高考物理复习特训考点九静电场第74练高考真题含解析

第74练　高考真题　

（时间　30分钟）

选择题

1．[2021·全国乙卷，15]如图(a)，在一块很大的接地金属平板的上方固定一负电荷．由于静电感应，在金属平板上表面产生感应电荷，金属板上方电场的等势面如图(b)中虚线所示，相邻等势面间的电势差都相等．若将一正试探电荷先后放于M和N处，该试探电荷受到的电场力大小分别为FM和FN，相应的电势能分别为EpM和EpN，则(　　)

A．FM＜FN，EpM＞EpN   

B．FM＞FN，EpM＞EpN

C．FM＜FN，EpM＜EpN   

D．FM＞FN，EpM＜EpN

2．[2021·广东卷，6]如图是某种静电推进装置的原理图，发射极与吸极接在高压电源两端，两极间产生强电场，虚线为等势面．在强电场作用下，一带电液滴从发射极加速飞向吸极，a、b是其路径上的两点．不计液滴重力．下列说法正确的是(　　)

A．a点的电势比b点的低

B．a点的电场强度比b点的小

C．液滴在a点的加速度比在b点的小

D．液滴在a点的电势能比在b点的大

3．(多选)[2021·全国甲卷，19]某电场的等势面如图所示，图中a、b、c、d、e为电场中的5个点，则(　　)

A．一正电荷从b点运动到e点，电场力做正功

B．一电子从a点运动到d点，电场力做功为4 eV

C．b点电场强度垂直于该点所在等势面，方向向右

D．a、b、c、d四个点中，b点的电场强度大小最大

4．[2021·浙江卷1月，5]如图所示是某一带电导体周围的电场线与等势面，A、C是同一等势面上的两点，B是另一等势面上的一点．下列说法正确的是(　　)

A．导体内部的场强左端大于右端

B．A、C两点的电势均低于B点的电势

C．B点的电场强度大于A点的电场强度

D．正电荷从A点沿虚线移到B点的过程中电场力做正功，电势能减小

5.

[2021·浙江卷6月，6]某书中有如图所示的图，用来表示横截面是“<”形导体右侧的电场线和等势面，其中a、b是同一条实线上的两点，c是另一条实线上的一点，d是导体尖角右侧表面附近的一点．下列说法正确的是(　　)

A．实线表示电场线

B．离d点最近的导体表面电荷密度最大

C．“<”形导体右侧表面附近电场强度方向均相同

D．电荷从a点到c点再到b点电场力做功一定为零

6．[2021·湖南卷，4]如图，在(a，0)位置放置电荷量为q的正点电荷，在(0，a)位置放置电荷量为q的负点电荷，在距P(a，a)为a的某点处放置正点电荷Q，使得P点的电场强度为零．则Q的位置及电荷量分别为(　　)

A．(0，2a)，q    B．(0，2a)，2q

C．(2a，0)，q    D．(2a，0)，2q

7．(多选)[2021·天津卷，8]两个位于纸面内的点电荷产生电场的等势面如图中实线所示，相邻等势面间的电势差相等．虚线MPN是一个电子在该电场中的运动轨迹，轨迹与某等势面相切于P点．下列说法正确的是(　　)

A．两点电荷可能是异种点电荷

B．A点的电场强度比B点的大

C．A点的电势高于B点的电势

D．电子运动到P点时动能最小

8．[2021·北京卷，9]如图所示的平面内，有静止的等量异号点电荷，M、N两点关于两电荷连线对称，M、P两点关于两电荷连线的中垂线对称．下列说法正确的是(　　)

A．M点的场强比P点的场强大

B．M点的电势比N点的电势高

C．N点的场强与P点的场强相同

D．电子在M点的电势能比在P点的电势能大

9．[2021·山东卷，6]如图甲所示，边长为a的正方形，四个顶点上分别固定一个电荷量为＋q的点电荷；在0≤x<a区间，x轴上电势φ的变化曲线如图乙所示．现将一电荷量为－Q的点电荷P置于正方形的中心O点，此时每个点电荷所受库仑力的合力均为零．若将P沿x轴向右略微移动后，由静止释放，以下判断正确的是(　　)

A．Q＝q，释放后P将向右运动

B．Q＝q，释放后P将向左运动

C．Q＝q，释放后P将向右运动

D．Q＝q，释放后P将向左运动

10．(多选)[2021·湖南卷，9]如图，圆心为O的圆处于匀强电场中，电场方向与圆平面平行，ab和cd为该圆直径．将电荷量为q(q>0)的粒子从a点移动到b点，电场力做功为2W(W>0)；若将该粒子从c点移动到d点，电场力做功为W.下列说法正确的是(　　)

A．该匀强电场的场强方向与ab平行

B．将该粒子从d点移动到b点，电场力做功为0.5W

C．a点电势低于c点电势

D．若只受电场力，从d点射入圆形电场区域的所有带电粒子都做曲线运动

11．(多选)[2021·湖北卷，11]如图所示，一匀强电场E大小未知、方向水平向右．两根长度均为L的绝缘轻绳分别将小球M和N悬挂在电场中，悬点均为O.两小球质量均为m、带等量异号电荷，电荷量大小均为q(q>0).平衡时两轻绳与竖直方向的夹角均为θ＝45°.若仅将两小球的电荷量同时变为原来的2倍，两小球仍在原位置平衡．已知静电力常量为k，重力加速度大小为g，下列说法正确的是(　　)

A．M带正电荷    B．N带正电荷

C．q＝L    D．q＝3L

12．(多选)[2021·全国乙卷，20]四个带电粒子的电荷量和质量分别为(＋q，m)、(＋q，2m)、(＋3q，3m)、(－q，m)，它们先后以相同的速度从坐标原点沿x轴正方向射入一匀强电场中，电场方向与y轴平行．不计重力．下列描绘这四个粒子运动轨迹的图像中，可能正确的是(　　)

第74练　高考真题

1．答案：A

解析：根据等差等势面越密处电场强度越大，可知N处的电场强度EN大于M处的电场强度EM，由电场力公式F＝qE可知，试探电荷在N处所受的电场力FN大于在M处受到的电场力FM.由于越靠近负电荷电势越低，可知N点的电势φN低于M点电势φM，根据电势能公式Ep＝qφ，可知正试探电荷在N处的电势能EpN小于在M处的电势能EpM，所以选项A正确．

2．答案：D

解析：由于发射极与电源正极相连接，故发射极电势高于吸极电势，故a点电势比b点电势高，A错误；等势面的疏密反映电场线的疏密，故a点的电场强度大于b点的，液滴在a点的加速度大于b点的，B、C错误；带电液滴从发射极加速飞向吸极，从a到b电场力做正功，故电势能减小，D正确．

3．答案：BD

解析：b、e两点在同一等势面上，电荷运动过程中电场力不做功，故选项A错误；电场强度的方向总是与等势面垂直，且由高电势等势面指向低电势等势面，故b点的场强方向向左，选项C错误．电子从a点运动到d点电场力做的功Wad＝－eUad＝－e（φa－φd）＝4 eV，故选项B正确；根据图知任意两个相邻的等势面间电势差相等，且等差等势面越密集的地方，电场强度就越大，因此结合图可以判断a、b、c、d四个点中，b点的电场强度大小最大，故选项D正确．

4．答案：D

解析：带电导体处于静电平衡状态，导体内部的场强处处为零，导体表面为等势面，整个导体为一个等势体，A错误；沿电场线方向电势逐渐降低，所以A、C两点的电势均高于B点的电势，B错误；电场线的疏密表示电场强度的大小，所以B点的电场强度小于A点的电场强度，C错误；根据Ep＝qφ可知，正电荷从高电势A点沿虚线移动到低电势B点，电势能减少，电场力做正功，D正确．

5．答案：D

解析：处于静电平衡的导体，是个等势体，则整个导体为等势体，由于电场线方向总是与等势面垂直，所以实线不是电场线，是等势面，A错误；根据等势线的疏密表示场强的强弱，则d点的场强较弱，并且电场强度越大的地方电荷密度越大，B错误；在“<”形导体右侧表面上下部分附近电场强度方向不相同，C错误；由于a、b在同一等势面上，则电荷从a点到c点再到b点电场力做功一定为零，D正确．

6．答案：B

解析：

（a，0）和（0，a）两点处的电荷量为q的点电荷在P点产生的电场强度的矢量和E＝，方向如图所示[由点（a，a）指向点（0，2a）]，由在距P点为a的某点处放置的正点电荷Q使得P点电场强度为零可知，此正电荷位于（0，2a）点，且电荷量Q满足＝，解得Q＝2q，B正确．

7．答案：CD

解析：根据两点电荷间等势面的分布情况可知两点电荷是同种电荷，又根据电子在该电场中的运动轨迹可判断出电子一直受到斥力作用，可知两点电荷为同种负电荷，故A错误；根据U＝Ed定性分析可知，等差等势面越密的地方，电场强度越大，则A点的电场强度比B点的小，故B错误；两点电荷为同种负电荷，电场线指向负电荷，沿电场线方向电势逐渐降低，又A所在的等势面比B所在的等势面靠外，故A点的电势高于B点的电势，故C正确；在电子的运动轨迹上，P点的电势最低，故电子在P点的电势能最高，又电子在运动过程中只受电场力作用，电子的动能与电势能之和不变，故电子运动到P点时动能最小，D正确．

8．答案：C

解析：由等量异号点电荷产生电场的对称性，可知M点的场强大小与P点的相等，A错误；正电荷在M点与N点产生的电势相等，负电荷在M点与N点产生的电势也相等，故M点与N点电势相等，B错误；N点的场强与P点的场强大小相等、方向相同，C正确；由电场线从正电荷出发到负电荷终止，沿电场线电势逐渐降低，可知M点电势比P点高，结合Ep＝φq可知，带负电的电子在M点的电势能比在P点的电势能小，D错误．

9．答案：C

解析：对y轴正向的点电荷，由平衡知识可得：

k＋k＝k

解得Q＝q

因在0≤x<a区间内沿x轴正向电势升高，则场强方向沿x轴负向，则将P沿x轴正向向右略微移动后释放，P受到向右的电场力而向右运动，C正确．

10．答案：AB

解析：如图所示，分别过c点和d点作ab的垂线，由几何关系可知，圆心O、垂足e和f将ab四等分，又因为粒子从a点移动到b点做的功为从c点移动到d点做功的两倍，所以粒子从a点到b点沿电场方向移动的距离为从c点到d点沿电场方向移动距离的两倍，则匀强电场的场强方向与ab平行，A正确；根据匀强电场的特点可知，将粒子从d点移动到b点电场力做的功是将该粒子从a点移动到b点电场力做的功的，即将粒子从d点移动到b点电场力做的功为0.5W，B正确；根据正粒子在电场中移动过程做功的情况可知，电势φa>φc>φd>φb，C错误；若粒子只受电场力，当粒子从d点射入圆形电场区域的速度方向与ab平行时，带电粒子做匀变速直线运动，D错误．

11．答案：BC

解析：由题图可知，对小球M受力分析如图（a）所示，对小球N受力分析如图（b）所示，由受力分析图可知小球M带负电，小球N带正电，A错误，B正确．由几何关系可知，两小球之间的距离为r＝L，当两小球的电荷量为q时，由力的平衡条件得mg tan 45°＝Eq－k；两小球的电荷量同时变为原来的2倍后，由力的平衡条件得mg tan 45°＝E·2q－k，整理解得q＝L ，C正确，D错误．

12．答案：AD

解析：四个带电粒子以相同的速度从坐标原点射入方向与y轴平行的匀强电场中，由牛顿第二定律有qE＝ma1，qE＝2ma2，3qE＝3ma3，－qE＝ma4，解得a1＝，a2＝，a3＝，a4＝，因此三个带正电的粒子的轨迹为两条，在同一方向，带负电的粒子轨迹在x轴另一侧，可排除图像C；加速度为a1的粒子与加速度为a3的粒子轨迹重合，且与加速度为a4的粒子轨迹关于x轴对称，加速度为a2的粒子轨迹处于加速度为a1的粒子轨迹与加速度为a4的粒子轨迹之间，所以图像B不可能，可能正确的是AD.