高中物理考题—电场电场强度-含答案要点.doc

电场　电场强度
1、如图所示，M、N为两个等量同种电荷，在其连线的中垂线上的P点放一静止的点电荷q（负电荷），不计重力，下列说法中正确的是（          ）

A．点电荷在从P到O的过程中，加速度越来越大，速度也越来越大
B．点电荷在从P到O的过程中，加速度越来越小，速度越来越大
C．点电荷运动在O点时加速度为零，速度达最大值
D．点电荷越过O点后，速度越来越小，加速度越来越大，直到粒子速度为零
答案 C    解析 带等量同种电荷在其中垂线上的电场强度的分布是O处的电场强度为0，无限远处的电场强度也为0，则P点向O点运动的过程中，所受的电场力应该是先变大后变小，故其加速度也应该是先变大后变小，而其速度却一直是在增大的，故A、B错误；电荷运动到O点时，由于该点的电场强度为0，所以加速度也为0，此处速度达到最大，C正确；电荷越过O点后，受力方向与运动方向相反，故电荷做减速运动，加速度也是先变大后变小，故D错误。

2、某静电场的电场线分布，图中P、Q两点的电场强度的大小分别为EP和EQ，电势分别为φP和φQ，则 (　　)
A．EP>EQ，φP>φQ                      
B．EP>EQ，φP<φQ
C．EP<EQ，φP>φQ                      
D．EP<EQ，φP<φQ
答案 A

3、A、B是一条电场线上的两点，若在某点释放一初速为零的电子，电子仅受电场力作用，并沿电场线从A运动到B，其速度随时间变化的规律如图所示。则（      ）

 A．电场力    B．电场强度
C．电势       D．电势能
答案 AC 解析：A、由速度图象看出，图线的斜率逐渐增大，电子的加速度增大，电子所受电场力增大，则电场力FA＜FB．故A正确．B、电子所受电场力增大，场强增大，电场强度EA＜EB．故B错误．C、由题，电子静止开始沿电场线从A运动到B，电场力的方向从A到B，电子带负电，则场强方向从B到A，根据顺着电场线电势降低可知，电势UA＜UB．故C正确．D、由速度图象看出，电子的速度增大，动能增大，根据能量守恒得知，电子的电势能减小，则电势能EA＞EB．故D错误．故选AC

4、如图所示，在x轴上关于O点对称的F、G两点有等量异种电荷Q和—Q，一正方形ABCD与xO y在同一平面内，其中心在O点，则下列判断正确的是（ ）

A．O点电场强度为零 B．A、C两点电场强度相等
C．B、D两点电势相等 D．若将点电荷-q从A点移向C，电势能减小
答案 B

5、如图所示，在点电荷Q的电场中有a、b两点，两点到点电荷的距离ra<rb。设a、b两点场强大小分别为Ea和Eb，电势分别为φa和φb，则(　　)
A．Ea一定大于Eb，φa一定大于φb
B．Ea一定大于Eb，φa可能小于φb
C．Ea一定小于Eb，φa可能大于φb
D．Ea可能小于Eb，φa可能小于φb
答案 B
6、如图所示，真空中O点有一点电荷，在它产生的电场中有a、b两点，a点的场强大小为Ea，方向与ab连线成60°角，b点的场强大小为Eb，方向与ab连线成30°。关于a、b两点场强Ea、Eb的关系，正确的是（    ）   

A．2     B．     C．     D．
答案 B 解析：：a点到O点的距离为：Ra=Labcos60°=Lab，
b点到O点距离Rb=Lbcos30°= Lab，根据点电荷的场强公式E=可得故Ea=3Eb, 故选B
7、一个绝缘的刚性细圆环水平放在平面上，半径为R，质量为m，只能绕竖直轴O自由转动，圆环沿圆周均匀带电，电荷量为+Q，在A点剪下一个小缺口，其空隙长度为l（l＜＜R）。开始时圆环静止不动，现加一个匀强电场E，让E既垂直于轴O，又垂直于OA，如图所示，则（忽略剪下小缺口的质量）（ ）

A．加电场后的瞬间圆环将沿逆时针转动
B．加电场后的瞬间圆环将沿顺时针转动
C．圆环转动的最大线速度为
D．圆环转动的最大角速度为
答案 BC 解析：A、B 小环受到的电场力为圆环各点受到的电场力之和，各点受到的电场力对于与O点的转动效果抵消，但是当上门剪下缺口口，所受转动效果以下面对称电荷为主，环带正电荷。下面受到电场力水平向左，所以转动方向为顺时针，故A错误、B正确；C、D当与小孔对称部分转到左端时，电场力做功最多，速度最大，根据动能定律 ， ，故C正确；  D、由C， ， ，故D错误。故选BC

8、如图所示，两个等量异种点电荷对称地放在一无限大平面的两侧(两点电荷未画出)，O点是两点电荷连线与平面的交点，也是连线的中点．在平面内以O点为圆心画两个同心圆，两圆上分别有a、b、c、d四个点，则以下说法错误的是(　　)

A．a、c两点电场强度大小相等
B．若某个检验电荷只在此电场的电场力作用下运动到c点和d点时，加速度大小一定相等
C．带正电的检验电荷从a点在平面内移动到d点电势能一定减小
D．检验电荷可以仅在此电场的电场力作用下在此平面内做匀速圆周运动
答案 ACD。根据电场强度的叠加原理可知，点和两点电场强度方向不同，大小也不等，A错；点到O点的距离与点到O点的距离相等，依电场强度的叠加原理可得两点电场强度大小相等，方向不同，根据牛顿第二定律可得两点的加速度大小相等，B对；因为正负点电荷位置没有明确告诉，带正电的检验电荷从a点在平面内移动到d点，电势能可能增大，也可能减小，C错；检验电荷可以仅在此电场的电场力作用下在此平面内，不可能做匀速圆周运动，因提供向心力的电场力大小在变，方向也在变，不能做匀速圆周运动，D错；从而选择错误答案为ACD。
9、如图所示，长为L、倾角为θ的光滑绝缘斜面处于水平向右的匀强电场中。一电荷量为+q,质量为m的小球,以初速度v0由斜面底端的M点沿斜面上滑,到达斜面顶端N的速度仍为v0,则(   )

A.电场强度等于 B.电场强度等于
C.M、N两点的电势差为 D.小球在N点的电势能大于在M点的电势能
答案 A。小球受到重力、电场力、支持力三个恒力作用,沿斜面匀速运动，必有mgsinθ=Eqcosθ,解得：E=,A正确，B错误；UMN=E·Lcosθ=，C错误；因电场力对小球做正功，小球的电势能减少，故小球在N点的电势能小于在M点的电势能，D错误。
【变式备选】(多选)如图所示，在绝缘的斜面上方，存在着匀强电场，电场方向平行于斜面向上，斜面上的带电金属块在平行于斜面的力F作用下沿斜面移动。已知金属块在移动的过程中，力F做功32 J，金属块克服电场力做功8 J，金属块克服摩擦力做功16 J，重力势能增加18 J，则在此过程中金属块的(   )

A.动能减少10 J B.电势能增加24 J
C.机械能减少24 J D.内能增加16 J
【解析】选A、D。由动能定理可知ΔEk=32 J-8 J-16 J-18 J=-10 J,A正确；克服电场力做功为8 J，则电势能增加8 J,B错误；机械能的改变量等于除重力以外的其他力所做的总功，故应为ΔE=32 J-8 J-16 J=8 J,C错误；物体内能的增加量等于克服摩擦力所做的功，D正确。
10、在一个等边三角形ABC顶点B和C处各放一个带电荷量相同的点电荷时，测得A处的场强大小为E，方向与BC边平行沿B指向C，如右图所示．拿走C处的点电荷后，A处电场强度情况将是（ ）
    A．大小仍为E，方向从A指向B   
    B．大小仍为E，方向沿BA向外
    C．大小变为E/2，方向不变      
    D．不能作出结论
11、如图10，光滑绝缘细杆与水平面成θ角固定，杆上套有一带正电的小球，质量为m，带电量为q；为使小球在杆上静止，可加一匀强电场，若使小球在杆上保持静止，所加电场的方向和大小可能为（   )
A.垂直于杆斜向上，场强大小为         
B. 竖直向上，场强大小为
C. 垂直于杆斜向上，场强大小为       
D. 水平向右，场强大小为  

答案 BD

12、如图9（a），直线MN表示某电场中一条电场线，a、b是线上的两点，将一带负电荷的粒子从a点处由静止释放，粒子从a运动到b过程中的v-t图线如图9（b）所示，设a、b两点的电势分别为、，场强大小分别为、，粒子在a、b两点的电势能分别为、，不计重力，则有（ ）
A．＞              B．＞        
C．＜              D．＞

答案 BD
13、下列选项中的各1/4圆环大小相同，所带电荷量已在图2中标出，且电荷均匀分布，各1/4圆环间彼此绝缘。 坐标原点处电场强度最大的是（ ）

答案 B
14、如图所示，A、C是以正点电荷Q为圆心的某一圆周上的两点，B是线段AC的中点．现将一正电荷从A经B移到C，则(　　)
A．从A到C，电场力对该电荷一直做正功
B．从A到C，电场力对该电荷一直不做功
C．该电荷在A、B、C三点时的电势能大小关系是EB>EA＝EC
D．该电荷在A、C两点时所受电场力相同
答案 C
15、如图所示，在平面直角坐标系中，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0 V，点处的电势为6 V, 点处的电势为3 V, 则电场强度的大小为（ ）
A.200V/m  
B.200V/m   
C. 100 V/m  
D. 100 V/m
答案 A

16、如图，在正点电荷Q的电场中有M、N、P、F四点，M、N、P为直角三角形的三个顶点，F为MN的中点。∠M＝30°，M、N、P、F四点处的电势分别用φM、φN、φP、φF表示。已知φM＝φN，φP＝φF，点电荷Q在M、N、P三点所在平面内，则(　　)

A．点电荷Q一定在MP的连线上
B．连接PF的线段一定在同一等势面上
C．将正试探电荷从P点搬运到N点，电场力做负功
D．φP大于φM
答案 BD 解析 　该题考查点电荷形成电场的性质，解题关键要明确等势面的分布：由于φM＝φN，φP＝φF，因此点电荷应处于、中垂线的交点上，如图所示，由此可知A对，B错，D正确，由于φP＝φN，WPN＝qUPN>0，C不正确，几种特殊电场电场强度、等势面的分布是历年高考考查的重点，复习过程中要特别注意。

17、均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。如图所示，在半球面AB上均匀分布着正电荷，总电荷量为q，球面半径为R，CD为通过半球面顶点与球心O的轴线，在轴线上有M、N两点，OM＝ON＝2R。已知M点的场强大小为E，则N点的场强大小为(　　)

A．－E      B． C．－E       D．＋E
答案 A 解析 　左半球面AB上的正电荷产生的电场等效为带电荷量为2q的整个球面的电场和带电荷量为－q的的右半球面的电场的合电场，则E＝－E′，E′为带电荷量为－q右半球面在M点产生场强大小。带电荷量为－q的右半球面在M点的场强大小与带电荷量为q的左半球面AB在N点的场强大小相等，则EN＝E′＝－E＝－E，则A正确。
18、静电场在轴上的场强随的变化关系如图所示，轴正向为场强正方向，带正电的点电荷沿轴运动，则点电荷(  )
（A）在和处电势能相等
（B）由运动到的过程电势能增大
（C）由运动到的过程电场力先增大后减小
（D）由运动到的过程电场力先减小后增大
答案 B
19、如图，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O点为半圆弧的圆心，∠MOP＝60°。电荷量相等、电性相反的两个点电荷分别置于M、N两点，这时O点电场强度的大小为E1；若将M点处的点电荷移至P点，则O点的场强大小变为E2。E1与E2之比为(    )
A．1∶2　           B．2∶1
C．2∶           D．4∶
答案 C
20、一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c，已知质点的速率是递减的．关于b点电场强度E的方向，下列图示中可能正确的是(虚线是曲线在b点的切线)(　　)

　A　　　　　　B　　　　　C　　　　　D
答案 D 解析：本题考查的是电场强度的概念和曲线运动，意在考查学生对物理基础知识的理解．题中质点所带电荷是负电荷，电场方向应与负电荷受到的电场力方向相反，又因为质点的速度是递减的，因此力的方向应与速度方向夹角大于90°，故选项D正确．
21、如图所示，有一正方体空间ABCDEFGH，则下面说法正确的是（　　）

A．若A点放置一正点电荷，则B、H两点的电场强度大小相等
B．若A点放置一正点电荷，则电势差UBC＞UHG
C．若在A、E两点处放置等量异种点电荷，则C、G两点的电势相等
D．若在A、E两点处放置等量异种点电荷，则D、F两点的电场强度大小相等
答案 解：A、若A点放置一正点电荷，由于B与H到A的距离不相等，使用B、H两点的电场强度大小不相等．故A错误；
B、若A点放置一正点电荷，由图中的几何关系可知，BC之间的电场强度要大于HG之间的电场强度，结合它们与A之间的夹角关系可得电势差UBC＞UHG，故B正确；
C、若在A、E两点处放置等量异种点电荷，则AE连线的垂直平分平面是等势面，等势面两侧的点，一定具有不同的电势，使用C、G两点的电势一定不相等．故C错误；
D、若在A、E两点处放置等量异种点电荷，等量异种点电荷的电场具有对称性，即上下对称，左右对称，D与H上下对称，所以电场强度大小相等；H与F相对于E点一定位于同一个等势面上，所以H与F两点的电势相等，则D、F两点的电场强度大小相等．故D正确．
故选：BD．

22、ab是长为l的均匀带电细杆，P1、P2是位于ab所在直线上的两点，位置如图所示．ab上电荷产生的静电场在P1处的场强大小为E1，在P2处的场强大小为E2．则以下说法正确的是（　　）

A、两处的电场方向相同，E1＞E2； B、两处的电场方向相反，E1＞E2；
C、两处的电场方向相同，E1＜E2； D、两处的电场方向相反，E1＜E2。
答案 D  解析： 将均匀带电细杆等分为很多段，每段可看作点电荷．设细杆带正电根据场的叠加，这些点电荷在P1的合场强方向向左，在P2的合场强方向向右，且E1＜E2．
故选D．
23、如图所示的A、B、C、D、E、F为匀强电场中正六边形的六个顶点．已   知A、B、C三点的电势分别为-1V、1V、5V，则D点的电势φD为   ____________V,并标出电场强度的方向。

24、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点由静止释放一个负点电荷，该负点电荷仅受电场力的作用，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．负点电荷将沿x轴正方向运动，加速度不变
D．负点电荷将沿x轴负方向运动，加速度逐渐减小
答案 AC 解：A、B由图象可知电势与距离成正比，由公式U=Ed，可知该静电场是匀强电场，A正确B错误； C、由图象可知电场线沿x轴负向，故负电荷将沿X轴正方向运动，加速度不变，C正确D错误；
25、如图所示，A、B、C、D、E是半径为r的圆周上等间距的五个点，在这些点上各固定一个点电荷，除A点处的电荷量为－q外，其余各点处的电荷量均为＋q，则圆心O处(　　)

A．场强大小为，方向沿OA方向 B．场强大小为，方向沿AO方向
C． 场强大小为，方向沿OA方向 D．场强大小为，方向沿AO方向

答案 C 解析 解：由点电荷的场强公式可知，各点电荷在O点产生的场强大小为，
电场强度是矢量，求合场强应用平行四边形定则，由对称性可知，

B、C、D、E四个点电荷的合场强大小为，方向沿OA方向，
则A、B、C、D、E四个点电荷的合场强大小为：
E合=E′+E=，方向沿OA方向；故C正确，ABD错误；故选：C．
26、如右图所示，AC、BD为圆的两条互相垂直的直径，圆心为O，半径为R，将等电量的两正点电荷Q放在圆周上，它们的位置关于AC对称，与O点的连线和OC间夹角为30°，下列说法正确的是（     ）
A．电荷q从A点运动到C点，电场力做功为零
B．电荷q从B点运动到D点，电场力做功为零
C．O点的场强大小为
D．O点的场强大小为
答案 BD【解析】电荷q从A点运动到C点，所受电场力竖直向上，电场力做负功，A错，根据对称性B正确，O点的场强大小为，C错，D正确。
27、如图5所示，一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷，在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、 b、d三个点，a和b、b和c、 c和d间的距离均为R，在a点处有一电荷量为q (q>0)的固定点电荷．已知b点处的场强为零，则d点处场强的大小为(k为静电力常量)(　　)．
A． k  B．k  C．k  D．k

答案 B 解析　由于b点处的场强为零，根据电场叠加原理知，带电圆盘和a点处点电荷在b处产生的场强大小相等，方向相反．在d点处带电圆盘和a点处点电荷产生的场强方向相同，所以E＝k＋k＝k，所以B选项正确．
28、如图所示,在竖直放置的光滑半圆弧形绝缘细管的圆心处放一点电荷,将质量为m,带电荷量为q的小球从圆弧管水平直径的端点A由静止释放,当小球沿细管下滑到最低点时,对细管的上壁的压力恰好与球重相同,则圆心处的电荷在圆弧管内产生的电场的场强大小为.        

答案  

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