2022年高考物理高考与模拟题分类解析 专题21 电场能的特性

2022年高考物理高考与模拟题分类解析 专题21 电场能的特性一、xx高考题1. （xx山东理综）图中虚线为一组间距相等的同心圆，圆心处固定一带正电的点电荷。一带电粒子以一定初速度射入电场，实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，a、b、c三点是实线与虚线的交点。则该粒子A带负电B在c点受力最大C在b点的电势能大于在c点的电势能D由a点到b点的动能变化大于由b点到c点的动能变化2.（xx新课标理综）如图，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连。若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子A.所受重力与电场力平衡B.电势能逐渐增加C.动能逐渐增加D.做匀变速直线运动错误BD正确。【考点定位】此题考查平行板电容器、带电粒子在电场中的直线运动及其相关知识。5. （xx福建理综）如图，在点电荷Q产生的电场中，将两个带正电的试探电荷q1、q2分别置于A、B两点，虚线为等势线。取无穷远处为零电势点，若将q1、q2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等，则下列说法正确的是AA点电势大于B点电势BA、B两点的电场强度相等Cq1的电荷量小于q2的电荷量Dq1在A点的电势能小于q2在B点的电势能6. （xx广东理综物理）图5是某种静电矿料分选器的原理示意图，带电矿粉经漏斗落入水平匀强电场后，分落在收集板中央的两侧，对矿粉分离的过程，下列表述正确的有A.带正电的矿粉落在右侧B.电场力对矿粉做正功C.带负电的矿粉电势能变大D.带正电的矿粉电势能变小7. (xx天津理综)两个固定的等量异号点电荷所产生电场的等势面如图中虚线所示，一带负电的粒子以某一速度从图中A点沿图示方向进入电场在纸面内飞行，最后离开电场，粒子只受静电力作用，则粒子在电场中A做直线运动，电势能先变小后变大B做直线运动，电势能先变大后变小C做曲线运动，电势能先变小后变大D做曲线运动，电势能先变大后变小8（xx重庆理综）空间中P、Q两点处各固定一个点电荷，其中P点处为正电荷，P、Q两点附近电场的等势面分布如题图20图所示，a、b、c、d为电场中的4个点，则AP、Q两点处的电荷等量同种 Ba点和b点的电场强度相同 Cc点的电势低于d点的电势 D负电荷从a到c，电势能减少11. （xx安徽理综）如图所示，在平面直角 中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，其中坐标原点处的电势为0 V，点A处的电势为6 V, 点B处的电势为3 V, 则电场强度的大小为 A.200V/m B.200 V/m C.100 V/m D. 100 V/m11.【答案】A12. （xx海南物理）如图，直线上有o、a、b、c四点，ab间的距离与bc间的距离相等。在o点处有固定点电荷，已知b点电势高于c点电势。若一带负电电荷的粒子仅在电场力作用下先从c点运动到b点，再从b点运动到a点，则A 两过程中电场力做的功相等B 前一过程中电场力做的功大于后一过程中电场力做的功C 前一过程中，粒子电势能不断减小D 后一过程中，粒子动能不断减小二、xx模拟题第6题图1（xx年2月宁波八校联考）如图所示，在真空中的A、B两点分别放置等量异种点电荷，在A、B两点间取一正五角星形路径abcdefghija，五角星的中心与A、B的中点重合，其中af连线与AB连线垂直现将一电子沿该路径逆时针移动一周，下列判断正确的是 A.e点和g点的电场强度相同B.a点和f点的电势相等C.电子从g点到f点再到e点过程中，电势能先减小再增大D.电子从f点到e点再到d点过程中，电场力先做正功后做负功2（xx北京海淀期末）A、B两个可视为质点的小球带有同种电荷，在外力作用下静止于光滑的绝缘水平面上。A的质量为m，B的质量为2m，它们相距为d。现撤去外力将它们同时释放，在它们之间的距离增大到2d时，A的加速度为a，速度为v，则 （ ）A此时B的加速度大小为2aB此时B的加速度大小为 C此过程中系统的电势能减少D此过程中系统的电势能减少3. （xx江苏苏州期末）两个异种电荷产生的电场的电场线分布如图所示,则下列说法正确的是（A）图中正电荷的电量大于负电荷的电量（B）P点处的电场强度大于Q点处的电场强度（C）P点处的电势小于Q点处的电势（D）某一负电荷在P点处的电势能大于在Q点处的电势能4（xx河北衡水中学期末）两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在x轴上的O、M两点，两电荷连线上各点电势随x变化的关系如图所示，其中A、N两点的电势均为零，ND段中的C点电势最高，则 （ ） q1DCNMAxOq2AN点的电场强度大小为零BA点的电场强度大小为零CNC间场强方向指向x轴正方向D将一负点电荷从N点移到D点，电场力先做正功后做负功5(xx北京东城期末)如图所示，真空中有两个等量异种点电荷A和B，一带负电的试探电荷仅受电场力作用，在电场中运动的部分轨迹如图中实线所示 M、N是轨迹上的两点，MN连线与AB连线垂直，O为垂足，且AOOB。设M、N两点的场强大小分别为EM、EN，电势分别为M、N。下列判断中正确的是（ ）ABODC+Q-Q30图86. （xx湖北黄冈期末）在光滑绝缘的水平桌面上，存在着方向水平向右的匀强电场，电场线如图中实线所示。一带正电、初速度不为零的小球从桌面上的A点开始运动，到C点时，突然受到一个外加的水平恒力F作用而继续运动到B点，其运动轨迹如图中虚线所示，v表示小球在C点的速度。则下列判断中正确的是 ( )A. 小球在A点的电势能比在B点的电势能小B. 恒力 F的方向可能水平向左C. 恒力F的方向可能与v方向相反D. 在 A、B两点小球的速率不可能相等7（xx北京石景山期末）如图8所示，AC、BD为圆的两条互相垂直的直径，圆心为O，半径为R。电荷量均为Q的正、负点电荷放在圆周上，它们的位置关于AC对称，+Q与O点的连线和OC间夹角为30。下列说法正确的是AO点的场强大小为BO点的场强大小为CB、D两点的电势关系是B=DD电荷量为q的正电荷在A点的电势能小于在C点的电势能中心轴线0.030.050.100.200.300.400.970.950.900.800.700.60abcd8（xx江苏四市联考）如图所示，实线为电视机显像管主聚焦电场中的等势面。a、b、c、d为圆上的四个点，则下列说法中正确的是Aa、b、c、d 四点电势不等，但电场强度相同B一电子从b点运动到c点，电场力做的功为0.6eVC若一电子从左侧沿中心轴线穿越电场区域，将做加速度先增加后减小的加速直线运动 D一束电子从左侧平行于中心轴线进入电场区域，将会从右侧平行于中心轴线穿出+OABCD9（xx年2月济南检测）如图所示，在等量异种电荷形成的电场中，画一正方形ABCD，对角线AC与两点电荷连线重合，两对角线交点O恰为电荷连线的中点。下列说法中正确的是 AA点的电场强度等于B点的电场强度BB、D两点的电场强度及电势均相同C一电子由B点沿BCD路径移至D点，电势能先增大后减小D一电子由C点沿COA路径移至A点，电场力对其先做负功后做正功第10题图10（xx年2月陕西师大附中第四次模拟）如图所示，在真空中，ab、cd是圆O的两条直径，在a、b两点分别固定有电荷量为+Q和-Q的点电荷，下列说法正确的是 Ac、d两点的电场强度相同，电势也相同 Bc、d两点的电场强度不同，但电势相同 C将一个正试探电荷从c点沿直线移动到d点，电场力做功为零D一个正试探电荷在c点的电势能大于它在d点的电势能abcdO+Q+Q+Q11（xx年2月江西九江市七校联考）a、b、c、d分别是一个菱形的四个顶点，abc=120。现将三个等量的正点电荷Q固定在a、b、c三个顶点上，将一个电量为q的点电荷依次放在菱形中心点O点和另一个顶点d点处，两点相比：（ ）A+q在d点所受的电场力较大B+q在d点所具有的电势能较大Cd点的电势低于O点的电势Dd点的电场强度大于O点的电场强度12.（xx年2月福建晋江四校第二次联考）如图所示，一电场的电场线分布关于y轴（沿竖直方向）对称，O、M、N是y轴上的三个点，且OM=MN。P点在y轴右侧，MPON。则 ( ) AM点的电势比P点的电势低B将负电荷由O点移动到P点，电场力做正功CM、N两点间的电势差大于O、M两点间的电势差D在O点静止释放一带正电粒子，该粒子将沿y轴做直线运动12.答案：D解析：M点的电势比P点的电势高，选项A错误；将负电荷由O点移动到P点，电场力做负功，选项B错误；由于OM之间的电场强度大于MN之间的电场强度，M、N两点间的电势差小于O、M两点间的电势差，选项C错误。在O点静止释放一带正电粒子，该粒子将沿y轴做直线运动，选项D正确。13. （xx年开封二模）空间某一静电场的电势随x变化情况如图所示，下列说法中正确的是A. 空间各点场强的方向均与x轴垂直B. 电荷沿x轴从O移到x1的过程中，电场力不做功C. 正电荷沿x轴从x1移到x2的过程中，电场力做正功，电势能减小D. 负电荷沿x轴从x1移到x2的过程中，电场力做负功，电势能增加14（ xx年2月山西四校联考）如图所示，有四个等量异种电荷，放在正方形的四个顶点处。A、B、C、D为正方形四个边的中点，O为正方形的中心，下列说法中正确的是（ C ）AA、B、C、D四个点的电场强度相同BO点电场强度等于零C将一带正电的试探电荷匀速从B点沿直线移动到D点，电场力做功为零D将一带正电的试探电荷匀速从A点沿直线移动到C点，试探电荷具有的电势能增大15（浙江省六校xx年2月联考）一对等量正点电荷电场的电场线（实线）和等势线（虚线）如图所示，图中A、B两点电场强度分别是EA、EB，电势分别是A、B，负电荷q在A、B时的电势能分别是EPA、EPB，下列判断正确的是AEAEB，AB，EPAEB，AB，EPA EPB CEAB，EPA EPB DEAEB，A EPB16（xx年3月东北四校一模）如图所示，质量为m、半径为R的圆形光滑绝缘轨道放在水平地面上固定的M、N两竖直墙壁间，圆形轨道与墙壁间摩擦忽略不计，在轨道所在平面加一竖直向上的场强为E的匀强电场。P、Q两点分别为轨道的最低点和最高点，在p点有一质量为m，电量为q的带正电的小球，现给小球一初速度v0，使小球在竖直平面内做圆周运动，不计空气阻力，重力加速度为g，则有关下列说法正确的是A小球通过P点时对轨道一定有压力B小球通过P点时的速率一定大于通过Q点时的速率C从P到Q点的过程中，小球的机械能一定增加D若mg qE，要使小球能通过Q点且保证圆形轨道不脱离地面，速度v0应满足的关系是：v0。17（xx年3月山东省淄博市一模）在光滑绝缘水平面的P点正上方O点固定了一电荷量为+Q的正点电荷，在水平面上的N点，由静止释放质量为m，电荷量为-q的负检验电荷，该检验电荷经过P点时速度为v，图中=60，规定电场中P点的电势为零。则在+Q形成的电场中AN点电势高于P点电势BN点电势为CP点电场强度大小是N点的2倍D检验电荷在N点具有的电势能为18（xx年3月山东省淄博市一模）如图，竖直向上的匀强电场中，绝缘轻质弹簧竖直立于水平地面上，上面放一质量为m的带正电小球，小球与弹簧不连接，施加外力F将小球向下压至某位置静止。现撤去F，使小球沿竖直方向运动，在小球由静止到离开弹簧的过程中，重力、电场力对小球所做的功分别为W1和W2，小球离开弹簧时的速度为v，不计空气阻力，则上述过程中19(xx年3月山东德州一模)在光滑的绝缘水平面上，有一个正三角形abc，顶点a、b处分别固定一个正点电荷，c处固定一个负点电荷，它们的电荷量都相等，如图所示，D点为正三角形外接圆的圆心，E、G、H分别为ab、ac、bc的中点，E、F两点关于c点对称。下列说法中正确的是 AD点的场强为零，电势也为零 BE、F两点的电场强度大小相等、方向相反 CG、H两点的场强相同 D将一带正电的试探电荷由E点移动到D点的过程中，该电荷的电势能减小20（xx年3月山东烟台一模）如图所示，在y轴上关于O点对称的A、B两点有等量同种点电荷Q，在x轴上有一C点，且CO=OD, ADO60。下列判断正确的是AO点电场强度比D点电场强度大BC点电势和D点电势相等C若在C点放一点电荷Q, D点的电场强度将变为零D若将一试探电荷+q由C点移到D点,电势能逐渐增大21（xx年3月山东潍坊模拟）如图所示，在足够大的光滑绝缘水平面内有一带正电的点电荷a(图中未画出)与a带同种电荷的质点b仅在a的库仑力作用下。以初速度v0 (沿MP方向)由M点运动到N点，到N点时速度大小为v，且vNFE。则（ ）AE带正电，F带负电，且QEQF B在M点由静止释放一带正电的检验电荷，检验电荷将沿电场线运动到N点C过N点的等势面与过N点的切线垂直 D负检验电荷在M点的电势能大于在N点的电势能23. （xx年3月福州质检）电场中某三条等势线如图实线a、b、c所示。一电子仅在电场力作用下沿直线从P运动到Q，已知电势abc，这一过程电子运动的v-t图象可能是下列各图中的 24（xx年3月江苏三校联考）如图所示，在两等量异种点电荷的电场中，MN为两电荷连线的中垂线，a、b、c三点所在直线平行于两电荷的连线，且a与c关于MN对称，b点位于MN上，d点位于两电荷的连线上。以下判断正确的是Ab点场强大于d点场强Bb点电势高于d点电势C试探电荷+q在a点的电势能小于在c点的电势能Da、b两点的电势差等于b、c两点间的电势差24. 答案：D解析：b点场强小于d点场强，b点电势低于d点电势，选项AB错误；试探电荷+q在a点的电势能大于在c点的电势能，选项C错误；由对称性可知，a、b两点的电势差等于b、c两点间的电势差，选项D正确。25.（xx年5月江西宜春模拟）有一静电场，其电势随x坐标的改变而改变，变化的图线如右图所示。 若将一带负电粒子（重力不计）从坐标原点O由静止释放，电场中P、Q两点的坐标分别为1mm 、4mm。则下列说法正确的是：（ ） A粒子将沿x轴正方向一直向前运动 B粒子在P点与Q点加速度大小相等、方向相反 C粒子经过P点与Q点时，动能相等D粒子经过P点与Q点时，电场力做功的功率相等26（xx年5月山东泰安二模）有一静电场，其电势随x坐标的改变而改变，变化的图线如右图所示，若将一带负电粒子（重力不计）从坐标原点O由静止释放，粒子沿x轴运动，电场中P、Q两点的坐标分别为1mm、4mm。则下列说法正确的是A粒子经过P点和Q点加速度大小相等、方向相反B粒子经过P点与Q点时，动能相等C粒子经过P点与Q点时，电场力做功的功率相等D粒子在P点的电势能为正值27（xx年江苏省无锡二模）某静电场中的一条电场线与x轴重合，其电势的变化规律如图所示。在O点由静止释放一电子，电子仅受电场力的作用，则在- x0x0区间内A该静电场是匀强电场B该静电场是非匀强电场C电子将沿x轴正方向运动，加速度逐渐减小D电子将沿x轴正方向运动，加速度逐渐增大28.（xx年5月南京、盐城三模）质量为m的带正电小球由空中某点自由下落，下落高度h后在空间加上竖直向上的匀强电场，再经过相同时间小球又回到原出发点，不计空气阻力，且整个运动过程中小球从未落地重力加速度为g则A从加电场开始到小球返回原出发点的过程中，小球电势能减少了2mghB从加电场开始到小球下落最低点的过程中，小球动能减少了 mghC从开始下落到小球运动至最低点的过程中，小球重力势能减少了mghD小球返回原出发点时的速度大小为29. （xx年4月石家庄模拟）如图所示，a,b,c是某匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点，ab=cd=L，ad=bc=2L，电场线与矩形所在平面平行。已知a点电势为20 V,b点电势为24 V,d点电势为12 V。,一个质子从b点以v0的速度射入此电场，入射方向与bc成45角，一段时间后经过c点。不计质子的重力，下列判断正确的是A. c点电势低于a点电势B. 电场强度的方向由b指向dC. 质子从b运动到c，所用的时间为LD. 质子从b运动到c，电场力做功为4eV30（xx年5月云南昆明检测）某静电场中x轴上的电势随x坐标变化的图象如图所示，x图象关于轴对称，a、b两点到O点的距离相等。将一电荷从x轴上的a点由静止释放后粒子沿x轴运动到b点，运动过程中粒子只受电场力作用，则下列说法正确的是（ ）A该电荷一定带负电B电荷到b点时动能为零C从O到b，电荷的电势能减小D从a到b电场力对电荷先做正功，后做负功31、（xx上海静安区一模）如图（a）所示，在x轴上的两点分别放有-和+4两个点电荷，位置坐标分别为0和1。图（b）是反映沿x轴电势分布情况的图线，正确是