2022届高中物理静电场重点易错题.pdf

1 (每日一练每日一练)2022)2022 届高中物理静电场重点易错题届高中物理静电场重点易错题 单选题 1、一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线 abc 从 a 运动到 c，已知质点的速率是递减的关于 b 点电场强度 E 的方向，下列图示中可能正确的是（虚线是曲线在 b 点的切线）AB CD 答案：D 解析：A、电荷做曲线运动，电场力与速度方向不在同一直线上，应指向轨迹弯曲的内侧，不可能沿轨迹的切线方向，则场强也不可能沿轨迹的切线方向故 A 错误 B、负电荷所受的电场力方向与场强方向相反，图中电场力方向与速度方向的夹角为锐角，电场力做正功，电荷的速率增大，与题不符故 B 错误 C、图中场强方向指向轨迹的内侧，则电场力指向轨迹的外侧，电荷的轨迹应向上弯曲，不可能沿如图的轨迹运动故 C 错误 D、图中场强方向指向轨迹的外侧，则电场力指向轨迹的内侧，而且电场力方向与电荷的速度方向成钝角，电2 场力做负功，电荷的速率减小，符合题意故 D 正确 2、如图，V 型对接的绝缘斜面 M、N 固定在水平面上，两斜面与水平面夹角均为=60，其中斜面 N 光滑。两个质量相同的带电小滑块 P、Q 分别静止在 M、N 上，P、Q 连线垂直于斜面 M，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则 P 与 M 间的动摩擦因数至少为（）A36B12C32D33 答案：D 解析：滑块 Q 在光滑斜面 N 上静止，则 P 与 Q 带电同性，两者之间为库仑斥力设为F，两滑块的受力分析和角度关系如图所示 对 Q 物体在沿着斜面方向有 cos30=cos30 可得 =而对 P 物体动摩擦因素最小时有 3 2=+sin30 =2 =cos30 联立解得 =33 故选 D。3、如图所示，电路中E、r为电源的电动势和内电阻，1、2、3为定值电阻，电压表和电流表均为理想电表，开关闭合时，平行金属板中一带电小液滴P处于静止状态。选地面为零电势参考面，当滑动变阻器4的滑片向a端移动时，则（）A电阻1消耗的功率增大 B带电小液滴的电势能增加 C电源的效率减小 D若电流表、电压表的示数变化量分别为和，则|1+答案：D 解析：A由图可知，2与滑动变阻器4串联后与3并联，再与1串连接在电源两端；电容器与3并联；当滑片向a端移动时，滑动变阻器4接入电阻增大，则电路中总电阻增大；由闭合电路欧姆定律可知，干路中电流减小；路端电压增大，同时1两端的电压也减小；故并联部分的电压增大；由欧姆定律可知流过3的电流增大，故电4 流表的示数减小；根据 1=干21 电阻1消耗的功率减小，A 错误；B电压表的示数变大，金属板板间的电场变强，电场力变大，电场力大于小液滴的重力，则小液滴向上运动，电势能减小，B 错误；C由于路端电压变大，根据 =外 100=外 100 可知电源效率增大，C 错误；D根据电路可知 干=3+很容易看出 干 由于 干=+1 有|1+D 正确。故选 D。4、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A5 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 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 =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，6 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 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。5、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（）7 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 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 8 m1m231 D 错误。故选 B。6、如图所示，ABCD为一边长为a的正方形的四个顶点，O为正方形的中心，E点是O点关于AD的对称点，F点是O点关于 BC 的对称点。在A点、B点分别放置电荷量为+Q的点电荷，在C点放置电荷量为+2Q的点电荷，在 D 点放置电荷量为-Q的点电荷。以无穷远为电势零点，下列说法中正确的是（）AO点的电场强度大小为E0=52BO点的电场强度大小为E0=62 CO点电势小于零 D将试探电荷-q从E点移到F点电势能减小 答案：D 解析：AB点电荷和点电荷在点的电场强度大小为 9 =2(22)2(22)2=22 方向由到，在点电荷和点电荷量在点的电场强度大小为=(22)2+(22)2=42 方向由到，所以四个电荷在点产生的电场强度的大小 0=2+2=252 故 AB 错误；C点在A、电荷的中垂线上，所以点在A、电荷的电场中的电势为零，而点在、电荷的电场中电势都大于零，所以点的电势一定大于零，故 C 错误；D点在A、电荷的中垂线上，所以、点在A、电荷的电场中的电势均为零，而点离、电荷的距离大于离、电荷的距离，所以在、电荷的电场中点的电势小于点的电势，所以点的电势小于点的电势，即 ，故 D 正确。故选 D。7、板间距为的平行板电容器所带电荷量为时，两极板间电势差为1，板间场强为1，现将电容器所带电荷量变为2，板间距变为12，其他条件不变，这时两极板间电势差2，板间场强为2，下列说法正确的是（）A2=1，2=1 B2=21，2=41 C2=1，2=21 D2=21，2=21 10 答案：C 解析：电容器所带电荷量为时，1=1=4=4 1=1=4 电容器所带电荷量变为2，板间距变为12时，2=22=242=4=1 2=22=8=21 选项 C 正确，ABD 错误；故选 C。多选题 8、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（）11 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 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；12 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=1331324 V Cb4 V D上述情况都有可能（2）若电场线和等势面如图乙所示，其他条件不变，则答案为（1）中的()17 答案：A C 解析：（1）根据匀强电场关系式 U=Ed 可知 a-c=E，a-b=E 得 b=4V 故选 A。（2）由于图乙是非匀强电场，不能根据公式U=Ed进行定量计算，只能进行定性分析，由电场线的疏密可知ab和bc间电场强度的平均值 EabEbc 所以 UabUbc 即 a-bb-c 得到 +2=4V 故选 C。