2022届全国高三物理模拟试题汇编：电场强度及电场线

试卷更新日期：2022-07-19 类型：二轮复习

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一、单选题

1. 把头发屑悬浮在蓖麻油里，加上电场，可以模拟出电场线的分布情况，如图甲是模拟孤立点电荷和金属板之间的电场照片，图乙为简化后的电场线分布情况，则（）

A、由图甲可知，电场线是真实存在的 B、图甲中，没有头发屑的地方没有电场 C、图乙中A点的电场强度小于B点的电场强度 D、图乙中电子在A点的电势能小于在B点的电势能

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2. 在真空中，一点电荷在a、b两点产生的电场，方向如图，若a点的电场强度大小为E，则在a、b两点的连线上，电场强度的最大值为（）

A、 $\frac{4}{3} E$ B、 $\frac{2 \sqrt{3}}{3} E$ C、 $\frac{\sqrt{3}}{2} E$ D、 $\frac{3}{4} E$

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3. 如图所示，一透明绝缘半球壳，O为球心，将带有等量异种电荷的小球分别固定在直径ab的两端，c、d、e、f为平行底面的小圆上的点，且c、d位于过直径ab的大圆周上，e、f位于垂直直径ab面的大圆周上，下列说法正确的是（）

A、e点与f点的场强相同，电势不同 B、c点与d点的场强相同，电势不同 C、电势差U_co=U_ed D、将一负电子从c点沿圆弧c-f-d-e-c路径移动，其电势能先减小后增大

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4. 在一个点电荷Q的电场中，让x轴与它的一条电场线重合，x轴上M、N两点的坐标分别为0.3m和0.6m，如图所示。在M、N两点分别放置试探电荷，其受到的静电力跟试探电荷的电荷量的关系如图乙中直线m、n所示（规定静电力方向沿x轴正方向为正）。则（）

A、M点的电场强度的大小为1N/C，方向沿x轴正向 B、N点的电场强度的大小为4N/C，方向沿x轴正向 C、点电荷Q为正电荷，一定放在x轴上M点的左侧 D、点电荷Q为负电荷，一定放在x轴上N点的右侧

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5. 如图所示，真空中有两个固定的带正、负电的点电荷，O点的电势为0，过O点作两点电荷连线的垂线，以O点为圆心的圆与两点电荷的连线交于a、c两点，与连线的垂线分别交于b、d两点。下列说法正确的是（）

A、O点的电场强度为0 B、b点的电场强度大于d点的电场强度 C、负电荷在c点的电势能大于在d点的电势能 D、负电荷在a点的电势能大于在b点的电势能

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6. 避雷针是利用尖端放电原理保护建筑物等避免雷击的一种设施。在雷雨天气，带负电的云层运动到高楼上空时，避雷针的尖头通过静电感应会带上大量电荷，由于导体尖端容易聚集电荷，所以楼顶带上的电荷会很少，从而保护建筑。如图所示为广州塔“接闪”的画面，放大图为塔尖端附近电场线分布特点（方向未画出），下列说法正确的是（）

A、放电前塔尖端带负电 B、放电时空气中的正电荷将向塔尖端运动 C、向塔尖端运动的电荷受到的电场力越来越小 D、向塔尖端运动的电荷电势能减小

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7. 静电除尘装置可用来消除烟气中的尘埃，如图所示，含有大量尘埃的废气先经过初步的机械过滤后，进入静电除尘区，图中虚线是某一粒尘埃仅在电场力作用下向集尘极运动的轨迹，A、B两点是轨迹与电场线的交点。不考虑尘埃在运动过程中的相互作用和电量变化，则下列说法正确的是（）

A、尘埃在静电除尘区受到恒定的合外力 B、尘埃运动过程做匀变速曲线运动 C、尘埃运动轨迹上A点的电势低于B点的电势 D、尘埃在A点的电势能低于在B点的电势能

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8. 如右图，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点， $O$ 点为半圆弧的圆心，.电荷量相等、符号相反的两个电荷分别置于M、N两点，这时 $O$ 点电场强度的大小为E₁；若将N点处的点电荷移至P点，则 $O$ 点的场强大小变为E₂.E₁与E₂之比为（）

A、1：2 B、2：1 C、 D、

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9. 某电场区域的电场线分布如图，在电场中有A、B、C、D四个点，下面说法正确的是（）

A、 $E_{A} > E_{B}$ B、 $E_{C} > E_{D}$ C、 $φ_{A} < φ_{B}$ D、 $φ_{C} < φ_{D}$

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10. 匀强电场中有一与电场方向平行的扇形AOB区域，如图所示，圆心角 $θ$ =120°，半径R=1m，其中C、D、F将圆弧AB四等分。已知 $φ_{A}$ =9V， $φ_{B}$ =0， $φ_{O}$ =3V，以下说法正确的是（）

A、电场场强的大小为6V/m B、 $φ_{F} = 4 V$ C、电子在D点的电势能比在F点高3eV D、电场方向沿AB连线方向

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11. 一球面均匀带有负电荷，球内的电场强度处处为零，如图所示，O为球心，A、B为直径上的两点，OA=OB，现垂直于AB将球面均分为左右两部分，C为截面上的一点，移去左半球面，右半球面所带电荷仍均匀分布，则O、C两点电势φO、φC大小关系为（）

A、φ_O>φ_C B、φ_O=φ_C C、φ_O<φ_C D、无法确定

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12. 如图所示，电荷均匀分布的半球，在中心O处的电场强度的大小为E₀ ，现沿图示方向过球心O从半球上切下一瓣，夹角为α=60°，则切下的一瓣在O点的电场强度为（）

A、E₀ B、 $\frac{E_{0}}{2}$ C、 $\frac{E_{0}}{3}$ D、 $\frac{E_{0}}{4}$

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13. 如图所示，在平面直角坐标系 $x O y$ 的坐标轴上固定四个点电荷 $A$ 、 $B$ 、 $C$ 、 $D$ ，它们到原点 $O$ 的距离相等，其中 $A$ 、 $C$ 的电荷量为 $+ q$ ， $B$ 、 $D$ 的电荷量为 $- q$ ， $a$ 、 $b$ 、 $c$ 、 $d$ 是坐标轴上到原点距离相等的四个点，则（）

A、 $a$ 点的场强与 $c$ 点的场强相同 B、 $a$ 点的电势与 $b$ 点的电势相等 C、试探电荷 $+ q^{'}$ 在 $a$ 点的电势能等于在 $c$ 点的电势能 D、试探电荷 $+ q^{'}$ 沿直线从 $a$ 点运动到 $d$ 点电场力不做功

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14. 均匀带电球体在球的外部产生的电场与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同。如图所示，半径为 $R$ 的球体上均匀分布着正电荷，在过球心 $O$ 的直线上有 $A$ 、 $B$ 、 $C$ 三个点， $O B = B A = R$ ， $C O = 2 R$ 。若以 $O B$ 为直径在球内挖一球形空腔，球的体积公式为 $V = \frac{4}{3} π r^{3}$ ，则 $A$ 、 $C$ 两点的电场强度大小之比为（）

A、 $9 ： 25$ B、 $25 ： 9$ C、 $175 ： 207$ D、 $207 ： 175$

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15. 一空心金属球壳内球心右侧放一带正电点电荷，于是在球内外形成如图所示电场，其中a在球心，b在球壳内壁，c在球壳内，d在球外，若以无穷远电势为0，下列说法正确的是（）

A、b点和c点电势均为0 B、c点电场强度大于a点电场强度 C、若一电子从a点运动到b点，电势能减少 D、 $a 、 b$ 两点电势差小于 $a 、 d$ 两点的电势差

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二、多选题

16. 如图，真空中同一平面内固定两点电荷 $Q_{1} = + q$ 和 $Q_{2} = + 9 q$ ，以点电荷 $Q_{1}$ 为圆心的圆上有A、B、C、D四点，其中C点为两点电荷连线与圆的交点且场强为零， $A B$ 和 $C D$ 为两条互相垂直的直径。关于A、B、C、D四点，下列说法正确的是（）

A、A，B两处电场强度相同 B、C处电势最高 C、C点到 $Q_{1}$ 、 $Q_{2}$ 的距离之比为 $1 ： 9$ D、电子从A点沿着圆弧逆时针运动到B点过程中，电势能先增大后减小

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17. 如图所示，在水平向右、大小为E的匀强电场中，在O点固定一电荷量为Q的正电荷，A、B、C、D为以O为圆心、半径为r的同一圆周上的四点，B、D连线与电场线平行，A、C连线与电场线垂直。则（）

A、B点的电场强度大小为 $E - k \frac{Q}{r^{2}}$ B、D点的电场强度大小 $E - k \frac{Q}{r^{2}}$ C、C点的电场强度大小为 $\sqrt{E^{2} + k^{2} \frac{Q^{2}}{r^{4}}}$ D、A，C两点的电场强度相同

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18. 如图所示，已知一匀强电场的电场线平行于等边三角形ABC所在的平面，三角形边长为2 $\sqrt{3}$ m，一带电荷量为q₁=1×10^-7C的正点电荷由B点移到无穷远处克服静电力做功为5×10^-7J；而带电荷量为q₂=2×10^-7C的负点电荷从B点移到A点电势能增加6×10⁷J，若已知C点电势为-5V，无穷远处的电势为零，则下列说法中正确的是（）

A、B点电势为5V B、A点的电势低于B点电势 C、电场强度大小为1V/m D、电荷q₁在A点的电势能为8×10⁷J

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19. 如图所示，水平面上有一个正方形，M、N、P、Q是其四条边上的中点，M、N两点连线与P、Q两点连线交于O点，在O点处固定一个负点电荷。现加一平行于纸面的匀强电场后，Q点的场强为零，则加匀强电场后（）

A、P点的场强大小大于N点的场强 B、正电荷在M点的电势能大于N点的电势能 C、M点的场强方向由M指向Q D、把正电荷从N点移到Q点电场力做负功

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三、综合题

20. 如图甲所示，A、B是两个电荷量都是Q的点电荷，相距l，AB连线中点为O。在AB连线的中垂线上有一点C，AC的连线与AB连线的夹角为 $θ$ ，静电力常量为k。

(1)、求C处的电场强度 $E_{1}$ 的大小；

(2)、若A的电荷量变为-Q，其他条件都不变（图乙所示），此时C处电场强度的大小设为 $E_{2}$ ，求 $E_{2}$ 的大小。为使 $E_{2}$ 大于 $E_{1}$ ， $θ$ 应满足什么条件？

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