高中物理-第一篇 专题三 第8讲 电场

第8讲 电场
[保分基础练]
1.(2022·湖南卷·2)如图，四根完全相同的均匀带正电绝缘长棒对称放置在长方体的四条长边a 、b 、c 、d 上．移去a 处的绝缘棒，假定另外三根绝缘棒电荷分布不变．关于长方体几何中心O 点处电场强度方向和电势的变化，下列说法正确的是( )
A ．电场强度方向垂直指向a ，电势减小
B ．电场强度方向垂直指向c ，电势减小
C ．电场强度方向垂直指向a ，电势增大
D ．电场强度方向垂直指向c ，电势增大
2．(多选)(2022·安徽芜湖市高三期末)如图所示，一平行板电容器的两极板与一电压恒定的电源相连，两极板水平放置，下极板接地，极板间距为d ，在上极板紧贴一厚度为l 的金属板，其下部空间有一带电质点P 静止在电容器中．当把金属板从电容器中快速抽出后，质点P 开始运动，空气阻力不计，已知重力加速度为g .下列说法正确的是( )
A ．抽出金属板后电容器所带电荷量增加
B ．抽出金属板瞬间带电质点P 的电势能增加
C ．抽出金属板后带电质点P 的加速度大小为l d
g D ．抽出金属板后带电质点P 的加速度大小为d －l d
g 3．(2022·辽宁葫芦岛市高三期末)在维护和检修高压供电线路时，为了不影响城市用电，电工经常要在高压线上带电作业．为了保障电工的安全，电工全身要穿上用金属丝线编织的衣服(如图甲所示)．图乙中电工站在高压直流输电线的A 供电线上作业，其头顶上方有B 供电线，B 供电线的电势高于A 供电线的电势．虚线表示电工周围某一截面上的等势面，c 、d 、e 、f
是不同等势面上的四个点，以下说法中正确的是( )
A ．在c 、d 、e 、f 四点中，c 点的电场最强
B ．连接c 、d 、e 、f 四点，则此线一定为电场线
C ．电工全身穿上用金属丝线编织的衣服，静电感应使体内电势保持为零
D ．电工全身穿上用金属丝线编织的衣服，静电屏蔽使体内电场强度保持为零
4．(2022·安徽芜湖市高三期末)如图所示，真空中两个等量同种正点电荷放置在M 、N 两点，MN 连线上的中点为D ，以MD 为棱构成一个空间正方体，A 、B 、C 是该正方体上三个顶点．则下列说法正确的是( )
A ．A 、C 两点的电场强度相同
B ．B 、D 两点的电势相等
C ．将电子从C 点沿CB 方向射出，电子可能做匀速圆周运动
D ．将电子从B 点沿BC 方向射出，电子可能做匀速圆周运动
5.(2022·山东卷·3)半径为R 的绝缘细圆环固定在图示位置，圆心位于O 点，环上均匀分布着电量为Q 的正电荷．点A 、B 、C 将圆环三等分，取走A 、B 处两段弧长均为ΔL 的小圆弧上的电荷．将一点电荷q 置于OC 延长线上距O 点为2R 的D 点，O 点的电场强度刚好为零．圆环上剩余电荷分布不变，q 为( )
A ．正电荷，q ＝Q ΔL πR
B ．正电荷，q ＝3Q ΔL πR
C ．负电荷，q ＝2Q ΔL πR
D ．负电荷，q ＝23Q ΔL πR
6.(多选)两个点电荷q 1、q 2固定在x 轴上，一带正电粒子的电势能E p 随位置x 的变化规律如图所示，当粒子只在电场力作用下在x 1～x 2之间运动时，以下判断正确的是( )
A ．x 1～x 2之间的电场强度沿x 轴负方向
B ．x 1处的电场强度为零
C ．从x 1到x 2带电粒子的速度一直减小
D ．从x 1到x 2带电粒子的加速度一直增大
7.(2022·浙江6月选考·9)如图所示，带等量异种电荷的两正对平行金属板M 、N 间存在匀强电场，板长为L (不考虑边界效应)．t ＝0时刻，M 板中点处的粒子源发射两个速度大小为v 0的相同粒子，垂直M 板向右的粒子，到达N 板时速度大小为2v 0；平行M 板向下的粒子，刚好从N 板下端射出．不计重力和粒子间的相互作用，则( )
A ．M 板电势高于N 板电势
B ．两个粒子的电势能都增加
C ．粒子在两板间的加速度为a ＝2v 02
L
D ．粒子从N 板下端射出的时间t ＝(2－1)L 2v 0
[争分提能练]
8．(多选)(2022·全国乙卷·21)一种可用于卫星上的带电粒子探测装置，由两个同轴的半圆柱形带电导体极板(半径分别为R 和R ＋d )和探测器组成，其横截面如图(a)所示，点O 为圆心．在截面内，极板间各点的电场强度大小与其到O 点的距离成反比，方向指向O 点.4个带正电的同种粒子从极板间通过，到达探测器．不计重力．粒子1、2做圆周运动，圆的圆心为O 、半径分别为r 1、r 2(R <r 1<r 2<R ＋d )；粒子3从距O 点r 2的位置入射并从距O 点r 1的位置出射；粒子4从距O 点r 1的位置入射并从距O 点r 2的位置出射，轨迹如图(b)中虚线所示．则( )
A．粒子3入射时的动能比它出射时的大
B．粒子4入射时的动能比它出射时的大
C．粒子1入射时的动能小于粒子2入射时的动能
D．粒子1入射时的动能大于粒子3入射时的动能
9．(多选)(2022·湖北省荆州中学高三期末)一球面均匀带有正电荷，球内的电场强度处处为零，O为球心，A、B为直径上的两点，OA＝OB，现垂直于AB将球面均分为左右两部分，C为截面上的一点，移去左半球面，右半球面所带电荷仍均匀分布，如图所示，则()
A．O、C两点电势相等
B．A点的电场强度大于B点
C．沿直线从A到B电势一直升高
D．沿直线从A到B电场强度逐渐增大
10．(多选)(2022·山西太原市高三期末)如图所示，菱形aObP(ab>2OP)的顶点a、b处分别固定有等量的正点电荷．取无穷远为零电势点，OP方向为x轴正方向．若将一带负电的粒子从O点由静止释放，在粒子从O点运动到P点的过程中，下列关于O、P间的电场强度E、电势φ以及粒子的电势能E p、动能E k分别随x变化的图线中，可能正确的是()
11.(2022·湖北省华中师范大学第一附属中学高三测试)如图所示，虚线MN 下方存在着方向水平向左、范围足够大的匀强电场．AB 为绝缘光滑且固定的四分之一圆弧轨道，轨道半径为R ，O 为圆心，B 位于O 点正下方．一质量为m 、电荷量为q 的带正电小球，以初速度v A 竖直向下从A 点沿切线进入半圆轨道内侧，沿轨道运动到B 处以速度v B 射出．已知重力加速度为g ，
匀强电场的电场强度大小E ＝3mg 4q
，空气阻力不计，下列说法正确的是( )
A ．从A 到
B 过程中，小球的机械能先增大后减小
B ．从A 到B 过程中，小球对轨道的压力先减小后增大
C ．在A 、B 两点的速度大小满足v A >v B
D ．从B 点抛出后，小球速度的最小值为45v A 2＋12
gR 12.(2020·全国卷Ⅰ·25)在一柱形区域内有匀强电场，柱的横截面是以O 为圆心，半径为R 的圆，AB 为圆的直径，如图所示．质量为m ，电荷量为q (q >0)的带电粒子在纸面内自A 点先后以不同的速度进入电场，速度方向与电场的方向垂直．已知刚进入电场时速度为零的粒子，自圆周上的C 点以速率v 0穿出电场，AC 与AB 的夹角θ＝60°.运动中粒子仅受电场力作用．
(1)求电场强度的大小；
(2)为使粒子穿过电场后的动能增量最大，该粒子进入电场时的速度应为多大？
(3)为使粒子穿过电场前后动量变化量的大小为m v 0，该粒子进入电场时的速度应为多大？
[尖子生选练]
13．(多选)(2022·湖南郴州市质检)水平地面上方有水平向右的匀强电场，电场强度大小为E
＝mg
2q，从地面上的A点斜向右上方以速度v0＝10 m/s抛出一个带正电且电荷量为q、质量为
m的小球，速度方向与水平地面的夹角θ＝53°，轨迹如图所示．点B为轨迹最高点，D、E 两点高度相等，小球落在水平地面的C点．忽略空气阻力的影响．重力加速度取g＝10 m/s2，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，则()
A．D、E两点速度大小相等
B．B点速度大小为10 m/s
C．小球落地时速度方向与水平方向的夹角仍为53°
D．A、C两点距离为16 m。