《高考物理培优练习》22.电势差与场强（静电场）

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作者：陈庆威
信阳高级中学
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
电势差与场强
1．如图所示，一直角三角形处于平行于纸面的匀强电场中，∠A=90°，∠B=30°，AC 长为
L，已知 A点的电势为
φ(φ>0)
，B点的电势为
2φ
，C点的电势为 0。一带电的粒子从 C点
以
v0
的速度出发，方向如图所示(与AC 边成 60°)。不计粒子的重力，下列说法正确的是
A．电场强度的方向由 B指向 C
B．电场强度的大小为
√
3φ
3L
C．若粒子能击中图中的 A点，则该粒子的比荷为
D．只要粒子的速度大小合适，就可能击中图中的 B点
【答案】C
【解析】A、根据电场的性质，可知 BC 的中点的电势为
φ
，所以电场强度的方向沿∠C的角
平分线指向 C，故 A错误；
B、根据
E=U
d
可知电场强度的大小为
E=φA−φ ❑C
Lcos 30°=2
√
3φ
3L
，故 B错误；
C、粒子在电场中做类平抛运动，粒子能击中图中的 A点，则有
Lcos 30 °=1
2a t2=1
2·qE
m· t2
，
Lsin 300=v0t
，，联立解得
q
m=6v0
2
φ
，故 C正确；
D、粒子做类平抛运动，所以粒子速度不论多大在电场中都不能击中图中的 B点，故 D错误；
故选 C。
2．如图所示，处于真空中的匀强电场与水平方向成 15°角，AB 直线与匀强电场 E互相垂直．
在A点以大小为 v0的初速度水平抛出一质量为 m，带电量为+q 的小球，经时间 t，小球下
落一段距离过 C点（图中未画出）时速度仍为 v0，在小球由 A点运动到 C点的过程中，下
列说法中正确的是
A．电场力对小球做功为零
B．小球的电势能增加
C．C可能位于 AB 直线的左侧
D．小球的机械能减少量为
【答案】B
【解析】小球必定没有回到原处，电场力做功不为零，故 A错误；由动能定理，动能不变，
合外力的功为零，重力做正功，电场力必然做负功，电势能增加，故 B正确；A、B两点等
势，结合 B选项可知，C点必定在 AB 直线的右侧，故 C错误；小球的机械能的减少量即为
竖直方向的重力势能的减少量 ，由于电场力向左下方，重力竖直向下，将合力沿着水
平和竖直方向正交分解，竖直方向的合力大于重力，故在竖直方向的分运动的加速度 a大
于g，竖直方向 ，即 ，故 D错误。
3．四个电荷量大小相同的点电荷位于正方形四个角上，电性与各点电荷附近的电场线分布
如图所示．ab、cd 分别是正方形两组对边的中垂线，O为中垂线的交点，P、Q分别为
ab、cd 上的两点，OP>OQ，下列说法中正确的是（ ）
A．P、Q两点电势相等，场强也相等
B．P点的电势比 M点的低
C．PM 两点间的电势差大于 QM 间的电势差
D．带负电的试探电荷在 Q点时比在 M点时电势能小
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