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【备战2023】高考物理 模拟题分类解析 专题21 电场能的特性
【备战2023】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19\n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19\nC.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,其中坐标原点处的电势为0V,点A处的电势为6V,点B处的电势为3V,则电场强度的大小为A.200V/mB.200V/mC.100V/mD.100V/m11.【答案】A19\n12.(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模拟题第6题图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()19\nA.此时B的加速度大小为2aB.此时B的加速度大小为C.此过程中系统的电势能减少D.此过程中系统的电势能减少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()q1DCNMAφxOq2A.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D19\n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()ABODC+Q-Q30°图86.(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 19\n7.(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B.O点的场强大小为C.B、D两点的电势关系是φB=φDD.电荷量为q的正电荷在A点的电势能小于在C点的电势能中心轴线0.030.050.100.200.300.400.970.950.900.800.700.60abcd8.(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、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0.6eVC.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19\n+——OABCD9.(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第10题图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19\nabcdO+Q+Q+Q11.(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B.电荷沿x轴从O移到x1的过程中,电场力不做功C.正电荷沿x轴从x1移到x2的过程中,电场力做正功,电势能减小19\nD.负电荷沿x轴从x1移到x2的过程中,电场力做负功,电势能增加14.(2012年2月山西四校联考)如图所示,有四个等量异种电荷,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,下列说法中正确的是(C)A.A、B、C、D四个点的电场强度相同B.O点电场强度等于零C.将一带正电的试探电荷匀速从B点沿直线移动到D点,电场力做功为零D.将一带正电的试探电荷匀速从A点沿直线移动到C点,试探电荷具有的电势能增大15.(浙江省六校2012年2月联考)一对等量正点电荷电场的电场线(实线)和等势线(虚线)如图所示,图中A、B两点电场强度分别是EA、EB,电势分别是φA、φB,负电荷q在A、B时的电势能分别是EPA、EPB,下列判断正确的是A.EA>EB,φA>φB,EPA<EPBB.EA>EB,φA<φB,EPA<EPBC.EA<EB,φA>φB,EPA>EPBD.EA<EB,φA<φB,EPA>EPB19\n16.(2012年3月东北四校一模)如图所示,质量为m、半径为R的圆形光滑绝缘轨道放在水平地面上固定的M、N两竖直墙壁间,圆形轨道与墙壁间摩擦忽略不计,在轨道所在平面加一竖直向上的场强为E的匀强电场。P、Q两点分别为轨道的最低点和最高点,在p点有一质量为m,电量为q的带正电的小球,现给小球一初速度v0,使小球在竖直平面内做圆周运动,不计空气阻力,重力加速度为g,则有关下列说法正确的是A.小球通过P点时对轨道一定有压力B.小球通过P点时的速率一定大于通过Q点时的速率C.从P到Q点的过程中,小球的机械能一定增加D.若mg>qE,要使小球能通过Q点且保证圆形轨道不脱离地面,速度v0应满足的关系是:≤v0<。17.(2012年3月山东省淄博市一模)19\n在光滑绝缘水平面的P点正上方O点固定了一电荷量为+Q的正点电荷,在水平面上的N点,由静止释放质量为m,电荷量为-q的负检验电荷,该检验电荷经过P点时速度为v,图中θ=60°,规定电场中P点的电势为零。则在+Q形成的电场中A.N点电势高于P点电势B.N点电势为C.P点电场强度大小是N点的2倍D.检验电荷在N点具有的电势能为18.(2012年3月山东省淄博市一模)如图,竖直向上的匀强电场中,绝缘轻质弹簧竖直立于水平地面上,上面放一质量为m的带正电小球,小球与弹簧不连接,施加外力F将小球向下压至某位置静止。现撤去F,使小球沿竖直方向运动,在小球由静止到离开弹簧的过程中,重力、电场力对小球所做的功分别为W1和W2,小球离开弹簧时的速度为v,不计空气阻力,则上述过程中19.(2012年3月山东德州一模)在光滑的绝缘水平面上,有一个正三角形abc,顶点a、b处分别固定一个正点电荷,c处固定一个负点电荷,它们的电荷量都相等,如图所示,D点为正三角形外接圆的圆心,E、G、H分别为ab、ac、bc的中点,E、F两点关于c点对称。下列说法中正确的是A.D点的场强为零,电势也为零19\nB.E、F两点的电场强度大小相等、方向相反C.G、H两点的场强相同D.将一带正电的试探电荷由E点移动到D点的过程中,该电荷的电势能减小20.(2012年3月山东烟台一模)如图所示,在y轴上关于O点对称的A、B两点有等量同种点电荷+Q,在x轴上有一C点,且CO=OD,∠ADO=60。下列判断正确的是A.O点电场强度比D点电场强度大B.C点电势和D点电势相等C.若在C点放一点电荷-Q,D点的电场强度将变为零D.若将一试探电荷+q由C点移到D点,电势能逐渐增大21.(2012年3月山东潍坊模拟)如图所示,在足够大的光滑绝缘水平面内有一带正电的点电荷a(图中未画出).与a带同种电荷的质点b仅在a的库仑力作用下。以初速度v0(沿MP方向)由M点运动到N点,到N点时速度大小为v,且v<v0.则A.a电荷一定在虚线MP下方B.b电荷在M点N点的加速度大小可能相等C.b电荷在M点的电势能小于在N点的电势能D.b电荷从M点到N点的过程中,a电荷对其做的总功为负值19\n22.(2012年3月江西省六校联考)真空中,两个相距L的固定点电荷E、F所带电荷量分别为QE和QF,在它们共同形成的电场中,有一条电场线如图中实线所示,实线上的箭头表示电场线的方向。电场线上标出了M、N两点,其中N点的切线与EF连线平行,且∠NEF>∠NFE。则()A.E带正电,F带负电,且QE﹥QFB.在M点由静止释放一带正电的检验电荷,检验电荷将沿电场线运动到N点C.过N点的等势面与过N点的切线垂直D.负检验电荷在M点的电势能大于在N点的电势能23.(2012年3月福州质检)电场中某三条等势线如图实线a、b、c所示。一电子仅在电场力作用下沿直线从P运动到Q,已知电势φa>φb>φc,这一过程电子运动的v-t图象可能是下列各图中的19\n24.(2012年3月江苏三校联考)如图所示,在两等量异种点电荷的电场中,MN为两电荷连线的中垂线,a、b、c三点所在直线平行于两电荷的连线,且a与c关于MN对称,b点位于MN上,d点位于两电荷的连线上。以下判断正确的是A.b点场强大于d点场强B.b点电势高于d点电势C.试探电荷+q在a点的电势能小于在c点的电势能D.a、b两点的电势差等于b、c两点间的电势差24.答案:D解析:b点场强小于d点场强,b点电势低于d点电势,选项AB错误;试探电荷+q在a点的电势能大于在c点的电势能,选项C错误;由对称性可知,a、b两点的电势差等于b、c两点间的电势差,选项D正确。25.(2012年5月江西宜春模拟)有一静电场,其电势随x坐标的改变而改变,变化的图线如右图所示。若将一带负电粒子(重力不计)从坐标原点O由静止释放,电场中P、Q两点的坐标分别为1mm、4mm。则下列说法正确的是:()A.粒子将沿x轴正方向一直向前运动B.粒子在P点与Q点加速度大小相等、方向相反C.粒子经过P点与Q点时,动能相等D.粒子经过P点与Q点时,电场力做功的功率相等19\n26.(2012年5月山东泰安二模)有一静电场,其电势随x坐标的改变而改变,变化的图线如右图所示,若将一带负电粒子(重力不计)从坐标原点O由静止释放,粒子沿x轴运动,电场中P、Q两点的坐标分别为1mm、4mm。则下列说法正确的是A.粒子经过P点和Q点加速度大小相等、方向相反B.粒子经过P点与Q点时,动能相等C.粒子经过P点与Q点时,电场力做功的功率相等D.粒子在P点的电势能为正值27.(2012年江苏省无锡二模)某静电场中的一条电场线与x轴重合,其电势的变化规律如图所示。在O点由静止释放一电子,电子仅受电场力的作用,则在-x0~x0区间内A.该静电场是匀强电场B.该静电场是非匀强电场C.电子将沿x轴正方向运动,加速度逐渐减小D.电子将沿x轴正方向运动,加速度逐渐增大19\n28.(2012年5月南京、盐城三模)质量为m的带正电小球由空中某点自由下落,下落高度h后在空间加上竖直向上的匀强电场,再经过相同时间小球又回到原出发点,不计空气阻力,且整个运动过程中小球从未落地.重力加速度为g.则A.从加电场开始到小球返回原出发点的过程中,小球电势能减少了2mghB.从加电场开始到小球下落最低点的过程中,小球动能减少了mghC.从开始下落到小球运动至最低点的过程中,小球重力势能减少了mghD.小球返回原出发点时的速度大小为29.(2012年4月石家庄模拟)如图所示,a,b,c是某匀强电场中的四个点,它们正好是一个矩形的四个顶点,ab=cd=L,ad=bc=2L,电场线与矩形所在平面平行。已知a点电势为20V,b点电势为24V,d点电势为12V。,一个质子从b点以v0的速度射入此电场,入射方向与bc成45°角,一段时间后经过c点。不计质子的重力,下列判断正确的是19\nA.c点电势低于a点电势B.电场强度的方向由b指向dC.质子从b运动到c,所用的时间为LD.质子从b运动到c,电场力做功为4eV30.(2012年5月云南昆明检测)某静电场中x轴上的电势随x坐标变化的图象如图所示,φ-x图象关于φ轴对称,a、b两点到O点的距离相等。将一电荷从x轴上的a点由静止释放后粒子沿x轴运动到b点,运动过程中粒子只受电场力作用,则下列说法正确的是()A.该电荷一定带负电B.电荷到b点时动能为零C.从O到b,电荷的电势能减小D.从a到b电场力对电荷先做正功,后做负功31、(2012上海静安区一模)如图(a)所示,在x轴上的两点分别放有-Q和+4Q两个点电荷,位置坐标分别为0和1。图(b)是反映沿x轴电势分布情况的图线,正确是19\n19
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