高考物理二轮复习常考题型大通关电场中的力和能的性质带解析

1、电场中的力和能的性质1、如图所示,在等量异种电荷形成的电场中有一正方形ABCD,其对角线AC与两点电荷的连线重合,两对角线的交点位于电荷连线的中点O.下列说法中正确的有( )A.A、B两点的电场强度方向相同B.B、D两点的电势相同C.质子由C点沿COA路径移至A点,电场力对其先做负功后做正功D.电子由B点沿BCD路径移至D点,电势能先增大后减小2、如图甲，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vt图线如图乙所示，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. 3、两块大小、形状完全相同的金属平板平行正对放置，构成一平行板电容器，与它相连接的电路如图所示，接通开关S，电源即给电容器充电则( )A保持S接通，减小两极板间的距离，则在电阻R中会出现从b流向a的电流B断开S，增大两极板间的距离，则两极板间的场强会增大C保持S接通，在两极板间插入一块电介质，则极板上的电荷量增大D断开S，减小两极板间的距离，电容器上电荷量会增大4、如图所示，一粗糙绝缘竖直

2、平面与两个等量异种点电荷连线的中垂面重合，A、O、B为该面上同一条竖直线上的三点，且O为点电荷连线的中点。现有带电荷量为q、质量为m的小物块(可视为质点)，在A点以初速度v0释放沿AOB向下滑动，则 ( )A小物块带正电B从A到B，小物块的电势能先减小后增大C从A到B，小物块所受电场力先增大后减小D从A到B，小物块的加速度不变5、如图所示，一个质量为m、带电荷量为+q的粒子在匀强电场中运动，依次通过等腰直角三角形的三个顶点粒子在A、B两点的速率均为v0，在C点的速率为，已知,匀强电场在三角形ABC所在平面内，粒子仅受电场力作用。则该匀强电场的场强大小为( )A. B. C. D. 6、图中虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等的一组等势面，已知平面b上的电势为。一电子经过a时得动能为，从a到d的过程中克服电场力所做的功为。下列说法正确的是（ ）A.平面c上的电势为零B.该电子可能到达不了平面fC.该电子经过平面d时，其电势能为 D.该电子经过平面b时的速率是经过d时的2倍7、真空中有一半径为的带电金属球，以球心O为坐标原点沿某一半径方向为正方向建立x轴，x轴上各点的电势随x的分布

3、如图所示，其中、分别是x轴上A、B、C三点的位置坐标。根据-x图象，下列说法正确的是( )A. 该金属球带负电B. A点的电场强度大于C点的电场强度C. B点的电场强度大小为D. 电量为q的负电荷在B点的电势能比在C点的电势能低8、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,P点在y轴的右侧,且,则()A.将负电荷由O点移动到点, P电场力做正功B. M点的电势比P点的电势高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9、如图，在正电荷Q的电场中有M、N、P和F四点，M、N、P为直角三角形的三个顶点，F为MN的中点，M、N、P、F四点处的电势分别用、表示，已知，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连线上 B 连线PF一定在同一个等势面上C 将正试探电荷从P点搬运到N点，电场力做负功 D 大于10、真空中有四个相同的点电荷，所带电荷量均为q，固定在如图所示的四个顶点上，任意两电荷的连线长度都为L，静电力常量为k，下列说法正确的是( )A.不相邻的两棱中

4、点连线在同一条电场线上B.每条棱中点的电场强度大小都为C.任意两棱中点间的电势差都为零D.a、b、c三点为侧面棱中点，则a、b、c所在的平面为等势面11、如图所示,有三个质量相等分别带正电、负电和不带电的小球,从P点以相同的初速度垂直电场方向进入匀强电场E中,它们分别落到A、B、C三点,则可判断()A. 三个小球到达正极板时的动能关系是：B. 三个小球在电场中运动的时间：C. 三个小球在电场中运动的加速度关系是：D. 落到A点的小球带负电,落到B点的小球不带电12、如图所示,可视为质点的带电滑块b固定在绝缘粗糙的水平面上,另可视为质点的带电滑块a由M点以初速度沿水平面向左运动, 当其运动到图中的N点时速度最小,为v。已知滑块a所带的电荷量为+q、质量为m，整个过程所受的摩擦力恒为,滑块b所带的电荷量为-Q,静电力常量为k。则下列说法正确的是( ) A.滑块a由M向N运动的过程中,由于库仑力逐渐增大,则加速度逐渐增大B.滑块a由M向N运动的过程中,克服摩擦力做功的值等于电势能的减少量C.N点封滑块b所在位置的距离为D.滑块b形成的电场中,M、N点的电势差大小为答案以及解析1答案及解析：答

5、案：ABD解析：A. 在如图所示的电场中，A.B两点的场强方向都是水平向右的，故A正确；B. 由于中垂线为零等势线，则B.D两点电势相同，故B正确；C. 图中两电荷连线电场方向水平向右，即由A指向C，质子受电场力水平向右，故质子由C点沿COA路径移至A点过程中电场力做负功，故C错误；D. 电子由B沿BC运动到C过程中，靠近负电荷远离正电荷，因此电场力做负功；沿CD运动到D过程中，靠近正电荷远离负电荷，电场力做正功；故整个过程中电场力对其先做负功后做正功，故D正确；故选：ABD。 2答案及解析：答案：BD解析：电场线为直线,带负电的粒子仅在电场力的作用下由静止释放,那么粒子一定沿着电场力的方向运动,故电场强度的方向向左,故b点的电势高,A项错误;由图像的斜率表示物体运动的加速度得,粒子运动的加速度越来越小,可知b点的场强小,B项正确,C项错误;由a到b电场力做正功,电势能减小, ,D项正确. 3答案及解析：答案：AC解析：根据电容的定义式，减小d，电容C增大，保持S接通，电容器两极板间电压不变，再根据，知Q增大，电容器充电，则在电阻R中会出现从b流向a的电流，故选项A正确；保持开关闭合，

6、电容器两极板间电压不变，两极板的距离增大，根据得极板间电场的电场强度变小，选项B错误；根据电容的定义式，在两极板间插入一块电介质，电容C增大，根据，知Q增大，选项C正确；断开S，电容器上电荷量保持不变，选项D错误。 4答案及解析：答案：C解析：AOB平面在两等量异种电荷的中垂面上，故在同一等势面上，电势能不变，B错；若物块带正电，则物块将离开AOB平面，则A错；由力的平行四边形定则及库仑定律知，从A到B电场力先增大后减小，故C正确，由，则加速度先减后增，D错。 5答案及解析：答案：A解析：根据题述,粒子在A、B两点的速率均为，则A、B两点为等势点两点的连线为等势线，电场强度的方向垂直于A、B连线，C点到AB的距离,对于粒子从B到C，由动能定理有，解得，选项A正确。 6答案及解析：答案：AB解析：A项，电子从a到d的过程克服电场力做功为，所以电场方向为水平向右，每个相邻等势面的电势差为2V，随着电场线的方向电势逐渐降低，所以平面c电势为零，故A项正确；B项，由于电子不一定垂直等势面进入，可能做曲线运动，所以可能到达不了f平面，故B项正确；C项，整个过程中能量守恒，可得电子经过平面a，b，

7、c，d时的电势能分别为、，动能分别为、，故C项错误；D项，由于电子经过b、d平面时的动能分别为和，所以该电子经过b平面时的速率是经过d时的倍，故D项错误；综上所述，本题正确答案为AB。 7答案及解析：答案：D解析：A、由图可知在0到电势不变，之后电势变小，带电金属球为一等势体，再依据沿着电场线方向，电势降低，则金属球带正电，故A错误；B、图像斜率表示场强大小，A点的电场强度为零，C点电场强度大于0，故B错误；C、从B到C若为匀强电场，电场强度为，因是非匀强电场B点的电场强度大于该值，故C错误；D、负电荷沿直线从B移到C的过程中，电场力做负值，电势能增加，大小为，故D正确。 8答案及解析：答案：BD解析：将负电荷由点移到P点,因间的电势差,所以,则电场力做负功,故A错误;过、P、做等势线,可得到过P点的等势线通过、之间,因顺着电场线电势降低,则有,点的电势比P点的电势高,故B正确;由可知, 间的场强小于间的场强,故、两点间的电势差小于、两点间的电势差,故C错误;根据电场线的分布特点会发现,电场线关于y轴两边对称,故y轴上的场强方向在轴上,所以在点静止释放一带正电粒子,其所受电场力沿y轴正

8、方向,则该粒子将沿y轴做直线运动,故D正确;故选:BD. 9答案及解析：答案：AD解析：点电荷电场的等势面是以点电荷为圆心的一族同心圆，所以任意两个等势点连线的垂直平分线都指向点电荷，如下图所示，MN的垂直平分线和PF的垂直平分线相交于一点E，E点即点电荷所在的位置，根据几何关系可得E点在MP边。即点电荷一定在MP连线上，选项A对。点电荷的等势面是以点电荷为圆心的同心圆，所以等势面不是直线而是球面，选项B错。正试探电荷从P点移动到N点，远离场源正电荷，电场力做正功，选项C错。根据几何关系可得，距离场源正电荷越远电势越低，所以P点电势大于M点电势，选项D对。考点：点电荷的电场分布，等势面 10答案及解析：答案：BC解析：假设ab连线是一条电场线，则b点的电场方向沿ab方向，同理如果bc连线是一条电场线，b的电场方向沿bc方向，由空间一点的电场方向是唯一的可知电场线不沿ab和bc方向，因此A错；由点电荷的电场的对称性可知abc三点的电场强度大小相同，由电场的叠加法则可知上下两个点电荷对b点的和场强为零，左右两个点电荷对b点的合场强不为零，每个电荷对b点的场强，合场强为，故B正确；由点电荷的

9、电势叠加法则及对称性可知abc三点的电势相等，因此任意两点的电势差为零，故C正确；假设abc平面为等势面，因此电场线方向垂直于等势面，说明电场强度的方向都在竖直方向，由电场叠加原理知b点的电场方向指向内底边，因此abc不是等势面，故D错误。 11答案及解析：答案：BC解析：在平行金属板间不带电小球、带正电小球和带负电小球的受力如下图所示： 由此可知不带电小球做平抛运动：；带正电小球做类平抛运动：；带负电小球做类平抛运动：；A、根据动能定理,三小球到达下板时的动能等于这一过程中合外力对小球做的功。由受力图可知,带负电小球合力最大为,做功最多,动能最大；带正电小球合力最小为,做功最少,动能最小。即：,故A错误。B、根据题意,三小球在竖直方向都做初速度为0的匀加速直线运动,球到达下极板时,在竖直方向产生的位移h相等,据得三小球运动时间,正电荷最长,不带电小球次之,带负电小球时间最短,故；故B正确；C、因为A带正电,B不带电,C带负电,所以,所以，故C正确。D、三小球在水平方向都不受力,做匀速直线运动,则落在板上时水平方向的距离与下落时间成正比,故水平位移最大的A是带正电荷的小球,B是不带电的小球,C带负电的小球。故D错误。故选：BC。 12答案及解析：答案：C解析：滑块a由M向N运动的过程中，受向左的库力和向右的摩擦力，由题意可知，开始时库仑力小于摩

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