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经典特训题组1.(多选)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点是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点的低答案ACD解析由图知，a点处的电场线比b点处的电场线密集，所以A正确；过a点画等势线，与b点所在电场线的交点在b点沿电场线的方向上，所以b点的电势高于a点的电势，故B错误；两个负电荷在c处的合场强为0，在d处的合场强为E1，竖直向下，正电荷在c、d处的场强大小均为E2，方向相反，由场的叠加知Ec＝E2，Ed＝E2－E1，C正确；一个正试探电荷从d移到c正电荷对其不做功，两个负电荷对其做正功，电势能减小，可得d点电势高于c点电势，故D正确。2．如图甲所示，在x轴上有一个点电荷Q(图中未画出)，O、A、B为轴上三点。放在A、B两点的检验电荷受到的电场力与其所带电荷量的关系如图乙所示。以x轴的正方向为电场力的正方向，则()A．点电荷Q一定为正电荷B．点电荷Q在AB之间C．A点的电场强度大小为5×103N/CD．A点的电势比B点的电势高答案B解析由图乙，正的检验电荷放在A点和负的检验电荷放在B点所受电场力的方向都沿x轴正方向，说明点电荷Q为负电荷并且在AB之间，A错误，B正确；由图象斜率，得出A点的场强大小为2×103N/C，C错误；B点的场强大小为5×102N/C，说明A点距离Q较近，故A点的电势比B点低，D错误。3.(多选)如图，平行板电容器的两个极板与水平面成一角度，两极板与一直流电源相连。若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子()A．所受重力与电场力平衡B．电势能逐渐增加C．动能逐渐增加D．做匀变速直线运动答案BD解析带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子所受电场力的竖直分力与重力平衡，电场力的水平分力做负功，电势能逐渐增加，动能逐渐减小，做匀变速直线运动，A、C错误，B、D正确。4．如图所示，水平金属板A、B分别与电源两极相连，带电油滴处于静止状态。现将B板右端向下移动一小段距离，两金属板表面仍均为等势面，则该油滴()A．仍然保持静止B．竖直向下运动C．向左下方运动D．向右下方运动答案D解析两极板平行时带电油滴处于平衡状态，则重力等于电场力，当下极板右端向下移动一小段距离时，板间距离增大场强减小，电场力小于重力；由于电场线垂直于金属板表面，电荷处的电场线如图所示，所以重力与电场力的合力偏向右下方，油滴向右下方运动，D正确。5.如图所示，三块平行放置的带电金属薄板A、B、C中央各有一小孔，小孔分别位于O、M、P点。由O点静止释放的电子恰好能运动到P点。现将C板向右平移到P′点，则由O点静止释放的电子()A．运动到P点返回B．运动到P和P′点之间返回C．运动到P′点返回D．穿过P′点答案A解析设AB、BC间的电场强度分别为E1、E2，间距分别为d1和d2，电子由O点运动到P点的过程中，据动能定理得，eE1d1－eE2d2＝0①当C板向右平移后，BC板间的电场强度E2′＝U′d2′＝QC′d2′＝QεrS4πkd2′·d2′＝4πkQεrS，BC板间的电场强度与板间距无关，大小不变，第二次释放后，设电子在BC间移动的距离为x，则eE1d1－eE2x＝0－0②比较①②两式知，x＝d2，即电子运动到P点时返回，A正确。6．(多选)如图，一带负电荷的油滴在匀强电场中运动，其轨迹在竖直面(纸面)内，且相对于过轨迹最低点P的竖直线对称。忽略空气阻力。由此可知()A．Q点的电势比P点高B．油滴在Q点的动能比它在P点的大C．油滴在Q点的电势能比它在P点的大D．油滴在Q点的加速度大小比它在P点的小答案AB解析由于匀强电场中的电场力和重力都是恒力，所以合外力为恒力，加速度恒定不变，所以D错误；由于油滴轨迹相对于过P的竖直线对称且合外力总是指向轨迹弯曲内侧，所以油滴所受合外力沿竖直方向向上，电场力方向竖直向上，当油滴从P点运动到Q点时，电场力做正功，电势能减小，C错误；油滴带负电，若从P到Q，油滴的电势能减小，电势增加，所以Q点电势高于P点电势，A正确；在油滴从P点运动到Q点的过程中，合外力做正功，动能增加，所以在Q点的动能大于P点，B正确。7．为了减少污染，工业废气需用静电除尘器除尘，某除尘装置如图所示，其收尘极为金属圆筒，电晕极位于圆筒中心。当两极接上高压电源时，电晕极附近会形成很强的电场使空气电离，废气中的尘埃吸附离子后在电场力的作用下向收尘极运动并沉积，以达到除尘目的。假设尘埃向收尘极运动过程中所带电量不变，下列判断正确的是()A．金属圆筒内存在匀强电场B．金属圆筒内越靠近收尘极电势越低C．带电尘埃向收尘极运动过程中电势能越来越大D．带电尘埃向收尘极运动过程中受到的电场力越来越小答案D解析由于筒壁接的是正极，圆筒中心接的是负极，所以电场线由筒壁指向圆筒中心，因此金属圆筒内存在的不是匀强电场，A错误；金属圆筒内越靠近收尘极即越靠近正极，其电势越高，故B错误；带电尘埃向收尘极运动过程中，电场力做正功，电势能减小，故C错误；由于金属圆筒内的电场越靠近收尘极，电场线越稀疏，电场强度越小，因此带电尘埃向收尘极运动过程中受到的电场力越来越小，D正确。8.(多选)在一静止点电荷的电场中，任一点的电势φ与该点到点电荷的距离r的关系如图所示。电场中四个点a、b、c和d的电场强度大小分别为Ea、Eb、Ec和Ed。点a到点电荷的距离ra与点a的电势φa已在图中用坐标(ra，φa)标出，其余类推。现将一带正电的试探电荷由a点依次经b、c点移动到d点，在相邻两点间移动的过程中，电场力所做的功分别为Wab、Wbc和Wcd。下列选项正确的是()A．Ea∶Eb＝4∶1B．Ec∶Ed＝2∶1C．Wab∶Wbc＝3∶1D．Wbc∶Wcd＝1∶3答案AC解析由题图知，a、b、c、d四个点距点电荷的距离依次增大，且rb＝2ra，由E＝kQr2知，Ea∶Eb＝4∶1，A正确；rd＝2rc，由E＝kQr2知，Ec∶Ed＝4∶1，B错误；在移动试探电荷的过程中，电场力做的功与电势能的变化量大小相等，则Wab∶Wbc＝q(φa－φb)∶q(φb－φc)＝3∶1，C正确；Wbc∶Wcd＝q(φb－φc)∶q(φc－φd)＝1∶1，D错误。9．(多选)如图所示，矩形虚线框的真空区域内存在着沿纸面方向的匀强电场(具体方向未画出)，一粒子从bc边上的M点以速度v0垂直于bc边射入电场，从cd边上的Q点飞出电场，不计粒子重力。下列说法正确的是()A．粒子到Q点时的速度大小可能小于v0B．粒子到Q点时的速度大小可能等于v0C．粒子到Q点时的速度方向可能与cd边平行D．粒子到Q点时的速度方向可能与cd边垂直答案ABD解析由于电场强度方向未知，将电场强度沿bc、cd方向正交分解，粒子从M点到Q点的运动可分解为沿bc方向初速度为零的匀加速直线运动和沿cd方向初速度为v0的匀变速直线运动，由于粒子沿cd线方向的电场力方向不确定，故粒子沿cd方向加速、匀速、减速均有可能，根据运动的合成与分解原理可知粒子到Q点时的速度大小大于、等于、小于v0均有可能，速度方向可能垂直于cd边，但不可能平行于cd边，故A、B、D正确，C错误。真题调研题组1．(2019·全国卷Ⅰ)如图，空间存在一方向水平向右的匀强电场，两个带电小球P和Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下，两细绳都恰好与天花板垂直，则()A．P和Q都带正电荷B．P和Q都带负电荷C．P带正电荷，Q带负电荷D．P带负电荷，Q带正电荷答案D解析细绳竖直，把P、Q看作整体，在水平方向所受合力为零，对外不显电性，带异种电荷，A、B错误；P、Q带不同性质的电荷，有两种情况：P带正电，Q带负电，或P带负电，Q带正电，两种情况的受力分别如图所示，由图知，P带负电，Q带正电时符合题意，C错误，D正确。2．(2019·全国卷Ⅱ)(多选)静电场中，一带电粒子仅在电场力的作用下自M点由静止开始运动，N为粒子运动轨迹上的另外一点，则()A．运动过程中，粒子的速度大小可能先增大后减小B．在M、N两点间，粒子的轨迹一定与某条电场线重合C．粒子在M点的电势能不低于其在N点的电势能D．粒子在N点所受电场力的方向一定与粒子轨迹在该点的切线平行答案AC解析如图所示，在两正电荷形成的电场中，一带正电的粒子在两电荷的连线上运动时，粒子有可能经过先加速再减速的过程，A正确；已知带电粒子只受电场力，粒子运动轨迹与电场线重合须具备初速度与电场线平行或为0、电场线为直线两个条件，B错误；带电粒子仅受电场力在电场中运动时，其动能与电势能的总量不变，EkM＝0，而EkN≥0，故EpM≥EpN，C正确；粒子运动轨迹的切线方向为速度方向，由于粒子运动轨迹不一定是直线，故粒子在N点所受电场力的方向与粒子轨迹在该点的切线方向不一定平行，D错误。3．(2019·全国卷Ⅲ)(多选)如图，电荷量分别为q和－q(q0)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，电势能增加答案BC解析b点距q近，a点距－q近，则b点的电势高于a点的电势，A错误。如图所示，a、b两点的电场强度可视为E3与E4、E1与E2的合场强。其中E1∥E3，E2∥E4，且知E1＝E3，E2＝E4，故合场强Ea与Eb大小相等、方向相同，B、C正确。由于φaφb，将负电荷从低电势处移至高电势处的过程中，电场力做正功，电势能减少，D错误。4．(2019·江苏高考)(多选)如图所示，ABC为等边三角形，电荷量为＋q的点电荷固定在A点。先将一电荷量也为＋q的点电荷Q1从无穷远处(电势为0)移到C点，此过程中，电场力做功为－W。再将Q1从C点沿CB移到B点并固定。最后将一电荷量为－2q的点电荷Q2从无穷远处移到C点。下列说法正确的有()A．Q1移入之前，C点的电势为WqB．Q1从C点移到B点的过程中，所受电场力做的功为0C．Q2从无穷远处移到C点的过程中，所受电场力做的功为2WD．Q2在移到C点后的电势能为－4W答案ABD解析根据电场力做功与电势能变化的关系知Q1在C点的电势能Ep＝W，根据电势的定义式知C点电势φ＝Epq＝Wq，A正确；在A点的点电荷产生的电场中，B、C两点处在同一等势面上，Q1从C点移到B点的过程中，电场力做功为0，B正确；将Q1移到B点固定后，再将Q2从无穷远处移到C点，两固定点电荷对Q2的库仑力做的功均为2W，则电场力对Q2做的总功为4W，C错误；因为无穷远处电势为0，则Q2移到C点后的电势能为－4W，D正确。5．(2019·天津高考)如图所示，在水平向右的匀强电场中，质量为m的带电小球，以初速度v从M点竖直向上运动，通过N点时，速度大小为2v，方向与电场方向相反，则小球从M运动到N的过程()A．动能增加12mv2B．机械能增加2mv2C．重力势能增加32mv2D．电势能增加2mv2答案B解析动能变化量ΔEk＝12m(2v)2－12mv2＝32mv2，A错误；小球从M运动到N的过程中，只有重力和电场力做功，机械能的增加量等于电势能的减少量，带电小球在水平方向做向左的匀加速直线运动，由运动学公式得(2v)2－0＝2qEmx，则电势能减少量ΔEp电＝W电＝qEx＝2mv2，故B正确，D错误；小球在竖直方向做匀减速到零的运动，速度减小到零，由－v2＝－2gh，得重力势能增加量ΔEp重＝mgh＝12mv2，C错误。6.(2018·天津高考)如图所示，实线表示某电场的电场线(方向未标出)，虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹，设M点和N点的电势分别为φM、φN，粒子在M和N时加速度大小分别为aM、aN，速度大小分别为vM、vN，电势能分别为EpM、EpN。下列判断正确的是()A．vM＜vN，aM＜aNB．vM＜vN，φM＜φNC．φM＜φN，EpM＜EpND．aM＜aN，EpM＜EpN