课后限时练9 电场（学生用书Word版）-【高考快车道】2026年高考物理大二轮专题复习与讲义

课后限时练9 1．C　[根据电场线的疏密表示电场强度的大小，结合题图可知a点的电场强度小于c点的电场强度，选项A错误；靠近避雷针的云底部积聚负电荷，根据静电感应可知避雷针上带正电，电场线的分布与等量的两异种电荷的电场线分布情况相似，根据沿电场线方向电势逐渐降低，可知b点的电势低于d点的电势，选项B错误；根据沿电场线方向电势逐渐降低，可知a点的电势低于d点的电势，再根据电势能Ep＝qφ，电子带负电，则电子在a点的电势能大于在d点的电势能，选项C正确；b、c在同一等势面上，所以一质子从b点移动至c点，静电力不做功，选项D错误。] 2．A　[由题图可知，a、d两点电势相等，根据Ep＝qφ可知粒子在d点的电势能等于在a点的电势能，故B错误；φ-x图像斜率表示电场强度，由题图可知，b点与c点的电场强度方向相反，根据F＝qE可知在b点与c点所受静电力方向相反，故C错误；根据沿着电场线方向电势降低可知在d点电场方向为x轴负方向，粒子带正电，则粒子受到沿着x轴负方向的静电力，即粒子将沿x轴负方向运动，粒子仅受静电力做功，则粒子的动能和电势能之和恒定，根据B选项分析可知粒子在d点的电势能等于在a点的电势能，则粒子在d点的动能等于在a点的动能，均为0，即粒子将在a、d之间做周期性运动，不能到达O点，故A正确，D错误。故选A。] 3．C　[根据等量异种点电荷的电场线特点可知，圆环所在平面为等势面，匀强电场方向竖直向上，则小球从A到C的过程电势增加，电势能增加，故A错误；当电场强度满足Eq＝mg时，小球运动时受到的向心力大小不变，可沿圆环做匀速圆周运动，故B错误；根据动能定理(mg－Eq)R＝mm，可求出小球到B点时的速度vB，根据a1＝可得小球在B点时的向心加速度，再根据牛顿第二定律mg－Eq＝ma2，可得小球的切向加速度a2，再根据矢量合成可得B点的加速度为a＝，故C正确；小球在D点受到圆环指向圆心的力提供向心力，故小球在D点受到圆环的作用力方向不平行MN，故D错误。] 4．B　[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，故A错误；空间中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，即φC＝φD，将一试探电荷＋Q从C点沿直线移到D点静电力一直不做功，故B正确，C错误；O点是正四面体的中心，其外接球的半径为r＝L，＋q在O点电场强度大小为E1＝，设两等大电场强度的夹角为α，根据几何关系可知cos α＝，cos ，合成后O点电场强度大小为E＝2E1cos ，故D错误。故选B。] 5．C　[小球仅在重力和静电力作用下沿直线匀速运动，静电力等于重力，静电力做功为W＝3mgL，静电力做正功，则小球电势能减少了3mgL，整个过程中，重力与静电力做功，由于重力做负功，静电力做正功，则机械能增加，增加量为ΔE＝3mgL，故A、B、D错误；b、d两点的电势差为U＝，故C正确。故选C。] 6．AD　[在时刻，粒子在水平方向上的分速度为v0，两平行金属板A、B的板长和板间距均为d，则有v0·T＝×2×2，解得vy＝v0，则t＝时刻，vy＝v0，根据平行四边形定则知，粒子的速度为v＝v0，故A正确；当t＝0时刻射入电场的粒子，运动时间为电场变化周期的整数倍，则有水平方向d＝v0T，竖直方向每移动的位移都相同设为Δy，则有Δy＝aaT2＝d，当该粒子在时刻进入电场，则此时粒子竖直方向上在静电力的作用下，先做匀加速，再匀减速，接着反向再匀加速和匀减速后回到中线位置，由运动的对称性可知，竖直方向先匀加速后匀减速的位移为y1＝2×aaT2＝，故C错误；t＝时刻进入电场的粒子在t＝时刻，竖直方向速度为v'y＝a·，根据平行四边形定则知，粒子的速度为v＝v0，故B错误；由于水平方向做匀速直线运动，所以粒子无论什么时候进入电场，运动时间都是T，粒子在t＝时刻以速度v0进入电场，竖直方向先向上加速，竖直方向速度为零，粒子最终平行于极板射出电场，故D正确。故选AD。] 7．解析：(1)带电微粒所受合力为恒力，从M到N点做匀加速直线运动，由M、N两点的位置关系得mg＝Eq，匀强电场中UMN＝El，联立解得UMN＝。 (2)经时间t，沿x轴方向，有Δx＝at2＝·t2＝0.5l 沿y轴方向Δy＝(－g)t2＝－0.5l 沿z轴方向Δz＝v0t＝l，则坐标为(0.5l，0.5l，1.5l)。 (3)静电力和重力平衡，故微粒在磁场中做匀速圆周运动，半径R＝l 周期T＝ 所以能经过N点的时间为t＝T＝(2n＋0.5)π(n＝0，1，2，…)。 答案：(1)　(2)(0.5l，0.5l，1.5l)　(3)(2n＋0.5)π(n＝0，1，2，…) 1/3 学科网（北京）股份有限公司 $ 课后限时练9　电场 说明：单选题每小题4分，多选题每小题6分，本试卷总分42分 1．[源于人教版必修三P20科学漫步改编]上海中心大厦是我国最高的摩天大楼，总高为632米，为了防止雷电的危害，大楼顶部装有避雷针，可以主动“接闪”，以此保护大楼的安全。一次雷雨时上海中心大厦“接闪”前积雨云层与避雷针附近产生的电场的电场线和等势面如图所示，实线为电场线，虚线为等差等势面，a、b、c、d是电场中的四个点，靠近避雷针的云底部积聚负电荷，取无穷远处电势为0，下列说法正确的是(　　) A．a点的电场强度大于c点的电场强度 B．b点的电势高于d点的电势 C．一电子在a点的电势能大于在d点的电势能 D．一质子从b点移动至c点，静电力做正功 2．(2025·1月八省联考河南卷)某电场的电势φ随位置x的变化关系如图所示，O点为坐标原点，a、b、c、d为x轴上的四个点。一带正电粒子从d点由静止释放，在静电力作用下沿x轴运动，不计重力，则粒子(　　) A．将在a、d之间做周期性运动 B．在d点的电势能大于在a点的电势能 C．在b点与c点所受静电力方向相同 D．将沿x轴负方向运动，可以到达O点 3．(2024·浙江6月选考)如图所示，空间原有大小为E、方向竖直向上的匀强电场，在此空间同一水平面的 M、N两点固定两个等量异种点电荷，绝缘光滑圆环ABCD垂直MN放置，其圆心O在MN的中点，半径为R，AC和BD分别为竖直和水平的直径。质量为m、电荷量为＋q的小球套在圆环上，从A点沿圆环以初速度v0做完整的圆周运动，重力加速度为g，则(　　) A．小球从A到C的过程中电势能减少 B．小球不可能沿圆环做匀速圆周运动 C．可求出小球运动到B点时的加速度 D．小球在D点受到圆环的作用力方向平行MN 4．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－q、＋q，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＋Q从C点沿直线移到D点，静电力先做负功后做正功 D．O点电场强度大小为 5．(2025·安徽百师联盟高三下二轮联考三)如图所示，在竖直平面内的长方形abcd内有匀强电场，一质量为m、带电荷量为q的带正电小球从b点进入该长方形后，仅在重力和静电力作用下沿直线匀速运动到d点。长方形长、宽分别为4L和3L，重力加速度为g。则小球从b点运动到d点的过程中，下列说法正确的是(　　) A．小球电势能增加了3mgL B．小球机械能增加了5mgL C．b、d两点的电势差为 D．静电力对小球做的功为4mgL 6．(多选)(2025·河南一模)如图甲所示，两平行金属板A、B的板长和板间距均为d，两板之间的电压随时间周期性变化规律如图乙所示。一不计重力的带电粒子以速度v0从O点沿板间中线射入极板之间，若t＝0时刻进入电场的带电粒子在t＝T时刻刚好沿A板右边缘射出电场，则(　　) A．t＝0时刻进入电场的粒子在t＝时刻速度大小为v0 B．t＝时刻进入电场的粒子在t＝时刻速度大小为v0 C．t＝时刻进入电场的粒子在两板间的最大偏移量为 D．t＝时刻进入电场的粒子最终平行于极板射出电场 7．(16分)(2025·湖北武汉市武昌区高三下学期5月质量检测)如图所示，在真空中以竖直向上为y轴正方向建立三维直角坐标系O­xyz，整个空间内存在沿x轴正方向的匀强电场(图中未画出)。一质量为m、电荷量为q的带电微粒在点M(0，l，0.5l)被静止释放，恰能通过点N(l，0，0.5l)。不计空气阻力，已知重力加速度为g。 (1)M、N两点间的电势差是多少？ (2)若该微粒从M点以初速度v0＝沿z轴正方向出发，则经时间t＝该微粒的位置坐标是多少？ (3)若电场方向变为竖直向上，并在空间添加一沿z轴正方向的匀强磁场，该微粒从M点以初速度v0＝沿x轴正方向出发，仍能运动到N点，则粒子从M点出发经多长时间能经过N点？ 4/4 学科网（北京）股份有限公司 $