2021高中物理一轮复习专题(优)(08静电场)7-立体结构带电体-电场计算(原卷).doc

均匀带电球体、均匀带电球壳场强公式】
1、如图所示，正电荷均匀分布在半径为的金属球面上．以金属球心为原点建立坐标轴．关于该带电小球产生的电场随的变化关系，下图中正确的是（ ）

A． B．C． D．
2、如图所示，一均匀带电的金属球体，半径，球体所带电量为，静电力常量为，则关于该金属球形成的场强说法正确的是（　　）

A．由于该金属球的体积较大，不能看成是点电荷，所以无法计算其空间某点的场强
B．距离球心O为3r的某点场强为10N/C
C．距离球心O为0.3r的某点场强为0
D．把正的试探点电荷放在金属球外空间某点，则其该点场强变大
【割补对称法求场强】
1、均匀带电的球壳在球内空间任意一点产生的场强为零．如图所示，在半球面AB上均匀分布正电荷，总电荷量为q，球面半径为R，CD为通过半球顶点与球心O的轴线，在轴线上有M、N两点，OM=ON=R/2．已知M点的场强大小为E，则N点的场强大小为（ ）

A．-E B． C．-E D．E
2、均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场.如图所示,在半球面上均匀分布正电荷,总电荷量为q,球面半径为R,为通过半球顶点与球心O的轴线,在轴线上有M,N两点,.已知M点的场强大小为E,则N点的场强大小为( )

A． B．
C． D．
3、如图所示，正电荷q均匀分布在半球面ACB上，球面半径为R，CD为通过半球顶点C和球心O的轴线．P、M为CD轴线上的两点，距球心O的距离均为，在M右侧轴线上点固定正点电荷Q，点、M间距离为R，已知P点的场强为零，若带电均匀的封闭球壳内部电场强度处处为零，则M点的场强为

A．0 B． C． D．

4、如图所示，将表面均匀带正电的半球壳，沿线轴分成厚度相等的两部分，然后将这两部分移开到很远的距离，设分开后球表面仍均匀带电，左半部分在A1点的场强大小为E1，右半部分在A2点的场强的大小为E2，则有 ( )

A．E1= E2 B．E1E2 D．大小无法确定
5、一均匀带负电的半球壳，球心为O点，AB为其对称轴，平面L垂直AB把半球壳分为左右两部分，L与AB相交于M点，对称轴AB上的N点和M点关于O点对称，已知一均匀带电球壳内部任一点的电场强度为零；取无穷远处电势为零，点电荷q在距离其为r处的电势为φ=k（q的正负对应φ的正负）。假设左侧部分在M点的电场强度为E1，电势为φ1；右侧部分在M点的电场强度为E2，电势为φ2；整个半球壳在M点的电场强度为E3，在N点的电场强度为E4．下列说法正确的是（　　）

A．若左右两部分的表面积相等，有，
B．若左右两部分的表面积相等，有，
C．不论左右两部分的表面积是否相等，总有，
D．只有左右两部分的表面积相等，才有，
【静电屏蔽求场强】
1、一金属球，原来不带电，现沿球的直径的延长线放置一均匀带电的细杆MN，如图所示，金属球上感应电荷产生的电场在球内直径上a，b，c三点的场强的大小分别为Ea、Eb、Ec，三者相比 （　　）

A．Ea最大 B．Eb最大 C．Ec最大 D．Ea=Eb=Ec
2、如图所示，导体棒原来不带电，将电荷量为Q的正点电荷放在棒左侧O处，当棒达到静电平衡后，棒上的感应电荷在棒内A点处产生的场强为E1。下列说法正确的是（　　）

A．E1的大小与电荷量Q成正比
B．E1的方向沿OA连线向右
C．在导体棒内部，离O点越远场强越小
D．在O点放置电荷量为2Q的点电荷，A点的场强为2E1
3、图中接地金属球A的半径为R，球外点电荷的电荷量为Q，到球心的距离为r.该点电荷的电场在球心的场强大小等于(　　)

A． B． C．0 D．
4、如图，一个原来不带电的半径为r的空心金属球放在绝缘支架上，右侧放置一个电荷量为的点电荷，点电荷到金属球表面的最近距离为2r。下列说法正确的是

A．金属球在静电平衡后左侧带负电，右侧带正电
B．感应电荷在球心激发的电场强度大小等于
C．感应电荷在球心激发的电场强度大小等于0
D．如果用导线的一端接触球的左侧，另一端接触球的右侧，导线会将球两侧的电荷中和
5、长为L的导体棒原来不带电，现将一带电量为+q的点电荷放在距棒左端R处，如图所示．当棒达到静电平衡后，棒上感应电荷在棒内中点产生的场强大小等于_____，方向为_____．

6、如图，在真空中有两个点电荷A和B，电量分别为－Q和＋2Q，它们相距L，如果在两点电荷连线的中点O有一个半径为r（2r＜L）的空心金属球，且球心位于O点，求：
（1）－Q在O点产生的电场强度的大小与方向；
（2）球壳上的感应电荷在O点处产生的场强大小与方向．

【普通电场中功能势的计算】
1、如图为一匀强电场，某带电粒子从A点运动到B点，在这一运动过程中克服重力做的功为2.0J，电场力做的功为1.5J，则下列说法正确的是（　　）

A．粒子带负电
B．粒子在A点的电势能比在B点少1.5J
C．粒子在A点的动能比在B点少0.5J
D．粒子在A点的机械能比在B点少1.5J
2、如图所示为一匀强电场，某带电粒子从A点运动到B点，在这一运动过程中克服重力做的功为 2.0J，克服空气阻力做功为 1.0J，电场力做功为 4.5J。则下列说法不正确的是（ ）

A．粒子带正电
B．粒子在A 点的机械势能比在B点大 1J
C．粒子在A 点的动能比在B点小 1.5J
D．粒子在A 点的电势能比在B点大 4.5J
3、一个带正电的质点，电荷量q=2.0×10-9C，在静电场中由a点移动到b点，在这过程中，除电场力外，其他外力做的功为6.0×10-5J，质点的动能增加了8.0×10-5J，则a、b两点间的电势差Uab为（　　）
A．1×104V
B．-1×104V
C．4×104V
D．-7×104V
4、如果在某电场中将带电量为5.0×10-8C的正电荷由A点移动到B点，电场力做了6.3×10-3J的功，那么把电荷量为5.0×10-8C的负电荷也由A点移动到B点，电场力做的功为（　　）
A．-6.3×10-3J B．6.3×10-3J C．-3×10-3J D．3×10-3J
5、一个电量为q=2×10-8C的正电荷从a移到b，电场力做功为W1=1.2×10-7J，从b移到c，电场力做功为W2=-2.0×10-7J。求：
(1)ab、bc间的电势差各为多少；
(2)若以b点的电势为零，则c点的电势为多少？电荷在c点的电势能为多少；
(3)把负电荷q=-1×10-8C从a移到c，电场力做的功为多少？

6、一个带正电的点电荷，电荷量q＝2.0×10－9C，在静电场中由a点移到b点，在这个过程中，电场力做的功为2.0×10－5 J，则a、b两点间的电势差为多少？如果若在a、b两点间移动－2.5×10－9 C的电荷，那么电场力做的功为多少？

【匀强电场中已知电势求电势/场强】
1、（2019秋•遵义期末）如图，在匀强电场中一个半径为2cm的圆上，a、b、c、d将该圆四等分，已知a、b、c三点的电势分别为ϕa=16V、ϕb=4V、ϕc=-4V．由此可得d点的电势为（　　）

A．10V B．8V C．6V D．4V
2、如图所示，匀强电场中三点A、B、C是一个三角形的三个顶点，，，电场线平行于所在的平面。一个带电荷量的点电荷由A点移到B点的过程中，电势能增加，由B移到C的过程中电场力做功，下列说法中正确的是（ ）

A．B、C两点间的电势差 B．A点的电势低于B点的电势
C．负电荷由A点移到C点的过程中，电势能增加 D．该电场的电场强度大小为
3、一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c三点的位置如图所示，三点的电势分别为10V、17V、26V。下列说法正确的是（　　）

A．坐标原点处的电势为1V
B．电子在a点的电势能比在b点的少7eV
C．电场强度方向沿Oc方向
D．电子从b点运动到c点，电场力做功为9eV
4、如图所示，在匀强电场中，A、B、C、D、E、F六个点是一位于纸平面内的正六边形的顶点，电场方向沿纸平面，已知正六边形 ABCDEF的边长为1cm，A、C、D三个顶点的电势分别为2V、5V、4V，则（　　）

A．匀强电场的电场强度为200V/m
B．E点的电势为4V
C．电荷量为-2×10-3C的电荷从A移动到E电势能增加2×10-3J
D．电荷量为-2×10-3C的电荷从A移动到B电场力做功4×10-3J
5、（2019秋•迎江区校级期末）如图，在匀强电场中，A、B、C、D、E、F位于边长为L=2cm的正六边形的顶点上，匀强电场的方向平行于正六边形所在的平面。已知A、B、D、E的电势分别为-2V、0V、6V、4V．则下列说法正确的是（　　）
A．C点的电势φc=2V
B．A、F间的电势差UAF=2V
C．C、F间的电势差UCF=2V
D．该匀强电场的场强大小E=200V/m

6、（2020•金安区校级模拟）有一匀强电场，方向如图所示，在电场中有三个点A、B、C，这三点的连线恰好构成一个直角三角形，且AC边与电场线平行。已知A、B两点的电势分别为φA=5V，φB=1.8V，AB的距离为4cm，BC的距离为3cm。若把一个电子（e=1.6×10-19C）从A点移动到C点，那么电子电势能的变化量为（　　）

A．8.0×10-19J B．1.6×10-19J
C．-8.0×10-19J D．-1.6×10-19J
7、如图所示，平行于纸面的匀强电场中有三点A、B、C，其连线构成边长l=cm的等边三角形，现将一电荷量为q1=+10-8C的正点电荷从A点移到B点，电场力做功为W1=3×10-7J，将另一电荷量为q2=-10-8C的负点电荷从A点移到C点，电荷克服电场力做功为W2=3×10-7J，设A点的电势φA=0V。
(1)求B、C两点的电势；
(2)求匀强电场的电场强度大小和方向。

8、（2019秋•朝阳区校级期末）如图，A、B、C、D是匀强电场中的四个点，它们刚好是一个正方形的四个顶点，其中AB边水平，AD边竖直，边长为10cm。匀强电场的电场线与正方形所在平面平行，已知A点电势为10V，B点电势为20V，C点电势为20V．现将正方形以A点为转轴，平行于纸面方向顺时针转动30°角，到图中的虚线位置处，即正方形AB′C′D′处。由此可知（　　）

A．匀强电场的场强大小为E=1 V/m
B．匀强电场的场强方向为竖直向下，即沿着A→D方向
C．正方形ABCD的D点处电势为20 V
D．正方形AB′C′D′的D′点处电势为5 V
9、如图所示，空间充满匀强电场，有一个与匀强电场平行的直角三角形区域ABC，已知AB=6cm，BC=cm，A点的电势为，B点的电势为，C点的电势为；则（ ）

A．此电场的电场强度大小为E=2V/m
B．将一个电荷量为q=-3×10-6C的电荷放到C点，其电势能为-1. 2×l0-5J
C．将一个电荷量为q= -3×l0-6C的电荷从B点移到C点，其电势能增加1. 8×10-5 J
D．将一个电荷量为q=-3×10-6C的电荷从A点移到B点，电场力做功为W=1. 8×10-5J
10、（2019秋•仓山区校级期末）如图，△abc中ab=4cm，∠acb=30°．匀强电场的电场线平行于△abc所在平面，且a、b、c点的电势分别为3V、2V、1V．下列说法中正确的是（　　）
A．电场强度的方向为垂直ac向下方向
B．电场强度的大小为25V/m
C．电子从a点移动到b点，电势能减少了1eV
D．电子从a点经c点移动到b点，电场力做的总功为-1eV

11、（2020•东安区校级模拟）如图所示，A、B、E是匀强电场中一个椭圆上的三个点，其中A点的坐标为（0，3），B点的坐标为（5，0），E点的坐标为（0，-3），C、D两点分别为椭圆的两个焦点，A、B、C三点的电势分别为5V、10V、1V，椭圆所在平面与电场线平行，元电荷e1.6×10-19C，下列说法中正确的是（　　）
A．E点的电势为4V
B．D点的电势为9V
C．匀强电场的场强大小为10V/m
D．将一个电子由A点移到D点，电子的电势能增加6.4×10-19J

12、一匀强电场的方向平行于xoy平面，平面内a、b、c三点的位置如图所示，三点的电势分别为17V、33V、49V。下列说法正确的是（　　）

A．坐标原点处的电势为1V
B．电场强度的大小为5V/m
C．匀强电场的方向由O点指向c点
D．质子从b点运动到c点，电场力做功为-16eV
13、有一匀强电场的方向平行于xOy平面（纸面），平面内a、b、c、d四点的位置如图所示，线段cd、cb分别垂直于x轴、y轴，a、b、c三点电势分别为、、，电荷量的点电荷由a点开始沿abcd路线运动，则下列判断正确的是（　　）

A．坐标原点O的电势为
B．电场强度的大小为
C．b、d两点间的电势差为
D．该点电荷从a点移到d点，电势能减少