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1 (每日一练每日一练)()(文末附答案文末附答案)2022)2022 届高中物理静电场基础知识题库届高中物理静电场基础知识题库 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 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（）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 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）（）2 A2B232C4332D2332 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 5、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 3 CD 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 7、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 A B 4 C 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、某静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图所示，x轴正方向为场强正方向，一个带正电的点电荷只在电场力的作用下沿x轴运动，x1、x2、x3、x4四点间隔相等，则（）5 A点电荷在x2和x4处电势能相等 B点电荷由x1运动到x3的过程中电势能减小 Cx1、x2两点之间的电势差小于x3、x4两点之间的电势差 D点电荷由x1运动到x4的过程中电场力先减小后增大 10、平行板电容器的两极板A、B接于电池两极，一个带正电小球悬挂在电容器内部，闭合开关S，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向夹角为，如图所示。那么（）A保持开关S闭合，带正电的A板向B板靠近，则 增大 B保持开关S闭合，带正电的A板向B板靠近，则 恒不变 C开关S断开，带正电的A板向B板靠近，则 增大 D开关S断开，带正电的A板向B板靠近，则 不变 填空题 11、在电场中放置一光滑绝缘水平桌面，沿桌面上轴方向电势分布如图中实线所示。有一质量=4 102kg、电量=2 106C的带正电小球，以=2m/s的初速度在0=3m处沿轴正方向运动。则小球从开始运动到动能最大时电场力所做的功为_J；当小球速度为零时，其位置坐标为_m。6 12、如图所示，在一个竖直向下的匀强电场中，放一个绝缘光滑半径为R的半圆轨道，在轨道的最高点放一个质量为m、带电量为+q的小球，使球从静止开始沿轨道滑下，若场强为E，则小球通过最低点时的速度大小为_；经轨道最低点时对轨道的压力大小为_。13、把两个异种电荷靠近，电场力做_功(选填“正”或“负”)；电荷的电势能_(选填“增大”或“减小”)。7 2022 届高中物理静电场_020 参考答案 1、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、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、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 8 =(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、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。5、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 9 场力做负功，电荷的速率减小，符合题意故 D 正确 6、答案：D 解析：AB点电荷和点电荷在点的电场强度大小为=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、答案：A 10 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】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.8、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 11 情况 9、答案：BC 解析：A由x轴上的场强E随x的变化关系可知图线与x轴所围图形的面积表示电势差，所以点电荷在x2和x4处电势能不相等，选项 A 错误；Bx轴正方向为场强正方向，正点电荷受电场力沿x轴正方向，由x1运动到x3的过程中电场力做正功，电势能减小，选项 B 正确；C由x轴上的场强E随x的变化关系可知图线与x轴所围图形的面积表示电势差，x1、x2两点之间的电势差小于x3、x4两点之间的电势差，选项 C 正确；D根据F=qE可知点电荷由x1运动到x4的过程中电场力先增大后减小，选项 D 错误。故选 BC。10、答案：AD 解析：AB保持开关S闭合，电容器两端间的电势差不变，带正电的A板向B板靠近，极板间距离减小，电场强度E增大，小球所受的电场力变大，增大。故 A 正确，B 错误。CD断开开关S，电容器所带的电量不变，由 =4 得 =4=4 12 知d变化，E不变，电场力不变，不变。故 C 错误，D 正确。故选 AD。11、答案：0.08 4 或-4 解析：1x轴上从 0 到-5m 电势升高，则电场方向沿x轴正方向，x轴上从 0 到 5m 电势升高，则电场方向沿x轴负方向，带正电小球在0=3m处沿 x 轴正方向运动，受到向右的电场力，电场力做正功，动能增加，从 0 点向右运动过程中电场力向左，电场力做负功，小球动能减小，所以小球在 0 点动能最大，则小球从开始运动到动能最大时电场力所做的功为 =(3 0)=2 106 0 (4)=0.08J 2设小球速度为 0 时，其坐标为 x，根据动能定理可得(0)=0 1202 解得=4V 由图像可知 =4m 根据对称性可知，小球速度为 0 时，另一个位置坐标为 =4m 则小球速度为零时，其位置坐标为 4 或-4 12、答案：2(+)3(qE+mg)解析：13 小球由静止开始下滑的过程中，由动能定理得 +=122 小球经过最低点时，由重力、电场力和轨道的支持力的合力提供向心力，则有 =2 联立得 =2(+)，N=3（mg+qE）则由牛顿第三定律知，小球经过最低点时对环底的压力 N=N=3(mg+qE)13、答案：正 减小 解析：试题分析：异种电荷相互吸引，又相互靠近，电场力和运动的方向相同，所以电场力做正功，电势能减小；