第15题 电场力、电势能——【新课标全国卷】2022届高考物理考点题号一对一

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第15题 电场力、电势能—【新课标全国卷】2022届高考物理二轮复习考点题号一对一1.如图所示，在两点分别固定着所带电荷量相等的正、负点电荷，O点是两个点电荷连线的中点，是关于O点对称的两点。下列说法中正确的是(   )
 A.两点的场强大小相等、方向相反B.两点的电势相等C.负点电荷在C点的电势能大于它在D点的电势能D.正点电荷从C点移到D点的过程中，电场力做正功2.如图所示，点电荷分别置于两点，O点为连线的中点，点在连线上，点在中垂线上，它们均关于O点对称。下列说法正确的是(   )
 A.两点的电场强度相同B.两点的电势相同C.将电子沿直线从c移到d，电场力对电子先做负功再做正功D.将电子沿直线从a移到b，电子的电势能一直增大3.有两个带等量正电荷的点电荷，O点为两电荷连线的中点，a点在连线的中垂线上，若在a点由静止释放一个电子，如图所示，关于电子的运动，下列说法正确的是(   )
 A.电子在从a点向O点运动的过程中，加速度一直增大B.电子在从a点向O点运动的过程中，加速度一定越来越小，速度一定越来越大C.电子运动到O点时，加速度为零，速度最大D.电子通过O点后，速度越来越小，加速度一直增大4.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，半球面上均匀分布正电荷，总电荷量为q，球面半径为为通过半球面顶点与球心O的轴线，在轴线上有两点，。已知M点的场强大小为E，则N点的场强大小为(   )
 A. B. C. D.5.正方形四个顶点上放置着电荷量相同的、电性如图所示的点电荷，O为正方形两对角线的交点，分别为的中点.取无穷远处电势为零，下列说法正确的是(   )A.四点的场强相同B.四点的电势均为零C.将一质子从M点沿移动到N点的过程中，电场力先做正功后做负功D.将一电子从M点沿移动到P点的过程中，电势能先增加后减小6.如图，实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹，粒子先经过M点，再经过N点，则下列说法中正确的是(   )
 A.M点的电势低于N点的电势B.粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力C.粒子在M点的动能小于在N点的动能D.粒子在M点的电势能小于在N点的电势能7.图中为静电场中的3个相距很近的等势面，一带电粒子射入此静电场中后，沿着轨迹运动.已知电势，且粒子在段做减速运动.下列说法中正确的是(   )A.粒子带负电  B.粒子在段也做减速运动C.粒子在a点的速率大于在e点的速率 D.粒子从c点到d点的过程中电场力做负功8.如图所示，真空中一椭圆的两焦点处固定两个等量异种点电荷，O为椭圆中心，分别是椭圆长轴和短轴，是椭圆上关于O点对称的两个点.下列说法中正确的是(   )A.椭圆上点的场强方向为该点的切线方向B.两点场强相同，两点场强也相同C.将一正电荷由e点沿椭圆移到f点，电场力做功为零D.将一正电荷由O点移到椭圆上任意一点时，电势能的变化量相同9.图中是某静电场中的一条水平电场线，曲线为一电子在该电场中的运动轨迹（B在电场线上），下列说法中正确的是(   )
 A.M点电势低于N点电势 B.电子在B点受电场力方向水平向左C.电子一定做匀变速曲线运动 D.电子在A点的电势能比在C点的电势能大10.如图所示，虚线代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，是这条轨迹上的两点，据此可知(   )
 A.带电质点通过Q点时的加速度的方向如图中箭头所示B.三个等势面中，c的电势最高C.带电质点通过P点时的动能比通过Q点时的大D.带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大11.如图甲所示，真空中有一半径为R、电荷量为的均匀带电球体，以球心为坐标原点，沿半径方向建立x轴。理论分析表明，x轴上各点的场强随x的变化关系如图乙所示，则(   )
 A.处场强大小为B.球内部的电场为匀强电场C.两点处的电势相同D.假设将试探电荷沿x轴移动，则从移到R处和从R移到处电场力做功相同12.如图所示，某同学在研究电子在电场中的运动时，得到了电子由a点运动到b点的轨迹（如图中实线所示），图中未标明方向的一组虚线可能是电场线，也可能是等差等势面，则下列说法正确的是(   )
 A.如果图中虚线是电场线，电子在a点动能较小B.如果图中虚线是等势面，电子在b点动能较小C.不论图中虚线是电场线还是等势面，a点的场强都大于b点的场强D.不论图中虚线是电场线还是等势面，a点的电势都高于b点的电势


 
答案以及解析1.答案：D解析：等量异种电荷的电场线分布如图所示。根据对称性可知两点的场强大小相等、方向相同，故A错误；沿着电场线，电势逐渐降低，等势面与电场线垂直，可知C点所在等势面的电势高于D点所在等势面的电势，故C点电势较高，故B错误；由于C点电势高于D点电势，根据公式，可知负点电荷在C点的电势能小于它在D点的电势能，正点电荷从C点移到D点的过程中，电势能减小，电场力做正功，故C错误，D正确。
 2.答案：D解析：根据电场线分布可知，两点的电场强度大小相等，方向不同，则两点的电场强度不同，故A项错误。间的电场线方向为，沿电场线方向电势逐渐降低，则a点的电势高于b点的电势，从a到b电势降低，电子带负电，，则电子的电势能一直增大，故B项错误，D项正确。由场强叠加原理知，在段场强方向斜向右上，在段场强方向斜向右下；电子所受的电场力在段斜向左下，在段斜向左上；电子沿直线从c移到d，电场力跟速度方向的夹角先是锐角后是钝角，电场力对电子先做正功后做负功，故C项错误。3.答案：C解析：等量同种正电荷连线中点处的场强为零，无穷远处的电场强度为零，所以在中垂线上从中点到无穷远处，电场强度先增大后减小，方向从O点指向无穷远处，而场强最大处可能在a点上方，可能在a点下方，也可能在a点，所以电子从a点向O点运动的过程中，加速度可能先增大后减小，故A、B错误；在O点处电场强度为零，电子受到的电场力为零，电子的加速度为零，在此处速度达到最大，故C正确；通过O点后，电子受到的电场力方向指向O点，先增大后减小，所以电子的速度将减小，加速度先增大后减小，故D错误。故选C。4.答案：A解析：左半球面上的正电荷产生的电场可等效为带电荷量为的整个球面产生的电场和带电荷量为的右半球面产生的电场的合电场，则为带电荷量为的右半球面在M点产生的场强大小。带电荷量为的右半球面在M点的场强大小与带电荷量为的左半球面在N点的场强大小相等，则，A正确。5.答案：D解析：以M点为例，位置的两个点电荷在M点的合电场强度方向指向O点，B位置的点电荷在M点产生的电场强度方向由M点指向B点，D位置的点电荷在M点产生的电场强度方向由M点指向D点，所以M点的电场强度方向由M点指向O点，同理可得P点的电场强度方向由P点指向O点，而点的电场强度方向分别由O点指向N点和Q点，根据对称性可知，四点的场强大小相同，但方向不同，取无穷远处电势为零，沿着电场线方向电势逐渐降低，则四点的电势不为零，A、B错误；根据点电荷周围电势分布的特点可知，M点的电势高于零，N点的电势低于零，故将一质子从M点沿移动到N点的过程中，电场力一直做正功，C错误；根据点电荷周围电势分布的特点可知，M点的电势高于零，P点的电势高于零，将一电子从M点沿移动到P点的过程中，电场力先做负功后做正功，电势能先增加后减小，D正确.6.答案：C解析：沿电场线方向电势逐渐降低，所以M点的电势高于N点的电势，故A错误；电场线的疏密程度表示电场强度的大小，所以N点的场强大于M点的场强，即粒子在M点受到的电场力小于在N点受到的电场力，故B错误；根据粒子运动的轨迹判断粒子所受电场力方向与电场线的切线方向一致，所以粒子带正电，粒子从M点运动到N点过程中，电场力做正功，粒子的动能增大，所以粒子在M点的动能小于在N点的动能，故C正确；对正电荷来说，电势越高其电势能越大，所以粒子在M点的电势能大于在N点的电势能，故D错误。7.答案：B解析：已知电势，作出电场线如图所示，由轨迹弯曲方向知道，粒子所受的电场力方向大体向左，则粒子带正电，故A错误；电势，电场力对带正电的粒子做负功，动能减小，做减速运动，故B正确；a与e处于同一等势面上电势相等，电势能相等，根据能量守恒定律，可知粒子经过两点时动能相等，则速率相等，故C错误；粒子从c点到d点的过程中，电场电势降低，粒子电势能减小，则电场力做正功，故D错误.8.答案：B解析：根据等量异种电荷电场特点可知，选项A错误，B正确；两点不是处于同一等势面上，e点所处的等势面电势较高，将一正电荷由e点沿椭圆移到f点，电场力做正功，电势能减小，选项C错误；将一正电荷由O点移到c点，电势能不变，移到f点，电势能减小，电势能变化量不相同，选项D错误.9.答案：B解析：电子受力方向指向电子运动轨迹凹侧，故电子在B点受电场力方向向左；电子带负电，受力方向沿电场线相反方向，所以电场线的方向向右，M点的电势高于N点的电势，故A错误，B正确。只有一条电场线，不能得到静电场为匀强电场，故电子受力不一定恒定，那么，电子不一定做匀变速曲线运动，故C错误。电场线的方向向右，所以A点电势高于C点电势，负电荷在电势高处电势能小，故D错误。10.答案：D解析：由轨迹的弯曲情况，电场力应指向曲线凹侧，且与等势面垂直（电场线垂直该处等势面），而图中电场力的方向与等势面相切，所以A错误；质点所受电场力指向轨迹内侧，由于质点带正电，故电场线指向右下方，沿电场线方向电势逐渐降低，故a等势面的电势最高，c等势面的电势最低，B错误；根据质点受力与速度夹角可知，从P到Q过程中，电场力做正功，电势能减小，动能增大，C错误，D正确。11.答案：A解析：计算处的电场强度时，可把带电球体等效为位于原点的点电荷,则处场强大小为，故选项A正确；由题图乙可知，球内部由O到球表面区间电场强度均匀增大，所以球内部电场为非匀强电场，故选项B错误；x轴上O点右侧的电场方向始终是向右的，沿着电场的方向电势逐渐减小，可知，故选项C错误；图线与x轴所围面积表示电势差，由题图乙可知两处面积不相等，所以处与球表面、球表面与处的电势差不同，则将试探电荷沿x轴从移到R处和从R移到处电场力做功不相同，故选项D错误。12.答案：C解析：若虚线是电场线，从轨迹弯曲方向可知电场力沿着电场线向左，曲线上每一点的瞬时速度方向与电场力方向均成钝角，故电子做减速运动，动能减小，电子在a点动能较大，A错误；若虚线为等势面，根据等势面与电场线处处垂直可大致画出电场线，显然可看出轨迹曲线上每个位置电子受到的电场力方向与速度方向成锐角，电子做加速运动，故动能增大，电子在b点动能较大，B错误；不论图中虚线是电场线还是等势面，由电场线的疏密程度可看出a点的场强较大，故C正确；若虚线是等势面，从电子轨迹曲线向下弯曲可知电场线方向垂直虚线向上，沿着电场线方向电势越来越低，故a点电势较小，若虚线是电场线，从轨迹弯曲方向可知电场力沿着电场线向左，故电场线方向向右，沿着电场线方向电势越来越低，故a点电势较大，故D错误。