2024年高考物理二轮专题复习：电场中的能

这是一份2024年高考物理二轮专题复习：电场中的能，共11页。试卷主要包含了选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

第Ⅰ卷 客观题
第Ⅰ卷的注释
一、选择题(共8题)
1. 某带电粒子仅在电场力作用下由A点运动到B点，电场线、粒子在A点的初速度及运动轨迹如图所示，可以判定（ ）
A . 粒子在A点的加速度大于它在B点的加速度 B . 粒子在A点的动能小于它在B点的动能 C . 粒子在A点的电势能小于它在B点的电势能 D . 电场中A点的电势低于B点的电势
2. 在A、B两点放置电荷量分别为和的点电荷，其形成的电场线分布如图所示，C为A、B连线的中点，D是连线的中垂线上的另一点。则下列说法正确的是（ ）
A . B . C点的电势高于D点的电势 C . 若将一正电荷从C点移到无穷远点，电场力做负功 D . 若将另一负电荷从C点移到D点，电荷电势能减小
3. 在x轴上A、B两点分别放置两电荷和 ， C为两电荷中垂线上一点，且 ， 在x轴上的电场强度与的图线如图所示，规定场强沿x轴正方向为正，则（ ）
A . 两电荷为等量异种电荷 B . 点电势等于0 C . 从到电势增加 D . 电子从到运动过程中电势能增大
4. 如图所示，球体的直径AB、CD、MN两两垂直，O点为球体球心，两个带等量正电的点电荷分别位于A和B点.则下列说法中正确的是（ ）
A . M点的电场强度和N点的相同 B . N点的电势比M点的高 C . 一正点电荷从O点沿OB靠近B的过程中，电势能一直增大 D . 一负点电荷沿半圆弧MCN移动过程中，电势能先减小后增大
5. 一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动，其电势能Ep随位移x变化的关系如图所示，其中段是关于直线对称的曲线，段是直线，其中 ， 则下列说法正确的是（ ）
A . 段的电场强度逐渐增大 B . x1、x2、x3处电势φ1、φ2、φ3的关系为 C . 粒子在段做匀变速运动，段做匀速直线运动 D . x1与x2两点间的电势差等于x2与x3两点间的电势差
6. 如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，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静电力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知下列说法中错误的是（ ）
A . 三个等势面中，a的电势最高 B . 带电质点通过P点时的电势能较Q点大 C . 带电质点通过P点时的动能较Q点大 D . 带电质点通过P点时的加速度较Q点大
7. 如图所示，边长为a的等边的A、B、C三点处各放置一个点电荷，三个点电荷所带电荷量数值均为Q，其中A、B处为正电荷，C处为负电荷；边长为a的等边的E、F、G三点处均有一垂直纸面的电流大小为I的导线，其中E、F处电流垂直纸面向内，G处电流垂直纸面向外，O，H是三角形的中心，D为中点，若两三角形均竖直放置，且、相互平行，下列说法正确的是（ ）
A . O点处的电势高于D点处的电势 B . 带负电的试探电荷沿直线从D点运动到O点的过程中电势能减小 C . A点电荷所受电场力方向与E点处通电直导线所受安培力方向相同 D . 正电荷在O点处所受电场力方向与电流方向垂直纸面向外的通电导线在H点处所受安培力方向相同
8. 如图，真空中固定着两个等量异种点电荷，O是两电荷连线的中点，a、b、c、d是连线上的四个点，e、f是连线的中垂线上的两个点，ab=bO=Oc=cd，eO=Of。则（ ）
A . 中垂线上三个点的电场强度大小关系为Ee=Ef>EO B . 连线上相邻两点间的电势差关系为Uab=UbO=UOc=Ucd C . 从e点静止释放一检验正点电荷，该电荷将在e、f两点间做直线往返运动 D . 将一检验负点电荷先从a点沿直线移到c点，再沿直线移到e点，该电荷的电势能先增大后减小
二、多项选择题(共7题)
9. 某一空间存在与轴平行的电场，有一质量的带负电小球，带电量为 ， 只受电场力作用，以初速度在处开始运动，电势随位置的变化关系如图所示，关于小球的运动情况正确的是（ ）
A . 在范围内电场力对小球做负功，在范围内做正功 B . 小球向左运动到处时 C . 在向左运动在过程中，小球的最小速度 D . 在向左运动在过程中，小球的最小速度
10. 如图所示，在光滑绝缘水平面的P点正上方O点固定一电荷量为+Q的点电荷，在水平面上的N点，由静止释放质量为m、电荷量为–q的试探电荷，该试探电荷经过P点时速度为v，图中θ=60°。则在+Q形成的电场中（规定P点的电势为零）（ ）
A . N点电势低于P点电势 B . N点电势为– C . P点电场强度大小是N点的2倍 D . 试探电荷在N点具有的电势能为– mv2
11. 如图所示，在匀强电场中，有边长为的等边三角形 ， 三角形所在平面与匀强电场的电场线平行，点为该三角形的中心，三角形各顶点的电势分别为、、 ， 下列说法正确的是（ ）
A . 点电势为 B . 匀强电场的场强大小为 ， 方向由指向 C . 在三角形外接圆的圆周上电势最低点的电势为 D . 将电子由点移到点，电子的电势能增加了
12. 一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c三点的位置如图所示，三点的电势分别为10V、17V、26V。下列说法正确的是（ ）
A . 电场强度的大小为2.5V/cm B . 坐标原点处的电势为1V C . 电子在a点的电势能比在b点的低7eV D . 电子从b点运动到c点，电场力做功为9eV
13. 带电量不相等的两点电荷固定在x轴上坐标为-4L和4L的两点处，位于处的点电荷带电量的绝对值为Q，两点电荷连线上各点的电势随x变化的关系图像如图所示，x=L处的电势最低，x轴上M、N两点的坐标分别为-2L和2L，已知静电力常量为k，则下列说法正确的是（ ）
A . 两点电荷一定均为正电荷 B . 原点O处的场强大小为 C . 正检验电荷在原点O处受到向左的电场力 D . 负检验电荷由M点运动到N点的过程中，电势能先减小后增大
14. 如图所示，位于匀强电场中的直角三角形ABC与电场强度方向平行，∠C为直角，D为AB中点，直角边BC的长度为2cm，sin∠A=0.6，cs∠A=0.8。已知A、C、D三点的电势分别为8V、-2V和3V，则下列说法正确的是（ ）
A . B点和C点位于同一等势面 B . 匀强电场的方向为由D指向C C . 匀强电场的电场强度大小为375V/m D . 将一电子由C点移至A点，电子的电势能增加10eV
15. 如图甲所示为电场中的一条电场线，在电场线上建立坐标轴，则坐标轴上O~X2间各点的电势分布如图乙所示，则（ ）
A . 在O~X2间，场强先减小后增大 B . 在O~X2间，场强方向一定发生了变化 C . 若一负电荷从O点运动到X2点，电势能逐渐增大 D . 从O点静止释放一仅受电场力作用的正电荷，则该电荷在O~X2间一直做加速运动
第Ⅱ卷 主观题
第Ⅱ卷的注释
三、非选择题(共6题)
16. 如图所示，空间中有一对彼此绝缘的平行金属带电极板MN，一带电液滴恰好静止在极板MN之间的A点处，已知金属板M、N之间相距为d=8cm，其中N板接地，带电液滴的质量为m=4×10-4kg，带电量为q=2×10-6C，取g=10m/s2。
（1） 求MN两板间的电势差UMN；
（2） 若A点到N板的距离为3cm，试求液滴在A点的电势能EpA。
17. 物理学可以用简洁美妙的方式描述客观世界， 用几个点就可以构建出很多有趣的实例， 随着物理学习的逐渐深入，同学们会越来越发现其精妙之处。
（1） M 、N 两点处固定有点电荷，在两电荷连线上 M 点左侧附近有一电子，电子能处于平衡 状态的是（ ） A . B . C . D .
（2） 有两个点电荷电场线分布如图所示，图中P 、Q两点的电场强度的大小分别为EP和EQ ，电势分别为QP和QQ ， 则 （ ）
A ．EP< EQ ，QP>QQ B ．EP> EQ ， QPC ．EP> EQ ，QP>QQ D ．EP< EQ ， QP（3） 把一个电荷量为-q的试探电荷，从无穷远处移到电场中的A点时，静电力做的功为W 。规定无穷远处电势为零， 则 A点的电势 、试探电荷在A点的电势能EpA 分别为（ ）
A ． ，EpA= -W B． ， EpA= W
C ． ， EpA= W D． ， EpA= -W
（4） 进行运算时， 物理量中的“- ”表示方向的是（ ） A . 电势 -5V B . 气温 -3℃ C . 重力势能 -12J D . 速度 -2m/s
（5） 如图所示， 一条轻绳跨过定滑轮，绳的两端各系质量分别为m和2m的小球A和B ，用 手捏住A球放在地面上，A 、B 均处于静止状态。而后释放 A球。在B 球下降、A球上升的 过程中（ ）
A . A球机械能守恒
B . A球增加的动能等于B球增加的动能 C . B球减少的重力势能等于A球增加的机械能 D . 绳子拉力对A球做功与拉力对B 球做功绝对值相等
18. 如图所示，平行板电容器竖直放置，板带正电，板接地，在平行板正中间点处有一微粒，已知两平行板间距为 ， 微粒质量为 ， 电荷量为 ， 重力加速度大小为 ， 微粒处于平衡状态。
（1） 判断微粒所带电的电性；
（2） 求电场强度大小；
（3） 求微粒的电势能。
19. 如图所示，一个半径为的不导电薄球壳均匀带正电，电荷量为。它在球外某点产生场强的方向沿球心与此点的连线向外。将它在空间某点产生场强的大小用表示，则其电场强度在空间的分布可表示为： ， 其中为空间某点到球心的距离，为静电力常量。
（1） 在如图所示球壳外的一点处放置一个带正电、电荷量为的试探电荷，已知点到球心的距离为 ， 求：
a．试探电荷所受电场力的大小；
b．若将该试探电荷从点向远离球心的方向移动一段非常小的距离 ， 求电势能的变化量（球壳上电荷的分布不会发生变化）。
（2） 球壳表面上的电荷之间也有着相互作用的静电力，因而球壳自身就具有能量，称为静电能。已知半径为 ， 电荷量为的均匀带电薄球壳，所具有的静电能的表达式为（以无穷远为电势零点）。
a．请分析并说明带正电球壳表面单位面积上电荷所受电场力的方向；
b．将球壳表面单位面积上电荷所受电场力的大小用表示，请根据电场力做功与电势能变化的关系 ， 推导出。
20. 如图所示，在场强 的水平匀强电场中，有一根长 的细线，一端固定在O点，另一端系一个质量 、电荷量 的带正电小球，当细线处于水平位置时，小球从静止开始释放，g取10 m/s2。求：
（1） 小球到达最低点B的过程中重力势能、电势能分别变化了多少？
（2） 若取A点电势为零，小球在B点的电势能、电势分别为多大？
（3） 小球到B点时速度为多大？绳子张力为多大？
21. 如图所示，匀强电场中一带负电的点电荷在恒力F作用下，从A点沿水平方向匀速运动至B点。已知 ， ，点电荷带电荷量为 ， 之间的距离 ，A点的电势 ， ，不计点电荷重力。求：
（1） 匀强电场场强的大小和方向；
（2） 从A到B的过程中，点电荷电势能的变化量；
（3） 间的电势差及B点的电势。