新高考物理二轮复习讲义第3部分 考前特训 热点8电场的性质（含解析）

这是一份新高考物理二轮复习讲义第3部分 考前特训 热点8电场的性质（含解析），共5页。


A．针状电极上，针尖附近的电场较弱
B．熔喷布上表面因捕获带电粒子将带负电
C．沿图中虚线向熔喷布运动的带电粒子，其加速度逐渐减小
D．两电极相距越远，熔喷布捕获的带电粒子速度越大
答案 C
解析 导体尖端的电荷特别密集，所以电场强度比较大，沿着远离尖端的地方电场强度逐渐减小，静电力减小，加速度也减小，故C正确，A错误；空气受电场影响被电离产生带电粒子，电场线方向从正极指向负极，带正电的粒子沿电场线方向运动被熔喷布捕获而使熔喷布带正电，故B错误；带电粒子的运动速度由动能定理可知速度的大小与合外力做功有关，即与静电力做功有关，根据W＝Uq可知，静电力做功只与电势差有关，和运动距离无关，故D错误．
2.(2022·山东泰安市一模)如图所示，正方形四个顶点上依次放置电荷量为＋q、＋q、＋q、－q的点电荷，a、b、c、d是对角线上的四个点，它们到中心O点的距离均相同．则( )
A．a、b两点的电场强度相同，电势相等
B．a、b两点的电场强度不同，电势相等
C．c、d两点的电场强度相同，电势相等
D．c、d两点的电场强度相同，电势不相等
答案 B
解析 根据等量同种点电荷和等量异种点电荷电场的分布情况可知：在cd连线方向上＋q和－q的电场中，c、d两点的电场强度相同，a、b两点的电场强度也相同；a、b两点的电势相等，c、d两点的电势不等；在两个＋q的电场中，c、d的电场强度大小相等、方向相反，a、b两点的电场强度大小相等、方向相反，c、d的电势相等，a、b两点的电势相等．所以根据电场的叠加原理可知c、d两点的电场强度不同，a、b两点的电场强度也不同，a、b两点电势相等，c、d两点电势不相等，故B正确．
3．(2022·陕西宝鸡市模拟)如图所示，在坐标系xOy平面内有一个匀强电场，电场强度方向平行于xOy平面．以坐标原点O为圆心、半径为R＝2 cm的圆与坐标轴相交于M、N、P、Q四点．现测得P点的电势为3 V，Q点的电势为－3 V，M点的电势为4 V，则下列说法正确的是( )
A．电场强度方向沿y轴负方向
B．N点的电势为－3 V
C．匀强电场的电场强度大小为250 V/m
D．圆周上两点间的最大电势差为8 V
答案 C
解析 由题意可知O点的电势为零，则电场强度在＋x方向的分量为Ex＝eq \f(4,0.02) V/m＝200 V/m，沿－y方向的分量为Ey＝eq \f(3,0.02) V/m＝150 V/m，则电场强度大小E＝eq \r(Ex2＋Ey2)＝250 V/m，方向与x轴正方向夹角θ的正切值为tan θ＝eq \f(Ey,Ex)＝0.75，则θ＝37°，选项A错误，C正确；因为φM－φO＝φO－φN，可得φN＝－4 V，选项B错误；圆周上两点间的最大电势差为U＝E·2R＝10 V，选项D错误．
4．(2022·山东济南市模拟)x轴上固定着两个点电荷A、B，两点电荷分别位于xA＝0，xB＝4d处，两者所在区域为真空，在两者连线上某点的电场强度E与该点位置的关系如图所示．选取x轴正方向为电场强度的正方向，无限远处电势为零．以下说法正确的是( )
A．点电荷A、B分别带正电和负电
B．A、B所带电荷量的绝对值之比为1∶3
C．x＝d处电势最高且为零
D．将电子从x＝5d处无初速度释放，其电势能一直减小
答案 D
解析 若点电荷A、B带异种电荷，则在x轴上0～4d区间的电场方向唯一不变化，即水平向右或水平向左，故A错误；由题图可知在x＝d处电场强度为零，即eq \f(kQA,d2)＝eq \f(kQB,9d2)，解得eq \f(QA,QB)＝eq \f(1,9)，故B错误；0～d区域，电场方向沿x轴负方向，d～4d区域电场方向沿x轴正方向，可知0～4d区域，从x＝d处沿两侧电势降低，无限远处电势为零，故x＝d处电势大于零；x≥4d的区域内，电场方向指向x轴负方向，所以沿x轴负方向电势逐渐降低，无限远处电势为零，故x≥4d的区域内的电势都小于零，所以x＝d处电势最高且大于零，故C错误；x≥4d的区域内电场方向沿x轴负方向，所以将电子从x＝5d处释放后受水平向右的力，静电力一直做正功，电势能一直减小，故D正确．
5．(多选)(2022·甘肃张掖市高三期末)一带电粒子仅在静电力作用下从A点开始以初速度－v0做直线运动，其v－t图像如图所示．粒子在t时刻运动到B点，3t时刻运动到C点，以下判断正确的是( )
A．A、B、C三点中B点的电场强度最大
B．A、B、C三点的电势关系一定为φB>φA>φC
C．粒子从A点经B点运动到C点，静电力先做正功后做负功
D．粒子从A点经B点运动到C点，电势能先增大后减小
答案 AD
解析 由速度时间图像可知，加速度先增大后减小， B点的加速度最大，所以B点电场强度最大，A正确；因为不知道带电粒子的电性以及电场的方向，所以无法判断电势的关系，B错误；由图像可知，动能先减小后增大，根据能量守恒可知，电势能先增大后减小，D正确；因为电势能先增大后减小，所以静电力先做负功后做正功，C错误．
6.(2022·山东省名校联盟高三期末)如图所示，真空中有四个相同的点电荷，电荷量均为q，分别固定在棱长为L的正四面体(由绝缘材料制成)的四个顶点上，静电力常量为k.任意一个点电荷所受静电力的大小为( )
A.eq \f(\r(6)kq2,L2) B.eq \f(\r(3)kq2,L2)
C.eq \f(\r(6)kq2,3L2) D.eq \f(\r(3)kq2,3L2)
答案 A
解析 设正四面体的四个顶点为ABCD，O为底边三角形ABC中心，连接OD、AO、CO，如图所示，由几何关系可知cs α＝eq \f(\r(6),3)，A处点电荷在D点产生的电场强度大小为E0＝eq \f(kq,L2)，同理B、C处两点电荷在D点产生的电场强度大小也为E0＝eq \f(kq,L2)，这三个电场强度水平分量互成120°且大小相等，故最终抵消，电场强度竖直分量为Ey＝E0cs α＝eq \f(\r(6)kq,3L2)，故D点合电场强度大小为E合＝3Ey＝eq \f(\r(6)kq,L2)，则D点处电荷受静电力大小为F＝E合q＝eq \f(\r(6)kq2,L2)，则每个点所受静电力大小都为eq \f(\r(6)kq2,L2)，故选A.
7．(2022·河南开封市二模)如图甲，在某电场中的O点先后无初速度释放两个正点电荷Ⅰ和Ⅱ，电荷仅在静电力的作用下沿直线向A运动，两电荷的动能Ek随位移x变化的关系如图乙．若Ⅰ的电荷量为q，则可知( )
A．电荷Ⅱ的电荷量为eq \f(q,2)
B．电荷Ⅱ受到的静电力大小为FⅡ＝eq \f(Ek0,x0)
C．此电场一定为匀强电场且电场强度大小E＝eq \f(Ek0,qx0)
D．选O点为电势零点，A点的电势为φA＝eq \f(Ek0,q)
答案 C
解析 由动能定理可知，电荷的动能Ek随位移x的变化图线的斜率表示该电荷所受的静电力，故电荷Ⅰ和Ⅱ所受的静电力大小分别为FⅠ＝eq \f(Ek0,x0)，FⅡ＝eq \f(2Ek0,x0)，故B错误；由题图乙可知，静电力为恒力，则电场强度大小方向均不变，故此电场为匀强电场，根据F＝qE，可知匀强电场的电场强度大小为E＝eq \f(FⅠ,q)＝eq \f(Ek0,qx0)，故C正确；又FⅡ＝2FⅠ，所以电荷Ⅱ的电荷量为2q，故A错误；电荷Ⅰ由O到A的过程中，有qUOA＝Ek0，解得UOA＝eq \f(Ek0,q)，选O点为电势零点，则A点的电势φA＝－eq \f(Ek0,q)，故D错误．