12.等量电荷的电场-河南省信阳XX中学高考物理培优手册练习（静电场）.docx

作者：陈庆威 信阳高级中学 培优手册 高考物理—静电场全集 培优手册 高考物理—静电场全集 作者：陈庆威 微信公众号：高中物理研究 2020 等量电荷的电场 1．反天刀是生活在尼罗河的一种鱼类，沿着它身体的长度方向分布着电器官，这些器官能在鱼周围产生电场。如图为反天刀周围的电场线分布示意图，A、B、C为电场中的点，下列说法正确的是 A．尾部带正电 B．A点电场强度大于B点电场强度 C．A点电势高于C点电势 D．正离子从A向C运动，其电势能变小 【答案】B 【解析】A、如图所示，电场线从正电荷出发，终止于负电荷，则头部带正电，尾部带负电，故A错误； B、如图，A点电场线比B点的电场线密集程度大，所以A点电场强度大于B点电场强度，故B正确； C、越靠近负电荷，电势越低，如图，A点更靠近负电荷，所以A点电势低于C点电势，故C错误； D、正离子从A向C运动，电场力做负功，其电势能变大，故D错。 2．如图所示是等量点电荷的电场线，下列说法中正确的是(　　) A．甲是同种正点电荷的电场线，乙是同种负点电荷的电场线 B．甲是同种负点电荷的电场线，乙是同种负点电荷的电场线 C．甲是同种点电荷的电场线，乙是异种点电荷的电场线 D．甲是异种点电荷的电场线，乙是同种正点电荷的电场线 【答案】D 【解析】根据电场线的特点，从正电荷出发到负电荷终止可以判断甲是异种点荷的电场线，乙是同种正点电荷的电场线。 3．如图所示，两等量异种电荷和分别位于轴上的两点，其位置关于坐标原点O对称，曲线是一个以O点为圆心的半圆，点为半圆与y轴的交点，两点为一平行于x轴的直线与半圆的交点，下列判断正确的是（ ） A．三点中，c点的电势最高 B．两点电场强度和电势均相同 C．将一个正电荷沿着圆弧从点经点移到点，电场力先做正功后做负功 D．将一个正电荷放在半圆上任一点，两电荷对的作用力大小分别是，则之和为定值 【答案】D 【解析】A.结合等量异号电荷的电场分布特点图可知，d、c、e三点中，d点的电势最高。故A不符合题意； B.电场强度的方向沿电场线的切线方向，由图可知，d、e两点的电场强度的方向不同；同时由图可知，d点的电势高于e点的电势，故B不符合题意； C.d、c、e三点中，d点的电势最高，e点的电势最低，所以将一个正电荷q沿着圆弧从d点经c点移到e点，电场力始终做正功，故C不符合题意； D.将一个正电荷q放在半圆上任一点，设该点到a的距离为r1，到b的距离为r2，则由勾股定理得： 两电荷对q的作用力大小分别是F1、F2，则由库仑定律得：，；所以：，为定值。故D符合题意。 4．如图所示，b点为两等量异种点电荷+Q(Q>0)和-Q连线的中点，以+Q为圆心且过b点的虚线圆弧上有a、c两点，a、c两点关于连线对称。下列说法正确的是 A．电子在a、c两点受到的电场力相同 B．电子由a点沿圆弧移到c点的过程中受到的电场力一直减小 C．电子在a、b、c三点所具有的电势能相等 D．电子由a点沿圆弧移到c点的过程中电势能先增加后减小 【答案】D 【解析】A. 根据对称性可知，如图所示，ac两点电场强度大小相等，但方向不相同，故电场力不相同，故A错误。 B.根据等量异种电荷电场线分布可知 电场线越密场强越大，所以从a点沿圆弧移到c点的过程中受到的电场力先增大后减小，故B错误。 C. 根据沿着电场线方向电势降低可知φa=φc＞φb，根据EP=φq可知电子在abc三点电势能关系为：EPa=EPc＜EPb，故C错误。 D.根据C选项的分析可知，电子由a点沿虚线圆弧移到c点的过程中电势能先增加后减小，故D正确。 5．如图所示，等量异种点电荷分别置于M、N两点，O点为MN连线的中点．点a、b在MN连线上，点c、d在MN的中垂线上，它们均关于O点对称．下列说法正确的是 ( ) A．c、d两点的电场强度相同 B．a、b两点的电势相同 C．将电子沿直线从c移到d，电场力对电子先做负功再做正功 D．将电子沿直线从a移到b，电场力对电子先做正功再做负功 【答案】A 【解析】A．c、d连线是一条等势线，c、d两点处场强方向都垂直于cd向右，方向相同，根据对称性可知，c、d两处场强大小相等，则c、d两点的电场强度相同，故A正确； B．在等量异种点电荷连线上的电场强度方向由正电荷指向负电荷，所以a点电势高于b点电势，故B错误； C．c、d连线是一条等势线，电子沿直线从c点移到d点，电场力不做功，故C错误； D．将电子沿直线从a点移到b点，电场力方向向左，所以电场力做负功，故D错误。 6．如图所示，处于真空中的正四面体结构的四个顶点a、b、c、d，在a点放置一个电量为+Q 的点电荷，在b点放置一个电量为-Q的点电荷，则下列关于c、d两点电场强度和电势关系的描述中正确的是（ ） A．电势相同，场强不同 B．