2020-2022年(三年)全国高考物理真题：专题7电场.docx

2020-2022年（三年）全国高考物理真题精选——专题7电场
一．选择题（共21小题）
1．（2022•河北）如图，真空中电荷量为2q和﹣q（q＞0）的两个点电荷分别位于M点与N点，形成一个以MN延长线上O点为球心、电势为零的等势面（取无穷远处电势为零）。P为MN连线上的一点。S为等势面与直线MN的交点，T为等势面上一点。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q0从T点移到P点，静电力做正功
2．（2022•上海）某原子核发生核反应时放出一个正电子，则原子核内多了一个（　　）
A．质子 B．中子 C．电子 D．核子
3．（2022•湖南）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
4．（2022•山东）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ΔL的小圆弧上的电荷。将一点电荷q置于OC延长线上距O点为2R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=QΔLπR B．正电荷，q=3QΔLπR
C．负电荷，q=2QΔLπR D．负电荷，q=23QΔLπR
5．（2022•浙江）某种气体一电子放大器的局部结构是由两块夹有绝缘介质的平行金属薄膜构成，其上存在等间距小孔，其中相邻两孔截面上的电场线和等势线的分布如图所示。下列说法正确的是（　　）

A．a点所在的线是等势线
B．b点的电场强度比c点大
C．b、c两点间的电势差的值比a、c两点间的大
D．将电荷沿图中的线从d→e→f→g移动时电场力做功为零
6．（2021•江苏）一球面均匀带有正电荷，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（　　）

A．O、C两点电势相等
B．A点的电场强度大于B点
C．沿直线从A到B电势先升高后降低
D．沿直线从A到B电场强度逐渐增大
7．（2021•海南）如图，V型对接的绝缘斜面M、N固定在水平面上，两斜面与水平面夹角均为α＝60°，其中斜面N光滑。两个质量相同的带电小滑块P、Q分别静止在M、N上P、Q连线垂直于斜面M，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则P与M间的动摩擦因数至少为（　　）

A．36 B．12 C．32 D．33
8．（2021•北京）如图所示的平面内，有静止的等量异号点电荷，M、N两点关于两电荷连线对称，M、P两点关于两电荷连线的中垂线对称。下列说法正确的是（　　）

A．M点的场强比P点的场强大
B．M点的电势比N点的电势高
C．N点的场强与P点的场强相同
D．电子在M点的电势能比在P点的电势能大
9．（2021•湖南）如图，在（a，0）位置放置电荷量为q的正点电荷，在（0，a）位置放置电荷量为q的负点电荷，在距P（a，a）为2a的某点处放置正点电荷Q，使得P点的电场强度为零。则Q的位置及电荷量分别为（　　）

A．（0，2a），2q B．（0，2a），22q C．（2a，0），2q D．（2a，0），22q
10．（2020•上海）以下图示中P表示质子，e表示电子，距离D＞d，其中O点的场强最大的排布方式是（　　）
A． B．
C． D．
11．（2020•浙江）如图所示，在倾角为α的光滑绝缘斜面上固定一个挡板，在挡板上连接一根劲度系数为k0的绝缘轻质弹簧，弹簧另一端与A球连接。A、B、C三小球的质量均为M，qA＝q0＞0，qB＝﹣q0，当系统处于静止状态时，三小球等间距排列。已知静电力常量为k，则（　　）

A．qc=47q0
B．弹簧伸长量为Mgsinαk0
C．A球受到的库仑力大小为2Mg
D．相邻两小球间距为q03k7Mg
12．（2022•湖北）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
13．（2022•浙江）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2v0；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=2v02L
D．粒子从N板下端射出的时t=(2-1)L2v0
14．（2021•全国）如图，P、Q、M、N为菱形的四个顶点。若已知该空间存在一方向与此菱形平面平行的匀强电场，则（　　）

A．P、Q、M、N四点中至少有两点电势相等
B．P、Q、M、N四点可能位于同一等势面上
C．P、Q间的电势差一定与N、M间的电势差相等
D．P、Q间的电势差一定与Q、M间的电势差相等
15．（2021•重庆）电容式加速传感器常用于触发汽车安全气囊等系统，如图所示。极板M、N组成的电容器视为平行板电容器，M固定，N可左右运动，通过测量电容器板间的电压的变化来确定汽车的加速度。当汽车减速时，极板M、N间的距离减小，若极板上的电荷量不变，则该电容器（　　）

A．电容变小 B．极板间电压变大
C．极板间电场强度不变 D．极板间的电场强度变小
16．（2021•辽宁）等量异号点电荷固定在水平向右的匀强电场中，电场分布如图所示，实线表示电场线，虚线表示等势线。将同一负电荷先后置于a、b两点，电势能分别为Epa和Epb，电荷所受电场力大小分别为Fa和Fb，则（　　）

A．Epa＞Epb，Fa＞Fb B．Epa＞Epb，Fa＜Fb
C．Epa＜Epb，Fa＞Fb D．Epa＜Epb，Fa＜Fb
17．（2021•山东）如图甲所示，边长为a的正方形，四个顶点上分别固定一个电荷量为+q的点电荷；在0≤x＜22a区间，x轴上电势φ的变化曲线如图乙所示。现将一电荷量为﹣Q的点电荷P置于正方形的中心O点，此时每个点电荷所受库仑力的合力均为零。若将P沿x轴向右略微移动后，由静止释放，以下判断正确的是（　　）

A．Q=2+12q，释放后P将向右运动
B．Q=2+12q，释放后P将向左运动
C．Q=22+14q，释放后P将向右运动
D．Q=22+14q，释放后P将向左运动
18．（2021•浙江）某书中有如图所示的图，用来表示横截面是“＜”形导体右侧的电场线和等势面，其中a、b是同一条实线上的两点，c是另一条实线上的一点，d是导体尖角右侧表面附近的一点。下列说法正确的是（　　）

A．实线表示电场线
B．离d点最近的导体表面电荷密度最大
C．“＜”形导体右侧表面附近电场强度方向均相同
D．电荷从a点到c点再到b点电场力做功一定为零
19．（2021•乙卷）如图（a），在一块很大的接地金属平板的上方固定一负电荷。由于静电感应，在金属平板上表面产生感应电荷，金属板上方电场的等势面如图（b）中虚线所示，相邻等势面间的电势差都相等。若将一正试探电荷先后放于M和N处，该试探电荷受到的电场力大小分别为FM和FN，相应的电势能分别为EpM和EpN，则（　　）

A．FM＜FN，EpM＞EpN B．FM＞FN，EpM＞EpN
C．FM＜FN，EpM＜EpN D．FM＞FN，EpM＜EpN
20．（2021•广东）如图是某种静电推进装置的原理图，发射极与吸极接在高压电源两端，两极间产生强电场，虚线为等势面。在强电场作用下，一带电液滴从发射极加速飞向吸极，a、b是其路径上的两点。不计液滴重力。下列说法正确的是（　　）

A．a点的电势比b点的低
B．a点的电场强度比b点的小
C．液滴在a点的加速度比在b点的小
D．液滴在a点的电势能比在b点的大
21．（2020•全国）一水平放置的平行板电容器，上、下极板分别接电池的正、负极。一质量为m1、带正电荷的粒子从紧靠上极板的位置由静止开始下落，到达下极板所用的时间为t；另一质量为m2、带相同电荷量的粒子从同一位置由静止开始下落，到达下极板所用的时间为12t。已知质量为m1的粒子所受重力与其所受电场力的大小相等，则两粒子的质量之比m1：m2为（　　）
A．2：1 B．4：1 C．7：1 D．9：1
二．多选题（共11小题）
（多选）22．（2021•湖北）关于电场，下列说法正确的是（　　）
A．电场是物质存在的一种形式
B．电场力一定对正电荷做正功
C．电场线是实际存在的线，反映电场强度的大小和方向
D．静电场的电场线总是与等势面垂直，且从电势高的等势面指向电势低的等势面
（多选）23．（2022•湖北）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O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O到P运动的时间为t1，到达P点的动能为Ek1。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P运动的时间为t2，到达P点的动能为Ek2。下列关系式正确的是（　　）

A．t1＜t2 B．t1＞t2 C．Ek1＜Ek2 D．Ek1＞Ek2
（多选）24．（2022•浙江）如图为某一径向电场示意图，电场强度大小可表示为E=ar，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
（多选）25．（2022•乙卷）如图，两对等量异号点电荷+q、﹣q（q＞0）固定于正方形的4个顶点上。L、N是该正方形两条对角线与其内切圆的交点，O为内切圆的圆心，M为切点。则（　　）

A．L和N两点处的电场方向相互垂直
B．M点的电场方向平行于该点处的切线，方向向左
C．将一带正电的点电荷从M点移动到O点，电场力做正功
D．将一带正电的点电荷从L点移动到N点，电场力做功为零
（多选）26．（2022•甲卷）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P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P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
（多选）27．（2021•海南）如图，在匀强电场中有一虚线圆，ab和cd是圆的两条直径，其中ab与电场方向的夹角为60°，ab＝0.2m，cd与电场方向平行，a、b两点的电势差Uab＝20V。则（　　）

A．电场强度的大小E＝200V/m
B．b点的电势比d点的低5V
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
（多选）28．（2021•天津）两个位于纸面内的点电荷产生电场的等势面如图中实线所示，相邻等势面间的电势差相等。虚线MPN是一个电子在该电场中的运动轨迹，轨迹与某等势面相切于P点。下列说法正确的是（　　）

A．两点电荷可能是异种点电荷
B．A点的电场强度比B点的大
C．A点的电势高于B点的电势
D．电子运动到P点时动能最小
（多选）29．（2021•河北）如图，四个电荷量均为q （q＞0）的点电荷分别放置于菱形的四个顶点，其坐标分别为（4l，0）、（﹣4l，0）、（0，y0）和（0，﹣y0），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（y0≠0）。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y0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y0＝8l时，将一带负电的试探电荷由点（4l，5l）移至点（0，﹣3l），静电力做正功
D．当y0＝4l时，将一带负电的试探电荷放置在点（l，l）处，其所受到的静电力方向与x轴正方向成45°倾斜向上
（多选）30．（2021•湖南）如图，圆心为O的圆处于匀强电场中，电场方向与圆平面平行，ab和cd为该圆直径。将电荷量为q（q＞0）的粒子从a点移动到b点，电场力做功为2W （W＞0）；若将该粒子从c点移动到d点，电场力做功为W。下列说法正确的是（　　）

A．该匀强电场的场强方向与ab平行
B．将该粒子从d点移动到b点电场力做功为0.5W
C．a点电势低于c点电势
D．若只受电场力，从d点射入圆形电场区域的所有带电粒子都做曲线运动
（多选）31．（2020•江苏）如图所示，绝缘轻杆的两端固定带有等量异号电荷的小球（不计重力）。开始时，两小球分别静止在A、B位置。现外加一匀强电场E，在静电力作用下，小球绕轻杆中点O转到水平位置，取O点的电势为0。下列说法正确的有（　　）

A．电场E中A点电势低于B点
B．转动中两小球的电势能始终相等
C．该过程静电力对两小球均做负功
D．该过程两小球的总电势能增加
（多选）32．（2020•山东）真空中有两个固定的带正电的点电荷，电荷量不相等。一个带负电的试探电荷置于二者连线上的O点时，仅在电场力的作用下恰好保持静止状态。过O点作两正电荷连线的垂线，以O点为圆心的圆与连线和垂线分别交于a、c和b、d，如图所示。以下说法正确的是（　　）

A．a点电势低于O点
B．b点电势低于c点
C．该试探电荷在a点的电势能大于在b点的电势能
D．该试探电荷在c点的电势能小于在d点的电势能
三．计算题（共1小题）
33．（2022•广东）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。如图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m0、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h1。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h2（h2≠h1），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＝km13v，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h2电势能的变化量；
（3）新油滴匀速运动速度的大小和方向。

2020-2022年（三年）全国高考物理真题精选——专题7电场
参考答案与试题解析
一．选择题（共21小题）
1．【解答】解：A、在直线MN上，左边正电荷在M右侧电场强度水平向右，右边负电荷在直线MN上电场强度水平向右，根据电场的叠加可知MN间的电场强度水平向右，沿着电场线电势逐渐降低，可知P点电势高于等势面与MN交点处电势，则P点电势高于S点电势，故A错误；
C、由于正电荷的电荷量大于负电荷电荷量，可知在N左侧电场强度不可能为零，则N右侧，设MN距离为L，根据
k⋅2q(L+d)2=kqd2
可知除无穷远处外，直线MN电场强度为零的点只有一个，故C错误；
D、由A选项的分析可知，T点电势低于P点电势，则正电荷在T点的电势能低于在P点的电势能，将正试探电荷从T点移到P点，电势能增大，静电力做负功，故D错误；
B、设等势圆的半径为R。AN距离为x，MN距离为L，如图所示：

根据φ=kqx
结合电势的叠加原理，A、S满足
k⋅2qL-x=kqx
k⋅2qL+2R-x=kq2R-x
解得：x=L3；R=23L
由于电场强度方向垂直等势面，可知T点的场强方向必过等势面的圆心，O点电势
φO=2kqL+L3-kqL3=-3kq2L
可知，φT＞φO，可知T点电场方向指向O点，故B正确；
故选：B。
2．【解答】解：原子核出一个正电子是由核内质子转化而来的，设原子核内多出的未知粒子的质量数为A，核电荷数为z
质量数守恒，得：1＝0+A ①
核电荷数守恒，得：1+1+z ②
由①②解得：A＝1，z＝0
所以原子核内多了一个中子，故ACD错误，B正确。
故选：B。
3．【解答】解；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上，根据对称性可知O点场强为零，且b棒和d棒由于对称性，在O点产生的合场强为0，故a棒与c棒在O点产生的合场强也为0。因此移去a棒后，O点的场强可以认为是由c棒单独产生。c棒带正电，且由对称性可知，其在O点的场强应垂直指向a。电势是标量，若以无穷远处为电势零点，四根带正电的绝缘棒周围的电势均大于0，O点的电势等于所有棒在O点激发的电势的代数和，故移去a棒后O点的电势减小，故A正确，BCD错误。
故选：A。
4．【解答】解：因为电荷在细圆环上均匀分布，所以弧长为ΔL的小圆弧上所带的电荷量为：
Q'=Q2πR⋅ΔL
在ΔL足够小时，可以将取走的部分看作点电荷，细圆环带正电，根据圆环的对称性，可以得到取走A、B处两段弧长均为ΔL的小圆弧上的电荷后，细圆环在O点产生的电场如图：

根据库仑定律及矢量的叠加可知细圆环在O点产生的合场强大小为：
E'＝E=kQΔL2πR⋅R2，方向水平向右
将q置于OC延长线上距O点为2R的D点，O点的电场强度刚好为零，所以点电荷q在O点产生的场强应向左，大小等于E'，故q为负电荷
根据库仑定律有：E'=kq(2R)2
解得：q=2QΔLπR
故ABD错误，C正确；
故选：C。
5．【解答】解：A、电场线是发散的，等势线是封闭的，所以a所在的线是电场线，故A错误；
B、根据电场线的密集程度代表电场强度大小可知b点场强小于c点场强；故B错误；
C、根据等势线分布可知Ubc＝Uba+Uac，所以b、c两点间的电势差的值比a、c两点间的大，故C正确；
D、由图可知d点电势与g点电势不同，则将电荷沿图中的线从d→e→f→g移动时电场力做功不为0，故D错误；
故选：C。
6．【解答】解：A、对于完整带电球面，在其内部AB的中垂面上各点场强为零，可知左右半球面在此中垂面上各点的场强等大反向，因左右半球面的电场关于中垂面对称，所以左右半球面各自在中垂面上各点的场强方向均垂直于中垂面，则左半球面移走后，右半球在中垂面上各点场强均垂直与中垂面，即中垂面为等势面，故O、C两点电势相等，故A正确；
BD、将题中半球壳补成一个完整的球壳，且带电均匀，设左、右半球在A点产生的电场强度大小分别为E1和E2
由题知，均匀带电球壳内部电场强度处处为零，则知E1＝E2
根据对称性，左右半球在B点产生的电场强度大小分别为E2和E1，且E1＝E2
在图示电场中，A的电场强度大小为E1，方向向左，B的电场强度大小为E2，方向向左，所以A点的电场强度与B点的电场强度相同，故从A到B场强不可能逐渐增大，故BD错误；
C、根据电场叠加原理可知，x轴上电场线的方向向左，沿着电场线的方向电势降低，则B点电势高于A点电势，故C错误；
故选：A。
7．【解答】解：滑块Q在光滑斜面N上静止，则P与Q带电同性，两者之间为库仑斥力设为F，两滑块的受力分析和角度关系如图所示

对Q物体在沿着斜面方向有
mgcos30°＝Fcos30°
可得F＝mg
而对P物体动摩擦因数最小时有
N2＝F+mg sin 30°
f＝μN2
f＝mgcos30°
联立解得μ=33，故ABC错误，D正确；
故选：D。
8．【解答解：A：如图所示M点和P点电场线的疏密程度相同，M和P点电场强度大小相同，故A错误；

B：M点和N点到正负电荷的距离都相同，它们位于同一个等势面上，电势相同，故B错误；
C：如上图所示MNP三点电场线疏密程度，场强大小相同，其中N点和P点的方向相同，故C正确；
D：沿电场线方向电势逐渐减小，M点电势大于P点电势，电子带负电，负电荷在电势越低的地方电势能越大，故电子在P点电势能大于M点电势能；故D错误；
故选：C。

9．【解答】解：根据点电荷的场强公式及平行四边形定则，可以求出点电荷+q与﹣q在P点的合场强的大小为E合＝2×kqa2×cos45°=2kqa2，方向与﹣x方向成45°角指向左上方，那么+Q在P点产生的场强与E合大小相等，方向相反，再根据点电荷的场强公式有：kQ(2a)2=E合，代入解得：Q＝22q，方向应与+x方向成45°，结合题意+Q应在y轴上的（0，2a）位置，故ACD错误，B正确。
故选：B。
10．【解答】解：电子带负电，而质子带正电，依据负点电荷在某处的电场强度方向是指向负点电荷，而正点电荷在某处的电场强度方向是背离正点电荷，及点电荷的电场强度公式：E=kQr2，
A、O点两边均是质子，在O点的电场强度方向相反，则O点的电场强度大小：E=kQd2-kQD2；
B、O点左边两个均是质子，在O点的电场强度方向相同，则O点的电场强度大小：E=kQ(d+D)2+kQD2；
C、O点左边是电子，O点右边是质子，则在O点的电场强度方向相同，则O点的电场强度大小：E=kQd2+kQD2；
D、O点左边远的是电子，近的是质子，在O点的电场强度方向相反，则O点的电场强度大小：E=kQD2-kQ(d+D)2；
由上可知，在O点的场强最大的是C选项，故C正确，ABD错误；
故选：C。
11．【解答】解：AD、对C分析，受重力、支持力和AB的库仑力，则AB的库仑力之和沿斜面向上，又B距离C近，给C的库仑力大，则C球带正电，设小球间距为a，
对C：kq0qCa2-kq0qC(2a)2=Mgsinα
对B：kq02a2-kq0qCa2Mgsinα
联立解得：qC=47q0
代入kq02a2-kq0qCa2=Mgsinα
解得：a＝q03k7Mgsinα，故A正确，D错误；
对ABC用整体法，ABC受力平衡，即ABC受到的弹力等于重力的分力。即得弹簧伸长量△x=3Mgsinαk0，故B错。
对BC用整体法，BC受力平衡，即BC受到库仑力等于重力分力，即得A受到的库仑力为2Mgsinα，故C错。
故选：A。
12．【解答】解：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，根据平衡条件得
qUd=mg=ρ43πr3g
将金属板间电势差调整为2U时，能在板间保持静止的球状油滴受力平衡，则

q'2Ud=mg=ρ43πr'3g
联立解得：q'＝4q，r'＝2r，
故ABC错误，D正确；
故选：D。
13．【解答】解：A、因为不知道两粒子的电性，故无法确定M板和N板的电势高低，故A错误；
B、根据题意可知垂直M板向右的粒子，到达N板时速度增加，动能增加，则电场力做正功，电势能减小；则平行M板向下的粒子达到N板时电场力也做正功，电势能也减小，故B错误；
CD。设两板间距离为d，对于平行M板向下的粒子刚好从N板下端射出，在两板间做类平抛运动，有
L2=v0t
d=12at2
对于垂直M板向右的粒子，在板间做匀加速直线运动，因两粒子相同，在电场中的加速度也相同，有

(2v0)2-v02=2ad
联立解得：t=2Lv0；a=2v02L，故C正确，D错误；
故选：C。
14．【解答】A.过Q点做PN的垂线，交于O点，当电场方向垂直于QO，则QO为一条等势线，匀强电场中，各等势线互相平行，则P、Q、M、N四点电势都不相等，故A错误；
B.匀强电场的等势面是与电场方向垂直的平面，则P、Q、M、N四点不可能位于同一等势面上，故B错误；
C.由图可知，PQ与NM平行且相等，则PQ与NM沿电场线方向的距离相等，根据
U＝Ed
可知
UPQ＝UNM
故C正确；
D.如果电场方向垂直于PO，则PQ为等势线，则
UPQ＝0
则电场线与QM不垂直，则QM不是等势线，则
UQM≠0
故D错误。
故选：C。
15．【解答】解：A．由平行板电容器电容的决定式C=ɛrS4πkd可得，d减小，C增大，故A错误；B．电容器所带电荷量Q不变，C增大，由U=QC可得，U变小，故B错误；
CD．由匀强电场的场强与电势差关系公式可得
E=Ud=Qcd=4πkQɛrS，E与d无关，E不变，故C正确，D错误。
故选C。
16．【解答】解：根据对称性可知，a点与a′点电势和电场强度大小都相同，如图所示。

根据沿电场线方向电势降低可得a点的电势高于b，根据EP＝qφ可知，负电荷在电势高的地方电势能小，则有Epa＜Epb；
根据电场线密的地方电场强度大，可知Ea＜Eb，根据F＝qE可知Fa＜Fb，根据D正确、ABC错误。
故选：D。
17．【解答】解：因为每个点电荷所受库仑力的合力均为零，对最上边的点电荷，其他三个电荷给它的受力分别是F1＝F3=kq2a2，F2=kq22a2，因为F1、F3大小相等，所以F1、F3的合力是2kq2a2，而Q对最上边点电荷的库仑力是kqQ(22a)2，则根据受力平衡有：2kq2a2+kq22a2=kqQ(22a)2。解得：Q=22+14q。由图乙可知，在0≤x＜22a区间，电场方向向左，所以电荷量是﹣Q的点电荷P将受向右的电场力，P将向右运动。故C正确，ABD错误。
故选：C。

18．【解答】解：A、电场线起于正电荷（或无穷远），终止于负电荷（或无穷远），由图可知，图中的实线不是起于导体，可知实线是等势线，故A错误；
B、等势线越密的地方，电场强度强度越强，d点场强较弱，可知离d点最近的导体表面电荷密度最小，故B错误；
C、电场强度方向与等势线垂直，由图可知，“＜”形导体右侧表面附近电场强度方向不一定相同，故C错误；
D、a、b两点在同一条等势线上，ac两点的电势差和bc两点的电势差相等，电荷从a点到c点再到b点电场力做功一定为零，故D正确。
故选：D。
19．【解答】解：等势线密集的地方，电场线也密集，电场场强大，由图可知EM＜EN，根据F＝Eq可知：FM＜FN，由负电荷形成的电场知M点的电势高于N点的电势，且试探电荷带正电，根据Ep＝φq可知：EpM＞EpN，故A正确，BCD错误。
故选：A。
20．【解答】解：A、由图可知，发射极接电源正极，吸极接电源负极，则发射极为高电势，吸极为低电势，电场线由发射极指向吸极，沿电场线方向电势降低，故a点电势比b点高，故A错误；
BC、由于题中没有说明等势面是否为等差等势面，故不能明确电场线和等势面的疏密，所以无法确定a、b两点的电场强度的大小，也就无法确定加速度大小，故BC错误；
D、因液滴加速前进，故说明电场力做正功，电势能减小，故液滴在a点的电势能比在b点的大，故D正确。
故选：D。
21．【解答】解：两粒子由静止开始下落，下落的位移相等，设为L，即
L=12a1t2，L=12a2(t2)2
则：a1a2=14
由牛顿第二定律可知：
对m1：m1g+qE＝m1a1
对m2：m2g+qE＝m2a2
并且：m1g＝qE
联立解得：m1：m2＝7：1，故ABD错误，C正确；
故选：C。
二．多选题（共11小题）
22．【解答】解：A、电场是电荷及变化磁场周围空间里存在的一种特殊物质，故A正确；
B、如果电场力方向与正电荷运动方向相反，电场力对正电荷做负功，故B错误；
C、电场线是人为假想的曲线，实际并不存在，故C错误；
D、电场中电势相等的各个点构成的面叫做等势面等势面与电场线垂直，即电场线与等势面垂直；沿着电场线电势越来越低，即电场线由电势高的等势面指向低的等势面，故D正确。
故选：AD。
23．【解答】解：AB、若上述过程仅由方向平行于y轴的匀强电场实现，在沿x轴方向，粒子做匀速直线运动，则t1=av0，若上述过程仅由方向垂直于纸面的匀强磁场实现，由于在洛伦兹力作用下，粒子做匀速圆周运动，在运动过程中，沿x轴方向的速度逐渐减小，则运动的时间t2＞av0，故t1＜t2，故A正确，B错误；
CD、若上述过程仅由方向平行于y轴的匀强电场实现，电场力对粒子做正功，则Ek1＞12mv02，若上述过程仅由方向垂直于纸面的匀强磁场实现，洛伦兹力只改变速度的方向，不改变粒子的速度大小，故动能Ek2=12mv02，故Ek1＞Ek2，故C错误，D正确；
故选：AD。
24．【解答】解：A、电场力提供粒子做圆周所需的向心力，则qE＝mω2r，解得ω=qamr2，由于两粒子的比荷相同，半径越小的，角速度越大，故A错误；
B、场力提供粒子做圆周所需的向心力，则qE=mv2r，粒子的动能Ek=12mv2，解得Ek=12qa，故电荷量大的粒子的动能一定大，故B正确；
C、场力提供粒子做圆周所需的向心力，则qE=mv2r，解得v=qam，粒子的速度大小与轨道半径r一定无关，故C错误；
D、当粒子逆时针运动，所加的磁场垂直纸面向外时，此时受到的洛伦兹力指向O点，此时粒子做向心运动，故D错误；
故选：BC。
25．【解答】解：A、两个正电荷在N点产生的场强方向由N指向O，N点处于两负电荷连线的中垂线上，则两负电荷在N点产生的场强方向由N指向O，则N点的合场强方向由N指向O，同理可知，两个负电荷在L处产生的场强方向由O指向L，L点处于两正电荷连线的中垂线上，两正电荷在L处产生的场强方向由O指向L，则L处的合场方向由O指向L，由于正方向两对角线垂直平分，则L和N两点处的电场方向相互垂直，故A正确；
B、正方向底边的一对等量异号电荷在M点产生的场强方向向左，而正方形上方的一对等量异号电荷在M点产生的场强方向向右，由于M点离上方一对等量异号电荷距离较远，则M点的场方向向左，故B正确；
C．由图可知，M和O点位于两等量异号电荷的等势线上，即M和O点电势相等，所以将一带正电的点电荷从M点移动到O点，电场力做功为零，故C错误；
D．由图可知，L点的电势低于N点电势，则将一带正电的点电荷从L点移动到N点，电场力做功不为零，故D错误。
故选：AB。
26．【解答】解：A、小球只受重力和电场力，其重力势能、电势能与动能之和不变，当小球的动能最小时，其电势能与重力势能之和最大，故A错误；
B、当小球沿水平方向的速度减为零时，小球的电势能最大，由于小球所受的重力和电场力的大小相等，所以此时小球的速度方向向下，大小等于抛出时小球的速度大小，所以此时的动能等于初始动能，故B正确；
C、合外力先对小球做负功，再做正功，合外力做正功的过程中，小球的动能一直增大，所以小球速度动能没有最大值，故C错误；
D、从射出时刻到小球速度的水平分量为零时，小球的动能等于初始动能，此过程中动能变化为零，则合外力做功为零，所以重力做的功等于小球电势能的增加量，故D正确。
故选：BD。
27．【解答】解：A、根据Uab＝E•abcos60°可得电场强度的大小：
E=Uabab⋅cos60°=200.2×0.5V/m＝200v/m，故A正确；
B、沿电场线电势逐渐降低，可知b点的电势比d点的电势高，故B错误；
C、将电子从c点移到d点，因电子所受的电场力与位移反向，可知电场力做负功，故C错误；
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，故D正确；
故选：AD。
28．【解答】解：A、根据等势面的分布可知，两点电荷带同种电荷，故A错误；
B、等差等势面的疏密程度表示场强的强弱，A点的等差等势面疏，B点的等差等势面密，故A点的电场强度小，故B错误；
C、分析电子运动的轨迹可知，电场力指向轨迹的内侧，则电场力受到排斥力作用，故点电荷为负电荷，离点电荷越远，电势越高，故A点的电势高，故C正确；
D、电子从M点运动到P点的过程中，电场力做负功，动能减小，电子从P点运动到N点的过程中，电场力做正功，动能增大，故P点动能最小，故D正确。
故选：CD。
29．【解答】解：A、在菱形外侧除无穷远处的任意点，四个点电荷在该点的产生的场强均指向菱形的外侧，根据场强的叠加原理可知，合场强不可能为零，所以除无穷远处之外，菱形外部电场强度处处不为零，故A正确；
B、根据场强的叠加及对称性，在O点场强为零，当y0取某值时，由对称性可知，在菱形内部其它场强为零的点必定会成对出现，即在菱形内部场强为零的点一定是奇数个，故B错误；
C、根据对称性知，（0，﹣3l）和（0，3l）处场强大小相等，方向相反，两点电势相等，将试探电荷由点（4l，5l）移至点（0，3l），在点（4l，5l），负电荷所受的电场力方向斜向左下方，在（0，3l）处，由于该点到x轴上4l、﹣4l以及y轴上8l的点的距离相等为5l，此三处点电荷在该点（0，3l）的场强大小相等，它们在此处合场强方向沿y轴向上，y轴上﹣8l处的点电荷在（0，3l）处产生的场强方向也沿y轴向上，则（0，3l）的场强方向沿y轴向上，则负电荷在该点所受的电场力方向沿y轴向下，所以一带负电的试探电荷从（4l，5l）沿直线移至点（0，3l），静电力一直做正功，可知将一带负电的试探电荷由点（4l，5l）移至点（0，﹣3l），静电力做正功，故C正确；
D、当y0＝4l时，根据对称性知，x轴和y轴上﹣4l处的点电荷在点（l，l）处产生的场强大小相等为E1=kqr12，
r12=(5l)2+l2=26l2
这两个点电荷的合场强E′1＝2E1cosα
由几何关系知：cosα=32lr1=32l26l2=313
解得E'1=3kq1313l2，方向与x轴正方向成45°斜向上，
同理：x轴和y轴上4l处的点电荷在点（l，l）处产生的场强大小相等为E2=kqr22，
r22=(3l)2+l2=10l2
这两个点电荷的合场强E′2＝2E2cosβ
由几何关系知：cosβ=2lr2=15
解得E'2=kq55l2，方向与x轴负方向成45°斜向下，
可知：E′2＞E′1，
则点（l，l）处产生的场强方向与x轴负方向成45°斜向下，则负的试探电荷在该点所受的静电力方向与x轴正方向成45°倾斜向上，故D正确。
故选：ACD。

30．【解答】解：A、根据题意可知：粒子从a点移动到b点，电场力做功为2W （W＞0）；若将该粒子从c点移动到d点，电场力做功为W，移动距离ab在电场方向的投影dab，移动距离cd在电场方向的投影dcd，根据电场力做功表达式：W电＝qEd，可知dab是dcd的两倍，设圆形电场区域的半径为R，如图，由几何关系得：cd在ab方向的投影等于R，刚好满足dab是dcd的两倍，所以电场线的方向由a指向b，场强方向与ab平行，故A正确；

B、由A选项的结论可知：2W＝2qER
由图可知：d到b的距离在电场方向