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1 (每日一练每日一练)()(文末附答案文末附答案)2022)2022 届高中物理静电场重点归纳笔记届高中物理静电场重点归纳笔记 单选题 1、如图所示，A、B 两带电小球的质量分别为m1、m2，带电荷量分别为q1、q2，两小球用绝缘细线悬挂于O点，平衡时 A、B 两球处于同一高度，与竖直方向的夹角分别为 30、60，已知细线OA长为l，重力加速度为g，静电力常量为k。则（）AA、B 间库仑力大小为33m2gB细线OA的弹力大小为233m1g CA、B 间库仑力大小为k122DA、B 的质量之比为m1m221 2、某电场等势面分布情况如图所示，则（）A在A点的电势比在B点的电势大 B电子在A点和B点受到的电场力大小相等 C电子在e等势面时的电势能比在c等势面时的电势能小 2 D电子从b等势面移到d等势面，电势能增加 10eV 3、有研究发现，某神经细胞传递信号时，离子从细胞膜一侧流到另一侧形成跨膜电流，若将该细胞膜视为1 108F的电容器，在2ms内细胞膜两侧的电势差从70mV变为30mV，则该过程中跨膜电流的平均值为（）A1.5 107AB2 107AC3.5 107AD5 107A 4、如图所示，电量为q和q的点电荷分别位于正方体的顶点，正方体范围内电场强度为零的点有()A体中心、各面中心和各边中点 B体中心和各边中点 C各面中心和各边中点 D体中心和各面中心 5、带负电的粒子在某电场中仅受电场力作用，能分别完成以下两种运动：在电场线上运动，在等势面上做匀速圆周运动。该电场可能由 A一个带正电的点电荷形成 B一个带负电的点电荷形成 C两个分立的带等量负电的点电荷形成 D一带负电的点电荷与带正电的无限大平板形成 6、如图所示，固定光滑直杆上套有一个质量为m，带电量为+q的小球和两根原长均为L的轻弹簧，两根轻弹簧的一端与小球绝缘相连，另一端分别固定在杆上相距为 2L的A、B两点，空间存在方向竖直向下的匀强电场。已知直杆与水平面的夹角为，两弹簧的劲度系数均3sin，小球在距B点45的P点处于静止状态，Q点距A3 点45，小球在Q点由静止释放，重力加速度为g。则（）A匀强电场的电场强度大小为sin5 B小球在Q点的加速度大小为65sin C小球运动的最大动能为1225sin D小球运动到最低点的位置离B点距离为15 7、电源、开关、平行板电容器连成如图所示电路，上极板接地。闭合开关 S，电源对电容器充电后，电容器带电量为Q，两极板间电压为U，板间电场强度大小为0，电容器中的P点电势为，则下列说法正确的是（）A若将上板下移少许，Q增大，U减小，0不变，变大 B若将上板下移少许，Q不变，U减小，0减小，变小 C若断开开关 S，将上板下移少许，Q增大，U不变，0增大，变小 D若断开开关 S，将上板下移少许，Q不变，U减小，0不变，变大 多选题 8、如图所示，C 为中间插有电介质的电容器，a 和 b 为其两极板；a 板接地；P 和 Q 为两竖直放置的平行金属4 板，在两板间用绝缘线悬挂一带电小球；P 板与 b 板用导线相连，Q 板接地开始时悬线静止在竖直方向，在b 板带电后，悬线偏转了角度 在以下方法中，能使悬线的偏角 变大的是 A缩小a、b间的距离 B加大a、b间的距离 C取出a、b两极板间的电介质 D换一块形状大小相同、介电常数更大的电介质 9、如图，竖直面内一绝缘细圆环的上、下半圆分别均匀分布着等量异种电荷。a、b为圆环水平直径上的两个点，c、d为竖直直径上的两个点，它们与圆心的距离均相等。则（）Aa、b两点的场强相等 Ba、b两点的电势相等 Cc、d两点的场强相等 Dc、d两点的电势相等 10、如图，四个电荷量均为(0)的点电荷分别放置于菱形的四个顶点，其坐标分别为(4,0)、(4,0)、(0,0)和(0,0)，其中x轴上的两个点电荷位置固定，y轴上的两个点电荷可沿y轴对称移动（0 0），下列说法正确的是（）5 A除无穷远处之外，菱形外部电场强度处处不为零 B当0取某值时，可使得菱形内部只存在两个电场强度为零的点 C当0=8时，将一带负电的试探电荷由点(4,5)移至点(0,3)，静电力做正功 D当0=4时，将一带负电的试探电荷放置在点(,)处，其所受到的静电力方向与x轴正方向成45倾斜向上 填空题 11、把两个异种电荷靠近，电场力做_功(选填“正”或“负”)；电荷的电势能_(选填“增大”或“减小”)。12、平行金属板与水平面成 角放置，板间有匀强电场，一个带电量为q、质量为m的液滴以速度v0垂直于电场线方向射入两板间，如图所示，射入后液滴沿直线运动，已知重力加速度为g，则两板间的电场E=_。若粒子恰好能飞出极板，则金属板长度L=_。13、对下列公式：=122=2=，属于定义式的是_，属于决定式的是_，只对点电荷及它的电场成立的是_，只对匀强电场成立的是_。6 2022 届高中物理静电场_00A 参考答案 1、答案：B 解析：A以 B 球为研究对象，受力分析如图a所示，可知 A、B 间库仑力大小为 Fm2gtan603m2g A 错误；B以 A 球为研究对象，受力分析如图b所示，可知 A、B 间库仑力大小 Fm1gtan3033m1g =1cos30=2331 B 正确；C由几何关系可知，A、B 距离为 2l，两球间库仑力大小为 =12(2)2=1242 C 错误；D由 A、B 的分析可知 F3m2g33m1g 可得 A、B 的质量之比为 m1m231 D 错误。故选 B。7 2、答案：C 解析：AAB两点在一个等势面上，电势相同，故 A 错误；BA点的等势面密，电场强，电场力大些，故 B 错误；C把电子从e等势面移到c等势面，电场力做负功，电势能增加，故 C 正确；D从b等势面移到d等势面电场力做正功电势能减小。故 D 错误。故选 C。3、答案：D 解析：根据 Q=CU 可知 Q=CU=10-8(30+70)10-3C=10-9C 则该过程中跨膜电流的平均值为 8 =1092 103A=5 107A 故选 D。4、答案：D 解析：两个等量同种电荷在其连线的中点处的合场强为零，两个等量同种正电荷在其连线的中垂线上的合场强沿中垂线指向远离正电荷的方向，两个等量同种负电荷在其连线的中垂线上的合场强沿中垂线指向负电荷的方向。在正方体的上面中心，上面的四个电荷分成两组产生的场强都是零，下面的四个电荷分成两组产生的场强等大反向，所以正方体的上面中心处的合场强为零，同理所有各面中心处的合场强都为零。在体中心，可以将八个电荷分成四组，产生的合场强为零。而在各边中心，场强无法抵消，合场强不为零，故选 D。5、答案：A 解析：AB负电荷在电场线上运动，说明电场线是直线；负电荷在等势面上做匀速圆周运动，说明等势线是圆形曲线，能满足以上两种情况的场源电荷可以是一个带正电的点电荷，不可能是带负电的点电荷，所以 A 正确B 错误；C两个分立的带等量正电的点电荷可以满足以上条件，而两个分立的带等量负电的点电荷不能使负电荷完成题中运动，所以 C 错误；D题中情况的等势线不能使负电荷做匀速圆周运动，D 错误。故选 A。6、答案：C 解析：A依题意，小球在距B点45的P点处于静止状态，小球受到两根弹簧的弹力合力大小为 9 =2=2 3sin5=65sin 对小球由共点力平衡可得(+)sin=解得 =5 故 A 错误；B根据对称性，可知小球在Q点的受两弹簧弹力合力情况与P点大小相等，方向相反，根据牛顿第二定律，有 +(+)sin=求得 =125sin 故 B 错误；C小球从Q点由静止下滑时，运动到P点受力平衡，加速度为 0，速度最大，动能最大，从Q到P过程中，根据动能定理可得(+)sin=km 0 由几何关系可求得=2 2 45=25 联立求得 km=1225sin 10 故 C 正确；D依题意，可判断知小球从Q点静止运动到最低点时，小球做简谐振动，P点为平衡位置，根据简谐运动的对称性可知，小球运动最低点到P点距离为25，所以小球运动到最低点的位置离B点距离为 =25=45 25=25 故 D 错误。故选 C。7、答案：D 解析：AB电容器与电源保持连接时电容器两极板间的电压U不变，上板下移（板间距d减小）。由公式=4，可知电容C将增大；由公式=可知电容器带电量Q将增大；由公式0=可知两极板间的场强增大；P点电势为为负值，设P点到上板的距离为x，则 =0 x减小，所以变大，选项 A、B 错误；CD断开电源后电容器带电量Q不变，上板下移（两极板间距d减小）。由公式=4，可知，电容C将增大；由公式=可知电容器两极板间电压U将减小；由0=，=，=4，三式可解得 11 0=4 由此可知两极板间的场强不变，由=0可知变大，选项 C 错误、D 正确。故选 D。8、答案：BC 解析：试题分析：两极板间的电荷量恒定，因为 a 板和 Q 板接地，b 板和 P 板相连，所以 ab 间的电势差和 PQ 间的电势差相等，根据公式=4可知缩小 a、b 间的距离，电容增大，根据公式=可得减小，则也减小，即 PQ 间的电场强度减小，所以偏角变变小，反之增大 ab 间的距离，则偏角变大，A 错误 B 正确；根据公式=4可知取出 a、b 两极板间的电介质，电容 ab 减小，根据公式=可得增大，则也增大，即 PQ间的电场强度增大，所以偏角变大，反之换一块形状大小相同，介电常数更大的电介质，偏小变小，C 正确 D错误；考点：考查了电容的动态变化分析【名师点睛】在分析电容器动态变化时，需要根据=4判断电容器的电容变化情况，然后结合=，=等公式分析，需要注意的是，如果电容器和电源相连则电容器两极板间的电压恒定，如果电容器充电后与电源断开，则电容器两极板上的电荷量恒定不变 9、答案：ABC 解析：BD如下图所示，为等量异种电荷周围空间的电场分布图。本题的带电圆环，可拆解成这样无数对等量异种电荷的电场，沿竖直直径平行放置。它们有共同的对称轴，所在的水平面与每一条电场线都垂直，即为等势面，延伸到无限远处，电势为零。故在上的点电势为零，即=0；而从 M 点到 N 点，电势一直在降低，即，故 B 正确，D 错误；12 AC上下两侧电场线分布对称，左右两侧电场线分布也对称，由电场的叠加原理可知 AC 正确；故选 ABC。10、答案：ACD 解析：A根据场强叠加原理可知，除无穷远处之外，菱形外部电场强度处处不为零，选项 A 正确；B因为在x轴上的两个点电荷在O点的合场强为零，在y轴上的两电荷，无论y0取什么值，因为关于原点对称，则在O点的合场强也为零，在横轴和纵轴上除原点外，出现合场强为零的点，根据对称性可知，一定是成对出现的，关于原点对称，所以算上原点，合场强为零的点是奇数个，不会是 2 个，选项 B 错误；C由几何关系可知，坐标为（4l，5l）的A点在第一象限内所在的虚像的垂直平分线的上方；坐标为（0，-3l）的 B 点在第三象限内所在的虚像的垂直平分线的上方，且到达虚线的距离相等，由电势叠加可知，B点的电势高于A点，则带负电的试探电荷在A点的电势能较大，从A点到B点电势能减小，可知电场力做正功，选项 C 正确；13 D若y0=4l，则四个点构成正方形，由对称可知在点（l，l）处的场强一定沿着过该点与原点连线的方向上；在y轴正向和x正向上的点电荷在（l，l）处的合场强 1=2(92+2)222 292+2=552 在y轴负向和x负向上的点电荷在（l，l）处的合场强 2=2(252+2)222+2252+2=133132 1 可知（l，l）点的场强沿着MN方向且与x轴从成 45角的方向向下，将一带负电的试探电荷放置在点(,)处，其所受到的静电力方向与x轴正方向成45倾斜向上，选项 D 正确。故选 ACD。11、答案：正 减小 解析：试题分析：异种电荷相互吸引，又相互靠近，电场力和运动的方向相同，所以电场力做正功，电势能减小；12、答案：cos 022sin 14 解析：1由题液滴做直线运动，合力与该直线在同一直线上，则电场力方向应垂直于虚线向上，液滴所受的合力方向沿虚线向下。如图所示：根据平衡条件，有：qE=mgcos 解得 =cos 2因电场力与位移方向垂直，不做功，若粒子恰好能飞出极板，则v=0，根据动能定理得 sin=1221202 解得 =022sin 13、答案：解析：15 1为场强的定义式，适用于任何电场，为电势差的定义式，适用于任何电场，故属于定义式的是。2是库仑定律的表达式，是库仑力的决定式，只适用于点电荷，是点电荷周围场强的决定式，只适用于点电荷，是匀强电场中场强的决定式，只适用于匀强电场，故属于决定式的是。34综上所述，可知只对点电荷及它的电场成立的是，只对匀强电场成立的是。