2020届高三全国名校联考12月月考物理电场力的性质试题及答案

2020 届高三全国名校联考 12 月月考物理电场力的性质试题及答案 1、（2020·江西省宜春市奉新县一中高三上学期第四次月考）实线为三条方向未知的电场线，从电场中的M 点以相同的速度飞出 a、b 两个带电粒子，a、b 的运动轨迹如图中的虚线所示（a、b 只受电场力作用），则 （ ） A. a 与 b 带异种电荷 B. a 与 b 带同种电荷 C. a 的速度将增大，b 的速度将减少 D. a 的加速度将增大，b 的加速度将减少 【答案】A 【解析】 AB．由于两电荷所受的电场力的方向相反，故 a、b 两粒子所带的电荷的电性相反，B 错误 A 正确； C．由于出发后对于 b 电场力方向始终和轨迹的切线方向即速度方向成锐角，始终对电荷做正功，而对于 a 电场力先做负功，后做正功，但合力做正功，故两电荷的动能越来越大，故两个电荷的速度都将越来越大，C 错误； D．电场线的疏密代表电场的强弱，由图可知越向左场强越小，则 a 受到的电场力逐渐减小，b 受到的电场 力逐渐增大，根据牛顿第二定律可知，a 的加速度减小，b 的加速度增大，D 错误。 故选 A。 2、（2020·陕西省高三第一次模拟考试）如图所示，虚线 a、b、c 代表电场中的三个等势面，相 邻等势面之间的电势差相等，即 Uab=Ubc，实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨 迹，P、R、Q 是这条轨迹上的三点，R 点在等势面 b 上，据此可知（ ） A. 带电质点在 P 点的加速度比在 Q 点的加速度小B. 带电质点在 P 点的电势能比在 Q 点的小 C. 带电质点在 P 点的动能大于在 Q 点的动能 D. 三个等势面中，c 的电势最高 【答案】D 【解析】 A. 等差等势面 P 处比 Q 处密，则 P 处电场强度大，质点受到 电场力大，加速度大，故 A 错误； D. 根据轨迹弯曲的方向和电场线与等势线垂直可知带电质点所受的电场力方向应向下，所以电场线方向向 上，故 c 的电势最高，故 D 正确. B.带负电质点在电势高处电势能小，可知质点在 P 点的电势能大，故 B 错误. C. 带电质点的总能量守恒，即带电质点在 P 点的动能与电势能之和不变，在 P 点的电势能大，则动能小， 故 C 错误. 3、（2020·内蒙古通辽市科左后旗甘旗卡二中高三上学期 12 月月考）等量异种电荷的电场线如图所示，下 列表述正确的是（ ） A. a 点的电势低于 b 点的电势 B. a 点的场强大于 b 点的场强，方向相同 C. 将一负电荷从 a 点移到 b 点电场力做负功 D. 负电荷在 a 点的电势能大于在 b 点的电势能 【答案】C 【解析】 分析】 的 【沿电场线方向电势降低；电场线的疏密程度表示电场强度大小，电场线的切线方向表示电场强度方向，负 电荷在低电势处电势能大，在高电势处电势能小，据此分析． 沿电场线方向电势降低，故 a 点电势高于 b 点电势，A 错误；电场线的疏密程度表示电场强度大小，电场 线越密，电场强度越大，故 a 点的场强大于 b 点的场强，电场线的切线方向为场强方向，故 ab 两点的电场 强度方向不同，B 错误；负电荷在低电势处电势能大，所以从 a 点（高电势）移动到 b 点（低电势），电势 能增大，电场力做负功，C 正确 D 错误． 3、（2020·陕西省高三第一次模拟考试）如图所示，在竖直平面内有一边长为 L 的正方形区域处 在场强为 E 的匀强电场中，电场方向与正方形一边平行．一质量为 m、带电量为 q 的小球由某一边的中点， 以垂直于该边的水平初速 V0 进入该正方形区域．当小球再次运动到该正方形区域的边缘时，具有的动能可 能为（　　） A. 可能等于零 B. 可能等于 C. 可能等于 mv02+ qEL- mgL D. 可能等于 mv02+ qEL+ mgL 【答案】BCD 【解析】 【分析】 要考虑电场方向的可能性，可能平行于 AB 向左或向右，也可能平行于 AC 向上或向下．分析重力和电场力 做功情况，然后根据动能定理求解． 令正方形的四个顶点分别为 ABCD，如图所示 2 0 1 2 mv 1 2 1 2 1 2 1 2 2 3 1 2若电场方向平行于 AC： ①电场力向上，且大于重力，小球向上偏转，电场力做功为 qEL，重力做功为- mg，根据动能定理得： Ek− mv02＝ qEL− mgL，即 Ek＝ mv02+ qEL− mgL ②电场力向上，且等于重力，小球不偏转，做匀速直线运动，则 Ek= mv02． 若电场方向平行于 AC，电场力向下，小球向下偏转，电场力做功为 qEL，重力做功为 mgL，根据动能 定理得：Ek− mv02＝ qEL+ mgL，即 Ek＝ mv02+ qEL+ mgL． 由上分析可知，电场方向平行于 AC，粒子离开电场时的动能不可能为 0． 若电场方向平行于 AB： 若电场力向右，水平方向和竖直方向上都加速，粒子离开电场时的动能大于 0．若电场力向右，小球从 D 点离开电场时，有 Ek− mv02＝qEL+ mgL 则得 Ek＝ mv02+qEL+ mgL 若电场力向左，水平方向减速，竖直方向上加速，粒子离开电场时的动能也大于 0．故粒子离开电场时的动 能都不可能为 0．故 BCD 正确，A 错误．故选 BCD． 【点睛】解决本题的关键分析电场力可能的方向，判断电场力与重力做功情况，再根据动能定理求解动 能． 4、（2020·内蒙古通辽市科左后旗甘旗卡二中高三上学期 12 月月考）.如图所示,实线为电场线,虚线为等势 线,且 AB=BC,电场中的 A、B、C 三点的场强分别为 EA、EB、EC,电势分别为 ΦA、ΦB、ΦC,AB、BC 间的电 势差分别为 UAB、UBC,则下列关系中正确的有( ) A. ΦA>ΦB>ΦC B. EC>EB>EA C. UAB