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1 (每日一练每日一练)2022)2022 届高中物理静电场知识汇总笔记届高中物理静电场知识汇总笔记 单选题 1、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 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。2、如图所示为雷雨天一避雷针周围电场的等势面分布情况，在等势面中有A、B、C三点其中A、B两点位置关于避雷针对称。下列说法中正确的是（）2 A某不计重力的正电荷在A、B两点的加速度相同 B某正电荷在C点的电势能小于B点的电势能 C某负电荷从C点移动到B点，电场力做负功 DC点场强大于B点场强 答案：B 解析：AA、B两点处于同一等势面上，电场方向不同，不计重力的正电荷在A、B两点的加速度不相同，故 A 错误；B由Ep=q 可知，B点的电势大于C点的电势，正电荷在C点的电势能小于B点的电势能，故 B 正确；C负电荷从低电势移动到高电势，电势能变小，电场力做正功，故 C 错误；D由=2可知，C点场强小于B点场强，故 D 错误。故选 B。3、某电场等势面分布情况如图所示，则（）3 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 D电子从b等势面移到d等势面，电势能增加 10eV 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。4、如图所示，悬挂在O点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个所带电荷量不变的小球A在两次实验中，均缓慢移动另一带同号电荷的小球B，当B到达悬点O的正下方并与A在同一水平线上，A处于受力平衡时,悬线偏离竖直方向的角度为 若两次实验中B的电荷量分别为q1和q2，分别为 30和 45，则q1/q2为（）A2B3C36D33 答案：C 解析：4 小球A受力平衡，根据解三角形可得A球所受的库仑力=，当角度为 300时有：1(sin300)2=300，当角度为 450时有：2(sin450)2=450，联立解得：12=36，故 C 正确，ABD 错误 5、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 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5 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 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6 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。6、两块平行金属板 M、N 水平放置带电情况如图所示，其内部空间有两个悬浮着的小带电液滴 A 和 B，采用以下哪些办法可使液滴向上做加速运动()A使两板靠近些 B使两板左、右错开一些 C用导线将两板连接一下 D使 A 和 B 粘合在一起 答案：B 解析：考点：带电粒子在匀强电场中的平衡问题 专题：应用题 分析：本题意在考查带电粒子在复合场中的运动问题，解决此类问题的关键是对带电粒子进行受力分析并结合牛顿第二定律判断带电粒子的运动情况因题目中未明确带电粒子的电性，所以要根据平衡判断粒子带电情况 解答：解：粒子受向下的重力，因为平衡必然受向上的电场力，若使粒子向上加速，则需要增大电场力，即增大电场强度，所以使使两板靠近些，不会影响电场力，故 A错使两板左、右错开一些会使正对面减小，则会使电场力增大，故 B 对用导线将两板连接一下，则两极板电荷中和，板间场强消失，则粒子会向下加速，故 C 错因为 AB 均悬浮，若使 A 和 B 粘合在一起，不会影响7 平衡，依然静止，故 D 错 所以选 B 点评：处理带电粒子在电场和重力场中运动问题的基本方法：平衡和牛顿第二定律 7、如图所示，一带负电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中，在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹，M 和 N 是轨迹上的两点不计重力，下列表述正确的是（）A粒子在电场中的加速度不变 B粒子所受电场力沿电场方向 C粒子在 M 点的速率比在 N 点的速率 D粒子在电场中的电势能始终在增加 答案：A 解析：电子在匀强电场中受到的电场力的方向向左，在向右运动的过程中，电场力对电子做负功，电子的速度减小，电势能增加，根据电子的运动分析可以得出结论A.由于电子是在匀强电场中运动的，受到的电场力的大小是不变的，所以粒子在电场中的加速度也不变，所以 A 错误；B、电子受到的电场力的方向与电场线的方向相反，所以 B 错误；C.电子受到的电场力向左，在向右运动的过程中，电场力对电子做负功，电子的速度减小，运动到 M 点时，电子的速度最小，所以 C 错误；D、当电子向右运动的过程中，电场力对电子做负功，电势能增加，在向左返回的过程中，电场力对电子做正功，电势能减小，所以 D 错误 点评：本题就是对电场力做功特点的考查，掌握住电场力做正功，电势能减小，动能增加，电场力做负功时，电势能增加，动能减小 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8 列说法正确的是（）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；9 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 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（）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 12 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；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 13 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。填空题 11、电容器（1）电容器：储存电荷和电能的装置。任何两个彼此_又相距很近的_，都可以看成一个电容器。（2）电容器的充放电 a.充电：把电容器的两极板分别与电池组的两极相连，两个极板分别带上等量的_电荷的过程，充电过程中，由电源获得的_储存在电容器中。b.放电：用导线把充电后的电容器的两极板接通，两极板上的电荷_的过程，放电过程中，电容器把储存的能量通过_转化为电路中其他形式的能量。答案：绝缘 导体 异种 电能 中和 电流做功 解析：（1）12电容器指储存电荷和电能的装置。任何两个彼此绝缘又相距很近的导体，都可以看成一个电容器；（2）34充电指把电容器的两极板分别与电池组的两极相连，两个极板分别带上等量的异种电荷的过程，充电过程中，由电源获得的电能储存在电容器中；56放电指用导线把充电后的电容器的两极板接通，两极板上的电荷中和的过程，放电过程中，电容器把储存的能量通过电流做功转化为电路中其他形式的能量。12、如图所示，匀强电场的电场线与平行，把1 108C的负电荷从点移到点，静电力做功6 108J，长6cm，与成 60角。则匀强电场的场强方向_（填：指向或指向）；设处电势为1V，则处电势为_，该负电荷在处的电势能为_。14 答案：由指向 5V 5 108J 解析：1 将负电荷从A移至B，静电力做正功，所以所受静电力方向由A至C，又因为是负电荷，场强方向与负电荷受静电力方向相反，所以场强方向应为C至A方向 2 由 =得=6V 即=6V 故=5V 3 电子在A点的电势能 p=5 108J 13、如图所示，在等量异种点电荷形成的电场中，画一正方形ABCD，对角线AC与两点电荷连线重合，两对角线交点O恰为电荷连线的中点。则A点场强_C点场强（填“大于”、“小于”、“等于”）。将一电子由B点沿BCD路径移至D点，电势能变化情况是_。（填“变大”、“变小”、“不变”、“先变大后变小”、“先变小后变大”）15 答案：等于 先变大后变小 解析：1 由于A、C两点关于O点对称，因此其场强大小相等，方向均水平向右 2电子由B沿BC运动到C过程中，靠近负电荷远离正电荷，因此电场力做负功，电势能增大，沿CD运动到D过程中，靠近正电荷远离负电荷，电场力做正功，电势能减小，故整个过程中电势能先变大后变小