2022届全国高三物理模拟试题汇编：电场力及做功一、单选题1．（2分）如图所示，两足够大的平行金属板A和B之间用绝缘细线悬挂一空心金属小球，金属板A、B分别与高压静电电源的正、负极相连，两板间的静电场可视为匀强电场。
开启电源后，轻拨悬挂球的细线，使球与A金属板接触后由静止释放，球沿着图中虚线向B板运动，与B板相碰后再沿着虚线返回。
图中M、N为球运动轨迹上的两个位置，下列判断正确的是（）A．小球从A板弹开后，球靠近B板侧带负电B．小球从N向M运动过程中，电场力做负功C．小球从M向N运动过程中，电场力做正功D．无论向哪边运动，小球在M点的电势能一定大于在N点的电势能2．（2分）图示为某“静电消除器”的原理简图，直流高压产生器将220V输入电压升高，使正、负放电极尖端交替产生大量正、负离子，当表面带电物体通过放电极附近时，离子将带电物体表面的电荷中和“消除”。
忽略离子间的相互作用，则离子被吸附到带电物体表面过程中（）A．均做匀加速运动B．正离子电势能增大C．电场力对负离子做负功D．正离子向电势降低的方向移动3．（2分）如图所示，真空中有两个固定的带正、负电的点电荷，O点的电势为0，过O点作两点电荷连线的垂线，以O点为圆心的圆与两点电荷的连线交于a、c两点，与连线的垂线分别交于b、d 两点。
下列说法正确的是（）A．O点的电场强度为0B．b点的电场强度大于d点的电场强度C．负电荷在c点的电势能大于在d点的电势能D．负电荷在a点的电势能大于在b点的电势能4．（2分）用一条长为1m的绝缘轻绳，悬挂一个质量为4.0×10－4kg、电荷量为2.0×10－8C的小球，细线的上端固定于O点。
如图所示，现加一水平向右的匀强电场，平衡时绝缘绳与竖直方向的夹角为37°，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。
下列说法正确的是（）A．匀强电场的场强为1.5×106N/CB．平衡时细线的拉力为5.0×10－2NC．若撤去电场，小球回到最低点时绳上的拉力为5.6×10－3ND．若剪断细绳，小球将做加速度为12m/s2的匀加速直线运动5．（2分）如图所示，在点电荷Q的电场中，已知a、b两点在同一等势面上，c、d两点在同一等势面上，甲、乙两个带电粒子的运动轨迹分别为曲线acb和adb，两粒子经过a点时具有相同的动能，由此判断（）A．甲粒子经过c点时与乙粒子经过d点时具有相同的动能B．甲、乙两粒子带同种电荷C．若取无穷远处为零电势，则甲粒子经过c点时的电势能小于乙粒子经过d点时的电势能D．两粒子经过b点时具有不同的动能6．（2分）如图所示，在竖直空间的一圆盘内有垂直圆盘平面向下的匀强磁场，磁感应强度为B，圆盘半径为L，长度为L的金属棒在圆盘内绕着圆心做角速度为ω的匀速运动，在圆盘左侧连接一电容器，电容器内有一电荷量为q的正电荷，若该正电荷处于静止状态，电容器两极板的距离为d，电容量为C，下列说法不正确的是（）A．电容器带电量为CBL 2ω2B．从上往下看，金属棒沿逆时针方向切割C．将电容器两极板的距离变为2d，该正电荷位置不动D．该正电荷的质量为BL 2ωq2dg7．（2分）已知x轴上有两个点电荷，在0≤x≤3x0区间的电场强度E随x的变化图象如图所示，规定沿x轴正方向为场强的正方向。
高三物理电场线和等势面试题1.两点电荷形成电场的电场线分布如图所示，若图中A、B两点处的场强大小分别为EA 、EB，电势分别为、，则( )A． B．C． D．【答案】D【解析】根据电场线的疏密表示电场的强弱，如图知，A处电场线密集，故EA >EB；沿电场线的方向电势降低，所以A、B两点的电势φA >φB，所以ABC错误；D正确。
【考点】本题考查电场的基本性质2.有一负电荷自电场中的A点自由释放，只受电场力作用，沿电场线运动到B点，它运动的速度图象如图所示，则A、B所在电场区域的电场线分布可能是图中的（）【答案】D【解析】据题意，从图像可知该负电荷做加速度减小的加速运动，A图中负电荷在向左的电场力作用下向左做加速度减小的加速运动，并不经过B点，则A选项错误；B图中负电荷受到向右的电场力向右做加速度增加的加速运动，故B选项错误；C图中负电荷受到向左的电场力向左做加速度增加的加速运动，故C选项错误；D图中负电荷受到向右的电场力向右做加速度减小的加速运动，则D选项正确。
【考点】本题考查电场线的性质。
3.某同学在研究电子在电场中的运动时，得到了电子由a点运动到b点的轨迹（图中实线所示），图中未标明方向的一组虚线可能是电场线，也可能是等势面，则下列说法正确的判断是（）A．如果图中虚线是电场线，电子在a点动能较大B．如果图中虚线是等势面，电子在b点动能较小C．不论图中虚线是电场线还是等势面，a点的场强都大于b点的场强D．不论图中虚线是电场线还是等势面，a点的电势都高于b点的电势【答案】AC【解析】如果图中虚线是电场线，，可以判得在电子从a运动b的过程中，电场力做负功，动能减少，电子在a点动能较大，A正确；如果图中虚线是等势面，电子受到的力与等势面垂直且指向曲线凹的一侧，在b点动能较小，电子从a运动b的过程中，电场力做正功，动能增大，电子在a点动能较小，B错误；不论图中虚线是电场线还是等势面，线密的地方场强大，a点的场强大于b点的场强，C正确，D错误。
电学综合题【原卷】1．（2021届江苏省盐城中学高三质量检测）在某空间存在着水平向右的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场，如图所示，一段光滑且绝缘的圆弧轨道AC 固定在纸面内，其圆心为O 点，半径R ＝1.8m ，OA 连线在竖直方向上，AC 弧对应的圆心角θ＝37°。
今有一质量m ＝3.6×10－4kg 、电荷量q ＝＋9.0×10－4C 的带电小球（可视为质点），以v 0＝4.0m/s 的初速度沿水平方向从A 点射入圆弧轨道内，一段时间后从C 点离开，小球离开C 点后做匀速直线运动，已知重力加速度g ＝10m/s 2，sin37°＝0.6，不计空气阻力，求：(1)匀强电场的场强E ；(2)小球射入圆弧轨道后的瞬间对轨道的压力。
2．（2021届江苏省扬州中学高三月考）如图所示，在平面中有一点P （4，3），OP 所在直线下方有垂直于纸面向里的匀强磁场，OP 上方有平行与OP 向上的匀强电场，电场强度100V/m E =。
现有质量为6110kg m -=⨯，电量3210q C -=⨯带正电粒子，从坐标原点O 以初速度3110m/s v =⨯垂直于磁场方向射入磁场，经过P 点时速度方向与OP 垂直，并进入电场，在经过电场中的M 点（图中未标出）时的动能为O 点时动能的2倍，不计粒子的重力，求；(1)磁感应强度的大小；(2)P 、M 两点间的电势差；(3)粒子从O 点运动到M 点的时间。
3．（2021届江苏省扬州中学高三月考）如图所示，两平行光滑的金属导轨MN 、PQ 固定在水平面上，相距为L ，处于竖直向下的磁场中，整个磁场由n 个宽度皆为x 0的条形匀强磁场区域1、2……n 组成，从左向右依次排列，磁感应强度的大小分别为B 、2B 、3B ……nB ，两导轨左端MP 间接入电阻R ，一质量为m 的金属棒AB 垂直于MN 、PQ 放在水平导轨上，与导轨电接触良好，不计导轨和金属棒的电阻。
第八章 静电场电场能的性质【考点预测】1. 利用功能关系计算电场力做功和电势能的变化2.电势、电势差、等势面、和电势能3.φ-x图像、E p-x图像4. 带电粒子在电场中的运动【方法技巧与总结】一、静电力做功和电势能1.静电力做功(1)特点：静电力做功与路径无关，只与电荷量和电荷移动过程始、末位置间的电势差有关．(2)计算方法①W=qEd，只适用于匀强电场，其中d为带电体在沿电场方向的位移．②W AB=qU AB，适用于任何电场．2.电势能(1)定义：电荷在电场中具有的势能，称为电势能．(2)说明：电势能具有相对性，通常把无穷远处或大地的电势能规定为零．3.静电力做功与电势能变化的关系(1)静电力做的功等于电荷电势能的减少量，即W AB=E p A-E pB.(2)通过W AB=E p A-E pB可知：静电力对电荷做多少正功，电荷电势能就减少多少；电荷克服静电力做多少功，电荷电势能就增加多少．(3)电势能的大小：由W AB=E p A-E pB可知，若令E pB=0，则E p A=W AB，即一个电荷在电场中某点具有的电势能，数值上等于将其从该点移到零电势能位置过程中静电力所做的功．二、电势 等势面1.电势(1)定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值．(2)定义式：φ=E p q.(3)矢标性：电势是标量，有正负之分，正(负)号表示该点电势比零电势高(低)．(4)相对性：电势具有相对性，同一点的电势因选取零电势点的不同而不同．2.等势面(1)定义：电场中电势相同的各点构成的面．(2)四个特点：①在同一等势面上移动电荷时电场力不做功．②电场线一定与等势面垂直，并且从电势高的等势面指向电势低的等势面．③等差等势面越密的地方电场强度越大，反之越小．④任意两个等势面都不相交．三、电势差1.定义：电荷在电场中由一点A移到另一点B时，电场力所做的功W AB与移动电荷的电荷量q的比值．2.定义式：U AB=W AB q.3.影响因素电势差U AB由电场本身的性质决定，与移动的电荷q及电场力做的功W AB无关，与零电势点的选取无关．4.电势差与电势的关系：U AB=φA-φB，U AB=-U BA.5.匀强电场中电势差与电场强度的关系(1)电势差与电场强度的关系式：U AB=E·d，其中d为电场中两点间沿电场方向的距离．(2)电场强度的方向和大小与电势差的关系：电场中，电场强度方向指向电势降低最快的方向；在匀强电场中，电场强度在数值上等于沿电场强度方向每单位距离上降低的电势．四、静电感应和静电平衡1.静电感应当把一个不带电的金属导体放在电场中时，导体的两端分别感应出等量的正、负电荷，“近端”出现与施感电荷异种的感应电荷，“远端”出现与施感电荷同种的感应电荷．这种现象叫静电感应．2.静电平衡(1)定义：导体放入电场中时，附加电场与原电场的场强在导体内部大小相等且方向相反，使得叠加场强为零时，自由电荷不再发生定向移动，导体处于静电平衡状态．(2)处于静电平衡状态的导体的特点①导体内部的场强处处为零；②导体是一个等势体，导体表面是等势面；③导体表面处的场强方向与导体表面垂直；④导体内部没有净电荷，净电荷只分布在导体的外表面上；⑤在导体外表面越尖锐的位置，净电荷的密度(单位面积上的电荷量)越大，凹陷的位置几乎没有净电荷.【题型归纳目录】题型一：描述电场能的性质的物理量题型二：电势差与电场强度的关系题型三：电场线、等势面及运动轨迹问题题型四：静电场中的图像问题【题型一】描述电场能的性质的物理量【典型例题】1(2024·云南大理·云南省下关第一中学校联考模拟预测)空间中P、Q两点处各固定一个点电荷，电荷量大小相等，其中P处为正电荷。
