高考物理三年真题专项汇编卷（2018-2020） 考点八 ：电场 Word版含答案

高考物理三年真题专项汇编卷（2018-2020）
考点八 ：电场
（2020北京卷，7）1.真空中某点电荷的等势面示意如图，图中相邻等势面间电势差相等。下列说法正确的是( )
A.该点电荷一定为正电荷 B.P点的场强一定比Q点的场强大
C.P点电势一定比Q点电势低 D.正检验电荷在P点比在Q点的电势能大
（2019北京卷，5）2.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
（2019天津卷，4）3.笔记本电脑机身和显示屏对应部位分别有磁体和霍尔元件。当显示屏开启时磁体远离霍尔元件，电脑正常工作：当显示屏闭合时磁体靠近霍尔元件，屏幕熄灭，电脑进入休眠状态。如图所示，一块宽为a、长为c的矩形半导体霍尔元件，元件内的导电粒子是电荷量为e的自由电子，通入方向向右的电流时，电子的定向移动速度为v。当显示屏闭合时元件处于垂直于上表面、方向向下的匀强磁场中，于是元件的前、后表面间出现电压U，以此控制屏幕的熄灭。则元件的（ ）
A.前表面的电势比后表面的低
B.前、后表面间的电压U与v无关
C.前、后表面间的电压U与c成正比
D.自由电子受到的洛伦兹力大小为
（2018天津卷，3）4.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点的电势分別为、，粒子在M和N时加速度大小分别为、，速 度大小分别为、，电势能分别为、.下列判断 正确的是（ ）
A. B.
C. D.
（2020新高考Ι卷，10）（多选）5.真空中有两个固定的带正电的点电荷，电荷量不相等。一个带负电的试探电荷置于二者连线上的O点时，仅在电场力的作用下恰好保持静止状态。过O点作两正电荷连线的垂线，以O点为圆心的圆与连线和垂线分别交于和，如图所示。以下说法正确的是（ ）
A.a点电势低于O点
B.b点电势低于c点
C.该试探电荷在a点的电势能大于在b点的电势能
D.该试探电荷在c点的电势能小于在d点的电势能
（2020江苏卷，9）（多选）6.如图所示，绝缘轻杆的两端固定带有等量异号电荷的小球（不计重力）.开始时，两小球分别静止在位置.现外加一匀强电场E，在静电力作用下，小球绕轻杆中点O转到水平位置.取O点的电势为0.下列说法正确的有（ ）
A.电场E中A点电势低于B点 B.转动中两小球的电势能始终相等
C.该过程静电力对两小球均做负功 D.该过程两小球的总电势能增加
（2019江苏卷，9）（多选）7.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的点电荷从无穷远处移到C点．下列说法正确的有( )
A.移入之前，C点的电势为
B.从C点移到B点的过程中，所受电场力做的功为0
C.从无穷远处移到C点的过程中，所受电场力做的功为2W
D.在移到C点后的电势能为-4W
（2018江苏卷，5）8.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
（2020浙江卷，6）9.图所示，一质量为m、电荷量为的粒子以速度从连线上的P点水平向右射入大小为E、方向竖直向下的匀强电场中。已知与水平方向成45°角，粒子的重力可以忽略，则粒子到达连线上的某点时（ ）
A.所用时间为 B.速度大小为
C.与P点的距离为 D.速度方向与竖直方向的夹角为30°
（2020浙江卷，8）10.空间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，两点附近电场的等势线分布如图所示，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
（2020全国Ⅱ卷，7）（多选）11.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。为圆环水平直径上的两个点，为竖直直径上的两个点，它们与圆心的距离均相等。则（ ）
A．两点的场强相等 B．两点的电势相等
C．两点的场强相等 D．两点的电势相等
（2020全国Ⅲ卷，8）（多选）12.如图，是锐角三角形最大的内角，电荷量为的点电荷固定在P点。下列说法正确的是（ ）
A.沿边，从M点到N点，电场强度的大小逐渐增大
B.沿边，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
（2019全国Ⅰ卷，2）13.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
（2019全国Ⅱ卷，7）（多选）14.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
（2019全国Ⅲ卷，8）（多选）15.如图，电荷量分别为和的点电荷固定在正方体的两个顶点上，是正方体的另外两个顶点。则( )
A.点和点的电势相等
B.点和点的电场强度大小相等
C.点和点的电场强度方向相同
D.将负电荷从点移到点，电势能增加
（2018全国Ⅰ卷，3）16.如图,三个固定的带电小球和c,相互间的距离分别为。小球c所受库仑力的合力的方向平衡于的连线。设小球所带电荷量的比值的绝对值为k,则(?? )
A. 的电荷同号,
B. 的电荷异号,
C. 的电荷同号,
D. 的电荷异号,
（2018全国Ⅰ卷，8）（多选）17.图中虚线代表匀强电场内间距相等的一组等势面，已知平面b上的电势为。一电子经过a时得动能为，从a到d的过程中克服电场力所做的功为。下列说法正确的是（ ）
A.平面c上的电势为零
B.该电子可能到达不了平面f
C.该电子经过平面d时，其电势能为
D.该电子经过平面b时的速率是经过d时的2倍
（2018全国Ⅱ卷，8）（多选）18.如图,同一平面内的a,b,c,d四点处于匀强电场中,电场方向与此平面平行,M为a,c连线的中点,N为b,d连线的中点。一电荷量为q(q>0)的粒子从a点移动到b点,其电势能减小;若该粒子从c点移动到d点,其电势能减小。下列说法正确的是(?? )
A.此匀强电场的场强方向一定与两点连线平行
B.若该粒子从点移动到点,则电场力做功一定为
C.若之间的距离为,则该电场的场强大小一定为
D.若,则两点之间的电势差一定等于两点之间的电势差
（2018全国Ⅲ卷，8）（多选）19.如图,一平行板电容器连接在直流电源上,电容器的极板水平,两微粒所带电荷量大小相等、符号相反,使它们分别静止于电容器的上、下极板附近,与极板距离相等。现同时释放,它们由静止开始运动,在随后的某时刻经过电容器两极板间下半区域的同一水平面, 间的相互作用和重力可忽略。下列说法正确的是(???)
A.a的质量比b的大 B.在t时刻,a的动能比b的大
C.在t时刻,a和b的电势能相等 D.在t时刻,a和b的动量大小相等
答案以及解析
1.答案：B
解析：ACD项，根据题中条件及图形无法判断该点电荷的正负，则无法判断两点电势关系，也无法判断正检验电荷在两点电势能关系，故ACD项错误。
B项，等差等势面越密的地方电场强度越大，则P点电场强度一定大于Q点，故B项正确。
综上所述，本题正确答案为B。
2.答案：D
解析：由点电荷场强公式确定各点的场强大小，由点电荷的等势线是以点电荷为球心的球面和沿电场线方向电势逐渐降低确定各点的电势的高低。
由点电荷的场强公式可知，a、b两点到场源电荷的距离相等，所以a、b两点的电场强度大小相等，故A错误；由于c点到场源电荷的距离比b点的大，所以b点的场强大小比c点的大，故B错误；由于点电荷的等势线是以点电荷为球心的球面，所以a点与b点电势相等，负电荷的电场线是从无穷远处指向负点电荷，根据沿电场线方向电势逐渐降低，所以b点电势比c点低，故D正确。
3.答案：D
解析：由图知电流从左向右流动，因此电子的运动方向为从右向左，根据左手定则可知电子偏转到后面表，因此前表面的电势比后表面的高，故A错误，电子在运动过程中洛伦兹力和电场力平衡，有，故，故D正确，由则电压，故前后表面的电压与速度有关，与a成正比，故BC错误。
4.答案：D
解析：N点的电场线比M点的密，故N点的场强大于M点的场强，粒子在N点的加速度大于在M点的加速度，即，做曲线运动的粒子受到的合外力指向曲线的凹侧，粒子受到的电场力指向曲线的右下方，因为粒子带负电，场强方向沿左上方，，若粒子由N点运动到M点，电场力做正功，粒子的电势能减小，动能增大，，选项D正确
5.答案：BD
解析：由题意可知O点场强为零，所以两点间场强方向是由a指向O的，所以，A项错误；同理，，O点与b点间的电场强度有竖直向上的分量，所以，则，B项正确；同理，，又带负电的试探电荷在电势高处电势能较小，所以C项错误，D项正确。
6.答案：AB
解析：沿电场线方向电势降低，则B点的电势比A点的电势高，A正确；由对称性可知，两小球所处位置的电势的绝对值始终相等，则由可知两小球的电势能始终相等，B正确；该过程中，带正电荷的小球所受的电场力方向向右，带负电荷的小球所受的电场力方向向左，则电场力对两小球均做正功，C错误；电场力做正功，电势能减少，所以该过程中两小球的总电势能减少，D错误。
7.答案：ABD
解析：由题意可知，C点的电势为，故A正确；由于B、C两点到A点()的距离相等，所以B、C两点的电势相等，所以从C点移到B点的过程中，电场力做功为0，故B正确；由于B、C两点的电势相等，所以当在B点固定后，C点的电势为,所以 从无穷远移到C点过程中，电场力做功为：故C错误；
由于C点的电势为，所以电势能为，故D正确。
8.答案：D
解析：由于水平金属板分别与电源两极相连，两极板之间的电势差不变，将B板右端向下移动一小段距离，极板之间的电场强度将减小，油滴所受电场力减小，且电场力方向斜向右上方，则油滴所受的合外力斜向右下方，所以该油滴向右下方运动，选项D正确。
9.答案：C
解析：粒子从P点垂直电场方向出发到达连线上某点时，沿水平方向和竖直方向的位移大小相等，即，解得，A项错误；在该点，粒子沿电场方向的速度，所以合速度大小为，B项错误；该点到P点的距离，C项正确；由平行四边形定则可知，在该点速度方向与竖直方向夹角的正切值，则，D项错误。
10.答案：D
解析：由等势线分布图可以确定该图为两等量异种点电荷电场的等势线分布图，两点电荷连线垂直平分线上处处电势为零，A项错；电场线与等势线垂直，故两点的电场强度方向不同，B项错；Q点处为正电荷，故垂直平分线左侧电势均大于零，右侧电势均小于零，所以b点电势高于d点电势，C项错；又负电荷在电势高处电势能小，所以负电荷从a点移到c点时电势能增加，D项对。
11.答案：ABC
解析：沿竖直方向将圆环分割成无穷个小段，关于水平直径对称的两小段构成等量异种点电荷模型，在等量异种点电荷的垂直平分线上各点场强方向由正点电荷指向负点电荷，根据对称性可知两点的场强相等，A项正确；取无穷远处电势为零，在等量异种点电荷的垂直平分线上各点电势均为零，故两点的电势相等，B项正确；沿水平方向将圆环分割成无穷个小段，关于竖直直径对称的两小段构成等量同种点电荷模型，在等量同种点电荷的垂直平分线上各点场强方向垂直于连线，根据对称性可知两点的场强相等，C项正确；在等量异种点电荷模型中，距离正点电荷近的点电势高，故，D项错误。
12.答案：BC
解析：如图所示，找出Q点，使Q点与P点的距离等于M点与P点的距离，L点为上到P点距离最短的点，根据三角形边角关系、点电荷的电场强度公式和正点电荷形成电场中的电势特点可知，沿着边，从M点到N点，到P点的距离r先减小后增大，电场强度先增大后减小，电势也先增大后减小，选项B正确，A错误；根据电势能与电势的关系可知，正电荷在M点的电势能比在N点的电势能大，故将正电荷从M点移动到N点，电场力所做的总功为正，选项C正确，D错误。
13.答案：D
解析：AB、受力分析可知，P和Q两小球，不能带同种电荷，AB错误；CD、若P球带负电，Q球带正电，如下图所示，恰能满足题意，则C错误D正确，故本题选D。
14.答案：AC
解析：A．若电场中由同种电荷形成即由A点释放负电荷，则先加速后减速，故A正确；
B．若电场线为曲线，粒子轨迹不与电场线重合，故B错误。
C．由于N点速度大于等于零，故N点动能大于等于M点动能，由能量守恒可知，N点电势能小于等于M点电势能，故C正确
D．粒子可能做曲线运动，故D错误；
15.答案：BC
解析：由几何关系，
可知b的电势大于a的电势,故A错误,把负电荷从a移到b,电势能减少,故D错误;由对称性和电场的叠加原理，可得出a、b的合电场强度大小、方向都相同，故B、C正确。
16.答案：D
解析：对小球c所受库仑力分析,画出a对c的库仑力和b对c的库仑力,a对c的库仑力为排斥力, 的电荷同号,b对c的库仑力为吸引力, 电荷为异号,所以的电荷为异号。设与的夹角为θ,利用平行四边形定则和几何关系、库仑定律可得, ,,电荷量的比值,联立解得: ,选项D正确。
17.答案：AB
解析：A项，电子从a到d的过程克服电场力做功为，所以电场方向为水平向右，每个相邻等势面的电势差为，随着电场线的方向电势逐渐降低，所以平面c电势为零，故A项正确；
B项，由于电子不一定垂直等势面进入，可能做曲线运动，所以可能到达不了f平面，故B项正确；
C项，整个过程中能量守恒，可得电子经过平面时的电势能分别为、、、，动能分别为、、、，故C项错误；
D项，由于电子经过平面时的动能分别为和，所以该电子经过b平面时的速率是经过d时的倍，故D项错误；综上所述，本题正确答案为AB。
18.答案：BD
解析：A.选项根据题意无法判断,故A向错误
B.由于电场为匀强磁场,M为a,c连接的中点,N为b,d连接的中点,所以,
若该粒子从M点移动到N点,则电场力做功一定为故B正确
C.因为不知道匀强电场方向,所以场强大小不一定是,故C错误
D.若,说明,,
解得: 故D正确
故选BD
19.答案：BD
解析：两微粒只受电场力作用且两电场力大小相等，由,知微粒a的加速度大，由,知微粒a的质量小，A错误。由动能定理得，位移x大的动能大,B正确。在同一等势面上, 两微粒电荷量虽相等，但电性相反，故在t时刻, 的电势能不相等,C错误。由动量定理得，在t时刻, 的动量大小相等，D正确。