2012全国普通高校招生考试试题分类汇编：静电场
2012全国卷物理试题
2023全国卷物理试题一、在静电场中，下列关于电场线的描述哪一项是正确的？A. 电场线总是从正电荷出发，终止于负电荷或无穷远（答案）B. 电场线是闭合曲线，可以形成环路C. 电场线的疏密程度与电场强度无关D. 电场线总是垂直于等势面指向电势降低的方向，但不一定指向地面二、关于光的折射现象，下列说法哪一项是错误的？A. 光从光密介质进入光疏介质时，折射角大于入射角B. 光的折射现象遵循斯涅尔定律C. 光在两种不同介质的分界面上一定会发生折射（答案）D. 当光垂直射入另一种介质时，不发生折射，传播方向不变三、在电路分析中，下列哪个元件是用来储存电能的？A. 电阻B. 电容（答案）C. 电感D. 二极管四、关于原子核的衰变，下列哪一种衰变是放出电子的？A. α衰变B. β衰变（答案）C. γ衰变D. 质子衰变五、在力学中，下列哪个概念描述了物体保持原有运动状态的性质？A. 质量B. 惯性（答案）C. 动量D. 力六、关于声波的传播，下列哪一项描述是错误的？A. 声波是纵波，传播方向与质点振动方向平行B. 声波在真空中的传播速度最快（答案）C. 声波的传播速度受介质密度和弹性的影响D. 声波可以发生反射、折射和衍射现象七、在电磁感应现象中，下列哪一项描述了当磁场发生变化时，会在导体中产生电动势的现象？A. 法拉第电磁感应定律（答案）B. 安培定律C. 库仑定律D. 欧姆定律八、关于热力学第一定律，下列哪一项描述是正确的？A. 它表明热量不能自发地从低温物体传导到高温物体B. 它描述了热量与功之间的转换关系，即能量守恒（答案）C. 它说明了理想气体的状态变化与热量、体积和压力之间的关系D. 它提出了绝对零度的概念，并给出了温度的微观解释。
2012年高考物理真题分类汇编(全一本附答案)
目录2012年高考物理真题分类汇编-1_物理学史、直线运动 (2)2012年高考物理真题分类汇编-2_相互作用 (5)2012年高考物理真题分类汇编-3_牛顿运动定律 (7)2012年高考物理真题分类汇编-4_曲线运动 (11)2012年高考物理真题分类汇编-5_万有引力与航天 (18)2012年高考物理真题分类汇编-6_机械能 (23)2012年高考物理真题分类汇编-7_静电场 (34)2012年高考物理真题分类汇编-9_磁场 (38)2012年高考物理真题分类汇编-10_电磁感应 (51)2012年高考物理真题分类汇编-11_交流电 (63)2012年高考物理试题分类汇编：物理学史、直线运动1.（2012山东卷）.以下叙述正确的是 A ．法拉第发现了电磁感应现象B ．惯性是物体的固有属性，速度大的物体惯性一定大C ．牛顿最早通过理想斜面实验得出力不是维持物体运动的必然结果D ．感应电流遵从楞次定律所描述的方向，这是能量守恒定律的必然结果2.（2012海南卷）．自然界的电、热和磁等现象都是相互联系的，很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡献。
下列说法正确的是A.奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系B.欧姆发现了欧姆定律，说明了热现象和电现象之间存在联系C.法拉第发现了电磁感应现象，揭示了磁现象和电现象之间的联系D.焦耳发现了电流的热效应，定量得出了电能和热能之间的转换关系 3.（2012海南卷）.一物体自t=0时开始做直线运动，其速度图线如图所示。
下列选项正确的是( )A.在0～6s 内，物体离出发点最远为30m XXK]B.在0～6s 内，物体经过的路程为40m[C.在0～4s 内，物体的平均速率为7.5m/sD. 5～6s 内，物体所受的合外力做负功 4.（2012上海卷）．小球每隔0.2s 从同一高度抛出，做初速为6m/s 的竖直上抛运动，设它们在空中不相碰。
第一个小球在抛出点以上能遇到的小球数为（取g ＝10m/s 2）（ ）（A ）三个（B ）四个（C ）五个（D ）六个5.（2012上海卷）．质点做直线运动，其s-t 关系如图所示，质点在0-20s 内的平均速度大小为_________m/s 质点在_________时的瞬时速度等于它在6-20s 内的平均速度。
2004-十年高考物理大全分类解析 专题09 静电场
2004-2013十年高考物理大全分类解析专题09 静电场一．2012年高考题1. （2012·山东理综）图中虚线为一组间距相等的同心圆，圆心处固定一带正电的点电荷。
一带电粒子以一定初速度射入电场，实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，a、b、c三点是实线与虚线的交点。
则该粒子A．带负电B．在c点受力最大C．在b点的电势能大于在c点的电势能D．由a点到b点的动能变化大于由b点到c点的动能变化1.【答案】CD3.（2012·江苏物理）一充电后的平行板电容器保持两极板的正对面积、间距和电荷量不变，在两极板间插入一电介质，其电容量C和两极板间的电势差U的变化情况是A．C和U均增大 B．C增大，U减小C．C减小，U增大 D．C和U均减小3【答案】：B【解析】：根据平行板电容器的决定式，在两极板间插入一电介质，其电容量C增大；由C=Q/U 可知，两极板间的电势差U减小，选项B正确。
【考点定位】此题考查平行板电容器的决定式和电容量定义式。
4（2012·江苏物理）真空中，A、B两点与点电荷Q的距离分别为r和3r，则A、B两点的电场强度大小之比为A．3∶1 B．1∶3 C．9∶1 D．1∶95. （2012·福建理综）如图，在点电荷Q产生的电场中，将两个带正电的试探电荷q1、q2分别置于A、B两点，虚线为等势线。
取无穷远处为零电势点，若将q1、q2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等，则下列说法正确的是A．A点电势大于B点电势B．A、B两点的电场强度相等C．q1的电荷量小于q2的电荷量D．q1在A点的电势能小于q2在B点的电势能5.【答案】：C【解析】：根据题述，点电荷Q为负点电荷，A点电势小于B点电势，A点电场强度大于B点电场强度，选项AB错误；由q1U1=q2U2可知，q1的电荷量小于q2的电荷量，q1在A点的电势能等于q2在B点的电势能电势，选项C正确D错误。
2004-2013十年高考物理大全分类解析专题09静电场
一．2012年高考题1. （2012·山东理综）图中虚线为一组间距相等的同心圆，圆心处固定一带正电的点电荷。
一带电粒子以一定初速度射入电场，实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，a、b、c三点是实线与虚线的交点。
则该粒子A．带负电B．在c点受力最大C．在b点的电势能大于在c点的电势能D．由a点到b点的动能变化大于由b点到c点的动能变化1.【答案】CD3.（2012·江苏物理）一充电后的平行板电容器保持两极板的正对面积、间距和电荷量不变，在两极板间插入一电介质，其电容量C和两极板间的电势差U的变化情况是A．C和U均增大B．C增大，U减小C．C减小，U增大D．C和U均减小3【答案】：B【解析】：根据平行板电容器的决定式，在两极板间插入一电介质，其电容量C增大；由C=Q/U可知，两极板间的电势差U减小，选项B正确。
【考点定位】此题考查平行板电容器的决定式和电容量定义式。
4（2012·江苏物理）真空中，A、B两点与点电荷Q的距离分别为r和3r，则A、B两点的电场强度大小之比为A．3∶1 B．1∶3 C．9∶1 D．1∶95. （2012·福建理综）如图，在点电荷Q产生的电场中，将两个带正电的试探电荷q1、q2分别置于A、B两点，虚线为等势线。
取无穷远处为零电势点，若将q1、q2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等，则下列说法正确的是A．A点电势大于B点电势B．A、B两点的电场强度相等C．q1的电荷量小于q2的电荷量D．q1在A点的电势能小于q2在B点的电势能5.【答案】：C【解析】：根据题述，点电荷Q为负点电荷，A点电势小于B点电势，A点电场强度大于B点电场强度，选项AB错误；由q1U1=q2 U2可知，q1的电荷量小于q2的电荷量，q1在A点的电势能等于q2在B点的电势能电势，选项C正确D错误。
【考点定位】此题考查带电粒子在点电荷电场中的运动及其相关知识6. （2012·广东理综物理）图5是某种静电矿料分选器的原理示意图，带电矿粉经漏斗落入水平匀强电场后，分落在收集板中央的两侧，对矿粉分离的过程，下列表述正确的有A.带正电的矿粉落在右侧B.电场力对矿粉做正功C.带负电的矿粉电势能变大D.带正电的矿粉电势能变小6【答案】：BD【解析】：带正电的矿粉受到向左的电场力作用，落在左侧，电场力对矿粉做正功，矿粉电势能变小，选项BD正确。
2003—2012高考物理试题分类解析专题09静电场(精)
十年高考（2003 —2012）物理试题分类解析专题09静电场一. 2012年高考题1. （2012 •山东理综）图中虚线为一组间距相等的同心圆，圆心处固定一带正电的点电荷。
一带电粒子以一定初速度射入电场，实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，a、b、c三点是实线与虚线的交点。
则该粒子A. 带负电B. 在c点受力最大C. 在b点的电势能大于在c点的电势能D. 由a点到b点的动能变化大于由b点到c点的动能变化1. 【答案】CD【解析】由粒子仅在电场力作用下的运顽轨迹可剂，该粒子受到圆心处正点电荷的排斥，该粒子带正电，在卞点受力最大，选项AB错误；该粒子在b点的电势能大于在c点的电势能.选项C正确』该电场等距等势面沙之间电势差大于壮之间的电势差，由动能定理审知，该粒子由a点到b点的动能变化大于由b点到亡点的动能变化，选项D正确&【考点定位】此题考查带电粒子在点电荷电场中的运动及其相关知识。
3. （2012 •江苏物理）一充电后的平行板电容器保持两极板的正对面积、间距和电荷量不变，在两极板间插入一电介质，其电容量C和两极板间的电势差U的变化情况是A. C和U均增大B . C增大，U减小C. C减小，U增大D . C和U均减小3【答案】：B【解析】：根据平行板电容器的决定式，在两极板间插入一电介质，其电容量C增大；由C=Q/U 可知，两极板间的电势差U减小，选项B正确。
【考点定位】此题考查平行板电容器的决定式和电容量定义式。
4 （2012 •江苏物理）真空中，A B两点与点电荷Q的距离分别为r和3r,则A B两点的电场强度大小之比为A. 3 : 1 B . 1 : 3 C . 9 : 1 D . 1 ：94【答案C【解析儿根据点电荷电场强度公式，电场4度与距离飞二次方成反比，则佩B 两点的电场强度大小之比为9：1,选顼匚正确。
【考点定位】此题考查点电荷电场逼度公式。
5. （2012 •福建理综）如图，在点电荷Q产生的电场中，将两个带正电的试探电荷q i、q2分别置于A、B两点，虚线为等势线。
2012年高考物理真题分类汇编-7 静电场
2012年高考物理试题分类汇编：静电场1．（2012福建卷）.如图，在点电荷Q产生的电场中，将两个带正电的试探电荷q1、q2分别置于A、B两点，虚线为等势线。
取无穷远处为零电势点，若将q1、q2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等，则下列说法正确的是( )A．A点电势大于B点电势B．A、B两点的电场强度相等C．q1的电荷量小于q2的电荷量D．q1在A点的电势能小于q2在B点的电势能2．（2012江苏卷）．真空中，A、B两点与点电荷Q的距离分别为r和3r则A、B两点的电场强度大小之比为( )A．3：1 B．1：3 C．9：1 D．1：93．（2012江苏卷）．一充电后的平行板电容器保持两板间的正对面积、间距和电荷量不变，在两板间插入一电介质，其电容C和两极板间的电势差U的变化情况是( )A．C和U均增大B．C增大，U减小C．C减小，U增大 D．C和U均减小4．（2012上海卷）．A、B、C三点在同一直线上，AB:BC＝1:2，B点位于A、C之间，在B 处固定一电荷量为Q的点电荷。
当在A处放一电荷量为＋q的点电荷时，它所受到的电场力为F；移去A处电荷，在C处放一电荷量为－2q的点电荷，其所受电场力为（) A．－F/2B．F/2 C．－F D．F5（2012天津卷）.两个固定的等量异号点电荷所产生电场的等势面如图中虚线所示，一带负电的粒子以某一速度从图中A点沿图示方向进入电场在纸面内飞行，最后离开电场，粒子只受静电力作用，则粒子在电场中( )A．做直线运动，电势能先变小后变大B．做直线运动，电势能先变大后变小C．做曲线运动，电势能先变小后变大D．做曲线运动，电势能先变大后变小6．（2012浙江卷）.用金属做成一个不带电的圆环，放在干燥的绝缘桌面上。
小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后，将笔套与头发摩擦后，将笔套自上向下慢慢靠近圆环，当距离约为0.5cm是圆环被吸引到笔套上，如图所示。
对上述现象的判断与分析，下列说法正确的是( )A ．摩擦使笔套带电B ．笔套靠近圆环时，圆环上、下都感应出异号电荷C ．圆环被吸引到笔套的过程中，圆环所受静电力的合力大于圆环的重力D ．笔套碰到圆环后，笔套所带的电荷立刻被全部中和7．(2012全国新课标).如图，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连。
2012—2016年高考物理真题解析分类汇编(七)电场
2012—2016年高考物理真题解析分类汇编（七）电场1、（2012上海）A 、B 、C 三点在同一直线上，AB :BC ＝1:2，B 点位于A 、C 之间，在B 处固定一电荷量为Q 的点电荷。
当在A 处放一电荷量为＋q 的点电荷时，它所受到的电场力为F ；移去A 处电荷，在C 处放一电荷量为－2q 的点电荷，其所受电场力为（）（A ）－F /2 （B ）F /2（C ）－F（D ）F2、【2015安徽】．由库仑定律可知，真空中两个静止的点电荷，带电荷量分别为q1和q2。
其间距离为r 时，它们之间相互作用力的大小为，式中k 为静电力常量。
若用国际单位制的基本单位表示，k 的单位应为（ ）A ．kg ·A2·m3B ．kg ·A-2·m3·s-4C ．kg ·m2·C-2D ．N ·m2·A-23、（2012上海） 如图，质量分别为mA 和mB 的两小球带有同种电荷，电荷量分别为qA 和qB ，用绝缘细线悬挂在天花板上。
平衡时，两小球恰处于同一水平位置，细线与竖直方向间夹角分别为θ1与θ2（θ1＞θ2）。
两小球突然失去各自所带电荷后开始摆动，最大速度分别为vA 和vB ，最大动能分别为EkA 和EkB 。
则（）（A ）mA 一定小于mB （B ）qA 一定大于qB （C ）vA 一定大于vB（D ）EkA 一定大于EkB4、（2012新课标）如图，平行板电容器的两个极板与水平地面成角度，两极板与一直流电源相连。
若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子A ．所受重力与电场力平衡B ．电势能逐渐增加C ．动能逐渐增加D ．做匀变速直线运动5、（2012 广东）图5是某种静电矿料分选器的原理示意图，带电矿粉经漏斗落入水平匀强电场后，分落在收集板中央的两侧，对矿粉分离的过程，下列表述正确的有A.带正电的矿粉落在右侧B.电场力对矿粉做正功C.带负电的矿粉电势能变大D.带正电的矿粉电势能变小6、（2012 福建）如图，在点电荷Q 产生的电场中，将两个带正电的试探电荷、分别置于A 、B 两点，虚线为等势线。
2012届高考物理专题卷：专题06(电场)答案与解析
2012 届专题卷物理专题六答案与分析1.【命题立意】此题主要考察带电体的带电方式及原理、电荷守恒定律。
【思路点拨】静电场中物体带电源于电子的转移，能够从同种电荷互相排挤、异种电荷互相吸引的角度剖析。
【答案】 BCD 【分析】依据静电感觉现象，带正电的导体 C 放在枕形导体邻近，在 A 端出现了负电，在B 端出现了正电，这样的带电其实不是导体中有新的电荷，不过电荷的从头散布，枕形导体上总的电荷量为0。
金箔上带电相斥而张开，选项 A 错误；用手摸枕形导体后， B 端不是最远端了，人是导体，人的脚部连结的地球是最远端，这样 B 端不再有电荷，金箔闭合，选项 B 正确；用手触摸导体时，只有 A 端带负电，将手和 C 移走后，不再有静电感觉， A 端所带负电便散布在枕形导体上，A、B 端均带有负电，两对金箔均张开，选项 C 正确；经过以上剖析看出，选项 D 也正确。
2．【命题立意】此题重在考察静电场几个公式的合用条件。
【思路点拨】定义式对任何状况都建立，但被定义的物理量与式中其余物理量不存在决定和被决定关系，决定式的物理量之间存在决定和被决定关系。
【答案】C【分析】①F k q1q2，②Ekq仅对真空中静止的点电荷建立，③是定义式，合用于全部情r2r2况；④ U=Ed 对匀强电场建立，注意各自的合用条件。
3.【命题立意】此题以类平抛运动为载体，考察带电粒子在电场和重力场中的运动。
【思路点拨】依据运动的合成与分解规律，分别剖析小球在重力方向和电场力方向的受力特色和运动特色，而后确立各量的大小关系。
【答案】 AC【分析】运动时间由竖直方向决定，依据h 1C 正确，gt 2可知，两种状况下运动时间相等，2B 错；两种状况下重力做的正功同样，而存在电场时，电场力做正功，因此存在电场时落地速度大， D 错；无电场时，只有水平向右的水平位移v0t；存在电场时，既有向右的水平位移v0t，又有垂直纸面向里的水平位移，明显 s1＞s2，A 答案正确。
2012年高考物理 高考试题+模拟新题分类汇编专题9 电场
I 单元 电场I1 电场的力的性质19．I1[2012·浙江卷] 用金属箔做成一个不带电的圆环，放在干燥的绝缘桌面上．小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后，将笔套自上向下慢慢靠近圆环，当距离约为0.5 cm 时圆环被吸引到笔套上，如图所示．对上述现象的判断与分析，下列说法正确的是()A ．摩擦使笔套带电B ．笔套靠近圆环时，圆环上、下部感应出异号电荷C ．圆环被吸引到笔套的过程中，圆环所受静电力的合力大于圆环的重力D ．笔套碰到圆环后，笔套所带的电荷立刻被全部中和19．ABC [解析] 笔套与头发摩擦，笔套带电，故选项A 正确；带电的笔套靠近金属箔做成的圆环，由于静电感应，在圆环的上、下部感应出异种电荷，故选项B 正确；圆环被吸引到笔套上的过程中，圆环有向上的加速度，静电力大于圆环的重力，故选项C 正确；笔套碰到圆环后，笔套上的电荷有一部分转移到圆环，不会立刻被全部中和，故选项D 错误．1．I1[2012·江苏卷] 真空中，A 、B 两点与点电荷Q 的距离分别为r 和3r ，则A 、B 两点的电场强度大小之比为( )A ．3∶1B ．1∶3C ．9∶1D ．1∶91．C [解析] 根据点电荷周围的电场强度表达式E ＝k Q r2，可知点电荷周围的电场强度的大小与距离的二次方成反比，A 、B 两点与点电荷Q 的距离之比为1∶3，所以电场强度大小之比为9∶1，C 项正确．2．I1K2K3[2012·海南卷] 如图1，在两水平极板间存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向下，磁场方向垂直于纸面向里．一带电粒子以某一速度沿水平直线通过两极板，若不计重力，下列四个物理量中哪一个改变时，粒子运动轨迹不会改变？( )图1A ．粒子速度的大小B ．粒子所带的电荷量 C. 电场强度 D ．磁感应强度2．B [解析] 带点粒子能够沿直线在两极板之间运动，由受力分析可知，粒子所受电场力与洛伦兹力平衡，即qE ＝qvB ，得v ＝E B，当速度v 、电场强度E 、磁感应强度B 其中一个物理量改变时，电场力和洛伦兹力不再平衡， 选项A 、C 、D 错误；当电荷量q 大小及电性改变时，受力仍然平衡，故改变电荷带电荷量对粒子运动没有影响，运动轨迹不变，选项B 正确．20．I1[2012·安徽卷] 如图8所示，半径为R 的均匀带电圆形平板，单位面积带电荷量为σ，其轴线上任意一点P (坐标为x )的电场强度可以由库仑定律和电场强度的叠加原理求出：E ＝2πk σ[1－xR 2＋x212]，方向沿x 轴．现考虑单位面积带电荷量为σ0的无限大均匀带电平板，从其中间挖去一半径为r 的圆板，如图9所示．则圆孔轴线上任意一点Q (坐标为x )的电场强度为()图9A ．2πk σxr 2＋x212 B ．2πk σrr 2＋x212C ．2πk σx r D ．2πk σ0rx20．A [解析] 由公式E ＝2πk σ[1－x R 2＋x 212]可知，当R →∞时，xR 2＋x212→0，则E →2πk σ，即单位面积带电量为σ0的无限大均匀带电平板在Q 处产生的电场强度E 0＝2 πk σ0，而挖去的一个半径为r 的圆板在Q 处产生的电场强度E ′＝2πk σ0[1－x r 2＋x212]，所以此时的电场强度E ＝E 0－E ′＝2πk σxr 2＋x212，故A 正确．I2 电场的能的性质5．I2 [2012·天津卷] 两个固定的等量异号点电荷所产生电场的等势面如图中虚线所示，一带负电的粒子以某一速度从图中A 点沿图示方向进入电场在纸面内飞行，最后离开电场，粒子只受静电力作用，则粒子在电场中()A B ．做直线运动，电势能先变大后变小 C ．做曲线运动，电势能先变小后变大 D ．做曲线运动，电势能先变大后变小5．C [解析] 带负电的粒子刚进入电场时受力方向与初速度方向垂直，粒子做曲线运动．开始时，粒子所在处电势为零，粒子的电势能也为零．在电场力的作用下，带负电的粒子将向电势高的一侧偏转，电势能变为负值，最后离开电场，离开电场后粒子的电势能重新变为零，所以该粒子的电势能先变小后变大．19．I2[2012·山东卷] 电荷．一带电粒子以一定初速度射入电场，实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，a 、b 、c三点是实线与虚线的交点．则该粒子( )A．带负电B．在c点受力最大C．在b点的电势能大于在c点的电势能D．由a点到b点的动能变化大于由b点到c点的动能变化19．CD [解析] 从运动轨迹来看，带电粒子在运动过程中一直受到固定正点电荷的斥力作用，所以带电粒子带的是正电，故A错．a点离点电荷最近，所以受力最大，故B错．带电粒子由b点到c点，电场力做正功，带电粒子的电势能减小，所以C正确．虚线是一组间距相等的同心圆，不是等差等势面，所以a、b间电势差大于b、c间电势差，由a点到b点动能的增量大于由b点到c点动能的增量，故D正确．20．I2[2012·广东卷] 图5是某种静电矿料分选器的原理示意图，带电矿粉经漏斗落入水平匀强电场后，分落在收集板中央的两侧．对矿粉分离的过程，下列表述正确的有( ) A．带正电的矿粉落在右侧B．电场力对矿粉做正功C．带负电的矿粉电势能变大D．带正电的矿粉电势能变小20．BD [解析] 电场线的方向是由右向左，所以正电荷受到向左的电场力、负电荷受到向右的电场力，电场力对正电荷或负电荷都做正功，电势能减小，故A、C错，B、D对．15．I2[2012·福建卷] 如图，在点电荷Q产生的电场中，将两个带正电的试探电荷q1、q2分别置于A、B两点，虚线为等势线．取无穷远处为零电势点，若将q1、q2移动到无穷( )A．A点电势大于B点电势B．A、B两点的电场强度相等C．q1的电荷量小于q2的电荷量D q2在B点的电势能C [解析] 由于在移动电荷过程中克服电场力做功，故电场力应指向Q，所以点电荷Q 为负电荷，作出Q的电场线，如图所示．A点比B点离负电荷Q更近，故B点电势高于A点电势，A错；在点电荷Q产生的电场中，A点比B点离点电荷Q更近，故A点电场强度较大，B错；电荷在电场中某点的电势能等于把电荷从该点移到选定的零势点的过程中电场力所做的功，所以q1、q2两电荷在A、B两处的电势能相等，D错；将q1、q2分别从A、B两点移到无穷远过程中，克服电场力做的功相等，q1对应的电势差U1比较大，由W＝qU可知，q1<q2，C 对．18．I2[2012·安徽卷] 如图5所示，在平面直角坐标系中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，其中坐标原点O 处的电势为0 V ，点A 处的电势为6 V ，点B 处的电势为3 V ，则电场强度的大小为( )A ．200 V/mB ．200 3 V/mC ．100 V/mD ．100 3 V/m18．A [解析] 如图所示，取OA 的中点C ，则C 点的电势为3 V ，连接B 、C ，可得直线BC 为一等势线，过A 点作BC 的垂线交BC 于D ，由图可知tan θ＝33，得θ＝30°，因AD＝CA ×sin θ＝0.03×12 m ＝0.015 m ，故E ＝U AD ＝30.015V/m ＝200 V/m ，A 正确．I3 电容器 带电粒子在电场中的匀变速运动18．I3[2012·课标全国卷] 如图，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连．若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子( )图4A ．所受重力与电场力平衡B ．电势能逐渐增加C ．动能逐渐增加D ．做匀变速直线运动18．BD [解析] 带电粒子所受的电场力与平行板电容器垂直，粒子做直线运动，由受力分析可得粒子所受的电场力与重力的合力必与运动方向相反，粒子做匀减速直线运动，A 、C 错误，D 正确；因电场力做负功，故粒子电势能逐渐增加，B 正确．2．I3[2012·江苏卷] 一充电后的平行板电容器保持两极板的正对面积、间距和电荷量不变，在两极板间插入一电介质，其电容C 和两极板间的电势差U 的变化情况是( )A ．C 和U 均增大B ．C 增大，U 减小 C ．C 减小，U 增大D ．C 和U 均减小2．B [解析] 由平行板电容器的电容的表达式C ＝εr S4πkd ，当两极板之间插入一电介质，εr 变大，则C 变大，由C ＝Q U可知，在电荷量Q 不变的情况下，两极板间的电势差U 将减小，B 项正确．I4 带电粒子在电场中的非匀变速运动19．I4[2012·安徽卷] 如图7所示，圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子以速度v 从A 点沿直径AOB 方向射入磁场，经过Δt 时间从C 点射出磁场，OC 与OB 成 60°角．现将带电粒子的速度变为v3，仍从A 点沿原方向射入磁场，不计重力，则粒子在磁场中的运动时间变为( )图7A.12Δt B ．2Δt C.13Δt D ．3Δt 19．B [解析] 此带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，且出射方向的反向延长线必过圆心O .设圆形磁场区域半径为R ，粒子以速度v 在磁场中运动的轨迹圆的半径为r 1，通过作图可知轨迹对应的圆心角为60°，再作其角平分线，则 tan30°＝R r 1，Δt ＝16×2πm qB ＝πm3qB；粒子以速度13v 在磁场中运动的轨迹圆的半径为r 2，设对应的圆心角为θ＝2α，又由r 2＝13mvqB＝13r 1，则tan α＝R r 2＝3Rr 1＝3tan30°＝3，可得α＝60°，故θ＝120°，粒子在磁场中的运动时间Δt ′＝13×2πm qB ＝2πm3qB＝2Δt ，B 正确．I5 实验：用描迹法画出电场中平面上的等势线I6 实验：练习使用示波器I7 电场综合20．I7 [2012·重庆卷] 空间中P 、Q 两点处各固定一个点电荷，其中P 点处为正电荷，P 、Q 4个点，则( )A ．P 、Q 两点处的电荷等量同种B ．a 点和b 点的电场强度相同C ．c 点的电势低于d 点的电势D ．负电荷从a 到c ，电势能减少20．D [解析] 由图中等势面的对称性知，P 、Q 两处为等量异种电荷，A 错误；由于电场线与等势面垂直，所以ab 两处的电场强度方向不同，B 错误；P 处为正电荷，c 在离P 更近的等势面上，c 点的电势高于d 点的电势，C 错误；从a 到c ，电势升高，负电荷电势能减少，D 正确．24．I7[2012·全国卷] 如图，一平行板电容器的两个极板竖直放置，在两极板间有一带电小球，小球用一绝缘轻线悬挂于O 点．现给电容器缓慢图9充电，使两极板所带电荷量分别为＋Q 和－Q ，此时悬线与竖直方向的夹角为π6.再给电容器缓慢充电，直到悬线和竖直方向的夹角增加到π3，且小球与两极板不接触．求第二次充电使电容器正极板增加的电荷量．24．[解析] 设电容器电容为C .第一次充电后两极板之间的电压为U ＝Q C① 两极板之间电场的场强为E ＝U d② 式中d 为两极板间的距离．按题意，当小球偏转角θ1＝π6时，小球处于平衡位置．设小球质量为m ，所带电荷量为q ，则有T cos θ1＝mg ③ T sin θ1＝qE ④式中T 为此时悬线的张力．联立①②③④式得 tan θ1＝qQ mgCd设第二次充电使正极板上增加的电荷量为ΔQ ，此时小球偏转角θ2＝π3，则tan θ2＝q Q ＋ΔQmgCd⑥联立⑤⑥式得 tan θ1tan θ2＝QQ ＋ΔQ ⑦ 代入数据解得 ΔQ ＝2Q⑧24．I7 [2012·北京卷] 匀强电场的方向沿x 轴正向，电场强度E 随x 的分布如图所示，图中E 0和d 均为已知量．将带正电的质点A 在O 点静止释放．A 离开电场足够远后，再将另一带正电的质点B 放在O 点也由静止释放．当B 在电场中运动时，A 、B 间的相互作用力及相互作用能均为零；B 离开电场后，A 、B 间的相互作用视为静电作用．已知A 的电荷量为Q ，A 和B 的质量分别为m 和m4.不计重力．(1)求A 在电场中的运动时间t ；(2)若B 的电荷量q ＝49Q ，求两质点相互作用能的最大值E pm ；(3)为使B 离开电场后不改变运动方向，求B 所带电荷量的最大值q m . 24．[解析] (1)由牛顿第二定律，A 在电场中运动的加速度a ＝F m ＝QE 0mA 在电场中做匀速直线运动 d ＝12at 2解得运动时间t ＝2da＝2dmQE 0(2)设A 、B 离开电场时的速度分别为v A 0、v B 0，由动能定理，有QE 0d ＝12mv 2A 0，qE 0d ＝12m 4v 2B 0① A 、B 相互作用过程中，动量和能量守恒．A 、B 相互作用力为斥力，A 受的力与其运动方向相同，B 受的力与其运动方向相反，相互作用力对A 做正功，对B 做负功．A 、B 靠近的过程中，B 的路程大于A 的路程，由于作用力大小相等，作用力对B 做功的绝对值大于对A 做功的绝对值，因此相互作用力做功之和为负，相互作用能增加．所以，当A 、B 最接近时相互作用能最大，此时两者速度相同，设为v ′，有(m ＋m 4)v ′＝mv A 0＋m4v B 0②E pm ＝(12mv 2A 0＋12m 4v 2B 0)－12(m ＋m 4)v ′2③ 已知q ＝49Q ，由①、②、③式解得相互作用能的最大值E pm ＝145QE 0d(3)考虑A 、B 在x ＞d 区间的运动，由动量守恒、能量守恒，且在初态和末态均无相互作用，有mv A ＋m 4v B ＝mv A 0＋m4v B 0④12mv 2A ＋12m 4v 2B ＝12mv 2A 0＋12m 4v 2B 0⑤ 由④、⑤解得v B ＝－35v B 0＋85v A 0因B 不改变运动方向，故 v B ＝－35v B 0＋85v A 0≥0⑥由①、⑥解得 q ≤169Q即B 所带电荷量的最大值q m ＝169Q1．2012·南昌模拟如图所示，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 ，实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P 、R 、Q 是这条轨迹上的三点，R 同时在等势面b 上，据此可知( )A ．三个等势面中，c 的电势最高B ．带电质点在P 点的电势能比在Q 点的小C ．带电质点在P 点的动能与电势能之和比在Q 点的动能与电势能之和小D ．带电质点在P 点的加速度比在Q 点的加速度小1．A [解析] 由于带点质点做曲线运动，其所受电场力的方向必定指向轨道的凹侧，且和等势面垂直，考虑到质点带负电，所以电场线方向是从c 指向b 再指向a ，根据沿着电场线的方向电势逐渐减小，可知U c ＞U b ＞U a ，选项A 正确；质点带负电，且P 点的电势低于Q 点，根据负电荷在电势越低的地方电势能越大，可知带电质点在P 点的电势能比在Q 点的大，选项B 错误；根据能量守恒定律，带电质点在运动过程中各点处的动能与电势能之和保持不变，选项C 错误；由于相邻等势面之间的电势差相等，P 点处的等势线较密，所以E P ＞E Q ，qE P ＞qE Q ，根据牛顿第二定律，带电质点在P 点的加速度比在Q 点的加速度大，选项D 错误．2．2012·山西调考如图所示，在等量异种电荷形成的电场中，画一正方形ABCD ，对角线AC 与两点电荷的连线重合，两对角线的交点O 恰为电荷连线的中点．下列说法中正确的是( )A ．A 点的电场强度大于B B ．B 、D 两点的电场强度及电势均相同C ．电子由B 点沿B →C →D 路径移至D 点，电势能先减小后增大D ．质子由C 点沿C →O →A 路径移至A 点，电场力对其先做负功后做正功2．B [解析] 由电场的叠加原理，A 点的电场强度大于B 点的电场强度，但两点电场强度方向相同，选项A 错误；B 、D 两点的电场强度及电势均相同，选项B 正确；因C 点的电势小于零，所以电子由B 点沿B →C →D 路径移至D 点，电势能先增大后减小，选项C 错误；质子由C 点沿C →O →A 路径移至A 点，电场力对其一直做负功，选项D 错误．3．2012·黄冈模拟如图所示，质子、氘核和α粒子都沿平行板电容器两板中线OO ′方向垂直于电场线射入板间的匀强电场，射出后都打在同一个与OO ′垂直的荧光屏上，使荧光屏上出现亮点．下列说法中正确的是( )A ．若它们射入电场时的速度相等，在荧光屏上将出现3个亮点B ．若它们射入电场时的动量相等，在荧光屏上将只出现2个亮点C ．若它们射入电场时的动能相等，在荧光屏上将只出现1个亮点D ．若它们是由同一个电场从静止加速后射入此偏转电场的，在荧光屏上将只出现1个亮点3．D [解析] 设粒子的质量为m 、电荷量为q ，粒子通过加速电场后的速度为v ，由动能定理有：qU ＝12mv 2.粒子通过偏转电场的时间t ＝l v，此过程中粒子的侧向位移y ＝12at 2＝qU 02md ⎝ ⎛⎭⎪⎫l v 2，联立上述两式解得：y ＝U 0l 24Ud，由此可知侧向位移与带电粒子的质量和电荷量无关，D 正确；而由y ＝qU 0l 22mdv2可知，若它们射入电场的速度相等，荧光屏上将出现2个亮点；若它们射入电场的动量相等，荧光屏上将出现3个亮点；若它们射入电场时的动能相等，荧光屏上将出现2个亮点，A 、B 、C 错误．4．2012·安徽质检x 轴上有两点电荷Q 1和Q 2，Q 1和Q 2之间各点对应的电势高低如图中的曲线所示，规定无限远处电势为零，下列推理与图象信息不符合的是( )A ．Q 1一定大于Q 2B ．Q 1和Q 2一定是同种电荷，但不一定是正电荷C ．电势最低处P 点的电场强度为0D ．Q 1和Q 2之间各点的电场方向都指向P 点4．B [解析] 两个点电荷间的电势都为正，因此两点电荷都为正电荷，B 错误；两个正点电荷的连线上有一点场强为零，正的试探电荷从两个电荷中的任一电荷附近沿连线向场强为零的点移动时电势都降低，到场强为零的点，电势最低，C 正确；场强为零的点离Q 1远，故Q 1一定大于Q 2，A 正确；Q 1和Q 2之间各点的电场方向都指向P 点，D 正确．5．2012·安徽联考如图所示，真空中存在一个水平向左的匀强电场，场强大小为E ，一根不可伸长的绝缘细线长度为l ，细线一端拴一个质量为m 、电荷量为q 的带负电小球，另一端固定在O 点．把小球拉到使细线水平的位置A ，由静止释放，小球沿弧线运动到细线与水平方向成角θ＝60°的位置B 时速度为零．以下说法中正确的是( )A ．小球在B 位置处于平衡状态B ．小球受到的重力与电场力的关系是3Eq ＝mgC ．小球将在AB 之间往复运动，且幅度将逐渐减小D ．小球从A 运动到B 过程中，电场力对其做的功为－12qEl5．D [解析] 小球在复合场中所受到的重力和电场力的合力为一恒力，我们可以把复合场看作等效重力场，把小球的运动看作是在一个等效重力场中的摆动过程，根据摆球模型的特点，小球在B 位置时受力不平衡，并且小球将在AB 之间往复运动，其幅度不变，选项A 、C 错误；根据摆球模型的对称性可知，当小球处在AB 轨迹的中点位置时，小球沿切线方向的合力为零，此时细线与水平方向夹角恰为30°，可得qE sin30°＝mg cos30°，化简可知qE ＝3mg ，也可利用动能定理得到mgl s in60°－qE l (1－cos60°)＝0－0，求出F ＝qE ＝3mg ，选项B 错误；小球从A 运动到B 的过程中，电场力对其做的功为W ＝－qEl (1－cos60°)＝－12qEl ，选项D 正确．。
2012年高考试题分项版解析物理专题09电场
（2012?重庆）空间中P、Q 两点处各固定一个点电荷，此中P 点处为正电荷，近电场的等势面散布以下图，a、 b、 c、 d 为电场中的 4 个点，则 ()P、Q两点附A ． P、 Q 两点处的电荷等量同种C． c 点的电势低于 d 点的电势B． a 点和 b 点的电场强度同样D ．负电荷从 a 到 c，电势能减少（2011·上海） 11． A、 B、 C 三点在同向来线上，AB:BC=1:2， B 点位于 A、C 之间，在 B 处固定一电荷量为Q 的点电荷。
当在 A 处放一电荷量为＋q 的点电荷时，它所遇到的电场力为 F ；移去A处电荷，在C处放电荷量为-2q的点电荷，其所受电场力为（）（A ） -F/2（B）F/2（C）-F（D）F[根源:ZXXK]（2011·上海）13．当电阻两头加上某一稳固电压时，经过该电阻的电荷量为0.3C，耗费的电能为 0.9J。
为在同样时间内使0.6C 的电荷量经过该电阻，在其两头需加的电压和耗费的电能分别是（）（A ） 3V ，1.8J（B）3V，3.6J（C）6V，l.8J（D）6V， 3.6J【答案】 D[根源:Z*xx*k.]【分析】依据E=Uq ，可知通过该电阻的电荷量为0.3C，耗费的电能为0.9J 时电阻两头所加电压 U=3V ，在同样时间内经过0.6C 的电荷量，则电流强度为本来的电压也为本来的 2 倍，即为 6V ，这样耗费的电能E=Uq=3.6J【考点定位】电场、恒定电流和电路2 倍，而依据I=U/R ，（2012·广东） 19.图 5 是某种静电矿料分选器的原理表示图，带电矿粉经漏斗落入水平匀强电场后，分落在采集板中央的双侧，对矿粉分别的过程，以下表述正确的有（2012·山东） 19．图中虚线为一组间距相等的齐心圆，圆心处固定一带正电的点带电粒子以必定初速度射入电场，实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，是实线与虚线的交点。
(完整)近六年2012-2017年新课标全国卷高考物理试题分类汇总专题8：静电场,推荐文档
2012-2017年新课标全国卷专题分类汇总专题8静电场1 . （2016年新课标全国卷III ）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2 . （2014年新课标全国卷11）（多选）关于静电场的电场强度和电势，下列说法正确的是 A .电场强度的方向处处与等电势面垂直 B .电场强度为零的地方，电势也为零C .随着电场强度的大小逐渐减小，电势也逐渐 降低D •任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向ab---- -- -------------------------一电荷量为q （q>0）的固定点电荷。
已知b 点处的 场强为零，则d 点处场强的大小为（k 为静电力常 量）10^ A .LB .「C .k ---- Jr D. J 、5. （2016年新课标全国卷I ）一平行板电容器两极板 之间充满云母介质，接在恒压直流电源上。
若将 云母介质移出，则电容器A .极板上的电荷量变大，极板间电场强度变大B .极板上的电荷量变小，极板间电场强度变大 C. 极板上的电荷量变大，极板间电场强度不变 D. 极板上的电荷量变小，极板间电场强度不变 6. （2015年新课标全国卷II ）如图，两平行的带电金 属板水平放置。
若在两板中间a 点从静止释放一 带电微粒，微粒恰好保持静止状态。
现将两板绕 过a 点的轴（垂直于纸面）逆时针旋转45°,再由a 点从静止释放一同样的微粒，该微粒将3 . （2013年新课标全国卷II ）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I 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 。
2012高考物理静电场测试题及答案
单元综合测试六(静电场)本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，试卷满分为100分．考试时间为90分钟．第Ⅰ卷(选择题，共40分)一、选择题(本题共10小题，每题4分，共40分．有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内)图11．如图1所示，O是一固定的正点电荷，另有一正点电荷q从很远处以初速度v0正对着点电荷O射入电场中，仅在电场力作用下的运动轨迹是实线MN，虚线a、b、c是以O为圆心，Ra、Rb、Rc为半径画出的三个圆，且Ra－Rb＝Rb－Rc.1、2、3为轨迹MN与三个圆的一些交点，以|I12|表示点电荷q从1运动到2的过程中电场力的冲量的大小，|I23|表示q 从2运动到3的过程中电场力的冲量的大小；用|W12|表示q从1运动到2的过程中电场力做功的大小，用|W23|表示q从2运动到3的过程中电场力做功的大小．则()A．|I12|>|I23|B．|I12|<|I23|C．|W12|>|W23| D．|W12|<|W23|解析：根据点电荷产生的电场可知，1、2间的电场强度比2、3间的电场强度小，因为Ra －Rb＝Rb－Rc，所以|W12|<|W23|，故选项D正确．因为p＝2mEk，所以|I12|<|I23|，故选项B正确．答案：BD2．如图2所示，A板发出的电子经加速后，水平射入水平放置的两平行金属板间，金属板间所加的电压为U，电子最终打在光屏P上，关于电子的运动，下列说法中正确的是()图2A．滑动触头向右移动时，电子打在荧光屏上的位置上升B．滑动触头向左移动时，电子打在荧光屏上的位置上升C．电压U增大时，电子打在荧光屏上的速度大小不变D．电压U增大时，电子从发出到打在荧光屏上的时间不变解析：当滑动触头向右滑动时，加速电压增大，因此电子经偏转电场时侧移距离减小，电子打在荧光屏上的位置下降，滑动触头左移则上升，A错B对；电压U增大时，电子打在荧光屏上的速度增大，但电子从出发到打在荧光屏上的时间不受侧向运动的影响保持不变，C 错D对．答案：BD3．如图3所示，一绝缘光滑半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场中，场强为E.在与环心等高处放有一质量为m 、带电＋q 的小球，由静止开始沿轨道运动，下述说法正确的是( )图3A ．小球在运动过程中机械能守恒B ．小球经过环的最低点时速度最大C ．小球经过环的最低点时对轨道压力为3(mg ＋qE)D ．小球经过环的最低点时对轨道压力为(mg ＋qE)解析：小球滑动过程中有重力和电场力做功，因此机械能不守恒，A 错．小球下滑到最低点的过程中，重力和电场力都做正功，小球动能增大，过最低点时速度最大，B 对．由动能定理得(qE ＋mg)R ＝12mv2，轨道支持力为FN ，则FN －(qE ＋mg)＝m v2R，解得C 对，D 错． 答案：BC图44．空间某区域内存在着电场，电场线在竖直平面上的分布如图4所示，一个质量为m 、电荷量为q 的小球在该电场中运动，小球经过A 点时的速度大小为v1，方向水平向右，运动至B 点时的速度大小为v2，运动方向与水平方向之间的夹角为α，A 、B 两点之间的高度差与水平距离均为H ，则以下判断中正确的是( )A ．若v2>v1，则电场力一定做正功B ．A 、B 两点间的电势差U ＝m 2q(v22－v12) C ．小球由A 点运动到B 点，电场力做的功W ＝12mv22－12mv12－mgH D ．小球运动到B 点时所受重力的瞬时功率P ＝mgv2解析：考查带电粒子在电场与重力场的叠加场中的运动．从A 到B ，重力做正功，若v2>v1，表明外力做的总功为正，但电场力可能做负功，A 错．由动能定理qU ＋mgH ＝12mv22－12mv12可知B 错，C 对．过B 点时重力的瞬时功率P ＝mgv2sinα，D 错．答案：C图55．如图5所示，一正点电荷在电场中受电场力作用沿一圆周的圆弧ab 运动，已知该点电荷的电荷量为q ，质量为m(重力不计)，ab 弧长为l ，电荷经过a 、b 两点时速度大小均为v0，则下列说法中不正确的是( )A ．a 、b 两点的场强方向相同B ．a 、b 两点的场强大小相等C ．a 、b 两点的电势相等D ．电荷在a 、b 两点的电势能相等解析：由题意，电荷经过a 、b 两点时速度大小均为v0，所以电场力做功为零，电荷在a 、b 两点的电势能相等，a 、b 两点的电势也相等，显然形成电场的电荷为点电荷．由于电场是矢量，所以A 错，B 、C 、D 正确．答案：A图66．如图6所示，在匀强电场中有a 、b 、c 、d 四点，它们处于同一圆周上，且ac 、bd 分别是圆的直径．已知a 、b 、c 三点的电势分别为φa ＝9 V ，φb ＝15 V ，φc ＝18 V ，则d 点的电势为( )A ．4 VB ．8 VC ．12 VD ．16 V解析：由于电场是匀强电场，据φa ＝9 V ，φc ＝18 V ，可知，圆心处的电势φ0＝φa ＋φc －φa 2＝13.5 V ，对于匀强电场，φb －φ0＝φ0－φd ，则φd ＝12 V ，故C 正确．答案：C图77．如图7所示，在场强为E 的匀强电场中，有相距为L 的A 、B 两点，其连线与场强方向的夹角为θ，A 、B 两点间的电势差UAB ＝U1.现将一根长为L 的细金属棒沿AB 连线方向置于该匀强电场中，此时金属棒两端的电势差UAB ＝U2，则下列关于U1和U2的说法中正确的是( )A ．U1＝U2＝ELcosθB ．U1＝U2＝－ELcosθC ．U1＝ELcosθ，U2＝0D ．U1＝－ELcosθ，U2＝ELcosθ解析：据匀强电场中电势差与场强关系式得，U1＝Ed ＝ELcosθ，将金属杆AB 放置于匀强电场中，静电平衡时金属杆AB 为等势体，故U2＝0，故C 选项正确．答案：C8．(2010·北京高考)用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素(如图)．设两极板正对面积为S ，极板间的距离为d ，静电计指针偏角为θ.实验中，极板所带电荷量不变，若( )图8A ．保持S 不变，增大d ，则θ变大B ．保持S 不变，增大d ，则θ变小C ．保持d 不变，减小S ，则θ变小D ．保持d 不变，减小S ，则θ不变解析：保持S 不变，增大d ，平行板电容器的电容减小，由于电容器的电荷量不变，由Q ＝CU 可以判断极板间电势差变大，静电计指针偏角θ变大，选项A 正确，B 错误；保持d 不变，减小S ，电容器电容变小，由Q ＝CU 可以判断极板间电势差变大，选项C 、D 错误． 答案：A9．(2010·天津高考)在静电场中，将一正电荷从a 点移到b 点，电场力做了负功，则( )A ．b 点的电场强度一定比a 点大B ．电场线方向一定从b 指向aC ．b 点的电势一定比a 点高D ．该电荷的动能一定减小解析：从a→b ，电场力对正电荷做负功，该电荷电势能增加，qφa<qφb ，即φa<φb ，故选项C 正确；电场线不一定是直线，选项B 错误；该电荷除了受电场力，是否还受其他力不清楚，选项D 错误；条件不足，无法判断a 、b 两点场强的大小，选项A 错误．答案：C图910．(2010·福建高考)物理学中有些问题的结论不一定必须通过计算才能验证，有时只需通过一定的分析就可以判断结论是否正确．如图所示为两个彼此平行且共轴的半径分别为R1和R2的圆环，两圆环上的电荷量均为q(q>0)，而且电荷均匀分布．两圆环的圆心O1和O2相距为2a ，连线的中点为O ，轴线上的A 点在O 点右侧与O 点相距为r(r<a)．试分析判断下列关于A 点处电场强度大小E 的表达式(式中k 为静电力常量)正确的是 ( )A ．E ＝⎪⎪⎪⎪kqR1[R12＋ a ＋r 2]－kqR2[R22＋ a －r 2] B. E ＝⎪⎪⎪⎪⎪⎪kqR1[R12＋ a ＋r 2]32－kqR2[R22＋ a －r 2]32 C. E ＝⎪⎪⎪⎪⎪⎪kq a ＋r [R12＋ a ＋r 2]－kq a －r [R22＋ a －r 2] D. E ＝⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪kq a ＋r [R12＋ a ＋r 2]32－kq a －r [R22＋ a －r 2]32解析：由量纲判断选项A 、C 中电场强度的单位为Nm2C2·C·m m2＝Nm C，而电场强度的单位为N/C ，所以可以排除选项A 、C ；假设r ＝a ，此时A 点位于O2点，A 点电场强度应等于左侧小圆环的电荷在该处产生的场强，电场强度的表达式为一项，而选项B 中E 的表达式为两项的组合，应排除B ；综上所述，只能选D.答案：D第Ⅱ卷(非选择题，共60分)二、填空题(本题共2小题，每题8分，共16分)图1011．如图10所示，一个半径为R 的绝缘球壳上均匀带有＋Q 的电荷，另一个电荷量为＋q 的电荷放在球心O 上，由于对称性，点电荷受力为0.现在球壳上挖去半径为r(r ≪R)的一个小圆孔，则此时置于球心的点电荷所受的力的大小为________(已知静电力恒量为k)，方向________．解析：球壳完整时，由对称性得球心上的点电荷受力为0，可知挖去的小孔和剩下的部分对点电荷产生的力大小相等，方向相反，故要计算剩下部分对点电荷产生的力，只要求出挖去的小圆孔对点电荷产生的力即可，由于r ≪R ，故小圆孔可以看做点电荷，这样可由库仑定律计算．由库仑定律有F ＝kQ′q R2，其中Q′＝Q ·πr2，得出F ＝kQqr24R4，指向小孔． 答案：kQqr24R4 指向小孔图1112．某研究性学习小组设计了以下方法来测量物体的带电量．如图11所示的小球是一个外表面镀有金属膜的空心塑料球，用绝缘丝线悬挂于O 点，O 点固定一个可测量丝线偏离竖直方向角度α的量角器，M 、N 是两块相同的、正对着竖直平行放置的金属板(加上电压后其内部电场可看作匀强电场)．另外还要用到的器材有天平、刻度尺、电压表、直流电流表、开关、滑动变阻器及导线若干．该小组的实验步骤如下，请你帮助该小组完成：(1)用天平测出小球的质量m ，按如图11所示进行器材的安装，并用刻度尺测出M 、N 板之间的距离d ，使小球带上一定的电量．(2)连接电路(请在图中的虚线框中画出实验所用的电路图，电源、开关已经画出)．(3)闭合开关，调节滑动变阻器滑片的位置，读出多组相应的电压表的示数和丝线的偏转角度θ.(4)以电压U 为纵坐标，以________为横坐标作出过原点的直线，求出直线的斜率k.(5)小球的带电量q ＝________.(用m 、d 、k 等物理量表示)答案：(2)如图12(a) (4)tanα (5)mgd k带电小球的受力如图12(b)，根据平衡条件有tanθ＝F mg，又有F ＝qE ＝ q U d ，联立解得，U ＝mgd qtanθ＝ktanθ，所以应以tanθ为横坐标．图12三、计算题(本题共4小题，13、14题各10分，15、16题各12分，共44分，计算时必须有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)图1313．在匀强电场中建立一个直角坐标系，如图13所示，从坐标原点沿＋y 方向前进0.346 m 到A 点，电势降低34.6 V ；从坐标原点沿－x 方向前进0.2 m 到B 点，电势升高34.6 V ，求匀强电场的场强大小和方向．(取3＝1.73)解析：令O 点电势φO ＝0，则φA ＝－34.6 V ，φB ＝34.6 V ，再作点B 关于点O 的对称点B′，因为BO ＝OB′，则φB′＝－34.6 V ．连接AB′，并作其垂线OE ，则从O→E 的方向即场强方向．tanθ＝OB′OA ＝11.73＝33E ＝UOB′d ＝UOB′OB′sin60°＝200 V/m. 答案：200 V/m ，方向与x 轴正方向成30°角．图1414．在点电荷Q 产生的电场中有a ，b 两点，相距为d ，已知a 点的场强大小为E ，方向与ab 连线成30°角，b 点的场强方向与ab 连线成120°角，如图14所示，则b 点的场强大小为多大？a ，b 两点电势哪点更高？解析：图15如图15所示，将a 点场强方向和b 点场强方向延长，交于O 点，由几何知识得ab ＝d ，aO＝2dsin60°＝3d ，而E ＝kQ 3d 2，Eb ＝kQ d2，所以Eb ＝3E.以O 点为圆心，以d 为半径作弧交Oa 于c 点，则φb ＝φc ，而φa>φc ，所以φa>φb ，即a 点电势更高．答案：3E a图1615．如图16所示，水平放置的两块平行金属板A ，B 相距为d ，电容为C.开始两块板均不带电，A 板接地且中央有孔．现将带电荷量为＋q ，质量为m 的带电液滴一滴一滴地从小孔正上方h 处无初速滴下，落向B 板的电荷全部传给B 板，问：(1)第几滴液滴在A ，B 板间做匀速直线运动？(2)能够到达B 板的液滴不会超过多少滴？解析：(1)设第n 滴液滴在A ，B 板间做匀速直线运动，此时，板上电荷量为Q ＝(n －1)q ，板上电压U ＝Q C ＝ n －1 q C. 板间电场强度E ＝U d ＝ n －1 q Cd① 由平衡条件得qE ＝mg ②由①②得n ＝mgCd q2＋1 (2)设能够到达B 板的液滴不会超过x 滴，且第(x ＋1)滴到B 板的速度恰为0，然后返回极板上，最大电荷量Q′＝xq ③极板间最大电压U′＝Q′C ＝xq C④ 对第(x ＋1)滴，由动能定理得mg(h ＋d)－qU′＝0⑤由④⑤解得x ＝mgC h ＋d q2. 答案：(1)mgCd q2＋1 (2)mgC h ＋d q216．(2009·安徽高考)图17如图17所示，匀强电场方向沿x 轴的正方向，场强为E.在A(d,0)点有一个静止的中性微粒，由于内部作用，某一时刻突然分裂成两个质量均为m 的带电微粒，其中电荷量为q 的微粒1沿y 轴负方向运动，经过一段时间到达(0，－d)点．不计重力和分裂后两微粒间的作用．试求：(1)分裂时两个微粒各自的速度；(2)当微粒1到达(0，－d)点时，电场力对微粒1做功的瞬时功率；(3)当微粒1到达(0，－d)点时，两微粒间的距离．解析：(1)设分裂时微粒1的初速度为v1，到达(0，－d)点所用时间为t.依题意可知微粒1带负电，在电场力的作用下做类平抛运动，得下列方程：－d ＝v1t ①－d ＝12at2② qE ＝ma ③由①②③解得v1＝－－qEd 2m④ 根号外的负号表示沿y 轴的负方向．设分裂时另一微粒2的速度为v2，根据动量守恒定律mv1＋mv2＝0⑤图18得v2＝－qEd 2m⑥ (2)当微粒1运动到B(0，－d)点时，速度在x 轴方向上的分量为vBx ，则vBx ＝－－2ad ⑦ 由③⑦解得vBx ＝－－2qEd m 电场力对它做功的瞬时功率P ＝qEvBx ＝－qE －2qEd m. (3)中性微粒分裂时，根据电荷守恒定律，微粒2带等量的正电荷，所受电场力沿x 轴的正方向，在电场力的作用下也做类平抛运动．根据对称性，当微粒1到达B(0，－d)点时，微粒2运动到C(2d ，d)点，此时两微粒间的距离是BC ＝ 2d 2＋ 2d 2＝22d.答案：(1)v1＝－－qEd 2m v2＝－qEd 2m (2)－qE－2qEd m(3)22d。
10-12三年高考物理真题最新精校版2012年(课改)考点8静电场
考点8 静电场一、选择题1.（2012·安徽理综·T18）如图所示,在平面直角坐标系中,有方向平行于坐标平面的匀强电场,其中坐标原点O 处的电势为0V,点A 处的电势为6V,点B 处的电势为3V,则电场强度的大小为 ( )A.200V/mB.200V/mC.100V/mD.100V/m【解题指南】解答本题时可按以下思路分析:【解析】选A.x 轴上OA 的中点C 的电势为3V,则BC 的连线为等势线,如图所示,电场的方向与等势线垂直,且由电势高处指向电势低处,根据几何图形,O 点到BC 的距离为d=1.5cm,所以3/0.015U E V m d ===200V/m,故选项A 正确.2.（2012·安徽理综·T20）如图甲所示,半径为R 的均匀带电圆形平板,单位面积带电量为σ,其轴线上任意一点P(坐标为x)的电场强度可以由库仑定律和电场强度的叠加原理求出:E=2k πσ[221/21()x R x -+],方向沿x 轴.现考虑单位面积带电量为σ0的无限大均匀带电平板,从其中间挖去一半径为r 的圆板,如图乙所示.则圆孔轴线上任意一点Q(坐标为x)的电场强度为 ()A.2k πσ0221/2()xr x + B. 2k πσ0221/2()x r x + C.2k πσ0x r D. 2k πσ0xr【解题指南】解答本题时要注意以下两点:(1)当圆板的半径R 无限大时, 221/2()xR x +→0;(2)根据电场的叠加原理,Q 点的场强应为挖去圆孔前平面产生的场强减去圆孔部分的电荷在Q 点产生的场强.【解析】选A.由E=2k πσ[1-221/2()xR x +]可知,R→∞时,E=2k πσ,即无限大均匀带电平板在Q 点产生的电场强度为E 1=2k πσ0,而半径为r 的单位面积带电量为σ0的圆板在Q 点产生的电场强度为E 2=2k πσ0[1-221/2()xR x +],则所求电场强度为E Q =E 1-E 2=2k πσ0221/2()xr x +,故选项A 正确.3.（2012·天津理综·T5）两个固定的等量异号点电荷所产生电场的等势面如图中虚线所示,一带负电的粒子以某一速度从图中A 点沿图示方向进入电场在纸面内飞行,最后离开电场,粒子只受静电力作用,则粒子在电场中 ()A.做直线运动,电势能先变小后变大B.做直线运动,电势能先变大后变小C.做曲线运动,电势能先变小后变大D.做曲线运动,电势能先变大后变小【解题指南】解答本题时可按以下思路分析：【解析】选C.电场中A 点的场强方向与等势面垂直且指向负点电荷一侧，故粒子在A 点所受电场力与速度垂直，且指向正电荷一侧，所以粒子将做曲线运动，粒子从进入电场到离开电场的运动过程中，电场力的方向不断变化，电场力先做正功后做负功，故粒子的电势能先变小后变大，选项C 正确.4.（2012·浙江理综·T19）用金属箔做成一个不带电的圆环,放在干燥的绝缘桌面上.小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后,将笔套自上向下慢慢靠近圆环,当距离约为0.5cm 时圆环被吸引到笔套上,如图所示,对上述现象的判断与分析,下列说法正确的是 ( )A.摩擦使笔套带电B.笔套靠近圆环时,圆环上、下部感应出异号电荷C.圆环被吸引到笔套的过程中,圆环所受静电力的合力大于圆环的重力D.笔套碰到圆环后,笔套所带的电荷立刻被全部中和【解题指南】解答本题时可按以下思路分析：【解析】选A、B、C.笔套与头发摩擦后，使笔套带电，这种起电方式叫摩擦起电，选项A正确；当带电的笔套靠近金属箔圆环时，圆环上部感应出与笔套相异的电荷，下部感应出与笔套相同的电荷，即上下部电荷量等量异号，选项B正确；力是改变运动状态的原因，圆环所受静电力有笔套的引力和斥力，但静电力的的合力大于圆环的重力，圆环被吸引上来，由静止变运动，选项C正确；笔套碰到圆环后，根据电荷量守恒定律，笔套所带的电荷量不变，选项D错误.5.（2012·江苏物理·T1）真空中,A、B两点与点电荷Q的距离分别为r 和3r,则A、B两点的电场强度大小之比为()A.3∶1B.1∶3C.9∶1D.1∶9【解题指南】本题考查了场强公式和库仑定律的内容,难度较低.【解析】选C ，由q F E =，2r Qq k F =可知：2r kQ E =，所以19212221==r r E E ，答案选C.6.（2012·江苏物理·T2）一充电后的平行板电容器保持两极板的正对面积、间距和电荷量不变,在两极板间插入一电介质,其电容C 和两极板间的电势差U 的变化情况是 ( )A.C 和U 均增大B.C 增大,U 减小C.C 减小,U 增大D.C 和U 均减小【解题指南】本题考查了电容的定义式和决定式，难度较低.【解析】选B ，由kd S C π4ε=知S 和d 不变，插入电介质时，ε增大，电容增大，由U QC =可知：Q 不变时，C 增大，则两板间的电势差U 一定减小，答案选B.7.（2012·新课标全国卷·T18）如图，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连.若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子 （ ）A.所受重力与电场力平衡B.电势能逐渐增加C.动能逐渐增加D.做匀变速直线运动【解题指南】解答本题应把握以下两点：（1）由直线运动的条件分析粒子的受力情况，并确定运动的性质. （2）由动能定理分析能量的变化情况.【解析】选B、D.分析带电粒子的受力情况，画出其受力图如右所示.可以看出其合力方向与其速度方向相反，所以带电粒子在电场中做匀减速运动.电场力做负功，电势能增加，重力不做功，动能减少，故选项A、C错误，选项B、D正确.8.（2012·山东理综·T19）图中虚线为一组间距相等的同心圆,圆心处固定一带正电的点电荷.一带电粒子以一定初速度射入电场,实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹,a、b、c三点是实线与虚线的交点.则该粒子()A.带负电B.在c点受力最大C.在b点的电势能大于在c点的电势能D.由a点到b点的动能变化大于由b点到c点的动能变化【解题指南】解答本题应把握以下四点：(1)由粒子运动轨迹的弯曲方向判断粒子的带电性.(2)根据电场线的疏密情况结合牛顿第二定律分析粒子的受力情况.(3)电势能是增大还是减小看电场力做功的正负.(4)由动能定理分析动能变化的情况.【解析】选C、D.物体做曲线运动时，合外力的方向指向曲线的凹侧，可知粒子与正电荷排斥，粒子带正电，A错；越靠近正电荷，电场线越密，电场强度越大，粒子所受电场力越大，所以粒子在c点受力最小，B错；粒子从b点运动到c点，电场力做正功，电势能减小，故C对；点a、b、c所在的圆为等间距的同心圆，靠近正电荷电场强度较大，由公式U=Ed可知，U ab>U bc，所以由a点到b点比由b点到c点电场力对粒子做的功多，根据动能定理可知D对.9.（2012·广东理综·T20）如图所示是静电矿料分选器的原理示意图,带电矿粉经漏斗落入水平匀强电场后,分落在收集板中央的两侧,对矿粉分离的过程,下列表述正确的有()A.带正电的矿粉落在右侧B.电场力对矿粉做正功C.带负电的矿粉电势能变大D.带正电的矿粉电势能变小【解题指南】本题需从正、负电荷在电场中受力及电场力做功与电势能之间的关系中寻找解题依据.【解析】选B、D.由图可知匀强电场的方向水平向左,故带正电的矿粉受水平向左的电场力作用而落在左侧,A错.在带正电的矿粉下落的过程中,由于受到向左的电场力作用而向左运动,故电场力对带正电的矿粉做正功,该种矿粉的电势能减小,D正确.对于带负电的矿粉而言,由于受到水平向右的电场力作用而向右运动,在运动过程中电场力对其做正功,电势能减小,C错,B正确.故B、D选项正确.10.（2012·福建理综·T15）如图,在点电荷Q产生的电场中,将两个带正电的试探电荷q1、q2分别置于A、B两点,虚线为等势线.取无穷远处为零电势点,若将q1、q2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等,则下列说法正确的是()A.A点电势大于B点电势B.A、B两点的电场强度相等C.q1的电荷量小于q2的电荷量D.q1在A点的电势能小于q2在B点的电势能【解题指南】解答本题时应明确以下三点:(1)电场线与等势面垂直,沿着电场线的方向电势越来越低.(2)电场线密的地方场强大.(3)电场力做功与电势能的变化关系.【解析】选C.由于将q1、q2移到无穷远过程外力克服电场力做的功相等,则q1在A点的电势能等于q2在B点的电势能,D错.由于电场力做负功,则电场线由外指向内,B点电势大于A点电势,A错.A点所处电场线密,场强大,A、B两点电场强度方向也不同,B错.据W=qU及A点到无穷远电势差大于B点到无穷远电势差,因此q1的电荷量小于q2的电荷量,C 对.11.（2012·海南单科·T3）如图，直线上有O、a、b、c四点，ab间的距离与bc间的距离相等。
2012年物理高考试题最新考点分类解析：考点7 电场
2012年物理高考试题分类解析【考点7】电场1．空间中P、Q两点处各固定一个点电荷，其中P点处为正电荷，P、Q两点附近电场的等势面分布如图所示，a、b、c、d为电场中的4个点，则()A．P、Q两点处的电荷等量同种B．a点和b点的电场强度相同C．c点的电势低于d点的电势D．负电荷从a到c，电势能减少1．D由图中等势面的对称性知，P、Q两处为等量异种电荷，A错误；由于电场线与等势面垂直，所以ab两处的电场强度方向不同，B错误；P处为正电荷，c在离P更近的等势面上，c点的电势高于d点的电势，C错误；从a到c，电势升高，负电荷电势能减少，D正确．2．用金属箔做成一个不带电的圆环，放在干燥的绝缘桌面上．小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后，将笔套自上向下慢慢靠近圆环，当距离约为0.5 cm时圆环被吸引到笔套上，如图所示．对上述现象的判断与分析，下列说法正确的是()A．摩擦使笔套带电B．笔套靠近圆环时，圆环上、下部感应出异号电荷C．圆环被吸引到笔套的过程中，圆环所受静电力的合力大于圆环的重力D．笔套碰到圆环后，笔套所带的电荷立刻被全部中和2．ABC笔套与头发摩擦，笔套带电，故选项A正确；带电的笔套靠近金属箔做成的圆环，由于静电感应，在圆环的上、下部感应出异种电荷，故选项B 正确；圆环被吸引到笔套上的过程中，圆环有向上的加速度，静电力大于圆环的重力，故选项C正确；笔套碰到圆环后，笔套上的电荷有一部分转移到圆环，不会立刻被全部中和，故选项D错误．3．两个固定的等量异号点电荷所产生电场的等势面如图中虚线所示，一带负电的粒子以某一速度从图中A点沿图示方向进入电场在纸面内飞行，最后离开电场，粒子只受静电力作用，则粒子在电场中()A．做直线运动，电势能先变小后变大B．做直线运动，电势能先变大后变小C．做曲线运动，电势能先变小后变大D．做曲线运动，电势能先变大后变小3．C带负电的粒子刚进入电场时受力方向与初速度方向垂直，粒子做曲线运动．开始时，粒子所在处电势为零，粒子的电势能也为零．在电场力的作用下，带负电的粒子将向电势高的一侧偏转，电势能变为负值，最后离开电场，离开电场后粒子的电势能重新变为零，所以该粒子的电势能先变小后变大．4．图中虚线为一组间距相等的同心圆，圆心处固定一带正电的点电荷．一带电粒子以一定初速度射入电场，实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，a、b、c三点是实线与虚线的交点．则该粒子()A．带负电B．在c点受力最大C．在b点的电势能大于在c点的电势能D．由a点到b点的动能变化大于由b点到c点的动能变化4．CD从运动轨迹来看，带电粒子在运动过程中一直受到固定正点电荷的斥力作用，所以带电粒子带的是正电，故A错．a点离点电荷最近，所以受力最大，故B错．带电粒子由b点到c点，电场力做正功，带电粒子的电势能减小，所以C正确．虚线是一组间距相等的同心圆，不是等差等势面，所以a、b间电势差大于b、c间电势差，由a点到b点动能的增量大于由b点到c点动能的增量，故D正确．5．如图，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连．若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子( )A ．所受重力与电场力平衡B ．电势能逐渐增加C ．动能逐渐增加D ．做匀变速直线运动5．BD 带电粒子所受的电场力与平行板电容器垂直，粒子做直线运动，由受力分析可得粒子所受的电场力与重力的合力必与运动方向相反，粒子做匀减速直线运动，A 、C 错误，D 正确；因电场力做负功，故粒子电势能逐渐增加，B 正确．6． 真空中，A 、B 两点与点电荷Q 的距离分别为r 和3r ，则A 、B 两点的电场强度大小之比为( )A ．3∶1B ．1∶3C ．9∶1D ．1∶96．C 根据点电荷周围的电场强度表达式E ＝k Q r 2，可知点电荷周围的电场强度的大小与距离的二次方成反比，A 、B 两点与点电荷Q 的距离之比为1∶3，所以电场强度大小之比为9∶1，C 项正确．7． 一充电后的平行板电容器保持两极板的正对面积、间距和电荷量不变，在两极板间插入一电介质，其电容C 和两极板间的电势差U 的变化情况是( )A ．C 和U 均增大B ．C 增大，U 减小C ．C 减小，U 增大D ．C 和U 均减小7．B 由平行板电容器的电容的表达式C ＝εr S 4πkd ，当两极板之间插入一电介质，εr 变大，则C 变大，由C ＝Q U 可知，在电荷量Q 不变的情况下，两极板间的电势差U 将减小，B 项正确．8． 如图所示是某种静电矿料分选器的原理示意图，带电矿粉经漏斗落入水平匀强电场后，分落在收集板中央的两侧．对矿粉分离的过程，下列表述正确的有( )A．带正电的矿粉落在右侧B．电场力对矿粉做正功C．带负电的矿粉电势能变大D．带正电的矿粉电势能变小8．BD电场线的方向是由右向左，所以正电荷受到向左的电场力负电荷受到向右的电场力，电场力对正电荷或负电荷都是做正功，电势能减少，故AC错，BD对．9．如图所示，在平面直角坐标系中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，其中坐标原点O处的电势为0 V，点A处的电势为6 V，点B处的电势为3 V，则电场强度的大小为()A．200 V/m B．200 3 V/mC．100 V/m D．100 3 V/m9．A 如图所示，取OA的中点C，则C点的电势为3 V，连接B、C，可得直线BC为一等势线，过A点作BC的垂线交BC于D，由图可知tanθ＝33，得θ＝30°，因AD＝CA×sinθ＝0.03×12m＝0.015 m，故E＝UAD＝30.015V/m＝200 V/m，A正确．10．如图（1）所示，半径为R的均匀带电圆形平板，单位面积带电荷量为σ，其轴线上任意一点P(坐标为x)的电场强度可以由库仑定律和电场强度的叠加原理求出：E＝2πkσ，方向沿x轴．现考虑单位面积带电荷量为σ0的无限大均匀带电平板，从其中间挖去一半径为r的圆板，如图（2）所示．则圆孔轴线上任意一点Q(坐标为x)的电场强度为()图（1） 图（2）A ．2πkσ022x r x +B ．2πkσ022x r x +C ．2πkσ0x rD ．2πkσ0r x10．A 由公式E ＝2πkσ可知，当R →∞时，22x R x+→0，则E →2πkσ，即单位面积带电量为σ0的无限大均匀带电平板在Q 处产生的电场强度E 0＝2 πkσ0，而挖去的一个半径为r 的圆板在Q 处产生的电场强度E ′＝2πkσ0，所以此时的电场强度E ＝E 0－E ′＝2πkσ022x r x +，故A 正确． 11． 如图，在点电荷Q 产生的电场中，将两个带正电的试探电荷q 1、q 2分别置于A 、B 两点，虚线为等势线．取无穷远处为零电势点，若将q 1、q 2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等，则下列说法正确的是( )A ．A 点电势大于B 点电势B ．A 、B 两点的电场强度相等C ．q 1的电荷量小于q 2的电荷量D ．q 1在A 点的电势能小于q 2在B 点的电势能11.C 由于在移动电荷过程中克服电场力做功，故电场力应指向Q ，所以点电荷Q 为负电荷，作出Q 的电场线，如图所示．A 点比B 点离负电荷Q 更近，故B 点电势高于A 点电势，A 错；在点电荷Q 产生的电场中，A 点比B 点离点电荷Q 更近，故A 点电场强度较大，B 错；电荷在电场中某点的电势能等于把电荷从该点移到选定的零势点的过程中电场力所做的功，所以q 1、q 2两电荷在A 、B 两处的电势能相等，D 错；将q 1、q 2分别从A 、B 两点移到无穷远过程中，克服电场力做的功相等，q 1对应的电势差U 1比较大，由W ＝qU 可知，q 1<q 2，C 对．12． 匀强电场的方向沿x 轴正向，电场强度E 随x 的分布如图所示，图中E 0和d 均为已知量．将带正电的质点A 在O 点静止释放．A 离开电场足够远后，再将另一带正电的质点B 放在O 点也由静止释放．当B 在电场中运动时，A 、B 间的相互作用力及相互作用能均为零；B 离开电场后，A 、B 间的相互作用视为静电作用．已知A 的电荷量为Q ，A 和B 的质量分别为m 和m 4.不计重力．(1)求A 在电场中的运动时间t ；(2)若B 的电荷量q ＝49Q ，求两质点相互作用能的最大值E pm ；(3)为使B 离开电场后不改变运动方向，求B 所带电荷量的最大值q m .12．【答案】(1) 2dm QE 0 (2) 145QE 0d (3) 169Q (1)由牛顿第二定律，A 在电场中运动的加速度a ＝F m ＝QE 0mA 在电场中做匀速直线运动 d ＝12at 2解得运动时间t ＝2da ＝2dmQE 0(2)设A 、B 离开电场时的速度分别为v A 0、v B 0，由动能定理，有QE 0d ＝12m v A 02，qE 0d ＝12m 4v B 02①A 、B 相互作用过程中，动量和能量守恒．A 、B 相互作用力为斥力，A 受的力与其运动方向相同，B 受的力与其运动方向相反，相互作用力对A 做正功，对B 做负功．A 、B 靠近的过程中，B 的路程大于A 的路程，由于作用力大小相等，作用力对B 做功的绝对值大于对A 做功的绝对值，因此相互作用力做功之和为负，相互作用能增加．所以，当A 、B 最接近时相互作用能最大，此时两者速度相同，设为v ′，有(m ＋m 4)v ′＝m v A 0＋m 4v B 0②E pm ＝(12m v A 02＋12m 4v B 02)－12(m ＋m 4)v ′2③已知q ＝49Q ，由①、②、③式解得相互作用能的最大值E pm ＝145QE 0d(3)考虑A 、B 在x ＞d 区间的运动，由动量守恒、能量守恒，且在初态和末态均无相互作用，有m v A ＋m 4v B ＝m v A 0＋m 4v B 0④12m v A 2＋12m 4v B 2＝12m v A 02＋12m 4v B 02⑤由④、⑤解得v B ＝－35v B 0＋85v A 0因B 不改变运动方向，故 v B ＝－35v B 0＋85v A 0≥0⑥由①、⑥解得 q ≤169Q即B 所带电荷量的最大值q m ＝169Q13． 如图，一平行板电容器的两个极板竖直放置，在两极板间有一带电小球，小球用一绝缘轻线悬挂于O 点．现给电容器缓慢充电，使两极板所带电荷量分别为＋Q 和－Q ，此时悬线与竖直方向的夹角为π6.再给电容器缓慢充电，直到悬线和竖直方向的夹角增加到π3，且小球与两极板不接触．求第二次充电使电容器正极板增加的电荷量．13．【答案】2Q设电容器电容为C .第一次充电后两极板之间的电压为U ＝Q C ①两极板之间电场的场强为E ＝U d ②式中d 为两极板间的距离．按题意，当小球偏转角θ1＝π6时，小球处于平衡位置．设小球质量为m ，所带电荷量为q ，则有T cos θ1＝mg ③T sin θ1＝qE ④式中T 为此时悬线的张力．联立①②③④式得tan θ1＝qQ mgCd设第二次充电使正极板上增加的电荷量为ΔQ ，此时小球偏转角θ2＝π3，则tan θ2＝q (Q ＋ΔQ )mgCd ⑥联立⑤⑥式得tan θ1tan θ2＝Q Q ＋ΔQ ⑦代入数据解得ΔQ ＝2Q ⑧。
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15（2012福建卷）.如图，在点电荷Q 产生的电场中，将两个带正电的试探电荷1q 、2q分别置于A 、B 两点，虚线为等势线。
取无穷远处为零电势点，若将1q 、2q移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等，则下列说法正确的是A ．A 点电势大于B 点电势 B ．A 、B 两点的电场强度相等C ．1q 的电荷量小于2q的电荷量D ．1q在A 点的电势能小于2q在B 点的电势能答案：C1（2012江苏卷）．真空中，A 、B 两点与点电荷Q 的距离分别为r 和3r 则A 、B 两点的电场强度大小之比为A ．3：1B ．1：3C ．9：1D ．1：9【解析】根据库仑定律221rq kq F =，选C 。
【答案】C2（2012江苏卷）．一充电后的平行板电容器保持两板间的正对面积、间距和电荷量不变，在两板间插入一电介质，其电容C 和两极板间的电势差U 的变化情况是 A ．C 和U 均增大 B ．C 增大，U 减小 C ．C 减小，U 增大 D ．C 和U 均减小【解析】根据kd S C πε4=，电容C 增大，根据CQU =,U 减小，B 正确。
【答案】B11（2012上海卷）．A 、B 、C 三点在同一直线上，AB :BC ＝1:2，B 点位于A 、C 之间，在B 处固定一电荷量为Q 的点电荷。
当在A 处放一电荷量为＋q 的点电荷时，它所受到的电场力为F ；移去A 处电荷，在C 处放一电荷量为－2q 的点电荷，其所受电场力为（）（A ）－F /2 （B ）F /2（C ）－F（D ）F答案：B5（2012天津卷）.两个固定的等量异号点电荷所产生电场的等势面如图中虚线所示，一带负电的粒子以某一速度从图中A 点沿图示方向进入电场在纸面内飞行，最后离开电场，粒子只受静电力作用，则粒子在电场中A ．做直线运动，电势能先变小后变大B ．做直线运动，电势能先变大后变小C ．做曲线运动，电势能先变小后变大D ．做曲线运动，电势能先变大后变小 解析：两个固定的的等量异号点电荷产生电场的等势面与电场线垂直，且沿电场线电势减小，所以等量异号点电荷和它们间的直线电场线如图所示。
当带负电的粒子进入电场受到与其速度垂直的电场力而偏转做曲线运动。
电子在斜向左的电场力作用下向左偏转，电场力做正功粒子的动能增加，电势能减小。
答案C 。
19（2012浙江卷）.用金属做成一个不带电的圆环，放在干燥的绝缘桌面上。
小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后，将笔套与头发摩擦后，将笔套自上向下慢慢靠近圆环，当距离约为0.5cm 是圆环被吸引到笔套上，如图所示。
对上述现象的判断与分析，下列说法正确的是( ) A.摩擦使笔套带电B.笔套靠近圆环时，圆环上、下都感应出异号电荷C.圆环被吸引到笔套的过程中，圆环所受静电力的合力大于圆环的重力D.笔套碰到圆环后，笔套所带的电荷立刻被全部中和 答案：ABC18(2012全国新课标).如图，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连。
若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子A.所受重力与电场力平衡B.电势能逐渐增加C.动能逐渐增加D.做匀变速直线运动 [答案]BD[解析]要使粒子在电场中直线运动，必须使合力与运动方向在一直线上，由题意可受力分析可知，受重力竖直向下，电场力垂直极板向上，合力水平向左。
故A 错。
因电场力做负功，故电势能增加。
B 正确。
合力做负功，故动能减少。
C 错。
因合力为定值且与运动方向在一直线上，故D 正确。
20（2012上海卷）．如图，质量分别为m A 和m B 的两小球带有同种电荷，电荷量分别为q A 和q B ，用绝缘细线悬挂在天花板上。
平衡时，两小球恰处于同一水平位置，细线与竖直方向间夹角分别为θ1与θ2（θ1＞θ2）。
两小球突然失去各自所带电荷后开始摆动，最大速度分别为v A 和v B ，最大动能分别为E kA 和E kB 。
则（）（A ）m A 一定小于m B （B ）q A 一定大于q B （C ）v A 一定大于v B（D ）E kA 一定大于E kB答案：A 、C 、D18（2012安徽卷）.如图所示，在平面直角 中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，其中坐标原点O 处的电势为0 V ，点A 处的电势为6 V, 点B 处的电势为3 V, 则电场强度的大小为 ( )A.200V/mB.2003 V/mC.100 V/mD. 1003 V/m18A ；解析：OA 中点C 的电势为3V ，连BC 得等势线，作θ1 θ2 A BO x (cm)y (cm)A (6,0)B (0,3)●●Ox (cm)y (cm) A (6,0)B (0,3) ●●●CE θBC 的垂线得电场线如图，由dE U=得：200v/m E =，故A 对。
20（2012重庆卷）．空中P 、Q 两点处各固定一个点电荷，其中P 点处为正点电荷，P 、Q 两点附近电场的等势面分布如题20图所 示，a 、b 、c 、d 为电场中的四个点。
则 A ．P 、Q 两点处的电荷等量同种 B ．a 点和b 点的电场强度相同 C ．c 点的电热低于d 点的电势 D ．负电荷从a 到c ，电势能减少 答案：D1.（2012海南卷）关于静电场，下列说法正确的是A. 电势等于零的物体一定不带电B. 电场强度为零的点，电势一定为零C. 同一电场线上的各点，电势一定相等D. 负电荷沿电场线方向移动时，电势能一定增加解析：考察电场和电势概念，选D3.（2012海南卷）三个相同的金属小球1.2.3.分别置于绝缘支架上，各球之间的距离远大于小球的直径。
球1的带电量为q ，球2的带电量为nq ，球3不带电且离球1和球2很远，此时球1、2之间作用力的大小为F 。
现使球3先与球2接触，再与球1接触，然后将球3移至远处，此时1、2之间作用力的大小仍为F ，方向不变。
由此可知A..n=3B..n=4C..n=5D.. n=6解析：设1、2距离为R ，则：22nq F R =，3与2接触后，它们带的电的电量均为：2nq ，再3与1接触后，它们带的电的电量均为(2)4n q +，最后22(2)8n n q F R+=有上两式得：n=6 24(2012全国理综).（16分）（注意：在试题卷上作答无效．．．．．．．．．） 如图，一平行板电容器的两个极板竖直放置，在两极板间有一带电小球，小球用一绝缘清线悬挂于O 点。
先给电容器缓慢充电，使两级板所带电荷量分别为﹢Q 和﹣Q ，此时悬线与竖直方向的夹角为π/6。
再给电容器缓慢充电，直到悬线和竖直方向的夹角增加到π/3，且小球与两极板不接触。
求第二次充电使电容器正极板增加的电荷量。
【解析】根据力的平衡和力的合成(如下图)，6tan πmg Eq =，根据电场强度与电势差的关系及电容的定义得CdQE =，所以q mgCd Q 33=；第二次充电后，qmgCdQ 3'=，所以第二次充电使电容器正极板增加的电荷量Q qmgCdQ Q Q 2332'==-=∆.20（2012广东卷）.图5是某种静电矿料分选器的原理示意图，带电矿粉经漏斗落入水平匀强电场后，分落在收集板中央的两侧，对矿粉分离的过程，下列表述正确的有A.带正电的矿粉落在右侧B.电场力对矿粉做正功C.带负电的矿粉电势能变大D.带正电的矿粉电势能变小 答案：BD20（2012北京高考卷）．“约瑟夫森结”由超导体和绝缘体制成．若在结两端加恒定电压U ，则它会辐射频率为ν的电磁波，且ν与U 成正比，即ν=kU ．已知比例系数k 仅与元电荷的2倍和普朗克常数h 有关，你可能不了解此现象的机理，但仍可运用物理学中常用的方法，在下列选项中，推理比例系数的值可能为 A ．2h e B ．2e h C ．2he D ．12he答案：B24（2012北京高考卷）．（20分）匀强电场的方向沿x 轴正方向，电场强度E 随x 的分布如图所示，图中E 0和d 均为已知量．将带正电的质点A 在O 点由静止释放．A 离开电场足够远后，再将另一带正电的质点B 放在O 点也由静止释放．当B 在电场中运动时，A 、B 间的相互作用力及相互作用能均为零；B 离开电场后，A 、B 间的相互作用视为静电作用．已知A 的电荷量为Q ，A 和B 的质量分别为m 和4m ．不计重力．（1）求A 在电场中的运动时间t ；（2）若B 的电荷量为q =49Q ，求两质点相互作用能的最大值E pm ；（3）为使B 离开电场后不改变运动方向，求B 所带电荷量的最大值q m ．24．（20分）（1）由牛顿第二定律，A 在电场中运动的加速度a =F m =QE mO xE 0E dA 在电场中做匀变速直线运动 d =12at 2解得运动时间 t =2d a =02dm QE （2）设A 、B 离开电场时的速度分别为υA 0、υB 0，由动能定理，有QE 0d =12m 20A υ，QE 0d =124m 20B υ ① A 、B 相互作用过程中，动量和能量守恒．A 、B 相互作用力为斥力，A 受的力与其运动方向相同，B 受的力与其运动方向相反，相互作用力对A 做正功，对B 做负功．A 、B 靠近的过程中，B 的路程大于A 的路程，由于相互作用力大小相等，相互作用力对B 做功的绝对值大于对A 做功的绝对值，因此相互作用力做功之和为负，相互作用能增加．所以，当A 、B 最接近时相互作用能最大，此时两者速度相同，设为υ′，有 (m +4m )υ′= m υA 0+4m υB 0 ②E p m =(12m 20A υ+124m 20B υ)-12(m +4m )υ′2 ③ 已知=49Q ，由①、②、③式解得相互作用能的最大值 E p m =145QE 0d（3）考虑A 、B 在x >d 区间的运动，由动量守恒、能量守恒，且在初态和末态均无相互作用，有m υA +4m υB = m υA 0+4m υB 0 ④12m 2A υ+124m 2B υ=12m 20A υ+124m 20B υ ⑤ 由④、⑤解得 υB =-35υB 0+85υA 0因B 不改变运动方向，故 υB =-35υB 0+85υA 0 ≥ 0 ⑥由①、⑥解得 q ≤169Q即B 所带电荷量的最大值q m =169Q19（2012山东卷）.图中虚线为一组间距相等的同心圆，圆心处固定一带正电的点电荷。
一带电粒子以一定初速度射入电场，实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，a 、b 、c 三点是实线与虚线的交点。
则该粒子 A ．带负电 B ．在c 点受力最大C ．在b 点的电势能大于在c 点的电势能D ．由a 点到b 点的动能变化大于有b 点到c 点的动能变化 答案：CD24（2012四川卷）．（19分）如图所示，ABCD 为固定在竖直平面内的轨道，AB 段光滑水平，BC 段为光滑圆弧，对应的圆心角θ= 370，半径r =2.5m ，CD 段平直倾斜且粗糙，各段轨道均平滑连接，倾斜轨道所在区域有场强大小为E =2×l05N/C 、方向垂直于斜轨向下的匀强电场。