专题13 电场（一）-最新高考高三一模物理试题汇编

2021年高考高三一模物理试题汇编

专题13 电场（一）

1、（2021·上海市长宁区高三一模）关于一个带负电的点电荷在真空中产生的电场，下列说法正确的是（　　）

A. 等势面是一个以点电荷为圆心的圆

B. 等势面上任意两点的电场强度相等

C. 电势低的地方，其电场强度一定小

D. 电势低的地方，其电场强度一定大

【答案】D

【解析】

带负电的点电荷在真空中产生的电场的等势面是以点电荷为球心的球面。等势面上任意两点的电场强度大小相等，方向不同。电势越低，越接近点电荷，电场强度越大。

故选D。

2、（2021·上海市杨浦区高三一模）如图，ABC为等边三角形，电荷量为+Q的点电荷固定在A点。将一电荷量为+q的检验电荷Q1从无穷远处（电势为0）移到B点，此过程中电场力做功为-W。下列说法正确的是（　　）

A. Q1移入之前，B点的电势为

B. 将Q1从B点移到C点，所受电场力先做正功、后做负功

C. 移除Q1，将另一个电荷量为-2q的检验电荷Q2从C点移到无穷远处，此过程中Q2所受电场力做的功为2W

D. 移除Q1，将另一个电荷量为-2q的检验电荷Q2从无穷远处移到C点，Q2在C点的电势能为-2W

【答案】D

【解析】

A．电荷从无穷远处移到B点，则

则

选项A错误；

B．将Q1从B点移到C点，则Q1先靠近A点后远离A点，则所受电场力先做负功、后做正功，选项B错误；

C．移除Q1，则C点的电势为

将另一个电荷量为-2q的检验电荷Q2从C点移到无穷远处，此过程中Q2所受电场力做的功为

选项C错误；

D．移除Q1，将另一个电荷量为-2q的检验电荷Q2从无穷远处移到C点，则

则电势能减小2W，即Q2在C点的电势能为-2W，选项D正确。

故选D。

3、（2021·上海市徐汇区高三一模）空间两点处固定两点电荷P、Q，P、Q附近电场的等势线分布如图中实线所示，a、b、c、d、e为电场中的5个点，已知Q为负电荷，则（　　）

A. 5个点中，e点电势最低

B. c点的电势低于d点的电势

C. b点的电势等于c点的电势

D. 一检验正电荷在a点的电势能小于在c点的电势能

【答案】D

【解析】

根据电场的等势线分布图可以知道，P、Q两点连线的中垂线是一条等势线，可知，该电场是等量异种电荷的电场，且中垂线是电势为零的等势线。

A．5个点中，e点电势为零，已知Q为负电荷，则a、b为负电势，则e点电势不是最低，故A错误；

B．由于P为正电荷，电场线从正电荷出发到负电荷终止，顺着电场线方向电势逐渐降低，c点与d点比较可知，c点离P点的距离更近，所以c点的电势高于d点的电势，故B错误；

C．b点电势为负，c点电势为正，故C错误；

D．由于c点电势为正，a点电势为负，故a点电势低于c点电势，又由于正电荷在电势高的地方电势能大，故正电荷在a点的电势能小于在c点的电势能，故D正确。

故选D。

4、（2021·上海市松江区高三一模）图示电场中，负电荷仅受电场力作用，由A点沿电场线运动到B点，此过程中（  ）

A. 电场力增大，电势能减小

B. 电场力减小，电势能减小

C. 电场力增大，电势能增大

D. 电场力减小，电势能增大

【答案】C

【解析】

由图可知，从A点到B点电场线逐渐变密，所以从A点到B点电场强度逐渐增大，则负电荷由A点沿电场线运动到B点，电场力在逐渐增大，电场力方向始终与电场方向相反，所以电场力做负功，电势能增大，所以ABD错误，C正确。

故选C。

5、（2021·上海市闵行区高三一模）如图，是锐角三角形最大的内角，一正点电荷固定在点。下列说法正确的是（　　）

A. 沿边，从点到点，电场强度逐渐减小

B. 沿边，从点到点，电势先增大后减小

C. 负检验电荷在点电势能比其在点的电势能大

D. 将正检验电荷从点移动到点，电场力所做的总功为负

【答案】B

【解析】

A．根据点电荷场强公式，有

根据几何知识，大角对大边，有

则

故A错误；

B．沿边，从点到点，距P点的距离先减小后增大，由于P点时正电荷，越靠近正电荷，电势越大，所以沿边，从点到点，电势先增大后减小。

故B正确；

C．过P点做MN的垂线，M点到垂点的距离更近，所以M点的电势大于N点，所以负检验电荷在点的电势能比其在点的电势能小。

故C错误；

D．根据C项可知，正检验电荷在M点电势能大于在N点的电势能，所以从点移动到点，电场力所做的总功为正，电势能减小。故D错误。

故选B。

6、（2021·上海市闵行区高三一模）真空中两个点电荷、，距离为R，当和电量都增大到原来2倍时，距离也增大到原来的2倍，则两电荷之间相互作用的静电力将增大到原来（　　）

A. 1倍 B. 2倍 C. 4倍 D. 8倍

【答案】A

【解析】

根据库仑定律可知，真空中有两个固定点电荷，当Q1，Q2电量都增大到原来2倍时，距离R增大到原来的2倍时，则库仑力

因此电荷间的库仑力变为原来的1倍

故选A。

7、（2021·上海市嘉定区高三一模）如图，A、B为两个等量异种点电荷连线上的两点，A为连线中点，A、B处的电场强度分别为EA、EB，电势分别为φA、φB。则（　　）

A. ，φA<φB B. ，φA>φB

C. ，φA<φB D. ，φA>φB

【答案】A

【解析】

根据库仑定律，离点电荷越近的位置，电场强度越大，所以；点电荷的电场中，电场线是由正电荷出发，指向负电荷的，而电场中的电势沿电场线方向逐渐减小，所以φA<φB，故A正确，BCD错误。

故选A。

8、（2021·上海市嘉定区高三一模）在“DIS描绘电场等势线”的实验中，关于电源和导电纸，下列说法正确的是（　　）

A. 应选用6V的交流电源导电纸有导电物质的一面朝上

B. 应选用6V的直流电源导电纸有导电物质的一面朝上

C. 应选用6V的交流电源导电纸有导电物质的一面朝下

D. 应选用6V的直流电源导电纸有导电物质的一面朝下

【答案】B

【解析】

实验中应选用6V的直流电源，导电纸有导电物质的一面朝上。

故选B。

9、（2021·上海市虹口区高三一模）如图，光滑绝缘的水平面上固定两个带有等量正电荷的小球A、B。将一带电小球C放在A、B连线的中点O处，C恰好处于静止状态。若将B缓慢向右移动，则C将（　　）

A. 静止不动

B 向左运动

C. 向右运动

D. 可能向左，也可能向右运动

【答案】D

【解析】

A、B两个固定的点电荷电荷，两者连线中点场强为零，电荷B十分缓慢地远离A点移动，导致原来的位置场强不为零，根据场强叠加的原理，可知场强向右，由于不清楚小球C的电性，所以小球C可能受到靠近A的力，也有可能受靠近B的力，所以小球C的运动情况是可能向左，也可能向右运动，故ABC错误，D正确。
故选D。

10、（2021·上海市奉贤区高三一模）一个负点电荷仅受电场力作用，从电场中的a点移到b点，该点电荷在b点的动能大于在a点的动能，则（　　）

A. a点场强大于b点场强 B. a点场强小于b点场强

C a点电势高于b点电势 D. a点电势低于b点电势

【答案】D

【解析】

AB．题目中只告诉了负电荷在电场中运动中的能量关系，所以无法判断a点和b点场强关系，故AB错误；

CD．仅受电场力作用，电势能和动能之和不变，该点电荷在b点的动能大于在a点的动能，可知该点电荷在b点的电势能小于在a点的电势能，负点电荷在电势高的点，电势能小，在电势低的点，电势能大，所以a点电势低于b点电势，故D正确，C错误；

故选D。

11、（2021·上海市奉贤区高三一模）在国际单位制中，下列属于电场强度的单位是（　　）

A. N/m B. V/m C. J/m D. T/m

【答案】B

【解析】

A．根据电场强度的定义式可知，电场强度的单位是N/C，故A错误；

B．根据匀强电场中场强与电势差的关系可知，U的单位是伏特，d的单位是米，则E的单位是V/m，故B正确；

C．由公式可知，J/m为力的单位，故C错误；

D．根据公式F=qE及F=qvB，E的单位与Bv的单位一样，故也是电场强度的单位，故D错误。

故选B。

12、（2021·江苏省新高考高三适应性考试）带电粒子碰撞实验中，t=0时粒子A静止，子B以一定的初速度向A运动。两粒子的v-t图像如图所示，仅考虑静电力的作用，且A、B未接触。则（　　）

A. A粒子质量小于B粒子 B. 两粒子在t1时刻的电势能最大

C. A在t2时刻的加速度最大 D. B在0～t3时间内动能一直减小

【答案】B

【解析】

A．两粒子碰撞过程动量守恒，则由图可知，在t=0时刻

t=t2时刻

则

因

则

选项A错误；

B．两粒子在t1时刻速度相等，系统损失动能最大，则系统的电势能最大，选项B正确；

C．两粒子在t1时刻距离最近，两粒子库仑力最大，即A在t1时刻的加速度最大，选项C错误；

D．B在0～t3时间内速度先减小后反向增加，则动能先减小后增加，选项D错误。

故选B。

13、（2021·上海市九校高三一模）如图所示，光滑绝缘水平面上有甲、乙两个带电小球，t=0时，甲静止，乙以6m/s的初速度向甲运动。它们仅在静电力的作用下沿同一直线运动（整个运动过程中没有接触），它们运动的v—t图像分别如图（b）中甲、乙两曲线所示。则由图线可知

A. 两小球带电的电性一定相反

B. 甲、乙两球的质量之比为2∶1

C. t2时刻，乙球的电势能最大

D. 在0~t3时间内，甲的动能一直增大，乙的动能一直减小

【答案】B

【解析】

A．由图可知乙球减速的同时，甲球正向加速，说明两球相互排斥，带有同种电荷，故A错误；

B．两球作用过程动动量守恒

m乙△v乙=m甲△v甲

解得

故B正确；
C．t1时刻，两球共速，距离最近，则乙球的电势能最大，故C错误；

D．在0〜t3时间内，甲动能一直増大，乙的动能先减小，t2时刻后逐渐增大，故D错误。
故选B。

14、（2021·湖南省岳阳市高三一模）如图所示，空间有一圆锥OBB′，点A、A′分别是两母线的中点。现在顶点O处固定一负的点电荷，下列说法中正确的是（　　）

A. A、A′两点的电场强度相同

B. 平行于底面且圆心为O1的截面为等势面

C. 将一正的试探电荷从B点沿直径移到B′点，其电势能先减小后增大

D. 若B′点的电势为，A′点的电势为，则BA连线中点C处的电势高于

【答案】CD

【解析】

A．由点电荷场强公式可知，A、A′两点的电场强度大小相等，方向不同，A错误；

B．点电荷周围的等势面为以点何为圆心的球面，B错误；

C．将一正的试探电荷从B点沿直径移到B′点，相互间的库伦引力先做正功，后做负功，故其电势能先减小后增大，C正确；

D．中点为，若B′点的电势为，A′点的电势为，由可知，的电势差小于的电势差，即

即，C点与在同一等势面上，电势相等，故连线中点C的电势高于，D正确。

故选CD。