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1、2022年高考物理母題題源系列 專題07 電場線 電場強度 電勢(含解析)
【母題來源一】 xx年江蘇卷第8題
【母題原題】8.兩個相同的負電荷和一個正電荷附近的電場線分布如圖所示,c時兩負電荷連線的中點,d點在正電荷的正上方,c、d到正電荷的距離相等,則: ( )
A.a(chǎn)點的電場強度比b點的大
B.a(chǎn)點的電勢比b點的高
C.c點的電場強度比d點的大
D.c點的電勢比d點的低
【母題來源二】 xx年新課標二第14題
【母題原題】14.如圖所示,兩平行的帶電金屬板水平放置。若在兩板中間a點從靜止釋放一帶電微粒,微粒恰好保持靜止狀態(tài)?,F(xiàn)將兩板繞過a點
2、的軸(垂直于紙面)逆時針旋轉(zhuǎn)45°,再由a點從靜止釋放一同樣的微粒,改微粒將: ( )
A.保持靜止狀態(tài) B.向左上方做勻加速運動
C.向正下方做勻加速運動 D.向左下方做勻加速運動
【命題意圖】 本題考查了電場線和電勢知識,它們都是高中物理的核心知識,意在考查考生對物理主干知識的掌握情況。
【考試方向】 電場線是人們?yōu)榱搜芯侩妶龅姆奖?,而引入的假想的實際并不存在的曲線,理解電場線的性質(zhì)和作用,是研究電場問題的基礎(chǔ)。高考對電場的考查重點有:庫侖定律,對電場強度、電勢的理解、應(yīng)用,勻強電場中電場強度與電勢差的關(guān)系、電
3、場力做功的特點,平行板電容器的動態(tài)變化,帶電粒子在勻強電場中的運動等知識。題型仍以選擇題、計算題為主。
【得分要點】 對電場線和電勢,考生重點理解以下幾點:
(1)電場線的性質(zhì):電場線是人們?yōu)榱搜芯侩妶龅姆奖?,而假想的實際并不存在的曲線,是理想化的模型;電場線始于正電荷(或無窮遠處),終止于負電荷(或無窮遠處),不是閉合的;電場線永不相交。
(2)電場線的特點或作用:電場線的疏密表示電場的強弱(等勢線的疏密也表示電場的強弱);電場線上某點的切線方向表示該點處的場強方向;沿著電場線的方向,電勢逐漸減小。
(3)等勢面的特點或作用:等勢面一定與電場線垂直,即一定垂直于場強方向;電場線總是從
4、電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面,兩個不同的等勢面永不相交;相鄰兩個等勢面間的電勢差是相等的,但在非勻強電場中,等勢面間的距離并不恒定,場強大的地方,間距小,所以等勢線的疏密表示電場的強弱;在同一等勢面上移動電荷時,電場力不做功;處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體是等勢體,表面是等勢面。
【母題1】如圖所示,A、B、C、D是真空中一正四面體的四個頂點.現(xiàn)在在A、B兩點分別固定兩個點電荷Q1和Q2,則關(guān)于C、D兩點的場強和電勢,下列說法正確的是: ( )
A.若Q1和Q2是等量異種電荷,則C、D兩點電場強度不同,電勢相同
B.若Q1和Q2是等量異種電荷,則C、D兩點電場強度和電勢均
5、相同
C.若Q1和Q2是等量同種電荷,則C、D兩點電場強度和電勢均不相同
D.若Q1和Q2是等量同種電荷,則C、D兩點電場強度和電勢均相同
【母題2】如圖所示,處于真空中的勻強電場與水平方向成15o角,在豎直平面內(nèi)的直線AB與場強E互相垂直,在A點以大小為v0的初速度水平向右拋出一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的小球,經(jīng)時間t,小球下落一段距離過C點(圖中未畫出)時其速度大小仍為vo,己知A、B、C三點在同一平面內(nèi),則在小球由A點運動到C點的過程中: ( )
A.小球的機械能增加 B.小球的電勢能增加
C.小球的重力勢能增加 D.
6、C點位于AB直線的右側(cè)
【母題3】如圖,真空中以O(shè)點為圓心、Oa為半徑的圓周上等間距分布a、b、c、d、e、f、g、h八個點,a、e兩點放置等量異種點電荷+Q和-Q,下列說法正確的是: ( )
A.b、d、f、h的電場強度相同
B.b、d、f、h的電勢相等
C.在c點由靜止釋放的電子將沿cg連線做勻加速直線運動
D.將一電子由b點沿bcd圓弧移到d點,電子的電勢能一直增大
【母題4】如圖,a、b為沿豎直方向電場線上的兩點,一帶電小球從a點靜止釋放,沿電場線向上運動,到b點時速度恰好為零,下列說法正確的是: ( )
A.a(chǎn)點的電勢比b點的電勢
7、高
B.a(chǎn)點的電場強度比b點的電場強度大
C.帶電小球受到的電場力方向始終豎直向上
D.帶電小球在a點的電勢能比在b點的電勢能大
【母題5】兩電荷量分別為q1和q2的點電荷固定在x軸上的O、M兩點,兩電荷連線上各點電勢隨x變化的關(guān)系如圖所示,其中A、N兩點的電勢為零,ND段中C點電勢最高,下列說法不正確的是: ( )
A.q1為正電荷,q2為負電荷
B.
C.C點的電場強度為零
D.將一帶負電的檢驗電荷從N點移到D點,電場力先做負功后做正功
【答案】BD
【解析】根據(jù)正電荷遠離場源電荷電勢降低,靠近負電荷電勢逐漸降低,可以得出q1為正電荷,q2為負電荷,
8、A項錯誤;圖象切線斜率表示電場強度,C點切線的斜率為零,電場強度為零,所以C項錯誤;C點由兩個電荷產(chǎn)生的電場強度疊加而成,兩電荷產(chǎn)生的場強大小相等方向相反,,可以得出,所以B項正確;帶負電的檢驗電荷從N點移到C點電勢升高,電場力對電荷做正功,從C點移到D點電勢降低,電場力對電荷做負功,電場力先做正功后做負功,所以D項正確。
考點:本題考查了電場的性質(zhì)和電勢圖象
【母題6】如圖所示:長為L、傾角為的光滑絕緣斜面處于電場中,一帶電量為+q、質(zhì)量為m的小球以初速度從斜面底端A點開始沿斜面上滑,當?shù)竭_斜面頂端B點時,速度仍為,則: ( )
A.小球在B點的電勢能一定大于在A點
9、的電勢能
B.A、B兩點間的電壓一定等于
C.若電場是勻強電場,則該電場的電場強度最大值一定為
D.若該電場是由放置在C點的點電荷Q產(chǎn)生,則為45°
【母題7】如圖所示,M和N是帶有異種電荷的帶電金屬導(dǎo)體,P和Q是M表面上的兩點,S是N表面上的一點,在M和N之間的電場中畫有三條等勢線?,F(xiàn)有一個帶正電的粒子(重力不計)在電場中的運動軌跡如圖中虛線所示,不計帶電粒子對原電場的影響,不計空氣阻力,則以下說法正確的是: ( )
A.P和Q兩點的電勢不相等
B.S點的電勢高于P點的電勢
C.帶電粒子在F點的電勢能大于在E點的電勢能
D.帶電粒子應(yīng)該由W點射入經(jīng)F點到E
10、點
【母題8】如圖所示,在x軸上固定兩個等量異種點電荷+Q、-Q,兩點電荷之間相距L。虛線是以+Q所在點為中心、邊長為L的正方形.a(chǎn)、b、c、d為正方形的四個頂點,其中a、c兩點在x軸上,b、d兩點關(guān)于x軸對稱。下列判斷正確的是: ( )
A.四點中c點處的電勢最低
B.a(chǎn)、b兩點的電勢差Uab等于a、d兩點的電勢差Ucd
C.將一正的試探電荷沿a→b→c從a點移至c點,電勢能先增大后減小
D.a(chǎn)點電場強度的大小大于c點的電場強度的大小
【母題9】圖中虛線是某電場中的一簇等勢線。兩個帶電粒子從P點均沿等勢線的切線方向射入電場,粒子運動的部分軌跡如圖中實線所示。若粒子僅受電場力的作用,下列說法中正確的是: ( )
A.a(chǎn)、b兩點的電場強度大小關(guān)系
B.a(chǎn)、b兩點的電勢關(guān)系
C.粒子從P運動到a的過程中,電勢能增大
D.粒子從P運動到b的過程中,動能增大
【母題10】如圖所示,正方形ABCD處于真空中一對等量異種點電荷形成的電場中,點電荷和正方形共面。已知AC連線為電場中的一條等勢線(圖中未畫出),下列分析正確的是: ( )
A.B、D兩點場強大小一定相等
B.A、C兩點場強大小一定相等
C.B、D兩點電勢可能相等
D.若將一電荷先從A移到B,再從B移到C,電勢能的變化量大小相等