2020版高考物理專題1.4電場(chǎng)線（電磁部分）（含解析）.docx

專題1.4 電場(chǎng)線一選擇題1（2019江蘇泰州12月聯(lián)考）如圖所示，四幅有關(guān)電場(chǎng)說法正確的是（ ）A圖甲為等量同種點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)線B圖乙離點(diǎn)電荷距離相等的 a、b 兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)相同C圖丙中在 c 點(diǎn)靜止釋放一正電荷，可以沿著電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到 d 點(diǎn)D圖丁中某一電荷放在 e 點(diǎn)與放到 f 點(diǎn)，它們的電勢(shì)能相同【參考答案】D【名師解析】由圖可知，甲為等量異種電荷形成的電場(chǎng)線，故A錯(cuò)誤；乙為正的點(diǎn)電荷所形成的電場(chǎng)線分布，離點(diǎn)電荷距離相等的 a、b 兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小相同，場(chǎng)強(qiáng)方向不同，故B錯(cuò)誤；只有電場(chǎng)線為直線時(shí)，粒子才有可能沿著電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)。曲線電場(chǎng)線中，粒子不會(huì)沿著電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；圖丁中 e 點(diǎn)與 f 點(diǎn)電勢(shì)相同，它們的電勢(shì)能相同，故D正確。2（2019高考仿真沖刺卷）如圖所示為點(diǎn)電荷A,B形成的電場(chǎng),下列說法正確的是()A.A帶正電,B帶負(fù)電 B.A的電荷量大于B的電荷量C.A的左側(cè)某點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度可能為零 D.AB連線上從A到B電勢(shì)降低【參考答案】.C【名師解析】根據(jù)電場(chǎng)線從正電荷出發(fā)到負(fù)電荷終止,可知A,B是異種電荷,但不能確定A,B哪個(gè)帶正電,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;電場(chǎng)線密集程度反映電場(chǎng)強(qiáng)弱,B附近電場(chǎng)線較密,電場(chǎng)強(qiáng)度較大,由點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度的表達(dá)式E=k可知B帶電荷量較多,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;電場(chǎng)中任意一點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度是A,B產(chǎn)生電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量和,由點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度的公式E=k可知,A的左側(cè)位置距B遠(yuǎn),而B帶電荷量大,所以A,B產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小可能相同,又因?yàn)锳,B是異種電荷,A的左側(cè)位置兩電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度方向相反,因此A的左側(cè)某點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度可能為零,選項(xiàng)C正確;沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低,由于不能確定電場(chǎng)線方向,所以不能確定A,B電勢(shì)的高低,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.【易錯(cuò)警示】解答此題常見錯(cuò)誤主要有：一是不能根據(jù)電場(chǎng)線分布得出哪個(gè)點(diǎn)電荷帶電荷量較大，二是沒有認(rèn)真審題審圖組成錯(cuò)選。3.（2019浙江模擬）將一空心導(dǎo)體放入勻強(qiáng)電場(chǎng)中穩(wěn)定后，電場(chǎng)線分布如圖所示。A、D為電場(chǎng)中兩點(diǎn)，B、C為導(dǎo)體表面兩點(diǎn)。則下列說法中正確的是A. 同一帶電粒子在A點(diǎn)受到的電場(chǎng)力大于在C點(diǎn)受到的電場(chǎng)力B. 同一帶電粒子在A點(diǎn)的電勢(shì)能大于在B點(diǎn)的電勢(shì)能C. 一帶電的粒子沿著導(dǎo)體表面從B點(diǎn)移動(dòng)到C點(diǎn)，電場(chǎng)力不做功D. B點(diǎn)的電勢(shì)低于D點(diǎn)的電勢(shì)【參考答案】C【名師解析】由電場(chǎng)線越密的地方，電場(chǎng)強(qiáng)度越大，結(jié)合圖可知A點(diǎn)的電場(chǎng)線比C點(diǎn)的疏，則A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于C點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度，同一帶電粒子在A點(diǎn)受到的電場(chǎng)力小于在C點(diǎn)受到的電場(chǎng)力，故A錯(cuò)誤；沿著電場(chǎng)線，電勢(shì)逐漸降低，則知A點(diǎn)的電勢(shì)比B高，根據(jù)負(fù)電荷在電勢(shì)高處電勢(shì)能小，在電勢(shì)低處電勢(shì)能大，而正電荷在電勢(shì)高處電勢(shì)能大，在電勢(shì)低處電勢(shì)能小，因此無法確定AB兩點(diǎn)的電勢(shì)能大小，故B錯(cuò)誤；處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體是等勢(shì)體，其表面是等勢(shì)面，則帶正電的粒子沿著導(dǎo)體表面從B點(diǎn)移動(dòng)到C點(diǎn)，電場(chǎng)力不做功，故C正確；C點(diǎn)的電勢(shì)高于D點(diǎn)的電勢(shì)，而B點(diǎn)的電勢(shì)與C點(diǎn)的電勢(shì)相等，所以B點(diǎn)的電勢(shì)高于D點(diǎn)的電勢(shì)，故D錯(cuò)誤。【方法歸納】根據(jù)電場(chǎng)線的疏密程度判斷電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，再分析電場(chǎng)力的大小；根據(jù)沿著電場(chǎng)線，電勢(shì)逐漸降低來判斷電勢(shì)的高低；正電荷在電勢(shì)高處電勢(shì)能大，在電勢(shì)低處電勢(shì)能小，負(fù)電荷在電勢(shì)高處電勢(shì)能小，在電勢(shì)低處電勢(shì)能大，分析電場(chǎng)力做功情況。本題的關(guān)鍵是根據(jù)電場(chǎng)線及其與等勢(shì)面的關(guān)系判斷出電勢(shì)高低、場(chǎng)強(qiáng)大小關(guān)系。同時(shí)要知道處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體是等勢(shì)體，其表面是等勢(shì)面。當(dāng)然也可以由電場(chǎng)力做功的正負(fù)來確定電勢(shì)能的增減。4.（2018浙江名校協(xié)作體）靜電場(chǎng)聚焦在電子顯微鏡和示波管中起著重要的作用.圖示為某示波管內(nèi)的聚焦電場(chǎng)，實(shí)線和虛線分別表示電場(chǎng)線和等勢(shì)線，兩電子分別從a、b兩點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)，則（ ）A聚焦電場(chǎng)對(duì)兩電子始終做負(fù)功B電子在a點(diǎn)具有的電勢(shì)能比b點(diǎn)小Ca點(diǎn)處的電勢(shì)比c點(diǎn)處的電勢(shì)低 Db處的電場(chǎng)強(qiáng)度比c處小【參考答案】.C【命題意圖】本題考查電場(chǎng)線、等勢(shì)面、電場(chǎng)力做功、電勢(shì)能和電勢(shì)、電場(chǎng)強(qiáng)度及其相關(guān)的物理知識(shí)，意在考查運(yùn)用相關(guān)知識(shí)分析解決實(shí)際問題的能力?！窘忸}思路】電子所受電場(chǎng)力與電場(chǎng)線方向相反，兩電子分別從a、b兩點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)，所受電場(chǎng)力方向始終與運(yùn)動(dòng)方向夾角小于90，聚焦電場(chǎng)對(duì)兩電子始終做正功，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；a、b兩點(diǎn)處于同一等勢(shì)面上，電子在a點(diǎn)具有的電勢(shì)能與在b點(diǎn)具有的電勢(shì)能相等，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低可知，a點(diǎn)處的電勢(shì)比c點(diǎn)處的電勢(shì)低，選項(xiàng)C正確；根據(jù)電場(chǎng)線的疏密表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小可知，b處的電場(chǎng)強(qiáng)度比c處大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。5(2018四川樂山二調(diào))如圖所示，圖甲實(shí)線為方向未知的三條電場(chǎng)線，a、b兩帶電粒子從電場(chǎng)中的P點(diǎn)由靜止釋放，不考慮兩粒子間的相互作用，僅在電場(chǎng)力作用下，兩粒子做直線運(yùn)動(dòng)，a、b粒子的速度大小隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖乙中實(shí)線所示，虛線為直線，則()Aa一定帶正電，b一定帶負(fù)電 Ba向左運(yùn)動(dòng)，b向右運(yùn)動(dòng)Ca電勢(shì)能減小，b電勢(shì)能增大 Da動(dòng)能減小，b動(dòng)能增大【參考答案】B【名師解析】從vt圖象中可以看出，a粒子加速度逐漸增大，b粒子加速度逐漸減小，因?yàn)榱Ｗ觾H受電場(chǎng)力，可知a粒子所受電場(chǎng)力逐漸增大，b粒子所受電場(chǎng)力逐漸減小，所以a向左運(yùn)動(dòng)，b向右運(yùn)動(dòng)，B正確由于不知電場(chǎng)的方向，所以無法判斷a、b的電性，故A錯(cuò)誤帶電粒子在沿電場(chǎng)力的方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)力做正功，所以a、b的電勢(shì)能均減小，動(dòng)能均增加，故選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤6.（2017上海虹口期末）三個(gè)點(diǎn)電荷附近的電場(chǎng)線分布如圖所示，c是電量相等的兩個(gè)負(fù)電荷連線的中點(diǎn)，d點(diǎn)在正電荷的正上方，c、d到正電荷的距離相等，則（ ）Ac點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零 Bb、d兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度不同Ca點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的電勢(shì)高 Dc點(diǎn)的電勢(shì)與d點(diǎn)的電勢(shì)相等【參考答案】B【名師解析】：根據(jù)對(duì)稱性和電場(chǎng)疊加原理可知，c點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度不為零，選項(xiàng)A錯(cuò)誤。根據(jù)電場(chǎng)線的疏密表示場(chǎng)強(qiáng)的大小可知，b、d兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度不同，選項(xiàng)B正確。根據(jù)順著電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低可知，a點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的電勢(shì)低，c點(diǎn)的電勢(shì)與d點(diǎn)的電勢(shì)不相等，選項(xiàng)CD錯(cuò)誤。7.如圖所示，實(shí)線是一簇未標(biāo)明方向的由點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)線，若帶電粒子q(|Q|q|)由a運(yùn)動(dòng)到b，電場(chǎng)力做正功。已知在a、b兩點(diǎn)粒子所受電場(chǎng)力分別為Fa、Fb，則下列判斷正確的是()A.若Q為正電荷，則q帶正電，F(xiàn)aFb B.若Q為正電荷，則q帶正電，F(xiàn)aFb D.若Q為負(fù)電荷，則q帶正電，F(xiàn)aEOD.把另一自由電荷從M點(diǎn)靜止釋放，將沿MON做往復(fù)運(yùn)動(dòng)【參考答案】B【名師解析】O、M、N三點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同，但大小不同，O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最大，EMENEB B.電勢(shì) AB C.電場(chǎng)線方向由 B 指向 A D.若 Q 為負(fù)電荷,則 Q 在 B 點(diǎn)右側(cè)【參考答案】.C【名師解析】由于電子以某一速度沿電場(chǎng)線由 A 運(yùn)動(dòng)到 B 的過程中，動(dòng)能增加，故電子所受的電場(chǎng)力方向與速度方向一致,由A指向B（即水平向右）,電子帶負(fù)電所受電場(chǎng)力與場(chǎng)強(qiáng)方向相反，故場(chǎng)強(qiáng)方向由 B 指向A即電場(chǎng)線方向由 B 指向 A。根據(jù)沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低可知， AEB，若點(diǎn)電荷為正電荷則有 EAEB，選項(xiàng)A、D均錯(cuò)誤。 14(2016江蘇連云港高三統(tǒng)考)兩點(diǎn)電荷形成電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布如圖所示。若圖中A、B兩點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)大小分別為EA、EB，電勢(shì)分別為A、B，則()AEAEB CAB DAEB，A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；畫出過B點(diǎn)的等勢(shì)線與A所在的電場(chǎng)線交于C點(diǎn)，則有A點(diǎn)的電勢(shì)高于C點(diǎn)的電勢(shì)，所以A點(diǎn)的電勢(shì)高于B點(diǎn)的電勢(shì)，即AB。C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤。15.(黑龍江省大慶市第一中學(xué)2016屆高三第三次模擬考試?yán)砜凭C合試題)陰極射線示波管的聚焦電場(chǎng)是由電極A1、A2形成，實(shí)線為電場(chǎng)線，虛線為等勢(shì)線，Z軸為該電場(chǎng)的中心軸線，P、Q、R為一個(gè)從左側(cè)進(jìn)入聚焦電場(chǎng)的電子運(yùn)動(dòng)軌跡上的三點(diǎn)，則（ ） A電極A1的電勢(shì)低于電極A2的電勢(shì) B電場(chǎng)中Q點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于R點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度 C電子在P點(diǎn)處的動(dòng)能大于在Q點(diǎn)處的動(dòng)能 D電子從P至R的運(yùn)動(dòng)過程中，電場(chǎng)力對(duì)它一直做正功 【參考答案】AD【名師解析】沿電場(chǎng)線電勢(shì)降低，因此電極A1的電勢(shì)低于電極A2，故A正確；電子從P至R的運(yùn)動(dòng)過程中，是由低電勢(shì)向高電勢(shì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)力做正功，動(dòng)能增加，電勢(shì)能減小，故C錯(cuò)誤，D正確；據(jù)電場(chǎng)線的疏密程度可知，因此Q點(diǎn)電場(chǎng)線比R點(diǎn)電場(chǎng)線密，故Q點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于R點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度故B正確；故選AD.考點(diǎn)：電場(chǎng)強(qiáng)度；電場(chǎng)線；電勢(shì)及電勢(shì)能【名師點(diǎn)睛】要能正確根據(jù)電場(chǎng)線、等勢(shì)線的分布情況，判斷電勢(shì)、電勢(shì)能、電場(chǎng)強(qiáng)度、電場(chǎng)力做功等物理量變化情況；沿電場(chǎng)線電勢(shì)降低，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小與電場(chǎng)線的疏密有關(guān)；電場(chǎng)力做正功電勢(shì)能減小，動(dòng)能增加.16.(2016浙江金華二模)在空間O點(diǎn)固定帶正電的點(diǎn)電荷Q，其電場(chǎng)的電場(chǎng)線如圖所示，在其電場(chǎng)中的A點(diǎn)有一個(gè)帶電粒子q(重力不計(jì))。若給帶電粒子一個(gè)垂直于OA方向的初速度v0，在只受電場(chǎng)力的作用下，以下說法中正確的是()A.若q為負(fù)電荷，則q一定做圓周運(yùn)動(dòng)B.若q為負(fù)電荷，則q可能做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)C.若q為正電荷，則q的電勢(shì)能可能增大D.若q為正電荷，則q一定做遠(yuǎn)離O點(diǎn)的變加速曲線運(yùn)動(dòng)【參考答案】D【名師解析】若q為負(fù)電荷，只有當(dāng)粒子受到的電場(chǎng)力恰好和粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力大小相等時(shí)，粒子才做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，否則粒子就做變速曲線運(yùn)動(dòng)，所以A錯(cuò)誤；當(dāng)粒子做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，粒子受到的電場(chǎng)力的大小要改變，所以粒子做的是變加速曲線運(yùn)動(dòng)，所以B錯(cuò)誤；若q為正電荷，那么粒子一定會(huì)向遠(yuǎn)離電荷Q的方向運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力做正功，則q的電勢(shì)能逐漸減小，所以C錯(cuò)誤；若q為正電荷，那么粒子一定會(huì)遠(yuǎn)離O點(diǎn)，受到的電場(chǎng)力的大小逐漸減小，做變加速曲線運(yùn)動(dòng)，所以D正確。17（2015江蘇物理）兩個(gè)相同的負(fù)電荷和一個(gè)正電荷附近的電場(chǎng)線分布如圖所示，c是兩負(fù)電荷連線的中點(diǎn)，d點(diǎn)在正電荷的正上方，c、d到正電荷的距離相等，則（ ）Aa點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比b點(diǎn)的大 Ba點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的高Cc點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比d點(diǎn)的大 Dc點(diǎn)的電勢(shì)比d點(diǎn)的低【參考答案】 ACD 【名師解析】 根據(jù)電場(chǎng)線的疏密表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，可知a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比b點(diǎn)的大，c點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比d點(diǎn)的大，選項(xiàng)AC正確。根據(jù)沿電場(chǎng)線方向，電勢(shì)逐漸降低可知，a點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的低，c點(diǎn)的電勢(shì)比d點(diǎn)的低，選項(xiàng)B錯(cuò)誤D正確。 18(2016山東濰坊高三月考)如圖所示，一重力不計(jì)的帶電粒子以某一速度進(jìn)入負(fù)點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中，且只在電場(chǎng)力作用下依次通過M、N、P三點(diǎn)，其中N點(diǎn)是軌跡上距離負(fù)點(diǎn)電荷最近的點(diǎn)。若粒子在M點(diǎn)和P點(diǎn)的速率相等，則()A粒子一定帶正電且做勻速圓周運(yùn)動(dòng) BUMNUNPC粒子在N點(diǎn)時(shí)的加速度最大、電勢(shì)能最小 D粒子在M、P兩點(diǎn)時(shí)的加速度相同【參考答案】BC【名師解析】由物體做曲線運(yùn)動(dòng)條件(合外力指向軌跡凹側(cè))知粒子帶正電，從M到N電場(chǎng)力做正功，從N到P電場(chǎng)力做負(fù)功，即不可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；因粒子在M點(diǎn)和P點(diǎn)的速率相等，由動(dòng)能定理：qUMNmvmv，qUNPmvmv，所以UMNUNP，B正確；電場(chǎng)線在N點(diǎn)最密集，即粒子在N點(diǎn)受到的電場(chǎng)力最大，加速度也最大，從M到P由電場(chǎng)力做功情況可知粒子在N點(diǎn)電勢(shì)能最小，C正確；粒子在M、P兩點(diǎn)的加速度方向不同，D錯(cuò)誤。19.(2016河南洛陽高三月考)如圖所示，實(shí)線是一簇未標(biāo)明方向的電場(chǎng)線，虛線是某一帶電粒子通過該電場(chǎng)區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，a、b是軌跡上的兩點(diǎn)。若帶電粒子在運(yùn)動(dòng)中只受電場(chǎng)力的作用，對(duì)于a，b兩點(diǎn)下列判斷正確的是()A電場(chǎng)中a點(diǎn)的電勢(shì)較高 B帶電粒子在a點(diǎn)的動(dòng)能較大C帶電粒子在a點(diǎn)的加速度較大 D帶電粒子在a點(diǎn)的電勢(shì)能較大【參考答案】BC【名師解析】由圖，粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡向左彎曲，說明粒子在a、b兩點(diǎn)受到的電場(chǎng)力沿電場(chǎng)線向左，由于電場(chǎng)方向不明，故無法判定電勢(shì)高低，A項(xiàng)錯(cuò)誤；無論粒子從a到b還是從b到a，由軌跡彎曲方向與粒子速度方向的關(guān)系分析可知，粒子在a點(diǎn)的速度較大，在b點(diǎn)電勢(shì)能較大，B項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤；由電場(chǎng)線的疏密可知a點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大，電場(chǎng)力大，加速度大，C項(xiàng)正確。20(2016山東棗莊高三模擬)如圖所示，水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一帶電粒子從A點(diǎn)以豎直向上的初速度開始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)最高點(diǎn)B后回到與A在同一水平線上的C點(diǎn)，粒子從A到B過程中克服重力做功2.0 J，電場(chǎng)力做功3.0 J，則()A粒子在A點(diǎn)的電勢(shì)能比在C點(diǎn)多6.0 J B粒子在A點(diǎn)的動(dòng)能比在B點(diǎn)多1.0 JC粒子在A點(diǎn)的機(jī)械能比在C點(diǎn)多12.0 J D粒子在C點(diǎn)的動(dòng)能為14.0