（1）静电场——2024届高考物理二轮复习巧刷高考题型之电磁学选择题

这是一份（1）静电场——2024届高考物理二轮复习巧刷高考题型之电磁学选择题，共12页。试卷主要包含了单选题，多选题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．如图所示，直角三角形abc，，，ac边长为l，两根通电长直导线垂直纸面分别放置在两顶点处。a点处导线中的电流大小为I，方向垂直纸面向外，b点处导线中的电流大小为，方向垂直纸面向里。已知长直电流在其周围空间某点产生的磁场的磁感应强度大小，其中I表示电流大小，r表示该点到导线的垂直距离，k为常量。则顶点c处的磁感应强度大小为( )
A.B.C.D.
2．如图所示，真空中两个等量带正电的点电荷分别固定P、Q两点，O为P、Q的中点，MO垂直P、Q连线上，a点位于P、Q连线上，b点位于连线的中垂线MO上，下列说法正确的是( )
A.若将一电子从a点由静止释放，则电子做往复运动
B.若将一电子从b点由静止释放，则电子做往复运动
C.若一质子从O点以某一初速度沿OM运动，质子可能回到原处
D.若一质子从b点以某一初速度垂直纸面向里运动，质子可能回到原处
3．如图所示，一重力不计的带电粒子由水平正对平行板的上极板边缘以平行极板的速度射入，经过一段时间由下极板的边缘离开，已知两极板之间的距离为d，两极板的长度均为L，粒子在极板间运动的时间为t。则下列说法正确的是( )
A.水平方向上前与后电场力对粒子做功之比为1:1
B.竖直方向上前与后粒子运动时间之比为1:1
C.前与后粒子的电势能变化量之比为1:1
D.前与后粒子在竖直方向上下落的高度之比为1:3
4．如图所示，A、B两带电小球，带电荷量大小分别为，质量分别为和。用两根不可伸长的绝缘细线悬挂于O点，静止时A、B两球处于同一水平线上，，，C是连线上一点且在O点的正下方，C点的场强为零，A、B两带电小球均可视为点电荷，，则下列说法正确的是( )
A.A、B两球的质量之比为9:16
B.A、B两球的带电荷量之比为81:256
C.同时剪断连接两小球的细线，A小球一定先落地
D.若在O点放一带电荷量适当的负电荷，能在两球不动的情况下使两细线的拉力同时为零
5．如图所示，空间中的处存在两个被固定的等量正点电荷，在它们的连线上有三点，已知。现有一正点电荷q，在电场中移动点电荷q，下列说法中正确的是( )
A.沿半圆弧l将q从B点移到C点，电场力不做功
B.沿曲线r将q从B点移到C点，电场力做正功
C.沿曲线s将q从A点移到C点，电场力不做功
D.沿直线将q从A点移到B点，电场力做负功
6．如图所示，一块足够大的粗糙绝缘薄板竖直固定，且位于等量异种点电荷连线的中垂面上.为薄板上同一竖直线上的三点，O在点电荷的连线上，.一个带电小物块（可视为质点）从A点以初速度竖直向下运动，最后静止在B点.不考虑物块电荷量的变化，则物块从A点运动到B点的过程中( )
A.速度一直减小，经过O点时的速度为
B.加速度先增大后减小，经过O点时加速度最大
C.电势能先减小后增大，经过O点时电势能最小
D.机械能一直减小，AO段损失的机械能比OB段损失的机械能多
7．如图所示为某静电场中x轴上各点电势φ的分布图，一个带电粒子从坐标原点O处静止释放，仅在静电力作用下从坐标原点O沿x轴正方向运动，则( )
A.粒子一定带负电
B.粒子在与两点的加速度相等
C.粒子从运动到，电势能先减小后增大
D.粒子释放后将在x轴正方向某一范围内做往复运动
8．如图所示，电荷量分别为的点电荷被分别固定在直线上的两点，AB的中垂线MN与AB交于O点，其中b为中垂线MN上一点，a为直线AB上一点，且，则( )
A.a点的电场强度大于O点的电场强度
B.a点的电势高于O点的电势
C.b点电场强度的方向垂直于MN向右
D.将电子从O点移动到b点的过程中，电场力做负功
二、多选题
9．如图所示，一立方体空间内存在平行x轴方向的匀强电场，yOz平面内P点处粒子源发射速率相同的同种粒子，其中初速度方向沿x轴正方向、z轴正方向的粒子分别从该空间的两点离开电场。不计重力和粒子间的相互作用，则( )
A.P点的电势可能低于M点的电势
B.从两点离开电场的粒子速度相同
C.粒子从两点离开电场时电场力的功率可能相等
D.粒子从M点离开电场时电场力的功率大于从N点离开电场时电场力的功率
10．静电场方向平行于x轴，其电势φ随x的分布可简化为如图所示的折线，图中和为已知量.一电子在电场中以原点为中心，沿x轴方向做周期性运动.已知电子质量为m、电荷量为，其动能与电势能之和为A.下列说法正确的是( )
A.电场强度大小为
B.电子的加速度大小为
C.电子的运动区间
D.电子沿x轴方向做周期性运动的周期为
11．如图所示，正四棱雉的底边边长，棱长为MC的中点，O为底面的中心.现在M点固定一个电荷量为的正点电荷，两点固定两个电荷量均为Q的负点电荷.已知真空中点电荷在外部距离为r处某点电势大小为（Q需代入正负号），且电势的叠加符合代数和，下列说法正确的是( )
A.N处电场强度的大小为
B.O点的电势为零
C.将一个试探电荷从B点沿BD连线移动到D点，试探电荷的电势能始终为零
D.将一个试探电荷从A点沿AC连线移动到C点，静电力对试探电荷先做正功再做负功
12．如图甲所示，一均匀带电的实心球体半径为R、球心为为球面上一点，为所在直线上的点，且。空间中某点的场强大小与其到O点距离r的关系如图乙所示，间为直线，且间图线与坐标轴围成的面积等于间的。已知可视为点电荷的带电粒子在均匀带电球体外所受电场力可类比在地球外的物体所受的万有引力。则( )
A.三点的场强大小之比为9:4:1
B.O点的电势一定高于B点的电势
C.间电势差的轮对值大于间电势差的绝对值
D.电子在B点的电势能可能大于在两点电势能之和的一半
参考答案
1．答案：C
解析：a处电流在c处产生的磁感应强度大小为处电流在c处产生的磁感应强度大小为的方向如图所示，夹角为120°，由余弦定理可知c点磁感应强度大小为，C正确。
2．答案：B
解析：A.等量同种电荷连线的中点电场为0，向两边逐渐增大，中垂线上的电场由O点向外，先增大后减小，若将一电子从a点由静止释放，电子受力指向P，向P点运动，A错误；
B.若将一电子从b点由静止释放，电子受力指向O点，电子先做加速运动，过O点后做减速运动，电子终将做往复运动，B正确；
C.若一质子从O点以某一初速度沿OM运动，质子受力向外，不可能回到原处，C错误；
D.若一质子从b点以某一初速度垂直纸面向里运动，质子速度增大的曲线运动，回不到原点，D错误；
故选B。
3．答案：D
解析：粒子在垂直于极板的方向做初速度为零的匀加速直线运动，平行极板方向做匀速直线运动，则由水平方向的分运动可知，前与后粒子运动时间之比为1:1，再由竖直方向的分运动可知，前与后粒子在竖直方向下落高度之比为1:3，由得，该过程中电场力对粒子做功之比为1:3，A错误；由竖直方向的分运动可知，所以前与后粒子运动时间之比为，B错误；前与后竖直方向下落高度之比为1:3，电场力做功之比为1:3，粒子的电势能变化量之比为1:3，C错误，D正确。
4．答案：B
解析：A.设两小球间库仑力大小为F，对A球，，对B球，，两者联立可知，A错误；B.两个点电荷A、B在C点的合场强为零，则，得，B正确；C.同时剪断连接两小球A、B的细线，在竖直方向两小球A、B均做自由落体运动，两小球是同时落地，C错误；D.若细线拉力为零，O点放置电荷，则，若细线拉力为零，O点放置电荷，则，可得，D错误。故选B。
5．答案：B
解析：根据两等量正点电荷形成的电场的等势面分布图可知，两点为等势点，沿直线将q从A点移到B点，电场力不做功，选项D错误；在N处的电荷所形成的电场中，由对称性可知两点的电势相等，在M处的电荷所形成的电场中，B点的电势高于C点的电势，故在两处的电荷所形成的电场中，B点的电势高于C点的电势，所以将电荷q由B点移到C点，电场力做正功，与运动路径无关，选项A错误，B正确；在M处的电荷所形成的电场中A点的电势与在N处的电荷所形成的电场中C点的电势相等，而在M处的电荷所形成的电场中C点的电势低于在N处的电荷所形成的电场中A点的电势，故在两处的电荷所形成的电场中，A点的电势高于C点的电势，将电荷q从A点移到C点，电场力做正功，选项C错误。
6．答案：B
解析：由于物块最后静止在B点，可知小物块带正电，从A到B一直减速运动，摩擦力大于重力，滑动摩擦力随着电场强度的增大而增大，从A点到B点的过程中，电场强度先增大后减小，因此物块从A点运动到B点的过程中加速度先增大后减小，经过O点时加速度最大，B正确；根据叠加场的对称性可知，物块从A点到O点过程与从O点到B点过程中克服摩擦力做功相同，设每段摩擦力做功为，在O点时物块的速度为，对AO段和OB段，根据动能定理可得，联立解得，由于物块在AO段和OB段损失的机械能都为克服摩擦力做的功，因此AO段和OB段损失的机械相同，A、D错误；由于AB是一等势线，所以物块从A点运动到B点电势能不变，C错误.
7．答案：C
解析：由题图可知，从到电势逐渐降低，说明场强方向水平向右，粒子从静止开始向右运动，受力与电场强度方向相同，带正电，故A错误；由图像斜率的绝对值等于电场强度的大小可知，在与处，切线斜率不同，则电场强度大小不相等，加速度不相等，故B错误；从到电势先降低后升高，粒子（带正电）的电势能先减小后增大，故C正确；从原点到x轴正方向任意一点电势差均不为零，电场力对粒子做正功，速度方向一直沿x轴正方向，故D错误。
8．答案：B
解析：设，则a点的电场强度大小点的电场强度大小，故a电场强度小于O点电场强度，A错误；根据以上分析可知，Aa之间的平均电场强度大小小于AO之间的平均电场强度大小，再根据和电势差与电势的关系可知，a点电势高于O点电势，B正确；等量异种点电荷产生的电场强度的方向在b点是垂直于MN向右的，又附加一个后b点的电场强度的方向不垂直于MN，C错误；若电场是等量异种点电荷的电场，则将电子从O点移动到b点的过程中，电场力做功为0，再附加一个，该电荷产生的电场对电子的电场力做正功，因此将电子从O点移动到b点的过程中，电场力做正功，D错误。
9．答案：AD
解析：两点在P点右侧，带电粒子所受电场力方向沿x轴正方向，但是由于粒子的电性不能确定，场强方向不能确定，则P点和M点的电势关系不能确定，如果场强方向沿x轴负方向，则P点的电势低于M点的电势，A正确；粒子从P点射出时的初动能相同，从两点离开电场时电场力做功相等，则到达两点时动能相等，速度大小相等，但速度方向不同，所以从两点离开电场的粒子速度不相同，B错误；分析可知，粒子从M点离开电场时沿电场力方向的速度大于从N点离开电场时沿电场力方向的速度，根据可知，粒子从M点离开电场时电场力的功率大于从N点离开电场时电场力的功率，C错误，D正确。
10．答案：BD
解析：由题图可知，O与(或)两点间的电势差为，电场强度的大小，电子所受电场力大小，加速度大小为，A错误，B正确；设电子在区间内运动，速率为v，由题意得，由题图可知，解得，因动能不为负值，有，解得，则电子运动区间为，C错误；考虑电子从处开始运动的四分之一周期，根据牛顿第二定律得，电子的加速度，匀加速直线运动的时间，解得，则电子运动周期，D正确.
11．答案：BC
解析：M处在N处产生的场强大小为处在N处产生的场强大小为，则N点在MC方向的场强大小为，通过几何关系可知，则A处在N处产生的场强大小为，由几何关系可得，N处的合场强大小为，A错误；O处的电势大小为B正确；由于BD连线上各点到三点的距离均相等，因此BD连线上各点与O点电势相等，均为零，所以试探电荷的电势能始终为零，C正确；两点无限靠近负电荷，因此处的电势为负无穷，因此从A点到C点，电势先变大再变小，由电势能公式可知，试探电荷的电势能先变大再变小，因此静电力对试探电荷先做负功再做正功，D错误.
12．答案：CD
解析：在球体外由题述有，可得三点的场强大小之比为36:9:4，A错误；如果球体带正电，则O点的电势高于B点的电势，如果球体带负电，则O点的电势低于B点的电势，B错误；根据题述可知间的图线为直线，处的电场强度大小为处的一半，即处的电场强度大小为处的电场强度大小为，则间的平均电场强度大小小于间的，间图线与坐标轴围成的面积小于间的，结合题述中间图线与坐标轴围成的面积等于间的，可得间电势差的绝对值大于间电势差的绝对值，C正确；由图线可知，两点间的电势差绝对值大于两点间的电势差绝对值，若球体带正电，则有，即，可得，又电势能，电子电荷量，故，D正确。