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专题 36 电场力的性质
一、多选题
1.(2023·山东·统考高考真题)如图所示,正六棱柱上下底面的中心为O和 ,A、D两点分别固定等量
异号的点电荷,下列说法正确的是( )
A. 点与 点的电场强度大小相等
B. 点与 点的电场强度方向相同
C. 点与 点的电势差小于 点与 点的电势差
D.将试探电荷 由F点沿直线移动到O点,其电势能先增大后减小
2.(2023·海南·统考高考真题)如图所示,正三角形三个顶点固定三个等量电荷,其中 带正电, 带
负电, 为 边的四等分点,下列说法正确的是( )
A. 、 两点电场强度相同 B. 、 两点电势相同
C.负电荷在 点电势能比在 点时要小 D.负电荷在 点电势能比在 点时要大
3.(2022·海南·高考真题)某带电体周围的电场线和等势面如图所示,设A点的电场强度为 ,电势为
,B点的电场强度为 ,电势为 ,则有( )
A. B. C. D.4.(2022·全国·统考高考真题)如图,两对等量异号点电荷 、 固定于正方形的4个顶点上。
L、N是该正方形两条对角线与其内切圆的交点,O为内切圆的圆心,M为切点。则( )
A.L和N两点处的电场方向相互垂直
B.M点的电场方向平行于该点处的切线,方向向左
C.将一带正电的点电荷从M点移动到O点,电场力做正功
D.将一带正电的点电荷从L点移动到N点,电场力做功为零
5.(2021·湖北·统考高考真题)关于电场,下列说法正确的是( )
A.电场是物质存在的一种形式
B.电场力一定对正电荷做正功
C.电场线是实际存在的线,反映电场强度的大小和方向
D.静电场的电场线总是与等势面垂直,且从电势高的等势面指向电势低的等势面
6.(2021·河北·高考真题)如图,四个电荷量均为 的点电荷分别放置于菱形的四个顶点,其坐标
分别为 、 、 和 ,其中x轴上的两个点电荷位置固定,y轴上的两个点电荷可沿
y轴对称移动( ),下列说法正确的是( )
A.除无穷远处之外,菱形外部电场强度处处不为零
B.当 取某值时,可使得菱形内部只存在两个电场强度为零的点
C.当 时,将一带负电的试探电荷由点 移至点 ,静电力做正功D.当 时,将一带负电的试探电荷放置在点 处,其所受到的静电力方向与x轴正方向成
倾斜向上
7.(2020·海南·统考高考真题)空间存在如图所示的静电场,a、b、c、d为电场中的四个点,则( )
A.a点的场强比b点的大
B.d点的电势比c点的低
C.质子在d点的电势能比在c点的小
D.将电子从a点移动到b点,电场力做正功
8.(2020·全国·统考高考真题)如图,∠M是锐角三角形PMN最大的内角,电荷量为q(q>0)的点电荷
固定在P点。下列说法正确的是( )
A.沿MN边,从M点到N点,电场强度的大小逐渐增大
B.沿MN边,从M点到N点,电势先增大后减小
C.正电荷在M点的电势能比其在N点的电势能大
D.将正电荷从M点移动到N点,电场力所做的总功为负
9.(2020·全国·统考高考真题)如图,竖直面内一绝缘细圆环的上、下半圆分别均匀分布着等量异种电荷。
a、b为圆环水平直径上的两个点,c、d为竖直直径上的两个点,它们与圆心的距离均相等。则( )
A.a、b两点的场强相等 B.a、b两点的电势相等C.c、d两点的场强相等 D.c、d两点的电势相等
10.(2019·全国·高考真题)如图,电荷量分别为q和–q(q>0)的点电荷固定在正方体的两个顶点上,
a、b是正方体的另外两个顶点,则( )
A.a点和b点的电势相等
B.a点和b点的电场强度大小相等
C.a点和b点的电场强度方向相同
D.将负电荷从a点移到b点,电势能增加
11.(2015·江苏·高考真题)两个相同的负电荷和一个正电荷附近的电场线分布如图所示,c时两负电荷连
线的中点,d点在正电荷的正上方,c、d到正电荷的距离相等,则( )
A.a点的电场强度比b点的大
B.a点的电势比b点的高
C.c点的电场强度比d点的大
D.c点的电势比d点的低
12.(2018·海南·高考真题)如图,a、b、c、d为一边长为 的正方形的顶点.电荷量均为q(q>0)
的两个点电荷分别固定在a、c两点,静电力常量为k.不计重力.下列说法正确的是(
)A.b点的电场强度大小为
B.过b、d点的直线位于同一等势面上
C.在两点电荷产生的电场中,ac中点的电势最低
D.在b点从静止释放的电子,到达d点时速度为零
13.(2017·海南·高考真题)关于静电场的电场线,下列说法正确的是( )
A.电场强度较大的地方电场线一定较密
B.沿电场线方向,电场强度一定越来越小
C.沿电场线方向,电势一定越来越低
D.电场线一定是带电粒子在电场中运动的轨迹
二、单选题
14.(2023·浙江·统考高考真题)某带电粒子转向器的横截面如图所示,转向器中有辐向电场。粒子从M
点射入,沿着由半径分别为R 和R 的圆弧平滑连接成的虚线(等势线)运动,并从虚线上的N点射出,
1 2
虚线处电场强度大小分别为E 和E,则R、R 和E、E 应满足( )
1 2 1 2 1 2
A. B. C. D.
15.(2023·浙江·统考高考真题)下列四组物理量中均为标量的是( )
A.电势 电场强度 B.热量 功率 C.动量 动能D.速度 加速度
16.(2023·湖南·统考高考真题)如图,真空中有三个点电荷固定在同一直线上,电荷量分别为Q、Q 和
1 2
Q,P点和三个点电荷的连线与点电荷所在直线的夹角分别为90°、60°、和30°。若P点处的电场强度为零,
3
q > 0,则三个点电荷的电荷量可能为( )A.Q= q, ,Q= q B.Q= -q, ,Q= -4q
1 3 1 3
C.Q= -q, ,Q= -q D.Q= q, ,Q= 4q
1 3 1 3
17.(2023·湖北·统考高考真题)在正点电荷Q产生的电场中有M、N两点,其电势分别为 、 ,电
场强度大小分别为 、 。下列说法正确的是( )
A.若 ,则M点到电荷Q的距离比N点的远
B.若 ,则M点到电荷Q的距离比N点的近
C.若把带负电的试探电荷从M点移到N点,电场力做正功,则
D.若把带正电的试探电荷从M点移到N点,电场力做负功,则
18.(2022·天津·高考真题)如图所示,一正点电荷固定在圆心,M、N是圆上的两点,下列说法正确的是
( )
A.M点和N点电势相同
B.M点和N点电场强度相同
C.负电荷由M点到N点,电势能始终增大
D.负电荷由M点到N点,电场力始终做正功
19.(2015·山东·高考真题)直角坐标系 中,M、N两点位于x轴上,G、H两点坐标如图所示。M、N
两点各固定一负点电荷,一电量为Q的正点电荷置于O点时,G点处的电场强度恰好为零。静电力常量用
k表示。若将该正点电荷移到G点,则H点处场强的大小和方向分别为( )A. ,沿y轴正向 B. ,沿y轴负向
C. ,沿y轴正向 D. ,沿y轴负向
20.(2022·江苏·高考真题)如图所示,正方形ABCD四个顶点各固定一个带正电的点电荷,电荷量相等,
O是正方形的中心。现将A点的电荷沿OA的延长线向无穷远处移动,则( )
A.在移动过程中,O点电场强度变小
B.在移动过程中,C点的电荷所受静电力变大
C.在移动过程中,移动的电荷所受静电力做负功
D.当其移动到无穷远处时,O点的电势高于A点
21.(2022·河北·统考高考真题)如图,真空中电荷量为 和 的两个点电荷分别位于 点与
点,形成一个以 延长线上 点为球心,电势为零的等势面(取无穷处电势为零), 为 连线上的
一点,S为等势面与直线 的交点, 为等势面上的一点,下列说法正确的是( )
A. 点电势低于 点电势 B. 点电场强度方向指向O点
C.除无穷远处外,MN直线上还存在两个电场强度为零的点 D.将正试探电荷 从T点移到P点,
静电力做正功
22.(2022·湖南·统考高考真题)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
23.(2022·山东·统考高考真题)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 的小圆弧上的电荷。将
一点电荷q置于 延长线上距O点为 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, B.正电荷,
C.负电荷, D.负电荷,
24.(2022·浙江·统考高考真题)某种气体—电子放大器的局部结构是由两块夹有绝缘介质的平行金属薄
膜构成,其上存在等间距小孔,其中相邻两孔截面上的电场线和等势线的分布如图所示。下列说法正确的
是( )
A.a点所在的线是等势线
B.b点的电场强度比c点大C.b、c两点间的电势差的值比a、c两点间的大
D.将电荷沿图中的线从d→e→f→g移动时电场力做功为零
25.(2022·浙江·统考高考真题)单位为J/m的物理量是( )
A.力 B.功 C.动能 D.电场强度
26.(2021·江苏·高考真题)一球面均匀带有正电荷,球内的电场强度处处为零,如图所示,O为球心,
A、B为直径上的两点, ,现垂直于 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,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电势先升高后降低
D.沿直线从A到B电场强度逐渐增大
27.(2021·山东·高考真题)如图甲所示,边长为a的正方形,四个顶点上分别固定一个电荷量为 的点
电荷;在 区间,x轴上电势 的变化曲线如图乙所示。现将一电荷量为 的点电荷P置于正
方形的中心O点,此时每个点电荷所受库仑力的合力均为零。若将P沿x轴向右略微移动后,由静止释放,
以下判断正确的是( )
A. ,释放后P将向右运动
B. ,释放后P将向左运动C. ,释放后P将向右运动
D. ,释放后P将向左运动
28.(2021·湖南·高考真题)如图,在 位置放置电荷量为 的正点电荷,在 位置放置电荷量为
的负点电荷,在距 为 的某点处放置正点电荷Q,使得 点的电场强度为零。则Q的位置及
电荷量分别为( )
A. , B. ,
C. , D. ,
29.(2020·浙江·统考高考真题)空间P、Q两点处固定电荷量绝对值相等的点电荷,其中Q点处为正电
荷,P、Q两点附近电场的等势线分布如图所示,a、b、c、d、e为电场中的5个点,设无穷远处电势为
0,则( )
A.e点的电势大于0
B.a点和b点的电场强度相同
C.b点的电势低于d点的电势
D.负电荷从a点移动到c点时电势能增加
30.(2019·海南·高考真题)如图,静电场中的一条电场线上有M、N两点,箭头代表电场的方向,则(
)A.M点的电势比N点的低
B.M点的场强大小一定比N点的大
C.电子在M点的电势能比在N点的低
D.电子在M点受到的电场力大小一定比在N点的大
31.(2019·北京·高考真题)如图所示,a、b两点位于以负点电荷–Q(Q>0)为球心的球面上,c点在球
面外,则
A.a点场强的大小比b点大
B.b点场强的大小比c点小
C.a点电势比b点高
D.b点电势比c点低
32.(2014·山东·高考真题)如图,半径为R的均匀带正电薄球壳,其上有一小孔A.已知壳内的场强处
处为零;壳外空间的电场与将球壳上的全部电荷集中于球心O时在壳外产生的电场一样.一带正电的试探
电荷(不计重力)从球心以初动能E 沿OA方向射出.下列关于试探电荷的动能E 与离开球心的距离r的
k0 k
关系图象,可能正确的是
A. B. C. D.
33.(2014·江苏·高考真题)如图所示,一圆环上均匀分布着正电荷,x轴垂直于环面且过圆心O,下列关于x轴上的电场强度和电势的说法中正确的是( )
A.O点的电场强度为零,电势最低
B.O点的电场强度为零,电势最高
C.从O点沿x轴正方向,电场强度减小,电势升高
D.从O点沿x轴正方向,电场强度增大,电势降低
34.(2016·全国·高考真题)如图,P为固定的点电荷,虚线是以P为圆心的两个圆.带电粒子Q在P的
电场中运动.运动轨迹与两圆在同一平面内,a、b、c为轨迹上的三个点.若Q仅受P的电场力作用,其
在a、b、c点的加速度大小分别为a、a、a,速度大小分别为v、v、v,则
a b c a b c
A.a>a>a,v>v>v
a b c a c b
B.a>a>a,v> v> v
a b c b c a
C.a> a> a,v> v> v
b c a b c a
D.a> a> a,v>v>v
b c a a c b
35.(2015·上海·统考高考真题)两个正、负点电荷周围电场线分布如图所示,P、Q为电场中两点,则
A.正电荷由P静止释放能运动到Q
B.正电荷在P的加速度小于在Q的加速度
C.负电荷在P的电势能高于在Q的电势能
D.负电荷从P移动到Q,其间必有一点电势能为零
36.(2017·浙江·高考真题)如图为某一电场的电场线,M、N、P为电场线上的三个点,M、N是同一电场线上两点,下列判断正确的是( )
A.M、N、P三点中M点的场强最大
B.M、N、P三点中N点的电势最高
C.负电荷在N点的电势能大于在M点的电势能
D.正电荷从M点自由释放,电荷将沿电场线运动到N点
37.(2019·浙江·高考真题)用国际单位制的基本单位表示电场强度的单位,下列正确的是( )
A.N/C
B.V/m
C.kg•m/(C•s2)
D.kg•m/(A•s3)
38.(2019·浙江·高考真题)等量异种电荷的电场线如图所示,下列表述正确的是( )
A.a点的电势低于 b点的电势
B.a点的场强大于b点的场强,方向相同
C.将一负电荷从a点移到b点电场力做负功
D.负电荷在a点的电势能大于在b点的电势能
39.(2018·全国·高考真题)如图,三个固定的带电小球a、b和c,相互间的距离分别为ab=5cm,
bc=3cm,ca=4cm.小球c所受库仑力的合力的方向平行于a、b的连线.设小球a、b所带电荷量的比值的
绝对值为k,则( )
A.a、b的电荷同号,B.a、b的电荷异号,
C.a、b的电荷同号,
D.a、b的电荷异号,
40.(2018·浙江·高考真题)电场线的形状可以用实验来模拟,把头发屑悬浮在蓖麻油里,加上电场,头
发屑按照电场的方向排列起来,如图所示,关于此实验,下列说法正确的是( )
A.a图是模拟两等量同种电荷的电场线
B.b图一定是模拟两等量正电荷的电场线
C.a图中A、B应接高压起电装置的两极
D.b图中A、B应接高压起电装置的两极
41.(2015·安徽·高考真题)已知均匀带电的无穷大平面在真空中激发电场的场强大小为 ,其中 为
平面上单位面积所带的电荷量, 为常量。如图所示的平行板电容器,极板正对面积为S,其间为真空,
带电荷量为Q。不计边缘效应时,极板可看作无穷大导体板,则极板间的电场强度大小和两极板间相互的
静电引力大小分别为
A. 和 B. 和
C. 和 D. 和
42.(2016·上海·统考高考真题)国际单位制中,不是电场强度的单位是A.N/C B.V/m C.J/C D.T m/s
【答案】C
【解析】由公式 可知,N/C为电场强度单位;由公式 可知,V/m也是电场强度单位;由
可得 ,故T m/s也是电场强度单位;由公式 可知,J/C是电势差单位,故选C.
【学科网考点定位】电场强度
【方法技巧】本题通过电场强度公式 , , 分别判断对应的场强单位.
43.(2014·重庆·高考真题)如图所示为某示波管内的聚焦电场,实线和虚线分别表示电场线和等势线,
两电子分别从a、b两点运动到c点,设电场力对两电子做的功分别为 和 ,a、b点的电场强度大小分
别为 和 ,则( )
A. , B. ,
C. , D. ,
三、解答题
44.(2023·全国·统考高考真题)如图,等边三角形 位于竖直平面内,AB边水平,顶点C在AB边
上方,3个点电荷分别固定在三角形的三个顶点上。已知AB边中点M处的电场强度方向竖直向下,BC边
中点N处的电场强度方向竖直向上,A点处点电荷的电荷量的绝对值为q,求
(1)B点处点电荷的电荷量的绝对值并判断3个点电荷的正负;
(2)C点处点电荷的电荷量。45.(2014·全国·高考真题)如图,O、A、B为同一竖直平面内的三个点,OB沿竖直方向, ,
,将一质量为m的小球以一定的初动能自O点水平向右抛出,小球在运动过程中恰好通过A点。
使此小球带电,电荷量为q(q>0),同时加一匀强电场,场强方向与 所在平面平行,现从O点以
同样的初动能沿某一方向抛出此带电小球,该小球通过了A点,到达A点时的动能是初动能的3倍;若该
小球从O点以同样的初动能沿另一方向抛出,恰好通过B点,且到达B点的动能为初动能的6倍,重力加
速度大小为g。求
(1)无电场时,小球达到A点时的动能与初动能的比值;
(2)电场强度的大小和方向。
46.(2014·福建·高考真题)如图,真空中xOy平面直角坐标系上的ABC三点构成等边三角形,边长
L=2.0m。若将电荷量均为q=+2.0×10-6C的两点电荷分别固定在A、B点,已知静电力常量
k=9.0×109N·m2/C2。求:
(1)两点电荷间的库仑力大小;
(2)C点的电场强度的大小和方向。
47.(2018·北京·高考真题)(1)静电场可以用电场线和等势面形象描述.a.请根据电场强度的定义和库仑定律推导出点电荷Q的场强表达式;
b.点电荷的电场线和等势面分布如图所示,等势面S 、S 到点电荷的距离分别为r 、r .我们知道,电
场线的疏密反映了空间区域电场强度的大小.请计算₁S 、₂S 上单位面积通过的电场线₁ 条₂数之比N /N .
1 2
₁ ₂
(2)观测宇宙中辐射电磁波的天体,距离越远单位面积接收的电磁波功率越小,观测越困难.为了收集
足够强的来自天体的电磁波,增大望远镜口径是提高天文观测能力的一条重要路径.2016年9月25日,
世界上最大的单口径球面射电望远镜FAST在我国贵州落成启用,被誉为“中国天眼”.FAST直径为500
m,有效提高了人类观测宇宙的精度和范围.
a.设直径为100 m的望远镜能够接收到的来自某天体的电磁波功率为P ,计算FAST能够接收到的来自该
天体的电磁波功率P ; ₁
b.在宇宙大尺度上,₂天体的空间分布是均匀的,仅以辐射功率为P的同类天体为观测对象,设直径为100
m望远镜能够观测到的此类天体数目是N ,计算FAST能够观测到的此类天体数目N.
0
四、填空题
48.(2015·上海·统考高考真题)静电场是___________周围空间存在的一种物质;通常用___________来
描述电场的能的性质.