(建议用时:40分钟)
一、单项选择题
1.(2019·高考北京卷)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
kQ
解析:选D.由点电荷的场强公式E=2可知,与-Q距离相等的点场强大小相等,离-Q
r越近的点场强越大,故a点场强的大小与b点的相等,b点场强的大小比c点的大,A、B项错误;与-Q距离相等的点,电势相等,离-Q越近的点,电势越低,故a点电势与b点的相等,b点电势比c点的低,C项错误,D项正确.
2.一平行板电容器两极板之间充满云母介质,接在恒压直流电源上.若将云母介质移出,则电容器( )
A.极板上的电荷量变大,极板间电场强度变大 B.极板上的电荷量变小,极板间电场强度变大 C.极板上的电荷量变大,极板间电场强度不变 D.极板上的电荷量变小,极板间电场强度不变
解析:选D.平行板电容器接在电压恒定的直流电源上,电容器两极板之间的电压U不Q
变.若将云母介质移出,电容C减小,由C=可知,电容器所带电荷量Q减小,即电容器
UU
极板上的电荷量减小.由于U不变,d不变,由E=可知,极板间电场强度E不变,选项D
d正确,A、B、C错误.
3.(2019·莱芜二模)如图所示, 真空中电荷量均为Q的两正点电荷固定于一绝缘正方体
框架的两侧面ABB1A1和DCC1D1中心连线所在直线上,且两点电荷关于正方体中心对称,则( )
A.A、B、C、D四个点的电势相同
B.A1、B1、C1、D1四个点的电场强度相同
C.负检验电荷在A点的电势能小于在C1点的电势能
D.正检验电荷从C点移到C1点的过程中,电场力对其做正功
解析:选A.由叠加原理可知,A、B、C、D四个点的电势相同,选项A正确;A1、B1、C1、D1四个点的电场强度大小相同,但方向不同,选项B错误;由对称性可知A点和C1点电势相同,故负检验电荷在A点的电势能等于在C1点的电势能,选项C错误;由对称性可知C点和C1点的电势相同,故正检验电荷从C点移到C1点的过程中,电场力对其做功为零,选项D错误.
4.(2018·高考天津卷)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 解析:选D. 由粒子轨迹弯曲方向及电场线分布情况可知,粒子所受电场力方向沿电场线切线方向,设粒子由M向N运动,则速度方向沿轨迹切线方向,电场力方向与粒子速度方向的夹角为钝角,电场力做负功,电势能增大,动能减小,所以vM>vN,EpM 的高,C项错误. 5.如图所示,P是固定的点电荷,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aa、ab、ac,速度大小分别为va、vb、vc.则( ) A.aa>ab>ac,va>vc>vb B.aa>ab>ac,vb>vc>va C.ab>ac>aa,vb>vc>va D.ab>ac>aa,va>vc>vb q 解析:选D.由点电荷电场强度公式E=k2可知,离场源点电荷P越近,电场强度越大, rQ受到的电场力越大,由牛顿第二定律可知,加速度越大,由此可知,ab>ac>aa,A、B选项错误;由力与运动的关系可知,Q受到的库仑力指向运动轨迹凹的一侧,因此Q与P带同种电荷,Q从c到b的过程中,电场力做负功,动能减少,从b到a的过程中电场力做正功,动能增加,因此Q在b点的速度最小,由于c、b两点的电势差的绝对值小于a、b两点的电势差的绝对值,因此Q从c到b的过程中,动能的减少量小于从b到a的过程中动能的增加量,Q在c点的动能小于在a点的动能,即有va>vc>vb,C选项错误,D选项正确. 6.(2019·高考天津卷)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( ) 1 A.动能增加mv2 B.机械能增加2mv2 23 C.重力势能增加mv2 D.电势能增加2mv2 2 113 解析:选B.小球动能的增加量为ΔEk=m(2v)2-mv2=mv2,A错误;小球在竖直方向 222上的分运动为匀减速直线运动,到N时竖直方向的速度为零,则M、N两点之间的高度差为hv21 =,小球重力势能的增加量为ΔEp=mgh=mv2,C错误;电场力对小球做正功,则小球的2g2