《十年(2012-2021)高考物理真题分项汇编(全国通用)》专题16 静电场1-场强的矢量性叠加及电场的性质(解析版)

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专题 16 静电场 1-场强的矢量性叠加及电场的性质
2012—2021
目录
题型一、场强的矢量性叠加........................................................1
题型二、电场中各参数的比较......................................................8
题型三、电场中各参数的定量计算.................................................20
题型一、场强的矢量性叠加
1.2021 全国甲) 某电场的等势面如图所示,图中 abcde为电场中的 5个点,则(  )
A. 一正电荷从 b点运动到 e点,电场力做正功
B. 一电子从 a点运动到 d点,电场力做功为 4eV
C. b点电场强度垂直于该点所在等势面,方向向右
D. abcd四个点中,b点的电场强度大小最大
【答案】BD
【解析】A.由图象可知
φb = φe
则正电荷从 b点运动到 e点,电场力不做功,A错误;
B.由图象可知
φa = 3Vφd = 7V
根据电场力做功与电势能的变化关系有
Wad = Epa - Epd = (φa - φd)( - e) = 4eV
B正确;
C.沿电场线方向电势逐渐降低,则 b点处的场强方向向左,C错误;
D.由于电场线与等势面处处垂直,则可画出电场线分布如下图所示
由上图可看出,b点电场线最密集,则 b点处的场强最大,D正确。
故选 BD
2.2021 河北)如图,四个电荷量均为 的点电荷分别放置于菱形的四个顶点,其坐标分别为
,其中 x轴上的两个点电荷位置固定,y轴上的两个点电荷可沿 y
轴对称移动( ),下列说法正确的是(  )
A. 除无穷远处之外,菱形外部电场强度处处不为零
B. 当 取某值时,可使得菱形内部只存在两个电场强度为零的点
C. 当 时,将一带负电的试探电荷由点 移至点 ,静电力做正功
D. 时,将一带负电的试探电荷放置在点 处,其所受到的静电力方向与 x轴正方向成 倾
斜向上
【答案】ACD
【解析】A.根据场强叠加原理可知,除无穷远处之外,菱形外部电场强度处处不为零,选项 A正确;
B.因为在 x轴上的两个点电荷在 O点的合场强为零,在 y轴上的两电荷,无论 y0取什么值,因为关于原
点对称,则在 O点的合场强也为零,在横轴和纵轴上除原点外,出现合场强为零的点,根据对称性可知,
一定是成对出现的,关于原点对称,所以算上原点,合场强为零的点是奇数个,不会是 2个,选项 B错误;
C.由几何关系可知,坐标为(4l5l)的 A点在第一象限内所在的虚像的垂直平分线的上方;坐标为
0-3l)的 B点在第三象限内所在的虚像的垂直平分线的上方,且到达虚线的距离相等,由电势叠加可
知,B点的电势高于 A点,则带负电的试探电荷在 A点的电势能较大,从 A点到 B点电势能减小,可知电
场力做正功,选项 C正确;
D.若 y0=4l,则四个点构成正方形,由对称可知在点(ll)处的场强一定沿着过该点与原点连线的方向
上;在 y轴正向和 x正向上的点电荷在(ll)处的合场强
y轴负向和 x负向上的点电荷在(ll)处的合场强
可知(ll)点的场强沿着 MN 方向且与 x轴从成 45°角的方向向下,将一带负电的试探电荷放置在点
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