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1、2022年高考物理母題題源系列 專題07 電場(chǎng)線 電場(chǎng)強(qiáng)度 電勢(shì)(含解析)
【母題來(lái)源一】 xx年江蘇卷第8題
【母題原題】8.兩個(gè)相同的負(fù)電荷和一個(gè)正電荷附近的電場(chǎng)線分布如圖所示,c時(shí)兩負(fù)電荷連線的中點(diǎn),d點(diǎn)在正電荷的正上方,c、d到正電荷的距離相等,則: ( )
A.a(chǎn)點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比b點(diǎn)的大
B.a(chǎn)點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的高
C.c點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比d點(diǎn)的大
D.c點(diǎn)的電勢(shì)比d點(diǎn)的低
【母題來(lái)源二】 xx年新課標(biāo)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(diǎn)從靜止釋放一帶電微粒,微粒恰好保持靜止?fàn)顟B(tài)?,F(xiàn)將兩板繞過(guò)a點(diǎn)
2、的軸(垂直于紙面)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)45°,再由a點(diǎn)從靜止釋放一同樣的微粒,改微粒將: ( )
A.保持靜止?fàn)顟B(tài) B.向左上方做勻加速運(yùn)動(dòng)
C.向正下方做勻加速運(yùn)動(dòng) D.向左下方做勻加速運(yùn)動(dòng)
【命題意圖】 本題考查了電場(chǎng)線和電勢(shì)知識(shí),它們都是高中物理的核心知識(shí),意在考查考生對(duì)物理主干知識(shí)的掌握情況。
【考試方向】 電場(chǎng)線是人們?yōu)榱搜芯侩妶?chǎng)的方便,而引入的假想的實(shí)際并不存在的曲線,理解電場(chǎng)線的性質(zhì)和作用,是研究電場(chǎng)問(wèn)題的基礎(chǔ)。高考對(duì)電場(chǎng)的考查重點(diǎn)有:庫(kù)侖定律,對(duì)電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)的理解、應(yīng)用,勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系、電
3、場(chǎng)力做功的特點(diǎn),平行板電容器的動(dòng)態(tài)變化,帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)等知識(shí)。題型仍以選擇題、計(jì)算題為主。
【得分要點(diǎn)】 對(duì)電場(chǎng)線和電勢(shì),考生重點(diǎn)理解以下幾點(diǎn):
(1)電場(chǎng)線的性質(zhì):電場(chǎng)線是人們?yōu)榱搜芯侩妶?chǎng)的方便,而假想的實(shí)際并不存在的曲線,是理想化的模型;電場(chǎng)線始于正電荷(或無(wú)窮遠(yuǎn)處),終止于負(fù)電荷(或無(wú)窮遠(yuǎn)處),不是閉合的;電場(chǎng)線永不相交。
(2)電場(chǎng)線的特點(diǎn)或作用:電場(chǎng)線的疏密表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱(等勢(shì)線的疏密也表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱);電場(chǎng)線上某點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)方向;沿著電場(chǎng)線的方向,電勢(shì)逐漸減小。
(3)等勢(shì)面的特點(diǎn)或作用:等勢(shì)面一定與電場(chǎng)線垂直,即一定垂直于場(chǎng)強(qiáng)方向;電場(chǎng)線總是從
4、電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面,兩個(gè)不同的等勢(shì)面永不相交;相鄰兩個(gè)等勢(shì)面間的電勢(shì)差是相等的,但在非勻強(qiáng)電場(chǎng)中,等勢(shì)面間的距離并不恒定,場(chǎng)強(qiáng)大的地方,間距小,所以等勢(shì)線的疏密表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱;在同一等勢(shì)面上移動(dòng)電荷時(shí),電場(chǎng)力不做功;處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體是等勢(shì)體,表面是等勢(shì)面。
【母題1】如圖所示,A、B、C、D是真空中一正四面體的四個(gè)頂點(diǎn).現(xiàn)在在A、B兩點(diǎn)分別固定兩個(gè)點(diǎn)電荷Q1和Q2,則關(guān)于C、D兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì),下列說(shuō)法正確的是: ( )
A.若Q1和Q2是等量異種電荷,則C、D兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度不同,電勢(shì)相同
B.若Q1和Q2是等量異種電荷,則C、D兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)均
5、相同
C.若Q1和Q2是等量同種電荷,則C、D兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)均不相同
D.若Q1和Q2是等量同種電荷,則C、D兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)均相同
【母題2】如圖所示,處于真空中的勻強(qiáng)電場(chǎng)與水平方向成15o角,在豎直平面內(nèi)的直線AB與場(chǎng)強(qiáng)E互相垂直,在A點(diǎn)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(shí)間t,小球下落一段距離過(guò)C點(diǎn)(圖中未畫(huà)出)時(shí)其速度大小仍為vo,己知A、B、C三點(diǎn)在同一平面內(nèi),則在小球由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中: ( )
A.小球的機(jī)械能增加 B.小球的電勢(shì)能增加
C.小球的重力勢(shì)能增加 D.
6、C點(diǎn)位于AB直線的右側(cè)
【母題3】如圖,真空中以O(shè)點(diǎn)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(gè)點(diǎn),a、e兩點(diǎn)放置等量異種點(diǎn)電荷+Q和-Q,下列說(shuō)法正確的是: ( )
A.b、d、f、h的電場(chǎng)強(qiáng)度相同
B.b、d、f、h的電勢(shì)相等
C.在c點(diǎn)由靜止釋放的電子將沿cg連線做勻加速直線運(yùn)動(dòng)
D.將一電子由b點(diǎn)沿bcd圓弧移到d點(diǎn),電子的電勢(shì)能一直增大
【母題4】如圖,a、b為沿豎直方向電場(chǎng)線上的兩點(diǎn),一帶電小球從a點(diǎn)靜止釋放,沿電場(chǎng)線向上運(yùn)動(dòng),到b點(diǎn)時(shí)速度恰好為零,下列說(shuō)法正確的是: ( )
A.a(chǎn)點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的電勢(shì)
7、高
B.a(chǎn)點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大
C.帶電小球受到的電場(chǎng)力方向始終豎直向上
D.帶電小球在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)的電勢(shì)能大
【母題5】?jī)呻姾闪糠謩e為q1和q2的點(diǎn)電荷固定在x軸上的O、M兩點(diǎn),兩電荷連線上各點(diǎn)電勢(shì)隨x變化的關(guān)系如圖所示,其中A、N兩點(diǎn)的電勢(shì)為零,ND段中C點(diǎn)電勢(shì)最高,下列說(shuō)法不正確的是: ( )
A.q1為正電荷,q2為負(fù)電荷
B.
C.C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零
D.將一帶負(fù)電的檢驗(yàn)電荷從N點(diǎn)移到D點(diǎn),電場(chǎng)力先做負(fù)功后做正功
【答案】BD
【解析】根據(jù)正電荷遠(yuǎn)離場(chǎng)源電荷電勢(shì)降低,靠近負(fù)電荷電勢(shì)逐漸降低,可以得出q1為正電荷,q2為負(fù)電荷,
8、A項(xiàng)錯(cuò)誤;圖象切線斜率表示電場(chǎng)強(qiáng)度,C點(diǎn)切線的斜率為零,電場(chǎng)強(qiáng)度為零,所以C項(xiàng)錯(cuò)誤;C點(diǎn)由兩個(gè)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度疊加而成,兩電荷產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小相等方向相反,,可以得出,所以B項(xiàng)正確;帶負(fù)電的檢驗(yàn)電荷從N點(diǎn)移到C點(diǎn)電勢(shì)升高,電場(chǎng)力對(duì)電荷做正功,從C點(diǎn)移到D點(diǎn)電勢(shì)降低,電場(chǎng)力對(duì)電荷做負(fù)功,電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功,所以D項(xiàng)正確。
考點(diǎn):本題考查了電場(chǎng)的性質(zhì)和電勢(shì)圖象
【母題6】如圖所示:長(zhǎng)為L(zhǎng)、傾角為的光滑絕緣斜面處于電場(chǎng)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(diǎn)開(kāi)始沿斜面上滑,當(dāng)?shù)竭_(dá)斜面頂端B點(diǎn)時(shí),速度仍為,則: ( )
A.小球在B點(diǎn)的電勢(shì)能一定大于在A點(diǎn)
9、的電勢(shì)能
B.A、B兩點(diǎn)間的電壓一定等于
C.若電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng),則該電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度最大值一定為
D.若該電場(chǎng)是由放置在C點(diǎn)的點(diǎn)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(diǎn),S是N表面上的一點(diǎn),在M和N之間的電場(chǎng)中畫(huà)有三條等勢(shì)線?,F(xiàn)有一個(gè)帶正電的粒子(重力不計(jì))在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示,不計(jì)帶電粒子對(duì)原電場(chǎng)的影響,不計(jì)空氣阻力,則以下說(shuō)法正確的是: ( )
A.P和Q兩點(diǎn)的電勢(shì)不相等
B.S點(diǎn)的電勢(shì)高于P點(diǎn)的電勢(shì)
C.帶電粒子在F點(diǎn)的電勢(shì)能大于在E點(diǎn)的電勢(shì)能
D.帶電粒子應(yīng)該由W點(diǎn)射入經(jīng)F點(diǎn)到E
10、點(diǎn)
【母題8】如圖所示,在x軸上固定兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷+Q、-Q,兩點(diǎn)電荷之間相距L。虛線是以+Q所在點(diǎn)為中心、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形.a(chǎn)、b、c、d為正方形的四個(gè)頂點(diǎn),其中a、c兩點(diǎn)在x軸上,b、d兩點(diǎn)關(guān)于x軸對(duì)稱。下列判斷正確的是: ( )
A.四點(diǎn)中c點(diǎn)處的電勢(shì)最低
B.a(chǎn)、b兩點(diǎn)的電勢(shì)差Uab等于a、d兩點(diǎn)的電勢(shì)差Ucd
C.將一正的試探電荷沿a→b→c從a點(diǎn)移至c點(diǎn),電勢(shì)能先增大后減小
D.a(chǎn)點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小大于c點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小
【母題9】圖中虛線是某電場(chǎng)中的一簇等勢(shì)線。兩個(gè)帶電粒子從P點(diǎn)均沿等勢(shì)線的切線方向射入電場(chǎng),粒子運(yùn)動(dòng)的部分軌跡如圖中實(shí)線所示。若粒子僅受電場(chǎng)力的作用,下列說(shuō)法中正確的是: ( )
A.a(chǎn)、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小關(guān)系
B.a(chǎn)、b兩點(diǎn)的電勢(shì)關(guān)系
C.粒子從P運(yùn)動(dòng)到a的過(guò)程中,電勢(shì)能增大
D.粒子從P運(yùn)動(dòng)到b的過(guò)程中,動(dòng)能增大
【母題10】如圖所示,正方形ABCD處于真空中一對(duì)等量異種點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中,點(diǎn)電荷和正方形共面。已知AC連線為電場(chǎng)中的一條等勢(shì)線(圖中未畫(huà)出),下列分析正確的是: ( )
A.B、D兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小一定相等
B.A、C兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小一定相等
C.B、D兩點(diǎn)電勢(shì)可能相等
D.若將一電荷先從A移到B,再?gòu)腂移到C,電勢(shì)能的變化量大小相等