人教版2022年高中物理静电场知识集锦.pdf

1 (每日一练每日一练)人教版人教版 20222022 年高中物理静电场知识集锦年高中物理静电场知识集锦 单选题 1、请用学过的电学知识判断下列说法正确的是 A电工穿绝缘衣比穿金属衣安全 B制作汽油桶的材料用金属比用塑料好 C小鸟停在单根高压输电线上会被电死 D打雷时，呆在汽车里比呆在木屋里要危险 答案：B 解析：A电力工人高压带电作业，全身穿戴金属丝网制成的衣、帽、手套、鞋，可以对人体起到静电屏蔽作用，使人安全作业，A 错误；B因为塑料和油摩擦容易起电，产生的静电荷不易泄漏，形成静电积累，造成爆炸和火灾事故，B 正确；C小鸟的两只脚之间的距离很小，所以小鸟的两只脚之间的电压也很小，所以不会对小鸟造成危害，C 错误；D一辆金属车身的汽车也是最好的“避雷所”，一旦汽车被雷击中，它的金属构架会将闪电电流导入地下，D错误；故选 B。2、两个等量异种点电荷位于x轴上，相对原点对称分布，正确描述电势随位置变化规律的是图 2 A B C D 答案：A 解析：试题分析：两个等量异号电荷的电场线如下图，根据“沿电场线方向电势降低”的原理，从左侧无穷远处向右电势应升高，正电荷所在位置处最高；然后再慢慢减小，O 点处电势为零，则 O 点右侧电势为负，同理到达负电荷时电势最小，经过负电荷后，电势开始升高，直到无穷远处，电势为零；故 BCD 是错误的；A 正确故选 A 考点：电场线；电场强度及电势.【名师点睛】3 本题中应明确沿电场线的方向电势降低；并且异号电荷连线的中垂线上的电势为零；因为其中垂线为等势面，与无穷远处电势相等；此题考查学生应用图像观察图像解决问题的能力.3、静电场中，带电粒子在电场力作用下从电势为 a的a点运动至电势为 b的b点若带电粒子在a、b两点的速率分别为va、vb，不计重力，则带电粒子的比荷q/m，为（）A22B22C222()D222()答案：C 解析：带电粒子在 a、b 两点的速率分别为、，带电粒子在 a、b 两点动能的变化=122122 带电粒子在电场力作用下从电势为的 a 点运动至电势为的 b 点，电势能的变化为=根据能量守恒得=解得=2 22()C 正确。4、如图所示，在平面内有一个以为圆心、半径 R=0.1m 的圆，P 为圆周上的一点，、两点连线与轴正方向的夹角为若空间存在沿轴负方向的匀强电场，场强大小=100/，则、两点的电势差可表示为（）4 A=10sin(V)B=10sin(V)C=10cos(V)D=10cos(V)答案：A 解析：本题考查匀强电场中电势差与场强的关系.沿着电场线方向电势越来越低,故由题图可知 O 点电势低,P 点电势高,所以 OP 两点间电势差为负值,匀强电场中两点间电势差取决于两点间沿场强方向的距离,所以有:UOP=-EdOPsin=-10sin,A 项正确.5、如图所示，真空中M、N处放置两等量异号电荷，a、b、c表示电场中的 3 条等势线，d点和e点位于等势线a上，f点位于等势线c上，df平行于MN。已知：一带正电的试探电荷从d点移动到f点时，试探电荷的电势能增加，则以下判断正确的是（）AM点处放置的是正电荷 B若将带正电的试探电荷沿直线由d点移动到e点，则电场力先做正功、后做负功 5 Cd点的电势高于f点的电势 Dd点的场强与f点的场强完全相同 答案：B 解析：A一带正电的试探电荷从d点移动到f点，试探电荷的电势能增加，则试探电荷由低电势向高电势移动，即电场方向由N点指向M点，故M点放置的是负电荷，故 A 错误；B等量异种电荷的连线上，电势由正电荷向负电荷方向递减，所以若将带正电的试探电荷沿直线由d点移动到e点的过程中，电势先减小，后增大，所以电场力先做正功后做负功，故 B 正确；Cd点的电势低于f点的电势，故 C 错误；D由场强的叠加可知d点的场强与f点的场强大小相同，方向不同，故 D 错误。故选 B。6、真空中某点电荷的等势面示意如图，图中相邻等势面间电势差相等。下列说法正确的是（）A该点电荷一定为正电荷 BP点的场强一定比Q点的场强大 CP点电势一定比Q点电势低 D正检验电荷在P点比在Q点的电势能大 答案：B 6 解析：A正电荷和负电荷周围的等势面都为一组同心球壳，该点电荷不一定为正电荷，故 A 错误；B相邻等势面间电势差相等，P点附近的等差等势面更加密集，故P点的场强一定比Q点的场强大，故 B 正确；C正电荷和负电荷周围的等势面都为一组同心球壳，若为正点电荷，则P点电势一定比Q点电势高，故 C 错误；D从等势面的情况无法判断该点电荷为正点电荷还是负点电荷，无法判断P点电势与Q点电势的高低，就无法判断正检验电荷在P点和在Q点的电势能的大小，故 D 错误。故选 B。7、如图所示，边长为a的等边的A、B、C三点处各放置一个点电荷，三个点电荷所带电荷量数值均为Q，其中A、B处为正电荷，C处为负电荷；边长为a的等边的E、F、G三点处均有一垂直纸面的电流大小为I的导线，其中E、F处电流垂直纸面向内，G处电流垂直纸面向外，O，H是三角形的中心，D为中点，若两三角形均竖直放置，且、相互平行，下列说法正确的是（）AO点处的电势高于D点处的电势 B带负电的试探电荷沿直线从D点运动到O点的过程中电势能减小 CA点电荷所受电场力方向与E点处通电直导线所受安培力方向相同 D正电荷在O点处所受电场力方向与电流方向垂直纸面向外的通电导线在H点处所受安培力方向相同 7 答案：D 解析：A结合三个点电荷分布可知，CD的电场线方向由D指向C，顺着电场线的方向电势逐渐降低，即O点处的电势低于D点处的电势，故 A 错误；B带负电的试探电荷沿直线从D点运动到O点的过程中，电势降低，故负电荷的电势能增大，故 B 错误；C在电场中，根据同种电荷排斥，异种电荷相吸引，分别作出B、C对A的作用力，再根据平行四边定则进行合成，得A点电荷所受电场力，其方向如左图所示；在磁场中，根据同向电流相吸引，反向电流相排斥，分别作出F、G对E的作用力，再根据平行四边定则进行合成，得E点处通电直导线所受安培力，其方向如右图所示 由图可知，A点电荷所受电场力方向与E点处通电直导线所受安培力方向不相同，故 C 错误；D在电场中，作出A、B、C三个点电荷在O点产生的电场强度方向，因正电荷A、B两点电荷产生的电场强度大小相等，与DC线的夹角相等，根据平行四边形定则可知，A、B的合电场强度方向由O指向C，而负电荷C在O点产生的电场强度方向，也是由O指向C，如左图所示，故三个点电荷在O点产生的电场强度方向最终也是由O指向C，所以将正电荷放在O点，其所受的电场力方向由O指向C；在磁场中，分别作出E、F、G三根通电导线在H点产生的磁感应强度方向，因E、F的电流大小相等，方向相同，且都向里，则两根通电导线在H点产生的磁感应强度大小相等，方向如右图所示 8 根据平行四边形定则，可知E、F两根通电导线的合磁感应强度方向沿水平向右，而G通的电流方向是垂直纸面向外，故在H点产生的磁感应强度方向是水平向右，故三根通电导线的最终合磁感应强度方向水平向右，所以根据左手定则可知，在H点放一根电流方向垂直纸面向外的通电导线，所受的安培力方向由H指向G，即正电荷在O点处所受电场力方向与电流方向垂直纸面向外的通电导线在H点处所受安培力方向相同，故 D 正确。故选 D。多选题 8、如图所示，在光滑绝缘水平面上，两个带等量正电的点电荷M、N，分别固定在A、B两点，O为AB连线的中点，CD为AB的垂直平分线在CO之间的F点由静止释放一个带负电的小球P（设不改变原来的电场分布），在以后的一段时间内，P在CD连线上做往复运动若（）A小球P的带电量缓慢减小，则它往复运动过程中振幅不断减小 B小球P的带电量缓慢减小，则它往复运动过程中每次经过O点时的速率不断减小 C点电荷M、N的带电量同时等量地缓慢增大，则小球P往复运动过程中周期不断减小 D点电荷M、N的带电量同时等量地缓慢增大，则小球P往复运动过程中振幅不断减小 9 答案：BCD 解析：试题分析：等量同种正电荷在其连线的中垂线上产生的电场强度方向为：中垂线上方，沿中垂线向上，中垂线下方，沿中垂线向下，大小向上或者向下减小，若小球 P 的带电量缓慢减小，它在电场中某点的电场力在不断地减小，由平衡位置向最大位移运动时，动能向电势能转化时，克服电场力做功需要经过更长的距离，所以它往复运动过程中的在振幅不断增大，由最大位移返回平衡位置时，电场力做的功在不断地减小，它往复运动过程中每次经过 O 点时的速率不断减小，所以 B 正确 A 错误；若 M、N 的带电荷量等量缓慢增大，则小球 P 所受电场力产生的加速度在同一位置时将更大，速度变化将更快，即周期将变小，C 正确；由于对 P 在同一位置的电场力变大，减速的距离减小，故振幅变小，D 正确 考点：考查了带电粒子在电场中的运动【名师点睛】在等量的正电荷的电场中，所有的点的电势都是正的，根据矢量的合成法则可以知道，在它们的连线中垂线上的点的电场强度的方向都是沿着中垂线指向外的，由此可以判断电场的情况和带电小球的运动的情况 9、如图，在匀强电场中有一虚线圆，和是圆的两条直径，其中与电场方向的夹角为60，=0.2m，与电场方向平行，a、b两点的电势差=20V。则（）A电场强度的大小=200V/m Bb点的电势比d点的低5V C将电子从c点移到d点，电场力做正功 D电子在a点的电势能大于在c点的电势能 10 答案：AD 解析：A根据=cos60 可得电场强度的大小 =cos60=200.2 0.5V/m=200V/m 选项 A 正确；B沿电场线电势逐渐降低，可知b点的电势比d点的电势高，选项 B 错误；C将电子从c点移到d点，因电子所受的电场力与位移反向，可知电场力做负功，选项 C 错误；D因a点的电势低于c点电势，则电子在a点的电势能大于在c点的电势能，选项 D 正确。故选 AD。10、两个位于纸面内的点电荷产生电场的等势面如图中实线所示，相邻等势面间的电势差相等。虚线是一个电子在该电场中的运动轨迹，轨迹与某等势面相切于P点。下列说法正确的是（）A两点电荷可能是异种点电荷 BA点的电场强度比B点的大 CA点的电势高于B点的电势 D电子运动到P点时动能最小 答案：CD 11 解析：A根据电荷间等势面的分布情况可知两点电荷时同种电荷，又根据电子在该电场中的运动轨迹可判断电子一直受到排斥的力，故可知两点电荷为同种负电荷；故 A 错误；B根据等势面的疏密程度可以判断A点的电场强度比B点的小，故 B 错误；C因为两点电荷时同种负电荷，电场线指向负电荷，故可知A点的电势高于B点的电势，故 C 正确；D根据电子的运动轨迹和电场线的方向可知由M到P电场力做负功，由P到N电场力做正功；由M到P动能减小，由P到N动能增加，故电子运动到P点时动能最小，故 D 正确。故选 CD。填空题 11、随着科技的发展，电容器已经广泛应用于各种电器中。有一平行板电容器，它的极板上带有6 104C的电荷量，现只改变电容器所带的电荷量，使其两板间的电压变为0.5V，此时极板上所带的电荷量比原来减少了4.5 104C，则此电容器的电容为_，电容器原来两板间的电压为_V。答案：300 2 解析：1电容器的电容 =6 10-4-4.5 10-40.5=3 10-4F=300F 2电容器原来的电压 =6 10-43 10-4=2V 12、如图，在带电体的右侧有两个相互接触的金属导体A和B，均放在绝缘支座上。横线上填写“带正电”、“带负电”或者“不带电”。12 （1）若先将A、B分开，再移走，则A、B的带电情况：A_、_；（2）若先将移走，再把A、B分开，则A、B的带电情况：A_、_。答案：带负电 带正电 不带电 不带电 解析：(1)12由于静电感应，A的左端感应出负电荷，B的右端感应出正电荷，若先将A、B分开，再移走，则A带负电，B带正电。(2)34若先将移走，则A、B两侧所带电荷发生中和，再把A、B分开，则A、B均不带电。