内容正文:
北京市2026届高三物理一模备考限时训练(九)
静电场的基本性质
(训练时长 45分钟)
一、常见静电场的基本性质
1、图中虚线为某静电场的等势面,相邻等势面间的电势差相等。实线为一电子运动的部分轨迹,O,P,Q为轨迹与等势面的交点。电子从O点运动到Q点的过程中,仅受静电力作用。下列说法正确的是( )
A.电子加速度一直减小
B.电子速度先减小后增大
C.电子在O点电势能比在Q点电势能小
D.电子从O点到P点与从P点到Q点的动能增量相等
2、如图所示,在一固定的正点电荷产生的电场中,另一正电荷q先后以大小相等、方向不同的初速度从P点出发,仅在电场力作用下运动,形成了直线轨迹①和曲线轨迹②,M、N分别为轨迹①和轨迹②上的点,经过M、N两点时q的速度大小相等。下列说法正确的是( )
A. M点比P点电势低
B. M点比N点电势低
C. q在轨迹①上可能先做减速运动后做加速运动
D. q在M、N两点的加速度可能相同
3、如图甲所示,直线AB是一条电场线。一正电荷仅在静电力作用下,以一定初速度沿电场线从A点运动到B点,运动过程中速度v随时间t变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 该电场线的方向是由B点指向A点
B. 该电场可能是负点电荷产生的
C. A点电势小于B点电势
D. A点电场强度大于B点电场强度
4、如图所示,正点电荷Q周围的两个等势面是同心圆,两个带正电的试探电荷和分别置于M、N两点,将两个试探电荷移动到无穷远的过程中静电力做的功相等,取无穷远处的电势为零。下列说法正确的是( )
A. M点电势比N点电势低
B. 在M点的电势能大于在N点的电势能
C. 的电荷量大于的电荷量
D. 若Q的电荷量变为原来的2倍,则M、N两点的电势差变为原来的2倍
5、某电场中四个等势面的分布情况如图所示。下列说法正确的是( )
A. 电子在A点所受静电力大于在B点所受静电力
B. 电子在A点的电势能大于在B点的电势能
C. 电子仅在电场力作用下从A点运动到B点动能变大
D. 电场线由等势面d指向等势面e
6、如图所示,虚线为某点电荷产生的电场的等势线,相邻等势线间的电势差相等;实线为一个粒子仅在电场力作用下的运动轨迹。在粒子从经运动到的过程中( )
A. 粒子的加速度先减小后增大
B. 静电力对粒子先做负功后做正功
C. 粒子的动能先增大后减小
D. 粒子的电势能先减小后增大
7、如图所示,虚线为静电场中的三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等。一个带正电的点电荷q在A点的电势能小于其在B点的电势能,则下列说法正确的是()
A.A点的电势大于B点的电势
B.A点的电场强度大于B点的电场强度
C.将q在A点由静止释放,其受静电力将增大
D.将q在A点由静止释放,其电势能将减小
8、某区域静电场的电场线分布如图所示,a、b、c是电场中的三个点。下列说法错误的是()
A.a、b、c三点电场强度大小关系为
B.a、b、c三点电势关系为
C.电子在a、b、c三点的电势能关系为
D.将质子从b点由静止释放,仅在静电力作用下它将沿电场线运动
9、如图所示,点电荷Q周围的三个等势面是同心圆,等势面上的点A、B、C在同一条电场线上,且。现将一电荷量为的试探电荷从A点由静止释放,试探电荷只受静电力作用,则()
A.该电荷沿着电场线做匀加速直线运动
B.该电荷在AB段动能的增量小于BC段动能的增量
C.该电荷在AB段电势能的减少量大于BC段电势能的减少量
D.该电荷在AB段运动的时间小于BC段运动的时间
10、一匀强电场的方向平行于xOy平面,平面内A(0,10)、B(10,0)、C(10,10)三点的位置如图所示,已知平面内的各点电势分别为、φA=12V、φB=16V。下列说法不正确的是()
A.电势沿直线OC均匀变化
B.C点的电势为28V
C.电子在A点的电势能比在B点的低4eV
D.电子从B点运动到C点,电场力做功为12eV
二、电场叠加类问题
11、如图所示,两个带等量正电的点电荷分别位于M、N两点上,P、Q是MN连线上的两点,E、F是MN连线中垂线上的两点,O为EF、MN的交点,OE=OF,OP=PQ。将一负点电荷在E点静止释放,不计负点电荷重力。下列说法正确的是( )
A. 负电荷始终做加速运动
B. 从E点到F点电势先增大后减小
C OP两点间电势差与PQ两点间电势差相等
D. 仅将M、N两点电荷改为等量带负电,P点电场强度不变
12、如图所示,所带电荷量分别为+Q和+q(Q>q)的两个正点电荷位于同一直线上的M、N两点,P、Q是MN连线上的两点,且MP =PQ= QN。E、F是MN连线中垂线上关于MN连线对称的两点。则( )
A. E、F两点电场强度大小相等,方向相反
B. P、Q两点电势相等
C. 若两点电荷的电荷量都变为原来的2倍,P、Q两点间电势差将变为原来的4倍
D. 若Q点电场强度为零,则Q=4q
13、如图所示,真空中有两个等量异种点电荷、,分别固定在x轴坐标为0和6cm的位置上。一带正电的点电荷在处由静止释放后( )
A. 做匀加速直线运动
B. 在处所受静电力最大
C. 由处到处的时间等于由处到处的时间
D. 由处到处的动能变化量等于由处到处的动能变化量
14、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( )
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
15、如图所示,电荷量为q的正点电荷与竖直放置的均匀带电薄板相距2d,点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心,垂线上的A、B两点到薄板的距离均为d。已知A点的电场强度为0,下列说法正确的是( )
A. 薄板带正电
B. B点电势高于A点电势
C. B点电场强度的方向向右
D. B点电场强度的大小为
16、如图所示,实线为两个固定的等量正点电荷电场中的等势面,虚线abc为一带电粒子仅在静电力作用下的运动轨迹,其中b点是两点电荷连线的中点。下列说法正确的是()
A.该粒子可能带正电
B.该粒子经过a、c两点时的速度大小相等
C.a、b、c三点的电场强度大小
D.该粒子在b点的电势能大于在a点的电势能
17、如图所示,真空中两个等量异号的点电荷和分别位于A点和点,以连线中点O建立空间直角坐标系,B、C、M、P是坐标轴上的4个点,其中。下列说法正确的是()
A.沿y轴从B点到C点电势先增大再减小
B.B、M两点间的电势差与M、C两点间的电势差相等
C.P点与O点的电场强度大小相等
D.P点与M点的电场强度方向垂直
18、如图所示,是两个电荷的电场线分布,图中P、Q两点关于两电荷连线对称。由图可知()
A.两电荷是等量同种电荷
B.两电荷是等量异种电荷
C.P点和Q点电场强度相同
D.若将一负电荷从M点移动到N点,该负电荷电势能增加
19、如图,在xOy平面内,有沿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的粒子从O点沿y轴正方向以某一速度射入电场,A、B为其运动轨迹上的两点,且对应的横坐标,已知该粒子在A点的速度大小为v,方向与电场方向的夹角为60°,当粒子运动到B点时速度方向与电场方向的夹角为30°,不计粒子重力,求:
(1)粒子的初速度v0;
(2)粒子从A到B电势能的变化量;
(3)A、B两点纵坐标的变化量△y。
20、(1)如图1所示,在匀强电场中,将电荷量的点电荷从电场中的A点移到B点,静电力做功,再从B点移到C点,静电力做功。已知电场的方向与△ABC所在的平面平行。
①求A、B两点间的电势差UAB和B、C两点间的电势差;
②如果规定B点的电势为0,求A点和C点的电势;
③请在图中画出过B点的电场线方向,并说明理由;
(2)如图2所示,电荷量为q的点电荷与均匀带电薄板相距2d,点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心。已知静电力常量为k,若图中A点的电场强度为0,求B点的电场强度。
1、 【答案】D
2、 【答案】C
3、 【答案】D
4、 【答案】D
5、 【答案】A
6、 【答案】B
7、 【答案】D
8、 【答案】D
9、 【答案】C
10、 【答案】C
11、 【答案】B
12、 【答案】D
13、 【答案】D
14、 【答案】D
15、 【答案】B
16、 【答案】B
17、 【答案】B
18、 【答案】D
19、【答案】(1);(2);(3)
20、【答案】(1)①,,②,,③见解析;(2),方向水平向左
【解析】(1)①由静电力做功,解得
②由,解得
③过B点的电场线方向如图中箭头所示
连接AB的中点与C点,即为一条φ=2V的等势线,根据匀强电场中电场线与等势线垂直且从高电势指向低电势的特点,过B点作等势线的垂线可得。
(2)A点的电场强度为0,即点电荷q在A点的场强与带电板在A点的场强等大反向,
由对称性,带电板在B点的场强与A点的场强等大反向,则B点的电场强度,方向水平向左。
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