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【备战】高考物理 模拟题分类解析 专题21 电场能的特性

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专题21 电场能的特性 一、2012高考题 1. （2012·山东理综）图中虚线为一组间距相等的同心圆，圆心处固定一带正电的点电荷。

一带电粒子以一定初速度射入电场，实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，a、b、c三点是实线与虚线的交点。则该粒子 A．带负电 B．在c点受力最大 C．在b点的电势能大于在c点的电势能 D．由a点到b点的动能变化大于由b点到c点的动能变化

2.（2012·新课标理综）如图，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连。若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子 A．.所受重力与电场力平衡 B．.电势能逐渐增加 C．.动能逐渐增加 D．.做匀变速直线运动 错误BD正确。 【考点定位】此题考查平行板电容器、带电粒子在电场中的直线运动及其相关知识。 5. （2012·福建理综）如图，在点电荷Q产生的电场中，将两个带正电的试探电荷q1、q2

分别置于A、B两点，虚线为等势线。取无穷远处为零电势点，若将q1、q2移动到无穷远的

过程中外力克服电场力做的功相等，则下列说法正确的是 A．A点电势大于B点电势 B．A、B两点的电场强度相等 C．q1的电荷量小于q2的电荷量 D．q1在A点的电势能小于q2在B点的电势能

6. （2012·广东理综物理）图5是某种静电矿料分选器的原理示意图，带电矿粉经漏斗落入水平匀强电场后，分落在收集板中央的两侧，对矿粉分离的过程，下列表述正确的有 A.带正电的矿粉落在右侧 B.电场力对矿粉做正功 C.带负电的矿粉电势能变大 D.带正电的矿粉电势能变小

7. (2012·天津理综)两个固定的等量异号点电荷所产生电场的等势面如图中虚线所示，一带负电的粒子以某一速度从图中A点沿图示方向进入电场在纸面内飞行，最后离开电场，粒子只受静电力作用，则粒子在电场中 A．做直线运动，电势能先变小后变大 B．做直线运动，电势能先变大后变小 C．做曲线运动，电势能先变小后变大 D．做曲线运动，电势能先变大后变小

8．（2012·重庆理综）空间中P、Q两点处各固定一个点电荷，其中P点处为正电荷，P、Q两点附近电场的等势面分布如题图20图所示，a、b、c、d为电场中的4个点，则 A．P、Q两点处的电荷等量同种 B．a点和b点的电场强度相同 C．c点的电势低于d点的电势 D．负电荷从a到c，电势能减少

11. （2012·安徽理综）如图所示，在平面直角 中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，其中坐标原点O处的电势为0 V，点A处的电势为6 V, 点B处的电势为3 V, 则电场强度的大小为

A.200V/m B.2003 V/m C.100 V/m D. 1003 V/m 11.【答案】A 12. （2012·海南物理）如图，直线上有o、a、b、c四点，ab间的距离与bc间的距离相等。在o点处有固定点电荷，已知b点电势高于c点电势。若一带负电电荷的粒子仅在电场力作用下先从c点运动到b点，再从b点运动到a点，则 A． 两过程中电场力做的功相等 B． 前一过程中电场力做的功大于后一过程中电场力做的功 C． 前一过程中，粒子电势能不断减小 D． 后一过程中，粒子动能不断减小

二、2012模拟题 1．（2012年2月宁波八校联考）如图所示，在真空中的A、B两点分别放置等量异种点电荷，在A、B两点间取一正五角星形路径abcdefghija，五角星的中心与A、B的中点重合，其中af连线与AB连线垂直．现将一电子沿该路径逆时针移动一周，下列判断正确的是 A.e点和g点的电场强度相同 B.a点和f点的电势相等 C.电子从g点到f点再到e点过程中，电势能先减小再增大 D.电子从f点到e点再到d点过程中，电场力先做正功后做负功

第6题图 2．（2012北京海淀期末）A、B两个可视为质点的小球带有同种电荷，在外力作用下静止于光滑的绝缘水平面上。A的质量为m，B的质量为2m，它们相距为d。现撤去外力将它们同时释放，在它们之间的距离增大到2d时，A的加速度为a，速度为v，则 （ ）

A．此时B的加速度大小为2a

B．此时B的加速度大小为 a2 C．此过程中系统的电势能减少582mv D．此过程中系统的电势能减少342mv

3. （2012江苏苏州期末）两个异种电荷产生的电场的电场线分布如图所示,则下列说法正确的是 （A）图中正电荷的电量大于负电荷的电量 （B）P点处的电场强度大于Q点处的电场强度 （C）P点处的电势小于Q点处的电势 （D）某一负电荷在P点处的电势能大于在Q点处的电势能

4．（2012河北衡水中学期末）两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在x轴上的O、M两点，两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示，其中A、N两点的电势均为零，ND段中的C点电势最高，则 （ ） A．N点的电场强度大小为零 B．A点的电场强度大小为零 C．NC间场强方向指向x轴正方向 D．将一负点电荷从N点移到D点，电场力先做正功后做负功

5．(2012北京东城期末)如图所示，真空中有两个等量异种点电荷A和B，一带负电的试探电荷仅受电场力作用，在电场中运动的部分轨迹如图中实线所示． M、N是轨迹上的两点，MN连线与AB连线垂直，O为垂足，且AO>OB。设M、N两点的场强大小分别为EM、EN，电势分别为φM、φN。下列判断中正确的是（ ）

q1

D C N M A

φ x O

q2 6. （2012湖北黄冈期末）在光滑绝缘的水平桌面上，存在着方向水平向右的匀强电场，电场线如图中实线所示。一带正电、初速度不为零的小球从桌面上的A点开始运动，到C点时，突然受到一个外加的水平恒力F作用而继续运动到B点，其运动轨迹如图中虚线所示，v表示小球在C点的速度。则下列判断中正确的是 ( ) A. 小球在A点的电势能比在B点的电势能小 B. 恒力 F的方向可能水平向左 C. 恒力F的方向可能与v方向相反 D. 在 A、B两点小球的速率不可能相等

7．（2012北京石景山期末）如图8所示，AC、BD为圆的两条互相垂直的直径，圆心为O，半径为R。电荷量均为Q的正、负点电荷放在圆周上，它们的位置关于AC对称，+Q与O点的连线和OC间夹角为30°。下列说法正确的是 A．O点的场强大小为2R

kQ

B．O点的场强大小为23RkQ C．B、D两点的电势关系是φB=φD

D．电荷量为q的正电荷在A点的电势能小于在C点的电势能

8．（2012江苏四市联考）如图所示，实线为电视机显像管主聚焦电场中的等势面。a、b、

A B O D

C +Q -Q 30°

图8

01 V12

中心轴线 0.03 0.05 0.10 0.20 0.30 0.40 0.97 0.95 0.90 0.80 0.70 0.60

a

b c d c、d为圆上的四个点，则下列说法中正确的是

A．a、b、c、d 四点电势不等，但电场强度相同 B．一电子从b点运动到c点，电场力做的功为0.6eV C．若一电子从左侧沿中心轴线穿越电场区域，将做加速度先增加后减小的加速直线运动 D．一束电子从左侧平行于中心轴线进入电场区域，将会从右侧平行于中心轴线穿出

9．（2012年2月济南检测）如图所示，在等量异种电荷形成的电场中，画一正方形ABCD，对角线AC与两点电荷连线重合，两对角线交点O恰为电荷连线的中点。下列说法中正确的是 A．A点的电场强度等于B点的电场强度 B．B、D两点的电场强度及电势均相同 C．一电子由B点沿B→C→D路径移至D点，电势能先增大后减小 D．一电子由C点沿C→O→A路径移至A点，电场力对其先做负功后做正功

10．（2012年2月陕西师大附中第四次模拟）如图所示，在真空中，ab、cd是圆O的两条直径，在a、b两点分别固定有电荷量为+Q和-Q的点电荷，下列说法正确的是 A．c、d两点的电场强度相同，电势也相同 B．c、d两点的电场强度不同，但电势相同

+ —

O A

B C

D

第10题图 C．将一个正试探电荷从c点沿直线移动到d点，电场力做功为零 D．一个正试探电荷在c点的电势能大于它在d点的电势能

11．（2012年2月江西九江市七校联考）a、b、c、d分别是一个菱形的四个顶点，∠abc=120°。现将三个等量的正点电荷＋Q固定在a、b、c三个顶点上，将一个电量为＋q的点电荷依次放在菱形中心点O点和另一个顶点d点处，两点相比：（ ）

A．+q在d点所受的电场力较大 B．+q在d点所具有的电势能较大 C．d点的电势低于O点的电势 D．d点的电场强度大于O点的电场强度

12.（2012年2月福建晋江四校第二次联考）如图所示，一电场的电场线分布关于y轴（沿竖直方向）对称，O、M、N是y轴上的三个点，且OM=MN。P点在y轴右侧，MP⊥ON。则 ( ) A．M点的电势比P点的电势低 B．将负电荷由O点移动到P点，电场力做正功 C．M、N两点间的电势差大于O、M两点间的电势差 D．在O点静止释放一带正电粒子，该粒子将沿y轴做直线运动 12.答案：D解析：M点的电势比P点的电势高，选项A错误；将负电荷由O点移动到P点，电场力做负功，选项B错误；由于OM之间的电场强度大于MN之间的电场强度，M、N两点间的电势差小于O、M两点间的电势差，选项C错误。在O点静止释放一带正电粒子，该粒子将沿y轴做直线运动，选项D正确。 13. （2012年开封二模）空间某一静电场的电势φ随x变化情况如图所示，下列说法中正确的是

A. 空间各点场强的方向均与x轴垂直

a b c d O

+Q +Q +Q

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高考物理真题模拟题汇编21 电学计算题(含解析)-人教版高三全册物理试题

高考物理真题模拟题汇编21 电学计算题(含解析)-人教版高三全册物理试题

专题21 电学计算题1．〔2020·新课标Ⅰ卷〕在一柱形区域内有匀强电场，柱的横截面积是以O 为圆心，半径为R 的圆，AB 为圆的直径，如下列图。

质量为m ，电荷量为q 〔q >0〕的带电粒子在纸面内自A点先后以不同的速度进入电场，速度方向与电场的方向垂直。

刚进入电场时速度为零的粒子，自圆周上的C 点以速率v 0穿出电场，AC 与AB 的夹角θ=60°。

运动中粒子仅受电场力作用。

〔1〕求电场强度的大小；〔2〕为使粒子穿过电场后的动能增量最大，该粒子进入电场时的速度应为多大？〔3〕为使粒子穿过电场前后动量变化量的大小为mv 0，该粒子进入电场时的速度应为多大？【答案】(1) 22mv E qR=；(2)0124v v ；(3)0或0232v v 【解析】〔1〕由题意知在A 点速度为零的粒子会沿着电场线方向运动，由于q >0，故电场线由A 指向C ，根据几何关系可知：AC x R所以根据动能定理有：20102ACqEx mv解得：22mv E qR=；〔2〕根据题意可知要使粒子动能增量最大如此沿电场线方向移动距离最多，做AC 垂线并且与圆相切，切点为D ，即粒子要从D 点射出时沿电场线方向移动距离最多，粒子在电场中做类平抛运动，根据几何关系有1sin 60xR v t21cos602y R R at 而电场力提供加速度有qE ma =联立各式解得粒子进入电场时的速度：0124v v ； 〔3〕因为粒子在电场中做类平抛运动，粒子穿过电场前后动量变化量大小为mv 0，即在电场方向上速度变化为v 0 ，过C 点做AC 垂线会与圆周交于B 点，故由题意可知粒子会从C 点或B 点射出。

当从B 点射出时由几何关系有223BCx Rv t2212ACx Rat 电场力提供加速度有qE ma =联立解得0232v v ；当粒子从C 点射出时初速度为0。

2．〔2020·新课标Ⅱ卷〕如图，在0≤x ≤h ，y -∞<<+∞区域中存在方向垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度B 的大小可调，方向不变。

新高考2021届高考物理小题必练16电场能的性质20210421183

新高考2021届高考物理小题必练16电场能的性质20210421183

(1)电势能、电势；(2)电势差、等势面；(3)匀强电场中电势差与电场强度的关系等。

例1．(2020∙全国II 卷∙20)如图，竖直面内一绝缘细圆环的上、下半圆分别均匀分布着等量异种电荷。

a 、b 为圆环水平直径上的两个点，c 、d 为竖直直径上的两个点，它们与圆心的距离均相等。

则( )A ．a 、b 两点的场强相等B ．a 、b 两点的电势相等C ．c 、d 两点的场强相等D ．c 、d 两点的电势相等【答案】ABC【解析】如图所示，为等量异种电荷周围空间的电场分布图。

本题的带电圆环，可拆解成这样无数对等量异种电荷的电场，沿竖直直径平行放置。

它们有共同的对称轴PP′，PP′所在的水平面与每一条电场线都垂直，即为等势面，延伸到无限远处，电势为零。

故在PP′上的点电势为零，即φa ＝φb ＝0；而从M 点到N 点，电势一直在降低，即φc ＞φd ，故B 正确，D 错误；上下两侧电场线分布对称，左右两侧电场线分布也对称，由电场的叠加原理可知AC正确。

【点睛】本题考查点电荷形成的电场的特点。

例2．(2020∙全国III 卷∙21)如图，∠M 是锐角三角形PMN 最大的内角，电荷量为q （q ＞0）的点电荷固定在P点。

下列说法正确的是( )A．沿MN边，从M点到N点，电场强度的大小逐渐增大B．沿MN边，从M点到N点，电势先增大后减小C．正电荷在M点的电势能比其在N点的电势能大D．将正电荷从M点移动到N点，电场力所做的总功为负【解析】点电荷的电场以点电荷为中心，向四周呈放射状，如图，∠M是最大内角，所以PN ＞PM，根据点电荷的场强公式E＝k（或者根据电场线的疏密程度）可知从M→N电场强度先增大后减小，A错误；电场线与等势面（图中虚线）处处垂直，沿电场线方向电势降低，所以从M→N电势先增大后减小，B正确；M、N两点的电势大小关系为φM＞φN，根据电势能的公式E p＝qφ可知正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能，C正确；正电荷从M→N，电势能减小，电场力所做的总功为正功，D错误。

全国名校2021届高三8月模拟考试物理试题分类集锦：电场(解析版)

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2021届高三8月全国名校模拟物理试题分类汇编：电场1、（2021·北京市北大附中高三上学期8月调研）真空中某竖直平面内存在一水平向右的匀强电场，一质量为m 的带电微粒恰好能沿图示虚线(与水平方向成θ角)由A 向B 做直线运动，已知重力加速度为g ，微粒的初速度为v 0，则( )A. 微粒一定带正电B. 微粒一定做匀速直线运动C. 可求出匀强电场的电场强度D. 可求出微粒运动的加速度【答案】D【解析】A.微粒做直线运动的条件是速度方向和合外力的方向在同一条直线上，微粒受到竖直向下的重力，只有微粒受到水平向左的电场力才能使得合力方向与速度方向相反且在同一条直线上，由此可知微粒所受的电场力的方向与场强方向相反，则微粒必带负电，故A 错误；B.微粒受到向左的电场力与竖直向下的重力，合力的方向为左下方，所以运动过程中微粒做匀减速直线运动，故B 错误；CD.由以上的分析可知，电场力：qE tanθ=mg ，sin mg ma θ=；解得tan mg E q θ= ，sin g a θ= 由于不知道微粒的电量，所以不能完成该匀强电场的电场强度，可求出微粒运动的加速度．故C 错误，D 正确；故选D ．2、（2021·北京市首都师大附中高三上学期开学考试）如图所示为密立根油滴实验示意图。

实验中要设法使带负电的油滴悬浮在电场中。

若在实验中观察到某一个带负电的油滴向下加速运动。

在该油滴向下运动的过程中，下列说法正确的是（）A. 静电力做正功B. 重力和静电力的合力做负功C. 重力势能的减少量大于电势能的增加量D. 重力势能的减少量小于动能的增加量【答案】C【解析】A．由于下极板带负电，带负电的油滴受电场力向上，因此静电力做负功，A错误；B．由于向下加速运动，合力向下，因此重力和静电力的合力做正功，B错误；C，重力做正功等于重力势能的减小量，电场力做负功等于电势能的增加量，由于重力大于电场力，因此重力做的功大于电场力做功，即重力势能的减少量大于电势能的增加量，C正确；D．根据能量守恒，减小的重力势能一部分增加了电势能，一部分增加了油滴的动能，因此重力势能的减少量大于动能的增加量，D错误。

2024年高考物理题源展望专题08 电场力的性质和电场能的性质(解析版)

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专题八电场力的性质和电场能的性质目录真题考查解读2023年真题展现考向一电场力的性质考向二电场能的性质近年真题对比考向一电场力的性质考向二电场能的性质命题规律解密名校模拟探源易错易混速记【命题意图】近3年新高考卷对于运动的描述考查共计22次，对电场性质的考查往往以电场线、等势线为背景，结合场强、电势、电势能、电场力做功等基本概念及匀强电场中电势差与电场强度的关系【考查要点】电场强度是描述电场力的性质的物理量，是电场一章的重要概念，也是高考重点考查的对象，从近几年的全国各地的试题看，高考单独考查电场强度的度题均为选项题，重点考查电场强度的性质、叠加原理、形象描述它的电场线，有的与其它概念一起综合考查，描述电场能的性质是电场一章的又一条主线，因此与之相关的概念和规律构成了电场一章的重点内容，自然出是高考考查的热点。

从近几年高考看，对电势高低的比较、电势能的大小比较、电势差等内容考查的频率较高，特别是电场力做功的特点以及电场力做功与电势能的变化之间的关系往往是命题的重点. 单独考查的题型一般为选择题，综合其它知识考查的一般为计算题，难度偏易或中等【课标链接】针对本专题的特点，应“抓住两条主线、明确两类运动、运用两种方法”解决有关问题.两条主线是指电场力的性质(物理量——电场强度)和能的性质(物理量——电势和电势能)考向一电场力的性质1.（2023全国甲卷）在一些电子显示设备中，让阴极发射的电子束通过适当的非匀强电场，可以使发散的电子束聚集。

下列4幅图中带箭头的实线表示电场线，如果用虚线表示电子可能的运动轨迹，其中正确的是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】A．电子做曲线运动满足合力指向轨迹凹侧，A正确；B．电子做曲线运动满足合力指向轨迹凹侧，对电子受力分析有可见与电场力的受力特点相互矛盾，B错误；C．电子做曲线运动满足合力指向轨迹凹侧，对电子受力分析有可见与电场力的受力特点相互矛盾，C错误；D．电子做曲线运动满足合力指向轨迹凹侧，对电子受力分析有可见与电场力的受力特点相互矛盾，D错误2．（2023·浙江·统考高考真题）某带电粒子转向器的横截面如图所示，转向器中有辐向电场。