2022届高考物理选择题专题强化训练:电场 电场强度 电场线 点电荷的场强 匀强电场 电场强度的叠加(北京使用)
展开一、单项选择题(共25小题;共100分)
1. 万有引力可以理解为:任何有质量的物体都要在其周围空间产生一个引力场,而一个有质量的物体在其他有质量的物体所产生的引力场中,都要受到该引力场的引力(即万有引力)作用,这种情况可以与电场类比,那么,在地球产生的引力场中的重力加速度,可以与电场中下列哪个物理量相类比
A. 电场力B. 电场强度C. 电势D. 电势能
2. 在电场中的某点放入电荷量为 −q 的试探电荷时,测得该点的电场强度为 E;若在该点放入电荷量为 +3q 的试探电荷,此时测得该点的场强
A. 大小为 3E,方向和 E 相反B. 大小为 E,方向和 E 相同
C. 大小为 3E,方向和 E 相同D. 大小为 E,方向和 E 相反
3. 关于电场概念的下列说法中正确的是
A. 电荷的周围有的地方存在电场,有的地方没有电场
B. 电场只能存在于真空中,不可能存在于物体中
C. 电场看不见、摸不着,因此电场不是物质
D. 电荷间的相互作用是通过电场产生的
4. 英国物理学家法拉第提出了“电场”和“磁场”的概念,并引入电场线和磁感线来描述电场和磁场,为经典电磁学理论的建立奠定了基础。下列相关说法正确的是
A. 电荷和电荷、通电导体和通电导体之间的相互作用都是通过电场发生的
B. 磁体和磁体、磁体和通电导体之间的相互作用都是通过磁场发生的
C. 电场线不可能相交,磁感线可能相交
D. 通过实验可以发现电场线和磁感线是客观存在的
5. 真空中有一个电场,在其中某点放入电荷量为 6.0×10−9 C 的点电荷,它受到的静电力为 3.0×10−4 N,则该点的电场强度的大小为
A. 5.0×104 N/CB. 5.0×105 N/C
C. 2.0×10−5 N/CD. 5.0×104 N/C
6. 下列关于电场强度的说法中,正确的是
A. 由公式 E=Fq 知,电场中某点的场强大小与放在该点的电荷所受静电力 F 的大小成正比,与电荷的电荷量 q 成反比
B. 由公式 E=Fq 知,电场中某点的场强方向,就是置于该点的电荷所受静电力的方向
C. 由公式 E=Fq 知,F 是电荷 q 所受的静电力,E 是电荷 q 产生的电场的场强
D. 由 F=Eq 可知,场强一定时,电荷所受静电力 F 的大小与电荷的电荷量 q 成正比
7. 关于电场力与洛伦兹力,以下说法正确的是
A. 电荷只要处在电场中,就会受到电场力,而电荷静止在磁场中,有可能受到洛伦兹力
B. 电场力对在其电场中的电荷一定会做功,而洛伦兹力对在磁场中的电荷一定不会做功
C. 电场力与洛伦兹力一样,受力方向都在电场线和磁感线上
D. 只有运动的电荷在磁场中才有可能受到洛伦兹力的作用
8. 在静电场中,让电子逆着电场线的方向由 A 点移到 B 点,如图所示,则
A. 静电力做正功,A 点电势高于 B 点
B. 静电力做正功,A 点电势低于 B 点
C. 静电力做负功,A 点电势高于 B 点
D. 静电力做负功,A 点电势低于 B 点
9. 如图所示,真空中 A 点固定一点电荷,B 、 C 是该点电荷电场中的两点,下列关于这两点的场强 E 的大小和电势 φ 的高低关系的判断正确的是
A. EB>ECB. EB
10. 如图所示,空间中存在一与水平方向成 θ 角斜向下的匀强电场,用一根绝缘细线悬挂一个带电小球,小球的质量为 m,电荷量为 q,平衡时绝缘细线与竖直方向夹角也为 θ。则 E 的大小为
A. mgsinθqB. mgtanθqC. mgcsθqD. mgsinθqcs2θ
11. 如图所示,虚线表示某电场的等势面,实线表示一带电粒子仅在静电力作用下由 A 运动到 B 的轨迹。粒子在 A 点的加速度为 aA 、 动能为 EkA 、电势能为 EpA;在 B 点的加速度为 aB 、动能为 EkB 、电势能为 EpB。则下列结论正确的是
A. aA>aB,EkA>EkBB. aA
C. aA
12. 在如图所示的各电场中,A 、 B 两点电场强度相同的是
A. B.
C. D.
13. 下列关于电场强度和电势的说法中,正确的是
A. 电势高的地方电场强度也大
B. 电势为零处电场强度也必为零
C. 匀强电场中各点的电势都相等
D. 沿着电场线的方向电势总是降低的
14. 质子(q)和电子(e)在同一条直线上距离关系如图所示,其中 D>d,0 点的场强最大的是
A. B.
C. D.
15. A 、 B 两个点电荷,分别带有电荷量 qA=+9Q,qB=−Q,相距 r 放置时合场强为零的点位于
A. A 、 B 连线间距 B 为 r2 处
B. A 、 B 连线间距 A 为 r2 处
C. A 、 B 连线上于 B 外侧距 B 为 r2 处
D. A 、 B 连线上于 A 外侧距 A 为 r2 处
16. 图表示一个电场中 a 、 b 、 c 、 d 四点分别引入试探电荷时,测得试探电荷所受电场力与电荷量间的函数关系图象。由图象可知,下列说法中正确的是
A. 该电场是匀强电场
B. 这四点场强的大小关系是 Ed>Ea>Eb>Ec
C. 这四点场强的大小关系是 Ea>Eb>Ec>Ed
D. 无法比较这四点场强大小关系
17. 试探电荷的电荷量为 q,它在电场中的 a 点所受的电场力为 F,a 点的场强为 E,则以下说法正确的是
A. 试探电荷的电荷量变为 2q,则 a 点的场强将变为 E2
B. 若把试探电荷取走,则 a 点的场强将变为 0
C. 若把试探电荷取走,根据 E=Fq,则 a 点的场强将变为无穷大
D. 若把试探电荷取走,a 点的场强仍为 E
18. 关于电场线,下列说法中正确的是
A. 在静电场中释放的点电荷,在电场力作用下一定沿电场线运动
B. 电场线的切线方向一定与通过此处的正电荷运动方向相同
C. 电场线的切线方向一定与通过该点的正电荷的加速度方向相同
D. 电场线一定是从正电荷出发到负电荷中止
19. 如图所示,实线是一簇由负点电荷产生的电场线。一带正电的粒子仅在电场力作用下通过电场,图中虚线为粒子的运动轨迹,a 、 b 是轨迹上的两点。下列判断正确的是
A. a 点场强小于 b 点场强B. a 点电势大于 b 点电势
C. 带电粒子从 a 到 b 动能减小D. 带电粒子从 a 到 b 电势能减小
20. 两点电荷 q1 和 q2(电性和电荷量大小均未知)分别固定在 x 轴上的 −2L 和 2L 处。两电荷连线上各点电势 φ 随 x 变化的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 从 −2L 处到 2L 处场强先减小后增大
B. −L 处的场强沿 x 轴负方向
C. 将一电子从 −2L 处移动到 2L 处,静电力做正功
D. x 轴上只有一个点的场强为 0,且位于 2L 处的左边
21. 金属板和板前一正点电荷形成的电场线分布如图所示,A 、 B 、 C 、 D 为电场中的四个点,则
A. B 、 D 两点的电势相等
B. B 点的电场强度比 D 点的大
C. 负电荷在 C 点的电势能低于在 A 点的电势能
D. 正电荷由 D 点静止释放,若只受电场力作用,则该电荷沿电场线运动到 B 点
22. 正电荷 q 在只受电场力作用下由 M 向 N 做加速运动的过程中,加速度越来越大,那么可以断定,它所在的电场是如图中的
A. B.
C. D.
23. 一个正点电荷 Q 固定在正方形的一个角上,另一个带电粒子射入该区域时,恰好能经过正方形的另外三个角 a,b 、 c,如图所示,则有
A. 根据轨迹可判断该带电粒子带正电
B. a,b 、 c 三点场强大小之比是 1:2:1
C. 粒子在 a,c 三点的加速度之比是 2:1:2
D. a,c 二点的电场强度相同
24. 已知均匀带电球体在球的外部产生的电场与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同如图所示,半径为 R 的球体上均匀分布着电荷量为 Q 的电荷,在过球心 O 的直线上有 A 、 B 两个点,O 和 B 、 B 和 A 间的距离均为 R。现以 OB 为直径在球内挖一球形空腔,若静电力常量为 k,球的体积公式为 V=43πr3,则 A 点处场强的大小为
A. 5kQ36R2 B. 7kQ36R2 C. 7kQ32R2 D. 3kQ16R2
25. 如图所示,单匝正方形闭合线框 abcd 由粗细均匀的绝缘棒制成,每边长为 l,P 是线框的中心,线框上均匀地分布着正电荷,现在线框下侧中点 M 处取下足够短的带电量为 Q 的一小段,将其沿 PM 连线向下移动 l2 的距离到 N 点处,若线框的其它部分的带电量与电荷分布保持不变,则此时 P 点的电场强度为
A. 大小为 k2Ql2,方向向下B. 大小为 k3Ql2,方向向下
C. 大小为 k4Ql2,方向向上D. 大小为 k5Ql2,方向向上
二、双项选择题(共4小题;共16分)
26. 关于电场线的说法,正确的是
A. 电场线的方向,就是电荷受力的方向
B. 正电荷只在静电力作用下一定沿电场线运动
C. 电场线越密的地方,同一电荷所受静电力越大
D. 静电场的电场线不可能是闭合的
27. 如图所示的电场线中属于匀强电场的是
A. B.
C. D.
28. 如图所示,有四个等量异号电荷,放在正方形的四个顶点处,a 、 b 、 c 、 d 为正方形四个边的中点,O 为正方形的中心,e 、 f 为正方形外接圆与 bd 中垂线的两个交点。取无限远处的电势为 0,下列说法中正确的是
A. a 、 b 、 c 、 d 电场强度和电势都相同
B. O 点的电场强度和电势均为零
C. 将一带正电的试探电荷从 e 点沿直线移动到 f 点过程中电势能不变
D. 过 e 点垂直于纸面的直线上,各点的电场强度为零,电势为零
29. 如图所示,M 、 N 为真空中相距 2L 的两个等量负点电荷,O 为两电荷连线的中点,a 、 b 为连线上的两点,且距 O 点的距离均为 x(x≪L),下列说法正确的是
A. a 、 b 两点的场强相同
B. a 、 b 两点的电势相同
C. 在 a 点由静止释放一电子,则电子在 a 、 b 之间做简谐运动
D. 以 M 为球心做一球面,电子在该球面上任意两点间移动时,电场力均不做功
三、多项选择题(共1小题;共4分)
30. 关于电场,下列说法中正确的是
A. 两个未接触的电荷发生了相互作用,是通过电场实现的
B. 只有电荷发生相互作用时才产生电场
C. 只要有电荷就会在其周围产生电场
D. 甲电荷受到乙电荷的作用,实质是乙电荷的电场对甲电荷的作用
答案
第一部分
1. B
【解析】重力场的基本性质是对其周围物体由引力作用,而电场的基本特性是对放入其中的电荷有力的作用,说明重力与电场力类似。电荷量与物体的质量类似,则由 G=mg,F=qE 分析可知,重力加速度 g 与电场中电场强度 E 可类比,故C正确,ABD错误。
2. B
【解析】电场强度是描述电场强弱和方向的物理量,是试探电荷所受的静电力 F 与试探电荷所带的电荷量 q 的比值,由电场本身决定,与试探电荷的有无、电性、电荷量大小无关,故在该点放入电荷量为 −q 的试探电荷时电场强度为 E,改放电荷量为 +3q 的试探电荷时电场强度大小仍为 E,方向和 E 相同,选项B正确,A、C、D错误。
3. D
【解析】电荷的周围所有的地方都存在电场,电场是一种物质,它与其他物质一样,是不依赖我们的感觉而客观存在的东西,在真空中、物体中都能存在,选项A、B、C错误;电荷周围存在着由它产生的电场,处在电场中的其他电荷受到的作用力就是通过电场产生的,选项D正确。
4. B
【解析】电荷和电荷之间的相互作用是通过电场发生的,通电导体和通电导体之间的相互作用是通过磁场发生的,A错误;磁体和磁体、磁体和通电导体之间的相互作用是通过磁场发生的,B正确;电场线和磁感线都不能相交,否则在交点处的电场或磁场的方向有两个,与事实不符,C错误;电场线和磁感线都是为了形象地描述场而引人的假想曲线,实际不存在,D错误。
5. A
【解析】根据 E=Fq 得,E=3.0×10−46.0×10−9 N/C=5.0×104 N/C,选项A正确,B、C、D错误。
6. D
【解析】E=Fq 是电场强度的定义式,E 与 F 、 q 无关,不能说 E 与 F 成正比,与 q 成反比,选项A错误;电场中某点的场强方向,就是置于该点的正电荷所受静电力的方向,而与置于该点的负电荷所受静电力的方向相反,选项B错误;由公式 E=Fq 知,F 是电荷 q 所受的静电力,E 不是电荷 q 产生的电场的场强,而是场源电荷产生的电场的场强,选项C错误;由 E=Fq 得 F=qE,可知 E 一定时,F 与 q 成正比,选项D正确。
7. D
8. B
【解析】让电子逆着电场线的方向由 A 点移动到 B 点,静电力方向由 A 指向 B,则静电力做正功;沿电场线方向电势降低,可知 A 点电势低于 B 点,选项B正确,A 、C 、D错误。
9. A
【解析】由点电荷电场强度公式 E=kQr2 可知,离点电荷越远电场强度越小,所以 EB>EC,选项A正确,B错误;如果点电荷为正电荷,根据沿电场线方向电势降低可知,φB>φC,同理,如果点电荷为负电荷,则 φB<φC,选项C、D错误。
10. A
【解析】对小球受力分析,如图所示,由平衡条件得:qE=mgsinθ,解得
E=mgsinθq,选项A正确,B、C、D错误。
11. C
【解析】根据等差等势面稀疏处电场强度小、密集处电场强度大,可知 A 处电场强度小于 B 处。由静电力公式和牛顿第二定律可得 qE=ma,由此可知 aA
【解析】电场具有大小也有方向。电场线越密集的地方电场。电场线切线方向表示场强方向。C表示匀强电场。故A,B场强大小相同,方向相同。故电场强度相同。ABD错误,C正确。
13. D
14. C
【解析】由于电性为异,故 0 在 q 和 e 之间时 0 点场强最大。
15. C
16. B
17. D
18. C
19. C
20. A
【解析】φ−x 图线斜率的绝对值表示场强大小,从 −2L 处到 2L 处场强先减小后增大,选项A正确;
从 −L 处的左边到右边,电势降低,由沿电场线方向电势降低可知,−L 处场强方向沿 x 轴正方向,选项B错误;
从 −2L 处到 2L 处,电势降低,由于移动的是电子,所以电子的电势能增大,静电力做负功,选项C错误;
由图象可知,−2L 处的电荷为正电荷电荷量较大,2L 处的电荷为负电荷,电荷量较小,则在 x 轴上只有一个点的场强为零,且位于 2L 处的右边,选项D错误。
21. C
22. B
23. C
【解析】带电位子受到的电场力指向轨迹的内侧,根据轨迹弯曲方向可知另一个带电粒子与固定在 O 点的电荷是异种电荷,它们之间存在引力,故该带电粒子带负电.故 A错误;根据几何知识可知 a 、 b 、 c 三点到 Q 的距离之比为 ra:rb:rc=1:2:1,根据点电荷场强公式 E=kQr2,得 a 、 b 、 c 三点场强大小之比是 2:1:2。故 B错误;根据牛顿第二定律得 : a=qEm,a∝E,则知粒子在 a 、 b 、 c 三点的加速度大小之比是 2:1:2。故 C 正确;a 、 c 两点的电场强度大小相等,但方向不同,所以电场强度不同。故D错误.
24. B
【解析】挖掉的空腔的带电量 q=Q43πR3⋅43πR23=Q8,故 A 点的场强大小为 EA=kQ(2R)2−k⋅Q832R3=k⋅Q4R2−kQ18R2=7kQ36R2,选项B正确。
25. B
【解析】没有截取一小段时,根据对称性可知,P 点的合场强为零,则截取的部分和剩下的其余部分在 P 点产生的场强等大反向,剩下的其余部分在P点产生的场强大小为 E1=k4Ql2,方向向下,当截取部分移到 N 点时,其在 P 点产生的场强大小为 E2=k⋅Ql2,方向向上,则 P 点的合场强大为,E=E1−E2=k4Ql2−kQl2=k3Ql2,方向向下,只有选项B正确。
第二部分
26. C, D
【解析】正电荷的受力方向沿着电场线的切线方向,负电荷的受力方向沿着电场线切线的反方向,并且电场线不一定和电荷运动轨迹重合,所以A、B错;
电场线的疏密程度表示场强大小,同一电荷所受静电力与场强成正比,所以C对;
静电场的电场线从正电荷(或无穷远)出发,终止于无穷远(或负电荷),且不闭合,所以D对。
27. B, D
【解析】匀强电场中电场线是等间距的平行直线,选项A尽管平行但间距不等,所以选项A错误;选项C虽然等间距,但不是平行的直线,所以选项C错误;只有选项B、D符合题设条件。
28. B, C
【解析】由电场强度的叠加知:a 、 c 两点场强方向相反,b 、 d 两点场强方向相反,a 、 b 、 c 、 d 电场强度大小相等,由电势的叠加知:φa=φb=φc=φd=0,故A错误。O 点场强、电势均为零,B正确。ef 直线上各点电势均为零,故将一带正电的试探电荷从 e 点沿直线移动到 f 点过程中电势能不变,C正确。过 e 点垂直于纸面的直线上,各点的电场强度不为零,电势为零,D错误。
29. B, C
【解析】根据两个等量负点电荷的电场和电势分布特点及对称性可知,a 、 b 两点的场强大小相等,方向相反,a 、 b 两点的电势相同,故A错误,B正确;因为 a 、 O 之间的合场强指向 M,b 、 O 之间的合场强指向 N,所以电子在 a 、 b 之间受到的电场力均指向平衡位置 O,设电子到 O 点的距离为 r(r≤x≪L),设负点电荷的电荷量为 Q,则电子在 a 、 b 之间所受电场力的合力大小为 F=keQ(L−r)2−keQ(L+r)2=keQ4LrL2−r22=keQ4LrL41−r2L22≈4keQL3r,所以电子所受合力大小与到平衡位置的距离成正比,符合简谐运动回复力的特征,则电子将在 a 、 b 之间做简谐运动,故C正确;根据两个等量负点电荷的电势分布特点可知,以 M 为球心做的球面并非等势面,所以电子在该球面上任意两点间移动时,电场力可能做功,故D错误。
第三部分
30. A, C, D
【备战2022】高考物理选择题专项练习集:电场 电场强度 电场线 点电荷的场强 匀强电场 电场强度的叠加(成都专栏): 这是一份【备战2022】高考物理选择题专项练习集:电场 电场强度 电场线 点电荷的场强 匀强电场 电场强度的叠加(成都专栏),共17页。试卷主要包含了单项选择题,双项选择题,多项选择题等内容,欢迎下载使用。
2022届高考物理选择题专题强化训练:匀强电场中电势差跟电场强度的关系(北京使用): 这是一份2022届高考物理选择题专题强化训练:匀强电场中电势差跟电场强度的关系(北京使用),共14页。试卷主要包含了单项选择题,双项选择题,多项选择题等内容,欢迎下载使用。
2022届高考物理选择题专题强化训练:电场 电场强度 电场线 点电荷的场强 匀强电场 电场强度的叠加(天津使用): 这是一份2022届高考物理选择题专题强化训练:电场 电场强度 电场线 点电荷的场强 匀强电场 电场强度的叠加(天津使用),共15页。试卷主要包含了单项选择题,双项选择题,多项选择题等内容,欢迎下载使用。