65高考物理二轮复习专题训练：电场力的性质(含答案详解)新人教版65

专题能力训练8 电场性质及带电粒子在电场中的运动(时间:45分钟 满分:100分)专题能力训练第19页一、选择题(本题共8小题,每小题7分,共56分。

在每小题给出的四个选项中,1~5题只有一个选项符合题目要求,6~8题有多个选项符合题目要求。

全部选对的得7分,选对但不全的得4分,有选错的得0分)1.(2019·全国卷Ⅰ)如图所示,空间存在一方向水平向右的匀强电场,两个带电小球P 和Q 用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下,两细绳都恰好与天花板垂直,则( )A.P 和Q 都带正电荷B.P 和Q 都带负电荷C.P 带正电荷,Q 带负电荷D.P 带负电荷,Q 带正电荷答案:D解析:两个带电小球在匀强电场中均处于平衡状态,只有两小球带异种电荷、相互间为吸引力,才可能平衡。

小球P 带负电荷时,匀强电场提供的力与小球Q 对小球P 的吸引力抵消,合力为零,此时小球Q 带正电荷,匀强电场提供的力与小球P 对小球Q 的吸引力抵消,合力为零,故A 、B 、C 错误,D 正确。

2.(2019·天津卷)如图所示,在水平向右的匀强电场中,质量为m 的带电小球,以初速度v 从M 点竖直向上运动,通过N 点时,速度大小为2v ,方向与电场方向相反,则小球从M 运动到N 的过程( )A.动能增加12mv 2B.机械能增加2mv 2C.重力势能增加32mv 2D.电势能增加2mv 2答案:B解析:小球由M 到N 点过程动能增加量为ΔE k =12m (2v )2-12mv 2=32mv 2,选项A 错误;小球在竖直方向做上抛运动,竖直方向的位移为h=v 22g ,故克服重力做功为W=mgh=12mv 2,即重力势能增加12mv 2,选项C 错误;动能增加32mv 2,重力势能增加12mv 2,故机械能增加2mv2,选项B正确;根据能量守恒定律可知,电势能减小2mv2,选项D错误。

3.如图所示,匀强电场中有一圆,其平面与电场线平行,O为圆心,A、B、C、D为圆周上的四个等分点。

专题6 电场、磁场的基本性质说明：1．本卷主要考查电场、磁场的基本性质。

2．考试时间60分钟，满分100分。

一、选择题：本题共8小题，每小题6分。

在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8题有多项符合题目要求。

全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

1．(2020·河北保定调研)在倾角为α的光滑斜面上，垂直斜面放置一根长为L 、重为G 的直导体棒，系统侧视图如图所示．通过图示方向电流I ，然后给系统施加竖直向上的匀强磁场，导体棒刚好能静止在斜面上，则下列说法中正确的是 ( )A ．磁感应强度B ＝GILB ．磁感应强度B ＝Gtan αILC ．斜面受到导体棒的压力为零D ．斜面受到导体棒的压力等于Gcos α【解析】 对导体棒受力分析如图所示，由力的平衡条件可知，安培力与支持力的合力和重力等大反向，则F ＝Gtan α，又F ＝BIL ，则B ＝Gtan αIL，故选项A 错误，B 正确；斜面对导体棒的支持力大小为F N ＝Gcos α，由牛顿第三定律可知斜面受到导体棒的压力大小等于Gcos α，故选项C 、D 错误．【答案】 B2．(2020·福建泉州质检)如图，在匀强磁场中，两根平行固定放置的长直导线a 和b 通有大小相等、方向相反的电流，匀强磁场方向与两根导线所在平面平行且垂直于两根导线，此时a 受到的磁场力大小为F 1.若撤去b ，保留匀强磁场，则a 受到的磁场力大小为F 2；若撤去匀强磁场，保留b ，则b 受到的磁场力大小为 ( )A ．F 1－F 2B ．F 1＋F 2 C.F 21－F 22D ．F 21＋F 22【解析】 假设导线a 、b 之间相互作用的斥力大小为F 0，匀强磁场对两导线的作用力大小为F ，则导线a 所受的合磁场力大小为F 1＝F 20＋F 2.如果撤去导线b ，导线a 所受的磁场力大小为F 2＝F ；如果撤去匀强磁场，导线a 所受到的磁场力大小为F 0，由以上可求得F 0＝F 21－F 22，故选项C 正确．【答案】 C3．(2020·湖南十三校联考一)如图所示，M 、N 和P 是以MN 为直径的半圆弧上的三点，O 为M 半圆弧的圆心，∠MOP ＝ 60°，在M 、N 处各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，这时O 点的磁感应强度大小为B 1，若将N 处长直导线移至O 处，则O 点的磁感应强度大小为B 2，那么B 2与B 1之比为 ( )A ．1∶1B ．1∶2C ．3∶1D ．3∶2【解析】 由安培定则可知，导线M 、N 在O 处产生的磁场的方向相同，均垂直MN 连线向下，设导线M 在O 处产生的磁场的磁感应强度大小为B ，则B 1＝2B ；将导线N 移至P 处后，导线N 在O 处产生的磁场方向与MN 连线夹角为30°，斜向上指向M 一侧，故此时导线M 、N 在O 处产生的磁场方向夹角为120°，因此合磁感应强度大小仍为B ，即B 2＝B ，故B 2∶B 1＝1∶2，B 项正确．【答案】 B4．(2020·黑龙江五校联考)如图所示，点A 、B 、C 在半径为r 的同一圆周上，三点等分圆周，A 点放置正点电荷，所带电荷量为＋2Q3，B 、C 点放置负点电荷，所带电荷量为－Q3，静电力常量为k ，则三个点电荷在圆心O 处产生的电场强度大小为( )A.kQ r2 B ．kQ 3r 2 C ．kQ 9r2 D ．2kQ 3r2 【解析】 根据点电荷电场分布规律，三个点电荷在圆心O 处产生的场强大小分别为2kQ 3r 2、kQ 3r 2、kQ 3r2，方向分别沿AO 、OB 、OC 方向，三个点电荷在圆心O 处产生的场强叠加后，合场强大小为kQr 2，方向由A 指向O ，选项A 正确．【答案】 A5．(2020·甘肃张掖诊断)A 、B 为两等量异种电荷，图中水平虚线为A 、B 连线的中垂线．如图所示，现将另两个等量异种的检验电荷a 、b ，用绝缘细杆连接后从离A 、B 无穷远处沿中垂线平移到A 、B 的连线处，平移过程中两检验电荷位置始终关于中垂线对称．若规定离A 、B 无穷远处电势为零，则下列说法中正确的是 ( )A ．在A 、B 的连线上a 所处的位置电势φ<0 B ．a 、b 整体在A 、B 连线处具有的电势能E p >0C ．整个移动过程中，静电力对a 做正功D ．整个移动过程中，静电力对a 、b 整体做正功【解析】 在A 、B 的连线上，中点处电势为0，沿着电场线方向电势逐渐降低，故a 所处的位置电势φ>0，检验电荷a 在a 所处位置的电势能大于0，b 所处的位置电势φ<0，检验电荷b 在b 所处位置的电势能大于0，故a 、b 整体在A 、B 连线处具有的电势能E p >0，选项A 错误，B 正确；因检验电荷a 、b 受到的电场力方向与速度方向均成钝角，整个移动过程中，静电力对a 做负功，对b 也做负功，对a 、b 整体做负功，系统电势能增加，则选项C 、D 错误．【答案】 B6．(2020·山东重点中学联考)(多选)如图所示，空间某区域存在着非匀强电场，实线表示该电场的电场线，过O 点的虚线MN 表示该电场的一个等势面，两个相同的带正电的粒子P 、Q分别从A、B两点以相同的初速度开始运动，速度方向垂直于MN，A、B连线与MN平行，且都能从MN左侧经过O点．设粒子P、Q在A、B两点的电势能分别为E p1和E p2，经过O点时的速度大小分别为v1和v2.粒子的重力不计，则 ( )A．v1>v2B．v1<v2C．E p1<E p2D．E p1>E p2【解析】由题意知两个相同的带电粒子P、Q分别从A、B两点以相同的初速度运动，且皆能从MN左侧经过O点，电场力对两个粒子皆做正功，再由电场线和等势面的垂直关系以及沿着电场线方向电势逐渐降低，可知B点的电势φB高于A点的电势φA，B点与O点的电势差大于A点与O点的电势差，对两个粒子分别运用动能定理有qU＝12m(v2－v20)，而U BO>U AO，可知两个粒子经过O点时的速度v1<v2，则选项A错误，B正确；再由电势能公式E p＝qφ，知E p1<E p2，则选项C正确，D错误．【答案】 BC7．(2020·河北保定调研)(多选)在匀强电场中，一电荷量为＋q的粒子(不计重力)以初动能E0由A 点沿某一方向射出；通过C点时其动能为3E0；若将该粒子还以初动能E0由A点沿另一方向射出，粒子通过B点时动能为9E0.如图所示，A、B、C三点构成直角三角形且∠ABC＝30°，匀强电场平行于△ABC所在平面．U AB、U AC分别表示A、B两点与A、C两点间电势差，已知AC＝d，下列说法正确的是( ) A．U AC∶U AB＝1∶3B．U AC∶U AB＝1∶4C．匀强电场的电场强度大小为4E0 qdD．匀强电场沿BC方向【解析】带电粒子由A到C的过程，由动能定理得qU AC＝3E0－E0，带电粒子由A到B的过程，由动能定理得qU AB＝9E0－E0，解得U AC∶U AB＝1∶4，选项A错误，B正确；由分析可知，C点的电势比B点的电势高，且在AB上与C点电势相等的点为D点，D点为AB的四等分点，如图所示，由几何关系知CD⊥AB，因此电场强度的方向由A指向B，又AB＝2d，则E＝U AB2d＝4E0qd，选项C正确，D错误．【答案】 BC8．(2020·宁夏银川模拟)(多选)如图所示为两个点电荷的电场线分布，图中M、N两点到点电荷Q1(带电荷量为q1)的距离和R、S两点到点电荷Q2(带电荷量为q2)的距离相等，M、N两点与点电荷Q1共线，且M、N两点和R、S两点均关于两点电荷的连线对称，左边半圆(图示虚线)是正检验电荷的运动轨迹．下列说法正确的是( )A．|q1|>|q2|B．M、N两点的电场强度可能不同，R、S两点的电势一定不同C．正检验电荷从M点沿半圆轨迹运动到N点，可能只受电场力作用做匀速圆周运动D．正检验电荷从M点沿半圆轨迹运动到N点，其电势能先增大后减小【解析】由题图可知，Q1为正电荷，Q2为负电荷，且由电场线的疏密程度得|q1|>|q2|，选项A正确；由对称性可知，M、N两点的电场强度大小相等，方向不同，R、S两点的电势一定相同，选项B错误；若只有点电荷Q1，正检验电荷的运动轨迹为等势面，现由于点电荷Q2的影响，M、N处电场线发生弯曲，题图中半圆虚线上，M、N两点，电势最低，因此正检验电荷从M点沿半圆轨迹运动到N点，其电势能先增大后减小，选项D正确；由于半圆轨迹不是等势线，正检验电荷不可能只受电场力而做匀速圆周运动，选项C错误．【答案】 AD二、非选择题：本大题共4小题，共52分。

2020年高考物理二轮复习专项训练----电场的性质1.静电场中，一带电粒子仅在电场力的作用下自M点由静止开始运动，N为粒子运动轨迹上的另外一点，则()A．运动过程中，粒子的速度大小可能先增大后减小B．在M、N两点间，粒子的轨迹一定与某条电场线重合C．粒子在M点的电势能不低于其在N点的电势能D．粒子在N点所受电场力的方向一定与粒子轨迹在该点的切线平行【答案】AC【解析】在两个同种点电荷的电场中，一带同种电荷的粒子在两电荷的连线上自M点由静止开始运动，粒子的速度先增大后减小，选项A正确；带电粒子仅在电场力作用下运动，若运动到N点的动能为零，则带电粒子在N、M两点的电势能相等；仅在电场力作用下运动，带电粒子的动能和电势能之和保持不变，可知若粒子运动到N点时动能不为零，则粒子在N点的电势能小于在M点的电势能，即粒子在M点的电势能不低于其在N点的电势能，选项C正确；若静电场的电场线不是直线，带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹不会与电场线重合，选项B错误；若粒子运动轨迹为曲线，根据粒子做曲线运动的条件，可知粒子在N点所受电场力的方向一定不与粒子轨迹在该点的切线平行，选项D错误．2.如图所示，实线表示某电场的电场线(方向未标出)，虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹，设M点和N点的电势分别为φM、φN，粒子在M和N时加速度大小分别为a M、a N，速度大小分别为v M、v N，电势能分别为E p M、E p N.下列判断正确的是()A．v M<v N，a M<a N B．v M<v N，φM<φNC．φM<φN，E p M<E p N D．a M<a N，E p M<E p N【答案】D【解析】由粒子轨迹弯曲方向及电场线分布情况可知，粒子所受电场力方向沿电场线切线方向，设粒子由M向N运动，则速度方向沿轨迹切线方向，电场力方向与粒子速度方向的夹角为钝角，电场力做负功，电势能增大，动能减小，所以v M>v N，E p M<E p N，A、B项错误；电场线疏密程度表示电场强度大小，故粒子在M 点所受电场力的大小小于在N 点所受电场力的大小，由牛顿第二定律可知，a M <a N ，D 项正确；由于电场线方向如图所示，所以M 点电势较N 点的高，C 项错误。

2021届新高考物理二轮复习专题能力训练8 电场性质及带电粒子在电场中的运动(时间:45分钟 满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题7分,共56分。

在每小题给出的四个选项中,1~5题只有一个选项符合题目要求,6~8题有多个选项符合题目要求。

全部选对的得7分,选对但不全的得4分,有选错的得0分)1.(2019·全国卷Ⅰ)如图所示,空间存在一方向水平向右的匀强电场,两个带电小球P 和Q 用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下,两细绳都恰好与天花板垂直,则( )A.P 和Q 都带正电荷B.P 和Q 都带负电荷C.P 带正电荷,Q 带负电荷D.P 带负电荷,Q 带正电荷答案:D解析:两个带电小球在匀强电场中均处于平衡状态,只有两小球带异种电荷、相互间为吸引力,才可能平衡。

小球P 带负电荷时,匀强电场提供的力与小球Q 对小球P 的吸引力抵消,合力为零,此时小球Q 带正电荷,匀强电场提供的力与小球P 对小球Q 的吸引力抵消,合力为零,故A 、B 、C 错误,D 正确。

2.(2019·天津卷)如图所示,在水平向右的匀强电场中,质量为m 的带电小球,以初速度v 从M 点竖直向上运动,通过N 点时,速度大小为2v ,方向与电场方向相反,则小球从M 运动到N 的过程( )A.动能增加12mv 2B.机械能增加2mv 2C.重力势能增加32mv 2D.电势能增加2mv 2答案:B解析:小球由M 到N 点过程动能增加量为ΔE k =12m (2v )2-12mv 2=32mv 2,选项A 错误;小球在竖直方向做上抛运动,竖直方向的位移为h=v 22g ,故克服重力做功为W=mgh=12mv 2,即重力势能增加12mv 2,选项C 错误;动能增加32mv 2,重力势能增加12mv 2,故机械能增加2mv 2,选项B 正确;根据能量守恒定律可知,电势能减小2mv 2,选项D 错误。

3.如图所示,匀强电场中有一圆,其平面与电场线平行,O 为圆心,A 、B 、C 、D 为圆周上的四个等分点。