1模块3 专题8 电场和带电粒子(体)在电场中的运动 复习效果自测-【备考最优解】2025年高考物理二轮专题复习教用word

1.(2024·江苏卷，T1)在静电场中有a、b两点，试探电荷在两点的静电力F与电荷量q满足如图所示的关系，请问a、b两点的场强大小关系是(　　) A．Ea＝Eb B．Ea＝2Eb C．Ea<Eb D．Ea>Eb 解析：选D。根据E＝可知F－q图线斜率表示电场强度，由题图可知Ea＞Eb，根据题意无法得出Ea和Eb的数量关系。 2.(2024·江西卷，T1)极板间一蜡烛火焰带有正离子、电子以及其他的带电粒子，两极板电压保持不变，当电极板距离减小时，电场强度如何变？电子受力方向？(　　) A．电场强度增大，方向向左 B．电场强度增大，方向向右 C．电场强度减小，方向向左 D．电场强度减小，方向向右 解析：选B。由题知，两极板电压保持不变，则根据电势差和电场强度的关系有E＝，当电极板距离减小时，电场强度E增大，再结合题图可知极板间的电场线水平向左，则可知电子受到的电场力方向向右。 3．(2024·河北卷，T2)我国古人最早发现了尖端放电现象，并将其用于生产生活，如许多古塔的顶端采用“伞状”金属饰物在雷雨天时保护古塔。雷雨中某时刻，一古塔顶端附近等势线分布如图所示，相邻等势线电势差相等，则a、b、c、d四点中电场强度最大的是(　　) A．a点 B．b点 C．c点 D．d点 解析：选C。在静电场中，等差等势线的疏密程度反映电场强度的大小。题图中c点的等差等势线相对最密集，故该点的电场强度最大。 4.(2024·辽宁、吉林、黑龙江卷，T6)在水平方向的匀强电场中，一带电小球仅在重力和电场力作用下于竖直面(纸面)内运动。如图，若小球的初速度方向沿虚线，则其运动轨迹为直线，若小球的初速度方向垂直于虚线，则其从O点出发运动到O点等高处的过程中(　　) A．动能减小，电势能增大 B．动能增大，电势能增大 C．动能减小，电势能减小 D．动能增大，电势能减小 解析：选D。根据题意，若小球的初速度方向沿虚线，则其运动轨迹为直线，可知电场力和重力的合力沿着虚线方向，又电场强度方向为水平方向，根据力的合成可知电场强度方向水平向右，若小球的初速度方向垂直于虚线，则其从O点出发运动到O点等高处的过程中重力对小球做功为零，电场力的方向与小球的位移方向相同，则电场力对小球做正功，小球的动能增大，电势能减小。 5．(2024·广西南宁市二模)均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。如图所示，在半球面AB上均匀分布着总电荷量为q的正电荷，球面半径为R，CD为通过半球顶点与球心O的轴线，在轴线上有M、N两点，OM＝ON＝3R，已知M点的电场强度大小为E，静电力常量为k，则N点的电场强度大小为(　　) A．－E B．＋E C．＋E D．－E 解析：选A。右边补齐半球面，电荷量为2q的球形在N点产生的电场强度大小E＝＝，由对称性可得，N点实际的电场强度大小EN＝－E。 6．(2024·江西南昌市二模)如图所示，a、b两点处分别固定有等量异种点电荷＋Q和－Q，c是线段ab的中点，d是ac的中点，e是ab的垂直平分线上的一点，将一个正点电荷先后放在c、d、e点，它所受的电场力分别为Fc、Fd、Fe，则这三个力的大小关系为(　　) A．Fd＞Fc＞Fe B．Fd＞Fc＝Fe C．Fc＞Fd＞Fe D．Fe＞Fc＞Fd 解析：选A。等量异种点电荷的电场的分布特点如图所示，电场线的密集程度代表场强的强弱，从图中可以看到在两等量异种点电荷连线上电场强度先减小后增大，c处电场强度最小；在连线的垂直平分线上，自上而下电场强度先增大后减小，c处电场强度最大，故Ed＞Ec＞Ee，由电场力F＝Eq，可知Fd＞Fc＞Fe。 7．(2024·辽宁辽阳市一模)如图甲所示，一点电荷P(图中未画出)所在的水平直线上有a、b两点。在a、b两点分别放置试探电荷，两试探电荷受到的静电力与其电荷量的关系分别如图乙中的直线Ⅰ、Ⅱ所示。规定向右为正方向，则下列说法正确的是(　　) A．P带正电 B．P在a点左侧 C．a点的电势比b点的高 D．a点的电场强度比b点的大 解析：选A。由图像中直线Ⅰ可知，在a点放置的试探电荷带负电，受到的电场力向右，则a点的场强方向向左；由图像中直线Ⅱ可知，在b点放置的试探电荷带正电，受到的电场力向右，则b点的场强方向向右；可知点电荷P应位于a、b两点之间，且P带正电，故A正确，B错误。根据E＝，由F－q图像可知，直线Ⅰ对应的场强小于直线Ⅱ对应的场强，即a点电场强度比b点的小；根据E＝k可知a点比b点离正点电荷P更远，则a点电势比b点的低，故C、D错误。 8.(多选)(2024·山西省校际名校一模)如图所示，竖直平面内有一组平行等距的水平实线，可能是电场线或等势线。在竖直平面内，一带电小球以v0的初速度沿图中虚线由a运动到b，下列判断正确的是(　　) A．小球一定带负电荷 B．a点的电势一定比b点的电势高 C．从a到b，小球的动能可能减小，也可能不变 D．从a到b，小球重力势能增大，电势能也可能增大 解析：选CD。带电小球在重力和静电力作用下做直线运动。若小球做匀速直线运动，则静电力方向向上，这组实线是等势线，小球所带电荷电性无法判定，a、b两点电势高低无法判定，小球由a运动到b，动能不变，重力势能增大，电势能减小；若小球做匀减速直线运动，则静电力水平向左，这组实线是电场线，小球所带电荷电性无法判定，a、b两点电势高低无法判定，小球由a运动到b，动能减小，重力势能增大，电势能增大；小球不可能做匀加速直线运动。 9.(2024·青海海东市二模)如图所示，A、B、C、D是正方形的四个顶点，O是正方形的中心。在A、C两点固定两等量异种点电荷，下列说法正确的是(　　) A．O点的电场强度为0 B．B、D两点的电场强度相同 C．电子从B点沿直线移动到D点，电场力做正功 D．电子从B点沿直线移动到D点，电势能先变小后变大 解析：选B。根据点电荷场强公式可知，A、C两点的点电荷在O点的电场强度大小相等，方向相同，故O点的电场强度不为0，故A错误；根据对称性可得，B、D两点的电场强度大小相等，等量异种电荷连线中垂线为等势线，电场线与等势线垂直，可知B、D两点的电场强度方向相同，故B、D两点的电场强度相同，故B正确；电子从B点沿直线移动到D点，电场力不做功，电势能不变，故C、D错误。 10.(2024·湖南九校联盟联考)静电透镜是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。如图所示为其内部静电场中等差等势面的分布示意图。一电子由A点以某一速度射入该电场，仅在电场力作用下的运动轨迹如曲线AB所示，C、D为该轨迹曲线上的两点，O点为互相垂直的对称轴MN和M′N′的交点。下列说法正确的是(　　) A．C点的电势低于D点的电势 B．电子在C点的电势能小于在D点的电势能 C．电子在C点的电势能和动能之和小于在D点的电势能和动能之和 D．电子由D点运动到B点过程中动量的变化率不变 解析：选B。根据轨迹可知D点电子所受电场力沿M′N′向右，即在M′N′线上电场方向向左，所以C点的电势高于D点的电势，故A错误；根据电子在电势高处电势能小，所以电子在C点的电势能小于在D点的电势能，故B正确；由于只有电场力做功，故运动中电势能与动能之和不变，故C错误；动量的变化率＝＝ma，即电子所受合力F合＝qE，由等差等势面可知由D点运动到B点过程中电场强度E变化，则动量的变化率变化，故D错误。 11．(多选)(2024·广西南宁市二模)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 解析：选BD。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C＝可知电容器的电容C增大，根据电容的决定式C＝，由于电容C增大，可知极板间距d减小，再根据E＝，可知极板间电场强度增大，故C错误，D正确；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，B正确。 12.(2024·江西盟校联考)如图所示，一垂直架设且固定于水平地面的圆环，内侧有一用绝缘材料制成的光滑轨道，轨道半径为R，圆心为O。设重力加速度为g，若将质量为m、电荷量为q的带正电小球(视为质点)，从P点(与O点等高)以某一初速度沿轨道向下射出，则： (1)要使小球能做完整的圆周运动，小球的初速度vP至少多大？ (2)若于此圆形轨道区域内施加竖直向下的场强大小为E的均匀电场，要使小球能做完整的圆周运动，小球的初速度vP′至少多大？ 解析：(1)设轨道最高点为D，在此处有 mg＝m 由P至D点，有 －mgR＝mv－mv 得vP＝。 (2)施加电场后在最高点D，有 mg＋qE＝m 从P点到D点，有 －(mgR＋qER)＝mvD′2－mvP′2 得vP′＝。 答案：(1)　(2) 学科网（北京）股份有限公司 $