2020高考新课标物理二轮冲刺：静电场练习含答案
2020高考物理二轮复习专题：静电场(通用型)练习和答案
2020届高考物理静电场（通用型）练习及答案*静电场*一、选择题1、带电粒子射入一固定的带正电的点电荷Q的电场中，沿图中实线轨迹从a点运动到b点，a、b两点到点电荷Q的距离分别为ra 、rb(ra>rb)，b点为运动轨迹上到Q最近的点，不计粒子所受的重力，则可知( )A.粒子带负电B.b点的场强可能等于a点的场强C.从a点到b点的过程中，静电力对粒子不做功D.从a点到b点的过程中，粒子的动能和电势能之和保持不变2、a和b是点电荷电场中的两点，如图所示，a点电场强度E a与ab连线夹角为60°，b点电场强度E b与ab连线夹角为30°，则关于此电场，下列分析中正确的是()A．这是一个正点电荷产生的电场，E a∶E b＝1∶ 3B．这是一个正点电荷产生的电场，E a∶E b＝3∶1C．这是一个负点电荷产生的电场，E a∶E b＝3∶1D．这是一个负点电荷产生的电场，E a∶E b＝3∶13、(双选)静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图所示，x轴正向为场强正方向，带正电的点电荷沿x轴正方向运动，则点电荷()A．在x2和x4处电势能相等B．由x1运动到x3的过程中电势能增大C．由x1运动到x4的过程中电场力先增大后减小D．由x1运动到x4的过程中电场力先减小后增大4、如图所示，电子由静止开始经加速电场加速后，沿平行于板面的方向射入偏转电场，并从另一侧射出。
已知电子质量为m，电荷量为e，加速电场电压为U0，偏转电场可看成匀强电场，极板间电压为U，极板长度为L，板间距为d。
忽略电子所受重力，电子射入偏转电场时初速度v0和从偏转电场射出时沿垂直板面方向的偏转距离Δy分别是()A．eU0mUL22U0d B．2eU0mUL22U0dC．eU0mUL24U0d D．2eU0mUL24U0d5、(双选)反天刀是生活在尼罗河的一种鱼类，沿着它身体的长度方向分布着电器官，这些器官能在鱼周围产生电场，如图为反天刀周围的电场线分布示意图，A、B、C为电场中的点，下列说法正确的是()A．头部带负电B．A点电场强度大于B点电场强度C．负离子运动到A点时，其加速度方向向右D．图中从A至C的虚线可以是正离子的运动轨迹6、(双选)如图所示，光滑绝缘的水平面上有一带电量为－q的点电荷，在距水平面高h处的空间内存在一场源点电荷＋Q，两电荷连线与水平面间的夹角θ＝30°，现给－q一水平初速度，使其恰好能在水平面上做匀速圆周运动，已知重力加速度为g，静电力常量为k，则()A．点电荷－q做匀速圆周运动的向心力为3kQq 4h2B．点电荷－q做匀速圆周运动的向心力为3kQq 8h2C．点电荷－q做匀速圆周运动的线速度为3ghD．点电荷－q做匀速圆周运动的线速度为3gh 27、(双选)已知均匀带电球体在其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，而均匀带电球壳在其内部任意一点形成的电场强度为零。
2020高考人教版物理二轮专题编：静电场练习试题含参考答案
2020高考人教版物理二轮专题编：静电场练习题含参考答案*静电场*一、选择题1、关于静电场的等势面，下列说法正确的是( )A.两个电势不同的等势面可能相交B.电场线与等势面处处相互垂直C.同一等势面上各点电场强度一定相等D.将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电场力做正功【解析】选B。
等势面的特点：两个电势不同的等势面不可能相交，故A错误；电场线与等势面处处相互垂直，故B正确；等势面的疏密程度表示电场强度的大小，故C错误；电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面，负电荷受力与电场线的方向相反，故负电荷受力由电势低的等势面指向电势高的等势面，那么它从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电场力做负功，D错误。
2、(2019·上海嘉定区二模)如图所示为一正点电荷周围的电场线，电场中有A、B两点，A、B两点在同一条电场线上，则()A．A点的电场强度与B点的电场强度相同B．B点的电场强度比A点的电场强度大C．A点的电场强度方向沿电场线指向场源电荷D．B点的电场强度方向沿电场线指向场源电荷B[正点电荷形成的电场，离点电荷越远，由E＝kQr2知场强越小，则B点场强大于A点场强，故A错误，B正确；以正点电荷为场源的场强方向均沿电场线背离场源电荷，故A、B两点的场强方向均沿电场线向右，故C、D错误。
] 3、(2019·黑龙江牡丹江一中期末)关于电场线的以下说法中正确的是()A．电场线上每一点的切线方向都跟电荷在该点的受力方向相同B．沿电场线的方向，电场强度越来越小C．电场线越密的地方同一试探电荷所受的电场力就越大D．顺着电场线移动电荷，电荷受电场力大小一定不变C[电场线上每一点的切线方向都跟正电荷在该点所受电场力方向相同，与负电荷在该点受到的电场力方向相反，选项A错误；匀强电场中沿电场线的方向，电场强度不变，选项B错误；电场线越密的地方，电场强度就越强，则同一试探电荷受的电场力就越大，选项C正确；顺着电场线移动电荷，若是非匀强电场，则电荷受电场力大小可能改变，选项D错误。
高考物理二轮复习考点第七章静电场专题电场线与等势面
专题7.3 电场线与等势面一．选择题1.（2020广东韶关质检）如图所示，虚线表示某电场的等势面，实线表示一带电粒子仅在电场力作用下运动的径迹．粒子在A点的加速度为a A、动能为E KA、电势能为E PA；在B点的加速度为a B、动能为E KB、电势能为E PB．则下列结论正确的是A．a A > a B, E KA > E KBB．a A< a B, E PA > E PBC．a A <a B, E PA <E PBD．a A > a B, E KA<E KB【参考答案】.C2．（2020浙江名校协作体）静电场聚焦在电子显微镜和示波管中起着重要的作用.图示为某示波管内的聚焦电场，实线和虚线分别表示电场线和等势线，两电子分别从a、b两点运动到c点，则（）A．聚焦电场对两电子始终做负功B．电子在a点具有的电势能比b点小C．a点处的电势比c点处的电势低D．b处的电场强度比c处小【参考答案】C【命题意图】本题考查电场线、等势面、电场力做功、电势能和电势、电场强度及其相关的物理知识，意在考查运用相关知识分析解决实际问题的能力。
3．(2020云南模拟)如图所示，虚线a、b、c、d、e是电场中的一组平行等差等势面，实线是一带负电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，M、N、P、Q分别为运动轨迹与等势面的交点，下列判断正确的是A．粒子在电场中做匀变速运动B．图中等势面a的电势最高C．粒子经过Q点的动能大于P点的动能D．粒子在M点的电势能比Q点的大【参考答案】AB【名师解析】根据题述，虚线a、b、c、d、e是电场中的一组平行等差等势面，电场是匀强电场。
带电粒子在电场中运动所受电场力是恒力，由牛顿第二定律可知，粒子在电场中运动的加速度恒定，所以带电粒子做匀变速运动，选项A正确。
根据图中粒子运动轨迹的弯曲方向可知，粒子在电场中受力方向为向左，电场线方向向右，根据沿电场线方向电势逐渐降低可知，图中等势面a的电势最高，选项B正确。
2020高考物理二轮精练习题：静电场
2020高考物理二轮精练习题：静电场含答案*静电场*一、选择题1、(2019·济南模拟)电荷量分别为q1、q2的两个点电荷，相距r时，相互作用力为F，下列说法错误的是()A．如果q1、q2恒定，当距离变为r2时，作用力将变为2FB．如果其中一个电荷的电荷量不变，而另一个电荷的电荷量和它们间的距离都减半时，作用力变为2FC．如果它们的电荷量和距离都加倍，作用力不变D．如果它们的电荷量都加倍，距离变为2r，作用力将变为2FA[如果q1、q2恒定，当距离变为r2时，由库仑定律可知作用力将变为4F，选项A错误；如果其中一个电荷的电荷量不变，而另一个电荷的电荷量和它们间的距离都减半时，作用力变为2F，选项B正确；根据库仑定律，如果它们的电荷量和距离都加倍，作用力不变，选项C正确；根据库仑定律，如果它们的电荷量都加倍，距离变为2r，作用力将变为2F，选项D正确。
]2、如图所示，三个固定的带电小球a、b和c，相互间的距离分别为ab＝5 cm，bc＝3 cm，ca＝4 cm。
小球c所受库仑力的合力的方向平行于a、b的连线．设小球a、b所带电荷量的比值的绝对值为k，则()A．a、b的电荷同号，k＝16 9B．a、b的电荷异号，k＝16 9C．a、b的电荷同号，k＝64 27D．a、b的电荷异号，k＝64 27D[如果a、b带同种电荷，则a、b两小球对c的作用力均为斥力或引力，此时c在垂直于a、b连线的方向上的合力一定不为零，因此a、b不可能带同种电荷，A、C错误；若a、b带异种电荷，假设a对c的作用力为斥力，则b对c的作用力一定为引力，受力分析如图所示，由题意知c所受库仑力的合力方向平行于a、b的连线，则F a、F b在垂直于a、b 连线的方向上的合力为零，由几何关系可知∠a＝37°、∠b＝53°，则F a sin 37°＝F b cos 37°，解得F aF b＝43，又由库仑定律及以上各式代入数据可解得⎪⎪⎪⎪⎪⎪q aq b＝6427，B错误，D正确。
2020高考物理一轮二轮三轮复习：专题七静电场7-2含解析
1．如图，直线a、b和c、d是处于匀强电场中的两组平行线，M、N、P、Q是它们的交点，四点处的电势分别为φM、φN、φP、φQ。
一电子由M点分别运动到N点和P 点的过程中，电场力所做的负功相等，则()点击观看解答视频A．直线a位于某一等势面内，φM>φQB．直线c位于某一等势面内，φM>φNC．若电子由M点运动到Q点，电场力做正功D．若电子由P点运动到Q点，电场力做负功答案 B解析根据电子由M点分别运动到N点和P点的过程中，电场力所做的负功相等，可知N点和P点处于同一等势面上，直线d位于某一等势面内。
根据匀强电场的特性，可知直线c位于某一等势面内。
由于电子由M点运动到N点的过程中，电场力做负功，说明电场线方向从M指向N，故M点电势高于N点电势，所以选项B正确，选项A 错误；由于M、Q处于同一等势面内，电子由M点运动到Q点的过程中，电场力不做功，选项C错误；电子由P点运动到Q点的过程中，电场力做正功，选项D错误。
2．(多选)如图所示，半圆槽光滑、绝缘、固定，圆心是O，最低点是P，直径MN 水平。
a、b是两个完全相同的带正电小球(视为点电荷)，b固定在M点，a从N点静止释放，沿半圆槽运动经过P点到达某点Q(图中未画出)时速度为零。
则小球a() A．从N到Q的过程中，重力与库仑力的合力先增大后减小B．从N到P的过程中，速率先增大后减小C．从N到Q的过程中，电势能一直增加D．从P到Q的过程中，动能减少量小于电势能增加量答案BC解析如图所示，根据三角形定则，在重力G大小和方向都不变、库仑斥力F变大且与重力之间的夹角θ由90°逐渐减小的过程中，合力F合将逐渐增大，A项错误；从N到P的运动过程中，支持力不做功，而重力与库仑力的合力F合与速度之间的夹角α由锐角逐渐增大到90°，再增大为钝角，即合力F合对小球a先做正功后做负功，小球a的速率先增大后减小，B项正确；小球a从N到Q靠近小球b的运动过程中，库仑力一直做负功，电势能一直增加，C项正确；P到Q的运动过程中，小球a减少的动能等于增加的重力势能与增加的电势能之和，D项错误。
高考物理二轮复习考点第七章静电场专题场强图象
专题7.4 场强图象一．选择题1.（2020洛阳联考）静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图所示，x轴正方向为场强正方向，带正电的点电荷沿x轴运动，则点电荷A．在x2和x4处电势能相等B．由x1运动到x3的过程中电势能增大C．由x1运动到x4的过程中电势能先减小后增大D．由x1运动到x4的过程中电场力先减小后增大【参考答案】B【题型分析】高考对于场强图象和电势图象的考查主要有两方面：一方面给出场强图象或电势图象，要求在理解图象物理意义的基础上，分析判断与其相关的物理问题；另一方面，给出电荷分布情景，判断与其对应的场强图象或电势图象那个是正确的。
此题以场强图象给出解题信息，考查电势能、电场力做功及其相关知识点，意在考查对场强图象的理解和灵活运用相关知识的能力。
2．(2020·江西赣州高三入学考试)如图所示，两个带电荷量分别为2q和－q的点电荷固定在x轴上，相距为2L。
下列图象中，两个点电荷连线上场强大小E与x关系的图象可能是( )【参考答案】C【名师解析】由异种点电荷的电场强度的关系可知，在两电荷连线中点偏右处电场强度最小，但不是零，越是靠近两点电荷处电场强度越大，C正确。
3．(2020·江苏泰州高三期中)一带正电粒子在正点电荷的电场中仅受静电力作用，做初速度为零的直线运动。
取该直线为x轴，起始点O为坐标原点，则下列关于电场强度E、粒子动能E k、粒子电势能E p、粒子加速度a与位移x的关系图象可能的是( )【参考答案】CD4．(2020·山西四校联考)如图甲所示，两平行金属板MN、PQ的板长和板间距离相等，板间存在如图乙所示的随时间周期性变化的电场，电场方向与两板垂直，在t＝0时刻，一不计重力的带电粒子沿板间中线垂直电场方向射入电场，粒子射入电场时的速度为v0，t＝T时刻粒子刚好沿MN板右边缘射出电场。
则( )A ．该粒子射出电场时的速度方向一定是沿垂直电场方向的B ．在t ＝T2时刻，该粒子的速度大小为2v 0C ．若该粒子在T2时刻以速度v 0进入电场，则粒子会打在板上D ．若该粒子的入射速度变为2v 0，则该粒子仍在t ＝T 时刻射出电场 【参考答案】A 【名师解析】5. 在x 轴上关于原点对称的a 、b 两点处固定两个电荷量相等的点电荷，如图所示的E －x 图象描绘了x 轴上部分区域的电场强度(以x 轴正方向为电场强度的正方向)。
解析版-2020年高考物理二轮复习对点集训-静电场
绝密★启用前2020年高考物理二轮复习对点集训-静电场一、单选题(共10小题,每小题5.0分,共50分)1.如图，是一个常用的电子元件，关于它的说法正确的是()A．这个电子元件名称叫电阻B．这个电子元件的电容是220法拉C．这个电子元件的电量是50库仑D．这个电子元件额定电压为50伏【答案】D【解析】由该电子元件的铭牌“50 V220 μF”，μF是电容的单位，可知，这个电子元件名称是电容器，其电容是220 μF，额定电压为50 V．由Q＝CU知，C一定，电量与电压有关，故D正确，A、B、C错误．2.关于对库仑定律的理解和应用，以下说法中正确的是()A．两个点电荷的电荷量分别为q1和q2，它们之间的距离为r，当两个点电荷带同种电荷时，它们之间的库仑力F＜k，带异种电荷时F＞kB．两个点电荷的电荷量分别是q1和q2，相距为r，在它们之间放一厚度略小于r的玻璃板，则它们之间的库仑力为F＝kC．真空中一个固定的点电荷A，电荷量为q1，另有一个电荷量为q2的点电荷B以A为圆心，做半径为r的匀速圆周运动，则它们之间的库仑力为F＝kD．根据F＝k知，当两个带电体相距很近时，比如r趋近于0，它们之间的库仑力会无穷大【答案】C【解析】用库仑定律计算两个点电荷间的作用力时，不论是引力还是斥力，都是适用的，所以选项A错误；库仑定律的适用条件是真空中的点电荷，中间隔有玻璃板(绝缘体)时，公式F＝k不再适用了，所以选项B错误．选项D中，r很小时，两个带电体已不能视为点电荷，这时公式不再适用，所以D错误．3.如图所示，+Q1和﹣Q2是两个可自由移动的电荷，Q2=4Q1．现再取一个可自由移动的点电荷Q3放在Q1与Q2连接的直线上，欲使整个系统平衡，那么（）A．Q3应为负电荷，放在Q1的左边B．Q3应为负电荷，放在Q2的右边C．Q3应为正电荷，放在Q1的左边D．Q3应为正电荷，放在Q2的右边【答案】A【解析】假设Q3放在Q1Q2之间，那么Q1对Q3的电场力和Q2对Q3的电场力方向相同，Q3不能处于平衡状态，所以假设不成立．设Q3所在位置与Q1的距离为r13，Q3所在位置与Q2的距离为r23，要能处于平衡状态，所以Q1对Q3的电场力大小等于Q2对Q3的电场力大小．即：由于Q2=4Q1，所以r23=2r13，所以Q3位于Q1的左方．根据同种电荷排斥，异种电荷吸引，可判断Q3带负电．故选A．4.如图所示，a、b是x轴上关于O点对称的两点，c、d是y轴上关于O点对称的两点，c、d两点分别固定一等量异种点电荷，带负电的检验电荷仅在电场作用下从a点沿曲线运动到b点，E为第一象限内轨迹上的一点，以下说法正确的是()A．d点的电荷带负电B．检验电荷在a点的电势能大于在b点的电势能C．图中的轨迹可能恰与某条电场重合D．检验电荷从a到b过程中，电势能先增加后减少【答案】D【解析】由于只受电场力的作用，检验电荷做曲线运动，所以电场力指向轨迹的凹侧，所以d点的电荷带正电，故A错误；a、b两点电势均为零，故检验电荷在两处的电势能相等，故B错误；由等量异种电荷的电场分布可知，该电荷自由移动的曲线轨迹不可能与电场线重合，故C错误；检验电荷从a到b过程中，电势先降低后升高，电场力先做负功后做正功，故电势能先增加后减小，故D正确．5.如图所示，a、b和c表示电场中的三个等势面，a和c的电势分别为φ和φ，a、b的电势差等于b、c的电势差．一带电粒子从等势面a上某处以速度v释放后，仅受电场力作用而运动，经过等势面c时的速率为2v，则它经过等势面b时的速率为()A．vB．·vC．·vD． 1.5v【答案】B【解析】由动能定理知从a到c：qUac＝m(4v2－v2)＝1.5mv2＝0.8qφ，设该粒子经过等势面b时的速率为v b，则qUab＝m(v－v2)＝0.4qφ，联立可得：v b＝·v，B正确．6.关于电场强度，下列说法中正确的是()A．电荷受到的电场力越大，电场强度越大B．电场强度的方向总是跟电场力的方向一致C．负电荷受到的电场力方向跟电场强度方向相反D．放入电场中电荷的电荷量越大，该点的电场强度越小【答案】C【解析】由场强的定义式E＝知，该式采用比值法定义，场强由电场本身决定，故A、D错误．据场强方向的规定，正电荷的受力方向是电场强度的方向，负电荷所受电场力的方向与场强方向相反．故B错误，C正确．7.某一电解电容器如图甲所示，接入如图乙所示的电路，下列说法正确的是()A．该电容器只有在电压为45 V时，电容才是33 μFB．该电容器能容纳的最大电荷量为3.3×10－5CC．接通电路后，电容器的电容仍是33 μFD．接通电路后，灯泡能持续发亮【答案】C【解析】无论电容器是否充电，其电容都是33 μF，选项A错误，C正确；该电容器能容纳的最大电荷量Q＝CU≈1.5×10－3C，选项B错误；电容器仅在充电时灯泡发光，充电结束后，灯泡熄灭，选项D错误.8.如图所示，在xOy平面内有一个以O为圆心、半径R＝0.1 m的圆，P为圆周上的一点，O、P两点连线与x轴正方向的夹角为θ.若空间存在沿y轴负方向的匀强电场，场强大小E＝100 V/m，则O、P两点的电势差可表示为()A．U OP＝－10sinθ(V)B．U OP＝10sinθ(V)C．U OP＝－10cosθ(V)D．U OP＝10cosθ(V)【答案】A【解析】由题图可知匀强电场的方向是沿y轴负方向的．沿着电场线的方向电势是降低的，所以P 点的电势高于O点的电势，O、P两点的电势差U OP为负值．根据电势差与场强的关系U OP＝－Ed ＝－E·R sinθ＝－10sinθ(V)，所以A正确．9.真空中，带电荷量为Q的点电荷产生的电场中，在距离点电荷r处放置一试探电荷，若试探电荷电荷量为q，则该处的场强大小为()A． 0B．C．D．与放在该点的试探电荷有关系【答案】C【解析】点电荷周围存在的电场不会为零，故A错误．由库仑定律得：F＝，且E＝，故E＝，故B错误，C正确．电场强度与试探电荷无关，故D错误．10.一个带电金属球，当它带的电荷量增加后(稳定)，其内部场强()A．一定增强B．一定减弱C．可能增强也可能减弱D．不变【答案】D【解析】无论金属球带多少电荷，处于静电平衡状态下的导体内部场强处处为零，故D项正确．二、多选题11.(多选)如图所示，分别在M、N两点固定两个点电荷＋Q和＋q(Q＞q)，以MN连线的中点O为圆心的圆周上有A、B、C、D四点．下列说法正确的是()A．A点场强大于B点场强B．C点电势与D点电势相等C．AO两点间的电势差与BO两点间的电势差相等D．将某正电荷从C点移到O点，电场力做负功【答案】ABD【解析】由于Q＞q，A点处电场线比B点处电场线密，A点场强大于B点场强，故A正确；电场线关于MN对称，则C点电势等于D点电势．B正确；由于Q＞q，AO间电场线比OB间电场线密，AO间场强大于BO间场强，U＝Ed，d相同，则AO两点间的电势差大于BO两点间的电势差，故C错误；某正电荷由C到O过程，受排斥力的作用，电场力做负功，故D正确．12.(多选)如图所示，真空中有两个点电荷Q1＝＋4×10－8C和Q2＝－1×10－8C，分别固定在x坐标轴的x＝0和x＝6 cm的位置上．在x轴上电场强度方向沿x轴正方向的区间是()A． (－∞，0)B． (0,6)C． (6,12)D． (12，＋∞)【答案】BD【解析】根据点电荷的场强公式E＝，所以要使电场强度为零，那么正电荷Q1和负电荷Q2在该处产生的场强大小相等，方向相反．不会在Q1的左边，因为Q1的电荷量大于Q2，也不会在Q1Q2之间，因为它们电荷相反，在中间的电场方向都是一样的，所以，只能在Q2右边．设该位置到Q2的距离是L，所以＝解得L＝6 cm所以x坐标轴上x＝12 cm处的电场强度为零．在Q1Q2之间，正电荷Q1和负电荷Q2在该处产生的场强方向沿x轴正方向，所以实际场强也是沿x 轴正方向，根据点电荷的场强公式得x坐标轴大于12 cm区域电场强度方向沿x轴正方向区域．所以x坐标轴上电场强度方向沿x轴正方向的区间是(0,6)和(12，＋∞)，故B、D正确，A、C错误．13.(多选)如图所示的是正点电荷所形成的电场中一条电场线，电场线上a和b、b和c间的距离都为d，则下列说法中正确的是()A．a点的电势一定高于b点的电势B．a点的场强一定大于b点的场强C．ab两点间的电势差等于bc两点间的电势差D．将一正电荷由a点移到b点的过程中，电场力做正功【答案】ABD【解析】根据顺着电场线方向电势逐渐降低，则知a点的电势一定高于b点的电势，故A正确．a 点离正点电荷较近，由点电荷场强公式E＝k分析可知：a点的场强一定大于b点的场强，故B 正确．ab间的场强大于bc间的场强，由U＝Ed可知ab两点间的电势差大于bc两点间的电势差，故C错误．将一正电荷由a点移到b点的过程中，正电荷所受的电场力方向向右，与位移方向相同，所以电场力做正功．故D正确．14.(多选)细胞膜的厚度等于700 nm(1 nm＝10－9m)，当膜的内外层之间的电压达0.4 V时，即可让一价钠离子渗透. 设细胞膜内的电场为匀强电场，则钠离子在渗透时()A．膜内电场强度为5.71×105V/mB．膜内电场强度为1.04×106V/mC．每个钠离子沿电场方向透过膜时电场力做的功等于6.4×10－20JD．每个钠离子沿电场方向透过膜时电场力做的功等于1.28×10－19J【答案】AC【解析】由公式E＝＝V/m≈5.71×105V/m，所以A正确，B错误．由公式W＝qU＝1.6×10－19×0.4 J＝6.4×10－20J，C正确，D错误．三、计算题15.在电场中把电量为2.0×10﹣9C的正电荷从A点移到B点，电场力做功，再把这个电荷从B点移到C点，克服电场力做功4.0×10﹣7J．（1）求A、C两点间电势差；（2）电荷从A经B移到C，电势能的变化怎样？【答案】（1）－125V（2）电荷从A经B移到C，电势能先降低1.5×10﹣7J，再增加4.0×10﹣7J【解析】（1）在电场中把电量为2.0×10﹣9C的正电荷从A点移到B点，电场力做功1.5×10﹣7J，再把这个电荷从B点移到C点，克服电场力做功4.0×10﹣7J，故电场力做的总功为：W AC=W AB+W BC=1.5×10﹣7J－4.0×10﹣7J=－2.5×10﹣7J故：（2）电场力做的功等于电势能的减小量；在电场中把电量为 2.0×10﹣9C的正电荷从A点移到B点，电场力做功1.5×10﹣7J，电势能降低1.5×10﹣7J.再把这个电荷从B点移到C点，克服电场力做功4.0×10﹣7J，电势能增加4.0×10﹣7J.16.如图所示，已知平行板电容器两极板间距离d＝4 mm，充电后两极板电势差为120 V．A板带正电，若它的电容为3 μF，且P到A板距离为1 mm.求：(1)每一板的带电荷量；(2)一个电子在P点具有的电势能；(3)一个电子从B板出发到A板获得的动能；(4)两板间的电场强度．【答案】(1)3.6×10－4C(2)－90 eV(3)120 eV (4)3×104N/C【解析】(1)由Q＝UC得Q＝120×3×10－6C＝3.6×10－4C.(2)E P＝－eφP＝－e d PB＝－90 eV.(3)因为电子从B板出发到A板的过程中电场力做正功，电势能减小，动能增加，所以由动能定理得E k－0＝－eU BA，E k＝120 eV.(4)E＝＝3×104N/C.17.如图甲所示，两块平行金属板，相距为d，加上如图乙所示的方波形电压，电压的最大值为U，周期为T.现有一离子束，其中每个粒子的带电荷量为q，质量为m，从两板左端与两板等距处的O 点沿与板平行的直线OO′方向连续地射入．设粒子通过平行板所用的时间为T(和电压变化的周期相同)，且已知所有的粒子最后都可以通过平行板间的空间而打在右端的靶子上，试求粒子最后打在靶上的位置范围(即与O′的最大距离与最小距离，重力的影响不计)．【答案】≤y≤【解析】画出粒子的速度－时间图象可知，在t＝0、T、2T、3T…等时刻入射的粒子将有最大的侧移位移．y max＝a()2＋a··＝.在t＝、、…等时刻入射的粒子将有最小的侧移位移y min＝a()2＝.所以粒子最后打在靶上的位置范围为≤y≤.。
高考物理二轮复习：06 静电场测试卷（含答案及解析）
2020年高考物理二轮复习：06 静电场一、单选题（共8题）1.在如图所示的电场中有a、b两点，下列判断正确的是（）A. b点的电势比a点低B. b点的场强比a点强C. 负电荷在b点的加速度比a点大D. 负电荷在b点的电势能比a点小2.在右图中，实线和虚线分别表示等量异种点电荷的电场线和等势线，P和Q为等量异种电荷连线的中垂线上的两点，则下列有关P 、Q两点的相关说法中正确的是（）A. P点电场强度等于Q点电场强度B. P点电场强度大于Q点电场强度C. Q点的电势小于P点电势D. Q点的电势等于P点电势3.如图所示的四个电场的电场线，其中A和C图中小圆圈表示一个点电荷，A图中虚线是一个圆(M、N为圆上的不同点)，B图中几条直线间距相等且互相平行，则在图中M、N处电场强度相等的是( )A. B.C. D.4.绝缘光滑水平面上有ABO三点，以O点为坐标原点，向右方向为正方向建立直线坐标轴x轴，A点坐标为－2m，B点坐标为2m，如图甲所示。
A、B两点间的电势变化如图乙，左侧图线为四分之一圆弧，右侧图线为一条倾斜线段。
现把一质量为m，电荷量为q的负点电荷，由A点静止释放，则关于负点电荷的下列说法中正确的是（忽略负点电荷形成的电场）（）A. 负点电荷在AO段的加速度大于在OB段的加速度B. 负点电荷在AO段的运动时间小于在OB段的运动时间C. 负点电荷由A点运动到O点过程中，随着电势的升高电势能变化越来越快D. 当负点电荷分别处于－m和m时，电场力的功率相等5.如图所示，a、b两个带正电的粒子以相同的速度先后垂直于电场线从同一点进入平行板间的匀强电场，a粒子打在B板的点，b粒子打在B板的点，若不计重力，则( )A. a的电荷量一定大于b的电荷量B. b的质量一定大于a的质量C. a的比荷一定大于b的比荷D. b的比荷一定大于a的比荷6.三点构成等边三角形，边长为，匀强电场方向与构成的平面夹角30°，电势，，下列说法正确的是（）A. 场强大小为B. 场强大小为C. 将一个正电荷从点沿直线移到点，它的电势能一直增大D. 将一个正电荷从点沿直线移到点，它的电势能先增大后减小7.如图所示为一个点电极A 与平板电极B 接入电源时的空间电场分布图，C 为A 到B 垂线的中点，D、E 为同在A、B 垂线上的两点，DC=CE，F、G 处在DE 的中垂线上，FC=CG，下列说法正确的是（）A. A 电极的带电量小于B 电极的带电量B. F 点的电场强度大于C 点的电场强度C. DC 两点间电势差小于CE 两点间电势差D. 电子从F 点沿直线移动到G 点，电场力先做正功，后做负功8.某静电场的电场线与x轴平行，x轴上各点的电势情况如图所示，若将一带电粒子从坐标原点O由静止释放，该粒子仅在电场力的作用下，沿着x轴正方向运动，已知电场中M、N两点的x坐标分别为5mm、15mm，则下列说法正确的是（）A. 在x轴上M、N两点间的电场方向先沿x轴正方向后沿x轴负方向B. 该带电粒子一定带负电荷C. 在x=10mm的位置，电场强度大小为1000V/mD. 该粒子沿x轴从M点运动到N点的过程中，电势能一直增大二、多选题（共10题）9.如图水平且平行等距的虚线表示某电场三个等势面，电势值分别为－U、O、U，实线是电荷量为－q的带电粒子的运动轨迹，a、b、c为轨迹上的三点，且都位于等势面上，不计重力。
2020届高考物理二轮：静电场练习(带解析)
甲
乙
A．甲图中夹角减小，乙图中夹角增大
7 / 13
B．甲图中夹角减小，乙图中夹角不变 C．甲图中夹角不变，乙图中夹角不变 D．甲图中夹角减小，乙图中夹角减小
【答案】B [由题图可知，甲图中的电容器和电源相连，所以电容器两极板间 的电压不变，当极板间的距离增大时，根据 E＝Ud 可知，极板间的电场强度减小， 电场力减小，所以夹角将减小；乙图中电容器充电后断开电源，电容器两极板 所带的电荷量不变，根据 C＝4επrkSd，极板间的电压 U＝QC＝4πεkrSdQ，极板间的电 场强度 E＝Ud ＝4πεrkSQ，电场强度与两极板间距离无关，故夹角不变，B 正确。] 5、如图所示，半径相同的两个金属小球 A、B 带有电荷量大小相等的电荷，相 隔一定的距离，两球之间的距离远大于小球的直径，两球之间的相互吸引力大 小为 F。今用第三个半径相同的不带电的金属小球 C 先后与 A、B 两个球接触 后移开，这时，A、B 两个球之间的相互作用力大小是( )
A．两点电荷一定为异种电荷 B．原点 O 处电场强度大小为3kLQ2 C．负检验电荷在原点 O 处受到方向向右的电场力 D．负检验电荷由 M 点运动到 N 点的过程，电势能先减小后增大
【答案】B [由 φx 图象特点可知两点电荷均为正电荷，A 错误；设坐标为－ 3L 处的电荷的电荷量为 Q′，x＝L 处电势最低，电场强度为零，则(k4QL)′2－(2kLQ)2＝ 0，得 Q′＝4Q，故原点 O 处的电场强度大小为(43kLQ)2－(3kLQ)2＝3kLQ2，方向向右， 负检验电荷在原点 O 处受到的电场力方向向左，B 正确，C 错误；由 M 点到 N 点电势先减小后增大，所以负检验电荷由 M 点运动到 N 点的过程，电势能先增 大后减小，D 错误。] 4、如图所示，甲图中电容器的两个极板和电源的两极相连，乙图中电容器充电 后断开电源。在电容器的两个极板间用相同的悬线分别吊起完全相同的带电小 球，小球静止时悬线和竖直方向的夹角均为 θ，将两图中的右极板向右平移时， 下列说法正确的是( )
2020高考新课标物理二轮冲刺：静电场练习含答案
2020高考新课标物理二轮冲刺：静电场练习含答案(总10页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--2020高考新课标物理二轮冲刺：静电场练习含答案*静电场*一、选择题1、(2019·北京通州区期末)把一个带正电荷QA的球体A固定在可以水平移动的绝缘支座上，再把一个带正电荷QB的小球B用绝缘丝线挂在玻璃棒上的C点(使两个球心在同一水平线上)，小球静止时丝线与竖直方向的夹角如图所示。
现使球体A向右缓慢移动逐渐靠近小球B，关于丝线与竖直方向的夹角，下列说法正确的是(移动过程中，A、B电荷量不变)( )A．逐渐增大B．逐渐减小C．保持不变D．无法判断A [使球体A向右缓慢移动逐渐靠近小球B，两球间距离减小，根据库仑定律，两球之间的库仑力增大，根据小球B受力平衡可知，丝线与竖直方向的夹角将逐渐增大，选项A正确。
]2、(多选)某电场区域的电场线如图所示，a、b是其中一条电场线上的两点，下列说法正确的是( )A．负电荷在a点受到的电场力一定小于它在b点受到的电场力B．a点的场强方向一定沿着a点的电场线向右C．正电荷在a点受到的电场力一定大于它在b点受到的电场力D．a点的场强一定大于b点的场强[答案] BCD3、如图所示，真空中两等量异种点电荷Q1、Q2固定在x轴上，其中Q1带正电．三角形acd为等腰三角形，cd边与x轴垂直且与x轴相交于b点，则下列说法正确的是( )A．a点电势高于b点电势B．a点场强小于b点场强C．将电子从a点移动到c点，电场力做正功D．将电子从d点移动到b点，电势能不变【参考答案】C 根据等量异号点电荷周围电场的分布情况，Q1带正电，Q2带负电，沿着电场线电势逐渐降低，电场线从b指向a，故b点的电势大于a点电势，A选项错误；离电荷越近，电场强度越大，a点的电场强度大，B选项错误；将电子从a点移动到c点，电场力做正功，C选项正确；d点与b点不在同一个等势面上，将电子从d点移动到b点，电势能变化，D选项错误．4、(2019·湘潭一模)(多选)某带电金属棒所带电荷均匀分布，其周围的电场线分布如图所示，在金属棒的中垂线上的两条电场线上有A、B两点，电场中另有一点C。
2020高考物理精品习题：静电场(全套含解析)高中物理
2020高考物理精品习题：静电场（全套含解析）高中物理第Ⅰ课时 库仑定律·电场强度1．下述讲法正确的选项是〔 〕A ．依照E = F/q ，可知电场中某点的场强与电场力成正比．B ．依照E = KQ/r 2，可知点电荷电场中某点的场强与该点电荷的电量Q 成正比．C ．依照场强叠加原理，可知合电场的场强一定大于分电场的场强．D ．电场线确实是点电荷在电场中的运动轨迹【答案】B2.如图9－1－6所示，三个完全相同的金属小球a 、b 、c 位于等边三角形的三个顶点上．a 和c 带正电，b 带负电，a 所带电量的大小比b 的小．c 受到a 和b 的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示，它应是〔 〕A F 1B F 2C F 3D F 4【解析】依照库仑定律以及同种电荷相斥，异种电 荷相吸，结合平行四边形定那么可得B 对 【答案】B3．电场强度E 的定义式为q F E = ，依照此式，以下讲法中正确的选项是〔 〕①此式只适用于点电荷产生的电场 ②式中q 是放入电场中的点电荷的电荷量，F 是该点电荷在电场中某点受到的电场力，E 是该点的电场强度 ③式中q 是产生电场的点电荷的电荷量，F 是放在电场中的点电荷受到的电场力，E 是电场强度 ④在库仑定律的表达式221r q kq F =中，能够把22r kq 看作是点电荷2q 产生的电场在点电荷1q 处的场强大小，也能够把21r kq 看作是点电荷1q 产生的电场在点电荷2q 处的场强大小A ．只有①②B ．只有①③C ．只有②④D ．只有③④【答案】C4．用绝缘细线将一个质量为m 、带电量为q 的小球悬挂在天花板下面，设空间中存在着沿水平方向的匀强电场．当小球静止时把细线烧断〔空气阻力不计〕．小球将做〔 〕图9－1－6A ．自由落体运动B ．曲线运动C ．沿悬线的延长线做匀加速直线运动D ．变加速直线运动【解析】小球在重力和电场力的合力作用下，从静止开始沿悬线的延长线做匀加速直线运动．【答案】C5．如图9－1－7所示，一电子沿等量异种电荷的中垂线由A →O →B 匀速飞过，电子重不计，那么电子所受另一个力的大小和方向变化情形是〔 〕A ．先变大后变小，方向水平向左B ．先变大后变小，方向水平向右C ．先变小后变大，方向水平向左D ．先变小后变大，方向水平向右【解析】 依照电场线分布和平稳条件判定． 【答案】B6．在图9－1－8所示的竖直向下的匀强电场中，用绝缘的细线拴住的带电小球在竖直平面内绕悬点O 做圆周运动，以下讲法正确的选项是〔 〕①带电小球有可能做匀速率圆周运动 ②带电小球有可能做变速率圆周运动 ③带电小球通过最高点时，细线拉力一定最小 ④带电小球通过最低点时，细线拉力有可能最小A ．②B ．①②C ．①②③D ．①②④【解析】利用等效场〔复合场〕处理． 【答案】D7、在光滑的水平面上有两个电量分不为Q 1、 Q 2的带异种电荷的小球，Q 1＝4Q 2，m 2＝4m 1咨询要保持两小球距离不变，能够使小球做 运动；两小球的速度大小之比为 ．(只受库仑力作用) 【解析】如图甲所示，两小球可绕它们连线上共同的圆心O 作匀速圆周运动．对m 1有：121221r m L Q KQ ω= 对m 2有： 222221r m LQ KQ ω= 两球角速度ω相等，L 为两球距离可得：2211r m r m =因此214r r =图9－1－7图9－1－8 图甲由r v ω= 可得1421=v v 【答案】作匀速圆周运动；4／18．在场强为E ，方向竖直向下的匀强电场中，有两个质量均为m 的带电小球，电荷量分不为+2q 和-q ，两小球用长为L 的绝缘细线相连，另用绝缘细线系住带正电的小球悬挂于O 点处于平稳状态，如下图，重力加速度为g ，那么细绳对悬点O 的作用力大小为_______．【解析】先以两球整体作为研究对象，依照平稳条件求出 悬线O 对整体的拉力，再由牛顿第三定律即可求出细线对 O 点的拉力大小． 【答案】2mg+Eq9、如图9－1－10所示，真空中一质量为m ，带电量为－q 的液滴以初速度为v 0，仰角α射入匀强电场中以后，做直线运动，求：〔1〕所需电场的最小场强的大小，方向． 〔2〕假设要使液滴的加速度最小，求所加的电场场强大小和方向． 【解析】〔1〕依照矢量合成定那么，当电场力与速度0v 垂直指向左上方时，电场力最小，现在液滴作匀减速直线运动，有：αcos 1mg qE = 得 q mg E αcos 1=，方向与v 0垂直指向右下方〔2〕当带电粒子作匀速直线运动时，加速度最小有：mg qE =2，得q mg E =2，方向竖直向下．【答案】〔1〕q mg E αcos 1=，方向与v 0垂直指向右下方 〔2〕q mg E =2，方向竖直向下 10．在一高为h 的绝缘光滑水平桌面上，有一个带电量为+q 、质量为m 的带电小球静止，小球到桌子右边缘的距离为s ，突然在空间中施加一个水平向右的匀强电场E ，且qE = 2 mg ，如图9－1－11所示，求：〔1〕小球经多长时刻落地？ 〔2〕小球落地时的速度．【解析】〔1〕小球在桌面上做匀加速运动，t 1=gsqE smd s ==22,小球在竖直方向做自由落体运动，图9－1－9图9－1－10 图9－1－11t 2=gh 2,小球从静止动身到落地所通过的时刻：t =t 1+t 2=g h g s 2+(2)小球落地时gh gt v y 22==,gh gs gt t mqEat v x 2222+====． 落地速度sh g gs gh v v v y x 2841022++=+=．【答案】〔1〕ghg s 2+〔2〕sh 2g 8gs 4gh 10++ 11、长木板AB 放在水平面上如下图9-1-12，它的下表面光滑而上表面粗糙，一个质量为m 、电量为q 的小物块C 从A 端以某一初速起动向右滑行，当存在向下的匀强电场时，C 恰能滑到B 端，当此电场改为向上时，C 只能滑到AB 的中点，求此电场的场强.【解析】当电场方向向上时，物块C 只能滑到AB 中点，讲明现在电场力方向向下，可知物块C 带负电. 电场方向向下时有： 220)(2121)(V m M mv L qE mg +-=-μ V M m mv )(0+=电场方向向上时，有： 220)(21212)(V m M mv L qE mg +-=+μ V M m mv )(0+=2)()(LqE mg L qE mg +=-μμq mgE 3=【答案】qmgE 3=第Ⅱ课时 电势能·电势差·电势1、关于电势和电势能以下讲法中正确的选项是( )A. 在电场中，电势高的地点，电荷在该点具有的电势能就大；B. 在电场中，电势高的地点，放在该点的电荷的电量越大，它所具有的电势能也越大；C. 在电场中的任何一点上，正电荷所具有的电势能一定大于负电荷具有的电势能；D. 在负的点电荷所产生的电场中任何一点上，正电荷所具有的电势能一定小于负电荷所具有的电势能. 【解析】由qAA εϕ=可知，A A q ϕε=可得结果图9－1－12【答案】D2、如图9－2－9所示，M 、N 两点分不放置两个等量种异电荷，A 为它们连线的中点，B 为连线上靠近N 的一点，C 为连线中垂线上处于A 点上方的一点，在A 、B 、C 三点中〔 〕 A ．场强最小的点是A 点，电势最高的点是B 点 B ．场强最小的点是A 点，电势最高的点是C 点 C ．场强最小的点是C 点，电势最高的点是B 点 D ．场强最小的点是C 点，电势最高的点是A 点【解析】依照等量异种点电荷的电场线和等势面分布以及电场的迭加运算可知 【答案】C3．某电场中等势面分布如下图，图9－2－10中虚线表示等势面，:过a 、c 两点的等势面电势分不为40 V 和10 V ，那么a 、c 连线的中点b 处的电势应〔 〕 A.确信等于25 V B.大于25 V C.小于25 V D.可能等于25 V【解析】由电势的a 高b 低可知，电场线从a 等势面指向b 等势面；而且由等势面的形状可知〔等势面一定跟电场线垂直〕电场强度左边强，右边弱．因此bc ab U U 【答案】C4．AB 连线是某电场中的一条电场线，一正电荷从A 点处自由开释，电荷仅在电场力作用下沿电场线从A 点到B 点运动过程中的速度图象如图9－2－11所示，比较A 、B 两点电势φ的高低和场强E 的大小，以下讲法中正确的选项是〔 〕A.φA ＞φB ，E A ＞E BB.φA ＞φB ，E A ＜E BC.φA ＜φB ，E A ＞E BD.φA ＜φB ，E A ＜E B【解析】由速度越来越大可知，动能增大，电势能减小，且由图中速度变化律可知，加速度越来越小，即图9－2－9图9－2－10图9－2－11电场力越来越小． 【答案】A5．如图9－2－12所示，长为L ，倾角为θ的光滑绝缘斜面处于电场中，一带电量为 +q ，质量为m 的小球，以初速度v 0由斜面底端的A 点开始沿斜面上滑，到达斜面顶端的速度仍为v 0，那么〔 〕 A ．A 、B 两点的电势差一定为mgL sin θ/q B ．小球在B 点的电势能一定大于小球在A 点的电势能 C ．假设电场是匀强电场，那么该电场的场强的最大值一定是mg /q D ．假设该电场是斜面中点正上方某点的点电荷Q 产生的，那么Q一定是正电荷【解析】由动能定理可知：0=-mgh qU AB ，qmgL U AB ϑsin =．A 对电场力做正功，电势能减少，B 错； 假设对匀强电场，因为dU E AB=而d 不确定，因此C 错 【答案】A6、 在水深超过200m 的深海，光线极少，能见度极小．有一种电鳗具有专门的适应性，能通过自身发出生物电，猎取食物，威逼敌害，爱护自己．该电鳗的头尾相当于两个电极，它在海水中产生的电场强度达到104N/C 时可击昏敌害．身长50cm 的电鳗，在放电时产生的瞬时电压 可达 V ． 【解析】V m C N Ed U 50005.0/104=⨯== 【答案】5000V7、.质量为m 、电荷量为q 的质点，在静电力作用下以恒定速率v 沿圆弧从A 点运动到B 点，其速度方向改变的角度为θ〔rad 〕，AB 弧长为s ，那么A 、B 两点间的电势差AB U =_______，AB 弧中点的场强大小E =_______.【解析】如图甲所示，带电体匀速圆周运动，一定在点电荷 的电场中运动，设点电荷为Q ，可知弧AB 为一等 势面，因此0=AB U ．弧AB 上个点场强相等，有：2rkQE = 而对圆周运动：r mv r kQq 22=，因此qr mv r kQ 22=又因为θsr =得qsmv E 2θ=图9－2－12O BAr 图甲θ【答案】0=AB U ，qsmv E 2θ=8、在匀强电场中建立一直角坐标系，如图9－2－13所示从坐标系原点沿y +轴前进0.346 m 到A 点，电势降低34.6V ；从坐标原点沿x -前进0.2m 到B 点，电势升高34.6V ，求匀强电场的大小和方向．【解析】找出A 点关于x 轴的对称点A ′,由题意可知A ′和B 电势相等,连接这两点是一等势线,作A ′B连线的垂线，便是电场线，由题意可知电场的方向斜向上如图甲，有：31346.02.0'0tan ===A OB θ， 030=θ 030sin AO E U U AOBO •== m V AO U E AO /20030sin 0==方向如图斜向上9、倾角为30°的直角三角形底边长为2L ，底边处在水平位置，斜边为光滑绝缘导轨，现在底边中点O 处固定一正电荷Q ，让一个质量为m 的带正电质点q 从斜面顶端A 沿斜边滑下〔不脱离斜面〕，如图9－2－14所示，已测得它滑到B 在斜面上的垂足D 处时速度为v ，加速度为a ，方向沿斜面向下，咨询该质点滑到斜边底端C 点时的速度和加速度各为多大? 【解析】在D 点：ma F mg D =-0030cos 30sin在C 点：c D ma F mg =+0030cos '30sinO xyAB图9－2－13 OxyABA ′E图甲θ图9－2－14D 和C 在同一等势面上，F D =F D ′可得a g a c -=又因为D 和C 在同一等势面上，质点从D 到C 的过程中电场力不作功，运用动能定理可得：220212160sin mv mv mgL C -=v C =gL v 32+ 【答案】v C =gL v 32+，a g a c -=10．如下图有三根长度皆为l ＝1.00 m 的不可伸长的绝缘轻线，其中两根的一端固定在天花板上的 O 点，另一端分不挂有质量皆为m ＝1.00×210-kg 的带电小球A 和B ，它们的电量分不为一q 和＋q ，q ＝1.00×710-C ．A 、B 之间用第三根线连接起来．空间中存在大小为E ＝1.00×106N/C 的匀强电场，场强方向沿水平向右，平稳时 A 、B 球的位置如图9－2－15所示．现将O 、B 之间的线烧断，由于有空气阻力，A 、B 球最后会达到新的平稳位置．求最后两球的机械能与电势能的总和与烧断前相比改变了多少．〔不计两带电小球间相互作用的静电力〕【解析】图〔甲〕中虚线表示A 、B 球原先的平稳位置，实线表示烧断后重新达到平稳的位置，其中α、β分不表示OA 、AB 与竖直方向的夹角．A 球受力如图〔乙〕所示：重力mg ，竖直向下；电场力qE ，水平向左；细线OA 对A 的拉力T 1，方向如图；细线AB 对A 的拉力T 2，方向如图．由平稳条件得-q q O A B E图9－2－15-qqO A B E 图〔4〕图 4图甲图乙图丙图丁qE T T =+βαsin sin 21① βαcos cos 21T mg T +=②B 球受力如图〔丙〕所示：重力mg ，竖直向下；电场力qE ，水平向右；细线AB 对B 的拉力T 2，方向如图．由平稳条件得qE T =βsin 2③ mg a T =cos 2④联立以上各式并代入数据，得0=α⑤ 45=β⑥由此可知，A 、B 球重新达到平稳的位置如图〔丁〕所示．与原先位置相比，A 球的重力势能减少了 )60sin 1(-=mgl E A ⑦ B 球的重力势能减少了 )45cos 60sin 1(+-=mgl E B ⑧ A 球的电势能增加了 W A =qElcos 60°⑨B 球的电势能减少了 )30sin 45(sin-=qEl W B ⑩ 两种势能总和减少了 B A A B E E W W W ++-= 代入数据解得 J W 2108.6-⨯=第Ⅲ课时 电场力做功与电势能变化1、如图9－3－9，O 是一固定的点电荷，另一点电荷P 从专门远处以初速度0v 射入点电荷O 的电场，在电场力作用下的运动轨迹是曲线MN ．a 、b 、c 是以O 为中心，c b a R R R 、、为半径画出的三个圆，a b b c R R R R -=-．1、2、3、4为轨迹MN 与三个圆的一些交点．以12W 表示点电荷P 由1到2的过程中电场力做的功的大小，34W 表示由3到4的过程中电场力做的功的大小，那么〔 〕 〔2004年春季高考理综〕A ．34122W W =B ．34122W W >C ．P 、O 两电荷可能同号，也可能异号D ．P 的初速度方向的延长线与O 之间的 距离可能为零图9－3－9【解析】由图中轨迹可可判定两电荷一定是异种电荷，且一定不对心，故C 、D 错；尽管a b b c R R R R -=-，但越靠近固定电荷电场力越大，因此3412F F >可得34122W W >，故B 正确【答案】B2、如图9－3－10所示，光滑绝缘的水平面上M 、N 两点各放一电荷量分不为+q 和+2q ，完全相同的金属球A 和B ，给A 和B 以大小相等的初动能E 0〔现在动量大小均为p 0〕使其相向运动刚好能发生碰撞，碰后返回M 、N 两点时的动能分不为E 1和E 2，动量大小分不为p 1和p 2，那么〔 〕A.E 1=E 2=E 0 p 1=p 2=p 0B.E 1=E 2＞E 0 p 1=p 2＞p 0C.碰撞发生在M 、N 中点的左侧D.两球不同时返回M 、N 两点【解析】完全相同的两金属球初动能、动量大小相同，那么初速度大小相同，于M 、N 中点相碰时速度均减为零，之后由于库仑斥力变大，同时返回M 、N 两点时速度大小同时变大但彼此相等，方向相反. 【答案】B3、一个带正电的质点，电量q =2.0×10-9库，在静电场中由a 点移到b 点，在这过程中，除电场力外，其他力作的功为6.0×10-5焦，质点的动能增加了8.0×10-5焦，那么a 、b 两点间的电势差ab U 为〔 〕．A. 3×104伏；B. 1×104伏；C. 4×104伏；D. 7×104伏． 【解析】 由动能定理 K ab E W qU ∆=+【答案】B4、如下图9-3-11四个图中，坐标原点O 都表示同一半径为R 的带正电的实心金属球的球心O 的位置，横坐标表示离球心的距离，纵坐标表示带正电金属球产生的电场电势和场强大小．坐标平面上的线段及曲线表示场强大小或电势随距离r 的变化关系，选无限远处的电势为零，那么关于纵坐标的讲法，正确的选项是 〔 A ．图①表示场强，图②表示电势 B ．图②表示场强，图③表示电势 C ．图③表示场强，图④表示电势 D ．图④表示场强，图①表示电势图9－3－10OR ①O②④O③图9－3－11【解析】处于静电平稳状态的导体是一个等势体，内部场强处处为零 【答案】B 5、如图9－3－12所示，虚线a 、b 、c 代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即U ab =U bc ，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P 、Q 是这条轨迹上的两点，据此可知〔 〕 A ．三个等势面中，a 的电势最高 B ．带电质点通过P 点时的电势能较Q 点大 C ．带电质点通过P 点时的动能较Q 点大 D ．带电质点通过P 点时的加速度较Q 点大【解析】先画出电场线，再依照速度、电场力和轨迹的关系，能够判定：质点在各点受的电场力方向是斜向下方．由因此正电荷，因此电场线方向也沿电场线向下方，相邻等差等势面中，等势面越密处，场强与大．【答案】BD6、如图9－3－13，在匀强电场中，a 、b 两点连线与电场线成60o 角．将正电荷由a 点移到b 点，电场力做正功，能够判定电场线的方向是由_______指向_______的．假如ab 相距0.20m,场强为2×103N/C,正电荷的电量为4×10-4C,那么电荷的电势能变化了_______焦耳. 【解析】因为电场力做正功，能够判定电场线的方向是是从下方指向上方；J qES W ab ab 2010860cos -⨯==【答案】从下方指向上方； J 2108-⨯7、ΔABC 处于匀强电场中．将一个带电量C q 6102-⨯-=的点电荷从A 移到B 的过程中，电场力做功J W 51102.1-⨯-=；再将该点电荷从B 移到C ，电场力做功J W 62106-⨯=．A 点的电势φA =5V ，那么B 、C 两点的电势分不为____V 和____V ．试在图9－3－14中画出通过A 点的电场线．图9－3－12 图9－3－13AC图9－3－14ABDE 甲【解析】先由W =qU 求出AB 、BC 间的电压分不为6V 和3V ，再依照负电荷A →B 电场力做负功，电势能增大，电势降低；B →C 电场力做正功，电势能减小，电势升高，知V B 1-=ϕ 、V C 2=ϕ沿匀强电场中任意一条直线电势差不多上平均变化的，因此AB 中点D 的电势与C 点电势相同，CD 为等势面，过A 做CD 的垂线必为电场线，方向从高电势指向低电势，因此斜向左下方如图甲． 【答案】V B 1-=ϕ V C 2=ϕ8、在电场中一条电场线上有A 、B 两点，如下图9-3-15.假设将一负电荷C q 7100.2-⨯=，从A 点移至B 点，电荷克服电场力做功J 4100.4-⨯.试求： (1)电场方向；(2)A 、B 两点的电势差，哪一点电势高?(3)在这一过程中，电荷的电势能如何样变化?(4)如在这一电场中有另一点C ，V U AC 500=，假设把这一负荷从B 移至C 电场力做多少功?是正功依旧负功?【解析】(1)依照题意负电荷从A 点移至B 点电场力电场力做负功,可知电场方向A 指向B (2) 电场方向A 指向B,因此A 点电势高 V CJ q W U AB AB374102102104⨯=⨯-⨯-==-- (3) 在这一过程中，电荷的电势能增加J 4100.4-⨯(4)因为V U AC 500=而V U AB 3102⨯=因此V U BC 1500-=J V C qU W BC BC 47103)1500()102(--⨯=-⨯⨯-==电场力做正功9、如图9－3－16所示，一条长为L 的细线，上端固定，下端拴一质量为m 的带电小球．将它置于一匀强电场中，电场强度大小为E ，方向是水平的，当细线离开竖直的位置偏角为α时，小球处于平稳，咨询： 〔1〕小球带何种电荷？求小球所带电量．〔2〕假如细线的偏角由α增大到 ϕ,然后将小球由静止开始开释, 那么ϕ应多大,才能使在细线到竖直位置时,小球的速度刚好为零. 【解析】〔1〕由受力平稳可得：αtan mg qE =图9-3-15图9－3－16Emg q αtan =正电荷 〔2〕解法〔一〕由动能定理可知：00sin )cos 1(-=--ϕϕqEl mglϕϕsin cos 1-=mg qE 又因为 αtan =mgqE2tan2cos2sin22sin 2sin cos 1tan 2ϕϕϕϕϕϕα==-=因此 2ϕα=得：ϕϕ2=解法〔二〕利用等效场〔重力和电场力所构成的复合场〕当细线离开竖直的位置偏角为α时，小球处于平稳的位置为复合场的平稳位置，即〝最低〞位置，小球的振动关于该平稳位置对称，可知ϕϕ2= 【答案】①正电荷,q=mgtga/E ②ϕ=2a10、静止在太空的飞行器上有一种装置，它利用电场加速带电粒子，形成向外发射的粒子流，从而对飞行器产生反冲力，使其获得加速度．飞行器的质量为M ，发射的是2价氧离子，发射功率为P ，加速电压为U ，每个氧离子的质量为m ，单位电荷的电量为e ，不计发射氧离子后飞行器质量的变化．求： 〔1〕射出的氧离子速度； 〔2〕每秒钟射出的氧离子数；〔3〕射出离子后飞行器开始运动的加速度． 【解析】〔1〕据动能定理知：2212mv eU =m eU v 2= 〔2〕由NeU P 2=，得eUPN 2=〔3〕以氧离子和飞行器为系统，设飞行器的反冲速度为V ，依照动量守恒定律：0=-∆MV tmv N MV tmv N =∆因此飞行器的加速度eUmM P M Nmv t V a ==∆=第Ⅳ课时 电容·带电粒子在电场中的直线运动1、如下图9-4-11,让平行板电容器带电后,静电计的指针偏转一定角度,假设不改变A 、B 两极板带的电量而减小两极板间的距离,同时在两极板间插入电介质,那么静电计指针的偏转角度 ( ) A 、一定减小 B 、一定增大 C 、一定不变 D 、可能不变 【解析】由kd s C πε4=和CQU =，电量不变，可知A 对 【答案】A图9－4－112、如图9－4－12所示，平行板电容器经开关S 与电池连接，a 处有一电荷量专门小的点电荷，S 是闭合的，φa 表示a 点的电势，F 表示点电荷受到的电场力.现将电容器的B 板向下略微移动，使两板间的距离增大，那么A.φa 变大，F 变大B.φa 变大，F 变小C.φa 不变，F 不变D.φa 不变，F 变小【解析】极板间电压U 不变，两极板距离d 增大,因此场强E 减小故F 变小．a 到B 板距离变大那么a 到B 板的电势差增大， 而B 板接地，因此φa 变大，故B 对． 【答案】B3、.离子发动机飞船，其原理是用电压U 加速一价惰性气体离子，将它高速喷出后，飞船得到加速，在氦、氖、氩、氪、氙中选用了氙，理由是用同样电压加速，它喷出时〔 〕A.速度大B.动量大C.动能大D.质量大【解析】由动能定理： 221mv qU =得到动能均相同 但 动量K mE P 2=，质量越大，动量越大，反冲也大．应选B【答案】B4、如图9－4－13所示，水平放置的平行金属板a 、b 分不与电源的两极相连，带电液滴P 在金属板a 、b 间保持静止，现设法使P 固定，再使两金属板a 、b 分不绕中心点O 、O /垂直于纸面的轴顺时针转相同的小角度α，然后开释P ，那么P 在电场内将做〔 〕 A ．匀速直线运动 B ．水平向右的匀加速直线运动 C ．斜向右下方的匀加速直线运动 D ．曲线运动 【解析】原先有：mg qE = 即mg dUq= 设转过α角时〔如图甲〕，那么两极板距离为变αcos 'd d = U 保持不变，在竖直方向有：图9－4－12图9－4－13mg dUq d U qqE ===αααcos cos cos '因此竖直方向合外力为零水平方向受到恒定的外力αsin 'qE因此带电液滴P 将水平向右的匀加速直线运动，B【答案】B5、如图9－4－14所示，两平行金属板竖直放置，左极板接地，中间有小孔．右极板电势随时刻变化的规律如下图．电子原先静止在左极板小孔处．〔不计重力作用〕以下讲法中正确的选项是〔 〕A.从t=0时刻开释电子，电子将始终向右运动，直到打到右极板上B.从t=0时刻开释电子，电子可能在两板间振动C.从t=T /4时刻开释电子，电子可能在两板间振动，也可能打到右极板上D.从t=3T /8时刻开释电子，电子必将打到左极板上【解析】从t=0时刻开释电子，假如两板间距离足够大，电子将向右先匀加速T /2，接着匀减速T /2，速度减小到零后，又开始向右匀加速T /2，接着匀减速T /2……直到打在右极板上．电子不可能向左运动；假如两板间距离不够大，电子也始终向右运动，直到打到右极板上．从t=T /4时刻开释电子，假如两板间距离足够大，电子将向右先匀加速T /4，接着匀减速T /4，速度减小到零后，改为向左先匀加速T /4，接着匀减速T /4．即在两板间振动；假如两板间距离不够大，那么电子在第一次向右运动过程中就有可能打在右极板上．从t=3T /8时刻开释电子，假如两板间距离不够大，电子将在第一次向右运动过程中就打在右极板上；假如第一次向右运动没有打在右极板上，那就一定会在第一次向左运动过程中打在左极板上．选AC 【答案】AC6、如图9－4－15所示,水平放置的两平行金属板相距为d,充电后其间形成匀强电场.一带电量为+q,质量为m 的液滴从下板边缘射入电场,并沿直线运动恰好从上板边缘射出.可知,该液滴在电场中做_______运动,电场强度为_______,电场力做功大小为_______【解析】由题意可知，带电粒子只能作匀速直线运动，所受 重力和电场力的合外力为零．有：mg qE =qmgE =，依照动能定理：0=-mgd qU qE ′mg P甲tuU 0 -U 0o 2T T图9－4－14图9－4－15mgd qU =【答案】作匀速直线运动，qmgE =，mgd W = 7、密立根油滴实验进一步证实了电子的存在，揭示了电荷的非连续性.如下图是密立根实验的原理示意图9－4－16，设小油滴质量为m ，调剂两板间电势差为U ，当小油滴悬浮不动时，测出两板间距离为d .可求出小油滴的电荷量q =_______. 【解析】受力平稳可得：mg qE =mg dUq= Umgdq =【答案】Umgd8、如图9－4－17所示，在倾角37°的斜面两端，垂直于斜面方向固定两个弹性板，两板相距2米，质量10克，带电量1×10-7库仑的物体与斜面的摩擦系数为0.2，物体在斜面中点时速度大小为10米/秒，物体在运动中与弹性板碰撞中机械能不缺失，物体在运动中电量不变，假设匀强电场场强E=2×106牛/库，求物体在斜面上通过的路程？〔g=10米/秒2〕【解析】N mg F f N 016.037cos ===μμmg sin370=0.06N Eq =0.2N f + mg sin37°<Eq故最后应停在紧靠上边弹性板处，由动能定理得：2210sin 22mv fS L mg L Eq-=--θ解得：S =40m 【答案】S =40m9、如图9－4－18所示，空间相距为d 的平行金属板加上电压后，它们之间的电场可视为匀强电场，其变化如图，当t=0时，A 板电势比B 板电势高，这时在靠近B 板处有一初速度为零的电子〔质量为m ，电量为q 〕在电场力作用下开始运动，假设要使这电子到达A 板时具有最大的动能，那么所加交变电压的频率最大不能超过多少？【解析】依照题意当电子从t=0时开始运动， 运动时刻t ∆≤2T时，电子到达A 板时具有最 大的动能．图9－4－16图9－4－17图9－4－18图9－4－19临界条件：202)2(2121T md qU at d ==28qU md T =因此 208md qU f = 【答案】不能超过28mdqU10、〔2003年上海高考〕为研究静电除尘，有人设计了一个盒状容器，容器侧面是绝缘的透亮有机玻璃，它的上下底面是面积204.0m A =的金属板，间距m L 05.0=，当连接到V U 2500=的高压电源正负两极时，能在两金属板间产生一个匀强电场，如图9－4－19所示．现把一定量平均分布的烟尘颗粒密闭在容器内，每立方米有烟尘颗粒1310个，假设这些颗粒都处于静止状态，每个颗粒带电量为C q 17100.1-⨯+=，质量为kg m 15100.2-⨯=，不考虑烟尘颗粒之间的相互作用和空气阻力，并忽略烟尘颗粒所受重力．求合上电键后：⑴通过多长时刻烟尘颗粒能够被全部吸附？ ⑵除尘过程中电场对烟尘颗粒共做了多少功？⑶通过多长时刻容器中烟尘颗粒的总动能达到最大？ 【解析】⑴当最靠近上表面的烟尘颗粒被吸附到下板时，烟尘就被全部 吸附．烟尘颗粒受到的电场力：L qU F =而222121t mLqU at L ==可得s t 02.0= ⑵由于板间烟尘颗粒平均分布，能够认为烟尘的质心位置位于板的中心位置 ，因此除尘过程中电场力对烟尘做的总功为：J NALqU W 4105.221-⨯==⑶设烟尘颗粒下落距离为x ，那么当时所有烟尘颗粒的总动能：)()(212x L NA x LqU x L NA mv E K -•=-•=当L x 21=时，K E 最大，又依照2121at x =得s L qUma xt 014.021===第Ⅴ课时 带电粒子在电场中的曲线运动1、假如不计重力的电子，只受电场力作用，那么，电子在电场中可能做 〔 〕A ．匀速直线运动B ．匀加速直线运动C ．匀变速曲线运动D ．匀速圆周运动 【解析】电子绕核运动便可看成匀速圆周运动。
2020届高考物理专题复习《静电场》冲刺提升(Word版附答案)
最新 Word 可改正静电场1.如下图 ,A、B、C 为搁置在圆滑绝缘水平面上的三个带电小球,球 A 固定且带电荷量为+Q; 小球 B 和 C 带电荷量分别为 -q 和 + 2q,由长为 L 绝缘细杆相连 ,静止在水平面上 .若 A 与 B 相距 d,A、B 和 C 视为点电荷 ,且三者在同向来线上,以下说法正确的选项是 ()A. 其余条件不变 ,将 A 开释后不可以保持静止B.绝缘细杆长 L= (√2-1)dC.A 在 B、 C 处产生的电场强度关系为 B CE =√2ED.其余条件不变 ,小球 A 的电荷量增添为 + 2Q,B、 C 及细杆构成的系统所受合外力不为零2.如下图 ,一匀强电场的电场线与圆O 所在平面平行 ,AB 为圆的一条直径 ,C 为圆周上一点 , 圆的半径为 R,∠ AOC= 60° ,在 A 点有一粒子源 ,能向圆 O 所在平面内各个方向以动能E k发射同种带电粒子 ,粒子质量为 m,电荷量为 q,由察看可知经过 B、C 的粒子动能分别为5E k和 3E k, 则()A.匀强电场的电场强度为B.匀强电场的电场强度为2√3??k 3????2??k ????C.匀强电场的方向垂直OCD.匀强电场的方向与AC 平行3.如图 ,竖直线 OO' 是等量异种电荷+Q 和-Q 连线的中垂线 ,A、 B、 C 三点的地点如下图,都处在一矩形金属盒内,且 AC=BC. 以下说法正确的选项是()A. 若无金属盒 ,A、 B、C 三点电势大小关系是φA =φB>φCB.如有金属盒 ,A、 B、C 三点电势大小关系是φ= φ > φA CBC.金属盒上感觉电荷在A、 B、 C 三点的电场强度方向均水平向右D.金属盒上感觉电荷在A、 B、C 三点电场强度大小关系是 E B>E C>E A4.( 多项选择 )如下图 ,水平面内的等边三角形ABC 的边长为 L,两个等量异种点电荷 +Q 和 -Q 分别固定于 A、B 两点 .圆滑绝缘直导轨 CD 的上端点 D 位于 A、B 中点的正上方 ,且与 A、 B 两点的距离均为 L.在 D 处质量为 m、电荷量为 +q 的小球套在轨道上 (忽视它对原电场的影响 ), 并由静止开释 ,已知静电力常量为 k,重力加快度为g.忽视空气阻力 ,则以下说法正确的选项是()A. D 点的电场强度大小为?? k 2 ??B.小球抵达 CD 中点时 ,其加快度为零√3C.小球刚抵达 C 点时 ,其动能为2 mgLD.小球沿直轨道 CD 下滑过程中 ,其电势能先增大后减小5.( 多项选择 )如下图 ,匀强电场的方向与长方形abcd 所在的平面平行 ,ad= √3 cm,ab= 3 cm,电子从 a 点运动到 b 点的过程中电场力做的功为 4.5 eV; 电子从 a 点运动到 d 点的过程中战胜电场力做的功为 4.5 eV .以 a 点的电势为电势零点,以下说法正确的选项是()A. c 点的电势为 3 V最新 Word 可改正B.b 点的电势为 4.5 VC.该匀强电场的电场强度方向为由 b 点指向 d 点D.该匀强电场的电场强度大小为300 V/m6.如图在半径为 R 的圆周上平均散布着六个不一样的点电荷,则圆心 O 处的电场强度大小和方向为 ( )A. 2???? 由O指向F2??B. 4???? 由O指向F2??2????由O指向CC. ??4????由O指向CD. ??7.如图 ,空间存在一方向水平向右的匀强电场,两个带电小球P 和 Q 用同样的绝缘细绳悬挂在水平天花板下 ,两细绳都恰巧与天花板垂直,则()A. P 和 Q 都带正电荷B.P 和 Q 都带负电荷C.P 带正电荷 ,Q 带负电荷D.P 带负电荷 ,Q 带正电荷8.如图 ,三个固定的带电小球 a,b 和 c,互相间的距离分别为ab= 5 cm,bc= 3 cm,ca= 4 cm,小球 c 所受库仑力的协力的方向平行于a、 b 的连线 .设小球 a、 b 所带电荷量的比值的绝对值为k,则( )16 16A. a、 b 的电荷同号 ,k= 9B. a、b 的电荷异号 ,k= 964 64、 b 的电荷同号 ,k= 27 D. a、 b 的电荷异号 ,k= 279.如下图 ,竖直固定的圆滑绝缘细杆上 O 点套有一个电荷量为 -q(q> 0)的小环 ,在杆的左边固定一个电荷量为 Q(Q> 0)的点电荷 ,杆上 a、 b 两点与 Q 正好构成等边三角形 ,c 是 ab 的中点 .将小环从 O 点无初速度开释 ,经过 a 点的速率为 v.若已知 ab=Oa=l ,静电力常量为k,重力加快度为 g.则 ()A. 在 a 点,小环所受弹力大小为??????2??B.在 c 点 ,小环的动能最大C.在 c 点 ,小环的电势能最大D.在 b 点,小环的速率为√2 + 2???? ??最新 Word 可改正10.如图 ,一粗拙绝缘竖直平面与两个等量异种点电荷连线的中垂线重合.A、O、B 为竖直平面上的三点 ,且 O 为等量异种点电荷连线的中点,AO=BO. 现有带电荷量为q、质量为 m 的小物块视为质点 ,从 A 点以初速度 v0向 B 滑动 ,抵达 B 点时速度恰巧为 0.则 ( )A. 从 A 到 B,小物块的加快度渐渐减小B.从 A 到 B,小物块的加快度先增大后减小C.小物块必定带负电荷 ,从 A 到 B 电势能先减小后增大D.从 A 到 B,小物块的电势能向来减小,遇到的电场力先增大后减小11.如下图 ,真空中竖直搁置半径为R 的圆滑半圆环 ,圆环最低点固定一个点电荷Q;质量为m、电荷量为 +q 的小圆环最先静止在图中所示的 B 点 ,此时θ= 30° .现让小圆环从右边最高点由静止开释 .已知重力加快度为 g,静电力常量为k.带电荷量为 Q 的点电荷 ,距离电荷为 r 处????的电势能够表示为φ= ??,求 :(1) 半圆环最低点固定的点电荷的电荷量Q;(2)小环向下运动过程中的最大速度v m.12..如图甲在水平川面上搁置一个质量为m=0.1 kg 、带电荷量为q= 0.01 C 的物体 ,物体与地面之间的动摩擦因数为μ= 0.4,地面上存在水平向左的电场 ,物体由静止开始向左运动 ,电场强度 E随物体的位移 x 变化的图象如图乙所示 .g 取 10 m/s2,求:(1) 运动过程中物体的最大加快度;(2) 物体的速度达到最大时距出发点的距离.参照答案1.如下图 ,A、B、C 为搁置在圆滑绝缘水平面上的三个带电小球,球 A 固定且带电荷量为+Q; 小球 B 和 C 带电荷量分别为 -q 和 + 2q,由长为 L 绝缘细杆相连 ,静止在水平面上 .若 A 与 B 相距 d,A、B 和 C 视为点电荷 ,且三者在同向来线上,以下说法正确的选项是 ()A. 其余条件不变 ,将 A 开释后不可以保持静止B.绝缘细杆长 L= (√2-1)dC.A 在 B、 C 处产生的电场强度关系为E B= √2E CD.其余条件不变 ,小球 A 的电荷量增添为 + 2Q,B、 C 及细杆构成的系统所受合外力不为零答案 B2.如下图 ,一匀强电场的电场线与圆O 所在平面平行 ,AB 为圆的一条直径 ,C 为圆周上一点 , 圆的半径为 R,∠ AOC= 60° ,在 A 点有一粒子源 ,能向圆 O 所在平面内各个方向以动能E k发射同种带电粒子 ,粒子质量为 m,电荷量为 q,由察看可知经过 B、C 的粒子动能分别为5E k和 3E k, 则()2√3??A. 匀强电场的电场强度为k3????2??kB.匀强电场的电场强度为????C.匀强电场的方向垂直OCD.匀强电场的方向与AC 平行答案 C3.如图 ,竖直线 OO' 是等量异种电荷+Q 和-Q 连线的中垂线 ,A、 B、 C 三点的地点如下图,都处在一矩形金属盒内,且 AC=BC. 以下说法正确的选项是()A. 若无金属盒 ,A、 B、C 三点电势大小关系是φA =φB>φCB.如有金属盒 ,A、 B、C 三点电势大小关系是φ= φ > φA CBC.金属盒上感觉电荷在A、 B、 C 三点的电场强度方向均水平向右D.金属盒上感觉电荷在A、 B、C 三点电场强度大小关系是E B>E C>E A答案 D4.( 多项选择 )如下图 ,水平面内的等边三角形ABC 的边长为 L,两个等量异种点电荷 +Q 和 -Q 分别固定于 A、B 两点 .圆滑绝缘直导轨 CD 的上端点 D 位于 A、B 中点的正上方 ,且与 A、 B 两点的距离均为 L.在 D 处质量为 m、电荷量为 +q 的小球套在轨道上 (忽视它对原电场的影响 ), 并由静止开释 ,已知静电力常量为k,重力加快度为g.忽视空气阻力 ,则以下说法正确的选项是()A. D 点的电场强度大小为??k 2??B.小球抵达 CD 中点时 ,其加快度为零C.小球刚抵达 C 点时 ,其动能为√23mgLD.小球沿直轨道 CD 下滑过程中 ,其电势能先增大后减小答案 AC5.( 多项选择 )如下图 ,匀强电场的方向与长方形abcd 所在的平面平行 ,ad= √3 cm,ab= 3 cm,电子从 a 点运动到 b 点的过程中电场力做的功为 4.5 eV; 电子从 a 点运动到 d 点的过程中战胜电场力做的功为 4.5 eV .以 a 点的电势为电势零点 ,以下说法正确的选项是 ()A. c 点的电势为 3 VB.b 点的电势为 4.5 VC.该匀强电场的电场强度方向为由 b 点指向 d 点D.该匀强电场的电场强度大小为300 V/m答案 BD6.如图在半径为 R 的圆周上平均散布着六个不一样的点电荷,则圆心 O 处的电场强度大小和方向为 ( )A. 2???? 由O指向F2??B.4????2 由O指向F??2????由O指向CC. ??4????由O指向CD. ??答案 B7.如图 ,空间存在一方向水平向右的匀强电场,两个带电小球P 和 Q 用同样的绝缘细绳悬挂在水平天花板下 ,两细绳都恰巧与天花板垂直,则 ()A. P 和 Q 都带正电荷B.P 和 Q 都带负电荷C.P 带正电荷 ,Q 带负电荷D.P 带负电荷 ,Q 带正电荷答案 D8.如图 ,三个固定的带电小球a,b 和 c,互相间的距离分别为 ab= 5 cm,bc= 3 cm,ca= 4 cm,小球 c 所受库仑力的协力的方向平行于a、 b 的连线 .设小球 a、 b 所带电荷量的比值的绝对值为k, 则()16 16A. a、 b 的电荷同号 ,k= 9B. a、b 的电荷异号 ,k= 964 64、 b 的电荷同号 ,k= 27 D. a、 b 的电荷异号 ,k= 27答案 D9.如下图 ,竖直固定的圆滑绝缘细杆上O 点套有一个电荷量为 -q(q> 0)的小环 ,在杆的左边固定一个电荷量为Q(Q> 0)的点电荷 ,杆上 a、 b 两点与 Q 正好构成等边三角形 ,c 是 ab 的中点 .将小环从 O 点无初速度开释 ,经过 a 点的速率为 v.若已知 ab=Oa=l ,静电力常量为k,重力加快度为 g.则 ( )??????A. 在 a 点,小环所受弹力大小为 2??B.在 c 点 ,小环的动能最大C.在 c 点 ,小环的电势能最大2 + 2????D.在 b 点,小环的速率为√ ??答案 D10.如图 ,一粗拙绝缘竖直平面与两个等量异种点电荷连线的中垂线重合.A、O、B 为竖直平面上的三点 ,且 O 为等量异种点电荷连线的中点,AO=BO. 现有带电荷量为q、质量为 m 的小物块视为质点 ,从 A 点以初速度 v0 向 B 滑动 ,抵达 B 点时速度恰巧为0.则( )A. 从 A 到 B,小物块的加快度渐渐减小B.从 A 到 B,小物块的加快度先增大后减小C.小物块必定带负电荷 ,从 A 到 B 电势能先减小后增大D.从 A 到 B,小物块的电势能向来减小,遇到的电场力先增大后减小答案 B11.如下图 ,真空中竖直搁置半径为R 的圆滑半圆环 ,圆环最低点固定一个点电荷Q;质量为m、电荷量为 +q 的小圆环最先静止在图中所示的 B 点 ,此时θ= 30° .现让小圆环从右边最高点由静止开释 .已知重力加快度为g,静电力常量为 k.带电荷量为Q 的点电荷 ,距离电荷为r 处????的电势能够表示为φ= ??,求 :(1) 半圆环最低点固定的点电荷的电荷量Q;(2) 小环向下运动过程中的最大速度v m.2答案 (1)??????????(2) √(√2-1)????12..如图甲在水平川面上搁置一个质量为m=0.1 kg 、带电荷量为q= 0.01 C 的物体面之间的动摩擦因数为μ= 0.4,地面上存在水平向左的电场,物体由静止开始向左运动度 E 随物体的位移x 变化的图象如图乙所示.g 取 10 m/s2,求: ,物体与地,电场强(1) 运动过程中物体的最大加快度;(2) 物体的速度达到最大时距出发点的距离.答案 (1)6 m/s2(2)2.4 m亲爱的用户：1、只需朝着一个方向努力，全部都会变得驾轻就熟。
2020届高考人教物理二轮专题冲刺：静电场练习附答案
则及三角知识， 则有小球所处位置的电场强度为
E＝nk n
Q 2R
2×
22＝k 42RQ2 ，故
C 错误， D 正确。 ] 11、(多选 )已知无限大的均匀带电面可产生垂直于该面的匀强电场
(正的带电面场
强方向背离该面、负的带电面场强方向指向该面 )，场强大小 E＝2πkσ，式中 k
为静电力常量， σ为电荷面密度 (单位面积的带电量 )．现有如图所示的两个平行
【参考答案】 AD 设 A 面产生电场的场强大小为 EA＝ E0，由题意得 EB＝ 2E0， 在 C 点 EC＝EB－EA ＝E0，方向垂直指向 A 面．同理在 D 点 ED＝EB－EA＝E0， 方向垂直指向 B 面， B 选项错误， A 选项正确．根据对称性， UCA＝－ UBD ，又 根据 AB 板间的场强方向指向 B 板，固有 φA＞φB，因此 φC＞φD，C 选项错误， D 选项正确． 12、如图所示，实线表示某电场的电场线 (方向未标出 )，虚线是一带负电的粒子 只在电场力作用下的运动轨迹， 设 M 点和 N 点的电势分别为 φM 、φN，粒子在 M 点和 N 点时加速度大小分别为 aM、aN，速度大小分别为 v M、v N，电势能分别为 EpM、 EpN。下列判断正确的是 ( )
A． 4kRq2－ E
B
．
kq 4R2
C． 2kRq2－E
D．2kRq2＋ E
C [若将均匀带 2q 电荷的薄球壳放在 O 处，球壳在 M 、N 两点产生的电场强度 大小均为 2kRq2；则由对称关系可知 N 点的场强大小 EN＝2kRq2－E，C 正确。 ] 7、如图所示，在一大小为 E 的水平匀强电场中， A 、B 两点的电势分别为 φA、 φB，A 、B 两点的直线距离为 l ，垂直电场方向的距离为 d.一电荷量为 q 的带正 电粒子从 A 点沿图中虚线移动到 B 点．则该过程中电场力做功为 ( )
2020年高考物理二轮复习讲练测 专题06 静电场(练)(解析版)
专题06 静电场1．(2020·高考天津卷)如图所示，在水平向右的匀强电场中，质量为m 的带电小球，以初速度v 从M 点竖直向上运动，通过N 点时，速度大小为2v ，方向与电场方向相反，则小球从M 运动到N 的过程( )A ．动能增加mv 212B ．机械能增加2mv 2C ．重力势能增加mv 232D ．电势能增加2mv 2【答案】B【解析】动能变化量ΔE k ＝m (2v )2－mv 2＝mv 2，A 错；重力和电场力做功，机械能增加量等于电势121232能减少量，带电小球在水平方向做向左的匀加速直线运动，由运动学公式得(2v )2－0＝2x ，则电势能减少qEm量等于电场力做的功ΔE p 电＝W 电＝qE x ＝2mv 2，B 对，D 错；在竖直方向做匀减速到零的运动，由－v 2＝－2gh ，得重力势能增加量ΔE p 重＝mgh ＝mv 2，C 错．122．(2018·高考全国卷Ⅱ，T21)如图，同一平面内的a 、b 、c 、d 四点处于匀强电场中，电场方向与此平面平行，M 为a 、c 连线的中点，N 为b 、d 连线的中点．一电荷量为q (q ＞0)的粒子从a 点移动到b 点，其电势能减小W 1；若该粒子从c 点移动到d 点，其电势能减小W 2.下列说法正确的是( )A ．此匀强电场的场强方向一定与a 、b 两点连线平行B ．若该粒子从M 点移动到N 点，则电场力做功一定为W 1＋W 22C ．若c 、d 之间的距离为L ，则该电场的场强大小一定为W 2qLD ．若W 1＝W 2，则a 、M 两点之间的电势差一定等于b 、N 两点之间的电势差【答案】BD【解析】结合题意，只能判定U ab ＞0、U cd ＞0，但电场方向不能得出，A 错误；根据电场力做功与电势能变化量的关系有W 1＝q (φa －φb )①，W 2＝q (φc －φd )②，W MN ＝q (φM －φN )③，根据匀强电场中“同一条直线上两点间的电势差与两点间的距离成正比”的规律可知，U aM ＝U Mc ，即φa －φM ＝φM －φc ，可得φM ＝④，φa ＋φc2同理可得φN ＝⑤，联立①②③④⑤式可得W MN ＝，故B 项正确；电场强度的方向只有沿c →dφb ＋φd 2W 1＋W 22时，场强E ＝，但本题中电场方向未知，故C 错误；若W 1＝W 2，则φa －φb ＝φc －φd ，结合④⑤两式可推W 2qL 出φa －φM ＝φb －φN ，故D 正确．3.(2018·高考全国卷Ⅰ，T21)图中虚线a 、b 、c 、d 、f 代表匀强电场内间距相等的一组等势面，已知平面b 上的电势为2 V ．一电子经过a 时的动能为10 eV ，从a 到d 的过程中克服电场力所做的功为6 eV.下列说法正确的是( )A ．平面c 上的电势为零B ．该电子可能到达不了平面fC ．该电子经过平面d 时，其电势能为4 eVD ．该电子经过平面b 时的速率是经过d 时的2倍【答案】AB【解析】因等势面间距相等，由U ＝Ed 得相邻虚线之间电势差相等，由a 到d ，eU ad ＝－6 eV ，故U ad ＝6 V ，各虚线电势如图所示，因电场力做负功，故电场方向向右，沿电场线方向电势降低，φc ＝0，A 对．因电子的速度方向未知，若不垂直于等势面，如图中实线所示，电子可能到达不了平面f ，B 对．经过d 时，电势能E p ＝eφd ＝2 eV ，C 错．由a 到b ，W ab ＝E k b －E k a ＝－2 eV ，所以E k b ＝8 eV ，由a 到d ，W ad ＝E k d －E k a ＝－6 eV ，所以E k d ＝4 eV ，则E k b ＝2E k d ，根据E k ＝mv 2知v b ＝v d ，D 错．1224．(2020·高考全国卷Ⅲ，T24)空间存在一方向竖直向下的匀强电场，O 、P 是电场中的两点．从O 点沿水平方向以不同速度先后发射两个质量均为m 的小球A 、B .A 不带电，B 的电荷量为q (q >0)．A 从O 点发射时的速度大小为v 0，到达P 点所用时间为t ；B 从O 点到达P 点所用时间为.重力加速度为g ，求：t2(1)电场强度的大小；(2)B 运动到P 点时的动能．【答案】(1) (2)2m (v ＋g 2t 2)3mg q20【解析】(1)设电场强度的大小为E ，小球B 运动的加速度为a .根据牛顿第二定律、运动学公式和题给条件，有mg ＋qE ＝ma ①a ()2＝gt 2②12t 212解得E ＝③3mg q(2)设B 从O 点发射时的速度为v 1，到达P 点时的动能为E k ，O 、P 两点的高度差为h ，根据动能定理有E k －mv ＝mgh ＋qEh ④1221且有v 1＝v 0t ⑤t2h ＝gt 2⑥12联立③④⑤⑥式得E k ＝2m (v ＋g 2t 2)⑦205．(2020·高考全国卷Ⅱ，T24)如图，两金属板P 、Q 水平放置，间距为d .两金属板正中间有一水平放置的金属网G ，P 、Q 、G 的尺寸相同．G 接地，P 、Q 的电势均为φ(φ>0)．质量为m 、电荷量为q (q >0)的粒子自G 的左端上方距离G 为h 的位置，以速度v 0平行于纸面水平射入电场，重力忽略不计．(1)求粒子第一次穿过G 时的动能，以及它从射入电场至此时在水平方向上的位移大小；(2)若粒子恰好从G 的下方距离G 也为h 的位置离开电场，则金属板的长度最短应为多少？【答案】(1)mv ＋qh v 0 (2)2v 012202φd mdh q φmdhq φ【解析】(1)PG 、QG 间场强大小相等，均为E .粒子在PG 间所受电场力F 的方向竖直向下，设粒子的加速度大小为a ，有E ＝①2φd F ＝qE ＝ma ②设粒子第一次到达G 时动能为E k ，由动能定理有qEh ＝E k －mv ③1220设粒子第一次到达G 时所用的时间为t ，粒子在水平方向的位移大小为l ，则有h ＝at 2④12l ＝v 0t ⑤联立①②③④⑤式解得E k ＝mv ＋qh ⑥12202φd l ＝v 0⑦mdhq φ(2)若粒子穿过G 一次就从电场的右侧飞出，则金属板的长度最短．由对称性知，此时金属板的长度L 为L ＝2l ＝2v 0⑧mdhq φ1. (2020·山东滨州市模拟)真空中某静电场，虚线表示等势面，各等势面电势的值如图5所示，一带电粒子只在电场力的作用下，沿图中的实线从A 经过B 运动到C ，B 、C 两点位于同一等势面上，则以下说法正确的是( )图5A ．带电粒子在A 点的电势能大于在C 点的电势能B ．A 点电场强度大于B 点电场强度C ．带电粒子从A 经过B 运动到C 的过程中动能先增大再减小D ．带电粒子从A 到C 电场力所做的功等于从A 到B 电场力所做的功【答案】D【解析】根据电场线与等势面垂直，且由高电势指向低电势，可知电场线方向大致向右，根据粒子轨迹的弯曲方向可知，粒子所受的电场力方向大致向左，则知粒子一定带负电．从A 到C ，由W ＝qU ，知U >0，q <0，则W <0，即电场力做负功，电势能增加，A 处电势能小于C 处电势能，故A 错误；等差等势面的疏密反映电场强度的大小，则知A 处场强小于B 处场强，故B 错误；带电粒子从A 运动到B 的过程中，电场力做负功，动能减小，故C 错误；由题图知，AC 间电势差等于AB 间的电势差，根据W ＝Uq 知，带电粒子从A 到C 电场力所做的功等于从A 到B 电场力所做的功，故D 正确．2 (2020·陕西宝鸡市模拟)真空中有一带负电的电荷q 绕固定的点电荷＋Q 运动，其运动轨迹为椭圆，如图6所示．已知a 、b 、c 、d 为椭圆的四个顶点，＋Q 处在椭圆的一个焦点上，则下列说法正确的是( )图6A ．＋Q 产生的电场中a 、c 两点的电场强度相同B ．负电荷q 在b 点的速度大于在d 点的速度C ．负电荷q 在b 点电势能大于d 点电势能D ．负电荷q 在运动过程中电场力始终不做功【答案】B【解析】a 、c 为椭圆的两个顶点，则a 、c 两点到Q 的距离相等，由点电荷的场强公式：E ＝可知，kQr 2两点的电场强度大小相等，因两点的电场强度方向不同，故A 错误；负电荷q 由b 运动到d 的过程中，电场力做负功，电势能增加，动能减小，所以负电荷q 在b 点的速度大于d 点速度，故B 正确，C 错误；负电荷q 由a 经d 运动到c 的过程中，电场力先做负功再做正功，故D 错误．3. (2020·重庆市第三次调研抽测)某种静电除尘器中的电场线如图7中虚线所示．K 为阴极，A 为阳极，两极之间的距离为d .B 点是AK 连线的中点．在两极之间加上高压U ，有一电子在K 极由静止被加速．不考虑电子重力，元电荷为e ，则下列说法正确的是( )图7A ．A 、K 之间电场强度的大小为Ud B ．电子到达A 时动能等于eU C ．由K 到A 电子电势能增大了eUD ．B 、K 之间的电势差小于A 、B 之间的电势差【答案】BD【解析】A 、K 之间建立的是非匀强电场，公式U ＝Ed 不适用，故A 错误；根据动能定理得：E k －0＝eU ，得电子到达A 极板时的动能E k ＝eU ，故B 正确；电场力做正功，动能增大，电势能减小eU ，故C 错误；B 、K 之间的场强小于A 、B 之间的场强，根据U ＝d 可知，B 、K 之间的电势差小于A 、B 之间的电势差，故D E 正确．4. (2020·东北三省四市教研联合体模拟)如图8所示，在直角坐标系xOy 平面内存在一正点电荷Q ，坐标轴上有A 、B 、C 三点，OA ＝OB ＝BC ＝a ，其中A 点和B 点的电势相等，O 点和C 点的电势相等，静电力常量为k ，则下列说法正确的是( )图8A ．点电荷Q 位于O 点B ．O 点电势比A 点电势高C ．C 点的电场强度大小为kQ 2a2D ．将某一正试探电荷从A 点沿直线移动到C 点，电势能一直减小【答案】C【解析】因A 点和B 点的电势相等，O 点和C 点的电势相等，故A 、B 到点电荷的距离相等，O 、C 到点电荷的距离也相等，则点电荷位置如图所示，由图可知A 错误；因点电荷带正电，故离点电荷越近电势越高，O 点电势比A 点低，故B 错误；由题图可知点电荷与C 点的距离r C ＝a ，根据E ＝k ，得E C ＝，2Q r 2kQ2a 2故C 正确；由图可知，将正试探电荷从A 点沿直线移动到C 点，电势先升高再降低，故电势能先增大再减小，故D 错误．5. (2020·安徽安庆市二模)如图3所示，一水平放置的平行板电容器与电源相连，开始时开关闭合．一带电油滴沿两极板中心线方向以一初速度射入，恰好沿中心线①通过电容器．则下列判断正确的是( )图3A ．粒子带正电B ．保持开关闭合，将B 板向上平移一定距离，可使粒子沿轨迹②运动C ．保持开关闭合，将A 板向上平移一定距离，可使粒子仍沿轨迹①运动D ．断开开关，将B 板向上平移一定距离，可使粒子沿轨迹②运动【答案】B【解析】开关闭合时，油滴做匀速直线运动，电场力与重力平衡，A 极板和电源正极相连，所以场强方向向下，故油滴带负电，A 错误；保持开关闭合，电容器两端电压不变，B 板上移，板间距d 变小，由公式E ＝知场强增大，电场力大于重力，粒子沿轨迹②运动，故B 正确；保持开关闭合，将A 板向上平移一定距离，Ud板间距d 增大，由公式E ＝知场强减小，电场力小于重力，所以粒子向下偏转，故C 错误；断开开关，电Ud 容器电荷量不变，将B 板向上平移一定距离，由公式C ＝，C ＝，E ＝得，E ＝，与板间距离无Q U εr S 4πkd U d 4πkQεr S 关，故场强不变，所以粒子沿轨迹①运动，故D 错误．1．(2020·湖南株洲二中高三模拟)如图所示，菱形ABCD 的对角线相交于O 点，两个等量异种点电荷分别固定在AC 连线上的M 点与N 点，且OM ＝ON ，则( )A ．A 、C 两处电势、场强均相同B ．B 、D 两处电势、场强均相同C ．A 、C 两处电势、场强均不相同D ．B 、D 两处电势、场强均不相同【答案】B【解析】A 处电势为正，C 处电势为负，故电势不同；A 处场强方向向左，C 处场强方向也向左，大小相同，故A 、C 错误；B 、D 两处场强大小相等，方向水平向右，两处的电势均为0，故B 正确，D 错误．2．(2020·山西康杰中学高三质检)如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地，在两极板间有一固定在P 点的点电荷，以E 表示两板间的电场强度，E p 表示点电荷在P 点的电势能，θ表示静电计指针的偏角．若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则( )A ．θ增大，E 增大B ．θ增大，E p 不变C ．θ减小，E p 增大D ．θ减小，E 不变【答案】D【解析】若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离，根据C ＝可知，C 变大；根据Q ＝CUεr S4πkd 可知，在Q 一定的情况下，两极板间的电势差减小，则静电计指针偏角θ减小；根据E ＝，Q ＝CU ，C ＝Ud 联立可得E ＝，可知E 不变；P 点离下极板的距离不变，E 不变，则P 点与下极板的电势差不变，P εr S 4πkd 4πkQεr S 点的电势不变，故E p 不变；由以上分析可知，选项D 正确．3．(2020·辽宁大连二十四中高三模拟)如图甲所示，x 轴上固定两个点电荷Q 1、Q 2(Q 2位于坐标原点O)，其上有M 、N 、P 三点，间距MN ＝NP.Q 1、Q 2在x 轴上产生的电势φ随x 变化关系如图乙．则( )A ．M 点电场场强大小为零B ．N 点电场场强大小为零C ．M 、N 之间电场方向沿x 轴负方向D ．一正试探电荷从P 移到M 过程中，电场力做功|W PN |＝|W NM |【答案】B【解析】由题图可知，由M 到N 电势降低，由无限远处到N 电势降低，根据沿着电场线方向电势逐渐降低的性质，可以判断MN 之间电场方向沿着x 轴正方向，无限远处到N 点电场方向沿x 轴负方向，且N 点场强为零，选项A 、C 错误，B 正确；|W PN |＝|qU PN |＝|q(φP －φN )|＜|q(φN －φM )|＝|W NM |，选项D 错误．4．(2020·江苏海安高中高三质检)如图所示，在第一象限内有水平向右的匀强电场，电场强度大小E ＝.在第四象限内有垂直于纸面向外的匀强磁场，在该平面内有一个质量为m 、电荷量为q 的带正电粒子3mv 202qd从P 点以初速度v 0沿y 轴负方向射出，P 点的坐标为.粒子恰好能打到y 轴上，不考虑粒子的重力，(2d ，233d )则匀强磁场的磁感应强度B 的大小为( )A .B .mv 04qd mv 02qdC .D .mv 0qd 2mv 0qd【答案】C【解析】如图所示，粒子在电场中做类平抛运动，沿y 轴负方向做匀速直线运动，有d ＝v 0t ，沿x 233轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动，加速度a ＝＝，则沿x 轴正方向的位移x ＝at 2＝d ，设射qE m 3v 202d 12出电场时粒子的速度v 方向与初速度v 0方向的夹角为θ，根据类平抛运动的推论得tan θ＝2＝，则θ＝x233d 360°，所以v ＝＝2v 0，粒子在磁场中做匀速圆周运动，恰好打到y 轴上时，轨迹与y 轴相切，设粒子v 0cos 60°轨迹半径为r ，根据几何关系得r ＋r cos 60°＝2d ＋x ，解得r ＝2d ，粒子做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有qvB ＝，解得B ＝，选项C 正确．mv 2r mv 0qd5．(2020·福建仙游一中高三模拟)如图所示，实线为两个点电荷Q 1、Q 2产生的电场的电场线，虚直线cd 为Q 1、Q 2连线的垂直平分线，O 为垂足，c 、d 两点在垂直平分线上且关于Q 1、Q 2连线对称．一电子(不计重力)从a 点沿虚曲线途径O 点运动到b 点．下列说法正确的是( )A ．Q 1的电荷量小于Q 2的电荷量B ．c 、d 两点的电势相同，场强不相同C ．电子过O 点时的加速度大于过a 点时的加速度D ．电子在O 点时的电势能大于在a 点时的电势能【答案】BC【解析】Q 1周围的电场线比Q 2周围的电场线密，说明Q 1的电荷量大于Q 2的电荷量，A 错误；根据电场线的分布情况知Q 1、Q 2为异种电荷，根据曲线运动的向心力方向指向凹处知，Q 1为正电荷，Q 2为负电荷，电场线的方向由Q 1沿电场线指向Q 2，根据对称性知c 、d 两点的电势相等，场强大小相等，方向不同，B 正确；O 点附近的电场线比a 点附近的电场线密，O 点场强较大，由加速度a 0＝知，电子过O 点时的加eEm速度大于过a 点时的加速度，C 正确；电子从a 点运动到O 点的过程中电场力方向与速度方向的夹角小于90°，电场力做正功，电势能逐渐减小，即电子在O 点时的电势能小于在a 点时的电势能，D 错误．6．(2020·湖北孝感高级中学高三调研)如图所示，A 、B 、C 、D 为匀强电场中相邻的四个等势面，一电子经过等势面D 时，动能为16 eV ，速度方向垂直于等势面D 且经过等势面C 时，电势能为－8 eV ，经过等势面B 时速度恰好为零，已知相邻等势面间的距离均为4 cm ，电子重力不计．则下列说法正确的是( )A ．电子做匀变速直线运动B ．匀强电场的场强大小为100 V /mC ．等势面A 的电势为－8 VD ．电子再次经过等势面D 时，动能为16 eV 【答案】ACD【解析】电子从等势面D 运动到等势面B 的过程中，由动能定理得－eU DB ＝0－E k D ，则可解得U DB ＝16 V ，又电子在等势面C 时，由E p C ＝－eφC ，代入数据解得φC ＝8 V ，又因为相邻等势面之间的距离相等，则相邻两等势面的电势差相等，则φB ＝0、φA ＝－8 V 、φD ＝16 V ，C 正确；由于电场为匀强电场，则电子所受的电场力为恒力，电子做匀变速直线运动，A 正确；由电势差与电场强度的关系可知E ＝＝ V /m ＝200 U DB d DB 160.08V /m ，B 错误；当电子从等势面D 运动到等势面B ，再回到等势面D 的整个过程中，电场力所做的功为零，由能量守恒定律可知，电子再次回到等势面D 时的动能仍为16 eV ，D 正确．7．(2020·甘肃天水高三模拟)如图(a)所示，AB 是某电场中的一条电场线，若有一电子以某一初速度且仅在电场力的作用下，沿AB 由点A 运动到点B ，所经位置的电势随距A 点的距离变化的规律如图(b)所示．以下说法正确的是( )A ．电子在A 、B 两点的速度v A ＜v BB ．A 、B 两点的电势 φA ＜φBC ．电子在A 、B 两点的电势能E p A ＞E p BD ．A 、B 两点的电场强度E A ＞E B【解析】由图(b)可知，电势逐渐降低，可判断出电场线的方向从A 到B ，在移动过程中，电场力做负功，电子的动能减小，速度减小，而电子的电势能增大，即有v A ＞v B ，E p A ＜E p B ，故A 、C 错误；电场线的方向从A 到B ，则A 、B 两点的电势φA ＞φB ，故B 错误；φ x 图象的斜率大小等于电场强度，由几何知识可知，图象的斜率逐渐减小，则从点A 到点B 场强逐渐减小，则有E A ＞E B ，故D 正确．【答案】D8．(2020·河南驻马店高三模拟)如图所示，在水平向右的匀强电场中，固定有一根与水平方向成45°角的绝缘光滑直杆ab .一带电小圆环套在杆上，恰好能沿杆匀速下滑．当小圆环以大小为v 0的速度从b 端脱离杆后，经过一段时间正好通过b 端正下方的c 点处．已知重力加速度为g ，杆固定不动，则b 、c 两点之间的距离为( )A. B.v 202g v 20gC. D.2v 20g 2v 20g【解析】小圆环恰好能沿杆匀速下滑，则对小圆环受力分析可知，电场力水平向左，大小为F ＝mg ；脱离细杆后，小圆环的水平速度和竖直速度均为v x ＝v y ＝v 0sin 45°＝v 0，水平加速度方向向左，大小为a ＝22＝g ，则由b 到c 点运动的时间t ＝＝，则竖直方向y ＝v y t ＋gt 2＝，故选项C 正确．F m 2v x g 2v 0g 122v 20g【答案】C9．(2020·江西南昌三中模拟)如图所示，直角坐标系中x 轴上在x ＝－r 处固定有带电荷量为＋9Q 的正点电荷，在x ＝r 处固定有带电荷量为－Q 的负点电荷，y 轴上a 、b 两点的坐标分别为y a ＝r 和y b ＝－r ，c 、d 、e 点都在x 轴上，d 点的坐标为x d ＝2r ，r <x c <2r ，c 、d 点间距与d 、e 点间距相等．下列说法不正确的是( )A ．场强大小E c >E eB ．a 、b 两点的电势相等C ．d 点场强为零D ．a 、b 两点的场强相同【解析】＋9Q 在d 点产生的场强大小E 1＝k ＝k ，方向水平向右，－Q 在d 点产生的场强大小E 2＝k 9Q (3r )2Q r 2，方向水平向左，所以由电场的叠加原理可知，d 点场强为零，故C 正确；d 点场强为零，c 、d 点间距与d 、e Q r 2点间距相等，根据电场线的分布情况知，c 处电场线密，场强大，故A 正确；由电场分布的对称性可知，a 、b 两点的电势相等，故B 正确；根据电场线分布的对称性可知，a 、b 两点场强的大小相等，但方向不同，则a 、b 两点的场强不相同，故D 错误．【答案】D10．(2020·河南重点中学高三联考)如图所示，两块较大的金属板A 、B 平行放置并与一电源相连，S 闭合后，两板间有一质量为m 、电荷量为q 的油滴恰好处于静止状态．以下说法正确的是 ( )A ．若将A 板向上平移一小段位移，则油滴向下加速运动，G 中有b →a 的电流B ．若将A 板向左平移一小段位移，则油滴仍然静止，G 中有b →a 的电流C ．若将S 断开，则油滴立即做自由落体运动，G 中无电流D ．若将S 断开，再将A 板向下平移一小段位移，则油滴向上加速运动，G 中有b →a 的电流【解析】根据电路图可知，当S 闭合后，A 板带负电，B 板带正电，原来油滴恰好处于静止状态，说明油滴受到的竖直向上的电场力刚好与竖直向下的重力平衡；若将A 板向上平移一小段位移，则板间间距d变大，而两板间电压U 此时不变，故板间场强E ＝变小，油滴所受合力方向向下，所以油滴向下加速运动， U d而根据C ＝可知，电容C 减小，故两板所带电荷量Q 也减小，因此电容器放电，所以G 中有b →a 的εr S 4πkd电流，选项A 正确．在S 闭合的情况下，若将A 板向左平移一小段位移，两板间电压U 和板间间距d 都不变，所以板间场强E 不变，油滴受力平衡，仍然静止，但是两板的正对面积S 减小了，根据C ＝可知，εr S 4πkd电容C 减小，两板所带电荷量Q 也减小，电容器放电，所以G 中有b →a 的电流，选项B 正确．若将S 断开，两板所带电荷量保持不变，板间场强E 也不变，油滴仍然静止，选项C 错误．若将S 断开，再将A 板向下平移一小段位移，两板所带电荷量Q 仍保持不变，两板间间距d 变小，根据C ＝，U ＝和E ＝，可εr S 4πkd Q C U d得E ＝，显然，两板间场强E 不变，所以油滴仍然静止，G 中无电流，选项D 错误．4πkQ εr S【答案】AB11．(2020·湖北十堰高三模拟)在电场方向水平向右的匀强电场中，从A 点竖直向上抛出一带电小球，其运动的轨迹如图所示，小球运动轨迹上的A 、B 两点在同一水平线上，M 为轨迹的最高点，小球抛出时的动能为8 J ，在M 点的动能为6 J ，不计空气的阻力，则下列判断正确的是( )A ．小球水平位移x 1与x 2的比值为1∶3B ．小球水平位移x 1与x 2的比值为1∶4C ．小球落到B 点时的动能为32 JD ．小球从A 点运动到B 点的过程中最小动能为6 J【解析】小球在水平方向做初速度为零的匀加速运动，小球在竖直方向上升和下落的时间相同，由匀变速直线运动位移与时间的关系可知水平位移x 1∶x 2＝1∶3，选项A 正确，选项B 错误；设小球在M 点时的水平分速度为v x ，则小球在B 点时的水平分速度为2v x ，根据题意有mv ＝8 J ，mv ＝6 J ，因而在B 点1220122x 时小球的动能为E k B ＝m [v ＋(2v x )2]＝32 J ，选项C 正确；由题意知，小球受到的合外力为重力与电场力的1220合力，为恒力，小球在A 点时，F 合与速度之间的夹角为钝角，小球在M 点时，速度与F 合之间的夹角为锐角，则F 合对小球先做负功再做正功，由动能定理知，小球从A 到M 过程中，动能先减小后增大，小球从M 到B 的过程中，合外力一直做正功，动能一直增大，故小球从A 运动到B 的过程中最小动能一定小于6 J ，选项D 错误．【答案】AC12．(2020·安徽安庆一中高三模拟)如图所示，带有小孔的平行极板A 、B 间存在匀强电场，A 、B 板间电势差大小为U ，极板间距离为L .其右侧有与A 、B 垂直的平行极板C 、D ，极板长度为L ，C 、D 板间加恒定的电压．现有一质量为m 、带电荷量为e 的电子(重力不计)，从A 板处由静止释放，经电场加速后通过B 板的小孔飞出；经过C 、D 板间的电场偏转后从电场的右侧边界M 点飞出电场区域，速度方向与边界夹角为60°，求：(1)电子在A 、B 间的运动时间；(2)C 、D 间匀强电场的电场强度大小．【解析】(1)电子在A 、B 间直线加速，加速度a ＝eU mL电子在A 、B 间的运动时间为t ，则L ＝at 212所以t ＝L .2m eU(2)设电子从B 板的小孔飞出时的速度为v 0，则电子从平行极板C 、D 间射出时沿电场方向的速度为v y ＝v 0tan 30°，又v y ＝·，v 0＝at ，所以C 、D 间匀强电场的电场强度E ＝.eE m L v 023U 3L【答案】(1)L (2) 2m eU 23U 3L13．(2020·山东潍坊高三检测)如图所示，一个带正电的粒子以平行于x 轴正方向的初速度v 0从y 轴上a 点射入第一象限内，为了使这个粒子能经过x 轴上定点b ，可在第一象限的某区域内加一方向沿y 轴负方向的匀强电场．已知所加电场的场强大小为E ，电场区域沿x 方向的宽度为s ，Oa ＝L ，Ob ＝2s ，粒子的质量为m ，带电荷量为q ，重力不计，试讨论电场的左边界与b 的可能距离．【解析】设电场左边界到b 点的距离为Δx ，已知电场宽度为s ，Ob ＝2s ，分以下两种情况讨论：(1)若粒子在离开电场前已到达b 点，如图甲所示，即Δx ≤s ，则Δx ＝v 0ty ＝L ＝t 2qE 2m联立解得Δx ＝.2mv 20L qE(2)若粒子离开电场后做匀速直线运动到达b 点，如图乙所示，即s ＜Δx ≤2s ，则s ＝v 0t ，y ＝t 2qE 2m由几何关系知tan θ＝＝qE m t v 0L －y Δx －s联立解得Δx ＝＋.mv 20L qEs s 214．如图所示，竖直平行正对放置的带电金属板A 、B ，B 板中心的小孔(未画出)正好位于平面直角坐标系xOy 的O 点，y 轴沿竖直方向，在x >0的区域内存在沿y 轴正方向的匀强电场，电场强度大小为E ＝×103 43V/m ，比荷为1.0×105 C/kg 的带正电的粒子P 从A 板中心O ′处由静止释放，其运动轨迹恰好经过M ( m,1 3m)点．粒子P 的重力不计．(1)求金属板A 、B 之间的电势差U AB ；(2)若在粒子P 经过O 点的同时，在y 轴右侧匀强电场中某点由静止释放另一带电粒子Q ，使P 、Q 恰能在运动中相碰．假设Q 的质量是P 的质量的2倍，带电情况与P 相同，Q 的重力及P 、Q 之间的相互作用力均忽略不计，求粒子Q 所有释放点的集合．【解析】(1)设粒子P 的质量为m 、带电荷量为q ，从O 点进入匀强电场时的速度大小为v 0.由题意可知，粒子P 在y 轴右侧匀强电场中做类平抛运动．设该粒子从O 点运动到M ( m,1 m)点所用时间为t 0，由类3平抛运动规律可得x M ＝v 0t 0，y M ＝ t ，12qE m 20解得v 0＝×104 m/s.2在金属板A 、B 之间，由动能定理得qU AB ＝mv ，1220解得U AB ＝1 000 V.(2)设P 、Q 在右侧电场中运动的加速度分别为a 1、a 2，粒子Q 从坐标N (x ，y )点释放后，经时间t 与粒子P 相遇．由牛顿运动定律及类平抛运动的规律和几何关系可得对于P 有Eq ＝ma 1对于Q 有Eq ＝2ma 2x ＝v 0ta 1t 2＝y ＋a 2t 21212联立以上各式解得y ＝x 2，其中x >016即粒子Q 的释放点N (x ，y )的坐标满足方程y ＝x 2(x >0)．16【答案】(1)1 000 V (2)y ＝x 2(x >0)16。
2020届高考物理二轮总复习《静电场》考试试题
2020年高考物理二轮总复习《静电场》试题第Ⅰ卷（选择题）一、单选题：本题共21小题，每小题2分，共42分。
在每个小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求。
1．如图所示，真空中ab、cd四点共线且ab=b=cd在a点和d点分别固定有等量的异种点电荷，则下列说法正确的是A．b、c两点的电场强度大小相等，方向相反B．b、c两点的电场强度大小不相等，但方向相同C．同一负点电荷在b点的电势能比在c点的小D．把正点电荷从b点沿直线移到c点，电场力对其先做正功后做负功2．如图所示，在点电荷Q的电场中，已知a、b两点在同一等势面上，c、d两点在同一等势面上，无穷远处电势为零．甲、乙两个带电粒子经过a点时动能相同，甲粒子的运动轨迹为acb，乙粒子的运动轨迹为adb．由此可以判定正确的是A．甲粒子经过c点与乙粒子经过d点时的动能相等B．甲、乙两粒子带同种电荷C．甲粒子经过c点时的电势能小于乙粒子经过d点时的电势能D．两粒子经过b点时具有的动能不相同3．位于A、B处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内电势分布如图所示，图中实线表示等势线，则A．a点和b点的电场强度相同B．正电荷从c点移到d点，电场力做正功C．负电荷从a点移到c点，电场力做正功D．正电荷从e点沿图中虚线移到f点，电势能不改变4．两个固定的等量异种点电荷所形成电场的等势面如图中虚线所示，一带电粒子以某一速度从图中a点进入电场，其运动轨迹为图中实线所示，若粒子只受静电力作用，则下列关于带电粒子的判断正确的是A．带正电B．粒子在a点加速度小于在c点加速度C．速度先变大后变小，电势能先变小后变大D．经过b点和d点时的速度相同5．下列说法中不正确的是A．只要有电荷存在，电荷周围就一定存在着电场B．电场是一种物质，它与其它物质一样，是不依赖我们的感觉而客观存在的东西C．电荷间相互作用是通过电场而产生，电场最基本的特征是对处在它里面的电荷有力的作用D．电场是人为设想出来的，其实并不存在6．如图所示为三种带电体的电场线和等差等势面示意图，下列说法正确的是A．甲图中A点和B点电场强度相同B．乙图中带电体表面上C点和D点电势相等C．丙图中F点电势大于E点电势，电子在F点电势能比较大D．甲图中A、B连线中点电势等于2BAϕϕ+ 7．如图，在光滑绝缘水平面上，三个带电小球a、b和c分别位于边长为l的正三角形的三个顶点上，a、b带正电，电荷量均为q，c带负电，整个系统置于方向水平的匀强电场中．已知静电力常量为k．若三个小球均处于静止状态，则匀强电场场强的大小为A．233lkq B．23lkqC．23lkqD．232lkq8．如图，等量异种点电荷A、B固定在同一水平线上，竖直固定的光滑绝缘杆与AB的中垂线重合，C、D是绝缘杆上的两点，ACBD构成一个正方形．一带负电的小球（可视为点电荷），套在绝缘杆上自C点无初速释放，由C运动到D的过程中，下列说法正确的是A．小球的速度先增大后减小B．杆对小球的作用力先增大后减小C．C、D两点的电场强度大小相等、方向相反D．小球在C点的电势能大于在D点的电势能9．如图所示，平行板电容器与电动势为E 的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地，静电计所带电荷量很少，可被忽略，一带负电油滴被固定于电容器中的P 点．现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，则 A ．平行板电容器的电容将变大 B ．静电计指针张角变大 C ．带电油滴的电势能将增大D ．若先将上极板与电源正极连接的导线断开，再将下极板向下移动小段距离，则带电油滴所受电场力不变10．在点电荷Q 的电场中的O 点，由静止释放一个质量为m 、带电荷量为+q 的试探电荷，试探电荷运动到a 点时的速度大小为v ，若该试探电荷从无穷远处运动到电场中的a 点时，需克服电场力做功为W ，试探电荷运动到a 点时的速度大小仍为v ，设无穷远处电势为零，(不计试探电荷的重力)．则下列判断正确的是 A ．电场中a 点电势q W a -=ϕ B ．电场中O 点电势为中qmv q W O 22+=ϕC ．试探电荷的最大速度为mWv 2m = D ．aO 间电势差为q mv U aO 22=11．下列说法正确的是A ．库仑定律适用于点电荷，也适用于一切带电体B ．根据221r q q kF =，当两个电荷的距离趋近于零时，静电力将趋向于无穷大C ．若点电荷q 1的电荷量大于q 2的电荷量，则q 1对q 2的静电力大于q 2大于q 1的静电力D ．所以带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍12．如图所示，两个质量均为m ，电荷量分别为＋4q 、＋9q ，体积很小的物体A 和B 在绝缘水平面上相距为r ，与平面间的动摩擦因数均为μ．由静止释放，则当加速度为零时，它们相距的距离为（已知静电力常量为k ） A ．3kmgμ B ．6kqmgμ C ．236kqmgμ D ．6r13．某区域电场线如图所示，A 、B 为区域上两点，下列说法正确的是 A ．正电荷在A 点所受电场力比在B 点所受电场力小 B ．A 点电势低于B 点电势C ．正电荷在A 点的电势能大于在B 点的电势能D ．将电子从A 点移动到B 点，电场力做正功14．两个等量异种电荷的连线的垂直平分线上有A 、B 、C 三点，如图所示，下列说法正确的是 A ．a 点电势比b 点高B ．a 、b 两点的场强方向相同，b 点场强比a 点大C ．带电粒子从a 到b 再到c 电场力一定做功D ．一个电子在a 点无初速释放，则它将在c 点两侧往复振动15．一带电粒子射入一个固定在O 点的点电荷的电场中，粒子运动的轨迹如图所示，图中实线A 、B 、C 是同心圆弧，表示电势差值相等的等势面．不计重力，以下说法正确的是 A ．等势面A 比等势面B 的电势高B ．粒子在b 点的电势能一定小于在a 点的电势能C ．粒子在c 点的速度和在a 点的速度相等D ．粒子由a 到b 的过程中电场力做负功，由b 到c 的过程中电场力做正功16．如图所示，地面上某区域存在着水平向右的匀强电场，一个质量为m 的带负电的小球以水平方向的初速度v 0由O 点射入该区域，刚好竖直向下通过竖直平面中的P 点，已知连线OP 与初速度方向的夹角为60o ，则以下说法正确的是A ．电场力的大小为mg 23B ．小球所受的合外力大小mg 33C ．小球由O 到P 点用时03v gD ．小球通过P 点时的动能为2025mv17．如图，一充电后的平行板电容器的两极板相距l ，在正极板附近有一质量为M 、电荷量为q (q >0)的粒子，在负极板附近有另一质量为m 、电荷量为－q 的粒子，在电场力的作用下，两粒子同时从静止开始运动．已知两粒子同时经过一平行于正极板且与其相距52l 的平面．若两粒子间相互作用力可忽略，不计重力，则M ：m 为 A ．3∶1 B ．2∶1 C ．5∶2rD．3∶218．如图所示，A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个正六边形的六个顶点，电场线与该六边形所在平面平行．已知A、B、C三点的电势分别为1V、2V、5V．则下列说法中正确的是A．D、E、F三点的电势分别为6V、4V、3VB．D、E、F三点的电势分别为7V、6V、3VC．电场线方向从D指向AD．电场线方向从C指向F19．真空中相距3a的两个点电荷M、N分别固定于x轴上x1=0和x2=3a的两点上，在它们连线上各点的电场强度E随x变化关系如图所示，则以下判断中正确的是A．点电荷M、N一定为异种电荷B．点电荷M、N一定为同种电荷C．点电荷M、N所带电荷量的绝对值之比为2:1D．x=2a处的电势一定为零20．一带负电粒子仅在电场力作用下做直线运动，从A点经B、C、G运动到D点，其v–t图象如图所示，则下列说法中正确的是A．A处的电场强度的大小比B处的小B．B处的电场强度方向和G处的相同C．A处电势大于G处电势D．C处和D处电场强度均为0且电势相同21．—带电量为q+的粒子沿图示方向射入由等量异种点电荷A、B产生的电场中，粒子运动的轨迹如图中实线所示，轨迹与等量异种点电荷A、B连线的中垂线相交于a、c两点，a、c两点到中点O的距离不等，不计粒子重力，则下列说法正确的是A．a点的电场强度方向与b点的电场强度方向不同，a点的电势高于b点的电势B．粒子在a点时的加速度大小大于在b点时的加速度大小C．粒子在a点时的速度大小与在c点时的速度大小不相等D．粒子在a点时的电势能小于在b点时的电势能二、多选题：本题共10小题，每小题4分，共40分。
专题06 静电场(测)-2020年高考物理二轮精品复习(解析版)
专题测试【满分：100分 时间：90分钟】一、选择题（本题共包括10小题，每小题5分，共50分）1．(2020·甘肃天水高三联考)在静电场中，关于场强和电势的说法正确的是( )A ．电场强度大的地方电势一定高B ．电势为零的地方场强也一定为零C ．场强为零的地方电势也一定为零D ．场强大小相同的点电势不一定相同【答案】D【解析】沿着电场线的方向电势逐渐降低，电场线密的地方电场强度大，电场线疏的地方电场强度小。
电势高的地方电场强度不一定大，电场强度大的地方电势也不一定高，A 错误；电势零点是人为选取的，则电势为零的地方场强不一定为零，场强为零的地方电势也不一定为零，B 、C 错误；在匀强电场中，场强处处相等，但沿着电场线的方向电势逐渐降低，所以场强大小相同的点电势不一定相同，D 正确。
2．(2020·河北衡水中学高三调研)如图所示，MN 是点电荷电场中的一条直线，a 、b 是直线上两点，已知直线上a 点的场强最大，大小为E ，b 点场强大小为12E ，已知a 、b 间的距离为L ，静电力常量为k ，则场源电荷的电荷量为( )A.2EL 2kB.EL 2kC.2EL 2kD.EL 22k【答案】B【解析】因a 点的场强最大，可知a 点离场源电荷最近，即a 点与场源电荷连线与直线MN 垂直，设场源电荷在距离a 点x 的位置，则E ＝k Q x 2，b 点场强为12E ＝k Q x 2＋L 2，联立解得x ＝L ，则Q ＝EL 2k，B 正确。
3．(2020·山东济宁模拟)如图所示，一个绝缘圆环，当它的14均匀带电且电荷量为＋q 时，圆心O 处的电场强度大小为E ，现使半圆ABC 均匀带电＋2q ，而另一半圆ADC 均匀带电－2q ，则圆心O 处电场强度的大小和方向为( )A ．22E ，方向由O 指向DB ．4E ，方向由O 指向DC ．22E ，方向由O 指向BD ．0【答案】A【解析】当圆环的14均匀带电且电荷量为＋q 时，圆心O 处的电场强度大小为E ，当半圆ABC 均匀带电＋2q ，由如图所示的矢量合成可得，圆心处的电场强度大小为2E ，方向由O 到D ；当另一半圆ADC均匀带电－2q，同理，在圆心处的电场强度大小为2E，方向由O到D，根据矢量的合成法则，圆心O处的电场强度的大小为22E，方向由O到D，A正确，B、C、D错误。
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2020高考新课标物理二轮冲刺：静电场练习含答案-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN2020高考新课标物理二轮冲刺：静电场练习含答案*静电场*一、选择题1、(2019·北京通州区期末)把一个带正电荷Q A的球体A固定在可以水平移动的绝缘支座上，再把一个带正电荷Q B的小球B用绝缘丝线挂在玻璃棒上的C点(使两个球心在同一水平线上)，小球静止时丝线与竖直方向的夹角如图所示。
现使球体A向右缓慢移动逐渐靠近小球B，关于丝线与竖直方向的夹角，下列说法正确的是(移动过程中，A、B电荷量不变)()A．逐渐增大B．逐渐减小C．保持不变D．无法判断A[使球体A向右缓慢移动逐渐靠近小球B，两球间距离减小，根据库仑定律，两球之间的库仑力增大，根据小球B受力平衡可知，丝线与竖直方向的夹角将逐渐增大，选项A正确。
]2、(多选)某电场区域的电场线如图所示，a、b是其中一条电场线上的两点，下列说法正确的是()A．负电荷在a点受到的电场力一定小于它在b点受到的电场力B．a点的场强方向一定沿着a点的电场线向右C．正电荷在a点受到的电场力一定大于它在b点受到的电场力D．a点的场强一定大于b点的场强[答案]BCD3、如图所示，真空中两等量异种点电荷Q1、Q2固定在x轴上，其中Q1带正电．三角形acd为等腰三角形，cd边与x轴垂直且与x轴相交于b点，则下列说法正确的是()A．a点电势高于b点电势B．a点场强小于b点场强C．将电子从a点移动到c点，电场力做正功D．将电子从d点移动到b点，电势能不变【参考答案】C根据等量异号点电荷周围电场的分布情况，Q1带正电，Q2带负电，沿着电场线电势逐渐降低，电场线从b指向a，故b点的电势大于a点电势，A选项错误；离电荷越近，电场强度越大，a点的电场强度大，B选项错误；将电子从a点移动到c点，电场力做正功，C选项正确；d点与b点不在同一个等势面上，将电子从d点移动到b点，电势能变化，D选项错误．4、(2019·湘潭一模)(多选)某带电金属棒所带电荷均匀分布，其周围的电场线分布如图所示，在金属棒的中垂线上的两条电场线上有A、B两点，电场中另有一点C。
已知A点到金属棒的距离大于B点到金属棒的距离，C点到金属棒的距离大于A点到金属棒的距离，则()A．A点的电势高于B点的电势B．B点的电场强度大于C点的电场强度C．负电荷在A点的电势能小于其在B点的电势能D．将正电荷沿AC方向从A点移动到C点，电场力做正功BD[由题图结合电场线的特点可知，该题中金属棒两侧的电场是对称的。
根据电场线的疏密表示电场强度的大小，可知B点的电场强度大于C点的电场强度，选项B正确；根据沿着电场线方向电势逐渐降低，可知A点电势低于B点电势，选项A错误；根据电势能与电势的关系可知，负电荷在A点的电势能大于其在B点的电势能，选项C错误；将正电荷沿AC方向从A点移动到C点，电场力做正功，选项D正确。
]5、(多选)如图所示的电路，闭合开关，水平放置的平行板电容器中有一个带电液滴正好处于静止状态。
为了使液滴竖直向上运动，下列操作可行的是()A．断开开关，将两板间的距离拉大一些B．断开开关，将两板水平地向相反方向移开一些C．保持开关闭合，将两板间的距离减小一些D．保持开关闭合，以两板各自的左侧板沿为轴，同时向上(即逆时针方向)转过一个小角度BC[开始时液滴受到竖直向下的重力和竖直向上的电场力正好处于静止状态，有Eq＝mg。
两板间的电场强度E＝Ud，保持开关闭合时，U不变，当两板间的距离d减小时，E变大，此时Eq>mg，液滴竖直向上运动，C正确；保持开关闭合，以两板各自的左侧板沿为轴，同时向上(即逆时针方向)转过一个小角度，E方向变了，此时液滴不会沿竖直方向运动，D错误；断开开关，电容器的电荷量Q不变，E＝Ud＝QCd＝4πkQεr S，则E与d无关，所以断开开关，将两板间的距离拉大一些，仍有Eq＝mg，液滴仍保持静止状态，A错误；断开开关，将两板水平地向相反方向移开一些，两板的正对面积S变小，E变大，此时Eq>mg，所以液滴竖直向上运动，B正确。
]6、用一条绝缘细线悬挂一个带电小球，小球质量为m ＝1.0×10－2 kg ，所带电荷量为q ＝＋2.0×10－8 C ，现加一水平方向的匀强电场，平衡时绝缘细线与竖直方向的夹角为θ＝30°，重力加速度g ＝10 m/s 2，则匀强电场的电场强度E 大小为( )A ．53×106 V/mB ．533×106 V/mC ．532×106 V/mD ．5×106 V/mB [小球处于平衡状态，有qE mg ＝tan 30°，所以E ＝mgtan 30°q＝1.0×10－2×10×332×10－8 V/m ＝533×106 V/m ，B 正确。
] 7、在雷雨天气中，大树就相当于一个电量较大的点电荷，1和2是以树为圆心的同心圆，有甲、乙、丙、丁四头相同的牛按如图所示位置和方向分别站在地面上，由此判断( )A ．牛丙所处位置的电场强度为零B ．牛乙和牛丙两处电场强度相同C ．牛丁处的电势一定高于牛乙处的电势D ．牛甲前后脚电势差最大，处于最危险的状态【参考答案】D 根据点电荷周围电场的分布情况可知，牛丙所处位置的电场强度不为零，A 选项错误；电场强度是矢量，牛乙和牛丙两处电场强度方向不同，B 选项错误；沿着电场线的方向，电势逐渐降低，点电荷电性未知，故牛丁处的电势不一定高于牛乙处的电势，C选项错误；乙与丁两位置的前后脚与半径垂直，而甲与丙两位置的前后脚与半径平行，相等间距的情况下，靠近点电荷的电势差越大，甲前后脚电势差最大，处于最危险的状态，D选项正确. 8、(2019·濮阳油田一模)如图所示，真空中等量正点电荷放置在M、N两点，在MN连线上有对称点a、c，MN连线的中垂线上有对称点b、d，则下列说法正确的是()A．电荷＋q在c点的电势能大于在a点的电势能B．电荷＋q在c点的电势能小于在a点的电势能C．在MN连线的中垂线上，O点电势最高D．电荷－q从d点由静止释放，在它从d点运动到b点的过程中，加速度先减小再增大C[根据电场线的分布情况和对称性可知，a、c两点的电势相等，则点电荷在a点的电势能一定等于在c点的电势能，故A、B错误；沿电场线方向电势降低，在MN连线的中垂线上，O点电势最高，故C正确；由对称性知O点的电场强度为零，电荷－q从d点由静止释放，在它从d点运动到b点的过程中，加速度可能先减小再增大，也可能按增大→减小→增大→减小变化，故D错误。
] 9、如图所示，甲图中电容器的两个极板和电源的两极相连，乙图中电容器充电后断开电源。
在电容器的两个极板间用相同的悬线分别吊起完全相同的带电小球，小球静止时悬线和竖直方向的夹角均为θ，将两图中的右极板向右平移时，下列说法正确的是()甲乙A ．甲图中夹角减小，乙图中夹角增大B ．甲图中夹角减小，乙图中夹角不变C ．甲图中夹角不变，乙图中夹角不变D ．甲图中夹角减小，乙图中夹角减小B [由题图可知，甲图中的电容器和电源相连，所以电容器两极板间的电压不变，当极板间的距离增大时，根据E ＝U d 可知，极板间的电场强度减小，电场力减小，所以夹角将减小；乙图中电容器充电后断开电源，电容器两极板所带的电荷量不变，根据C ＝εr S 4πkd ，极板间的电压U ＝Q C ＝4πkdQ εr S ，极板间的电场强度E ＝U d ＝4πkQ εrS ，电场强度与两极板间距离无关，故夹角不变，B 正确。
] 10、如图所示，两个带电金属小球中心距离为r ，带电荷量相等为Q ，则它们之间电荷的相互作用力大小F 的说法正确的是( )A ．若是异种电荷F<k Q 2r 2B ．若是同种电荷F>k Q 2r 2C ．若是异种电荷F>k Q 2r 2D ．不论是何种电荷F ＝k Q 2r 2C [当是异种电荷时，电荷间相互吸引，导致电荷间距比r 还小，因此库仑力F>k Q 2r 2，故A 错误，C 正确；若是同种电荷，则出现相互排斥，导致电荷间距比r 还大，因此库仑力F<k Q 2r 2，故B 、D 错误。
]11、电荷量为Q 1和Q 2的两点电荷分别固定在x 轴上的O 、C 两点，规定无穷远处电势为零，x 轴上各点电势随x 的变化关系如图所示．则( )A. Q1带负电，Q2带正电B．将一带负电的试探电荷自G点静止释放，仅在电场力作用下一定不能到达D点C．G点处电场强度的方向沿x轴正方向D．将一带负电的试探电荷从D点沿x轴正方向移到J点，电场力先做负功后做正功【参考答案】B分析电势变化规律，正电荷周围电势为正，负电荷周围电势为负，故Q1带正电，Q2带负电，A选项错误；沿电场线电势逐渐降低，DH段的电场强度方向沿x轴负方向，故负电荷受到的电场力由D指向G，则将一带负电的试探电荷自G点由静止释放，仅在电场力作用下一定不能到达D点，B 选项正确，C选项错误；HJ段的电场强度方向沿x轴正方向，将一带负电的试探电荷从D点沿x轴正方向移到J点，电场力先做正功后做负功，D选项错误．二、非选择题1、如图所示，空间内有场强大小为E的匀强电场，竖直平行直线为匀强电场的电场线(方向未知)，现有一电荷量为q，质量为m的带负电的粒子，从O点以某一初速度垂直电场方向进入电场，A、B为运动轨迹上的两点，不计粒子的重力及空气的阻力．(1)若OA连线与电场线夹角为60°，OA＝L，求带电粒子从O点到A点的运动时间及进电场的初速度；(2)若粒子过B点时速度方向与水平方向夹角为60°，求带电粒子从O点到B点过程中电场力所做的功．【参考答案】(1) mL qE v 0＝ 3qEL m (2)9qEL 8解析：(1)带电粒子做曲线运动，受力指向轨迹的内侧，电场力方向向上，带电粒子带负电，电场强度方向竖直向下．水平方向的位移Lsin60°＝v 0t.竖直方向的位移Lcos60°＝12·qE m t 2.联立解得，t ＝ mLqE ，v 0＝ 3qELm .(2)根据运动的合成与分解知识可知，粒子到达B 点的速度v ＝v 0cos60°＝2v 0.带电粒子从O 点到B 点过程中，根据动能定理可知，W ＝12m v 2－12m v 20.联立解得电场力做功W ＝32m v 20＝9qEL 8.2、如图所示，真空中水平放置的两个相同极板Y 和Y′长为L ，相距d ，足够大的竖直屏与两板右侧相距b 。