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2024 年高考物理一轮复习热点重点难点夯练与提升
专题46 各类电场线的综合电场问题
特训目标
特训内容
目标1
等量异种点电荷的电场线(1T—4T)
目标2
等量同种点电荷的电场线(5T—8T)
目标3
等量多点电荷的电场线(9T—12T)
目标4
不等量点电荷的电场线(13T—15T)
目标5
电场线与运动轨迹(16T—20T)
【特训典例】
一、等量异种点电荷的电场线
1.如图所示,正方形与内接圆相切于A、B、C、D 四点。两等量异种点电荷+Q、-Q 分别置于E、F 两点,
O 是正方形对角线的交点,则下列说法正确的是( )
A.B、C 两点电场强度大小相等,方向相反
B.A、C 两点电场强度大小相等,方向相反
C.将一正电荷q 从A 点沿着圆弧顺时针移动到D 点,电势能先增大后减小
D.将一负电荷q 从A 点沿着圆弧逆时针移动到C 点,电场力做功为零
2.如图所示,A、B 为两等量异种点电荷,水平线
为AB 连线的中垂线。现将另两个等量异种试探电
荷a、b 用绝缘细杆连接后,从距A、B 无穷远处沿中垂线平移到A、B 的连线上,平移过程中两试探电荷
始终关于中垂线对称。若规定离A、B 无穷远处电势为零,下列说法正确的是( )
A.整个移动过程中,静电力对a 做负功
B.整个移动过程中,静电力对b 做正功
C.电荷a 向左平移的过程中电势能始终小于零
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D.a、b 整体平移到A、B 连线上时具有的电势能为零
3.如图所示,真空中电荷量分别为q 和-q 的两个点电荷固定在正方体ABCD-ABCD的两个顶点A、C 上,
则下列关于这两个点电荷产生电场的说法中正确的是( )
A.B、D 两点的电场强度不同
B.B′、D′两点的电场强度相同
C.B、D 两点的电势不同
D.B′、D′两点的电势相同
4.如图所示,无限大平行金属板水平放置且接地,金属板上表面涂上绝缘层,一个带正电的点电荷P 固定
在金属板正上方,该电荷与金属板间形成的电场与等量异种点电荷连线的中垂线一侧的电场分布相同。将
一个带正电的带电粒子Q(其电量足够小,不影响点电荷P 与金属板的场)从P 与金属板垂直连线中点的a
点沿直线移到板上b 点,再沿直线移到板上c 点,则此过程( )
A.从a 到c,Q 的电势能一直减小
B.从a 到c,Q 的电势能先减小后不变
C.从a 到c,Q 受到的电场力先减小后不变
D.Q 在a 点受到的电场力大于P 对Q 的库仑力
二、等量同种点电荷的电场线
5.如图,A、B 是两个电荷量都是Q 的点电荷,相距l,AB 连线中点为O,甲图中A、B 都带正电荷,乙图
中A 带负电、B 带正电,甲乙两图的系统相距很远可以认为互不影响。将两个电荷量为q、正负未知的点电
荷分别放置在甲乙两图中AB 连线的中垂线上、距O 均为x 的C 处。其它条件不变,仅增大两图中的OC 距
离,下列判断正确的是( )
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A.甲图中,q 所受电场力一定减小
B.甲图中,q 与A、B 间电势能一定减小
C.乙图中,q 所受电场力一定减小
D.乙图中,q 与A、B 间电势能一定减小
6.如图所示,边长均为a 的两个正四面体
和
,其中
面完全重合,O 点为
面中心,两带
电荷量均为
的点电荷分别置于A、B 两顶点,则( )
A.b、c、d 三点的电场强度相同
B.b、c、d 三点的电势相等
C.将一正试探电荷从b 点沿直线移动到O 点,其所受电场力逐渐增大
D.将一正试探电荷从b 点沿
直线移到d 点,电场力不做功
7.空间中
四点位于正四面体的四个顶点,
两点分别
是和
的中点。在
两点分别
固定等量正电荷,正四面体对电场分布没有影响。下列说法正确的是( )
A.
两点的电势相等
B.
两点的电场强度相同
C.带负电的试探电荷从点沿
移动到
点,试探电荷的电势能先减少后增加
D.带正电的试探电荷从点沿
移动到
点,试探电荷的电势能减小
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8.如图所示,真空中A、B 两点固定两个等电荷量的正电荷,一个具有初速度的带负电的粒子仅在这两个
电荷的作用下,可能做( )
A.匀速直线运动
B.匀变速直线运动
C.匀变速曲线运动
D.匀速圆周运动
三、等量多点电荷的电场线
9.如图所示,在等边三角形的A、B、C 三个顶点上分别固定着三个带电量相等的点电荷,其中A 处点电
荷带负电,B、C 处点电荷均带正电。D 为
边的中点,E、F 在
边上且
,P 为
边的中点,
M、N 在
边上且
。下列说法正确的是( )
A.M、N 两点的电场强度相同
B.E 点的电场强度大于F 点的电场强度
C.负电荷在M 点具有的电势能比在N 点具有的电势能大
D.负电荷在E 点具有的电势能比在F 点具有的电势能大
10.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( )
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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,电场力做负功
11.如图,将电荷量分别为
,
,
,
的点电荷置于边长为a 的正方形的四个顶点上。O 为正
方形的中心,AB 通过O 点垂直于正方形所在平面,
,下列说法正确的是( )
A.AB 线上O 点电场强度最大
B.B 点的电场沿OB 方向
C.一正电荷从A 到O 再到B,其受到的电场力先做正功后做负功
D.
12.如图所示,立方体
的四个顶点
、
、
、
处各固定着一个电荷量均为
的正点电
荷,
为
连线的中点,
为
连线的中点。下列说法正确的是( )
A.
、
两点处的电势相同
B.
、
两点处的电势相同
C.
、
两点处的电场强度相同
D.
、
两点处的电场强度相同
四、不等量点电荷的电场线
13.在A、B 两点放置电荷量分别为
和
的点电荷,其形成的电场线分布如图所示,C 为A、B 连线上
的一点,并且AB 间C 点的电场强度最小,D 是纸面上的另一点,DC 连线与AB 垂直,已知无穷远电势为
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零,电荷Q 在其周围产生的电势为
。则下列说法正确的是( )
A.AB 间C 点电势最低
B.在整个直线AB 上不可能存在另一个与C 电场强度相同的点
C.AB 连线上B 的右侧有一点非无穷远电势和电场强度均为零
D.若将另一负电荷从C 点移到D 点,电荷电势能减小
14.如图所示,一条直线上有
四个点,
距离
,
距离L,
距离L,A 处固定一个电荷量
为
的正点电荷,B 处固定一个电荷量为
的负点电荷,图中虚线圆圆心为O、半径为
,D 为圆上一
点且
与直线垂直,已知将试探电荷从圆上任意一点移动到无穷远处,电场力做功均为0,则以下判断正
确的是( )
A.试探电荷在圆上所受电场力一定指向O 点
B.试探电荷在C 点所受电场力为0
C.将正试探电荷从D 点移到
中点,电势能减小
D.D 点场强大小为
15.甲、乙两固定的点电荷产生的电场的电场线如所示。下列说法正确的是( )
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A.甲、乙带同种电荷
B.甲、乙带异种电荷
C.若将甲、乙接触后放回原处,则甲、乙间的静电力不变
D.若将甲、乙接触后放回原处,则甲、乙间的静电力变小
16.如图甲所示,两个点电荷Q1、Q2固定在x 轴上,其中Q1位于原点O,a、b 是它们连线延长线上的两
点。现有一带负电的粒子q 以一定的初速度沿x 轴从a 点开始经b 点向远处运动(粒子只受电场力作用),
设粒子经过a、b 两点时的速度分别为va、vb,其速度随坐标位置变化的图象如图乙所示,以下判断正确的
是( )
A.Q2带负电且电荷量小于Q1
B.沿x 轴正方向ab 连线上电势先降低再升高
C.沿x 轴正方向ab 连线上电场力先做正功再做负功
D.沿x 轴正方向a 点右侧场强先减小再增大
五、电场线与运动轨迹
17.等量异种点电荷固定在光滑绝缘水平面上的A、B 两点,O 点为A、B 连线的中点。一质量为m、电荷
量为q 的带电粒以大小为v0的初速度进入该水平面,仅受电场力作用,其运动轨迹与AB 连线的交点为
M,且与AB 连线的中垂线相切于N 点。已知M 点的电势为
,电场强度为EM,N 点的电势为
,电场
强度为EN,粒子在N 点的速度大小为v,取无穷远处电势为零,则下列说法正确的是( )
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A.该粒子带负电
B.
>
、EN>EM
C.P 点的电势为
D.粒子从N 点运动到无穷远处的速度大小一定等于v
18.真空中某静电场,电场线的分布如图所示,如图中P、Q 两点关于点电荷q1水平对称。P、Q 两点电场
强度的大小分别为EP、EQ,电势分别为φP、φQ。一个带电粒子沿虚线轨迹从M 移动至N。以下选项正确的
是( )
A.φP<φQ
B.EQ>EP
C.此带电粒子带负电,它的电势能先变大后变小
D.此带电粒子带正电,它的电势能先变大后变小
19.如图所示,实线是带电粒子在电场力作用下的运动轨迹,ACB 为轨迹上的三点,虚线可能是电场线,
也可能是等差等势线,F 方向垂直于虚线.则
A.粒子一定从A 向B 运动
B.粒子经过C 点的受力方向不可能沿F 的方向
C.A 点电势高于B 点电势
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D.粒子在A 点的加速度一定小于在B 点的加速度
20.如图所示,实线为两个点电荷
、
产生的电场的电场线,虚直线cd 为
、
连线的垂直平分线,
O 为垂足,c、d 两点在垂直平分线上且关于
、
连线对称。一电子只在电场力的作用下从a 点沿虚曲线
途经O 点运动到b 点。下列说法正确的是( )
A.
的电荷量小于
的电荷量
B.c、d 两点的电势相同,场强相同
C.电子过O 点时的加速度大于过a 点时的加速度
D.电子在O 点时的电势能小于在a 点时的电势能
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