2022届高中物理静电场考点题型与解题方法.pdf

1 (每日一练每日一练)2022)2022 届高中物理静电场考点题型与解题方法届高中物理静电场考点题型与解题方法 单选题 1、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 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 =1092 103A=5 107A 故选 D。2、如图所示，A、B 为两个等量的正点电荷，在其连线中垂线上的P点放一个负点电荷q（不计重力），由静止释放后，下列说法中正确的是（）2 A点电荷越过O点后，速度越来越小，加速度越来越大，直到粒子速度为零 B点电荷运动到O点时加速度为零，速度达到最大值 C点电荷在从P点到O点运动的过程中，加速度越来越小，速度越来越大 D点电荷在从P点到O点运动的过程中，加速度越来越大，速度越来越大 答案：B 解析：因中垂线上半部分的各点合场强方向相同，均为O指向P，而O至无穷远处场强先增大后减小，场强最大的位置有可能在OP之间，也可能在OP的延长线上，所以负点电荷从P至O的过程一直加速，到O时v最大，而加速度的大小可能逐渐减小，也可能先增大后减小，故加速度的大小变化无法确定，B 正确。故选 B。3、如图所示，边长为L的正六边形ABCDEF的 5 条边上分别放置 5 根长度都为L的相同绝缘细棒，每根细棒均匀带上相同的正电荷，现将电荷量为+的点电荷置于BC中点，此时正六边形几何中心O点的场强为零，若移走+及AB边上的细棒，则O点电场强度大小为（k为静电力常量，不考虑绝缘细棒之间及绝缘细棒与+的相互影响）（）3 A2B232C4332D2332 答案：C 解析：根据对称性的特点可知，AB 棒与 DE 棒在O点的合场强为 0，AF 棒与 DC 棒在O点的合场强也为 0，所在 EF 棒与点电荷+Q的合场强也为 0，则有 EF 棒的场强大小与点电荷+Q 的在O点的场强大小相等，所以有=(32)2=432 若移走+及AB边上的细棒，则O点电场强度大小为 EF 棒与 ED 棒的合场强大小，有 =2cos30=4332 所以 C 正确；ABD 错误；故选 C。4、如图所示，A、B 为两个等量的正点电荷，在其连线中垂线上的P点放一个负点电荷q（不计重力），由静止释放后，下列说法中正确的是（）A点电荷越过O点后，速度越来越小，加速度越来越大，直到粒子速度为零 B点电荷运动到O点时加速度为零，速度达到最大值 C点电荷在从P点到O点运动的过程中，加速度越来越小，速度越来越大 D点电荷在从P点到O点运动的过程中，加速度越来越大，速度越来越大 答案：B 4 解析：因中垂线上半部分的各点合场强方向相同，均为O指向P，而O至无穷远处场强先增大后减小，场强最大的位置有可能在OP之间，也可能在OP的延长线上，所以负点电荷从P至O的过程一直加速，到O时v最大，而加速度的大小可能逐渐减小，也可能先增大后减小，故加速度的大小变化无法确定，B 正确。故选 B。5、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 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。6、空间中有一试探电荷处在一区域电场中沿某方向建立一x轴，该试探电荷在x轴各点的电势能p随x的分布如图所示。根据Epx图像，下列说法正确的是（）5 A1处的电场强度大于 0 B沿x轴正方向电势逐渐降低 C3处的电场强度大于4处的电场强度 D试探电荷从3处运动至2处的过程中，电场力做功为p1 p2 答案：C 解析：AB因为试探电荷的电性未知，所以由图像不能判断出沿x轴方向电势的升降，无法判断出电场方向，不能得出1处的电场强度大于零还是小于零，故 AB 错误；C根据电场力做功与电势能变化的关系可知，Epx图像的斜率表示电场力的大小，电场力越大表示电场强度越大，由图可知，3处的斜率大于4处的斜率，故3处的电场强度大于4处的电场强度，故 C 正确；D试探电荷从3处运动至2处的过程中，电势能增加p1 p2，电场力做负功为p2 p1，故 D 错误。故选 C。7、如图，空间存在一方向水平向右的匀强电场，两个带电小球P和Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下，两细绳都恰好与天花板垂直，则（）AP和Q都带正电荷 BP和Q都带负电荷 6 CP带正电荷，Q带负电荷 DP带负电荷，Q带正电荷 答案：D 解析：AB受力分析可知，P 和 Q 两小球，不能带同种电荷，AB 错误；CD若 P 球带负电，Q 球带正电，如下图所示，恰能满足题意，则 C 错误 D 正确，故本题选 D 多选题 8、图中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹，粒子先经过 M 点，再经过 N点，可以判定（）AM 点的电势大于 N 点的电势 BM 点的电势小于 N 点的电势 C粒子在 M 点受到的电场力大于在 N 点受到的电场力 D粒子在 M 点受到的电场力小于在 N 点受到的电场力 答案：AD 解析：试题分析：根据顺着电场线方向电势降低可知，M 点的电势高于 N 点的电势，故 A 正确，B 错误；根据电场线7 的疏密来判定电场强度的强弱，M 点的电场力小于 N 点，故 D 正确，C 错误 考点：电势；电场强度【名师点睛】本题是电场中轨迹问题，关键要根据轨迹的弯曲方向判断出粒子所受的电场力方向，再抓住电场线的物理意义判断场强、电势等的大小 9、带电粒子M只在电场力作用下由P点运动到Q点，在此过程中克服电场力做了2.6 108J了的功，那么（）AM在P点的电势能一定小于它在Q点的电势能 BP点的场强一定小于Q点的场强 CP点的电势一定高于Q点的电势 DM在P点的动能一定大于它在Q点的动能 答案：AD 解析：AD带电粒子从P到Q电场力做负功，则电势能增加，动能减小，即M在P点的电势能一定小于它在Q点的电势能，M在P点的动能一定大于它在Q点的动能，选项 AD 正确；B由题中条件不能比较P点的场强与Q点的场强大小关系，选项 B 错误；C因粒子的电性不确定，则不能比较P点的电势与Q点的电势关系，选项 C 错误；故选 AD。10、如图所示，固定平行板电容器与理想二极管、蓄电池（内阻不计）连接开关S闭合后，一带电油滴恰好在P点处于静止状态若将电容器上极板竖直向上平移一小段距离，则 8 A油滴带负电 B静电计指针张角将增大 C带电油滴的电势能将增大 D油滴仍然处于静止状态 答案：BD 解析：A、闭合后，上极板带负电，由于油滴静止时电场力与重力平衡，油滴应带正电，选项 A 错误；B、由=4和=可得=4，假设不变，则上极板竖直上移时增大，增大，二极管截止，假设成立；由于静电计测量的是电容器两极板间的电势差，增大即静电计指针张角将增大，选项 B 正确；D、结合=可得=4，则不变，油滴受力不变，仍然静止，故选项 D 正确；C、由于不变，与下极板间的电势差不变，油滴的电势能不变，故选项 C 错误 填空题 11、某实验小组研究电容器的充电过程。将电容器与电动势=100V 的电源、阻值=1996.0的定值电阻、内阻A=1.2的电流传感器连接成如图甲所示电路。现闭合开关 S 为电容器充电，电流传感器接计算机显示出电流I随时间t变化的图像。（1）由I-t图像数据计算，闭合开关 S 瞬间，定值电阻R两端的电压为_V，充电过程中，定值电阻两端的电压逐渐_（选填“变大”或“变小”），电源的内阻为_；（2）充电过程中，电容器的电容_（选填“变大”“不变”或“变小”）。由图像可知，充电完毕后，电容器所带电量_（选填“大于”“等于”或“小于”）0.02C。9 答案：99.8 变小 2.8 不变 小于 解析：（1）1由I-t图像数据计算，闭合开关 S 瞬间，定值电阻R两端的电压为 UR=I0R=0.051996V=99.8V 23充电过程中，定值电阻两端的电压逐渐变小，电源的内阻为 =0 =(1000.05 1996 1.2)=2.8（2）4充电过程中，电容器的电容不变。5根据q=It可知，电容器带电量等于I-t图像的面积，则由图像可知，充电完毕后，电容器所带电量小于120.05 0.8C=0.02C.12、如图所示，在光滑定滑轮 C 正下方与 C 相距h的A处固定一电荷量为Q(Q0)的点电荷，电荷量为q的带正电小球 B，用绝缘细线拴着，细线跨过定滑轮，另一端用适当大小的力F拉住，使 B 处于静止状态，此时 B 与A点的距离为R，B和C之间的细线与AB垂直。若 B 所受的重力为G，缓慢拉动细线（始终保持 B 平衡）直到B 接近定滑轮，静电力常量为k，环境可视为真空，则力F_（填增大、减小或不变）；B 受到的库仑力的大小_（填增大、减小或不变）。答案：逐渐减小 不变 解析：对 B 受力分析如图所示，根据几何关系和三力平衡有 10 =得=由于F=F，所以 =可见，当L逐渐减小时，F逐渐减小。设 B 与A点的距离为x，在 B 缓慢移动的过程中，都满足=3 在 B 处于静止状态时有=3 对比以上两式，得x=R，这说明在 B 缓慢移动的过程中，两点电荷间的距离不变，故 B 受到库仑力大小不变。13、1909 年物理学家密立根在多次实验之后发现每滴油滴的电荷量皆为同一数值的倍数，即油滴所带电荷量都是某个最小固定值 1.610-19C 的整数倍，这个最小的电量被称为_；一个正二价的铜离子 Cu2+所带的电量为_C。答案：元电荷 3.210-19 C 11 解析：1物理学家密立根在实验中发现各个油滴所带电荷量都是某一最小电量的整数倍，即电荷量的不连续性，这个最小的电量被称之为元电荷e；2一个正二价的铜离子所带的电荷量为两个元电荷 2e，计算可得所带电荷量为 3.210-19C。