2022届高考物理一轮复习电场、磁场专项小练（1）

2022届高考物理一轮复习电场、磁场

专项小练（1）

一、单选题

1.下面是某同学对电场中的一些概念及公式的理解，其中正确的是(   )

A.由知，电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量成反比

B.由知，电容器的电容与其所带电荷量成正比，与两极板间的电压成反比

C.由知，电场中某点的电场强度与场源电荷所带的电荷量无关

D.由知，带电荷量为1 C的正电荷，从A点移动到B点克服电场力做功为1 J，则两点间的电势差为

2.如图，静电场中的一条电场线上有两点，箭头代表电场的方向，则(   )
 

A.M点的电势比N点的低

B.M点的场强大小一定比N点的大

C.电子在M点的电势能比在N点的低

D.电子在M点受到的电场力大小一定比在N点的大

3.如图所示, 两点处分别固定有等量异种点电荷和,是线段的中点, 是的中点, 是的垂直平分线上的一点,将一个正点电荷先后放在点,它所受的电场力分别为则下列说法中正确的是(      )
 

A. 的方向都是水平向右
B. 的方向水平向右, 的方向竖直向上
C. 的方向水平向右,
D. 的大小都相等

4.如图，平行板电容器两极板的间距为d，极板与水平面成45°角，上极板带正电。一电荷量为的粒子在电容器中靠近下极板处，以初动能竖直向上射出。不计重力，极板尺寸足够大。若粒子能打到上极板，则两极板间电场强度的最大值为(   )
 

A. B. C. D.

5.图甲、乙分别表示两个等量正点电荷、两个等量异种点电荷的电场。在图甲、乙中，O为两电荷连线的中点，是两点电荷连线上关于O对称的两点，为两点电荷连线的中垂线上关于O对称的两点。规定无穷远处电势为零，则下列说法正确的是(   )
 

A.图甲中两点电场强度相同，电势相等，图乙中两点电场强度相同，电势相等

B.图甲中两点电场强度不同，电势相等，图乙中两点电场强度相同，电势不相等

C.图甲中两点电场强度相同，电势相等，图乙中两点电场强度相同，电势不相等

D.图甲中两点电场强度不同，电势相等，图乙中两点电场强度相同，电势不相等

6.位于正方形四角上的四个等量点电荷的电场线分布如图所示，分别是正方形两条边的中垂线，O点为中垂线的交点，分别为上的点。则下列说法正确的是(   )
 

A.两点的电势关系为

B.两点电场强度的大小关系为

C.若在O点放一正点电荷，则该正点电荷受到的电场力为零

D.若将某一负电荷由P点沿着图中虚曲线移到Q点，电场力做负功

7.在匀强电场中，将一质量为m，电荷量为q的带正电小球由静止释放，其运动轨迹为直线，该直线与竖直方向的夹角为θ，如图所示。设匀强电场的电场强度大小为E，下列说法正确的是(   )
 

A.若，则电场强度为最大值 B.若，则电场强度为最小值

C.若，则电场方向是唯一的 D.若，则电场方向是唯一的

8.已知均匀带电球壳内部电场强度处处为零，电势处处相等。如图所示，正电荷均匀分布在半球面上，为通过半球顶点与球心O的轴线。为轴上的点，且，则下列判断正确的是(   )
 

A.A点的电场强度与B点的电场强度相同

B.A点的电势等于B点的电势

C.在A点由静止开始释放重力不计的带正电粒子，该粒子将做匀加速直线运动

D.带正电的粒子在O点的电势能为零

9.如图所示，和为圆上两条相互垂直的直径，圆心为O。将电荷量分别为和的两点电荷放在圆周上，其位置关于对称且距离等于圆的半径。要使圆心处的电场强度为零，可在圆周上再放一个电荷量为Q的点电荷，则该点电荷(   )

A.可放在A点， B.可放在B点，

C.可放在C点， D.可放在D点，

10.如图所示，在正方形的四个顶点分别放置一个点电荷，所带电荷量已在图中标出，则下列四个选项中，正方形中心O点处场强最大的是(   )

A. B. C. D.

11.如图所示，在带电荷量为的点电荷形成的电场中，放着一块带有一定电荷量、电荷均匀分布的绝缘矩形薄板，为其对称轴，O点为几何中心。点电荷与点之间的距离分别为。已知图中a点的电场强度为零，静电力常量为k，则带电薄板在图中b点产生的电场强度的大小和方向分别为(   )
 

A.，水平向右 B.，水平向左 C.，水平向右  D.，水平向右

12.粗细均匀的绝缘棒组成一直径为D的圆形线框，线框上均匀地分布着正电荷，O是线框的圆心，如图所示，现在线框上E处取下足够短的带电荷量为q的一小段，将其沿连线向上移动的距离到F点处，若线框的其他部分的带电荷量与电荷分布保持不变，则此时O点的电场强度大小为（静电力常量为k）(   )
 

A. B. C. D.

二、计算题

13.电荷周围存在电场，电场虽然看不见，但是它却是客观存在的，可以通过实验对它进行观察和研究.如图所示，O是一个均匀带电球，把一个系在丝线上的带电荷量为、质量为m的试探小球先后依次挂在图中三个不同位置，调整丝线长度，使小球静止时的三个位置与带电球O的球心处于同一水平线上，三处的丝线与竖直方向的夹角分别为，且.已知重力加速度为g.

（1）对带电小球静止于A位置时的受力进行分析，画出受力示意图，并求小球所受电场力的大小；

（2）根据电场强度的定义，推导带电球产生的电场在A位置处的场强大小的表达式，并据此比较三个位置的电场强度的大小关系.

14.空间中三点和C是直角三角形的三个顶点，且,。现将点电荷和分别放在两点，测得C点的场强为，方向如图所示，求:
 

（1）和的带电性质；

（2）如果撤掉，C点场强的大小和方向。

15.如图所示，一带电荷量为、质量为的小物块处于一倾角为的光滑绝缘斜面上，当整个装置处于一水平向左的匀强电场中时，小物块恰好处于静止状态。（g取，）求：
 

（1）匀强电场电场强度的大小。

（2）若从某时刻开始，电场强度减小为原来的，物块下滑距离时的速度大小为多少？

参考答案

1.答案：D

解析：

2.答案：C

解析：本题考查电场线、电势、电势能之间的关系以及学生对知识之间联系的掌握情况。沿电场线方向电势逐渐降低，M点的电势比N点的高，故A错误；由于不能确定电场线疏密，因此不能确定电场强度大小，故B错误；电子从M到N，电场力做负功，电势能增加，故电子在M点的电势能比在N点的低，故C正确；由于不能确定电场强度大小，不能确定电子所受电场力大小，因此D错误；故选C。

3.答案：A

解析：根据场强叠加原理,等量异种点电荷连线及中垂线上的电场线分布如图所示, 三点场强方向都是水平向右,正点电荷在各点所受电场力方向与场强方向相同可得到A正确,B、C错误;连线上场强由到先减小后增大,中垂线上由到无穷远处逐渐减小,因此点场强是连线上最小的(但不为),是中垂线上最大的,故,故D错误.

4.答案：B

解析：当电场强度最大时，粒子打到上极板的情况为粒子到达上极板处时速度恰好与上极板平行，将粒子初速度分解为垂直极板方向的和平行极板方向的，根据运动的合成与分解及运动学公式有，又，联立解得，故选项B正确。

5.答案：D

解析：由点电荷周围电场线的分布特点及场强的叠加可知题图甲中两点电场强度大小相等，方向相反，电势相等，A错误；题图乙中两点电场强度相同，电势相等，B错误；题图甲中两点电场强度大小相等，方向相反，电势相等，C错误；题图乙中两点电场强度相同，电势，D正确。

6.答案：C

解析：由电场线分布可知，为等势线，且电势相等，，选项AB错误；等势，所以把负电荷从P点沿题图中虚线移到Q点电场力做功为零，D错误；由对称性可知，,因此选项C正确。

7.答案：C

解析：小球做直线运动的条件是合外力方向与速度方向在一条直线上，即垂直于速度方向的合外力为零，静电力最小值就等于重力垂直于速度方向的分力，即，同时电场方向也是唯一的；若，则电场方向可能有两个。选项C正确。

8.答案：A

解析：将题中半球壳补成一个完整球壳，且带电均匀，设左、右半球在A点产生的场强大小分别为和。由题知，均匀带电球壳内部电场强度处处为零，则知。根据对称性可知，左、右半球在B点产生的场强大小分别为和，且。在题图所示的电场中，A点场强大小为，方向向右，B点场强大小为，方向向右，所以A点的电场强度与B点的电场强度相同，选项A正确。由电场的叠加原理可知，x轴上的电场线是水平向右的，沿电场线方向电势逐渐降低，选项B错误。电场线方向水平向右，在A点由静止释放带正电的粒子（重力不计），粒子将做变加速运动，选项C错误。本题没有选取零势能点，所以带正电的粒子在O点的电势能不一定为零，选项D错误。

9.答案：C

解析：根据电场叠加原理和点电荷的场强公式得，电荷量为的点电荷在圆心O处的场强与电荷量为的点电荷在圆心O处的场强的合场强方向由O点指向D点，大小为（其中r为圆的半径）；要使圆心O处的电场强度为零，只要所放点电荷在圆心O处产生的场强方向由O指向C，且大小也为即可，所以点电荷可放在C点且或放在D点且，C正确。

10.答案：B

解析：根据点电荷电场强度公式，结合矢量合成法则求解。设正方形顶点到中心O点的距离为r，则A选项中电场强度，B选项中电场强度，C选项中电场强度，D选项中电场强度，所以B正确。

11.答案：A

解析：薄板在a点的场强与点电荷在a点的场强等大反向，故薄板在a点的场强大小为，水平向左，由对称性可知，薄板在b点的场强大小，方向水平向右，选项A正确。

12.答案：B

解析：在闭合线框中，电荷关于O点对称分布，故在O点场强为零；现在将带电荷量为q的一小段从E移到F，那么线框部分在O点的场强等效于与E点关于O点对称的一小段在O点的场强，方向由O指向E；F处电荷在O点的场强，方向由F指向O；又有的方向相反，那么O点的场强，B正确。

13.答案：解：（1）受力分析如图所示

由共点力平衡关系可知

（2）根据电场强度定义可得

由于，所以

解析：

14.答案：（1）带负电荷，带正电荷

（2）7.5 N/C，方向由B指向C

解析：（1）、为点电荷，根据点电荷电场线分布规律，产生的场强沿直线，方向指向B或C，同理，产生的场强沿直线，方向指向A或C。由于合场强平行于直线，故产生的场强沿直线指向C，产生的场强沿直线指向A，如图所示，则带正电荷，带负电荷。

（2）由图可知，
又知，
解得
撤去点的场强，方向由B指向C。

15.答案：（1）150 N/C

（2）3 m/s

解析：（1）小物块受力如图所示

由平衡条件得
①
②
由①②得，代入数据得。
（2）由牛顿第二定律得
③
④
由③④得
代入数据解得速度大小为。