2020年高考物理电场专题测试卷(含答案)

第1页，共17页 2020年高考物理电场专题测试卷

一、单选题（本大题共17小题）

1. 如图甲所示，𝑄1、𝑄2为两个固定点电荷，其中𝑄1带正电，它们连线的延长线上有a、b两点。一带正电的试探电荷以一定的初速度沿直线从b点开始经a点向远处运动，其速度图象如图乙所示。则( )

A. 在𝑄1、𝑄2 之间放置一个点电荷，该点电荷可能处于平衡状态

B. 从b到a场强逐渐减小，且a点场强为零

C. b点右侧电势逐渐升高

D. 在𝑄1左侧的连线延长线上存在场强为零的点

2. 真空中一半径为𝑟0的带电金属球，通过其球心的一直线上各点的电势𝜑分布如图所示，r表示该直线上某点到球心的距离，𝑟1、𝑟2分别是该直线上A、B两点离球心的距离，根据电势图象(𝜑−𝑟图象)，判断下列说法中正确的是( )

A. 该金属球可能带负电

B. A点的电场强度方向由A指向球心

C. A点的电场强度小于B点的电场强度

D. 电荷量为q的正电荷沿直线从A移到B的过程中，电场力做功𝑊=𝑞(𝜑1−𝜑2)

3. 反射式速调管是常用的微波器件之一，它利用电子团在电场中的振荡来产生微波，其振荡原理与下述过程类似，已知静电场的方向平行于x轴，其电势q随x的分布如图所示，一质量𝑚=1.0×10−20𝑘𝑔，带电荷量大小为𝑞=1.0×10−9𝐶的带负电的粒子从(1,0)点由静止开始，仅在电场力作用下在x轴上往返运动。忽略粒子的重力等因素，则( )

A. x轴左侧的电场强度方向与x轴正方向同向

B. x轴左侧电场强度𝐸1和右侧电场强度𝐸2的大小之比𝐸1：𝐸2=2：1

C. 该粒子运动的周期𝑇=1.5×10−8𝑠

D. 该粒子运动的最大动能𝐸𝑘𝑚=2×10−8𝐽

4. 如图所示，带电小球A用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，小球A、B的带电量分别为q、Q，将带电小球B固定在匀强电场中，A、B间的距离为r，连线与水平方向的夹角为37°，悬挂小球A的悬线刚好竖直，不计小球的大小，静电力常量为k，𝑠𝑖𝑛37°=0.6，𝑐𝑜𝑠37°=0.8，则下列说法正确的是( )

A. 小球A一定带正电

B. 若匀强电场的场强增加，细线可能向左偏 C. 匀强电场的场强为4𝑘𝑞5𝑟2

D. 细线拉力一定为𝑚𝑔−3𝑘𝑄𝑞5𝑟2

5. 如图，在真空中，−𝑄1、+𝑄2为固定在x轴上A、B两点的电荷且𝑄1=4𝑄2，𝐴𝐵−=𝐵𝑃−=𝐿.𝑎、b、c为P点两侧的三点，且𝑎𝑃=𝑃𝑏=𝑏𝑐，取无限远电势为零，下说法正确的是( )

A. 将+𝑞沿X轴从a移至b点，其电势能先增大后减小

B. b、c两点电势关系𝜑𝑏>𝜑𝑐

C. P点电场强度为零，电势也为零

D. a、c两点电场关系𝐸𝑎>𝐸𝑐

6. 如图所示，水平面MN的上方和下方存在电场强度大小相等、方向分别竖直向下和竖直向上的匀强电场。一质量为m、电荷量为q的带正电小球从MN上方的a点以一定的初速度水平抛出，从b点进入下方电场，到达c点时速度方向恰好水平。已知a、b、c三点在同一直线上，且𝑎𝑏=13𝑏𝑐.重力加速度为g。则电场强度大小为( )

A. 3𝑚𝑔𝑞 B. 𝑚𝑔3𝑞 C. 𝑚𝑔𝑞 D. 2𝑚𝑔𝑞

7. 如图所示，带等量异种电荷的A、B两板水平放置，在A、B问形成竖直向下的匀强电场。a、b两质量相等的粒子从A板左侧边缘处以相同的速度先后飞入电场，粒子a从AB两板右端连线的中点飞离匀强电场粒子b从B板右侧边缘处飞离匀强电场，不计粒子重力，下列说法中正确的是( )

A. 粒子a、b的带电量之比为1：2

B. 电场对a、b粒子做功之比为1：2

C. 粒子a、b离开电场时的速度大小之比为1：2

D. 粒子a、b离开电场时的速度与水平方向之间夹角之比为1：2

8. 如图所示，A、B、C、D、E、F、G、H是正方体的八个顶点。则下列说法错误的是( )

A. 只在F、D两点放置等量异种点电荷，则A、G两点电势相等

B. 只在B、D两点放置等量异种点电荷，则E、C两点电势相等

C. 只在A、B两点放置等量异种点电荷，则H、G两点电场强度大小相等

D. 在八个顶点均放置电荷量为+𝑞的点电荷，则立方体每个面中心的电场强度大小相等

第2页，共17页 9. 如图所示，轻弹簧的一端固定在倾角为37°的光滑绝缘斜面底端，斜面上有平行于斜面向下的匀强电场，质量为m、电荷量为−𝑞的物块(可视为质点)从A点由静止开始沿斜面下滑，加速度为𝑔5，下滑L到B点后与轻弹簧接触，又下滑S后到达最低点C，整个过程中不计空气阻力，物块的电荷量保持不变，且弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为𝑔(𝑠𝑖𝑛37°=0.6,𝑐𝑜𝑠37°=0.8)，则带电物块在由A点运动到C点过程，下列说法正确的是( )

A. 该匀强电场的电场强度大小为𝑚𝑔5𝑞

B. 带电物块和弹簧组成的系统机械能减少量为𝑚𝑔(𝐿+𝑆)5

C. 弹簧的弹性势能的增加量为𝑚𝑔(𝐿+𝑆)5

D. 带电物块电势能的增加量为3𝑚𝑔(𝐿+𝑆)5

10. 如图所示，A、B、C、D为圆上的四个点，其中AB与CD交于圆心O且相互垂直，E、F是关于O点对称的两点但与O点的距离大于圆的半径，E、F两点的连线与AB、CD都垂直。在A点放置一个电荷量为+𝑄的点电荷，在B点放置一个电荷量为−𝑄的点电荷。则下列说法正确的是( )

A. OE两点间电势差大于OC两点间的电势差

B. D点和E点电势相同

C. 沿C、D连线由C到D移动一正点电荷，该电荷受到的电场力先减小后增大

D. 将一负点电荷从C点沿半径移动到O点后再沿直线移动到F点，该电荷的电势能先增大后减小

11. 水平地面上方分布着水平向右的匀强电场，一光滑绝缘轻杆竖直立在地面上，轻杆上有两点A、𝐵.轻杆左侧固定一带正电的点电荷，电荷量为+𝑄，点电荷在轻杆AB两点的中垂线上，一个质量为m，电荷量为+𝑞的小球套在轻杆上，从A点静止释放，小球由A点运动到B点的过程中，下列说法正确的是( )

A. 小球受到的电场力先减小后增大 B. 小球的运动速度先增大后减小

C. 小球的电势能先增大后减小 D. 小球的加速度大小不变

12. 平行板电容器、静电计、理想二极管(正向电阻为0，反向电阻无穷大)所连接成的电路如图所示，电源内阻不计。现在平行板电容器的右极板固定不动，且于两极板之间的P点固定一带负电的点电荷。改变左极板的位置，设静电计的张角为𝜃.下列说法正确的是( )

A. 若左极板向左移动少许，则𝜃变大，P点的电势变大

B. 若左极板向左移动少许，则𝜃不变，P点的电势变小 C. 若左极板向上移动少许；则𝜃不变，位于B点的点电荷的电势能减小

D. 若左极板向下移动少许，则𝜃变小，位于P点的点电荷的电势能增大

13. 如图所示，在竖直平面内有一匀强电场，半径𝑟=20𝑐𝑚的圆处在同一竖直平面内。S为圆上一点。放在S点的放射源向各个方向发射𝛼粒子，可以到达圆上任一位置。比较圆上这些位置。发现𝛼粒子到达A点时，动能的增加最大且为120𝑒𝑉.已知∠𝑂𝑆𝐴=30°，则此匀强电场的场强为( )

A. 150𝑉/𝑚 B. 100√3𝑉/𝑚 C. 200𝑉/𝑚 D. 200√3𝑉/𝑚

14. 某空间区域有竖直方向的电场(图中只画出了一条电场线)。一个质量为m、电荷量为q的带正电的小球，在电场中从A点由静止开始沿电场线竖直向下运动。不计一切阻力，运动过程中小球的机械能E与小球位移x的关系图象如图所示，由此可以判断( )

A. 小球所处的电场为非匀强电场，且场强不断减小，场强方向向上

B. 小球所处的电场为匀强电场，场强方向向下

C. 小球可能先做加速运动，后做匀速运动

D. 小球一定先做加速运动，达到最大速度后做减速运动，最后静止

15. 一个电子在电场力作用下沿x轴做直线运动(不计重力)，以水平向右的方向为x轴的正方向，从0时刻起运动依次经历𝑡0、2𝑡0、3𝑡0时刻。其运动的𝑣−𝑡图象如图所示。对此下列判断正确的是( )

A. 0时刻与2𝑡0时刻电子在不同位置

B. 0时刻、𝑡0时刻、3𝑡0时刻电子所在位置的电势分别为𝜙0、𝜙1、𝜙3，其大小比较有𝜙1>𝜙0>𝜙3

C. 0时刻、𝑡0时刻、3𝑡0时刻电子所在位置的场强大小分别为𝐸0、𝐸1、𝐸3，其大小比较有𝐸3<𝐸0<𝐸1

D. 电子从0时刻运动至𝑡0时刻，连续运动至3𝑡0时刻，电场力先做正功后做负功

16. 如图甲所示，A、B为电场中某一电场线上的两点，沿电场线方向建立x轴，各点电势随其坐标变化的关系如图乙所示。一个质子从A点运动到B点，则( )

A. A、B两点的电场强度大小𝐸𝐴>𝐸𝐵

B. A、B两点的电场强度大小𝐸𝐴<𝐸𝐵

C. 质子在A、B两点的电势能大小𝐸𝑝𝐴<𝐸𝑝𝐵

D. 质子在A、B两点的电势能大小𝐸𝑝𝐴>𝐸𝑝𝐵 第3页，共17页 17. 在真空中有水平放置的两个平行、正对金属平板，板长为l，两板间距离为d，在两极板间加一交变电压如图乙，质量为m，电荷量为e的电子以速度𝑣0(𝑣0接近光速的120)从两极板左端中点沿水平方向连续不断地射入两平行板之间。若电子经过两极板间的时间相比交变电流的周期可忽略不计，不考虑电子间的相互作用和相对论效应，则在任意0.2𝑠内(

)

A.

当𝑈𝑚<2𝑚𝑑2𝑣2𝑒𝑙2时，所有电子都能从极板的右端射出

B. 当𝑈𝑚>𝑚𝑑2𝑣2𝑒𝑙2时，将没有电子能从极板的右端射出

C. 当𝑈𝑚=2𝑚𝑑2𝑣2𝑒𝑙2时，有电子从极板右端射出的时间与无电子从极板右端射出的时间之比为1：2

D. 当𝑈𝑚=√2𝑚𝑑2𝑣2𝑒𝑙2时，有电子从极板右端射出的时间与无电子从极板右端射出的时间之比为1：(√2−1)

二、多选题（本大题共22小题）

18. 在x轴上有两个点电荷𝑞1、𝑞2，其静电场的电势𝜑在x轴上分布如图所示。下列说法正确有( )

A. 𝑞1和𝑞2带有同种电荷

B. 𝑥1处的电场强度为零

C. 负电荷从𝑥1移到𝑥2，受到的电场力减小

D. 负电荷从𝑥1移到𝑥2，电场力做正功

19. 在科研实验中需要将电离后得到的一价氦离子和二价氦离子进行分离，小李同学设计了如下图所示方案：在真空环境中，将一价氦离子和二价氦离子的混合物通过A、B两极板间的电场加速，然后再让它们经过由平行带电金属板C、D所形成的另一匀强电场发生偏转。若氦离子进入加速电场时的速度可忽略不计，氦离子重力不计，且所有的氦离子均可达到离子接收器处。那么在离子接收器处，下列说法正确的是( )

A. 一价氦离子和二价氦离子不能分开

B. 一价氦离子和二价氦离子能分开

C. 一价与二价氦离子获得的动能相等 D. 二价氦离子获得的动能大于一价氦离子获得的动能