2020届高三高考物理二轮复习专题强化练习卷：电场的性质

电场的性质

1．(2019·广东汕尾高三四月质检)点电荷固定在O点，E表示该点电荷产生电场的电场强度，r表示距点电荷的距离，场强E与的函数关系如图中a所示，长时间放置后点电荷漏电，场强E与的函数关系如图中b所示。下列说法正确的是(　　)

A．点电荷b状态的电荷量为a状态电荷量的      B．图象的斜率为点电荷的电荷量

C．同一位置，a状态的电场与b状态电场方向相反  D．同一位置，a状态的场强为b状态场强的9倍

2.(2019·山东淄博三模)如图所示，实线为两个点电荷Q1、Q2产生的电场的电场线，虚线为电子从A点运动到B点的运动轨迹，则下列判断正确的是(　　)

A．A点的场强小于B点的场强               B．Q1的电荷量大于Q2的电荷量

C．电子在A点的电势能大于在B点的电势能   D．电子在A点的速度大于在B点的速度

2.(2019·四川资阳二诊)如图所示，一带正电的粒子以一定的初速度进入某点电荷Q产生的电场中，沿图中弯曲的虚线轨迹先后经过电场中的a、b两点，其中a点的场强大小为Ea，方向与ab连线成30°角；b点的场强大小为Eb，方向与ab连线成60°角，粒子只受电场力的作用。下列说法中正确的是(　　)

A．点电荷Q带正电               B．a点的电势低于b点的电势

C．从a到b，系统的电势能减小    D．粒子在a点的加速度大于在b点的加速度

4.(多选)(2019·山东德州联考)如图甲所示，电场中的一条电场线与x轴重合，方向沿x轴负方向，O点为坐标原点，M点坐标为3 cm；此电场线上各点的电场强度大小E随x变化的规律如图乙所示，对于此电场，以下说法正确的是(　　)

A．此电场为匀强电场              B．沿 x 轴正方向电势逐渐升高

C．M点的电势是O点电势的2倍   D．将一电子自O点移至M点，其电势能减小90 eV

5.(2019·西安高三第三次质检)如图所示，竖直方向的匀强电场中O点固定一点电荷，一带负电小球绕该点电荷在竖直面内做匀速圆周运动，A、B是运动轨迹上的最高点与最低点，两点电势分别为φA、φB，电场强度分别为EA、EB，不计空气阻力，小球可视为质点，则(　　)

A．φA＞φB，EA＞EB           B．φA＜φB，EA＜EB

C．φA＜φB，EA＞EB           D．φA＞φB，EA<EB

6.(2019·福建南平市第二次综合质检)如图所示，倾角为θ的光滑绝缘斜面固定在水平面上．为了使质量为m，带电荷量为＋q的小球静止在斜面上，可加一平行纸面的匀强电场(未画出)，则(　　)

A．电场强度的最小值为E＝

B．若电场强度E＝，则电场强度方向一定竖直向上

C．若电场强度方向从沿斜面向上逐渐转到竖直向上，则电场强度逐渐增大

D．若电场强度方向从沿斜面向上逐渐转到竖直向上，则电场强度先减小后增大

7.(2019·辽宁凌源一模)(多选)如图所示，两个等量异种点电荷＋Q和－Q固定在一条竖直线上，其右侧固定一根竖直的光滑细木杆，有一个带正电小球P套在细杆上。小球P由静止释放，从与－Q等高处运动到与＋Q等高处的过程中，下列说法正确的是(　　)

A．小球P的电势能先减小，后增加     B．小球P受到细杆的弹力方向先向右，后向左

C．小球P一直做匀加速直线运动       D．若细杆换为光滑绝缘金属杆，小球P做匀加速直线运动

8. (2019·河北唐山一模)如图所示，M、N为两个固定的等量同种正电荷，O点为其连线与中垂线的交点，从中垂线上P点处释放一个负粒子，仅在电场力作用下由静止开始运动，下列说法中正确的是(　　)

A．粒子将沿PO方向做直线运动               B．从P到O的过程中，加速度一定减小

C．整个运动过程中，粒子在O点时电势能最小  D．整个运动过程中，粒子的电势能一直增加

9. (2019·四川成都市第二次诊断)如图所示，边长为L的正六边形ABCDEF的5条边上分别放置5根长度也为L的相同绝缘细棒．每根细棒均匀带上正电．现将电荷量为＋Q的点电荷置于BC中点，此时正六边形几何中心O点的场强为零．若移走＋Q及AB边上的细棒，则O点电场强度大小为(k为静电力常量，不考虑绝缘棒及＋Q之间的相互影响)(　　)

A.          B.           C.          D.

10.(2019·湖北荆州高三四月质检)(多选)如图所示，a为xOy坐标系x负半轴上的一点，空间有平行于xOy坐标平面的匀强电场，一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子以初速度v0从a点沿与x轴正半轴成θ角斜向右上射入电场。粒子只在电场力作用下运动，经过y正半轴上的b点(图中未标出)，则下列说法正确的是(　　)

A．若粒子在b点速度方向沿x轴正方向，则电场方向可能平行于x轴

B．若粒子运动过程中在b点速度最小，则b点为粒子运动轨迹上电势最低点

C．若粒子在b点速度大小也为v0，则a、b两点电势相等

D．若粒子在b点的速度为零，则电场方向一定与v0方向相反

参考答案

1.【答案】　A

【解析】　场强E与函数关系如图所示，结合点电荷电场强度公式E＝，可知，该图象的斜率为kQ，那么点电荷b状态的电荷量为a状态电荷量的，故A正确，B错误；由图象可知，同一位置，a状态的电场与b状态电场方向相同，故C错误；由图象可知，同一位置，a状态的场强为b状态场强的3倍，故D错误。

2.【答案】　D

【解析】　根据“电场线的密疏表示场强的大小”可知，A点的场强比B点的场强大，A错误；根据电场线分布情况可知，Q1、Q2是同种电荷，由点电荷Q2周围电场线较密可知点电荷Q2带电荷量较多，即Q1＜Q2，故B错误；电子做曲线运动，受到的合力方向指向曲线的凹处，故电子过B点时受到的电场力F方向斜向下，可知电子从A点运动到B点的过程中，电场力方向与速度方向的夹角总是大于90°，电场力做负功，电势能增大，动能减小，即电子在A点的电势能小于在B点的电势能，电子在A点的速度大于在B点的速度，故C错误，D正确。

3.【答案】　C

【解析】　根据粒子的轨迹弯曲方向判断出，粒子在运动的过程中，一直受库仑引力作用，因粒子带正电，所以产生该电场的点电荷带负电，故A错误；

由图可知，点电荷Q位于Ea方向延长线与Eb方向延长线的交点处，且b点与a点相比，b点离负点电荷较近，b点处电势较低，故B错误；带正电粒子从a到b，电场力做正功，系统的电势能减小，因此C正确；根据点电荷电场线的分布，b点处电场线分布较密，电场强度较大，粒子加速度较大，故D错误。

4.【答案】BD

【解析】由图乙可知，电场强度E随x增加而增大，可知电场不是匀强电场，选项A错误；因电场线方向沿x轴负方向，可知沿x轴正方向电势逐渐升高，选项B正确；因零电势点不确定，则不能比较MO两点的电势关系，选项C错误；由U＝Ex可知，MO两点的电势差等于E­x图象的“面积”，则UOM＝－(2＋4)×103×3×10－2 V＝－90 V，则将一电子自O点移至M点，其电势能减小90 eV，选项D正确；故选B、D。

5【答案】　D

【解析】　带负电的小球做匀速圆周运动，则匀强电场给小球的电场力和重力相平衡，所以匀强电场的场强向下，O点固定的点电荷带正电，由场强叠加可知，EA<EB；O点处的点电荷产生的电势在圆周上是相等的，匀强电场产生的电势沿电场线方向电势越来越低，则φA>φB，D正确。

6【答案】　C

【解析】　如图所示，电场力与支持力垂直时，所加的电场强度最小，此时场强方向沿斜面向上，mgsin θ＝qEmin，解得电场强度的最小值为Emin＝，选项A错误；

若电场强度E＝，则电场力与重力大小相等，由图可知，电场力方向可能竖直向上，也可以斜向下，选项B错误；由图可知，若电场强度方向从沿斜面向上逐渐转到竖直向上，则电场力逐渐变大，电场强度逐渐增大，选项C正确，D错误．

7.【答案】　BD

【解析】　等量异种电荷周围电场线和等势面分布如图所示。

带正电的小球P从A到C的过程，电场力做负功，电势能一直增加，故A错误；根据图中电场线的分布可知，带正电的小球从A运动到B的过程中，受到斜向左上方的电场力，电场力的水平分力向左，由小球水平方向受力平衡可知小球P受到细杆的弹力方向向右；从B到C的过程中，带正电的小球受到斜向右上方的电场力，电场力的水平分力向右，由小球水平方向受力平衡知，小球P受到细杆的弹力方向向左，故整个过程中小球P受到细杆的弹力方向先向右，后向左，故B正确；据图可知，从A到C电场线疏密不同，小球P受到的电场力不同，竖直方向上的合力随电场力的变化而变化，小球不做匀加速直线运动，故C错误；若细杆换为光滑绝缘金属杆，则金属杆发生静电感应，平衡后金属杆是等势体，金属杆表面的电场线与杆垂直，小球P受到的电场力沿水平方向，竖直方向只受重力，则小球P做匀加速直线运动，故D正确。

8.【答案】　C

【解析】　负粒子在从P到O的过程中，所受的电场力方向竖直向下，做加速运动，越过O点后，所受的电场力方向竖直向上，根据对称性知粒子运动到与P点关于O点对称的位置时速度减至零，然后，向上运动到P点，再周而复始，所以粒子将一直沿中垂线PO做往复直线运动，故A错误；由于PO间电场线分布情况不清楚，电场强度的大小变化不清楚，所以从P到O的过程中，粒子受到的电场力可能先变大再变小，则加速度可能先变大再变小，当然也可能一直减小，但是粒子的速度一定越来越大，在O点时速度最大，此时动能最大，根据能量守恒可知此时粒子的电势能最小，故B、D错误，C正确。

9.【答案】　D

【解析】　根据对称性，AF与CD边上的细棒在O点产生的电场强度叠加为零，AB与ED边上的细棒在O点产生的电场强度叠加为零．BC中点的点电荷在O点产生的电场强度大小为E1＝＝，因EF边上的细棒与BC中点的点电荷在O点产生的电场强度叠加为零，则EF边上的细棒在O点产生的电场强度大小为E2＝E1＝，故每根细棒在O点产生的电场强度大小均为，移走＋Q及AB边上的细棒，O点的电场强度即为EF与ED边上的细棒在O点产生的合场强，这两个场强夹角为60°，所以叠加后电场强度大小为E0＝2×cos 30°＝，故选D.

10.【答案】　CD

【解析】　如果电场方向平行于x轴，那么粒子沿x轴方向做匀加速直线运动，沿y轴方向做匀速直线运动，因此在b点粒子速度不可能平行于x轴，故A错误；若粒子运动过程中在b点速度最小，动能最小，粒子只在电场力作用下运动，粒子的动能和电势能的总和不变，则粒子在轨迹上b点时的电势能最大，由于粒子带正电，因此b点的电势最高，故B错误；若粒子在b点速度大小也为v0，则粒子在a、b两点的动能相等，电势能相等，则a、b两点电势相等，故C正确；若粒子在b点的速度为0，则从a到b的过程粒子一定做匀减速直线运动，由于粒子带正电，因此电场方向一定与v0方向相反，故D正确。