2022届高中物理静电场考点精题训练.pdf

1 (每日一练每日一练)2022)2022 届高中物理静电场考点精题训练届高中物理静电场考点精题训练 单选题 1、空间存在竖直向上的匀强电场，质量为 m 的带正电的微粒水平射入电场中，微粒的运动轨迹如图所示，在相等的时间间隔内()A重力做的功相等 B电场力做的功相等 C电场力做的功大于重力做的功 D电场力做的功小于重力做的功 答案：C 解析：带电粒子受到竖直向上的电场力和竖直向下的重力，电场力大于重力，合力也是恒力，方向竖直向上，因此粒子才向上偏转，根据牛顿第二定律，有 =带电粒子做类平抛运动，在竖直方向，相等的时间间隔内发生的位移之比为 1:3:5:7，因此重力做功不相等，电场力做功也不相等，电场力做功大于重力做功。2 故选 C。2、如图所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场中 M 点以相同速度飞出 a、b 两个带电粒子，仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示则 Aa 的速度将减小，b 的速度将增大 Ba 的加速度将减小，b 的加速度将增大 Ca 一定带正电，b 一定带负电 D两个粒子的电势能都增加 答案：B 解析：试题分析：设电场线为正点电荷的电场线，则由轨迹可判定 a 带正电，b 带负电若电场线为负点电荷的电场线，则 a 为负电荷，b 为正电荷，C 错由粒子的偏转轨迹可知电场力对 a、b 均做正功，动能增加，电势能减小，AD 错但由电场线的疏密可判定，a 受电场力逐渐减小，加速度减小b 正好相反，故选 B 考点：考查带电粒子在电场中的偏转 点评：本题难度较小，曲线弯曲的方向为电场力的方向，电场线的疏密表示场强的大小 3、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 3 D2=21，2=21 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。4、如图所示，两带有等量异种电荷的平行金属板M、N 水平放置，a、b为同一条电场线上的两点，若将一质量为m、电荷量为-q的带电粒子分别置于a、b两点，则粒子在a点时的电势能大于其在b点时的电势能；若将该粒子从b点以初速度v0竖直向上抛出，则粒子到达a点时的速度恰好为零。已知a、b两点间的距离为d，金属板M、N 所带电荷量始终不变，不计带电粒子的重力，则下列判断中正确的是（）Aa点电势一定高于b点电势 4 B两平行金属板间形成的匀强电场的场强大小为022 Ca、b两点间的电势差为=022 D若将M、N 两板间的距离稍微增大一些，则a、b两点间的电势差变小 答案：B 解析：A由于粒子在a点时的电势能大于其在b点时的电势能，则粒子从b运动到a过程电场力做负功，所以电场力方向由a指向b，则场强方向由b指向a，根据沿着电场线方向电势逐渐降低可知，a点电势一定低于b点电势，所以 A 错误；B粒子从b运动到a过程，由动能定理可得 =0 1202 解得 =022 所以 B 正确；C a、b两点间的电势差为=022 所以 C 错误；D根据平行板电容器的定义式及决定式有 =，=4，=联立解得 =4 5 若将M、N 两板间的距离稍微增大一些，两板间的电场强度保持不变，根据 =则a、b两点间的电势差也保持不变，所以 D 错误；故选 B。5、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。6、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（）6 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。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：7 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、如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻两等势面之间的电势差相等，实线为一带正电的粒子只在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P和Q是这条轨迹上两个点，P、Q相比（）AP点的电势高 B带电微粒通过P点时的加速度大 C带电微粒通过P点时的速度大 D带电微粒在P点时的电势能较大 答案：ABD 解析：A粒子所受电场力指向轨迹内侧，由于粒子带正电，因此电场线指向右下方，根据沿电场线电势降低，可知P的电势最高，故 A 正确；B等势线密的地方电场线密电场强度大，故P点电场强度大，试探电荷受到的电场力大，根据牛顿第二定律，加速度也大，故 B 正确；CD根据质点受力情况可知，从P到Q过程中电场力做正功，电势能降低，动能增大，故P点的电势能大于Q点的电势能，P点的速度小于Q点的速度，故 C 错误；D 正确。8 故选 ABD。9、如图所示，ABC-FHG是正三棱柱，ABC的边长为L。A点固定一个电荷量为-q的点电荷，C点固定一个电荷量为+q的点电荷，D、E点分别为AC、FG边的中点，选无穷远处电势为 0，静电力常量为k。下列说法中正确的是（）AB点的电场强度大小=2 B将一正试探电荷从F沿FH、HG移到G点，其电势能逐渐减少 C沿直线DH移动正电荷，电场力做正功 D若在F点再固定一电荷量为+Q的点电荷，G点再固定一个电荷量为-Q的点电荷，则B、H两点的电势相等 答案：AD 解析：A-q和+q在B产生的场强等大，为 =2 夹角为 120，根据矢量三角形定则可知B点的电场强度大小为 =2 故 A 正确；B根据等量异种电荷的电场线分布特点可知，G点的电势比F点的电势高，根据=9 将一正试探电荷从F沿FH、HG移到G点，其电势能逐渐增大，故 B 错误；C根据等量异种电荷的电场线分布特点可知，DBHE是一等势面，所以沿直线DH移动正电荷，电场力不做功，故 C 错误；D若在F点再固定一电荷量为+Q的点电荷，G点再固定一个电荷量为-Q的点电荷，根据对称性可知，B、H两点的场强、电势相等，故 D 正确。故选 AD。10、如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻两等势面之间的电势差相等，实线为一带正电的粒子只在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P和Q是这条轨迹上两个点，P、Q相比（）AP点的电势高 B带电微粒通过P点时的加速度大 C带电微粒通过P点时的速度大 D带电微粒在P点时的电势能较大 答案：ABD 解析：A粒子所受电场力指向轨迹内侧，由于粒子带正电，因此电场线指向右下方，根据沿电场线电势降低，可知P的电势最高，故 A 正确；B等势线密的地方电场线密电场强度大，故P点电场强度大，试探电荷受到的电场力大，根据牛顿第二定律，加速度也大，故 B 正确；CD根据质点受力情况可知，从P到Q过程中电场力做正功，电势能降低，动能增大，故P点的电势能大于Q点的电势能，P点的速度小于Q点的速度，故 C 错误；D 正确。故选 ABD。填空题 10 11、如图所示的平面内固定两个带电量为的异种点电荷，它们之间距离为4。以其连线中点为圆心，以为半径画圆，、为圆周上有三点，点在两点电荷连线的中垂线上，、两点连线恰好过点，则、两点的电场强度_（填“相同”或“不同”），点电势_（填“大于”“等于”或“小于”）点电势；已知静电力常数为，则点电场强度大小为_。答案：相同 大于 45252 解析：1两个等量的异种电荷之间电场线如图所示 由对称性可知，M、N两点的电场强度相同。2设无穷远处电势为零，则P、O所在直线上的所有点电势均为零；由沿着电场线方向电势逐渐降低，可知点电势大于零，点电势小于零，所以点电势大于点电势。3由勾股定理可得P点到两个电荷之间的距离为 =(2)2+2=5 P点的电场强度为两个带电量为的异种点电荷在P点产生的电场强度的矢量和，如图所示 11 +Q、在P点产生的场强 1=2=(5)2=52 cos=25=255 则点电场强度大小 =21cos=45252 12、利用静电除尘器可以消除空气中的粉尘，静电除尘器由金属管 A 和悬在管中的金属丝 B 组成，A 和 B 分别接到高压电源的正极和负极，其装置示意图如右图所示A、B 之间有很强的电场，距 B 越近，场强_（填“越大”或“越小”）B 附近的气体分子被电离成为电子和正离子、粉尘吸附电子后被吸附到_（填“A”或“B”）上，最后在重力作用下落入下面的漏斗中 答案：越大 A 12 解析：电源的两极分别接在 AB 上，净电荷一般分布在尖端，所以 B 处分布电荷较为密集，则距离 B 越近场强较大，粉尘吸附电子后带负电，在电场力的作用下将会向正极板运动，即向 A 运动，最后被吸附到 A 上 故答案为越大；A 13、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。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1213 0.05 0.8C=0.02C.