高考物理电磁学知识点之静电场难题汇编附答案

高考物理电磁学知识点之静电场难题汇编附答案一、选择题1．如图所示的实验装置中，平行板电容器的极板A 与一灵敏静电计相连，极板B 接地．若极板B 稍向上移动一点，由观察到的静电计指针变化作出平行板电容器电容变小的结论的依据是（ ）A ．两极板间的电压不变，极板上的电荷量变大B ．两极板间的电压不变，极板上的电荷量变小C ．极板上的电荷量几乎不变，两极板间电压变小D ．极板上的电荷量几乎不变，两极板间电压变大2．静电场方向平行于x 轴，将一电荷量为q -的带电粒子在x d =处由静止释放，粒子只在电场力作用下沿x 轴运动，其电势能E P 随x 的变化关系如图所示．若规定x 轴正方向为电场强度E 、加速度a 的正方向，四幅示意图分别表示电势ϕ 随x 的分布、场强E 随x 的分布、粒子的加速度a 随x 的变化关系和粒子的动能E k 随x 的变化关系，其中正确的是A ．B ．C ．D ．3．某静电场的一簇等差等势线如图中虚线所示，从A 点射入一带电粒子，粒子仅在电场力作用下运动的轨迹如实线ABC 所示。

已知A 、B 、C 三点中，A 点的电势最低，C 点的电势最高，则下列判断正确的是( )A ．粒子可能带负电B ．粒子在A 点的加速度小于在C 点的加速度C ．粒子在A 点的动能小于在C 点的动能D ．粒子在A 点的电势能小于在C 点的电势能4．如图所示，A 、B 、C 、D 为半球形圆面上的四点，处于同一水平面，AB 与CD 交于球心且相互垂直，E 点为半球的最低点，A 点放置一个电量为+Q 的点电荷，B 点放置一个电量为－Q 的点电荷，则下列说法正确的是（ ）A ．C 、E 两点电场强度不相同B ．C 点电势比E 点电势高C ．沿CE 连线移动一电量为+q 的点电荷，电场力始终不做功D ．将一电量为+q 的点电荷沿圆弧面从C 点经E 点移动到D 点过程中，电场力先做负功，后做正功5．图中展示的是下列哪种情况的电场线（ ）A ．单个正点电荷B ．单个负点电荷C ．等量异种点电荷D ．等量同种点电荷6．如图所示的电场中，虚线a 、b 、c 为三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即ab BC U U ，一带负电的质点仅在电场力的作用下通过该区域时的运动轨迹如实线所示，P 、Q 是这条轨迹上的两点，由此可知A ．a 、b 、c 三个等势面中，a 的电势最高B ．带电质点在P 点的动能比在Q 点大C．带电质点在P点的电势能比在Q点小D．带电质点在P点时的加速度比在Q点小7．如图所示，在空间坐标系Oxyz中有A、B、M、N点，且AO=BO=MO=NO；在A、B两点分别固定等量同种点电荷+Q1与+Q2，若规定无穷远处电势为零，则下列说法正确的是（）A．O点的电势为零B．M点与N点的电场强度相同C．M点与N点的电势相同D．试探电荷+q从N点移到无穷远处，其电势能增加8．如图所示，将一带电小球A通过绝缘细线悬挂于O点，细线不能伸长。

现要使细线偏离竖直线30°角，可在O点正下方的B点放置带电量为q1的点电荷，且BA连线垂直于OA；也可在O点正下方C点放置带电量为q2的点电荷，且CA处于同一水平线上。

则为（）A． B． C． D．9．空间存在平行于纸面方向的匀强电场，纸面内ABC三点形成一个边长为1cm的等边三角形。

将电子由A移动到B点，电场力做功2eV，再将电子由B移动到C点，克服电场力做功1eV。

匀强电场的电场强度大小为A．100V/m B．20033V/m C．200V/m D．3V/m10．质量为m的带电微粒以竖直向下的初速度v进入某电场，由于电场力和重力的作用，微粒沿竖直方向下落高度h后，速度变为零。

重力加速度大小为g。

该过程中微粒的电势能的增量为（ ）A ．2012mvB ．mghC ．2012mv mgh +D ．2012mv mgh - 11．a 、b 、c 、d 分别是一个菱形的四个顶点，∠abc=120°．现将三个等量的正点电荷＋Q 固定在a 、b 、c 三个顶点上，将一个电量为＋q 的点电荷依次放在菱形中心点O 点和另一个顶点d 点处，两点相比：（ ）A ．+q 在d 点所受的电场力较大B ．+q 在d 点所具有的电势能较大C ．d 点的电势低于O 点的电势D ．d 点的电场强度大于O 点的电场强度12．如图所示，用劲度系数为15N/m 的轻弹簧悬挂一个绝缘带有电荷量为72.010C -⨯的小球A ，此时弹簧的长度为10cm 。

在A 的正下方放一个带电球B 时，弹簧伸长量增加4cm ，此时两球相距12cm 。

已知静电力常量为922910N m /C k =⨯⋅，A 、B 可视为点电荷，则（ ）A ．A 球受到的库仑力是2.1NB ．A 球受到的库仑力是1.5NC ．B 球带负电，电荷量是51.210C -⨯D ．B 球带负电，电荷量是64.810C -⨯ 13．下列选项中的各14圆环大小相同，所带电荷量已在图中标出，且电荷均匀分布，各14圆环间彼此绝缘．坐标原点O 处电场强度最大的是A．B．C．D．14．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级板都接地．在两极板间有一固定在P点的点电荷，以E表示两极板间的电场强度，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15．某电场的电场线的分布如图所示一个带电粒子由M点沿图中虚线所示的途径运动通过N点。

下列判断正确的是（）A．粒子带负电B．电场力对粒子做正功C．粒子在N点的加速度小D．N点的电势比M点的电势高16．如图，电荷量为q1和q2的两个点电荷分别位于P点和Q点，已知在P、Q连线至某点R处的电场强度为零，且PR=2RQ，则A ．q 1=2q 2B ．q 1=4q 2C ．q 1=-2q 2D ．q 1=-4q 217．如图所示，三条虚线表示某电场的三个等势面，其中φ1=10V ，φ2=20V ，φ3=30V 一个带电粒子只受电场力作用，按图中实线轨迹从A 点运动到B 点，由此可知（ ）A ．粒子带正电B ．粒子的速度变大C ．粒子的加速度变大D ．粒子的电势能变大18．如图所示，四个点电荷所带电荷量的绝对值均为Q ，分别固定在正方形的四个顶点上，正方形边长为a ，则正方形两条对角线交点处的电场强度( )A 42kQ ，方向竖直向上B 22kQ ，方向竖直向上C ．大小为22kQ a ，方向竖直向下D ．大小为22kQ a ，方向竖直向下 19．关于电场强度和电势，下列说法正确的是( )A ．由公式E =F /q 可知E 与F 成正比，与q 成反比B ．由公式U=Ed 可知，在匀强电场中，E 为恒值，任意两点间的电势差与这两点间的距离成正比C ．电场强度为零处，电势不一定为零D ．无论是正电荷还是负电荷，当它在电场中移动时，若电场力做功，它一定是从电势高处移到电势低处，并且它的电势能一定减少20．如图所示，在平行于ABC 平面的匀强电场中，有一一个边长为6 cm 的等边三角形，A 、B 、C 三点电势分别为8V ，-4V 和2V ，D 为靠近A 点的AB 线段的三等分点。

下列说法正确的是A．电场强度为400 V/mB．电场线方向与AB平行，方向指向AC．电子在A点的电势能小于在B点的电势能D．若将一电子从C点移至D点，电场力做功为-2eV21．电源、开关、平行板电容器连成如图电路。

闭合开关S，电源对电容器充电后，电容器带电量为Q，板间电压力为U，板间电场强度大小为E，则下列说法正确的是A．若将A板下移少许，Q增大；U减小；E不变B．若将A板下移少许，Q不变；U减小；E减小C．若断开开关，若将A板下移少许，Q增大；U不变；E增大D．若断开开关，若将A板下移少许，Q不变；U减小；E不变22．利用图示装置“探究决定电容大小的因素”。

实验中静电计的指针已有一个偏角，则在此情境下（）A．仅增大两板间的距离，指针偏角将增大B．仅增大两板间的距离，指针偏角将减小C．仅减小两板间的正对面积，指针偏角将减小D．仅将一块有机玻璃插到两板间，指针偏角将不变23．如图是某电场中的一条电场线，a、b是这条线上的两点，一负电荷只受电场力作用，沿电场线从a运动到b．则在这个过程中，电荷的速度－时间图线如图所示，请比较a、b 两点电势的高低和场强的大小（）A ．φa >φb ，E a <E bB ．φａ<φｂ，E a =E bC ．φａ<φｂ，E a >E bD ．φa >φb ，E a =E b24．如图所示，在水平向右的匀强电场中，一质量为m 、带电荷为q 的小球，经过P 点时速度大小为0v ，方向水平向右;经过Q 点时速度大小也为0v ，方向竖直向下，Q 点与P 点的水平距离与竖直距离相等，重力加速度大小为g , 下列说法正确的是A ．小球从P 点到Q 点的运动过程中速度可能先增大后减小B ．小球从P 点到Q 点运动过程中机械能保持不变C ．小球运动的加速度大小为gD ．匀強电场的电场强度大小为mg q25．空间存在着平行于x 轴方向的静电场，P 、M 、O 、N 、Q 为x 轴上的点，P 、Q 之间各点的电势φ随位置坐标x 的变化如图所示。

一个带电粒子仅在电场力作用下从M 点由静止开始沿x 轴正方向运动，下列说法正确的是A ．粒子一定带负电B ．P 点的电势低于M 点的电势C ．M 点的电场强度小于N 点的电场强度D ．粒子从M 点向N 点运动的过程中，电势能一直减小【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除一、选择题解析：D【解析】【分析】【详解】由图分析可知电容器极板上的电荷量几乎不变，将极板B 稍向上移动一点，极板正对面积减小，根据公式4S C kd επ=，电容减小，由公式Q C U=可判断出电容器极板间电压变大，静电计张角增大，故D 正确，ABC 错误．【点睛】本题要抓住电荷量不变的条件，根据电容的定义式Q C U=分析电容如何变化． 2．D 解析：D【解析】【分析】根据电势能和电势的关系确定φ-x 图象，而在φ-x 图象的斜率表示电场强度，判断出场强的大小，由牛顿第二定律F=qE=ma 判断出加速度的变化，由v=v 0+at 判断出速度的变化，根据动能定理判断出动能的变化．【详解】A 、根据E P =φq 可知，由于粒子带负电，则可知，电势的变化应与图中方向相反，故φ-x 图象应为与E P -x 形状对称的图象；故A 错误；B 、φ-x 图象的斜率表示电场强度，沿电场方向电势降低，则知在x=0的左侧，存在向左的匀强电场，x=0右侧存在向右的匀强电场，故B 错误；C 、根据牛顿第二定律知 qE=ma ，粒子在匀强电场中运动时加速度不变，由于粒子带负电，粒子的加速度在x=0左侧加速度为正值，大小不变，在x=0右侧加速度为负值，且大小不变，故C 错误；D 、在x=0左侧粒子根据动能定理qEx=E k2，在x=0的右侧，根据动能定理可得-qEx=E k ′-E k ，故给出的图象正确，故D 正确．故选D ．【点睛】本题主要考查了φ-x 图象，从图象中判断出斜率即为电场强度，然后利用牛顿第二定律判断出加速度，速度时间公式判断速度．解析：D【解析】【分析】【详解】A ．曲线运动物体力指向曲线的凹侧，且其受到的电场力方向要与等势面垂直，故粒子在A 点受到的电场力斜向左下，又A C ϕϕ<，故粒子受到的电场力方向与场强方向一致，即粒子应该带正电，A 错误；B ．等差等势面越密的地方场强越大，故A 点场强大于C 点，电荷在A 点的加速度大于C 点，故B 错误；CD ．由于粒子带正电，由p E q ϕ=可知，正电荷在电势越低的地方电势能越小，故粒子在A 点的电势能小于在C 点的电势能，D 正确；粒子动能和势能总和不变，而粒子在A 点的电势能小于C 点电势能，故粒子在A 点的动能大于C 点动能，故C 错误；故选D 。