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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,专题八 静电场,高考物理,(课标,专用),1/155,考点一电场力性质,1.(课标,15,6分)如图,P,是固定点电荷,虚线是以,P,为圆心两个圆。带电粒子,Q,在,P,电,场中运动,运动轨迹与两圆在同一平面内,a,、,b,、,c,为轨迹上三个点。若,Q,仅受,P,电场力作用,其在,a,、,b,、,c,点加速度大小分别为,a,a,、,a,b,、,a,c,速度大小分别为,v,a,、,v,b,、,v,c,。则,(),A.,a,a,a,b,a,c,v,a,v,c,v,b,B.,a,a,a,b,a,c,v,b,v,c,v,a,C.,a,b,a,c,a,a,v,b,v,c,v,a,D.,a,b,a,c,a,a,v,a,v,c,v,b,五年高考,A组 统一命题课标卷题组,2/155,答案D带电粒子在电场中仅受电场力作用,由牛顿第二定律知加速度,a,=,=,E,=,k,因,为,r,b,r,c,a,c,a,a,;,由动能定理有,W,ab,=,q,Q,U,ab,=,m,-,m,W,bc,=,q,Q,U,bc,=,m,-,m,因为,W,ab,v,b,因为,W,bc,0,所以,v,c,v,b,因为|,U,ab,|,U,bc,|,所以,v,a,v,c,故有,v,a,v,c,v,b,D项正确。,3/155,考查点电场力性质,解题关键了解点电荷周围场强分布。,利用轨迹偏转情况判定受力方向。,利用点电荷周围等势面特点,判定电场力做功。,易错警示经过轨迹偏转情况判定受力方向与速度改变情况是难点及易错点。,4/155,2.(课标,18,6分,0.586)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,正三角形三个顶点上:,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,则匀强电场场强大小为,(),A.,B.,C.,D.,5/155,答案B以小球,c,为研究对象,其受力如图甲所表示,其中,F,库,=,由平衡条件得:2,F,库,cos 30,=,Eq,c,甲乙,即:,=,Eq,c,E,=,此时,a,受力如图乙所表示,+,=,得,q,c,=2,q,即当,q,c,=2,q,时,a,可处于平衡状态,同理,b,亦恰好平衡,故选项B正确。,6/155,考查点电场力性质、场强叠加、受力分析,审题关键清楚三个小球所受协力为零。,方法技巧应该选,c,为研究对象,因为,a,、,b,两球对,c,球电场力相互对称,计算量少,节约时间。,7/155,3.(课标,15,6分,0.480)如图,二分之一径为,R,圆盘上均匀分布着电荷量为,Q,电荷,在垂直于,圆盘且过圆心,c,轴线上有,a,、,b,、,d,三个点,a,和,b,、,b,和,c,、,c,和,d,间距离均为,R,在,a,点处有一电荷,量为,q,(,q,0)固定点电荷。已知,b,点处场强为零,则,d,点处场强大小为(,k,为静电力常量),(,),A.,k,B.,k,C.,k,D.,k,8/155,答案B由,b,点处场强为零知,圆盘在,b,点处产生场强,E,1,与,q,在,b,点处产生场强,E,2,大小相等,即:,E,1,=,E,2,=,k,由对称性,圆盘在,d,点产生场强,E,3,=,k,q,在,d,点产生场强,E,4,=,k,方向与,E,3,相,同,故,d,点合场强,E,d,=,E,3,+,E,4,=,k,B正确,A、C、D错误。,考查点电场力性质、场强叠加,解题关键利用圆盘在,d,点产生场强与在,b,点产生场强大小相等、方向相反解题。,方法技巧能依据圆盘形状特点推理得出周围场强对称情况。,9/155,4.(课标,20,6分)(多项选择)在一静止点电荷电场中,任一点电势,与该点到点电荷距离,r,关系如图所表示。电场中四个点,a,、,b,、,c,和,d,电场强度大小分别为,E,a,、,E,b,、,E,c,和,E,d,。点,a,到点,电荷距离,r,a,与点,a,电势,a,已在图中用坐标(,r,a,a,)标出,其余类推。现将一带正电试探电荷由,a,点依次经,b,、,c,点移动到,d,点,在相邻两点间移动过程中,电场力所做功分别为,W,ab,、,W,bc,和,W,cd,。以下选项正确是,(),A.,E,a,E,b,=41B.,E,c,E,d,=21,C.,W,ab,W,bc,=31D.,W,bc,W,cd,=13,10/155,答案AC本题考查场强与电势。由图可知:,r,a,=1 m、,a,=6 V;,r,b,=2 m、,b,=3 V;,r,c,=3 m、,c,=2 V;,r,d,=6 m、,d,=1 V。由点电荷场强公式,E,=,得,E,a,E,b,E,c,E,d,=,=3694,1,A正确、B错误。由,W,AB,=,qU,AB,=,q,(,A,-,B,)得,W,ab,W,bc,W,cd,=(,a,-,b,)(,b,-,c,)(,c,-,d,)=311,故C,正确、D错误。,方法技巧电场力做功计算方法,定量计算电场力做功时,第一个方法是利用,W,=,qU,;第二种方法是利用功效关系即电场力所做,功等于电势能改变量;第三种方法是利用动能定理;第四种方法是由功定义得,W,=,qEl,cos,。其中最终一个方法仅适合用于匀强电场中。,11/155,考点二电场能性质,5.(课标,21,6分)(多项选择)一匀强电场方向平行于,xOy,平面,平面内,a,、,b,、,c,三点位置如图,所表示,三点电势分别为10 V、17 V、26 V。以下说法正确是,(),A.电场强度大小为2.5 V/cm,B.坐标原点处电势为1 V,C.电子在,a,点电势能比在,b,点低7 eV,D.电子从,b,点运动到,c,点,电场力做功为9 eV,12/155,答案ABD本题考查匀强电场、电场强度、电势、电势差。,设,a,、,c,连线上,d,点电势为17 V,如图所表示,则,=,得,l,dc,=4.5 cm,tan,=,=,=37,。过,c,作,bd,垂线交,bd,于,e,点,则,l,ce,=,l,dc,cos,=4.5,cm=3.6 cm。,ce,方向就是匀强电场方向,场强大小为,E,El,ce,=,U,cb,E,=2.5 V/cm,A项正确。,U,oe,=,El,ob,sin 53,=16 V,故,O,点电势,0,=17 V-16 V=1 V,B项正确。电子,在,a,点电势能比在,b,点高7 eV,C项错误。电子从,b,点到,c,点电场力做功,W,=9 eV,D项正确。,13/155,方法技巧充分利用直角三角形中37,和53,关系,Oa,为6 cm,Ob,=8 cm,这么连接,O,、,c,cOb,=37,Ocb,=53,。,在,a,、,c,连线上找,d,=17 V,bd,为等势线。由对应关系得,l,cd,=4.5 cm,cbe,=37,。,Oec,恰好为电场,线。,充分利用电场中角度,以37,和53,关系解题。,14/155,6.(课标,20,6分)(多项选择)如图,一带负电荷油滴在匀强电场中运动,其轨迹在竖直面(纸面),内,且相对于过轨迹最低点,P,竖直线对称。忽略空气阻力。由此可知,(),A.,Q,点电势比,P,点高,B.油滴在,Q,点动能比它在,P,点大,C.油滴在,Q,点电势能比它在,P,点大,D.油滴在,Q,点加速度大小比它在,P,点小,15/155,答案AB由油滴轨迹在竖直面内相对于过,P,点竖直线对称可知油滴在水平方向所受协力,为0,竖直方向上油滴受重力和电场力,结合曲线轨迹特点可知电场力竖直向上且电场力大于,重力,油滴受力及电场线方向如图所表示,由沿电场线方向电势逐步降低,得,Q,点电势比,P,点高,A选项正确;油滴从,Q,点到,P,点协力做负功,依据动能定理得油滴在,Q,点动能大于它在,P,点动,能,这一过程中电场力做负功,则油滴在,Q,点电势能小于它在,P,点电势能,故B项正确,C项错;,因为重力和电场力为恒力,所以油滴在,Q,、,P,两点加速度相同,故D项错误。,考查点电场能性质,思绪点拨由轨迹在竖直面内相对于过,P,点竖直线对称,类比斜上抛运动轨迹可知油滴,所受协力方向竖直向上,电场力大于重力。,带负电荷油滴所受电场力竖直向上,电场方向竖直向下,沿电场方向电势降低。,16/155,7.(课标,15,6分)关于静电场等势面,以下说法正确是,(),A.两个电势不一样等势面可能相交,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.将一负试探电荷从电势较高等势面移至电势较低等势面,电场力做正功,答案B假设两个电势不一样等势面相交,则交点处电势就是两个不一样值,这是不可能,A错误;同一等势面上各点电势相等,而场强不一定相等,C错误;负电荷从高电势处移到低电势,处,电势能增加,电场力做负功,D错误。,考查点电场能性质,解题关键了解等势面上各点电势相等。,了解等势面与电场线垂直。,了解等差等势面越密处,电场强度越大。,17/155,8.(课标,15,6分,0.699)如图,直线,a,、,b,和,c,、,d,是处于匀强电场中两组平行线,M,、,N,、,P,、,Q,是它们交点,四点处电势分别为,M,、,N,、,P,、,Q,。一电子由,M,点分别运动到,N,点和,P,点,过程中,电场力所做负功相等。则,(),A.直线,a,位于某一等势面内,M,Q,B.直线,c,位于某一等势面内,M,N,C.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,18/155,答案B由电子从,M,点分别运动到,N,点和,P,点过程中,电场力所做负功相等可知,M,N,=,P,故过,N,、,P,点直线,d,位于某一等势面内,则与直线,d,平行直线,c,也位于某一等势面内,选项A,错、B正确;,M,=,Q,则电子由,M,点运动到,Q,点,电场力不做功,选项C错误;因为,P,M,=,Q,电子由,P,点,运动到,Q,点,电势能减小,电场力做正功,选项D错误。,考查点电场能性质,解题关键匀强电场中,只要判定两点电势相等,两点连线即为等势线,与其平行线也为等,势线。,电荷在等势面上运动,电场力不做功。,19/155,9.(课标,19,6分,0.590)(多项选择)关于静电场电场强度和电势,以下说法正确是,(),A.电场强度方向处处与等电势面垂直,B.电场强度为零地方,电势也为零,C.伴随电场强度大小逐步减小,电势也逐步降低,D.任一点电场强度总是指向该点电势降落最快方向,答案AD电场中场强为零位置是绝正确,而电势为零位置是人为选取;再者场强大,小表征着电势随空间改变率,而与电势大小无关,故B错误。由沿电场线方向电势降低,可知,电势升降取决于场强方向而与场强大小无关,故C错误。,考查点电场能性质,解题关键电场中场强为零位置是绝正确,而电势为零位置是人为选取。,沿电场线方向电势降落最快。,20/155,10.(课标,21,6分,0.503)(多项选择)如图,在正点电荷,Q,电场中有,M,、,N,、,P,、,F,四点,M,、,N,、,P,为直角三角形三个顶点,F,为,MN,中点,M,=30,。,M,、,N,、,P,、,F,四点处电势分别用,M,、,N,、,P,、,F,表示。已知,M,=,N,P,=,F,点电荷,Q,在,M,、,N,、,P,三点所在平面内,则,(),A.点电荷,Q,一定在,MP,连线上,B.连接,PF,线段一定在同一等势面上,C.将正试探电荷从,P,点搬运到,N,点,电场力做负功,D.,P,大于,M,21/155,答案AD由,M,=,N,可知点电荷,Q,一定在,MN,连线中垂线上,过,F,作,MN,垂线交,MP,于,O,点,设,MF,=,FN,=,l,则由几何关系,MO,=,=,l,FO,=,l,tan 30,=,l,OP,=,MP,-,MO,=,MN,cos 30,-,l,=,l,即,FO,=,OP,=,l,ON,=,OM,=,l,故点电荷一定在,MP,连线上,O,点,选项A正确(另解:依据,题意,M,=,N,P,=,F,可知点电荷,Q,一定在,MN,中垂线与,PF,连线中垂线交点处,作,PF,连线中,垂线交,MP,于点,O,连接,O,、,F,两点,由几何知识知,OF,为,MN,中垂线,故点电荷,Q,一定在,MP,连线,上,O,点,A正确);点电荷形成电场等势面是以点电荷为球心同心球面,线段不可能在球面,上,故B选项错误;由图可知,OF,M,=,N,将正试探电荷从高电势搬运到低电势,电场,力做正功,选项C错、D对。,22/155,考查点电场能性质,解题关键在一个平面内,点电荷周围等势面是一个个同心圆。任意电势相等两点连线都,是同心圆弦。任意两条弦垂直平分线交点就是圆心,即点电荷所在位置。,23/155,11.(课标,24,12分,0.298)如图,一质量为,m,、电荷量为,q,(,q,0)粒子在匀强电场中运动,A,、,B,为其运动轨迹上两点。已知该粒子在,A,点速度大小为,v,0,方向与电场方向夹角为60,;它,运动到,B,点时速度方向与电场方向夹角为30,。不计重力。求,A,、,B,两点间电势差。,答案,24/155,解析设带电粒子在,B,点速度大小为,v,B,。粒子在垂直于电场方向上速度分量不变,即,v,B,sin 30,=,v,0,sin 60,由此得,v,B,=,v,0,设,A,、,B,两点间电势差为,U,AB,由动能定理有,qU,AB,=,m,(,-,),联立式得,U,AB,=,考查点电场能性质,方法技巧将速度分解,垂直电场方向速度分量不变。,在解答带电粒子在电场中运动问题时会经惯用动能定理。,25/155,12.(课标,25,20分,0.162)如图,O,、,A,、,B,为同一竖直平面内三个点,OB,沿竖直方向,BOA,=60,OB,=,OA,。将一质量为,m,小球以一定初动能自,O,点水平向右抛出,小球在运动过,程中恰好经过,A,点。使此小球带电,电荷量为,q,(,q,0),同时加一匀强电场,场强方向与,OAB,所在,平面平行。现从,O,点以一样初动能沿某一方向抛出此带电小球,该小球经过了,A,点,抵达,A,点时,动能是初动能3倍;若该小球从,O,点以一样初动能沿另一方向抛出,恰好经过,B,点,且抵达,B,点时动能为初动能6倍,重力加速度大小为,g,。求,(1)无电场时,小球抵达,A,点时动能与初动能比值;,(2)电场强度大小和方向。,答案(1),(2)看法析,26/155,解析(1)设小球初速度为,v,0,初动能为,E,k0,从,O,点运动到,A,点时间为,t,令,OA,=,d,则,OB,=,d,依据,平抛运动规律有,d,sin 60,=,v,0,t,d,cos 60,=,gt,2,又有,E,k0,=,m,由式得,E,k0,=,mgd,设小球抵达,A,点时动能为,E,k,A,则,E,k,A,=,E,k0,+,mgd,由式得,=,(2)加电场后,小球从,O,点到,A,点和,B,点,高度分别降低了,和,设电势能分别减小,E,p,A,和,E,p,B,由,能量守恒及式得,E,p,A,=3,E,k0,-,E,k0,-,mgd,=,E,k0,27/155,E,p,B,=6,E,k0,-,E,k0,-,mgd,=,E,k0,在匀强电场中,沿任一直线,电势降落是均匀。设直线,OB,上,M,点与,A,点等电势,M,与,O,点,距离为,x,如图,则有,=,28/155,解得,x,=,d,。,MA,为等势线,电场必与其垂线,OC,方向平行。设电场方向与竖直向下方向夹角,为,由几何关系可得,=30,即电场方向与竖直向下方向夹角为30,。,设场强大小为,E,有,qEd,cos 30,=,E,p,A,由,式得,E,=,考查点带电粒子在电场中运动、平抛运动,易错警示利用在匀强电场中沿任一直线电势降落是均匀,得,=,求得与,A,等电势,M,位置。,29/155,考点三电容器、带电粒子在电场中运动,13.(课标,14,6分,0.586)如图,两平行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,点轴(垂直于纸面)逆时针旋转45,再,由,a,点从静止释放一一样微粒,该微粒将,(),A.保持静止状态,B.向左上方做匀加速运动,C.向正下方做匀加速运动,D.向左下方做匀加速运动,30/155,答案D最初带电微粒处于静止状态,受力如图(1),Eq,=,mg,;当两板绕过,a,点轴逆时针转过45,时,带电微粒受力如图(2),其协力指向左下方,故微粒从静止开始向左下方做匀加速运动,选项,D正确。,考查点电容器、电场力性质,解题关键两种状态下受力分析。,清楚电容器两板间电场力方向。,31/155,14.(课标,16,6分,0.430)一水平放置平行板电容器两极板间距为,d,极板分别与电池两,极相连,上极板中心有一小孔(小孔对电场影响可忽略不计)。小孔正上方,处,P,点有一带电,粒子,该粒子从静止开始下落,经过小孔进入电容器,并在下极板处(未与极板接触)返回。若将下,极板向上平移,则从,P,点开始下落相同粒子将,(),A.打到下极板上B.在下极板处返回,C.在距上极板,处返回D.在距上极板,d,处返回,32/155,答案D设板间电压为,U,场强为,E,则,E,=,由动能定理得,mg,d,-,qEd,=0,将下极板向上平移,后,U,不变,d,=,d,则,E,=,=,E,设粒子在距上极板,x,处返回,则,mg,(,+,x,)-,qE,x,=0,联立解得:,x,=,d,故D正确,A、B、C错误。,考查点电容器、动能定理,解题关键当电容器保持与电源两极相连,两极板间电压不变。,电容器两极板之间电场为匀强电场,E,=,。,延伸扩展当电容器与电源断开,电容器带电荷量不会发生改变。当板间距离改变时,两极板间,场强不变。,33/155,15.(课标,25,20分)如图,两水平面(虚线)之间距离为,H,其间区域存在方向水平向右,匀强电场。自该区域上方,A,点将质量均为,m,、电荷量分别为,q,和-,q,(,q,0)带电小球,M,、,N,先后,以相同初速度沿平行于电场方向射出。小球在重力作用下进入电场区域,并从该区域下,边界离开。已知,N,离开电场时速度方向竖直向下;,M,在电场中做直线运动,刚离开电场时动,能为,N,刚离开电场时动能1.5倍。不计空气阻力,重力加速度大小为,g,。求,(1),M,与,N,在电场中沿水平方向位移之比;,(2),A,点距电场上边界高度;,(3)该电场电场强度大小。,答案(1)31(2),H,(3),34/155,解析本题考查匀变速直线运动、运动分解、电场、动能定理。,(1)设小球,M,、,N,在,A,点水平射出时初速度大小为,v,0,则它们进入电场时水平速度依然为,v,0,。,M,、,N,在电场中运动时间,t,相等,电场力作用下产生加速度沿水平方向,大小均为,a,在电场中,沿水平方向位移分别为,s,1,和,s,2,。由题给条件和运动学公式得,v,0,-,at,=0,s,1,=,v,0,t,+,at,2,s,2,=,v,0,t,-,at,2,联立式得,=31,(2)设,A,点距电场上边界高度为,h,小球下落,h,时在竖直方向分速度为,v,y,由运动学公式,=2,gh,H,=,v,y,t,+,gt,2,M,进入电场后做直线运动,由几何关系知,=,35/155,联立式可得,h,=,H,(3)设电场强度大小为,E,小球,M,进入电场后做直线运动,则,=,设,M,、,N,离开电场时动能分别为,E,k1,、,E,k2,由动能定理得,E,k1,=,m,(,+,)+,mgH,+,qEs,1,E,k2,=,m,(,+,)+,mgH,-,qEs,2,由已知条件,E,k1,=1.5,E,k2,联立,式得,E,=,解题关键,N,离开电场时速度方向竖直向下,N,在水平方向速度恰好减速到0;方向,水平向右匀强电场,M,、,N,在竖直方向只受重力,二者在电场中运动时间相等;刚离开,电场时,M,动能为,N,1.5倍建立等式确定电场力和重力关系。,36/155,16.(课标,25,20分)真空中存在电场强度大小为,E,1,匀强电场,一带电油滴在该电场中竖直,向上做匀速直线运动,速度大小为,v,0,。在油滴处于位置,A,时,将电场强度大小突然增大到某值,但保持其方向不变。连续一段时间,t,1,后,又突然将电场反向,但保持其大小不变;再连续一样一段,时间后,油滴运动到,B,点。重力加速度大小为,g,。,(1)求油滴运动到,B,点时速度。,(2)求增大后电场强度大小;为确保以后电场强度比原来大,试给出对应,t,1,和,v,0,应满足,条件。已知不存在电场时,油滴以初速度,v,0,做竖直上抛运动最大高度恰好等于,B,、,A,两点间,距离两倍。,答案看法析,37/155,解析本题考查电场、牛顿运动定律、匀变速直线运动。,(1)设油滴质量和电荷量分别为,m,和,q,油滴速度方向向上为正。油滴在电场强度大小为,E,1,匀强,电场中做匀速直线运动,故电场力方向向上。在,t,=0时,电场强度突然从,E,1,增加至,E,2,时,油滴做竖,直向上匀加速运动,加速度方向向上,大小,a,1,满足,qE,2,-,mg,=,ma,1,油滴在时刻,t,1,速度为,v,1,=,v,0,+,a,1,t,1,电场强度在时刻,t,1,突然反向,油滴做匀变速运动,加速度方向向下,大小,a,2,满足,qE,2,+,mg,=,ma,2,油滴在时刻,t,2,=2,t,1,速度为,v,2,=,v,1,-,a,2,t,1,由式得,v,2,=,v,0,-2,gt,1,(2)由题意,在,t,=0时刻前有,qE,1,=,mg,38/155,油滴从,t,=0到时刻,t,1,位移为,s,1,=,v,0,t,1,+,a,1,油滴在从时刻,t,1,到时刻,t,2,=2,t,1,时间间隔内位移为,s,2,=,v,1,t,1,-,a,2,由题给条件有,=2,g,(2,h,),式中,h,是,B,、,A,两点之间距离。,若,B,点在,A,点之上,依题意有,s,1,+,s,2,=,h,由式得,E,2,=,E,1,为使,E,2,E,1,应有,2-,+,1,39/155,即当,0,t,1,才是可能;条件,式和,式分别对应于,v,2,0和,v,2,E,1,应有,2-,-,1,即,40/155,t,1,另一解为负,不合题意,已舍去。,解题指导多阶段运动,物体运动不但仅取决于物体所受外力,还与物体初速度相关。在多阶段运动过程中,当物体,所受外力突变时,物体因为惯性而速度不发生突变,故物体在前一阶段末速度即为物体在后一,阶段初速度。对于多阶段运动过程中物体在各阶段中发生位移之间联络,能够经过作运,动过程草图来取得。,41/155,17.(课标,24,14分,0.317)如图,匀强电场中有二分之一径为,r,光滑绝缘圆轨道,轨道平面与电,场方向平行。,a,、,b,为轨道直径两端,该直径与电场方向平行。一电荷量为,q,(,q,0)质点沿轨,道内侧运动,经过,a,点和,b,点时对轨道压力大小分别为,N,a,和,N,b,。不计重力,求电场强度大,小,E,、质点经过,a,点和,b,点时动能。,答案看法析,42/155,解析质点所受电场力大小为,f,=,qE,设质点质量为,m,经过,a,点和,b,点时速度大小分别为,v,a,和,v,b,由牛顿第二定律有,f,+,N,a,=,m,N,b,-,f,=,m,设质点经过,a,点和,b,点时动能分别为,E,k,a,和,E,k,b,有,E,k,a,=,m,E,k,b,=,m,依据动能定理有,E,k,b,-,E,k,a,=2,rf,联立式得,E,=,(,N,b,-,N,a,),E,k,a,=,(,N,b,+5,N,a,),43/155,E,k,b,=,(5,N,b,+,N,a,),考查点带电粒子在电场中运动、圆周运动、动能定理,解题关键对在,a,、,b,两点质点进行受力分析,依据牛顿第二定律列方程。,分析,a,b,过程,利用动能定理列方程。,44/155,考点一电场力性质,1.(浙江理综,15,6分)如图所表示,两个不带电导体,A,和,B,用一对绝缘柱支持使它们彼此接,触。把一带正电荷物体,C,置于,A,附近,贴在,A,、,B,下部金属箔都张开,(),A.此时,A,带正电,B,带负电,B.此时,A,电势低,B,电势高,C.移去,C,贴在,A,、,B,下部金属箔都闭合,D.先把,A,和,B,分开,然后移去,C,贴在,A,、,B,下部金属箔都闭合,B,组 自主命题,省（区、市）卷题组,45/155,答案C因为静电感应,A,带负电,B,带等量正电,若移去,C,A,、,B,所带等量正负电荷中和,金属箔,闭合,所以C正确,A错误;处于电场中导体是等势体,B错误;若先把,A,、,B,分开,然后移去,C,A,、,B,所带电荷就不能中和,金属箔不再闭合,D错误。,失分警示不要误认为因,B,带正电,B,电势就高,实际上电场中导体是一个等势体,A,、,B,电势,相等。,46/155,2.(浙江理综,19,6分)(多项选择)如图所表示,把,A,、,B,两个相同导电小球分别用长为0.10 m绝缘,细线悬挂于,O,A,和,O,B,两点。用丝绸摩擦过玻璃棒与,A,球接触,棒移开后将悬点,O,B,移到,O,A,点固,定。两球接触后分开,平衡时距离为0.12 m。已测得每个小球质量是8.0,10,-4,kg,带电小球可视,为点电荷,重力加速度,g,=10 m/s,2,静电力常量,k,=9.0,10,9,Nm,2,/C,2,则,(),A.两球所带电荷量相等,B.,A,球所受静电力为1.0,10,-2,N,C.,B,球所带电荷量为4,10,-8,C,D.,A,、,B,两球连线中点处电场强度为0,47/155,答案ACD用丝绸摩擦过玻璃棒带正电荷,与,A,球接触后,A,球也带正电荷,两球接触后分开,B,球也带正电荷,且两球所带电荷量相等,A正确;,两球相互排斥,稳定后,A,球受力情况如图所表示,sin,=,=0.60,=37,F,库,=,mg,tan 37,=6.0,10,-3,N,B项错误;,F,库,=,k,Q,A,=,Q,B,=,Q,r,=0.12 m,联立得,Q,=4,10,-8,C,故C项正确;,由等量同种点电荷产生电场特点可知,A,、,B,两球连线中点处场强为0,故D项正确。,疑难突破准确进行受力分析、力合成,再利用三角函数计算库仑力和电荷量大小。,48/155,3.(安徽理综,15,6分)由库仑定律可知,真空中两个静止点电荷,带电量分别为,q,1,和,q,2,其间,距离为,r,时,它们之间相互作用力大小为,F,=,k,式中,k,为静电力常量。若用国际单位制基,本单位表示,k,单位应为,(),A.kgA,2,m,3,B.kgA,-2,m,3,s,-4,C.kgm,2,C,-2,D.Nm,2,A,-2,答案B由库仑定律知,k,=,式中都取国际单位时,k,单位为,由,I,=,知,1 C,2,=1 A,2,s,2,又,因1 N=1,整理可得,k,单位应为,即kgA,-2,m,3,s,-4,故选项B正确。,49/155,4.(江苏单科,2,3分)静电现象在自然界中普遍存在,我国早在西汉末年已经有对静电现象记,载,春秋纬考异邮中有“玳瑁吸衣若”之说,但以下静电现象是,(),A.梳过头发塑料梳子吸起纸屑,B.带电小球移至不带电金属球附近,二者相互吸引,C.小线圈靠近通电线圈过程中,小线圈中产生电流,D.从干燥地毯上走过,手碰到金属把手时有被电击感觉,答案C小线圈靠近通电线圈过程中,小线圈因磁通量改变而产生感应电流,属于电磁感应现,象,不属于静电现象,其它三种现象属于静电现象,选项C符合题意。,50/155,5.(山东理综,18,6分)直角坐标系,xOy,中,M,、,N,两点位于,x,轴上,G,、,H,两点坐标如图。,M,、,N,两,点各固定一负点电荷,一电量为,Q,正点电荷置于,O,点时,G,点处电场强度恰好为零。静电力,常量用,k,表示。若将该正点电荷移到,G,点,则,H,点处场强大小和方向分别为,(),A.,沿,y,轴正向B.,沿,y,轴负向,C.,沿,y,轴正向D.,沿,y,轴负向,51/155,答案B,M,、,N,两处负点电荷在,G,处产生合场强,E,1,与,O,点处正点电荷在,G,处产生场强等,大反向,所以,E,1,=,方向沿,y,轴正向,因为,H,与,G,关于,x,轴对称,所以,M,、,N,两处负点电荷在,H,处产,生合场强,E,2,=,E,1,=,方向沿,y,轴负向。当正点电荷放在,G,点时,它在,H,点产生场强,E,3,=,方向沿,y,轴正向,则,H,处场强为,E,H,=,-,=,方向沿,y,轴负向,B正确。,52/155,6.(浙江理综,16,6分)如图所表示为静电力演示仪,两金属极板分别固定于绝缘支架上,且正对,平行放置。工作时两板分别接高压直流电源正负极,表面镀铝乒乓球用绝缘细线悬挂在两,金属极板中间,则,(),A.乒乓球左侧感应出负电荷,B.乒乓球受到扰动后,会被吸在左极板上,C.乒乓球共受到电场力、重力和库仑力三个力作用,D.用绝缘棒将乒乓球拨到与右极板接触,放开后乒乓球会在两极板间往返碰撞,答案D乒乓球在两极板中间时,其左侧会感应出正电荷,A错误;电场力和库仑力是同一个力,不一样称谓,C错误;乒乓球与右极板接触则带正电,在电场力作用下向左运动与左极板相碰,碰,后带上负电,又向右运动与右极板相碰,如此往复运动,所以D正确,B错误。,53/155,7.(山东理综,19,5分)(多项选择)如图所表示,在,x,轴上相距为,L,两点固定两个等量异种点电荷,+,Q,、-,Q,虚线是以+,Q,所在点为圆心、,为半径圆,a,、,b,、,c,、,d,是圆上四个点,其中,a,、,c,两点,在,x,轴上,b,、,d,两点关于,x,轴对称。以下判断正确是,(),A.,b,、,d,两点处电势相同,B.四个点中,c,点处电势最低,C.,b,、,d,两点处电场强度相同,D.将一试探电荷+,q,沿圆周由,a,点移至,c,点,+,q,电势能减小,答案ABD由等量异种点电荷电场线分布及等势面特点知,A、B正确,C错误。四点中,a,点,电势最高、,c,点电势最低,正电荷在电势越低处电势能越小,故D正确。,54/155,考点二电场能性质,8.(北京理综,22,16分)如图所表示,长,l,=1 m轻质细绳上端固定,下端连接一个可视为质点,带电小球,小球静止在水平向右匀强电场中,绳与竖直方向夹角,=37,。已知小球所带电荷,量,q,=1.0,10,-6,C,匀强电场场强,E,=3.0,10,3,N/C,取重力加速度,g,=10 m/s,2,sin 37,=0.6,cos 37,=0.,8。求:,(1)小球所受电场力,F,大小。,(2)小球质量,m,。,(3)将电场撤去,小球回到最低点时速度,v,大小。,答案(1)3.0,10,-3,N(2)4.0,10,-4,kg(3)2.0 m/s,55/155,解析本题考查物体平衡与动能定理。,(1),F,=,qE,=3.0,10,-3,N,(2)由,=tan 37,得,m,=4.0,10,-4,kg,(3)由,mgl,(1-cos 37,)=,mv,2,得,v,=,=2.0 m/s,解题指导(1)小球平衡时,正确进行受力分析。(2)撤去电场后,小球会从高处摆下,在小球从开,始运动到抵达最低点过程中,机械能守恒。,56/155,9.(天津理综,7,6分)(多项选择)如图所表示,在点电荷,Q,产生电场中,实线,MN,是一条方向未标出,电场线,虚线,AB,是一个电子只在静电力作用下运动轨迹。设电子在,A,、,B,两点加速度大小,分别为,a,A,、,a,B,电势能分别为,E,p,A,、,E,p,B,。以下说法正确是,(),A.电子一定从,A,向,B,运动,B.若,a,A,a,B,则,Q,靠近,M,端且为正电荷,C.不论,Q,为正电荷还是负电荷一定有,E,p,A,a,B,则,A,靠近场源电荷,Q,即,Q,靠近,M,端且为正电荷,选项B正确;若电子由,A,B,则水平向左电场力,与轨迹切线方向速度夹角大于90,电场力做负功,电势能增加,即,E,p,A,E,p,B,若电子由,B,A,则电,场力方向与速度方向夹角小于90,电场力做正功,电势能减小,E,p,A,B,选项D错误。,58/155,10.(江苏单科,8,4分)(多项选择)在,x,轴上有两个点电荷,q,1,、,q,2,其静电场电势,在,x,轴上分布如图,所表示。以下说法正确有,(),A.,q,1,和,q,2,带有异种电荷,B.,x,1,处电场强度为零,C.负电荷从,x,1,移到,x,2,电势能减小,D.负电荷从,x,1,移到,x,2,受到电场力增大,59/155,答案AC本题考查识别,-,x,图像、场强与电势差关系、电场力做功与电势能改变关系。,-,x,图线切线斜率表示场强,由图可知从,x,1,到,x,2,过程中,图线切线斜率变小,到,x,2,处斜率为0,即场强,从,x,1,到,x,2,一直减小,且,E,2,=0,电场力,F,=,Eq,负电荷从,x,1,移动到,x,2,受到电场力减小,选项B、D错误;沿,x,轴方向电势由负到正,故,x,轴上两个电荷,q,1,、,q,2,为异种电荷,选项A正确;由图可知,x,1,x,2,负电荷,由低电势到高电势,电场力做正功,电势能减小,选项C正确。,解题关键由,U,=,Ed,知,-,x,图线切线斜率表示场强,E,x,1,=0,q,1,、,q,2,分布在,x,1,两侧。,60/155,11.(江苏单科,3,3分)一金属容器置于绝缘板上,带电小球用绝缘细线悬挂于容器中,容器内,电场线分布如图所表示。容器内表面为等势面,A,、,B,为容器内表面上两点,以下说法正确,是,(),A.,A,点电场强度比,B,点大,B.小球表面电势比容器内表面低,C.,B,点电场强度方向与该处内表面垂直,D.将检验电荷从,A,点沿不一样路径移到,B,点,电场力所做功不一样,61/155,答案C电场线疏密表示场强大小,因为,A,点处电场线较,B,点处稀疏,所以,E,A,E,B,A项错误;,沿着电场线电势逐步降低,故B项错误;电场线与等势面垂直,C项正确;电场力做功与路径无关,故D项错误。,知识归纳本题包括知识点有:怎样用电场线描述电场强弱及电势高低,电场线与等势面,关系,电场力做功特点。,62/155,12.(浙江理综,14,6分)以下说法正确是,(),A.在静电场中,沿着电场线方向电势逐步降低,B.外力对物体所做功越多,对应功率越大,C.电容器电容,C,与电容器所带电荷量,Q,成正比,D.在超重和失重现象中,地球对物体实际作用力发生了改变,答案A在静电场中,沿电场线电势,改变量,=,不论,q,为正还是为负,总是负,即,0)和-,Q,点电荷对称地放置在,x,轴上,原点,O,两侧,a,点位于,x,轴上,O,点与点电荷,Q,之间,b,点位于,y,轴,O,点上方。取无穷远处电势为,零。以下说法正确是,(),A.,b,点电势为零,电场强度也为零,B.正试探电荷在,a,点电势能大于零,所受电场力方向向右,C.将正试探电荷从,O,点移到,a,点,必须克服电场力做功,D.将同一正试探电荷先后从,O,、,b,两点移到,a,点,后者电势能改变较大,68/155,答案BC由两等量异种点电荷电场线分布知:过,Q,和-,Q,连线垂直平分线,Ob,等势面为,零势能面,所以将同一正试探电荷先后从,O,、,b,两点移到,a,点做功相同,所以正试探电荷电势,能改变相同,D错。点,b,在零势能面上,b,点电势为零,由场强合成法则知,b,点场强不为零,方,向平行,x,轴向右,A错。在,a,点放一正试探电荷,所受电场力方向向右,当沿,x,轴正方向移动时,电场力做正功电势能降低,在,O,点减为零,过了,O,点电势能为负值,所以正试探电荷在,a,点电势,能大于零,反之若从,O,点移到,a,点
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