湖北省咸宁市崇阳县第二名校等二校2023-2024学年高一下学期物理5月期末考试试题
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．（2024高一下·崇阳月考）关于电场线和等势面，下列说法中正确的是（ ）
A．电场线密集处场强大，电势高
B．沿电场线方向场强一定减小，电势一定降低
C．等势面一定垂直于电场线
D．场强为零处，电势也一定为零
【答案】C
【知识点】电场线；等势面；电势差与电场强度的关系
【解析】【解答】A、电场线密集处，电场强度大，但是电势不一定高，顺电场线电势逐渐降低，故A错误；
B、电场线的疏密表示电场强度大小，沿电场线，场强未必减小，故B错误；
C、等势面与电场线处处垂直，故C正确；
D、电场强度与电势无直接关系，故D错误；
故答案为：C。
【分析】电场强度和电势这两个概念非常抽象，可借助电场线可以形象直观表示电场这两方面的特性：电场线疏密表示电场强度的相对大小，切线方向表示电场强度的方向，电场线的方向反映电势的高低。
2．（2024高一下·崇阳月考）下列选项中的公式，不适用于点电荷产生的静电场的是（ ）
A．电场强度E= B．电场强度E=
C．电场强度E= D．电场力做功W=qU
【答案】B
【知识点】库仑定律；电场力做功；点电荷；电场强度
【解析】【解答】A、电场强度
适用于任何电场，故A错误；
B、电场强度
只适用于匀强电场，故B正确；
C、电场强度
只适用于点电荷形成的电场，故C错误；
D、电场力做功
适用于任何电场，故D错误。
故答案为：B。
【分析】根据各个公式的适用范围、适用条件进行准确分析判断。
3．（2024高一下·崇阳月考）静电场中某点电势的数值等于（ ）
A．试验电荷q0置于该点时具有的电势能
B．单位试验电荷置于该点时具有的电势能
C．单位正电荷置于该点时具有的电势能
D．把单位正电荷从该点移到电势零点外力所作的功
【答案】C
【知识点】电势能；电势能与电场力做功的关系；电势
【解析】【解答】ABC、由
可知，静电场中某点电势的数值等于单位正电荷置于该点时具有的电势能，而试验电荷不一定是单位正电荷，单位试验电荷也不一定是单位正电荷，故AB错误，C正确；
D、根据电势差的公式
而A、O间电势差
若取
则
所以电场中某点电势的大小等于电场力将单位正电荷从该点移到零电势点电场力所做的功，故D错误；
故答案为：C。
【分析】静电场中某点电势的数值等于单位正电荷置于该点时具有的电势能；电场中某点电势的大小等于电场力将单位正电荷从该点移到零电势点电场力所做的功。
4．（2024高一下·崇阳月考）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
【答案】D
【知识点】电场强度；电势
【解析】【解答】由点电荷的场强公式 可知，a、b两点到场源电荷的距离相等，所以a、b两点的电场强度大小相等，A不符合题意；由于c点到场源电荷的距离比b点的大，所以b点的场强大小比c点的大，B不符合题意；由于点电荷的等势线是以点电荷为球心的球面，所以a点与b点电势相等，负电荷的电场线是从无穷远处指向负点电荷，根据沿电场线方向电势逐渐降低，所以b点电势比c点低，D符合题意。
故答案为：D
【分析】利用点电荷周围电场线的分布可以判别电场强度和电势的大小。
5．（2024高一下·崇阳月考）在正点电荷Q产生的电场中有M、N两点，其电势分别为、，电场强度大小分别为、。下列说法正确的是（ ）
A．若，则M点到电荷Q的距离比N点的远
B．若，则M点到电荷Q的距离比N点的近
C．若把带负电的试探电荷从M点移到N点，电场力做正功，则
D．若把带正电的试探电荷从M点移到N点，电场力做负功，则
【答案】C
【知识点】电场力做功；电场强度；点电荷的电场；电势
【解析】【解答】A.沿电场线方向电势降低，由于，所以M点到电荷Q的距离比N点的近，故A不符合题意；
B.电场线的疏密程度表示电场强度的大小，由于，所以M点到电荷Q的距离比N点的远，故B不符合题意；
C. 若把带负电的试探电荷从M点移到N点，电场力做正功，说明是逆着电场线运动，电势增加，即，故C符合题意；
D.若把带正电的试探电荷从M点移到N点，电场力做负功，说明是逆着电场线运动，根据正点电荷产生的电场特点知，故D不符合题意。
故答案为：C
【分析】沿电场线方向电势降低，电场线的疏密程度表示电场强度的大小， 正点电荷Q 电场线是发散的，离Q越近电场线越密，离Q越远电场线越疏。
6．（2024高一下·崇阳月考）空间中存在一静电场，一电子仅在电场力作用下沿x轴正方向运动，其电势能 随位置x的变化关系如图所示，则电子从x1向x3运动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．在x1处电子速度最大 B．在x2处电子加速度最大
C．在x3处电场强度最大 D．在x2处电势最高
【答案】C
【知识点】电势能；电势
【解析】【解答】A、电子仅在电场力作用下运动，根据能量守恒定律可知动能与电势能之和是恒定的，则电子从x1向x3运动的过程中，在x3处的电势能最小，则动能最大，速度最大，故A错误；
B、Ep-x图象的斜率绝对值表示电子受到的电场力大小，在x2处图象的斜率为0，则电场力为0，故电子的加速度为0，故B错误；
C、电子从x1向x3运动的过程中，x3处的图象斜率绝对值最大，则电场力最大，电场强度最大，故C正确；
D、电子从x1向x3运动的过程中，电子在x2处电势能最大，但由于电子带负电，故在x2处电势最低，故D错误；
故答案为： C。
【分析】粒子沿x轴正方向运动的过程，电势能先增大后减小，可知电场力先做负功后做正功，沿电场线方向电势降低，由斜率分析电场强度的变化，即可分析粒子的加速度变化。
7．（2024高一下·崇阳月考）如图所示，等量同种点电荷放在x轴上，O点为中心（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【知识点】点电荷；电场强度的叠加；电势
【解析】【解答】量同种正点电荷的电场线分布如图所示：
CD、由于两点电荷为等量同种正点电荷，可知x轴上的电势均大于0；根据沿电场方向电势降低可知，离正点电荷越近，电势越高；φ-x图像中，图像的斜率表示电场场强，则离点电荷越近，图像的切线斜率绝对值越大，故C错误，D正确；
AB、由图和对称性可知，x轴上O点处的场强为零，越靠近正电荷电场强度越大，且每个点电荷两侧的电场强度方向相反，则每个点电荷两侧的电场强度一定是：一侧为正方向，另一侧为负方向，故AB错误；
故答案为：D。
【分析】结合电场强度基本概念及点电荷电场强度定义式，判断等量正电荷的电场强度B随x变化的关系图像，结合等量正电荷电场线分布及φ-x图像斜率表示电场强度的大，判断等量正电荷的电势φ随x变化的关系图像。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8．（2024高一下·崇阳月考）如图所示，是点电荷电场的一条电场线，电场的方向水平向右。线上有a、b、c三点，且ab=bc，则下列说法正确的是（ ）
A．若点电荷是负电荷，则电势差Uab>Ubc
B．若点电荷是正电荷，则电势差Uab>Ubc
C．只有点电荷是正电荷时，a>b>c
D．若Ea>Eb>Ec，则点电荷是正电荷
【答案】B,D
【知识点】电场强度；电场线；电势；电势差
【解析】【解答】A、若点电荷是负电荷，则电荷在c点右侧，由点电荷电场分布可知
由
可知，在d相同的情况下，E越大，电势差U也就越大，即
故A错误；
B、若点电荷是正电荷，则电荷在a点左侧，由点电荷电场分布可知
由
可知，在d相同的情况下，E越大，电势差U也就越大，即
故B正确；
C、沿电场线方向电势逐渐降低，无论点电荷是何种电荷，电势
成立，故C错误；
D、若Ea>Eb>Ec，由
可知，a离场源电荷较近，则点电荷是正电荷，故D正确；
故答案为：BD。
【分析】若点电荷是负电荷，则电荷在c点右侧；若点电荷是正电荷，则电荷在a点左侧；沿电场线方向电势逐渐降低；由可知，场强大离场源电荷较近。
9．（2024高一下·崇阳月考）等量异种点电荷的电场线示意图如图所示，图中、分别处于两点电荷连线的四等分点，、分别在两点电荷连线的垂直平分线上，且到两点电荷连线的距离相等。则下列说法正确的是（ ）
A．、两点的电场强度相同，电势不相等
B．、两点的电场强度相同，电势也相等
C．同一试探电荷在、两点的电势能一定相等
D．同一试探电荷在、两点所受的电场力可能不等
【答案】A,B,C
【知识点】点电荷的电场；电场强度的叠加；电势能；电势
【解析】【解答】A、根据对称性可知AB两点的电场强度相同，沿电场线方向电势降低，所以B点电势大于A点电势，故A正确；
BD、C、D两点的电场强度大小相等，方向均水平向左，所以同一试探电荷在C、D两点所受的电场力相等，根据对称性可知C、D两点的电势也相等，故B正确，D错误；
C、等量异种电荷连线的中垂线为等势线，所以同一试探电荷在C、D两点的电势能一定相等，故C正确；
故答案为：ABC。
【分析】电场强度是矢量，只有两点的场强大小和方向都相同时，电场强度才相同，沿电场线方向电势降低。
10．（2024高一下·崇阳月考）如图，在匀强电场中有一虚线圆， 和 是圆的两条直径，其中 与电场方向的夹角为 ， ， 与电场方向平行，a、b两点的电势差 。则（ ）
A．电场强度的大小
B．b点的电势比d点的低
C．将电子从c点移到d点，电场力做正功
D．电子在a点的电势能大于在c点的电势能
【答案】A,D
【知识点】电势差、电势、电势能；匀强电场电势差与场强的关系；电场力做功；竖直平面的圆周运动
【解析】【解答】A．根据电势差与电场强度关系
解得电场强度的大小 ，所以A符合题意；
B．电势沿电场线逐渐降低，可知b点的电势比d点的电势高，B不符合题意；
C．将电子从c点移到d点，电子带负电，所以电子所受的电场力与位移反向，可知电场力做负功，C不符合题意；
D．因a点的电势低于c点电势，则电子在a点的电势能大于在c点的电势能，D符合题意。
故答案为：AD。
【分析】本题主要考查了电场强度的计算和电势高低的判定，以及电场力做功和电势能改变量的关系，解题关键明确，d为两点沿电场线方向的距离、电势顺着电场线方向逐渐降低以及根据力与位移的夹角判定功的正负，结合电场力做功与电势能的变化关系确定电势能的变化。
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11．（2024高一下·崇阳月考）研究平行板电容器电容的实验装置如图所示。
（1）当在充电后与电源断开的平行板电容器的两极板间插入电介质板时，电容器的电容将 ，与电容器相连的静电计指针偏角将 ；若只将左极板向上移动少许，则与电容器相连的静电计指针偏角将 。（均填“增大”“减小”或“不变”）
（2）有一充电的平行板电容器，两板间电压为10v，当电容器的电荷量减少时，电容器两板间的电压降为5V，则此电容器的电容是 。
【答案】（1）增大；减小；增大
（2）20
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】(1)依题意，电容器极板间的电荷量保持不变，根据
两极板间插入电介质板时，电容器的电容增大。由
可知极板间电压减小，即与电容器相连的静电计指针偏角将减小。同理可知，若只将左极板向上移动少许，极板的正对面积减小，电容器的电容减小。极板间电压将增大，与电容器相连的静电计指针偏角将增大。
(2)根据
依题意，极板上电压减小量为
联立，解得
【分析】（1）静电计测定电容器极板间的电势差，电势差越大，静电计指针偏角越大.根据电容的决定式分析电容的变化，结合电量不变，由电容的定义式分析板间电势差的变化，从而判断静电计指针偏角如何变化。
（2）根据可求电容器的电容。
12．（2024高一下·崇阳月考）在科学探究电容器的实验中：
（1）如图甲所示，电容器上标有“，10V”，下列说法正确的是____。
A．电容器电压为5V时，电容是
B．电容器电压为5V时，电容是
（2）利用如图乙所示电路观察电容器的充、放电现象。其中为电池、为电阻箱、C为电容器、G为电流计、S为单刀双掷开关。
①将开关S接1，观察到电流计指针偏转情况为 ；
A.逐渐偏转到某一刻度后保持不变 B.逐渐偏转到某一刻度后迅速回到零
C.迅速偏转到某一刻度后保持不变 D.迅速偏转到某一刻度后逐渐减小到零
②将开关S接2，观察到电流计指针偏转方向与接1的偏转方向 （填“相同”或“相反”）；
③将电流计G表换成电流传感器，充电完毕后再放电，其放电电流随时间变化图像如图丙所示，则这一过程中电容器释放的电荷量约为 C。（结果保留两位有效数字）
【答案】（1）A
（2）D；相反；
【知识点】电容器及其应用；观察电容器的充、放电现象
【解析】【解答】(1)电荷量不同时，电容器两端电压不同，但无论电压多少电容器的电容都保持不变，是200μF。故A正确，B错误；故答案为A。
(2)①使开关S接1，电池给电容器充电，电流顺时针方向，电路瞬间有了充电电流，随着电容器所带电荷量逐渐增大，电容器两极板间的电压逐渐增大，充电电流逐渐减小，所以此过程中观察到电流表指针迅速偏转到某一刻度后逐渐减小到零，故ABC错误，D正确；故答案为：D。
②将开关S接2，电容器放电，放电电流方向为逆时针方向与充电电流方向相反，故观察到电流计指针偏转方向与接1的偏转方向相反。
③由I-t图像可知，图线与坐标轴围成的面积表示电容器所带的电荷量，图中图线与坐标轴围成的部分大约有43个小方格，则电容器所带的电荷量为
【分析】（1）电容器上标有“200μF，10V”，表示电容器的电容恒为200μF，额定电压为10V；
（2）电池给电容器充电时，电路中电流达到某一值后逐渐减小到零；放电电流方向与充电电流方向相反；I-t图像与坐标轴围成的面积表示电容器所带的电荷量，据此求出电容器释放的电荷量 。
13．（2024高一下·崇阳月考）如图所示，匀强电场的电场强度，沿电场线方向有A、B两点，A、B两点间的距离。将质量、电荷量的点电荷从A点移至B点。求：
（1）电荷所受静电力F的大小。
（2）电荷从A点移至B点的过程中，静电力所做的功W。
（3）电荷的电势能改变了多少？
【答案】（1）解：电荷所受电场力F的大小为
F=Eq=2.0×104×2.0×10-8N=4.0×10-4N
（2）解：电荷从A点移至B点的过程中，电场力所做的功为
W=Fs=4.0×10-4×0.10J=4.0×10-5J
（3）解：电场力做正功，电势能减小量等于电场力做功，为
【知识点】电场及电场力；电场力做功；匀强电场；电势能；电势能与电场力做功的关系
【解析】【分析】(1)根据电场力公式F=qE求解即可；(2)电荷从A点移至B点的过程中，电场力所做的功根据公式：W=qEd即可求得；(3)电场力做功等于电势能的减小量。
14．（2024高一下·崇阳月考）如图所示，平行金属带电极板A、B间可看成匀强电场，场强E=1.2×102 V/m，极板间距离d=5cm，电场中C和D分别到A、B两板距离均为0.5 cm，B板接地，求：
（1）C点的电势为多少，CD两点间的电势差UCD为多少；
（2）点电荷q=-2×10-2C在C点具有的电势能 ；
（3）将点电荷q=-2×10-2C从C移到D点时，电场力做功多少。
【答案】（1）解：B板接地
φB=0
沿电场方向，CD之间的距离为
dCD=d-dAC-dBD=4cm=4×10-2m
CD两点间的电势差
UCD=-EdCD=-1.2×102×4×10-2=-4.8V
BD两点间的电势差
UBD=EdBD=1.2×102×0.5×10-2=0.6V
故
φB-φD=0.6V
即
φD=-0.6V
BC两点间的电势差
UBC═EdBC=1.2×102×4.5×10-2=5.4V
即
φB-φC=5.4V
φC=-5.4V
（2）解：由
EP=qφ
可知点电荷q=-2×10-2C在C点的电势能
EPC=-2×10-2×（-5.4）J =0.108J
（3）解：将点电荷q=-2×10-2C从C移到D时电场力所做的功
W=q×UCD=-2×10-2×（-4.8）J =9.6×10-2J
【知识点】电容器及其应用；电场力做功；电势能；电势差
【解析】【分析】(1)C的电势即为C点与下极板的电势差的大小，根据U=Ed计算电势差；
(2)根据求解电荷在C点的电势能；
(3)由W=qU即可求出电场力的功。
15．（2024高一下·崇阳月考）如图所示，一个带电荷量绝对值为、质量为的小物块（可看做质点）处于一倾角为的光滑绝缘斜面上，斜面长度，整个装置处于一水平向右的匀强电场中，此时物块恰好静止于斜面的顶端，求：（g取，，）
（1）小物体的电性；
（2）电场强度的大小；
（3）若从某时刻开始，电场强度减小为原来的，物块下滑至斜面底端时电场力做了多少功，到达斜面底端时物块的速度大小。
【答案】（1）解：小物块静止时受力如图：可知小物块受的电场力与匀强电场的方向相反，所以小物块带负电。
（2）解：由受力平衡得
解得
代入数据得
（3）解：物块下滑至斜面底端时电场力做功为
根据动能定律可得
解得到达斜面底端时物块的速度大小为
【知识点】电场及电场力；电场力做功；动能定理的综合应用；带电粒子在重力场和电场复合场中的运动
【解析】【分析】(1)画出物块带正电荷和负电荷的受力分析图，由合力为零，判断物块带电极性；
(2)利用受力分析图，根据共点力的平衡计算出电场强度大小；
(3)根据功的公式求电场力所做的功，利用动能定理求出物块的速度。
湖北省咸宁市崇阳县第二名校等二校2023-2024学年高一下学期物理5月期末考试试题
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．（2024高一下·崇阳月考）关于电场线和等势面，下列说法中正确的是（ ）
A．电场线密集处场强大，电势高
B．沿电场线方向场强一定减小，电势一定降低
C．等势面一定垂直于电场线
D．场强为零处，电势也一定为零
2．（2024高一下·崇阳月考）下列选项中的公式，不适用于点电荷产生的静电场的是（ ）
A．电场强度E= B．电场强度E=
C．电场强度E= D．电场力做功W=qU
3．（2024高一下·崇阳月考）静电场中某点电势的数值等于（ ）
A．试验电荷q0置于该点时具有的电势能
B．单位试验电荷置于该点时具有的电势能
C．单位正电荷置于该点时具有的电势能
D．把单位正电荷从该点移到电势零点外力所作的功
4．（2024高一下·崇阳月考）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
5．（2024高一下·崇阳月考）在正点电荷Q产生的电场中有M、N两点，其电势分别为、，电场强度大小分别为、。下列说法正确的是（ ）
A．若，则M点到电荷Q的距离比N点的远
B．若，则M点到电荷Q的距离比N点的近
C．若把带负电的试探电荷从M点移到N点，电场力做正功，则
D．若把带正电的试探电荷从M点移到N点，电场力做负功，则
6．（2024高一下·崇阳月考）空间中存在一静电场，一电子仅在电场力作用下沿x轴正方向运动，其电势能 随位置x的变化关系如图所示，则电子从x1向x3运动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．在x1处电子速度最大 B．在x2处电子加速度最大
C．在x3处电场强度最大 D．在x2处电势最高
7．（2024高一下·崇阳月考）如图所示，等量同种点电荷放在x轴上，O点为中心（ ）
A． B．
C． D．
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8．（2024高一下·崇阳月考）如图所示，是点电荷电场的一条电场线，电场的方向水平向右。线上有a、b、c三点，且ab=bc，则下列说法正确的是（ ）
A．若点电荷是负电荷，则电势差Uab>Ubc
B．若点电荷是正电荷，则电势差Uab>Ubc
C．只有点电荷是正电荷时，a>b>c
D．若Ea>Eb>Ec，则点电荷是正电荷
9．（2024高一下·崇阳月考）等量异种点电荷的电场线示意图如图所示，图中、分别处于两点电荷连线的四等分点，、分别在两点电荷连线的垂直平分线上，且到两点电荷连线的距离相等。则下列说法正确的是（ ）
A．、两点的电场强度相同，电势不相等
B．、两点的电场强度相同，电势也相等
C．同一试探电荷在、两点的电势能一定相等
D．同一试探电荷在、两点所受的电场力可能不等
10．（2024高一下·崇阳月考）如图，在匀强电场中有一虚线圆， 和 是圆的两条直径，其中 与电场方向的夹角为 ， ， 与电场方向平行，a、b两点的电势差 。则（ ）
A．电场强度的大小
B．b点的电势比d点的低
C．将电子从c点移到d点，电场力做正功
D．电子在a点的电势能大于在c点的电势能
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11．（2024高一下·崇阳月考）研究平行板电容器电容的实验装置如图所示。
（1）当在充电后与电源断开的平行板电容器的两极板间插入电介质板时，电容器的电容将 ，与电容器相连的静电计指针偏角将 ；若只将左极板向上移动少许，则与电容器相连的静电计指针偏角将 。（均填“增大”“减小”或“不变”）
（2）有一充电的平行板电容器，两板间电压为10v，当电容器的电荷量减少时，电容器两板间的电压降为5V，则此电容器的电容是 。
12．（2024高一下·崇阳月考）在科学探究电容器的实验中：
（1）如图甲所示，电容器上标有“，10V”，下列说法正确的是____。
A．电容器电压为5V时，电容是
B．电容器电压为5V时，电容是
（2）利用如图乙所示电路观察电容器的充、放电现象。其中为电池、为电阻箱、C为电容器、G为电流计、S为单刀双掷开关。
①将开关S接1，观察到电流计指针偏转情况为 ；
A.逐渐偏转到某一刻度后保持不变 B.逐渐偏转到某一刻度后迅速回到零
C.迅速偏转到某一刻度后保持不变 D.迅速偏转到某一刻度后逐渐减小到零
②将开关S接2，观察到电流计指针偏转方向与接1的偏转方向 （填“相同”或“相反”）；
③将电流计G表换成电流传感器，充电完毕后再放电，其放电电流随时间变化图像如图丙所示，则这一过程中电容器释放的电荷量约为 C。（结果保留两位有效数字）
13．（2024高一下·崇阳月考）如图所示，匀强电场的电场强度，沿电场线方向有A、B两点，A、B两点间的距离。将质量、电荷量的点电荷从A点移至B点。求：
（1）电荷所受静电力F的大小。
（2）电荷从A点移至B点的过程中，静电力所做的功W。
（3）电荷的电势能改变了多少？
14．（2024高一下·崇阳月考）如图所示，平行金属带电极板A、B间可看成匀强电场，场强E=1.2×102 V/m，极板间距离d=5cm，电场中C和D分别到A、B两板距离均为0.5 cm，B板接地，求：
（1）C点的电势为多少，CD两点间的电势差UCD为多少；
（2）点电荷q=-2×10-2C在C点具有的电势能 ；
（3）将点电荷q=-2×10-2C从C移到D点时，电场力做功多少。
15．（2024高一下·崇阳月考）如图所示，一个带电荷量绝对值为、质量为的小物块（可看做质点）处于一倾角为的光滑绝缘斜面上，斜面长度，整个装置处于一水平向右的匀强电场中，此时物块恰好静止于斜面的顶端，求：（g取，，）
（1）小物体的电性；
（2）电场强度的大小；
（3）若从某时刻开始，电场强度减小为原来的，物块下滑至斜面底端时电场力做了多少功，到达斜面底端时物块的速度大小。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】电场线；等势面；电势差与电场强度的关系
【解析】【解答】A、电场线密集处，电场强度大，但是电势不一定高，顺电场线电势逐渐降低，故A错误；
B、电场线的疏密表示电场强度大小，沿电场线，场强未必减小，故B错误；
C、等势面与电场线处处垂直，故C正确；
D、电场强度与电势无直接关系，故D错误；
故答案为：C。
【分析】电场强度和电势这两个概念非常抽象，可借助电场线可以形象直观表示电场这两方面的特性：电场线疏密表示电场强度的相对大小，切线方向表示电场强度的方向，电场线的方向反映电势的高低。
2．【答案】B
【知识点】库仑定律；电场力做功；点电荷；电场强度
【解析】【解答】A、电场强度
适用于任何电场，故A错误；
B、电场强度
只适用于匀强电场，故B正确；
C、电场强度
只适用于点电荷形成的电场，故C错误；
D、电场力做功
适用于任何电场，故D错误。
故答案为：B。
【分析】根据各个公式的适用范围、适用条件进行准确分析判断。
3．【答案】C
【知识点】电势能；电势能与电场力做功的关系；电势
【解析】【解答】ABC、由
可知，静电场中某点电势的数值等于单位正电荷置于该点时具有的电势能，而试验电荷不一定是单位正电荷，单位试验电荷也不一定是单位正电荷，故AB错误，C正确；
D、根据电势差的公式
而A、O间电势差
若取
则
所以电场中某点电势的大小等于电场力将单位正电荷从该点移到零电势点电场力所做的功，故D错误；
故答案为：C。
【分析】静电场中某点电势的数值等于单位正电荷置于该点时具有的电势能；电场中某点电势的大小等于电场力将单位正电荷从该点移到零电势点电场力所做的功。
4．【答案】D
【知识点】电场强度；电势
【解析】【解答】由点电荷的场强公式 可知，a、b两点到场源电荷的距离相等，所以a、b两点的电场强度大小相等，A不符合题意；由于c点到场源电荷的距离比b点的大，所以b点的场强大小比c点的大，B不符合题意；由于点电荷的等势线是以点电荷为球心的球面，所以a点与b点电势相等，负电荷的电场线是从无穷远处指向负点电荷，根据沿电场线方向电势逐渐降低，所以b点电势比c点低，D符合题意。
故答案为：D
【分析】利用点电荷周围电场线的分布可以判别电场强度和电势的大小。
5．【答案】C
【知识点】电场力做功；电场强度；点电荷的电场；电势
【解析】【解答】A.沿电场线方向电势降低，由于，所以M点到电荷Q的距离比N点的近，故A不符合题意；
B.电场线的疏密程度表示电场强度的大小，由于，所以M点到电荷Q的距离比N点的远，故B不符合题意；
C. 若把带负电的试探电荷从M点移到N点，电场力做正功，说明是逆着电场线运动，电势增加，即，故C符合题意；
D.若把带正电的试探电荷从M点移到N点，电场力做负功，说明是逆着电场线运动，根据正点电荷产生的电场特点知，故D不符合题意。
故答案为：C
【分析】沿电场线方向电势降低，电场线的疏密程度表示电场强度的大小， 正点电荷Q 电场线是发散的，离Q越近电场线越密，离Q越远电场线越疏。
6．【答案】C
【知识点】电势能；电势
【解析】【解答】A、电子仅在电场力作用下运动，根据能量守恒定律可知动能与电势能之和是恒定的，则电子从x1向x3运动的过程中，在x3处的电势能最小，则动能最大，速度最大，故A错误；
B、Ep-x图象的斜率绝对值表示电子受到的电场力大小，在x2处图象的斜率为0，则电场力为0，故电子的加速度为0，故B错误；
C、电子从x1向x3运动的过程中，x3处的图象斜率绝对值最大，则电场力最大，电场强度最大，故C正确；
D、电子从x1向x3运动的过程中，电子在x2处电势能最大，但由于电子带负电，故在x2处电势最低，故D错误；
故答案为： C。
【分析】粒子沿x轴正方向运动的过程，电势能先增大后减小，可知电场力先做负功后做正功，沿电场线方向电势降低，由斜率分析电场强度的变化，即可分析粒子的加速度变化。
7．【答案】D
【知识点】点电荷；电场强度的叠加；电势
【解析】【解答】量同种正点电荷的电场线分布如图所示：
CD、由于两点电荷为等量同种正点电荷，可知x轴上的电势均大于0；根据沿电场方向电势降低可知，离正点电荷越近，电势越高；φ-x图像中，图像的斜率表示电场场强，则离点电荷越近，图像的切线斜率绝对值越大，故C错误，D正确；
AB、由图和对称性可知，x轴上O点处的场强为零，越靠近正电荷电场强度越大，且每个点电荷两侧的电场强度方向相反，则每个点电荷两侧的电场强度一定是：一侧为正方向，另一侧为负方向，故AB错误；
故答案为：D。
【分析】结合电场强度基本概念及点电荷电场强度定义式，判断等量正电荷的电场强度B随x变化的关系图像，结合等量正电荷电场线分布及φ-x图像斜率表示电场强度的大，判断等量正电荷的电势φ随x变化的关系图像。
8．【答案】B,D
【知识点】电场强度；电场线；电势；电势差
【解析】【解答】A、若点电荷是负电荷，则电荷在c点右侧，由点电荷电场分布可知
由
可知，在d相同的情况下，E越大，电势差U也就越大，即
故A错误；
B、若点电荷是正电荷，则电荷在a点左侧，由点电荷电场分布可知
由
可知，在d相同的情况下，E越大，电势差U也就越大，即
故B正确；
C、沿电场线方向电势逐渐降低，无论点电荷是何种电荷，电势
成立，故C错误；
D、若Ea>Eb>Ec，由
可知，a离场源电荷较近，则点电荷是正电荷，故D正确；
故答案为：BD。
【分析】若点电荷是负电荷，则电荷在c点右侧；若点电荷是正电荷，则电荷在a点左侧；沿电场线方向电势逐渐降低；由可知，场强大离场源电荷较近。
9．【答案】A,B,C
【知识点】点电荷的电场；电场强度的叠加；电势能；电势
【解析】【解答】A、根据对称性可知AB两点的电场强度相同，沿电场线方向电势降低，所以B点电势大于A点电势，故A正确；
BD、C、D两点的电场强度大小相等，方向均水平向左，所以同一试探电荷在C、D两点所受的电场力相等，根据对称性可知C、D两点的电势也相等，故B正确，D错误；
C、等量异种电荷连线的中垂线为等势线，所以同一试探电荷在C、D两点的电势能一定相等，故C正确；
故答案为：ABC。
【分析】电场强度是矢量，只有两点的场强大小和方向都相同时，电场强度才相同，沿电场线方向电势降低。
10．【答案】A,D
【知识点】电势差、电势、电势能；匀强电场电势差与场强的关系；电场力做功；竖直平面的圆周运动
【解析】【解答】A．根据电势差与电场强度关系
解得电场强度的大小 ，所以A符合题意；
B．电势沿电场线逐渐降低，可知b点的电势比d点的电势高，B不符合题意；
C．将电子从c点移到d点，电子带负电，所以电子所受的电场力与位移反向，可知电场力做负功，C不符合题意；
D．因a点的电势低于c点电势，则电子在a点的电势能大于在c点的电势能，D符合题意。
故答案为：AD。
【分析】本题主要考查了电场强度的计算和电势高低的判定，以及电场力做功和电势能改变量的关系，解题关键明确，d为两点沿电场线方向的距离、电势顺着电场线方向逐渐降低以及根据力与位移的夹角判定功的正负，结合电场力做功与电势能的变化关系确定电势能的变化。
11．【答案】（1）增大；减小；增大
（2）20
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】(1)依题意，电容器极板间的电荷量保持不变，根据
两极板间插入电介质板时，电容器的电容增大。由
可知极板间电压减小，即与电容器相连的静电计指针偏角将减小。同理可知，若只将左极板向上移动少许，极板的正对面积减小，电容器的电容减小。极板间电压将增大，与电容器相连的静电计指针偏角将增大。
(2)根据
依题意，极板上电压减小量为
联立，解得
【分析】（1）静电计测定电容器极板间的电势差，电势差越大，静电计指针偏角越大.根据电容的决定式分析电容的变化，结合电量不变，由电容的定义式分析板间电势差的变化，从而判断静电计指针偏角如何变化。
（2）根据可求电容器的电容。
12．【答案】（1）A
（2）D；相反；
【知识点】电容器及其应用；观察电容器的充、放电现象
【解析】【解答】(1)电荷量不同时，电容器两端电压不同，但无论电压多少电容器的电容都保持不变，是200μF。故A正确，B错误；故答案为A。
(2)①使开关S接1，电池给电容器充电，电流顺时针方向，电路瞬间有了充电电流，随着电容器所带电荷量逐渐增大，电容器两极板间的电压逐渐增大，充电电流逐渐减小，所以此过程中观察到电流表指针迅速偏转到某一刻度后逐渐减小到零，故ABC错误，D正确；故答案为：D。
②将开关S接2，电容器放电，放电电流方向为逆时针方向与充电电流方向相反，故观察到电流计指针偏转方向与接1的偏转方向相反。
③由I-t图像可知，图线与坐标轴围成的面积表示电容器所带的电荷量，图中图线与坐标轴围成的部分大约有43个小方格，则电容器所带的电荷量为
【分析】（1）电容器上标有“200μF，10V”，表示电容器的电容恒为200μF，额定电压为10V；
（2）电池给电容器充电时，电路中电流达到某一值后逐渐减小到零；放电电流方向与充电电流方向相反；I-t图像与坐标轴围成的面积表示电容器所带的电荷量，据此求出电容器释放的电荷量 。
13．【答案】（1）解：电荷所受电场力F的大小为
F=Eq=2.0×104×2.0×10-8N=4.0×10-4N
（2）解：电荷从A点移至B点的过程中，电场力所做的功为
W=Fs=4.0×10-4×0.10J=4.0×10-5J
（3）解：电场力做正功，电势能减小量等于电场力做功，为
【知识点】电场及电场力；电场力做功；匀强电场；电势能；电势能与电场力做功的关系
【解析】【分析】(1)根据电场力公式F=qE求解即可；(2)电荷从A点移至B点的过程中，电场力所做的功根据公式：W=qEd即可求得；(3)电场力做功等于电势能的减小量。
14．【答案】（1）解：B板接地
φB=0
沿电场方向，CD之间的距离为
dCD=d-dAC-dBD=4cm=4×10-2m
CD两点间的电势差
UCD=-EdCD=-1.2×102×4×10-2=-4.8V
BD两点间的电势差
UBD=EdBD=1.2×102×0.5×10-2=0.6V
故
φB-φD=0.6V
即
φD=-0.6V
BC两点间的电势差
UBC═EdBC=1.2×102×4.5×10-2=5.4V
即
φB-φC=5.4V
φC=-5.4V
（2）解：由
EP=qφ
可知点电荷q=-2×10-2C在C点的电势能
EPC=-2×10-2×（-5.4）J =0.108J
（3）解：将点电荷q=-2×10-2C从C移到D时电场力所做的功
W=q×UCD=-2×10-2×（-4.8）J =9.6×10-2J
【知识点】电容器及其应用；电场力做功；电势能；电势差
【解析】【分析】(1)C的电势即为C点与下极板的电势差的大小，根据U=Ed计算电势差；
(2)根据求解电荷在C点的电势能；
(3)由W=qU即可求出电场力的功。
15．【答案】（1）解：小物块静止时受力如图：可知小物块受的电场力与匀强电场的方向相反，所以小物块带负电。
（2）解：由受力平衡得
解得
代入数据得
（3）解：物块下滑至斜面底端时电场力做功为
根据动能定律可得
解得到达斜面底端时物块的速度大小为
【知识点】电场及电场力；电场力做功；动能定理的综合应用；带电粒子在重力场和电场复合场中的运动
【解析】【分析】(1)画出物块带正电荷和负电荷的受力分析图，由合力为零，判断物块带电极性；
(2)利用受力分析图，根据共点力的平衡计算出电场强度大小；
(3)根据功的公式求电场力所做的功，利用动能定理求出物块的速度。
