电荷从向正方向移动很远,图像的斜率先增加后减小,则场强先增加后减小,则受到的电场力先增加后减小,D错误。
故选B。
4.(24-25高二上·安徽合肥普通高中六校联盟·期末)如图是某种静电推进装置的原理图,发射极与吸板接在高压电源两端,两极间产生强电场,虚线为等差等势面,在强电场作用下,一带电液滴从发射极加速飞向吸板,a、b是其路径上的两点,不计液滴重力,下列说法正确的是( )
A.液滴带负电
B.a点的电势比b点的高
C.液滴在a点的加速度比在b点的小
D.液滴在a点的电势能与在b点的电势能相等
【答案】B
【详解】A.因为吸板接电源的负极,且液滴加速飞向吸板,可知液滴带正电,故A错误;
B.电场的方向由发射极指向吸板,沿电场线电势逐渐降低,可知a点的电势比b点的高,故B正确;
C.因a点的等势面较b点密集,可知a点的场强大于b点场强,则液滴在a点的加速度比在b点的大,故C错误;
D.液滴带正电,且a点的电势比b点的高,则液滴在a点的电势能比在b点的大,故D错误。
故选B。
5.(24-25高二上·安徽宣城·期末)当云层中包含有大量的电荷时,云层和大地之间可视为一个巨大的平行板电容器。如图所示,云层带正电,取地面的电势为0,在云层和地面间的P点处悬浮有一带电微粒。下列说法正确的是( )
A.微粒带正电
B.若云层高度上升,则P点的电势降低
C.若云层高度下降,则微粒将向上运动
D.若云层高度下降,则微粒的电势能不变
【答案】D
【详解】A.云层与大地间形成的电场方向向下,若微粒能悬浮在空中,则微粒受到向上的电场力,微粒带负电,故A错误;
C.电容器的电容
又
解得
可见云层高度改变,电场强度E不变,则微粒受到的电场力不变,微粒仍悬浮,C错误;
BD.由上分析,云层高度改变时电场强度E不变,P点与地面间的电势差不变,取地面的电势为0,则P点的电势不变,微粒的电势能不变,故B错误,D正确。
故选D。
6.(25-26高二上·安徽县中联盟大联考)从生活走向物理,从物理走向社会,物理和生活息息相关,联系生活实际是学好物理的基础。下列说法正确的是( )
A.甲图中,带负电的尘埃被收集在带负电的金属板上
B.乙图中,燃气灶中电子点火器的点火应用了静电屏蔽的原理
C.丙图中,超高压作业的电力工人要穿绝缘材料做成的工作服
D.丁图中,武当山主峰上有一座金殿,常出现雷火炼殿的奇观,因为金殿顶部除海马等屋脊上的装饰外,很少有带尖的结构,不易放电
【答案】D
【详解】A.甲图为静电除尘装置的示意图,带负电的尘埃被收集在带正电的金属板上,故A错误;
B.乙图中,燃气灶中电子点火器的点火应用了尖端放电的原理,故B错误;
C.丙图中,电力工人进行高压带电操作时一定要穿含金属丝的工作服,通过静电屏蔽来防止静电对人体的危害,故C错误;
D.丁图中,武当山主峰上有一座金殿,常出现雷火炼殿的奇观,因为金殿顶部除海马等屋脊上的装饰外,很少有带尖的结构,不易放电,故D正确。
故选D。
7.(25-26高二上·安徽县中联盟大联考)如图所示,虚线表示等势面,相邻两等势面间的电势差相等,实线是一带正电粒子在电场中运动的轨迹。已知粒子在点的动能为,运动到点的动能为。不计粒子的重力和空气阻力,取点为电势能零点,当粒子的动能为时,其电势能为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】由动能定理可知,粒子由a到b的过程中,有
因相邻两等势面间的电势差相等,则粒子在点的动能为
取点为电势能零点,只有电场力做功,故粒子在运动过程中,电势能和动能之和不变,有
则当粒子的动能为时,其电势能为。
故选D。
7.(25-26高二上·安徽县中联盟大联考)如图甲所示为某电场中的一条电场线,在电场线上建立坐标轴,区间各点的电势分布如图乙所示.下列说法正确的是( )
A.处的电场强度为零
B.电场强度方向先沿轴正方向后沿轴负方向
C.负电荷在的电势能小于在处的电势能
D.正电荷仅受电场力从运动到过程,其加速度逐渐减小
【答案】C
【详解】AD.图像的斜率表示电场强度,由图乙可知,区间图像的斜率先变大后变小,所以电场强度先变大后变小,处的电场强度最大,根据牛顿第二定律可知正电荷的加速度先变大后变小,故AD错误;
B.区间电势逐渐降低,故电场强度的方向一直沿轴正方向,故B错误;
C.对负电荷来说,电势越低,电势能越大,所以负电荷在的电势能小于在处的电势能,故C正确。
故选C。
9.(25-26高二上·安徽多校·调研)如图所示为等量异种点电荷的电场,虚线是电场线,实线是某带电粒子仅在电场力作用下从点运动到点的轨迹。是同一虚线上的两个点,不计粒子的重力,则下列判断正确的是( )
A.粒子带正电 B.粒子在运动过程中速度逐渐增大
C.粒子在运动过程中加速度一直增大 D.若粒子的初速度为0,则粒子沿曲线运动
【答案】B
【详解】A.电场方向从左往右,再结合带电粒子的运动轨迹向左偏转,即粒子的受力方向与电场方向相反,故粒子带负电,选项A错误;
B.电场力对粒子一直做正功,动能一直增大,故粒子在运动过程中速度逐渐增大,选项B正确;
C.点电场线密集程度大于点,即点电场强度大于点电场强度,则点电场力大于点电场力,根据牛顿第二定律可知,点加速度大于点加速度,选项C错误;
D.电场线是曲线,故粒子从A点从静止释放不可能沿运动,选项D错误。
故选B。
11.(24-25高二上·安徽鼎尖名校·期末)某空间存在如图所示的电场,图中的虚线为电场的等势线,一电荷量绝对值为的带电粒子以某一速度从图中a点进入电场,其运动轨迹如图中实线所示。不考虑粒子所受重力,下列说法正确的是( )
A.该粒子带正电
B.该粒子在c点的电势能为
C.该粒子经过c点时的加速度最小
D.该粒子从a点运动到d点的过程中,动能增加
【答案】B
【详解】A.根据电场方向由高电势指向低电势且与等势面垂直,粒子做曲线运动受到的电场力指向轨迹的凹侧,则粒子在c点的电场方向和电场力力方向如图所示
由于电场力与场强方向相反,所以该粒子带负电,故A错误;
B.若粒子经过c点时电势为,电势能为
故B正确;
C.该粒子经过c点时,等势线最密集,场强最大,加速度最大,故C错误;
D.粒子从a点运动到d点的过程中,根据
由于粒子带负电,所以粒子的电势能增大,动能减小,故D错误。
12.(24-25高二上·安徽十校·期末)如图所示,虚线是电场中的三个等势面,相邻等势面间的电势差相同,即,实线为一个带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域的运动轨迹,是轨迹上的两点,下列说法中正确的是( )
A.三个等势面中,等势面a的电势最高 B.带电质点通过P点时的电势能较Q点小
C.带电质点通过P点时的动能较Q点小 D.带电质点通过Q点时的加速度较P点大
【答案】C
【详解】A.质点所受电场力指向轨迹内侧,且电场线与等势面垂直,由于质点带负电,因此电场线指向右上方,沿电场线电势降低,故a等势面的电势最低,c等势面的电势最高,故A错误;
BC.根据质点受力情况可知,从P到Q过程中电场力做正功,电势能减小,动能增大;或从Q到P过程中电场力做负功,电势能增大,动能减小,故P点的动能小于Q点的动能,P点的电势能大于Q点的电势能,故B错误,C正确;
D.等差等势面越密的地方电场线越密,场强越大,故P点位置电场强,带电质点在点所受的电场力大,根据牛顿第二定律可知,加速度也大,故D错误。
故选C。
13.(24-25高二上·安徽亳州·期末)图所示,在正点电荷产生的电场中有A、B两点。一带正电的试探电荷从A点由静止释放,在试探电荷从A点运动到B点的过程中,其速度随时间、电势能随位移的变化关系可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AD
【详解】AB.根据牛顿第二定律
可知试探电荷从A点运动到B点的过程中,试探电荷的加速度逐渐减小,根据图象的斜率表示加速度,故A符合要求,B不符合要求;
CD.探电荷从A点运动到B点的过程中,电场力做正功,电势能减小,由于试探电荷受到的电场力逐渐减小,电势能减小得越来越慢,故C不符合要求,D符合要求。
故选AD。
14.(24-25高二上·安徽皖中联盟·期末)某电场的等势面如图中实线所示,图中相邻等势面间的电势差相等,已知将电子从点移至无穷远处克服电场力做的功比从点移至无穷远处克服电场力做的功多,选无穷远处电势为零,下列说法正确的是( )
A.该电场可能是一对等量异种电荷产生的电场
B.点电势高于点电势
C.质子从点移到点,电场力做正功
D.两点场强方向均向左,但点场强比点大
【答案】B
【详解】A.比较一对等量异种电荷产生的电场的等势线的形状,可知该电场不是一对等量异种电荷产生的电场,A错误;
B.因为将电子从点移至无穷远处克服电场力做的功比从点移至无穷远处克服电场力做的功多,故点电势高于点电势,故电场线的方向应从左向右穿过各等势线,故点电势高于点电势,B正确;
C.因点电势低于点,故质子从点移到点电场力做负功,C错误;
D.处等差等势线比处密集,因而点场强比点大,但两点场强方向垂直于等势线均向右,D错误。
故选B。
地 城
考点05
电容器 电容
1.(25-26高二上·安徽县中联盟大联考)如图甲所示是观察电容器充、放电现象的实验装置。电源输出电压恒为10V,S是单刀双掷开关,为灵敏电流计,为平行板电容器。
(1)当开关S接_____(填“1”或“2”)时,平行板电容器放电。
(2)电容器充电完毕后再放电,其放电电流随时间变化图像如图乙所示。由图乙可估算出电容器开始放电时所带的电荷量,则电容器的电容_____。(保留两位有效数字)
(3)如果不改变电路其他参数,只增大电阻的阻值,放电时间将_____(填“变短”“变长”或“不变”)。
【答案】(1)1
(2)
(3)变长
【详解】(1)根据题意,由图甲所示,平行板电容器放电时,开关S接1。
(2)根据题意可知,平行板电容器两极板间的电压为10V,根据可知电容器的电容为。
(3)根据可知,如果不改变电路其他参数,则极板上的电荷量不变,只增大电阻,对电流的阻碍作用增大,放电电流变小,根据图像与坐标轴围成的面积表示放电的电荷量,故放电时间变长。
2.(24-25高二上·安徽鼎尖名校·期末)某同学为探究电容器充、放电过程,设计了图甲所示实验电路。器材如下:电容器,电源电动势8V,内阻不计),电阻,电阻,电流传感器,单刀双掷开关S,导线若干。实验步骤如下:
(1)开关S接1时,电容器开始充电,直至充电结束,得到充电过程的电流-时间曲线如图乙所示,当时,电容器的两极板间电压__________结果保留两位有效数字。
(2)充电结束开关S接2时,电流传感器的最大示数为__________结果保留三位有效数字。
(3)该电容器的电容为__________结果保留两位有效数字。
【答案】(1)6.4
(2)16.0
(3)
【详解】(1)由图乙可知,时传感器电流为,两极板间的电压
(2)充电结束后,两极板之间的电压,开始放电瞬间,电流最大
(3)通过充电图像可知,图像所围面积表示电容器充满电时储存的电荷量,则
故
3.(24-25高二上·安徽黄山·期末)如图所示,指纹采集装置中的半导体基板上有大量相同的小极板,外表面绝缘。当手指的指纹一面与绝缘表面接触时,由于指纹凸凹不平,凸点处与凹点处分别与半导体基板上的小极板形成一个个正对面积相同的电容器,若每个电容器的电压保持不变,则在指纹采集过程中,下列说法正确的是( )
A.指纹的凸点处与对应的小极板距离较近,该小极板的带电量较小
B.指纹的凹点处与对应的小极板距离较远,该小极板的带电量较小
C.指纹的凸点处与对应的小极板距离较近,该位置的电容小
D.指纹的凹点处与对应的小极板距离较远,该位置的电容大
【答案】B
【详解】CD.根据平行板电容器电容的决定式有
可知,指纹的凸点处与对应的小极板距离较近,该位置的电容大,指纹的凹点处与对应的小极板距离较远,该位置的电容小,故CD错误;
AB.根据电容器电容的定义式有
结合上述解得
可知,指纹的凸点处与对应的小极板距离较近,该小极板的带电量较大,指纹的凹点处与对应的小极板距离较远,该小极板的带电量较小,故A错误,B正确。
故选B。
3.(23-24高二上·安徽芜湖·期末)手机和平板电脑的触摸屏多数采用的是电容式触摸屏,其原理可简化为如图所示的电路。平行板电容器的上、下两极板、分别接在一恒压直流电源的两端,上极板为可动电极,下极板为固定电极。当用手指触压屏幕上某个部位时,可动电极会向下移动,从而改变电容器的电容。当压力增大时( )
A.电容器的电容减小 B.电容器所带电荷量减小
C.极板间的电场强度减小 D.电阻上有从流向的电流
【答案】D
【详解】A.当压力增大时,两板间距减小,根据
可知,电容器的电容增大,选项A错误;
B.根据
Q=CU
因两板电压一定,则C增加时电容器所带电荷量增加,选项B错误;
C.根据
可知,极板间的电场强度变大,选项C错误;
D.电容器所带电荷量增加,电容器充电,则电阻上有从流向的电流,选项D正确。
故选D。
4.(23-24高二上·安徽黄山·期末)如图所示电路图,竖直平面内平行板电容器A、B水平放置,开关、均闭合时,两极板间一带正电荷的油滴刚好静止,下列说法正确的是( )
A.A板上移,则油滴向上运动
B.滑动变阻器滑片P向左移动,则油滴向上运动
C.保持闭合,断开,则油滴向下运动
D.同时断开、,B板上移,液滴仍静止不动
【答案】BD
【详解】A.开关、均闭合时,两极板间一带正电荷的油滴刚好静止,则重力等于电场力,A板上移,则
则电场力减小,故油滴向下运动,故A错误;
B.滑动变阻器滑片P向左移动,则总电阻减小,总电流增大,故电容器两端电压增大,则根据
可知电场力增大,则油滴向上运动,故B正确;
C.保持闭合,断开,则电容器两端电压增大,可知电场力增大,则油滴向上运动,故C错误;
D.同时断开、,则电容器带电量不变,则根据
则B板上移,液滴所受电场力不变,则液滴仍静止不动,故D正确。
故选BD。
5.(23-24高二上·安徽亳州·期末)如图所示,平行板电容器水平放置,下极板接地,开关K闭合时,在两板中央的P点一带电微粒恰好处于平衡状态。现断开开关K,并将平行板电容器的上极板竖直向上平移一小段距离,则下列说法正确的是( )
A.电容器两金属板间的电势差变小
B.电容器两金属板间的电场强度变小
C.P点的电势升高
D.带电微粒仍静止在P点
【答案】D
【详解】A.根据
平行板电容器的上极板竖直向上平移一小段距离,电容减小,断开开关K,电容器带电量不变,根据
可知电容器两金属板间的电势差变大,故A错误;
B.根据
可知电容器两金属板间的电场强度不变,故B错误;
C.设P点到电容器下极板的距离为,电容器下极板接地,则
可知P点的电势不变,故C错误;
D.电容器两金属板间的电场强度不变,带电微粒受到的电场力不变,等于重力,带电微粒仍静止在P点,故D正确。
故选D。
6.(24-25高二上·安徽鼎尖名校·期末)如图所示电路,由可变电阻R1、R2、R3,水平金属板A、B组成的平行板电容器,电源及开关组成。闭合开关,电路稳定后,一带负电荷的微粒从O点以水平速度v0射入金属板间,沿曲线打在B极板上的C点。不计粒子重力,若经下列调整后,微粒仍从O点以水平速度v0射入,下列说法正确的是( )
A.保持开关S闭合,增大R2,微粒打在C点左侧
B.保持开关S闭合,减小R3,微粒打在C点左侧
C.开关S断开,极板稍微下移,微粒打在C点右侧
D.保持开关S闭合,改变R1阻值,R1与R3的电压变化量绝对值相同
【答案】C
【详解】A.保持开关S闭合,增大R2,R3两端电压不变,则电容器两端的电压不变,电场强度不变,加速度不变,所以粒子仍打在C点,故A错误;
B.保持开关S闭合,由串并联电压关系可知,R3两端电压为
由此可知,减小R3,U减小,则电容器两端的电压减小,根据可知,两极板间电场强度减小,根据可知,粒子运动的时间变长,根据可知,微粒水平位移变大,可知粒子打在C点右侧,故B错误;
C.断开开关S,平行板电量不变,根据和可知,极板稍微下移,电容C减小,两极板电压增大,但两板间电场强度不变,加速度不变,但竖直位移y增大,运动时间增大,所以水平位移变大,微粒打在C点右侧,故C正确;
D.保持开关S闭合,以R1阻值增大为例,电流减小,R3两端的电压减小,电源内电压减小,路端电压增大,则R1的两端电压增大,故R1的电压增大量大于R3电压的减小量,故D错误。
故选C。
7.(25-26高二上·安徽多校·调研)如图所示,一平行板电容器充电后与电源断开,是电容器的上下极板,是电容器中两个位置固定的点,电容器的下极板与大地相连。若将电容器的下极板下移一点,则( )
A.两板间电场强度减小 B.点电势升高
C.两点电势差变小 D.两点电势差变大
【答案】B
【详解】A.根据,,
可得两板间电场强度
若将电容器的下极板下移一点,两板间场强不变,故A错误;
B.点距下极板的距离增大,由,可知
故点电势升高,故B正确;
CD.由可知,两板间场强不变,两点之间沿场强方向的距离不变,可知、两点电势差不变,故CD错误。
故选B。
试卷第1页,共3页
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专题01 库仑定律 电场强度
5大高频考点概览
考点01 库仑定律
考点02 电场强度 电场线
考点03 电势 电势差
考点04 等势面 电势能
考点05 电容器 电容
地 城
考点01
库仑定律
1.(24-25高二上·安徽十校·期末)如图,在三角形三个顶点和c处分别固定三个点电荷,其中处点电荷所受库仑力的合力的方向平行于的连线。设处点电荷所带电荷量的比值的绝对值为k,则( )
A.处的点电荷同号, B.处的点电荷异号,
C.处的点电荷同号, D.处的点电荷异号,
2.(24-25高二上·安徽亳州·期末)如图所示,质量为m的带正电小球P用长为l的绝缘细线悬挂于O点,带正电小球Q固定在O点正下方绝缘柱上,OQ的间距为1.6l,当小球P平衡时,悬线与竖直方向夹角。两带电小球带电量相同且均可视为点电荷,重力加速度为g,静电力常量为k,。小球P的带电量为( )
A. B.
C. D.
3.(24-25高二上·安徽黄山·期末)两个分别带有电荷量-2Q和+6Q的相同金属小球(均可视为点电荷)固定在间距为r的两处,它们之间库仑力的大小为F,现将两球接触后再放回原处,则两球间库仑力的大小变为( )
A. B. C. D.
4.(25-26高二上·安徽县中联盟大联考)如图所示,A、B、C是三个相同金属球(可视为质点),分别位于直角三角形的三个顶点,其中,。已知长度为,A球带电量为,B球和C球均不带电,静电力常量为。现将C球先后与A、B接触后放回原处,则B球所受静电力大小为( )
A. B. C. D.
5.(23-24高二上·安徽芜湖·期末)如图所示,、是可视为点电荷的两个带正电的小球,电荷量都为。用长为绝缘轻绳悬挂在同一点,静止时相距10cm,,则两球的库仑力大小为( )
A. B. C. D.
6.(24-25高二上·安徽合肥第六中学·期末)在真空中的x轴上的原点和处分别固定一个点电荷、,在如处由静止释放一个正点电荷q,点电荷q只受电场力作用沿x轴正方向运动,经处速度最大。则下列说法中正确的是( )
A.点电荷可能是负电荷
B.点电荷一定是正电荷
C.点电荷、所带电荷量的绝对值之比为
D.沿x轴正向从原点到电势逐渐降低
7.(24-25高二上·安徽亳州·期末)如图所示,一条直线上有A、B、C三点,,D点为过B点且垂直于AB直线上的一点,AD与AB夹角为。在B点固定一个电荷量为Q的负点电荷,再在A点固定一个点电荷,使C点的电场强度为0。已知静电力常量为k,则下列说法正确的是( )
A.在A点固定的电荷为负电荷
B.在A点固定的电荷带电量为2Q
C.D点的电场强度大小为
D.D点的电场强度方向水平向右
8.(24-25高二上·安徽合肥第六中学·期末)如图所示,两个点电荷所带电荷量分别为和,固定在直角三角形的A、B两点,其中。若长度为,则点电场强度大小为( )
A. B. C. D.
地 城
考点02
电场强度 电场线
1.(24-25高二上·安徽鼎尖名校·期末)如图甲所示,在x轴上有一个点电荷图中未画出,A为x轴上一点。放在A点的试探电荷受到的静电力与其所带电荷量的关系如图乙所示。以x轴的正方向为静电力的正方向,则( )
A.A点电场方向沿x轴正方向 B.点电荷Q一定为正电荷
C.点电荷Q在A点右侧 D.A点的电场强度大小为
2.(24-25高二上·安徽阜阳临泉县第一中学·期末)如图所示,纸面内等边三角形的三个顶点分别固定点电荷a、b、c,带电荷量分别为、和。O为三角形的中心,M、N分别为ab、bc的中点,下列判断正确的是( )
A.M点场强小于N点场强
B.O点电场强度和N点电场强度方向相同
C.M点电势低于N点电势
D.电荷c受到的电场力方向平行于ON
3.(24-25高二上·安徽黄山·期末)如图所示,A、B两点各放有带电荷量为Q的正点电荷,A、B两点相距为。在A、B两点连线的中垂面上C点处,有一质量为m带电荷量为的粒子刚好可以绕O点做匀速圆周运动,C距A、B中点O的距离为L,粒子重力忽略不计。则下列说法正确的是( )
A.粒子在C处受到的电场力为
B.若C点距O点距离增大时,粒子在中垂面上仍绕O点做匀速圆周运动,则粒子的速率v增大
C.点电荷A、B在C处产生的电场强度方向从C指向O
D.粒子在C处绕O做匀速圆周运动的速率为
4.(25-26高二上·安徽县中联盟大联考)如图所示是某一电场的电场线,下列说法正确的是( )
A.电场线是实际存在的
B.点的电势大于点的电势
C.点的电场强度小于点的电场强度
D.电子在点仅受电场力由静止释放,它将沿电场线运动到点
5.(23-24高二上·安徽宣城·期末)如图,在正方体中abcd面的对角线ac的中点放一电荷量为的点电荷,在面的对角线的中点放另一电荷量为的点电荷,下列说法正确的是( )
A.a点的电势等于点的电势
B.b点的电场强度与点的电场强度相同
C.正方体中心处场强为0
D.负的试探电荷沿棱从b到电场力一直做负功
6.(24-25高二上·安徽鼎尖名校·期末)如图甲所示,空间存在平行纸面的匀强电场,但电场方向未知。现在纸面上建立直角坐标系xOy,用仪器沿Ox、Oy两个方向探测该静电场的各点电势,得到电势与横、纵坐标的函数关系如图乙、丙所示。下列关于该电场的说法正确的是( )
A.电场强度的大小为
B.电场强度的大小为
C.电场强度的方向与轴成角斜向右上方
D.沿轴方向是电势降低最快的方向
7.(23-24高二上·安徽宣城·期末)如图,虚线表示电场中的三条等势面,相邻等势面间电势差相等,实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、Q是这条轨迹上的两点。由此可知( )
A.P点的电势低于Q点的电势
B.带电粒子在P点的加速度小于在Q点的加速度
C.带电粒子在P点时的电势能小于在Q点时的电势能
D.带电粒子一定是从P点运动到Q点
8.(25-26高二上·安徽庐巢联盟)如图所示是等量异种点电荷形成的电场中的一些点;是电荷连线的中点,、是连线中垂线上相对对称的两点,、和、也相对对称。则下列说法中正确的是( )
A.、两点电场强度不同
B.将一电子从点沿直线移到点,电势能一直增大
C.、、三点,点电场强度最大
D.电子从点向点运动所受静电力逐渐增大
9.(25-26高二上·安徽A10联盟·联考)如图,在真空中有两个带等量正电的点电荷,分别置于M、N两点,O是它们连线的中点,a、b两点在M、N连线上关于O点对称,c、d两点在M、N连线的中垂线上关于O点对称。下列说法正确的是( )
A.a、b两点的电势相等 B.c、d两点的电场强度相同
C.c、d、O三点中,O点电势最低 D.同一负点电荷的加速度在O点大于c点
10.(25-26高二上·安徽A10联盟·联考)某静电场中的电场线如图所示,带电粒子仅受电场力作用,从a点经b点运动到c点,其运动轨迹如图中虚线所示。下列说法正确的是( )
A.图中b点的电场强度为零 B.带电粒子受到的电场力是恒力
C.图中a点的电场强度小于c点的电场强度 D.粒子在b点的加速度大于在c点的加速度
11.(25-26高二上·安徽亳州蒙城县实验永兴中学)如图所示,等量的异种电荷放置在正四面体顶点A、C处,O点为底面BCD的中心。则( )
A.四面体的四个顶点中,B点电势最低 B.O点电势高于D点电势
C.O、D、B三点电势相等 D.B点电场强度等于D点的电场强度
11.(25-26高二上·安徽A10联盟)如图,一匀强电场的方向平行于平面直角坐标系xOy,平面内有a、b、c三点,其中O、a、c三点的电势分别为1V、10V、13V。已知电子的电荷量大小为e。下列说法正确的是( )
A.b点的电势为23V
B.电场强度的大小为5V/cm
C.将一个电子置于处,电子的电势能为7eV
D.将一个电子从a点移至b点,静电力做功为12eV
地 城
考点03
电势 电势差
1.(25-26高二上·安徽县中联盟大联考·月考)如图所示,空间中有平行于正六边形的匀强电场,正六边形中心为,边长为.将电荷量为的点电荷从点移动到点,电场力做了的功,再从点移动到点,电场力又做了的功.选点为电势能零点,下列说法正确的是( )
A.点电势为
B.点的电势为
C.两点间的电势差
D.匀强电场的电场强度大小为,方向由指向
2.(24-25高二上·安徽芜湖·期末)在某电场中,将电荷量的正电荷从点移到点,克服静电力做功,则、两点间的电势差为( )
A. B. C. D.
3.(24-25高二上·安徽亳州·期末)如图所示,长、宽、高分别为a、b、c的长方体导体,若电流沿AB方向时测得导体的电阻为,电流沿CD方向时测得导体的电阻为。在AB和CD两端分别加大小相同的电压时,电流分别为、,自由电子定向移动的速率分别为、,导体内部电场强度大小分别为、,下列选项中正确的是( )
A. B.
C. D.
4.(24-25高二上·安徽芜湖·期末)在坐标平面内有方向平行于该平面的匀强电场,四点坐标如图所示,已知、、三点电势分别为、、,下列说法正确的是( )
A.坐标原点的电势为
B.点的电势为
C.匀强电场的电场强度大小为
D.匀强电场方向沿轴正方向
5.(24-25高二上·安徽合肥普通高中六校联盟·期末)为使同学们能更好地学习,探索浩瀚的物理世界,教材中设计了问题、实验、演示、科学方法等栏目。在《必修三》“科学方法”栏目中介绍了用物理量之比定义新物理量,它是物理学中一种常用方法。以下物理量表达式中属于用物理量之比定义电场强度的是( )
A. B. C. D.
6.(24-25高二上·安徽宣城·期末)某静电场在x轴上的电场强度E随x的变化关系如图所示,x轴正方向为电场强度正方向,带正电的点电荷在外力作用下沿x轴运动,则点电荷( )
A.在和处电势能相等 B.由运动到的过程中电势能增大
C.由运动到的过程中电场力一直减小 D.在处电势能最大
7.(24-25高二上·安徽鼎尖名校·期末)如图甲所示,空间存在平行纸面沿轴方向的匀强电场,用仪器沿轴方向探测该静电场的各点电势,得到电势与横坐标的函数关系如图乙所示。已知为轴上的一点,的距离为,电子电量绝对值为,下列有关说法正确的是( )
A.电场强度的方向沿轴
B.电场强度的大小为
C.电子在点的电势能为
D.将电子从点移到点,电场力做负功
地 城
考点04
等势面 电势能
1.(24-25高二上·安徽黄山·期末)防疫口罩中使用的熔喷布经驻极处理后,可增加静电吸附功能。驻极处理如图所示,针状电极与平板金属电极分别接高压直流电源的正、负极,针尖附近的空气被电离后,带电粒子在电场力(不计重力)作用下运动,熔喷布捕获带电粒子带上静电,熔喷布带电后对电场的影响忽略不计。下列说法正确的是( )
A.沿图中虚线向熔喷布运动的带电粒子,电势能不断增加
B.熔喷布上表面因捕获带电粒子而带负电
C.沿图中虚线向熔喷布运动的带电粒子,加速度逐渐减小
D.图中虚线上的、、三点,电势分别为、、,且,则
2.(24-25高二上·安徽黄山·期末)某条电场线是一条直线,沿电场线方向依次有O、A、B、C四个点,相邻两点间距离均为d=0.1m,以O点为坐标原点,沿电场线方向建立x轴,该电场线上各点电场强度E随x的变化规律如图所示,E0=2V/m。一个带电量为1C的正电粒子,从O点由静止释放,仅受电场力作用。则下列说法正确的是( )
A.粒子从O到A做匀加速直线运动
B.粒子运动到B点时动能为0.3J
C.粒子在OA段电势能减少量等于BC段电势能减少量
D.若O点的电势为零,则A点的电势为0.1V
3.(25-26高二上·安徽蚌埠)在x轴上有两个点电荷、,其电势在x轴上分布如图所示。下列说法正确的有( )
A.和带有等量同种电荷
B.将一电子从移到,电势能减少
C.带电粒子在处的加速度为0
D.将一电荷从向正方向移动很远,受到的电场力一直减小
4.(24-25高二上·安徽合肥普通高中六校联盟·期末)如图是某种静电推进装置的原理图,发射极与吸板接在高压电源两端,两极间产生强电场,虚线为等差等势面,在强电场作用下,一带电液滴从发射极加速飞向吸板,a、b是其路径上的两点,不计液滴重力,下列说法正确的是( )
A.液滴带负电
B.a点的电势比b点的高
C.液滴在a点的加速度比在b点的小
D.液滴在a点的电势能与在b点的电势能相等
5.(24-25高二上·安徽宣城·期末)当云层中包含有大量的电荷时,云层和大地之间可视为一个巨大的平行板电容器。如图所示,云层带正电,取地面的电势为0,在云层和地面间的P点处悬浮有一带电微粒。下列说法正确的是( )
A.微粒带正电
B.若云层高度上升,则P点的电势降低
C.若云层高度下降,则微粒将向上运动
D.若云层高度下降,则微粒的电势能不变
6.(25-26高二上·安徽县中联盟大联考)从生活走向物理,从物理走向社会,物理和生活息息相关,联系生活实际是学好物理的基础。下列说法正确的是( )
A.甲图中,带负电的尘埃被收集在带负电的金属板上
B.乙图中,燃气灶中电子点火器的点火应用了静电屏蔽的原理
C.丙图中,超高压作业的电力工人要穿绝缘材料做成的工作服
D.丁图中,武当山主峰上有一座金殿,常出现雷火炼殿的奇观,因为金殿顶部除海马等屋脊上的装饰外,很少有带尖的结构,不易放电
7.(25-26高二上·安徽县中联盟大联考)如图所示,虚线表示等势面,相邻两等势面间的电势差相等,实线是一带正电粒子在电场中运动的轨迹。已知粒子在点的动能为,运动到点的动能为。不计粒子的重力和空气阻力,取点为电势能零点,当粒子的动能为时,其电势能为( )
A. B. C. D.
7.(25-26高二上·安徽县中联盟大联考)如图甲所示为某电场中的一条电场线,在电场线上建立坐标轴,区间各点的电势分布如图乙所示.下列说法正确的是( )
A.处的电场强度为零
B.电场强度方向先沿轴正方向后沿轴负方向
C.负电荷在的电势能小于在处的电势能
D.正电荷仅受电场力从运动到过程,其加速度逐渐减小
9.(25-26高二上·安徽多校·调研)如图所示为等量异种点电荷的电场,虚线是电场线,实线是某带电粒子仅在电场力作用下从点运动到点的轨迹。是同一虚线上的两个点,不计粒子的重力,则下列判断正确的是( )
A.粒子带正电 B.粒子在运动过程中速度逐渐增大
C.粒子在运动过程中加速度一直增大 D.若粒子的初速度为0,则粒子沿曲线运动
11.(24-25高二上·安徽鼎尖名校·期末)某空间存在如图所示的电场,图中的虚线为电场的等势线,一电荷量绝对值为的带电粒子以某一速度从图中a点进入电场,其运动轨迹如图中实线所示。不考虑粒子所受重力,下列说法正确的是( )
A.该粒子带正电
B.该粒子在c点的电势能为
C.该粒子经过c点时的加速度最小
D.该粒子从a点运动到d点的过程中,动能增加
12.(24-25高二上·安徽十校·期末)如图所示,虚线是电场中的三个等势面,相邻等势面间的电势差相同,即,实线为一个带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域的运动轨迹,是轨迹上的两点,下列说法中正确的是( )
A.三个等势面中,等势面a的电势最高 B.带电质点通过P点时的电势能较Q点小
C.带电质点通过P点时的动能较Q点小 D.带电质点通过Q点时的加速度较P点大
13.(24-25高二上·安徽亳州·期末)图所示,在正点电荷产生的电场中有A、B两点。一带正电的试探电荷从A点由静止释放,在试探电荷从A点运动到B点的过程中,其速度随时间、电势能随位移的变化关系可能正确的是( )
A. B.
C. D.
14.(24-25高二上·安徽皖中联盟·期末)某电场的等势面如图中实线所示,图中相邻等势面间的电势差相等,已知将电子从点移至无穷远处克服电场力做的功比从点移至无穷远处克服电场力做的功多,选无穷远处电势为零,下列说法正确的是( )
A.该电场可能是一对等量异种电荷产生的电场
B.点电势高于点电势
C.质子从点移到点,电场力做正功
D.两点场强方向均向左,但点场强比点大
地 城
考点05
电容器 电容
1.(25-26高二上·安徽县中联盟大联考)如图甲所示是观察电容器充、放电现象的实验装置。电源输出电压恒为10V,S是单刀双掷开关,为灵敏电流计,为平行板电容器。
(1)当开关S接_____(填“1”或“2”)时,平行板电容器放电。
(2)电容器充电完毕后再放电,其放电电流随时间变化图像如图乙所示。由图乙可估算出电容器开始放电时所带的电荷量,则电容器的电容_____。(保留两位有效数字)
(3)如果不改变电路其他参数,只增大电阻的阻值,放电时间将_____(填“变短”“变长”或“不变”)。
2.(24-25高二上·安徽鼎尖名校·期末)某同学为探究电容器充、放电过程,设计了图甲所示实验电路。器材如下:电容器,电源电动势8V,内阻不计),电阻,电阻,电流传感器,单刀双掷开关S,导线若干。实验步骤如下:
(1)开关S接1时,电容器开始充电,直至充电结束,得到充电过程的电流-时间曲线如图乙所示,当时,电容器的两极板间电压__________结果保留两位有效数字。
(2)充电结束开关S接2时,电流传感器的最大示数为__________结果保留三位有效数字。
(3)该电容器的电容为__________结果保留两位有效数字。
3.(24-25高二上·安徽黄山·期末)如图所示,指纹采集装置中的半导体基板上有大量相同的小极板,外表面绝缘。当手指的指纹一面与绝缘表面接触时,由于指纹凸凹不平,凸点处与凹点处分别与半导体基板上的小极板形成一个个正对面积相同的电容器,若每个电容器的电压保持不变,则在指纹采集过程中,下列说法正确的是( )
A.指纹的凸点处与对应的小极板距离较近,该小极板的带电量较小
B.指纹的凹点处与对应的小极板距离较远,该小极板的带电量较小
C.指纹的凸点处与对应的小极板距离较近,该位置的电容小
D.指纹的凹点处与对应的小极板距离较远,该位置的电容大
3.(23-24高二上·安徽芜湖·期末)手机和平板电脑的触摸屏多数采用的是电容式触摸屏,其原理可简化为如图所示的电路。平行板电容器的上、下两极板、分别接在一恒压直流电源的两端,上极板为可动电极,下极板为固定电极。当用手指触压屏幕上某个部位时,可动电极会向下移动,从而改变电容器的电容。当压力增大时( )
A.电容器的电容减小 B.电容器所带电荷量减小
C.极板间的电场强度减小 D.电阻上有从流向的电流
4.(23-24高二上·安徽黄山·期末)如图所示电路图,竖直平面内平行板电容器A、B水平放置,开关、均闭合时,两极板间一带正电荷的油滴刚好静止,下列说法正确的是( )
A.A板上移,则油滴向上运动
B.滑动变阻器滑片P向左移动,则油滴向上运动
C.保持闭合,断开,则油滴向下运动
D.同时断开、,B板上移,液滴仍静止不动
5.(23-24高二上·安徽亳州·期末)如图所示,平行板电容器水平放置,下极板接地,开关K闭合时,在两板中央的P点一带电微粒恰好处于平衡状态。现断开开关K,并将平行板电容器的上极板竖直向上平移一小段距离,则下列说法正确的是( )
A.电容器两金属板间的电势差变小
B.电容器两金属板间的电场强度变小
C.P点的电势升高
D.带电微粒仍静止在P点
6.(24-25高二上·安徽鼎尖名校·期末)如图所示电路,由可变电阻R1、R2、R3,水平金属板A、B组成的平行板电容器,电源及开关组成。闭合开关,电路稳定后,一带负电荷的微粒从O点以水平速度v0射入金属板间,沿曲线打在B极板上的C点。不计粒子重力,若经下列调整后,微粒仍从O点以水平速度v0射入,下列说法正确的是( )
A.保持开关S闭合,增大R2,微粒打在C点左侧
B.保持开关S闭合,减小R3,微粒打在C点左侧
C.开关S断开,极板稍微下移,微粒打在C点右侧
D.保持开关S闭合,改变R1阻值,R1与R3的电压变化量绝对值相同
7.(25-26高二上·安徽多校·调研)如图所示,一平行板电容器充电后与电源断开,是电容器的上下极板,是电容器中两个位置固定的点,电容器的下极板与大地相连。若将电容器的下极板下移一点,则( )
A.两板间电场强度减小 B.点电势升高
C.两点电势差变小 D.两点电势差变大
试卷第1页,共3页
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