2012届高三物理名校试题汇编系列(第5期)专题07 静电场

【精选+详解】2012届高三物理名校试题汇编系列（第5期）专
题07 静电场
一、单项选择题
1．（北京市2012届高考模拟系列试卷二）如图所示，在某一电场中有一条直电场线，在电场线上取AB两点，将一个电子由A点以某一初速度释放，它能沿直线运动到B点，且到达B点时速度恰为零，电子运动的v-t图象如图所示。

则下列判断正确的是（）
A．B点场强一定小于A点场强 B．电子在A点的加速度一定小于在B点的加速度C．B点的电势一定低于A点的电势 D．该电场若是正点电荷产生的，则场源电荷一定在A点左侧
2.（上海市复旦、交大、华师大附中2012届高三下学期联考物理试卷）带电粒子仅在电场力作用下，从电场中a点以初速度v0进入电场并沿虚线所示的轨迹运动到b点，如图所示，可以判断( )
A．粒子的加速度在a点时较大 B．粒子的电势能在b点时较大
C．粒子可能带负电，在b点时速度较大 D．粒子一定带正电，动能先变小后变大
3．（江苏省南京市白下区2012届高三“市二模”模拟考试）图甲中，MN为很大的薄金属板（可理解为无限大），金属板原来不带电。

在金属板的右侧，距金属板距离为d的位置上放入一个带正电、电荷量为q的点电荷，由于静电感应产生了如图甲所示的电场分布。

P是点电荷右侧，与点电荷之间的距离也为d的一个点，几位同学想求出P点的电场强度大小，但发现问题很难。

几位同学经过仔细研究，从图乙所示的电场得到了一些启示，经过查阅资料他们知道：图甲所示的电场分布与图乙中虚线右侧的电场分布是一样的。

图乙中两异号点
电荷电荷量的大小均为q ，它们之间的距离为2d ，虚线是两点电荷连线的中垂线。

由此他们分别求出了P 点的电场强度大小，一共有以下四个不同的答案（答案中k 为静电力常量），其中正确的是（ ）
A ．289kq d
B ．2kq d
C ．234kq d
D ．2109kq d
4.（安徽省合肥市2012年高三第二次理科综合测试题）如图所示A 、B 为两块水平放置的金属板，通过闭合的开关S 分别与电源两极相连，两板中央各有一个小孔a 和b ，在a 孔正上方某处一带电质点由静止开始下落，不计空气阻力，该质点到达b 孔时速度恰为零，然后返回。

现要使带电质点能穿出b 孔，可行的方法是（ ）
A. 保持S 闭合，将S 板适当上移
B. 保持S 闭合，将S 板适当下移
C. 先断开S ，再将/I 板适当上移
D. 先断开S ，再将S 板适当下移
4.B 解析：设带电质点从A 板上h 处由静止下落，A 、B 板的距离为d ，带电质点从静止到b 孔的过程中，根据动能定理有()0mg h d qU +-=；由于S 闭合时，金属板间的电压U 不变，要想穿过b 孔，则到达b 孔时动能应大于零，所以可增大d ，即将B 板适当下移，选项A 错误，B 正确；若断开S ，则金属板上的电荷量Q 不变；若将A 板上移，重力做功不变，而由kd
S C πε4=和C Q U =，知U 增大，即电场力做的负功增加，所以带电质点到达b 孔前速度已减为零，选项C 错误；若将B 板下移，重力做功增加，由由kd S C πε4=和C Q U =，知U 增大，即电场力做的负功增加，但无法判断出重力做功与电场力做功的大小关系，选项
D错误。

本题答案为B。

5．（安徽省马鞍山市2012届高三第二次理科综合能力测试题）在光滑绝缘的水平桌面上，存在水平向右的电场，电场线如图中实线所示。

一带电的小球以一定的初速度从桌面上的A点开始运动，到C点时，突然受到一个外加的水平恒力F作用而继续运动，到B点，其运动轨迹如图中虚线所示。

v表示粒子在C点的速度，则下列判断中正确的是
A．恒力F的方向可能水平向左 B．恒力F的方向可能与v的方向相反
C．在A、B两点小球的速率不可能相等 D．小球在A点的电势能比在B点的电势能小
6.（辽宁省实验中学、东北师大附中、哈师大附中等东北三校2012届高三下学期第二次模拟）如图所示，在一绝缘斜面C上有一带正电的小物体A处于静止状态，现将一带正电的小球B沿以A为圆心的圆弧缓慢地从P点转至A正上方的Q点处，已知P、A在同一水平线上，且在此过程中物体A和C始终保持静止不动，A、B可视为质点。

关于此过程，下列说法正确的是（）
A．物体A受到斜面的支持力先增大后减小 B．物体A受到斜面的支持力一直增大
C．地面对斜面C的摩擦力先增大后减小 D．地面对斜面C的摩擦力先减小后增大
6.A 解析：设斜面倾角为θ，物体A的质量为m，A、B之间的电场力大小恒为F，
A、B之间的连线与垂直于斜面方向之间的夹角为α，对物体A受力分析并根据物体A在垂直于斜面方向上的平衡条件可得，物体A受到斜面的支持力N=mg cosθ+F cosα，在小球B 运动过程中α先从90°-θ减小到0再逐渐增大到θ，所以物体A受到斜面的支持力N先增大后减小，选项A正确，B错误；把物体A和C看作一个系统，对其受力分析并根据平衡条件可知，地面对斜面C的摩擦力等于B对A的电场力沿水平方向上的分量，该分量从F
逐渐减小到零，所以地面对斜面C的摩擦力一直减小，选项CD错误。

本题答案为A。

7.（安徽省合肥市2012年高三第二次理科综合测试题、山东省淄博市2012届高三下
学期第二次模拟考试理综试题、江西南昌市2012届高三第三次模拟理综）a、b是x轴上两个点电荷，电荷量分别为Q1和Q2，沿x轴a、b之间各点对应的电势高低如图中曲线所示，a、p间距离大于p、b间距离。

从图中可看出以下说法中不正确是（）
A. 一定大于
B. a和b—定是同种电荷，但不一定是正电荷
C. 电势最低的p点的电场强度为O
D. a、p间和p、b间各点的电场方向都指向p 点
二、多项选择题
8．（安徽省马鞍山市2012届高三下学期第二次模拟考试、浙江省金华十校2012届高三上学期期末考试物理试题）如图所示，倾角为θ的绝缘斜面固定在水平面上，当质量为m、电荷量为q带正电的滑块沿斜面下滑时，在此空间突然加上竖直方向的匀强电场，已知滑块受到的电场力小于滑块的重力。

则（）
A．若滑块匀速下滑，加上竖直向上的电场后，滑块将减速下滑
B．若滑块匀速下滑，如上竖直向下的电场后，滑块仍匀速下滑
C．若滑块匀减速下滑，加上竖直向上的电场后，滑块仍减速下滑，但加速度变小
D．若滑块匀加速下滑，加上竖直向下的电场后，滑块仍加速下滑，但加速度变大
9．（山东省2012年普通高考仿真试题理科综合）如图甲所示，AB是电场中的一条电场线。

质子以某一初速度从A点出发，仅在电场力作用下沿直线从A点运动到B点，所经位置的电势随距A点的距离变化的规律如图乙所示，则下列说法正确的是
A ．A 、
B 两点的速度v A <v B B ．A 、B 两点的电场强度E A <E B
C ．A 、B 两点的电势ϕA <ϕB
D ．电子在A 、B 两点的电势能
E pA <E pB
10．（江苏省南京市白下区2012届高三“市二模”模拟考试）空间存在一沿x 轴方向的静电场，电场强度E 随x 变化的关系如图所示，图线关于坐标原点对称，A 、B 是x 轴上关于原点对称的两点。

下列说法中正确的是（ ）
A ．电子在A 、
B 两点的电势能相等 B ．电子在A 、B 两点的加速度方向相反
C ．电子从A 点由静止释放后的运动轨迹可能是曲线
D ．取无穷远处电势为零，则O 点处电势亦为零 11．（河南省豫东六校联谊2012年高三第一次联考理综卷）在光滑绝缘水平面的P 点正上方O 点固定一电荷量为+Q 的点电荷，在水平面上的N 点，由静止释放质量为m ，电荷量为-q 的检验电荷，该检验电荷经过P 点时速度为v ，图中θ=60°。

则在+Q 形成的电场中（规定P 点的电势为零）（ ）
A ．N 点电势低于P 点电势
B ．N 点电势为2
2mv q
- E
B
x
A O
C ．P 点电场强度大小是N 点的2倍
D ．检验电荷在N 点具有的电势能为212
mv -
12．（辽宁省重点中学协作体2012年高考模拟考试理科综合能力试题）如图所示，两块较大的金属板A 、B 平行放置与一电源相连，S 闭合后，两板间有一质量为m ，带电量为q 的油滴恰好好处于静止状态，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 12.AB 解析：根据电路图可知，A 板带负电，B 板带正电，原来油滴恰好好处于静止状态，说明油滴受到竖直向上的电场力刚好平衡其重力，即mg=Eq ；若将A 板向上平移一小段位移，板间间距d 变大，而两板间电压U 不变，板间场强
E =
d U 变小，油滴所受合力方向向下，所以油滴向下加速运动，再根据kd
S C πε4=可知，电容C 减小，两板带电量Q=CU 也减小，电容器放电，所以G 中有b→a 的电流，选项A 正确；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 =
d U 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kd
S C πε4=可知，电容C 减小，两板带电量Q=CU 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，两板带电量保持不变，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，两板带电量Q 保持不变，两板间间距d 变大，根据kd S C πε4=，C Q U =和E =d U 可得，E =S
kQ επ4，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。

本题答案为AB 。

三、非选择题
14．（江苏省南京市白下区2012届高三“市二模”模拟考试）质量为m =1.0kg 、带电量q =+2.5×10-4C 的小滑块(可视为质点)放在质量为M =2.0kg 的绝缘长木板的左端，木板放在光滑水平面上，滑块与木板之间的动摩擦因数为μ=0.2，木板长L =1.5m ，开始时两者都处
于静止状态，所在空间加有一个方向竖直向下强度为E =4.0×104N/C 的匀强电场，如图所示.
取g =10m/s 2，试求:
（1）用水平力F 0拉小滑块，要使小滑块与木板以相同的速度一起运动，力F 0应满足什么条件？
（2）用水平恒力F 拉小滑块向木板的右端运动，在1.0s 末使滑块从木板右端滑出，力F 应为多大？
（3）按第（2）问的力F 作用，在小滑块刚刚从木板右端滑出时，系统的内能增加了多少？(设m 与M 之间最大静摩擦力与它们之间的滑动摩擦力大小相等，滑块在运动中带电量不变) 15．（浙江省五校2012届高三下学期第二次联考理综试题）如图所示，一根长为L =1.5m
的绝缘细直杆MN ，竖直固定在场强为E =1.0×105N/C 、与水平方向成θ=37°角的倾斜向上
的匀强电场中．杆的下端M 固定一个带电小球A ，电荷量Q = +4.5×10－6C ；另一带电小球B
穿在杆上可自由滑动，电荷量q = +1.0×10－6C ，质量m =1.0×10－2kg ，与杆之间的动摩擦因
数μ=0.1．现将小球B 从杆的上端N 静止释放，小球B 开始运动．（静电力常量
k =9.0×109N·m 2/C 2．取g =10m/s 2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）
F
M
E m L
（1）小球B 开始运动时的加速度为多大?
（2）小球B 的速度最大时，距M 端的高度h 为多大?
（3）若小球B 在下落过程的最大速度为0.77m/s ，则从开始下落到速度达到最大的过程中，小球B 的电势能改变了多少？
A
B N M θ E。