2013届高三物理名校试题汇编系列（第2期）
专题7 静电场
一、单项选择题
1．（安徽省省城名校2012届高三第四次联考试题）一个电量为10-6C的负电荷从电场中A点移动到B点，电场力做功2×10-6J，从C点移动到D点电场力做功-7×10-6J，已知C点比B 点电势高3V，且A、B、C、D四点在同一条电场线上，则下列图中正确的是（）
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2．（福建省厦门市2012届高三上学期期末质量检查物理试卷）如图所示，虚线AB和CD分别为椭圆的长轴和短轴，相交于O点，两个等量同种点电荷分别处于椭圆的两个焦点M、N 上，下列说法中正确的是（）
A．A、B两处电势、场强均相同B．C、D两处电势、场强均不同
C．在虚线AB上O点的场强最小D．带负电的试探电荷在O处的电势能大于在C处的电势能
3．（上海市普陀区2012届高三第一学期期末质量抽测）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）（）
动，b点是其运动轨迹上的另一点，则下列判断正确的是（）
C．若粒子带正电，两等量点电荷均带正电D．若粒子带负电，a点电势高于b
点电势
5．（湖南省衡阳市2012届高三六校联考）一对等量正点电荷电场的电场线（实线）和
等势线（虚线）如图所示，图中A、B两点电场强度分别是E A、E B，电势分别是ΦA、ΦB，负电荷q在A、B时的电势能分别是E P A、E PB，下列判断正确的是（）
A．E A>E B，ΦA>ΦB，E P A< E PB B．E A>E B，ΦA<ΦB，E P A< E PB
C．E A< E B，ΦA>ΦB，E P A> E PB D．E A
6．（山东省潍坊市三县2012届高三联考）一个电荷只在电场力作用下从电场中的A点移到B 点时，电场力做了5×10-6J的功，那么（）
A．A、B两点间的电势差为5×10-6V B．电荷在B处将具有5×10-6J的动能
C．电荷的电势能增加了5×10-6J D．电荷的动能增加了5×10-6J 7. （江西省重点中学协作体2012届高三联考）空间有一沿x轴对称分布的电场，其电场强度E随x变化的图像如图所示。下列说法正确的是( )
A．O点的电势最低B．x2点的电势最高
C．x1和- x1两点的电势相等D．x1和x3两点的电势相等8．（河北省衡水中学2012届高三上学期期末考试理综试题）两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在x轴上的O、M两点，两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示，其中A、N 两点的电势均为零，ND段中的C点电势最高，则（）
A．N点的电场强度大小为零B．A点的电场强度大小为零
C．NC间场强方向向x轴正方向D．将一负点电荷从N点移到D点，电场力先做正功后做负功
9．（浙江省金华十校2012届高三上学期期末考试物理试题）如图所示，甲是某电场中的一条电场线，A、B是这条线上的两点，一负电荷只受电场力作用，沿电场线从A运动到B，在这过程中，电荷的速度一时间图线如图乙所示，比较A、B两点的电势φ的高低和电场强度E的大小，正确的是（）
A．φA＞φB，E A＜E B B．φA＞φB，E A=E B C．φA＞φB，E A＞E B D．φA＜φB，
E A=E B
10.（安徽省合肥市2012年高三第二次理科综合测试题）如图所示A、B为两块水平放置的金属板，通过闭合的开关S分别与电源两极相连，两板中央各有一个小孔a和b，在a孔正上方某处一带电质点由静止开始下落，不计空气阻力，该质点到达b孔时速度恰为零，然后返回。现要使带电质点能穿出b孔，可行的方法是（）
A. 保持S闭合，将S板适当上移
B. 保持S闭合，将S板适当下移
C. 先断开S，再将/I板适当上移
D. 先断开S，再将S板适当下移
11．（安徽省马鞍山市2012届高三第二次理科综合能力测试题）在光滑绝缘的水平桌面上，存在水平向右的电场，电场线如图中实线所示。一带电的小球以一定的初速度从桌面上
的A点开始运动，到C点时，突然受到一个外加的水平恒力F作用而继续运动，到B点，其运
动轨迹如图中虚线所示。v表示粒子在C点的速度，则下列判断中正确的是
A．恒力F的方向可能水平向左B．恒力F的方向可能与v的方向相反C．在A、B两点小球的速率不可能相等D．小球在A点的电势能比在B点的电势能小
12．（黑龙江省哈师大附中2012届高三上学期期中考试、四川省泸州市2012届高三第二次诊断性考试理综试题）如图所示，有三个质量相等的分别带正电、负电和不带电的粒子从两水平放置的金属板左侧中央以相同的水平初速度v0先后射入电场中，最后在正极板上打出A、B、C三个点，则（）
A．三种粒子在电场中运动时间相同
B．三种粒子到达正极板时速度相同
C．三种粒子到达正极板时落在A、C处的粒子机械能增大，落在B处粒子机械能不变D．落在C处的粒子带正电，落在B处的粒子不带电，落在A处的粒子带负电
13．（湖南省宁远一中、舜德学校2012届高三上学期第四次月考联考）如图所示，一质量为m、电荷量为q的带电液滴以速度v沿与水平面成θ角的方向斜向上进入匀强电场，在电场中做直线运动，则液滴向上运动过程中（）
A．电场力不可能小于mg cosθB．液滴的动能一定不变
C．液滴的机械能一定变化D．液滴的电势能一定不变
14．（山西省忻州一中等四校2012届高三第二次联考理综卷）如图所示，图中K、L、M 为静电场中的3个相距较近的等势面．一带电粒子射入此静电场中后，只在电场力的作用下
沿abcde轨迹运动。已知φk<φL<φM，下列判断中正确的是（）
A．粒子带负电B．粒子在a点的加速度大于在b点的加速度
C．粒子在a点与e点的速度大小相等D．粒子在a点的电势能大于在d点的电势能
15．（浙江省五校2012届高三上学期第一次联考）一个半径为r，带正电的实心金属球球心在x轴上的O点，金属球在周围空间产生静电场，则其电势φ在x轴上的分布情况正确的是（）
16．（北京市朝阳区2012届高三上学期期末考试试题）绝缘细线的一端与一带正电的小球M 相连接，另一端固定在天花板上，在小球M下面的一绝缘水平面上固定了另一个带电小球N，在下列情况下，小球M能处于静止状态的是（）
1 7.（江西省临川一中等2012届高三联考）a、b两个带电小球的质量均为m，所带电荷量分别为+2q和-q，两球间用绝缘细线连接，a球又用长度相同的绝缘细线悬挂在天花板上，在两球所在的空间有方向向左的匀强电场，电场强度为E，平衡时细线都被拉紧。则平衡时可能位置
是（ ）
18．（四川省广元中学2012届高三第六次月考理综卷）如图所示，在竖直向上的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细绳的一端系着一个带电小球，另一端固定于O 点，小球在竖直平面内做匀速圆周运动，最高点为a ，最低点为b ．不计空气阻力，则（ ）
A ．小球带负电
B ．小球在从a 点运动到b 点的过程中，电势能减小
C ．小球所受电场力跟重力平衡
D ．小球在运动过程中机械能守恒
19．（江苏省无锡市2012届高三上学期期末考试）如图所示，在一个粗糙的绝缘水平面上，彼此靠近地放置两个带正电荷的小物块。由静止释放后，两个物块向相反方向运动，并最终停止。在物块的运动过程中，下列表述正确的是（ ）
A ．物块受到的摩擦力始终小于其受到的库仑力
B ．物块先作匀加速直线运动，再作匀减速运动
C ．因摩擦力始终做负功，故两物块组成的系统的机械能一直减少
D ．整个过程中物块受到的库仑力做的功等于电势能的减少
20.（辽宁省实验中学、东北师大附中、哈师大附中等东北三校2012
届高三下学期第二次
模拟）如图所示，在一绝缘斜面C上有一带正电的小物体A处于静止状态，现将一带正电的小球B沿以A为圆心的圆弧缓慢地从P点转至A正上方的Q点处，已知P、A在同一水平线上，且在此过程中物体A和C始终保持静止不动，A、B可视为质点。关于此过程，下列说法正确的是（）
A．物体A受到斜面的支持力先增大后减小B．物体A受到斜面的支持力一直增大
C．地面对斜面C的摩擦力先增大后减小D．地面对斜面C的摩擦力先减小后增大
二、多项选择题
21．（江苏省南京市白下区2012届高三“市二模”模拟考试）空间存在一沿x轴方向的静电场，电场强度E随x变化的关系如图所示，图线关于坐标原点对称，A、B是x轴上关于原点对称的两点。下列说法中正确的是（）
A．电子在A、B两点的电势能相等B．电子在A、B两点的加速度方向相反
C．电子从A点由静止释放后的运动轨迹可能是曲线
D．取无穷远处电势为零，则O点处电势亦为零
22．（安徽省马鞍山市2012届高三下学期第二次模拟考试、浙江省金华十校2012届高三上学期期末考试物理试题）如图所示，倾角为θ的绝缘斜面固定在水平面上，当质量为m、电荷量为q带正电的滑块沿斜面下滑时，在此空间突然加上竖直方向的匀强电场，已知滑块受到的电场力小于滑块的重力。则（）
A ．若滑块匀速下滑，加上竖直向上的电场后，滑块将减速下滑
B ．若滑块匀速下滑，如上竖直向下的电场后，滑块仍匀速下滑
C ．若滑块匀减速下滑，加上竖直向上的电场后，滑块仍减速下滑，但加速度变小
D ．若滑块匀加速下滑，加上竖直向下的电场后，滑块仍加速下滑，但加速度变大
23．（河南省豫东六校联谊2012年高三第一次联考理综卷）在光滑绝缘水平面的P 点正上方O 点固定一电荷量为+Q 的点电荷，在水平面上的N 点，由静止释放质量为m ，电荷量为-q 的检验电荷，该检验电荷经过P 点时速度为v ，图中θ=60°。则在+Q 形成的电场中（规定P 点的电势为零）（ ）
A ．N 点电势低于P 点电势
B ．N 点电势为2
2mv q
- C ．P 点电场强度大小是N 点的2倍 D ．检验电荷在N 点具有的电势能为212
mv - 24．（山东省沂水县2012届高三上学期期末考试物理试题）如图所示的匀强电场E 的区域内，由A 、B 、C 、D 、A ＇、B ＇、C ＇、D ＇作为顶点构成一正方体空间，电场方向与面ABCD 垂直。下列说法正确的是（ ）
A ．A 、D 两点间电势差U AD 与A 、A ＇两点间电势差U AA ＇相等
B ．带正电的粒子从A 点沿路径A→D→D ＇移到D ＇点，电场力做正功
C ．带负电的粒子从A 点沿路径A→D→
D ＇移到D ＇点，电势能减小
D ．带电粒子沿对角线AC ＇与沿路径A→B→C ＇，从A 点到C ＇点电场力做功相同
25.（广西柳铁一中2012届高三第四次月考理综卷）如图所示，为真空中某一点电荷Q 产生的电场，a 、b 分别是其电场中的两点，其中a 点的场强大小为E a ，方向与a 、b 连线成120°
角；b 点的场强大小为E b ，方向与a 、b 连线成150°角。一带负电的检验电荷q 在场中由a 运动到b ，则（ ）
A ．a 、b 两点场强大小E a ∶E b =3∶1
B ．q 在a 、b 两点受到的电场力大小之比F a ∶F b =1∶3
C ．a 、b 两点电势相比较b a ??<
D ．q 在a 、b 两点电势能相比较εa ＜εb
26.（河北省南宫中学2012届高三上学期期中考试）如图所示，在电场中，一个负电荷从C 点分别沿直线移到A 点和B 点，在这两个过程中，均需克服电场力做功，且做功的值相同，有可能满足这种做功情况的电场是（ ）
A ．正y 方向的匀强电场
B ．正x 方向的匀强电场
C ．在第Ⅰ象限内有负点电荷
D ．在第Ⅳ象限内有负点电荷
27．（湖南省衡阳市2012届高三六校联考试题、福建省南安一中2012届高三上学期期末考试物理试卷）如图所示，一个电量为+Q 的点电荷甲，固定在绝缘水平面上的O 点，另一个电量为-q 、质量为m 的点电荷乙从A 点以初速度v 0沿它们的连线向甲运动，到B 点时速度最小且为v 。已知静电力常量为k ，点电荷乙与水平面的动摩擦因数为μ，AB 间距离为L 则（ ）
A ．O
B 间的距离为mg
kQq μ B ．从A 到B 的过程中，电场力对点电荷乙做的功为W =μmgL +2202
121mv mv -
C ．从A 到B 的过程中，电场力对点电荷乙做的功为W =μmgL +2022
121mv mv - D ．在点电荷甲形成的电场中，AB 间电势差q mv mv mgL U AB 2022
121-+=
μ
28.（浙江省五校2012届高三上学期第一次联考、河北省衡水中学2012届高三上学期第三次调研考试、湖北省黄冈中学2012届高三月考）如图所示，虚线a 、b 、c 代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即U ab = U bc ，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P 、Q 是这条轨迹上的两点，据此可知（ ）
A ．三个等势面中，a 的电势最高
B ．带电质点在P 点具有的电势能比在Q 点具有的电势能大
C ．带电质点通过P 点时的动能比通过Q 点时大
D ．带电质点通过P 点时的加速度比通过Q 点时大
29．（黑龙江省哈师大附中2012届高三上学期期中考试）如图所示，平行板电容器与电动势为E 的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地，静电计所带电量很少，可被忽略。一带负电油滴被固定于电容器中的P 点。现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，则 （ ）
A ．平行板电容器的电容值将变小
B ．静电计指针张角变小
C ．带电油滴的电势能将减少
D ．若先将上极板与电源正极的导线断开再将下极板向下移动一小段距离，则带电油滴所受电场力不变
30．（四川省泸州市2012届高三第二次诊断性考试理综试题）如图所示，平行板电容器AB两极板水平放置，现将其理想的二极管（二极管具有单向导电性）串联接在电源上，已知上极板A和电源正极相连，一带电小球沿一确定的位置水平射人，打在下极板B上的N点，小球的重力不能忽略，现仅竖直上下移动A板来改变两极板AB间距（下极板B不动，两极板仍平行，小球水平射入的位置不变），则下列说法正确的是（）
A．若小球带正电，当AB间距增大时，小球打在N点的右侧
B．若小球带正电，当AB间距减小时，小球打在N点的左侧
C．若小球带负电，当AB间距减小时，小球可能打在N的右侧
D．若小球带负电，当AB间距增大时，小球可能打在N点的左侧
31．（广西区南宁市2012届高三上学期期末测试）两个点电荷Q1、Q2固定于x轴上，将一带正电的试探电荷从足够远处沿x轴负方向移近Q2（位于坐标原点O），在移动过程中，试探电荷的电势能随位置的变化关系如图所示。则下列判断正确的是（）
A．M点电势为零，N点场强为零B．M点场强为零，N点电势为零
C．Q1带负电，Q2带正电，且Q2电荷量较小D．Q1带正电，Q2带负电，且Q2电荷量较小
32．（吉林省油田高中2012届高三11月阶段性质检卷、山西大同一中、同媒一中2012届上学期高三第三次考试）如图所示，A板的电势U A=0，B板的电势U B随时间的变化规律如图所示。电子只受电场力的作用，且初速度为零，则（）
A．若电子在t=0时刻进入的，它将一直向B板运动
B．若电子在t=0时刻进入的，它将时而向B板运动，时而向A板运动，最后打在B板上C．若电子在t=T/8 时刻进入的，它将时而向B板运动，时而向A板运动，最后打在B板上D．若电子是在t=T/4时刻进入的，它将时而向B板、时而向A板运动
33．（辽宁省重点中学协作体2012年高考模拟考试理科综合能力试题）如图所示，两块较大的金属板A、B平行放置与一电源相连，S闭合后，两板间有一质量为m，带电量为q的
油滴恰好好处于静止状态，以下说法正确的是（）
A．若将A板向上平移一小段位移，则油滴向下加速运动，G中有b→a
的电流
B．若将A板向左平移一小段位移，则油滴仍然静止，G中有b→a
的电流
C．若将S断开，则油滴立即做自由落体运动，G中无电流
D．若将S断开，再将A板向下平移一小段位移，则油滴向上加速运动，G中有b→a的电流三、非选择题
34．（浙江省五校2012届高三下学期第二次联考理综试题）如图所示，一根长为L=1.5m 的绝缘细直杆MN，竖直固定在场强为E=1.0×105N/C、与水平方向成θ=37°角的倾斜向上的匀强电场中．杆的下端M固定一个带电小球A，电荷量Q= +4.5×10－6C；另一带电小球B穿在杆上可自由滑动，电荷量q= +1.0×10－6C，质量m=1.0×10－2kg，与杆之间的动摩擦因数μ=0.1．现将小球B从杆的上端N静止释放，小球B开始运动．（静电力常量k=9.0×109N·m2/C2．取
g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）
（1）小球B开始运动时的加速度为多大?
（2）小球B的速度最大时，距M端的高度h为多大?
（3）若小球B在下落过程的最大速度为0.77m/s，则从开始下
落到速度达到最大的过程中，小球B的电势能改变了多少？
35．（河北省衡水中学2012届高三上学期第三次调研考试）如图所示，两平行金属板A、B长8cm，两板间距离d＝8cm，A板比B板电势高300V，一带正电的粒子电荷量q＝10-10C，质量m＝10-20kg，沿电场中心线RO垂直电场线飞入电场，初速度υ0＝2×106m/s，粒子飞出平行板电场后经过界面MN、PS间的无电场区域后，进入固定在O点的点电荷Q形成的电场区域，
（设界面PS右边点电荷的电场分布不受界面的影响），已知两界面MN、PS相距为12cm，D 是中心线RO与界面PS的交点，O点在中心线上，距离界面PS为9cm，粒子穿过界面PS最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏bc上。（静电力常数k = 9.0×109N·m2/C2）(粒子重力忽略不计)
（1）求粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离多远？到达PS界面时离D点多远？
（2）确定点电荷Q的电性并求其电荷量的大小。
36.（上海市十校2012届高三12月份联考试卷）有三根长度均为L＝0.3m的不可伸长的绝缘细线，其中两根的一端分别固定在天花板上的P、Q点，另一端分别拴有质量均为m＝0.12kg 的带电小球A和B，其中A球带正电，电荷量为q＝3×10－6C。A、B之间用第三根线连接起来。在水平向左的匀强电场E作用下，A、B保持静止，悬线仍处于竖直方向，且A、B间细线恰好伸直。（静电力恒量k＝9×109N·m2/ C2。）
（1）此匀强电场的电场强度E为多大；
（2）现将P A之间的线烧断，由于有空气阻力，A、B球最后会达到新的平衡位置。求此时细线QB所受的拉力T的大小，并求出A、B间细线与竖直方向的夹角θ；
（3）求A球的电势能与烧断前相比改变了多少（不计B球所带电荷对匀强电场的影响）。
37．（江苏省扬州中学2012届高三上学期12月质量检测）如图所示，长L=1.2 m、质量M=3 kg的木板静止放在倾角为37°的光滑斜面上，质量m=1 kg、带电荷量q=+2.5×10-4 C的物块放在木板的上端，木板和物块间的动摩擦因数μ=0.1，所在空间加有一个方向垂直斜面向下、场强E=4.0×104N/C的匀强电场．现对木板施加一平行于斜面向上的拉力F=10.8 N. 取g=10 m/s2，斜面足够长．求：
（1）物块经多长时间离开木板；
（2）物块离开木板时木板获得的动能；
（3）物块在木板上运动的过程中，由于摩擦而产生的内能．
38．（山西大同一中、同媒一中2012届上学期高三第三次考试）如图所示，在绝缘水平面上，相距为L的A、B两点处分别固定着两个等量正电荷。a、b是AB连线上两点，其中Aa=Bb=L/4，a、b两点电势相等，O为AB连线的中点。一质量为m带电量为+q的小滑块（可视为质点）以初动能E0从a点出发，沿AB直线向b运动，其中小滑块第一次经过O点时的动能为初动能的n倍（n > 1），到达b点时动能恰好为零，小滑块最终停在O点，求：Array（1）小滑块与水平面间的动摩擦因数μ；
（2）Ob两点间的电势差U ob；
（3）小滑块运动的总路程s。
39．（湖北省襄阳五中2012届高三年级上学期期中考试）如图所示，水平桌面处有水平向右的匀强电场，场强大小E=2?104V/m，A、B是完全相同的两个小物体，质量均为m=0.1kg，电
量均为q=2?10－5C，且都带负电，原来都被按在桌面上的P点。现设法使A物体获得和电场E
同方向的初速v A 0=12m/s ，A 开始运动的加速度大小为6m/s 2，经t ?时间后，设法使B 物体获得和电场E 同方向的初速v B 0=6m/s （不计A 、B 两物体间的库仑力，运动过程中A 、B 的带电量不发生改变），求：
E
（1）小物体与桌面之间的阻力f 为多大？
（2）在A 未与B 相遇前，A 电势能增量的最大值；
（3）如果要使A 尽快与B 相遇，t ?为多大？
40.（湖北省八校2012届高三12月第一次联考理综卷）在真空中存在空间范围足够大的、水平向右的匀强电场．若将一个质量为m 、带正电电量为q 的小球在此电场中由静止释放，小球将沿与竖直方向夹角为?37的直线运动。现将该小球从电场中某点以初速度0v 竖直向上抛出，已知8.037cos ,6.037sin =?=?，重力加速度为g ，求小球运动的抛出点至最高点之间的距离s 。
41．（山东省潍坊市三县2012届高三12月联考）如图所示，水平绝缘粗糙的轨道AB 与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道BC 平滑连接，半圆形轨道的半径m 40.0=R ．在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场线与轨道所在的平面平行，电场强度C /N 100.14?=E ．现有一电荷量C 100.14-?+=q ，质量kg 10.0=m 的带电体（可视为质点），在水平轨道上的P 点由静止释放，带电体恰好能通过半圆形轨道的最高点C ，然后落至水平轨道上的D 点．取2
m/s 10=g ．试求：
（1）带电体在圆形轨道C 点的速度大小．
（2）D 点到B 点的距离DB x ．
（3）带电体运动到圆形轨道B 点时对圆形轨道的
压力大小．
（4）带电体在从P 开始运动到落至D 点的过程中的最大动能．
高中物理电场知识点总结大全 1. 深刻理解库仑定律和电荷守恒定律。 （1）库仑定律：真空中两个点电荷之间相互作用的电力，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。即： 其中k为静电力常量，k=9.0×10 9 N m2/c2 成立条件：①真空中（空气中也近似成立），②点电荷。即带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计。（这一点与万有引力很相似，但又有不同：对质量均匀分布的球，无论两球相距多近，r都等于球心距；而对带电导体球，距离近了以后，电荷会重新分布，不能再用球心间距代替r）。 （2）电荷守恒定律：系统与外界无电荷交换时，系统的电荷代数和守恒。 2. 深刻理解电场的力的性质。 电场的最基本的性质是对放入其中的电荷有力的作用。电场强度E是描述电场的力的性质的物理量。 （1）定义：放入电场中某点的电荷所受的电场力F跟它的电荷量q的比值，叫做该点 的电场强度，简称场强。这是电场强度的定义式，适用于任何电场。其中的q为试探电荷（以前称为检验电荷），是电荷量很小的点电荷（可正可负）。电场强度是矢量，规定其方向与正电荷在该点受的电场力方向相同。 （2）点电荷周围的场强公式是：，其中Q是产生该电场的电荷，叫场源电荷。 （3）匀强电场的场强公式是：，其中d是沿电场线方向上的距离。 3. 深刻理解电场的能的性质。 （1）电势φ：是描述电场能的性质的物理量。 ①电势定义为φ=，是一个没有方向意义的物理量，电势有高低之分，按规定：正电荷在电场中某点具有的电势能越大，该点电势越高。 ②电势的值与零电势的选取有关，通常取离电场无穷远处电势为零；实际应用中常取大地电势为零。
高三二轮复习综合大题汇编 1. （16分）如图所示，在水平方向的匀强电场中，用长为L的绝缘细线拴住一质量为m，带电荷量为q的小球，线的上端固定，开始时连线带球拉成水平，突然松开后，小球由静止开始向下摆动，当细线转过60°角时的速度恰好为零。问： （1）电场强度E的大小为多少？ （2）A、B两点的电势差U AB为多少？ （3）当悬线与水平方向夹角θ为多少时，小球速度最大？最大为多少？ 2. （12分）如图甲所示，一粗糙斜面的倾角为37°，一物块m=5kg在斜面上，用F=50N的力沿斜面向上作用于物体，使物体沿斜面匀速上升，g取10N/kg，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求： （1）物块与斜面间的动摩擦因数μ； （2）若将F改为水平向右推力F'，如图乙，则至少要用多大的力F'才能使物体沿斜面上升。（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力） 3. （18分）如图（甲）所示，弯曲部分AB和CD是两个半径相等的四分之一圆弧，中间的BC段是竖直的薄壁细圆管（细圆管内径略大于小球的直径），细圆管分别与上、下圆弧轨道相切连接，BC段的长度L可作伸缩调节。下圆弧轨道与地面相切，其中D、A分别是上、下圆弧轨道的最高点与最低点，整个轨道固定在竖直平面内。一小球多次以某一速度从A点水平进入轨道而从D点水平飞出。今在A、D两点各放一个压力传感器，测试小球对轨
道A、D两点的压力，计算出压力差△F。改变BC间距离L，重复上述实验，最后绘得△F-L 的图线如图（乙）所示。（不计一切摩擦阻力，g取10m/s2） （1）某一次调节后D点离地高度为0.8m。小球从D点飞出，落地点与D点水平距离为2.4m，求小球过D点时速度大小。 （2）求小球的质量和弯曲圆弧轨道的半径大小。 4. （18分）如图所示，在光滑的水平地面上，质量为M=3.0kg的长木板A的左端，叠放着一个质量为m=1.0kg的小物块B（可视为质点），处于静止状态，小物块与木板之间的动摩擦因数μ=0.30。在木板A的左端正上方，用长为R=0.8m的不可伸长的轻绳将质量为m=1.0kg的小球C悬于固定点O点。现将小球C拉至上方使轻绳拉直且与水平方向成θ=30°角的位置由静止释放，到达O点的正下方时，小球C与B发生碰撞且无机械能损失，空气阻力不计，取g=10m/s2，求： （1）小球C与小物块B碰撞前瞬间轻绳对小球的拉力； （2）木板长度L至少为多大时，小物块才不会滑出木板。 5. （20分）如图所示，在高为h的平台上，距边缘为L处有一质量为M的静止木块（木块的尺度比L小得多），一颗质量为m的子弹以初速度v0射入木块中未穿出，木块恰好运动到平台边缘未落下，若将子弹的速度增大为原来的两倍而子弹仍未穿出，求木块的落地点距平台边缘的水平距离，设子弹打入木块的时间极短。
专题7.10 静电场综合问题 一．选择题 1（2020辽宁重点校协作体5月模拟）.如图所示，两块水平放置的平行金属板，板长为2d ，相距为d ，两板之间加有竖直向下的匀强电场。将一质量为m 、电荷量为q 的带正电小球以大小为v0的水平速度从靠近上板下表面的P 点射入，小球刚好从下板右边缘射出。重力加速度为g 。则该匀强电场的电场强度大小可能为 A ．20mgd mv qd - B ．2 02mgd mv qd + C ．202mgd mv qd - D ．20mgd mv qd + 【参考答案】C 2．(2020金卷押题题)如图所示，在xOy 平面有匀强电场，一群质子从P 点出发，可以到达圆O 上任一个位置，比较圆上这些位置，发现到达圆与x 轴正半轴的交点A 点时，动能增加量最大，增加了60eV ，已知圆的半径25cm ，o PAO 37=∠。则匀强电场的电场强度是 A.120V/m B. 187.5V/m C. 150V/m D. 238.5V/m 【参考答案】 B
二．计算题 1．（2020洛阳一模）示波器的主要结构可简化为：电子枪中的加速电场、两水平放置的平行金属板中的偏转电场和竖直放置的荧光屏组成，如图所示。若已知加速电场的电压为U1。两平行金属板的板长、板间距离均为d，荧光屏距两平行金属板右侧的距离也为d。电子枪发射质量为m、电荷量为-e的电子，从两平行金属板的中央穿过，打在荧光屏的中点O。不计电子在进入加速电场时的速度及电子重力。若两金属板间只存在竖直方向的匀强电场，两板间的偏转电压为U2，电子会打在荧光屏上某点，该点距O点距离为 d。求U1和U2 的比值 1 2 U U 。 【答案】1 2
电场复习指导意见 20XX 年课标版考试大纲本章特点 概念多、抽象、容易混淆。电场强度、电场力、电势、电势差、电势能、 电场力做功。 公式多。在帮助学生理解公式的来龙去脉、物理意义、适用条件的同时，可将其归类。 正负号含义多。在静电场中，物理量的正负号含义不同，要帮助学生正确理解物理量的正负值的含义。 知识综合性强。要把力学的所有知识、规律、解决问题的方法和能力应用 内 容要求说明 54．两种电荷．电荷守恒 55．真空中的库仑定律．电荷量 56．电场．电场强度．电场线．点电荷的场 强．匀强电场．电场强度的叠加 57．电势能．电势差．电势．等势面 58．匀强电场中电势差跟电场强度的关系 59．静电屏蔽 60．带电粒子在匀强电场中的运动 61．示波管．示波器及其应用 62．电容器的电容 63．平行板电容器的电容，常用的电容器 Ⅰ Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅰ Ⅱ Ⅰ Ⅱ Ⅰ 带电粒子在匀强 电场中运动的计算，只 限于带电粒子进入电场时速度平行或垂直于场强的情况
到电场当中 具体复习建议 一．两种电荷，电荷守恒，电荷量（Ⅰ） 1．两种电荷的定义方式。（丝绸摩擦玻璃棒，定义玻璃棒带正点；毛皮 摩擦橡胶棒，定义橡胶棒带负电） 2．从物质的微观结构及物体带电方法 接触带电（所带电性与原带电体相同） 摩擦起电（两物体带等量异性电荷） 感应带电（两导体带等量异性电荷） 3．由于物体的带电过程就是电子的转移过程，所以带电过程中遵循电荷守恒。每个物体所带电量应为电子电量（基本电量）的整数倍。 4．知道相同的两金属球绝缘接触后将平分两球原来所带净电荷量。（注意电性）
二．真空中的库仑定律（Ⅱ）1．r r q kq F 2 2112 或 2 2121 12r q kq F F 方向在两点电荷连线上，满足同性相斥，异性相吸。2．规律在以下情况下可使用：（1）规定为点电荷；（2）可视为点电荷； （3）均匀带电球体可用点电荷等效处理，绝缘均匀带电球体间的库仑力可用库仑定律 2 21r q kq F 等效处理，但r 表示 两球心之间的距离。（其它形状的带电体不可用电荷中心等效） （4）用点电荷库仑定律定性分析绝缘带电金属球相互作用力的情况 两球带同性电荷时：2 21r q kq F r 表示两球心间距，方向在球心连线上 两球带异性电荷时：2 21r q kq F r 表示两球心间距，方向在球心连线上 3．点电荷库仑力参与下的平衡模型（两质量相同的带电通草球模型） 4．两相同的绝缘带电体相互接触后再放回原处 （1）相互作用力是斥力或为零（带等量异性电荷时为零） L mg F T α mgtg l q kq 2 2 1) sin 2(3 2 21sin 4cos l q kq mg T
2016年高考押题 1.（18分）在竖直平面内，以虚线为界分布着如图所示足够大的匀强电场和匀强磁场，其中匀强电场方向竖直向下，大小为E ；匀强磁场垂直纸面向里，磁感应强度大小为B 。虚线与水平线之间的夹角为θ＝45°，一带负电粒子从O 点以速度v 0水平射入匀强磁场，已知带负电粒子电荷量为q ，质量为m ，（粒子重力忽略不计）。 （1）带电粒子从O 点开始到第1次通过虚线时所用的时间； （2）带电粒子第3次通过虚线时，粒子距O 点的距离； （3）粒子从O 点开始到第4次通过虚线时，所用的时间。 1.（18分）解：如图所示： （1）根据题意可得粒子运动轨迹如图所示。 2πm T Bq = ……………………………………（2分） 因为θ=45°，根据几何关系，带电粒子从O 运动到A 为3/4圆周……（1分） 则带电粒子在磁场中运动时间为： 3π2m t Bq = ………………………………………………………………………………………（1分） （2）由qvB=m 2 v r ………………………………………………………（2分） 得带电粒子在磁场中运动半径为：0 mv r Bq = ，…………………………（1分） 带电粒子从O 运动到A 为3/4圆周，解得0 22OA mv x r Bq ==…………………（1分） 带电粒子从第2次通过虚线到第3次通过虚线运动轨迹为1 4圆周，OA AC x x =所以粒子距O 点的距离0 2222OC mv x r Bq ==………………………………（1 分） （3）粒子从A 点进入电场，受到电场力F=qE ，则在电场中从A 到B 匀减速，再从B 到A 匀加速进入磁场。在电场中加速度大小为：
2020 高三物理静电场测试题及答案 一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分.在每题给出的四个选项中，有的小题 只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得4分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分） 1．某电场的分布如图所示，带箭头的实线为电场线，虚线为等势面.A 、B 、C 三点的电场强 度分别为E A 、E B 、E C ，电势分别为A ?、B ?、C ?，关于这三点的电场强度和电势的关系，以下判断正确的是（ ） A ．E A 高三物理综合题(带完 整答案) -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN 2 14.“嫦娥三号”月球探测器成功完成月面软着陆，并且着陆器与巡视器(“玉兔号”月球车)成功分离，这标志着我国的航天事业又一次腾飞．下面有关“嫦娥三号”的说法正确的是( B) A ．“嫦娥三号”在刚刚升空的时候速度很小，加速度也很小 B ．研究“嫦娥三号”飞往月球的运行轨道时，可以将其看做质点 C ． 研究“玉兔号”月球车在月球表面运动的姿态时，可以将其看做质点 D ．“玉兔号”月球车静止在月球表面时，其相对于地球也是静止的 15. 若已知物体的速度方向和它所受合力的方向，如图所示，可能的运动轨迹是( C ) 16.如图所示，用长为L 的轻绳把一个小铁球悬挂在离水平地面高为2L 的O 点，小铁球以O 为圆心在竖直平面内做圆周运动且恰能到达最高点B 处．不计空气阻力，重力加速度为g .若运动到最高点轻绳断开，则小铁球落到地面时的速度大小为( C ) A.3gL B.6gL C.7gL D ．3gL 17. 由于放射性元素237 93Np 的半衰期很短，所以在自然界一直未被发现，只是在使用人工的方法制 造后才被发现．已知237 93Np 经过一系列α衰变和β衰变后变成209 83Bi ，下列论断中正确的是( D ) A. 209 83Bi 比237 93Np 少28个中子 B ．衰变过程中共发生了7次α衰变和4次β衰变 C ．衰变过程中共发生了4次α衰变和7次β衰变 D ．发生β衰变时，核内中子数不变 18.车厢停在光滑水平轨道上，坐在车厢后面的人对车厢前壁发射了一颗子弹．设子弹的质量为m ，出口速度为v ，车厢和人的质量为M ，则子弹陷入车壁后，车厢的速度为( A ) A. 0 B.m v M ，向后 C.m v M ＋m ，向前 D ．m v M ，向前 19.如图所示，电路中所有元件完好，但当光照射到光电管上的金属材料上时，灵敏电流计中没有电流通过，其原因可能是( BD ) A ．入射光太弱 B ．入射光的波长太长 C ．光照时间短 D ．电源正、负极接反 20. 如图所示，光滑水平面上放着足够长的木板B ，木板B 上放着木块A ，A 、B 间的接触面粗糙，现在用一水平拉力F 作用在A 上，使其由静止开始运动，则下列说法可能正确的是( BD ) A ．拉力F 做的功等于A 、 B 系统动能的增加量 B ．拉力F 做的功大于A 、B 系统动能的增加量 C ．拉力F 和B 对A 做的功之和小于A 的动能的增加量 D ．A 对B 做的功等于B 的动能的增加量 21.如图所示，一航天器围绕地球沿椭圆形轨道运动，地球的球心位于该椭圆的一个焦点上，A 、B 两点分别是航天器运行轨道上的近地点和远地点．若航天器所受阻力可以忽略不计，则该航天器(AD) A ．由近地点A 运动到远地点 B 的过程中动能减小 B ．在近地点A 的加速度小于它在远地点B 的加速度 C ．由近地点A 运动到远地点B 的过程中万有引力做正功 D ．运动到A 点时其速度如果能增加到第二宇宙速度，那么它将不再围绕地球运行 实验：16分 22.小明用金属铷为阴极的光电管，观测光电效应现象，实 验装置示意图如图甲所示．已知普朗克常量h ＝6.63×10－ 34 J ·s. (1)图甲中电极A 为光电管的________(填“阴极”或“阳极”)． (2)实验中测得铷的遏止电压U c 与入射光频率ν之间的关系如图乙所示，则铷的截止频率ν0＝________Hz ，逸出功W 0＝________J. (3)如果实验中入射光的频率ν＝7.00×1014 Hz ，则产生的光电子的最大初动能E kmax ＝________J. 23气垫导轨是常用的一种实验仪器，它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦.我们可以用带竖直挡板C 、D 的气垫导轨和滑块A 、B 探究碰撞中的不变量，实验装置如图所示(弹簧的长度忽略不计). 采用的实验步骤如下： a.用天平分别测出滑块A 、B 的质量m A 、m B ； b.调整气垫导轨，使导轨处于水平； c.在A 和B 间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁定，静止放置在气垫导轨上； d.用刻度尺测出A 的左端至挡板C 的距离L 1； e.按下电钮放开卡销，同时分别记录滑块A 、B 运动时间的计时器开始工作，当A 、B 滑块分别碰撞挡板C 、D 时计时结束，记下A 、B 分别到达C 、D 的运动时间t 1和t 2. (1)实验中还应测量的物理量及其符号是 . (2)作用前A 、B 两滑块质量与速度乘积之和为 ；作用后A 、B 两滑块质量与速度乘积之和为 . (3)作用前后A 、B 两滑块质量与速度乘积之和并不完全相等，产生误差的原因有_________________________________________________________________(答出一点即可). 24.（ 11分）一个质量是 50 kg 的人站在升降机的地板上，升降机的顶部悬挂了一个弹簧测力计，弹簧测力计下面挂着一个质量为m ＝5 kg 的物体A ，当升降机向上运动时，他看到弹簧测力计的示数为40 N ，取g ＝10 m/s 2，求此时人对地板的压力． 25.（20分）一轻质弹簧，两端连接两滑块A 和B ，已知m A =0.99kg ， m B =3kg ，放在光滑水平桌面上，开始时弹簧处于原长。现滑块A 被水平飞来的质量为m c =10g ，速度为400m/s 的子弹击中，且没有穿出，如图所示，试求： （1）子弹击中A 的瞬间A 和B 的速度 （2）以后运动过程中弹簧的最大弹性势能 （3）B 可获得的最大动能 第七章 静电场中的导体、电介质 一、选择题： 1. 已知厚度为d 的无限大带电导体平板，两表面上电荷均匀分布，电荷面密度均为σ，如 图所示，则板外两侧的电场强度的大小为：[ ] （A ）E=02εσ （B ）E=02εσ （C ）E=0εσ （D ）E=02d εσ 2. 两个同心薄金属体，半径分别为R 1和R 2（R 2>R 1），若分别带上电量为q 1和q 2的电荷，则 两者的电势分别为U 1和U 2（选无穷远处为电势零点），现用导线将两球壳相连接，则它们的 电势为[ ] （A ）U 1 （B ）U 2 （C ）U 1+U 2 （D ）2 1（U 1+U 2） 3.如图所示，一封闭的导体壳A 内有两个导体B 和C ，A 、C 不带电， B 带正电，则A 、B 、 C 三导体的电势U A 、U B 、U C 的大小关系是 （A ）U A =U B =U C （B ）U B > U A =U C （C ）U B >U C >U A （D ）U B >U A >U C 4.一厚度为d 的“无限大”均匀带电导体板，电荷面密度为σ，则板的两侧离板的距离均为 h 的两点a 、b 之间的电势差为： [ ] （A ）零 （B ）02εσ （C ）0εσh （D ）02εσh 5. 当一个带电导体达到静电平衡时： [ ] (A) 表面上电荷密度转大处电势较高 (B) 表面曲率较大处电势。 (C)导体内部的电势比导体表面的电势高。 (D)导体内任一点与其表面上任一点的电势差等于零。 6. 如图示为一均匀带电球体，总电量为+Q ，其外部同心地罩一内、 外半径分别为r 1、r 2的金属球壳、设无穷远处为电势零点，则在球壳内半径为r 的P 点处的场强和电势为： [ ] 2020-2021学年物理大一轮专题复习题七 《静电场》参考答案 1、【答案】D 【解析】对c 小球受力分析可得，a 、b 小球必须带同种电荷，c 小球才能平衡；对b 小球受力分析可得，b 、c 小球带异种电荷，b 小球才能平衡，故A 、B 错误．设环的半径为R ，a 、b 、c 球的带电荷量分别为q 1、q 2和q 3，由几何关系可得l ac ＝R ，l bc ＝3R ，a 与b 对c 的作用力都是吸引力，它们对c 的作用力在水平方向的分力大小相等，则有kq 1 q 3l ac 2·sin 60°＝kq 2 q 3l bc 2·sin 30°，所以q 1q 2＝39 ，故选项C 错误，D 正确．2、【答案】BC 【解析】根据对称性可知，A 球的电荷量和B 球的电荷量相同，故A 错误；设C 球的电 荷量大小为q C ，以A 球为研究对象，B 球对A 球的库仑斥力为F BA ＝kq 2l 2，C 球对A 球的库仑引力为F CA ＝kqq C l 2，由题意可知小球运动的加速度方向与F 的作用线平行，则有：F CA sin 30°＝F BA ，F CA cos 30°＝ma ，解得：q C ＝2q ，a ＝3kq 2ml 2 ，C 球带负电，故C 球的电荷量为－2q ，故B 、C 正确；以三个小球整体为研究对象，根据牛顿第二定律可得：F ＝3ma ＝33kq 2l 2，故D 错误． 3、【答案】BC 【解析】点电荷－q 恰好能在水平面上做匀速圆周运动，点电 荷－q 受到竖直向下的重力以及点电荷＋Q 的引力，如图所示，电荷之间的引力在水平方向上的分力充当向心力，两点电荷间 距离R ＝h sin θ，F n ＝k Qq R 2·cos θ，联立解得F n ＝3kQq 8h 2 ，A 错误，B 正确；点电荷－q 做匀速圆周运动的半径r ＝h tan θ，因为F n ＝mg tan θ，根据F n ＝m v 2r ，可得v ＝3gh ，C 正确，D 错误．4、【答案】B 【解析】由题意可知，点电荷＋Q 和金属板MN 周围空间电场与 等量异种点电荷产生的电场等效，所以a 点的电场强度E ＝ k Q L 22＋k Q 3L 2 2＝40kQ 9L 2，A 错误；等量异种点电荷周围的电场线分布如图所示，由图可知E a >E b ，B 正确；图中b 、c 两点的场 强方向不同，C 错误；由于a 点的电势大于d 点的电势，所以一正点电荷从a 点经b 、c 运动到d 点的过程中电场力做正功，电荷的电势能减小，D 错误． 电场练习题 一、选择题 1.如图所示，在静止的点电荷 +Q 所产生的电场中，有与＋ Q 共面的 A 、B、 C 三点，且 B、 C 处于以＋ Q 为圆心的同一圆周上。设 A 、B、C 三点的电场强度大小分别为 E A、E B、E C，电势分别为φA、φB、φC，则下列判断正确的是 A. E A 2012届高三物理综合试题精典 一、单项选择题（本题共4小题。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。） 1．太阳内部持续不断地发生着热核反应, 质量减少。核反应方程是2X He H 44 211+→， 这个核反应释放出大量核能。已知质子、氦核、X 的质量分别为m 1、m 2、m 3，真空中的光速为c 。下列说法中正确的是 ( ) A ．方程中的X 表示中子（n 1 0） B ．方程中的X 表示电子（e 01-） C ．这个核反应中质量亏损Δm=4m 1－m 2 D ．这个核反应中释放的核能Δ E =(4m 1－m 2－2m 3)c 2 2.一正点电荷Q 固定在绝缘水平面上，另一质量为m 、电荷量为－q 的滑块（可看做点电荷）从a 点以初速度为v 0沿水平面向Q 运动，到达b 点时速度减为零。a 、b 间的距离为s ，滑块与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g 。以下判断正确的是（ ） A.滑块做加速度增大的减速运动 B.滑块做加速度减小的减速运动 C.此过程中产生的内能等于0.5mv 02 D.滑块在运动过程中所受的库仑力有可能大于滑动摩擦力 3．把动力装置分散安装在每节车厢上，使其既具有牵引动力，又可以载客，这样的客车车辆叫做动车。而动车组就是几节自带动力的车辆（动车）加几节不带动力的车辆（也叫拖车）编成一纽，就是动车组，如图所示：假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比，每节动车与拖车的质量都相等，每节动车的额定功率都相等。若1节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为120 km ／h ；则6节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为 （ ） A ．120 km ／h B ．240 km ／h C ．320 km ／h D ．480 km/h 4．构建和谐型、节约型社会深得民心，遍布于生活的方方面面．自动充电式电动车就是很好的一例，电动车的前轮装有发电机，发电机与蓄电池连接．当在骑车者用力蹬车或电动自行车自动滑行时，自行车就可以连通发电机向蓄电池充电，将其他形式的能转化成电能储存起来．现有某人骑车以500 J 的初动能在粗糙的水平路面上滑行，第一次关闭自充电装置，让车自由滑行，其动能随位移变化关系如图所示；第二次启动自充电装置，其动能随位移变化关系如图线②所示，则第二次向蓄电池所充的电能是（ ） A ．200 J B ．250 J C ．300 J D ．500 J 二、不定项选择题（本题共3小题。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是符合题目要求的。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 5．q 1、q 2为真空中的两个点电荷，设它们之间相互作用力的大小为F ，关于F 可以写出 + a b Q v 0 大学物理课后答案第 七章静电场中的导 体和电介质 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN 2 习题7 7-2 三个平行金属板A ，B 和C 的面积都是200cm 2，A 和B 相距4.0mm ，A 与C 相距2.0 mm ．B ，C 都接地，如题7-2图所示．如果使A 板带正电3.0×10-7C ，略去边缘效应，问B 板和C 板上的感应电荷各是多少以地的电势为零，则A 板的电势是多少 解: 如题7-2图示，令A 板左侧面电荷面密度为1σ，右侧面电荷面密度为 2σ 题7-2图 (1)∵ AB AC U U =，即 ∴ AB AB AC AC E E d d = ∴ 2d d 21===AC AB AB AC E E σσ 且 1σ+2σS q A = 得 ,32S q A = σ S q A 321=σ 而 711023 2 -?-=- =-=A C q S q σC C 10172-?-=-=S q B σ (2) 30 1 103.2d d ?== =AC AC AC A E U εσV 3 7-3 两个半径分别为1R 和2R （1R ＜2R )的同心薄金属球壳，现给内球壳带电+q ，试计算： (1)外球壳上的电荷分布及电势大小； (2)先把外球壳接地，然后断开接地线重新绝缘，此时外球壳的电荷分布及电势； *(3)再使内球壳接地，此时内球壳上的电荷以及外球壳上的电势的改变量． 解: (1)内球带电q +；球壳内表面带电则为q -,外表面带电为q +，且均匀分布，其电势 题7-3图 ? ? ∞ ∞==?=2 2 020π4π4d d R R R q r r q r E U εε (2)外壳接地时，外表面电荷q +入地，外表面不带电，内表面电荷仍为q -．所以球壳电势由内球q +与内表面q -产生： 0π4π42 02 0=- = R q R q U εε (3)设此时内球壳带电量为q '；则外壳内表面带电量为q '-，外壳外表面带电量为+-q q ' (电荷守恒)，此时内球壳电势为零，且 0π4' π4'π4'2 02 01 0=+-+ - = R q q R q R q U A εεε 2021衡水名师原创物理专题卷 专题七 静电场 考点19电荷守恒定律 库仑定律（1—5） 考点20 电场的强弱及描绘（6—8） 考点21 电场力功 电势能（9—14） 考点22 电容器 带电粒子在电场中的运动（15—20） 一、选择题（本题共17个小题，每题4分，共68分。每题给出的四个选项中，有的只有一个选项符合题意，有的有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分） 1.关于库仑定律，下列说法中正确的是( ) A ．库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是体积很小的球体 B ．根据12 2 q q F k r =,当两电荷的距离趋近于零时，静电力将趋向无穷大 C ．若点电荷1q 的电荷量大于2q 的电荷量，则1q 对2q 的静电力大于2q 对1q 的静电力 D ．库仑定律和万有引力定律的表达式相似，都是平方反比定律 2.真空中有两个静止的点电荷，它们之间静电力的大小为F ,若保持这两个点电荷之间的距离不变，而将它们的电荷量都变为原来的1 4 ，则它们之间静电力的大小变为( ) A. 16 F B. 4 F C. 4F D. 16F 3.如图所示，a b c d 、、、四个质量均为m 的带电小球恰好构成“三星拱月”之形，其中 a b c 、、三个完全相同的带电小球在光滑绝缘水平面内的同一圆周上绕O 点做半径为R 的 匀速圆周运动，三小球所在位置恰好将圆周等分。小球d 位于O 点正上方h 处，且在外力F 作用下恰处于静止状态。已知a b c 、、三小球的电荷量均为q d ，球的电荷量为6q -，2h R =，重力加速度为g ，静电力常量为k 。则( ) A ．小球a 2 3kq Rm 电 场 一．单项选择题 (崇文区)1．在如图所示的四种电场中，分别标记有a 、b 两点。其中 a 、 b 两点的电势相等，电场强度大小相等、方向也相同的是（ ） A ．甲图：与点电荷等距的a 、b 两点 B ．乙图：两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a 、b 两点 C ．丙图：点电荷与带电平板形成的电场中平板上表面的a 、b 两点 D ．丁图：匀强电场中的a 、b 两点 (崇文区)2．如图所示为匀强电场的电场强度E 随时间t 变化的图象。当t ＝0时，在此匀强电场中由静止释放一个带电粒子，设带电粒子只受电场力的作用，则下列说法中正确的是 A ．带电粒子将始终向同一个方向运动 B ．2s 末带电粒子回到原出发点 C ．带电粒子在0-3s 内的初、末位置间的电势差为零 ·a · b ·a ·b ·b ·a ·a ·b 甲 乙 丙 丁 E /(V m -1) t /s O 40 -20 12345 D．0-3s内，电场力的总冲量为零，电场力的总功不为零 (东城区)3．M、N是一条电场线上的两点。在M点由静止释放一个α粒子，粒子仅在电场力的作用，沿着电场线从M点运动到N点，粒 ( ) A. 该电场可能是匀强电场 B. M点的电势高于N点的电势 C. M点到N点，α 粒子的电势能逐渐增大 D. α粒子在M点所受电场力大于在N点所受电场力 (丰台区)4．某电场的分布如图所示，带箭头的实线为电场线，虚线为等势面。A、B、C三点的电场强度分别 为E A、E B、E C，电势分别为φA、φB、φC， 关于这三点的电场强度和电势的关系，下 列判断中正确的是（） A．E A< E B, φB=φC B．E A> E B, φA>φB C．E A> E B, φA<φB D．E A= E C, φB=φC 2021新高考衡水名师物理专题卷 专题七 静电场 考点19电荷守恒定律 库仑定律（1—5） 考点20 电场的强弱及描绘（6—8） 考点21 电场力功 电势能（9—14） 考点22 电容器 带电粒子在电场中的运动（15—20） 一、选择题（本题共17个小题，每题4分，共68分。每题给出的四个选项中，有的只有一个选项符合题意，有的有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分） 1.关于库仑定律，下列说法中正确的是( ) A ．库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是体积很小的球体 B ．根据12 2 q q F k r =,当两电荷的距离趋近于零时，静电力将趋向无穷大 C ．若点电荷1q 的电荷量大于2q 的电荷量，则1q 对2q 的静电力大于2q 对1q 的静电力 D ．库仑定律和万有引力定律的表达式相似，都是平方反比定律 2.真空中有两个静止的点电荷，它们之间静电力的大小为F ,若保持这两个点电荷之间的距离不变，而将它们的电荷量都变为原来的1 4 ，则它们之间静电力的大小变为( ) A. 16 F B. 4 F C. 4F D. 16F 3.如图所示，a b c d 、、、四个质量均为m 的带电小球恰好构成“三星拱月”之形，其中a b c 、、三个完全相同的带电小球在光滑绝缘水平面内的同一圆周上绕O 点做半径为R 的 匀速圆周运动，三小球所在位置恰好将圆周等分。小球d 位于O 点正上方h 处，且在外力F 作用下恰处于静止状态。已知a b c 、、三小球的电荷量均为q d ，球的电荷量为6q -， 2h R =，重力加速度为g ，静电力常量为k 。则( ) A ．小球a 2 3kq Rm 专题四静电场 1、某静电场的电场线分布如图所示，P、Q为该电场中的两点， 下列说法正确的是 A．P点电势高于Q点电势 B．P点场强小于Q点场强 C．将负电荷从P点移动到Q点，其电势能减少 D．将负电荷从P点移动到Q点，电场力做负功 2、水平线上的O点放置一点电荷，图中画出电荷周围对称分布的 几条电场线，如图所示。以水平线上的某点O'为圆心画一个圆，与 电场线分别相交于a、b、c、d、e，则下列说法正确的是( ) A．b、e两点的电场强度相同B．a点电势低于c点电势 C．b、c两点间电势差等于e、d两点间电势差D．电子沿圆周由d到b，电场力做正功3、图中虚线为一组间距相等的同心圆，圆心处固定一带负电的点电荷。 一带电粒子以一定初速度射入电场，实线为粒子仅在电场力作用下的运 动轨迹，a、b、c三点是实线与虚线的交点。则该粒子（） A．带负电B．在c点受力最大 C．在b点的电势能大于在c点的电势能 D．由a点到b点的动能变化小于有b点到c点的动能变化 4、如图所示，虚线是两个等量点电荷所产生的静电场中的一簇等势 线，若不计重力的带电粒子从a点射入电场后恰能沿图中的实线运 动，b点是其运动轨迹上的另一点，则下述判断正确的是 A．由a到b的过程中电场力对带电粒子做正功 B．由a到b的过程中带电粒子的电势能在不断减小 C．若粒子带正电，两等量点电荷均带正电 D．若粒子带负电，a点电势高于b点电势 5、一质子从A点射入电场，从B点射出，电场的等差等势面和 质子的运动轨迹如图所示，图中左侧前三个等势面彼此平行，不 计质子的重力。下列说法正确的是 A．A点的电势高于B点的电势 B．质子的加速度先不变，后变小 C．质子的动能不断减小 D．质子的电势能先减小，后增大 6、如图，在点电荷Q产生的电场中，将两个带正电的检验电荷q1、 q2分别置于A、B两点，虚线为等势线。取无穷远处为零电势点， 若将q1、q2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等，则 下列说法正确的是 A．B点电势高于A点电势B．q1在A点的电势能大于q2在B点的电势能 C．点电荷Q带负电D．q1的电荷量大于q2的电荷量 7、如图所示，虚线为某一带电粒子只在电场力作用下的运动轨迹，M、N为运动轨迹上两 综合测试题（2018、4、22） 1.满载砂子的总质量为M 的小车，在光滑水平面上做匀速运动，速度为v 0．在行驶途中有质量为m 的砂子从车上漏掉，则砂子漏掉后小车的速度应为：（ ） A ．v 0 B ． m M Mv -0 C ．m M mv -0 D ． M v m M 0 )(- 2. 如图所示，倾角θ＝37°的上表面光滑的斜面体放在水平地面上．一个可以看成质点的 小球用细线拉住与斜面一起保持静止状态，细线与斜面间的夹角也为37°.若将拉力换为大小不变、方向水平向左的推力，斜面体仍然保持静止状态．sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.则下列说法正确的是( ) A . 小球将向上加速运动 B . 小球对斜面的压力变大 C . 地面受到的压力不变 D . 地面受到的摩擦力不变 3. 如图所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻R.金属棒ab 与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下(方向不变)．现使磁感应强度随时间均匀减小，ab 始终保持静止．下列说法正确的是( ) A . ab 中的感应电流方向由b 到a B . 电阻R 的热功率逐渐变小 C . ab 所受的安培力保持不变 D . ab 所受的静摩擦力逐渐变小 4. 如图甲所示，足够长的木板B 静置于光滑水平面上，其上表面放置小滑块A.木板B 在水平拉力F 作用下，其加速度a 随拉力F 变化的关系图象如图乙所示，则小滑块A 的质量为( ) A . 4 kg B . 3 kg C . 2 kg D . 1 kg 5.如图所示，半径为R 的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场；重力不计、电荷量一定的带电粒子以速度v 正对着圆心O 射入磁场，若粒子射入、射出磁场点间的距离为R ，则粒子在磁场中的运动时间为（ ） A ．v R 332π B ．v R 32π C ．v R 3π D ．v R 932π 6.关于两等量异种点电荷在其连线中点的电场强度和电势，下列说法中正确的是（ ） 第七章 静电场 问题 7-1 设电荷均匀分布在一空心均匀带电的球面上，若把另一点电荷放在球心上，这个电荷能处于平衡状态吗？如果把它放在偏离球心的位置上，又将如何呢？ 解 我们先考虑电荷均匀分布的带电球面在球内的电场强度E 的分布情况，由 0q =E F 来判断某处点电荷是否能处于平衡状态。 对于球心O 处，由于球面电荷分布均匀，球面上各点的电荷在球心处的电场强度在各个方向上都是均衡的，又由于电场强度为矢量，所以其合矢量为零， 偏离球心的任一点P 处的电场强度可以由高斯定律求得，根据球面电荷分布的对称性，我们选取过点P 、与带电球同心的球面为高斯面。利用高斯定理有 0S d ?=? E S ，所以在点P 处的电场强度也为零。 由上分析可知，在均匀带电的球面内任一点（球心或者偏离球心）处放一点电荷，此电荷受到的合力都为零，都能处于平衡状态。 7-2 在电场中某一点的电场强度定义为0 q = F E ，若该点没有试验电荷，那么该点的电场强度又如何？为什么？ 解 该点电场强度不会改变。因为电场强度反映的是电场本身的性质，它是电场本身的属性，与试验电荷的存在与否无关。 7-3 我们分别介绍了静电场的库仑力的叠加原理和电场强度的叠加原理。这两个叠加原理是彼此独立没有联系的吗？ 解 这两个叠加原理并非彼此独立，而是相互联系的。这两个叠加原理都是矢量叠加原理，电场强度的叠加原理是由库仑力的叠加原理推导而来的。 7-4 电场线能相交吗？为什么？ 解 不能相交。由电场线性质可知，电场中任一点的电场强度的方向与此处电场线切线方向。若两条电场线相交，则相对于不同的电场线，相交处的电场强度有不同的方向，而电场中一点的电场强度只能有一个确定的方向，所以电场线不能相交。 7-5 如果穿过曲面的电场强度通量e 0Φ=，那么，能否说此曲面上每一点的电场强度E 也必为零呢？ 高中物理静电场练习题 1、如图所示，中央有正对小孔的水平放置的平行板电容器与电源连接，电源电压为U 。将一带电小球从两小孔的正上方P 点处由静止释放，小球恰好能够达到B 板的小孔b 点处，然后又按原路返回。那 么，为了使小球能从B 板 的小孔b 处出射，下列可行的办法是（ ） A.将A 板上移一段距离 B.将A 板下移一段距离 C.将B 板上移一段距离 D.将B 板下移一段距离 2、如图所示，A 、B 、C 、D 、E 、F 为匀强电场中一个正六边形的六个顶点，已知A 、B 、C 三点的电势 分别为1V 、6V 和9V 。则D 、E 、F 三 点的电势分别为（ ） A 、+7V 、+2V 和+1V B 、+7V 、+2V 和1V ￥ C 、-7V 、-2V 和+1V D 、+7V 、-2V 和1V 3、质量为m 、带电量为-q 的粒子（不计重力），在匀强电场中的A 点以初速度υ0沿垂直与场强E 的方向射入到电场中，已知粒子到达B 点时的速度大小为2υ0，A 、B 间距为d ，如图所示。 则（1）A 、B 两点间的电势差为（ ） A 、q m U AB 232υ-= B 、q m U AB 232 υ= C 、q m U AB 22υ-= D 、q m U AB 22 υ= （2）匀强电场的场强大小和方向（ ） A 、qd m E 2 21υ= 方向水平向左 B 、qd m E 2 21υ= 方向水平向右 C 、qd m E 2212 υ= 方向水平向左 D 、qd m E 2212 υ= 方向水平向右 4、一个点电荷从竟电场中的A 点移到电场中的B 点，其电势能变化为零，则（ ） A 、A 、B 两点处的场强一定相等 B 、该电荷一定能够沿着某一等势面移动 C 、A 、B 两点的电势一定相等 D 、作用于该电荷上的电场力始终与其运动方向垂直 5、在静电场中（ ） A.电场强度处处为零的区域内，电势也一定处处为零 . B.电场强度处处相等的区域内，电势也一定处处相等 C.电场强度的方向总是跟等势面垂直 D.沿着电场线的方向电势是不断降低的 6、一个初动能为E K 的带电粒子，沿着与电场线垂直的方向射入两平行金属板间的匀强电场中，飞出时该粒子的动能为2E K ，如果粒子射入时的初速度变为原来的2倍，那么当它飞出电场时动能为（ ） A B a P · m 、q 。 >U + - ~ A E B 。高三物理综合题(带完整答案)
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