6、，U表示兩極板間的電壓，Ep表示電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能。若保持極板B不動(dòng)，將極板A稍向上平移，則下列說(shuō)法正確的是( )
A．E變小 B．U變大
C．Ep不變 D．電荷仍保持靜止
BCD [由C＝可知，當(dāng)極板A稍向上平移時(shí)，d增大，C變小，但因二極管的存在，電容器不能放電，故電容器上的電荷量Q不變，由Q＝CU可知，U變大，又E＝，聯(lián)立各式可知E＝，則板間電場(chǎng)強(qiáng)度不變，電荷仍靜止，且φP不變，故Ep＝φPq也不變。A錯(cuò)誤，B、C、D正確。]
易錯(cuò)點(diǎn)評(píng)：(1)解題時(shí)易忽略當(dāng)有電容器的回路接有二極管時(shí)，因二極管的單向?qū)щ娦?，將使電容器的充電或放電受到限制?(2)下極板接地后不會(huì)判斷
7、P點(diǎn)的電勢(shì)和電勢(shì)能。
6.(原創(chuàng)題)(多選)某帶電金屬棒所帶電荷均勻分布，其周圍的電場(chǎng)線分布如圖所示，在金屬棒的中垂線上的兩條電場(chǎng)線上有A、B兩點(diǎn)，電場(chǎng)中另有一點(diǎn)C。已知A點(diǎn)到金屬棒的距離大于B點(diǎn)到金屬棒的距離，C點(diǎn)到金屬棒的距離大于A點(diǎn)到金屬棒的距離，則( )
A．A點(diǎn)的電勢(shì)低于B點(diǎn)的電勢(shì)
B．B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度
C．將正電荷沿AC方向從A點(diǎn)移動(dòng)到C點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功
D．負(fù)電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能小于其在B點(diǎn)的電勢(shì)能
AC [由圖，結(jié)合電場(chǎng)線的特點(diǎn)可知，該題中金屬棒兩側(cè)的電場(chǎng)是對(duì)稱的，設(shè)AB連線與金屬棒交點(diǎn)為O，由于OA＞OB，所以O(shè)A之間的電勢(shì)差大于OB之間的電勢(shì)
8、差，根據(jù)沿電場(chǎng)線的方向電勢(shì)降低可知，A點(diǎn)的電勢(shì)低于B點(diǎn)的電勢(shì)，故A正確；根據(jù)電場(chǎng)線的疏密表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱可知，B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大，故B錯(cuò)誤；沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，A點(diǎn)電勢(shì)比C點(diǎn)高，則將正電荷沿AC方向從A點(diǎn)移動(dòng)到C點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，故C正確；負(fù)電荷在電勢(shì)高的位置的電勢(shì)能小，所以負(fù)電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能大于其在B點(diǎn)的電勢(shì)能，故D錯(cuò)誤；故選AC。]
7．(多選)(2019·考試大綱調(diào)研卷)如圖所示，帶電小球a用絕緣細(xì)線豎直懸掛，在帶電小球a下方的絕緣桌面上固定著兩個(gè)帶電小球b、c，三個(gè)小球均可看成點(diǎn)電荷。當(dāng)小球a處于平衡狀態(tài)時(shí)，它距桌面O點(diǎn)的距離為7.5 cm，距小球b、c的距離均為15
9、cm，且三個(gè)電荷在同一豎直平面上。已知小球a的電荷量為－3.00×10－8 C ，小球b、c的電荷量均為＋3.00×10－4 C，OM之間的距離等于ON之間距離，下列說(shuō)法正確的是( )
A．O處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為4.8 N/C
B．小球a 與b之間作用力大小為9.6 N
C．若小球a沿豎直方向向上運(yùn)動(dòng)，則它的電勢(shì)能將減小
D．若小球b、c分別移到M、N兩點(diǎn)，則細(xì)線的拉力將減小
D [由題知，電荷b、c在O點(diǎn)形成的合場(chǎng)強(qiáng)為0，故O處的合場(chǎng)強(qiáng)為電荷a在O處的場(chǎng)強(qiáng)，大小為E＝＝4.8×104 N/C，A錯(cuò)誤；電荷a、b間的庫(kù)侖力大小為F＝＝3.6 N，B錯(cuò)誤，若小球a沿豎直方向向上運(yùn)動(dòng)
10、，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，C錯(cuò)誤；若小球b、c分別移到M、N兩點(diǎn)，a受到的庫(kù)侖引力減小，故綱線拉力減小，D正確。]
8．(2019·全國(guó)考試大綱調(diào)研卷)如圖所示，三塊平行放置的帶電金屬薄板A、B、C中央各有一小孔，小孔分別位于O、M、P點(diǎn)。由O點(diǎn)靜止釋放的電子恰好能運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)?，F(xiàn)將C板向右平移到P′點(diǎn)，則由O點(diǎn)靜止釋放的電子( )
A. 運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)返回
B. 運(yùn)動(dòng)到P和P′點(diǎn)之間返回
C. 運(yùn)動(dòng)到P′點(diǎn)返回
D. 穿過(guò)P′點(diǎn)
A [根據(jù)平行板電容器的電容的決定式C＝、定義式C＝和勻強(qiáng)電場(chǎng)的電壓與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系式U＝Ed可得E＝，可知將C板向右平移到P′點(diǎn)，B、C兩板間的電場(chǎng)
11、強(qiáng)度不變，由O點(diǎn)靜止釋放的電子仍然可以運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)，并且會(huì)原路返回，故選項(xiàng)A正確。]
[能力提升練]
9．(多選)(2019·山東青島聯(lián)考)如圖甲所示，兩個(gè)等量同種電荷P、Q固定于光滑絕緣水平面上，電荷量q＝＋1×10－3 C、質(zhì)量m＝0.02 kg的小球從a點(diǎn)靜止釋放，沿中垂線運(yùn)動(dòng)到電荷連線中點(diǎn)O過(guò)程中的v-t圖象如圖乙中圖線①所示，其中b點(diǎn)處為圖線切線斜率最大的位置，圖中②為過(guò)b點(diǎn)的切線，則下列說(shuō)法正確的是( )
A．P、Q帶正電荷
B．b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)E＝30 V/m
C．a(chǎn)、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為90 V
D．小球從a到O的過(guò)程中電勢(shì)能先減少后增加
BC [帶正電的小球從a點(diǎn)由
12、靜止釋放，向上做加速運(yùn)動(dòng)可知，受到向上的電場(chǎng)力，則aO線上的電場(chǎng)豎直向上，故兩電荷帶負(fù)電，故A錯(cuò)誤；v-t圖象上斜率表示加速度可得：ab＝＝1.5 m/s2①，根據(jù)牛頓第二定律得：qEb＝ma②，①②聯(lián)立解得：Eb＝30 V/m，故B正確；對(duì)小球由a到b，由動(dòng)能定理得：qUab＝mv－mv，由圖乙可得vb＝3 m/s帶入解得：Uab＝90 V，故C正確；由圖象乙可知，小球速度一直增大，電場(chǎng)力一直做正功，故電勢(shì)能一直減小，故D錯(cuò)誤；故選B、C。]
10.(2019·天一大聯(lián)考)如圖所示，兩點(diǎn)電荷Q1、Q2連線延長(zhǎng)線上有A、B兩點(diǎn)?，F(xiàn)將一帶正電的試探電荷在A點(diǎn)由靜止釋放，恰好能在A、B間做往復(fù)運(yùn)
13、動(dòng)，則下列說(shuō)法正確的是( )
A．A、B兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等，方向相反
B．試探電荷在A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)能相等
C．試探電荷從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中，加速度先增大后減小
D．點(diǎn)電荷Q1帶正電、Q2帶負(fù)電，且Q1的電荷量大于Q2的電荷量
B [將一帶正電的試探電荷在A點(diǎn)由靜止釋放，恰好能在A、B間做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，可知A、B之間存在一個(gè)場(chǎng)強(qiáng)為零的點(diǎn)O，在從A到O場(chǎng)強(qiáng)方向向右，從O到B場(chǎng)強(qiáng)方向向左，因Q1、Q2兩電荷帶電荷量大小未知，不能確定A、B兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；因試探電荷在A、B兩點(diǎn)的速度為零，而電荷的電勢(shì)能和動(dòng)能之和守恒，則試探電荷在A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)能相等，選項(xiàng)B正確；因A、
14、B之間存在一個(gè)場(chǎng)強(qiáng)為零的O點(diǎn)，可知試探電荷從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中，加速度先減小后增大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；場(chǎng)強(qiáng)為零的O點(diǎn)在A、B之間，由點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式以及疊加原理可知，點(diǎn)電荷Q1帶負(fù)電、Q2帶正電，且Q1的電荷量大于Q2的電荷量，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選B。]
11．(2018·歷城二中模擬)真空中存在電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，一比荷(即電荷量與質(zhì)量的比值)為k的帶電油滴在該電場(chǎng)中由靜止出發(fā)，豎直向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后，將電場(chǎng)強(qiáng)度的大小突然變?yōu)槟持?，但保持其方向不變。持續(xù)同樣的一段時(shí)間后，油滴回到出發(fā)點(diǎn)。重力加速度大小為g。
(1)求變化以后的電場(chǎng)強(qiáng)度大小E′；
(2)若把帶電油滴換成
15、電性和比荷相同的帶電粒子(重力不計(jì))，在上述變化的電場(chǎng)中經(jīng)歷相同時(shí)間的運(yùn)動(dòng)。求粒子最終速度大小與油滴最終速度大小的比值。
[解析] (1)選油滴為研究對(duì)象，豎直向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中：
a1＝＝kE－g
v1＝a1t
x1＝a1t2
場(chǎng)強(qiáng)變化后a2＝＝g－kE′
x2＝－v1t＋a2t2
解得a2＝3a1，E′＝－3E。
(2) 油滴的末速度大小
v2＝－v1＋a2t＝－a1t＋a2t＝－(kE－g)t＋(g－kE′)t
選帶電粒子為研究對(duì)象，先豎直向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)：
a1′＝＝kE，v1′＝a1′t
場(chǎng)強(qiáng)變化以后，帶電粒子仍向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)：
a2′＝
16、＝kE′
v2′＝v1′＋a2′t＝kEt＋kE′t
則＝＝。
[答案] (1)－3E (2)
題號(hào)
內(nèi)容
押題依據(jù)
核心考點(diǎn)
核心素養(yǎng)
電場(chǎng)性質(zhì)的分析
以不等量電荷電場(chǎng)分布為背景
科學(xué)思維：立足教材拓展提升
圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xOy中，A點(diǎn)的坐標(biāo)為(2a,0)，三角形ABC為等邊三角形，邊長(zhǎng)為2a。x軸為等邊三角形的對(duì)稱軸，坐標(biāo)原點(diǎn)O和等邊三角形中心Q兩點(diǎn)處固定著電荷量分別為－3q和＋q的兩個(gè)點(diǎn)電荷，在上述兩個(gè)點(diǎn)電荷所形成的電場(chǎng)中，取無(wú)窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)為0，下列說(shuō)法正確的是( )
A．不包括無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為0的點(diǎn)，在x軸上只有一個(gè)點(diǎn)電勢(shì)為0
B
17、．不包括無(wú)窮遠(yuǎn)處電場(chǎng)強(qiáng)度為0的點(diǎn)，在x軸上只有A處電場(chǎng)強(qiáng)度為0
C．B點(diǎn)的電勢(shì)大于A點(diǎn)的電勢(shì)
D．某一負(fù)電荷放在C點(diǎn)的電勢(shì)能小于放在A點(diǎn)的電勢(shì)能
B [因?yàn)閮牲c(diǎn)電荷帶不等量的異種電荷，所以兩點(diǎn)電荷連線所在直線上電勢(shì)為零的點(diǎn)有兩個(gè)，一個(gè)在兩電荷之間，另一個(gè)在電荷量較小的電荷即正電荷右側(cè)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；Q點(diǎn)為等邊三角形中心，等邊三角形邊長(zhǎng)為2a，根據(jù)幾何關(guān)系有xQA＝a，電荷量為＋q的點(diǎn)電荷在A點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小為Et＝k＝＝k，方向沿x軸正方向，電荷量為－3q的點(diǎn)電荷在A點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小為E2＝k＝k＝k，方向沿x軸負(fù)方向，所以A點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為零，分析知除無(wú)窮遠(yuǎn)處，x軸上的其他點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)不可能為零，選項(xiàng)B正確；電荷量為＋q的點(diǎn)電荷距A、B兩點(diǎn)的距離相等，在該點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中，A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)相同，電荷量為－3q的點(diǎn)電荷距B點(diǎn)的距離小于距A點(diǎn)的距離，所以在該點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中，B點(diǎn)的電勢(shì)小于A點(diǎn)的電勢(shì)，電勢(shì)為標(biāo)量，所以在兩點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中，B點(diǎn)的電勢(shì)小于A點(diǎn)的電勢(shì)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；同理可得，C點(diǎn)的電勢(shì)小于A點(diǎn)的電勢(shì)，根據(jù)Ep＝qφ知，負(fù)電荷在電勢(shì)越高處電勢(shì)能越小，所以負(fù)電荷在C點(diǎn)的電勢(shì)能大于在A點(diǎn)的電勢(shì)能，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。]
- 8 -
2020版高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題限時(shí)集訓(xùn)8 電場(chǎng)的性質(zhì) 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)（含解析）
