云南峨山彝族自治县一中2019高三物理优生辅导专题07：静电场(附解析)$818854

云南省峨山彝族自治县第一中学2018届高三物理优生辅导专题07：静电场第一部分名师综述电场是历年高考试题中的重点之一．查的内容主要集中在两个方面：一是有关对电场本身的认识，即电场、电场强度、电势、电势差、电势能、电场线、等势面；二是电场知识的应用，即带电粒子在匀强电场中的运动、电容器等．电场强度、电势差等基本知识的考查一般以选择题、填空题的形式出现；对于电场中导体和电容器的考查，常以小综合题型出现．带电粒子在电场中运动一类问题，是高考中考查的重点内容之一．其次在力、电综合试题中，多把电场与牛顿运动定律，动能定理，功能关系，运动学知识，电路知识等巧妙地综合起来，考查学生对这些基本知识、基本规律的理解和掌握的情况，应用基本知识分析、解决实际问题的能力。

纵观这类题目，所涉及的情景基本相同（无外乎是带电粒子在电场中平衡、加速或偏转），但命题者往往拟定不同的题设条件，多角度提出问题，多层次考查知识和能力．从近三年的高考分析来看，高考对静电场专题的考查频率很高，所占分值约为全卷的百分之五到百分之十，试题主要集中在电场的力的性质、电场的能的性质以及与其他知识的综合应用。

涉及电场强度、电场线、电场力、电势、电势差、等势面、电势能、平行板电容器的电容、匀强电场、电场力做功电势能的变化，还有带电粒子在电场中的加速和偏转等知识。

重点考查了基本概念的建立、基本规律的内涵与外延、基本规律的适用条件，以及对电场知识跟其他相关知识的区别与联系的理解、鉴别和综合应用。

预计2016年的高考中，本专题仍是命题的热点之一，在上述考查角度的基础上，重点加强以选择题的形式考查静电场的基本知识点，以综合题的形式考查静电场知识和其他相关知识在生产、生活中的应用。

另外高考试题命题的一个新动向，静电的防治和应用，静电场与相关化学知识综合、与相关生物知识综合、与环保等热点问题相联系，在新颖、热门的背景下考查静电场基本知识的应用。

第二部分精选试题1. 【浙江省宁波市效实中学2016届高三上学期期中考试物理试题】如图所示，一半径为R 电量为Q的孤立带电金属球，球心位置O固定，P为球外一点．几位同学在讨论P点的场强时，有下列一些说法，其中正确的是A．若P点无限靠近球表面，因为球面带电，根据库仑定律可知，P 点的场强趋于无穷大．B．因为球内场强处处为0，若P点无限靠近球表面，则P点的场强趋于0C．若Q不变，P点的位置也不变，而令R变小，则P点的场强不变D．若Q不变，而令R变大，同时始终保持P点极靠近球表面处，则P点场强不变【答案】C考点：点电荷形成电场的电场强度。

2．【黑龙江省牡丹江市第一高级中学2016届高三上学期期中考试物理试题】一带电粒子在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，其电势能E P与位移x的关系如右图所示。

下列图象中合理的是【答案】D【解析】粒子仅受电场力作用，做初速度为零的加速直线运动，电场力做功等于电势能的减小量，故：||pE F x =，即E p -x 图象上某点的切线的斜率表示电场力；E p -x 图象上某点的切线的斜率表示电场力，故电场力逐渐减小，根据F E q =，故电场强度也逐渐减小；故A 错误； 根据动能定理，有：F•△x =△E k ，故E k -x 图线上某点切线的斜率表示电场力；由于电场力逐渐减小，与B 图矛盾，故B 错误； 题图v-x 图象是直线，相同位移速度增加量相等，又是加速运动，故增加相等的速度需要的时间逐渐减小，故加速度逐渐增加；而电场力减小导致加速度减小；故矛盾，故C 错误； 粒子做加速度减小的加速运动，故D 正确； 故选D.考点：电场强度；电势与电势能；物理图线3．【浙江省宁波市效实中学2016届高三上学期期中考试物理试题】如图所示，将等量的正、负电荷分别放在正方形的四个顶点上。

O 点为该正方形对角线的交点，直线段AB 通过O 点且垂直于该正方形，以下对A 、B 两点的电势和场强的判断，正确的是A ．0,0AB A B E E ϕϕ==== B ．0,0A B A B E E ϕϕ=≠==C ．0,0A B A B E E ϕϕ===≠D ．0,0A B A BE E ϕϕ=≠=≠【答案】A考点：电场强度和电势。

4．【浙江省绍兴市第一中学2016届高三上学期期中考试物理试题】两电荷量分别为q 1和q 2的点电荷放在x轴上的O、M两点，两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示，其中A、N两点的电势均为零，ND段中的C点电势最高，则A．N点的电场强度大小为零B．A点的电场强度大小为零C．NC间场强方向向x轴正方向D．将一负点电荷从N点移到D点，电场力先做正功后做负功【答案】D考点：电势；电场强度.5. 【浙江省嘉兴市第一中学2016届高三上学期期中考试物理试题】图中虚线为电场中与场强方向垂直的等间距平行直线，两粒子M、N质量相等，所带电荷的绝对值也相等。

现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示。

点a、b、c为实线与虚线的交点，已知O点电势高于c点。

若不计重力，则A．M带负电荷，N带正电荷B．N在a点的速度与M在c点的速度大小相同C．N在从O点运动至a点的过程中克服电场力做功D．M在从O点运动至b点的过程中，电场力对它做的功等于零【答案】D【解析】等势线在水平方向，O点电势高于c点，根据电场线与等势线垂直，而且由高电势指向低电势，可知电场方向竖直向下，根据粒子的轨迹可判断出N粒子所受的电场力方向竖直向上，M粒子所受的电场力方向竖直向下，故知M粒子带正电，N带负电，故A错误；a、O两点的电势差是O、c两点电势差的两倍，所以电场力做功就不相等，由动能定理可知，N在a点的速度与M在c点的动能不相等，速度大小不相等，故B错误；N从O点运动至a点的过程中电场力与速度的夹角为锐角，电场力做正功，故C错误；O、b间电势差为零，由动能定理可知M从O点运动至b点的过程中，电场力对它做功为零，故D正确。

考点：电势差与电场强度的关系；等势面．6.【贵州省遵义市航天高级中学2016届高三上学期第三次模拟考试理科综合试题】某区域的电场线分布如图所示，其中间一根电场线是直线，一带正电的粒子从直线上的O点由静止开始在电场力作用下运动到A点。

取O点为坐标原点，沿直线向右为x轴正方向，粒子的重力忽略不计。

在O到A运动过程中，下列关于粒子运动速度v和加速度a随时间t的变化、运动径迹上电势φ和粒子的动能E k随位移x的变化图线可能正确的是( )【答案】B考点：考查了带电粒子在电场中的运动7．【湖南师范大学附属中学2016届高三月考（三）物理试题】在竖直平面内固定一半径为R的金属细圆环，质量为m的金属小球（视为质点）通过长为L的绝缘细线悬挂在圆环的最高点．当圆环、小球都带有相同的电荷量Q（未知）时，发现小球在垂直圆环平面的对称轴上处于平衡状态，如图所示．已知静电力常量为k，则有A．电荷量Q=B．电荷量Q=C．绳对小球的拉力mgRFL=D、绳对小球的拉力F=【答案】A考点：库仑定律；物体的平衡8．【浙江省绍兴市第一中学2016届高三上学期期中考试物理试题】图示为一个半径为R的均匀带电圆环，其单位长度带电量为η。

取环面中心O为原点，以垂直于环面的轴线为x 轴。

设轴上任意点P到O点的距离为x，以无限远处为零势点，P点电势的大小为φ。

下面给出的四个φ表达式（式中k为静电力常量），其中只有一个是合理的。

你可能不会求解此处的电势φ，但是你可以通过一定的物理分析，对下列表达式的合理性判断。

根据你的判断，φ的合理表达式应为A ．222xR kR +=ηπφ B ．222x R Rk +=πφ C ．222x R k R -=ηπφ D ．x x R kR 222+=ηπφ【答案】A考点：物理单位关系9.【重庆市第一中学2016届高三上学期第二次月考考试理科综合试题】如图所示，有四个等量异种电荷，放在正方形的四个顶点处.A 、B 、C 、D 为正方形四个边的中点，O 为正方形的中心，下列说法中正确的是（以无穷远处为电势零点）A ．A 、B 、C 、D 四点的电场强度不同，电势不同B ．A 、B 、C 、D 四点的电场强度不同，电势相同C ．将一带负电的试探电荷从A 点沿直线移动到C 点，试探电荷具有的电势能一直不变D ．位于过O 点垂直于纸面的直线上，各点的电场强度为零，电势不为零【答案】BC【解析】A 、B 、设正方向边长为L ，每个电荷电量为Q ，若将四个电荷分成a 与d ，b 与c 两组，第18题图R则AC是两组电荷的垂直平分线，是粒子电荷的等势线；所以AC两点的电势相等；ad两个电荷的合场强的方向向下，A点的场强大于C点的场强；bc两个点电荷的合场强方向向上，C点的场强大于A点的场强；四个点电荷的合场强方向：A向下，C向上．若将四个电荷分成a与b，c与d两组，可得：BD两点的电势相等，B点场强的方向向右，D点的方向向左．所以ABCD四点的电场强度的方向不同，电势相等，故A错误，B正确．C、由以上分析可知，AC是一条等势线，故带正电的试探电荷从A点沿直线移动到C点，试探电荷具有的电势能不变，故C正确；D、对O点研究：两个正电荷在O点的合场强为零，两个负电荷在O点的合场强为零，故O点的场强为0．过O点的垂线位于过AC和BD两条等势线的等势面上，这两个等势面与无穷远处的电势相等，为0，所以过O的垂线的电势都为0，故D错误，故选BC。

考点：本题考查电场强度的合成、电势、电势能。

10．【浙江省宁波市效实中学2016届高三上学期期中考试物理试题】如图所示，在地面上方的水平匀强电场中，一个质量为m、电荷量为+q的小球，系在一根长为L的绝缘细线一端，可以在竖直平面内绕O点做圆周运动。

AB为圆周的水平直径，CD为竖直直径。

已知重力加速度为g，电场强度E=mg/q，不计空气阻力，下列说法正确的是vA．若小球在竖直平面内绕O点做圆周运动，则它运动的最小速度minB．若小球在竖直平面内绕O点做圆周运动，则小球运动到B点时的机械能最大C．若将小球在A点由静止开始释放，它将在ACBD圆弧上往复运动D．若将小球在A B点【答案】AB故小球动能继续减小，由于小球在等效最高点的速度为gL v 2，则小球将脱离圆周，故不可能到达B 点，故D 错误，故选AB 。

考点：带电粒子在电场中的运动、圆周运动。

11．【浙江省宁波市效实中学2016届高三上学期期中考试物理试题】如图所示，虚线表示某电场中的三个等势面，相邻等势面间的电势差相等。

一重力不计、带负电的粒子从左侧进入电场，运动轨迹与三个等势面分别交于a 、b 、c 三点，则A ．a 点的电势比b 点的电势高B ．粒子在c 点时的加速度为零C ．粒子从a 到c 电势能不断增加D ．粒子从a 到b 克服电场力做功大于从b 到c 克服电场力做功【答案】AC考点：带电粒子在电场中的运动。