2022年全国高考物理真题汇编：电场

试卷更新日期：2022-07-07 类型：一轮复习

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一、单选题

1. 如图，真空中电荷量为 $2 q$ 和 $- q (q > 0)$ 的两个点电荷分别位于 $M$ 点与 $N$ 点，形成一个以 $M N$ 延长线上 $O$ 点为球心，电势为零的等势面（取无穷处电势为零）， $P$ 为 $M N$ 连线上的一点，S为等势面与直线 $M N$ 的交点， $T$ 为等势面上的一点，下列说法正确的是（）

A、 $P$ 点电势低于 $S$ 点电势 B、 $T$ 点电场强度方向指向O点 C、除无穷远处外，MN直线上还存在两个电场强度为零的点 D、将正试探电荷 $q_{0}$ 从T点移到P点，静电力做正功

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2. 密立根油滴实验装置如图所示，两块水平放置的金属板分别与电源的正负极相接，板间产生匀强电场。用一个喷雾器把密度相同的许多油滴从上板中间的小孔喷入电场，油滴从喷口喷出时由于摩擦而带电。金属板间电势差为U时，电荷量为q、半径为r的球状油滴在板间保持静止。若仅将金属板间电势差调整为2U，则在板间能保持静止的球状油滴所带电荷量和半径可以为（）

A、q，r B、2q，r C、2q，2r D、4q，2r

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3. 如图所示，带等量异种电荷的两正对平行金属板M、N间存在匀强电场，板长为L（不考虑边界效应）。t=0时刻，M板中点处的粒子源发射两个速度大小为v₀的相同粒子，垂直M板向右的粒子，到达N板时速度大小为 $\sqrt{2} v_{0}$ ；平行M板向下的粒子，刚好从N板下端射出。不计重力和粒子间的相互作用，则（）

A、M板电势高于N板电势 B、两个粒子的电势能都增加 C、粒子在两板间的加速度为 $a = \frac{2 v_{0}^{2}}{L}$ D、粒子从N板下端射出的时间 $t = \frac{（ \sqrt{2} - 1 ） L}{2 v_{0}}$

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4. 半径为R的绝缘细圆环固定在图示位置，圆心位于O点，环上均匀分布着电量为Q的正电荷。点A、B、C将圆环三等分，取走A、B处两段弧长均为 $Δ L$ 的小圆弧上的电荷。将一点电荷q置于 $O C$ 延长线上距O点为 $2 R$ 的D点，O点的电场强度刚好为零。圆环上剩余电荷分布不变，q为（）

A、正电荷， $q = \frac{Q Δ L}{π R}$ B、正电荷， $q = \frac{\sqrt{3} Q Δ L}{π R}$ C、负电荷， $q = \frac{2 Q Δ L}{π R}$ D、负电荷， $q = \frac{2 \sqrt{3} Q Δ L}{π R}$

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5. 如图，四根完全相同的均匀带正电绝缘长棒对称放置在长方体的四条长边a、b、c、d上。移去a处的绝缘棒，假定另外三根绝缘棒电荷分布不变。关于长方体几何中心O点处电场强度方向和电势的变化，下列说法正确的是（）

A、电场强度方向垂直指向a，电势减小 B、电场强度方向垂直指向c，电势减小 C、电场强度方向垂直指向a，电势增大 D、电场强度方向垂直指向c，电势增大

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6. 空间存在着匀强磁场和匀强电场，磁场的方向垂直于纸面（ $x O y$ 平面）向里，电场的方向沿y轴正方向。一带正电的粒子在电场和磁场的作用下，从坐标原点O由静止开始运动。下列四幅图中，可能正确描述该粒子运动轨迹的是（）

A、 B、 C、 D、

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二、多选题

7. 如图所示，带电荷量为 $6 Q (Q > 0)$ 的球1固定在倾角为 $30 °$ 光滑绝缘斜面上的a点，其正上方L处固定一电荷量为 $- Q$ 的球2，斜面上距a点L处的b点有质量为m的带电球3，球3与一端固定的绝缘轻质弹簧相连并在b点处于静止状态。此时弹簧的压缩量为 $\frac{L}{2}$ ，球2、3间的静电力大小为 $\frac{m g}{2}$ 。迅速移走球1后，球3沿斜面向下运动。 $g$ 为重力加速度，球的大小可忽略，下列关于球3的说法正确的是（）

A、带负电 B、运动至a点的速度大小为 $\sqrt{g L}$ C、运动至a点的加速度大小为 $2 g$ D、运动至ab中点时对斜面的压力大小为 $\frac{3 \sqrt{3} - 4}{6} m g$

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8. 如图所示，一带电粒子以初速度v₀沿x轴正方向从坐标原点О 射入，并经过点P(a >0， b>0)。若上述过程仅由方向平行于y轴的匀强电场实现，粒子从О到Р运动的时间为t₁ ，到达Р点的动能为E_k1。若上述过程仅由方向垂直于纸面的匀强磁场实现，粒子从O到Р运动的时间为t₂ ，到达Р点的动能为E_k2。下列关系式正确的是·（）

A、t₁< t₂ B、t₁> t₂ C、E_k1< E_k2 D、E_k1 > E_k2

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9. 如图为某一径向电场示意图，电场强度大小可表示为 $E = \frac{a}{r}$ ， a为常量。比荷相同的两粒子在半径r不同的圆轨道运动。不考虑粒子间的相互作用及重力，则（）

A、轨道半径r小的粒子角速度一定小 B、电荷量大的粒子的动能一定大 C、粒子的速度大小与轨道半径r一定无关 D、当加垂直纸面磁场时，粒子一定做离心运动

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10. 如图所示，磁控管内局部区域分布有水平向右的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场。电子从M点由静止释放，沿图中所示轨迹依次经过N、P两点。已知M、P在同一等势面上，下列说法正确的有（）

A、电子从N到P，电场力做正功 B、N点的电势高于P点的电势 C、电子从M到N，洛伦兹力不做功 D、电子在M点所受的合力大于在P点所受的合力

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11. 地面上方某区域存在方向水平向右的匀强电场，将一带正电荷的小球自电场中Р点水平向左射出。小球所受的重力和电场力的大小相等，重力势能和电势能的零点均取在Р点。则射出后，（）

A、小球的动能最小时，其电势能最大 B、小球的动能等于初始动能时，其电势能最大 C、小球速度的水平分量和竖直分量大小相等时，其动能最大 D、从射出时刻到小球速度的水平分量为零时，重力做的功等于小球电势能的增加量

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三、综合题

12. 如图所示，光滑水平面 $A B$ 和竖直面内的光滑 $\frac{1}{4}$ 圆弧导轨在B点平滑连接，导轨半径为R。质量为m的带正电小球将轻质弹簧压缩至A点后由静止释放，脱离弹簧后经过B点时的速度大小为 $\sqrt{g R}$ ，之后沿轨道 $B O$ 运动。以O为坐标原点建立直角坐标系 $x O y$ ，在 $x \geq - R$ 区域有方向与x轴夹角为 $θ = 45 °$ 的匀强电场，进入电场后小球受到的电场力大小为 $\sqrt{2} m g$ 。小球在运动过程中电荷量保持不变，重力加速度为g。求：

(1)、弹簧压缩至A点时的弹性势能；

(2)、小球经过O点时的速度大小；

(3)、小球过O点后运动的轨迹方程。

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13. 密立根通过观测油滴的运动规律证明了电荷的量子性，因此获得了1923年的诺贝尔奖。图13是密立根油滴实验的原理示意图，两个水平放置、相距为d的足够大金属极板，上极板中央有一小孔。通过小孔喷入一些小油滴，由于碰撞或摩擦，部分油滴带上了电荷。有两个质量均为 $m_{0}$ 、位于同一竖直线上的球形小油滴A和B，在时间t内都匀速下落了距离 $h_{1}$ 。此时给两极板加上电压U（上极板接正极），A继续以原速度下落，B经过一段时间后向上匀速运动。B在匀速运动时间t内上升了距离 $h_{2} (h_{2} \neq h_{1})$ ，随后与A合并，形成一个球形新油滴，继续在两极板间运动直至匀速。已知球形油滴受到的空气阻力大小为 $f = k m^{\frac{1}{3}} v$ ，其中k为比例系数，m为油滴质量，v为油滴运动速率。不计空气浮力，重力加速度为g。求：

(1)、比例系数k；

(2)、油滴A、B的带电量和电性；B上升距离 $h_{2}$ 电势能的变化量；

(3)、新油滴匀速运动速度的大小和方向。

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