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高中物理 静电场及其应用精选测试卷同步检测（Word 版 含答案）一、第九章 静电场及其应用选择题易错题培优（难）1．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 三小球的电荷量大小均为 q ，小球 d 的电荷量大小为 6q ，h ＝2R 。
重力加速度为 g ，静电力常量为 k 。
则（ ）A ．小球 a 一定带正电B ．小球 c 的加速度大小为2233kq mRC ．小球 b 2R mRq kπD ．外力 F 竖直向上，大小等于mg ＋226kq R【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】A ．a 、b 、c 三小球所带电荷量相同，要使三个做匀速圆周运动，d 球与a 、b 、c 三小球一定是异种电荷，由于d 球的电性未知，所以a 球不一定带正电，故A 错误。
BC ．设 db 连线与水平方向的夹角为α，则223cos 3R h α==+ 226sin 3R h α=+＝对b 球，根据牛顿第二定律和向心力得：22222264cos 2cos302cos30()q q q k k mR ma h R R Tπα⋅-︒==+︒ 解得23RmRT q kπ=2233kq a mR= 则小球c 的加速度大小为233kq mR，故B 正确，C 错误。
D ．对d 球，由平衡条件得2226263sin q q kq F k mg mg h R Rα⋅=+=++ 故D 正确。
故选BD 。
2．如图所示，竖直平面内有半径为R 的半圆形光滑绝缘轨道ABC ，A 、C 两点为轨道的最高点，B 点为最低点，圆心处固定一电荷量为+q 1的点电荷．将另一质量为m 、电荷量为+q 2的带电小球从轨道A 处无初速度释放，已知重力加速度为g ，则（）A ．小球运动到B 2gR B ．小球运动到B 点时的加速度大小为3gC ．小球从A 点运动到B 点过程中电势能减少mgRD ．小球运动到B 点时对轨道的压力大小为3mg ＋k 122q q R 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】A.带电小球q 2在半圆光滑轨道上运动时，库仑力不做功，故机械能守恒，则：212B mgR mv =解得：2B v gR 故A 正确；B.小球运动到B 点时的加速度大小为：22v a g R==故B 错误；C.小球从A 点运动到B 点过程中库仑力不做功，电势能不变，故C 错误；D.小球到达B点时，受到重力mg 、库仑力F 和支持力F N ，由圆周运动和牛顿第二定律得：2122BN q q v F mg k m R R--=解得：1223N q q F mg kR =+ 根据牛顿第三定律，小球在B 点时对轨道的压力为：1223q q mg kR + 方向竖直向下，故D 正确．3．如图所示，用两根等长的绝缘细线各悬挂质量分别m A 和m B 的小球，分别带q A 和q B 的正电荷，悬点为O ，当小球由于静电力作用张开一角度时，A 球悬线与竖直线夹角为α，B 球悬线与竖直线夹角为β，则（ ）A ．sin sin AB m m βα= B ．sin sin A B B A m q m q βα=C ．sin sin A B q q βα= D ．两球接触后，再静止下来，两绝缘细线与竖直方向的夹角变为α'、β'，有sin sin sin sin ααββ'='【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】AB ．如下图，对两球受力分析，根据共点力平衡和几何关系的相似比，可得A m g OP F PA =库，B m g OPF PB=库 由于库仑力相等，联立可得A B m PBm PA= 由于sin cos OA PA αθ⋅=，sin cos OB PB βθ⋅=，代入上式可得sin sin A B m m βα= 所以A 正确、B 错误；C ．根据以上分析，两球间的库仑力是作用力与反作用力，大小相等，与两个球带电量的多少无关，所以不能确定电荷的比例关系，C 错误；D ．两球接触后，再静止下来，两绝缘细线与竖直方向的夹角变为α'、β'，对小球A 、B 受力分析，根据上述的分析，同理，仍然有相同的关系，即sin sin A B m m βα'='联立可得sin sin sin sin ααββ'='D 正确。
《静电场》第二单元同步测试卷姓名： 得分：1、如图所示为某一点电荷Q 产生的电场中的一条电场线，A 、B 为电场线上的两点，一电子以某一速度沿电场线由A 运动到B 的过程中，动能增加，则可以判断( )A.电场线方向由B 指向AB.场强大小E A ＞E BC.若Q 为负电荷，则Q 在B 点右侧D.Q 不可能为正电荷2、如图所示，两个等量异种点电荷（其重力可忽略不计）连线的垂直平分线上有a 、bc 三点，下列说法正确的是（ ） A ．a 点电势比b 点高 B ．a 、b 、c 三点电势相等C ．a 、b 两点的场强方向相同，b 点场强比a 点大D ．一个电子在a 点无初速释放，则它将在c 点上下往复运动3、一带电粒子在如图1-26所示的点电荷的电场中，在电场力作用下沿虚线所示轨迹从A 点运动到B 点，电荷的加速度、动能、电势能的变化情况是（ ） A ．加速度的大小增大，动能、电势能都增加 B ．加速度的大小减小，动能、电势能都减少 C ．加速度增大，动能增加，电势能减少 D ．加速度增大，动能减少，电势能增加4、一带电粒子在正点电荷Q 形成的电场中，运动轨迹如图所示的abcd 曲线，下列判断正确的是( ) A ．粒子带负电B ．粒子通过a 点时的速度比通过b 点时大C ．粒子在a 点受到的电场力比b 点大D ．粒子在a 点时的电势能比b 点大5、如图所示，实线为电场线，虚线为等势面，且相邻两等势面的电势差相等，一正电荷在等势面φ3上具有动能为20 J ，当它运动到等势面φ1上时速度恰好为零，令φ2 =0，那么当电荷的电势能为4 J 时，其动能大小为（A.16 JB.10 JC.6 JD.4 J6、如图所示，质量为m 的小球用绝缘细线悬挂在O 点，放在匀强电场中，在图示位置处于平衡状态．匀强电场场强的大小为E ，方向水平向 右，那么小球的电荷量 q ________；此时，将细线剪断，123小球在电场中的运动轨迹是_________（填直线或曲线），小球的加速度为_______________．7、在场强为E 方向竖直向下的匀强电场中的竖直平面内，有一绝缘的光滑半圆形轨道如图所示，在轨道最高点A 处有一质量为m ，电量为q 的带正电的小球，由静止开始滑下，小球经过最低点B 时，对轨道压力的大小为 .8、如图所示，在场强为E=104N/C 的水平匀强电场中，有一根长L=15cm 的细线，一端固定在O 点，另一端系一个质量m ＝3g ，带电量q ＝2×10－6C 的小球，当细线处于水平位置时，小球从静止开始释放，则 （1）小球到达最低点B 时的速度多大？ （2）细线对小球的拉力多大？9、如图，ABC 为绝缘轨道，AB 部分是半径R=40cm 的光滑半圆轨道，P 是半圆轨道的中点，BC 部分水平，整个轨道处于E=1×103V/m 的水平向左的匀强电场中，有一小滑块质量m=40g ，带电量q=1×10—4C ，它与BC 间的动摩擦因数µ=0.2，g 取10m/s 2，求：（1）要使小滑块能运动到A 点，滑块应在BC 轨道上离B 多远处静止释放？ （2）在上述情况中，小滑块通过P 点时，对轨道的压力大小为多少？《静电场》第二单元同步测试卷参考答案6、Em g3 ， 直线 ， 2g 7、3 (mg+Eq) 8、（1）1m/s (2)0.05N9、解(1)若小滑快能够运动到A 点,则到A 点时,恰由重力提供向心力,即:Rmv mg A2= ①从C →A,由动能定理得:02122-=--A mv R mg mgL qEL μ ② 联立①②式得:m mg qE mgRL 20)(25=-=μ ③(2)小滑块从C →P,由动能定理得:0m 21W 2f -=++P G v W W 电 即:021)(2-=-++-P mv mgL R L qE mgl μ ④ 在P 点,由牛顿第二定律得:Rm v qE F PN 2=- ⑤联立③④⑤得:N RmgR mgL R L qE qE F N 5.1])([2=--++=μ。
高中物理静电场及其应用精选测试卷检测题（WORD版含答案）一、第九章静电场及其应用选择题易错题培优（难）1．如图所示，A、B两点有等量同种正点电荷，AB连线的中垂线上C、D两点关于AB对t 时刻，一带正电的点电荷从C点以初速度v0沿CD方向射入，点电荷只受电场称，0力。
则点电荷由C到D运动的v-t图象，以下可能正确的是A．B．C．D．【答案】BD【解析】【分析】【详解】由于AB是同种电荷，所以连线中点的场强为零，无穷远处场强也为零，其间有一点电场强度最大，所以粒子从C点向中点运动过程中，加速度可能一直减小，也可能先减小后增大，选项AC错误，BD正确。
故选BD。
2．真空中，在x轴上的坐标原点O和x=50cm处分别固定点电荷A、B，在x=10cm处由静止释放一正点电荷p，点电荷p只受电场力作用沿x轴方向运动，其速度与在x轴上的位置关系如图所示。
下列说法正确的是（）A．x=10cm处的电势比x=20cm处的电势高B．从x=10cm到x=40cm的过程中，点电荷p的电势能一定先增大后减小C．点电荷A、B所带电荷量的绝对值之比为9：4D．从x=10cm到x=40cm的过程中，点电荷p所受的电场力先增大后减小【答案】AC【解析】【分析】【详解】A．点电荷p从x=10cm处运动到x=30cm处，动能增大，电场力对点电荷做正功，则点电荷所受的电场力方向沿+x轴方向，因此，从x=10cm到x=30cm范围内，电场方向沿+x轴方向，所以，x=10cm处的电势比x=20cm处的电势高，故A正确；B．点电荷p在运动过程中，只有电场力做功，电势能和动能之和保持不变，点电荷的动能先增大后减小，则其电势能先减小后增大，故B错误；C．从x=10cm到x=30cm范围内，点电荷p所受的电场力沿+x轴方向，从x=30cm到x=50cm范围内，点电荷p所受的电场力沿-x轴方向，所以，点电荷p在x=30cm处所受的电场力为零，则点电荷A、B对点电荷p的静电力大小相等，方向相反，故有22A BA BQ q Q qk kr r其中r A=30cm，r B=20cm，所以，Q A：Q B=9：4，故C正确；D．点电荷x=30cm处所受的电场力为零，由电场力公式F=qE可知：x=30cm处的电场强度为零，所以从x=10cm到x=40cm的过程中，点电荷p所受的电场力一定先减小后增大，故D错误。
高中物理第十章 静电场中的能量精选测试卷同步检测（Word 版 含答案）一、第十章 静电场中的能量选择题易错题培优（难）1．一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=kqr（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E 1，电势为φ1；右侧部分在M 点的电场强度为E 2，电势为φ2；整个半球壳在M 点的电场强度为E 3，在N 点的电场强度为E 4．下列说法正确的是（ ）A ．若左右两部分的表面积相等，有12E E >，12ϕϕ>B ．若左右两部分的表面积相等，有12E E <，12ϕϕ<C ．不论左右两部分的表面积是否相等，总有12E E >，34E E =D ．只有左右两部分的表面积相等，才有12E E >，34E E = 【答案】C 【解析】 【详解】A 、设想将右侧半球补充完整，右侧半球在M 点的电场强度向右，因完整均匀带电球壳内部任一点的电场强度为零，可推知左侧半球在M 点的电场强度方向向左，根据对称性和矢量叠加原则可知，E 1方向水平向左，E 2方向水平向右，左侧部分在M 点产生的场强比右侧电荷在M 点产生的场强大，E 1＞E 2，根据几何关系可知，分割后的右侧部分各点到M 点的距离均大于左侧部分各点到M 点的距离，根据k qrϕ=，且球面带负电，q 为负，得：φ1＜φ2，故AB 错误；C 、E 1＞E 2与左右两个部分的表面积是否相等无关，完整的均匀带电球壳内部任一点的电场强度为零，根据对称性可知，左右半球壳在M 、N 点的电场强度大小都相等，故左半球壳在M 、N 点的电场强度大小相等，方向相同，故C 正确，D 错误。
第十章 静电场中的能量精选试卷同步检测（Word 版 含答案）一、第十章 静电场中的能量选择题易错题培优（难）1．一带电粒子在电场中仅受静电力作用，做初速度为零的直线运动，取该直线为x 轴，起始点O 为坐标原点，其电势能p E 与位移x 的关系如图所示，下列图象中合理的是( )A ．B ．C ．D ．【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】粒子仅受电场力作用，做初速度为零的加速直线运动，电场力做功等于电势能的减小量，故：PE F x∆=∆ 即p E x -图象上某点的切线的斜率表示电场力；A.p E x - 图象上某点的切线的斜率表示电场力，故电场力逐渐减小，根据F E q=故电场强度也逐渐减小，故A 错误； B.根据动能定理，有：k F x E ⋅∆=∆故k E x -图线上某点切线的斜率表示电场力；由于电场力逐渐减小，与B 图矛盾，故B 错误；C.按照C 图，速度随着位移均匀增加，根据公式2202v v ax -=匀变速直线运动的2x v ﹣图象是直线，题图v x -图象是直线；相同位移速度增加量相等，又是加速运动，故增加相等的速度需要的时间逐渐减小，故加速度逐渐增加；而电场力减小导致加速度减小；故矛盾，故C 错误； D.粒子做加速度减小的加速运动，故D 正确．2．如上图所示，有四个等量异种电荷，放在正方形的四个顶点处，A 、B 、C 、D 为正方形四个边的中点，O 为正方形的中心，下列说法中正确的是A ．A 、C 两个点的电场强度方向相反B ．将一带正电的试探电荷匀速从B 点沿直线移动到D 点，电场力做功为零C ．O 点电场强度为零D ．将一带正电的试探电荷匀速从A 点沿直线移动到C 点，试探电荷具有的电势能增大 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A. 设正方形边长为L ，每个电荷的电量大小为Q ，对A 点研究，两个正电荷在A 点的合场强为零，根据平行四边形法则，两个负电荷在A 点的合场强方向水平向右．则A 点的电场强度方向水平向右．对C 点研究，两个负电荷在C 点的合场强为零，根据平行四边形法则，两个正电荷在C 点的合场强方向水平向右，所以A 、C 两个点的电场强度方向相同．故A 错误；B.在上面两个等量异种电荷的电场中，B 、D 连线是一条等势线．在下面两个等量异种电荷的电场中，B 、D 连线是也一条等势线，所以B 、D 两点的电势相等，将一带正电的试探电荷从B 点沿直线移动到D 点，电场力做功为零，故B 正确．C.两个正电荷在O 点的合场强水平向右，两个负电荷在O 点的合场强也水平向右，所以O 点电场强度不等于零，方向水平向右．故C 错误．D .根据电场的叠加原理可知，AC 连线上场强方向水平向右，则将一带正电的试探电荷匀速从A 点沿直线移动到C 点，电场力做正功，则试探电荷具有的电势能减小，故D 错误； 故选B ．【点睛】本题的关键是要掌握等量异种电荷的电场线和等势面分布特点，熟练运用电场的叠加原理分析复合场中电势与电场强度的分布情况；注意场强叠加是矢量叠加，电势叠加是代数叠加．3．两个质量相同的小球用不可伸长的细线连结，置于场强为E的匀强电场中，小球1和2均带正电，电量分别为和（＞）．将细线拉直并使之与电场方向平行，如图所示．若将两小球同时从静止状态释放，则释放后细线中的张力T为（不计重力及两小球间的库仑力）A．T=（－）EB．T=（－）EC．T=（+）ED．T=（+）E【答案】A【解析】【分析】【详解】将两个小球看做一个整体，整体在水平方向上只受到向右的电场力，故根据牛顿第二定律可得，对小球2分析，受到向右的电场力，绳子的拉力，由于，球1受到向右的电场力大于球2向右的电场力，所以绳子的拉力向右，根据牛顿第二定律有，联立解得，故A正确；【点睛】解决本题关键在于把牛顿第二定律和电场力知识结合起来，在研究对象上能学会整体法和隔离法的应用，分析整体的受力时采用整体法可以不必分析整体内部的力，分析单个物体的受力时就要用隔离法．采用隔离法可以较简单的分析问题4．如图所示，质量相同的两个带电粒子P、Q以相同的初速度沿垂直于电场方向射入两平行板间的匀强电场中，P从两极板正中央射入，Q从下极板边缘处射入，它们最后打在同一点(重力不计)，则从开始射入到打到上极板的过程中()A ．它们运动的时间t Q ＝t PB ．它们所带电荷量之比q P ∶q Q ＝1∶2C ．它们的电势能减少量之比ΔE P ∶ΔE Q ＝1∶2D ．它们的动能增量之比ΔE k P ∶ΔE k Q ＝1∶4 【答案】ABD 【解析】 【详解】A.带电粒子在垂直电场方向上不受力，都做匀速直线运动，位移相等，由x=v 0t 可知运动时间相等，即t Q =t P ．故A 正确；平行电场方向受到电场力，做初速度为零的匀加速直线运动，根据位移时间关系公式，有：22122qE y at t m＝=， 解得：22ymq Et =； B.由于两带电粒子平行电场方向分位移之比为 y P ：y Q =1：2；所以它们所带的电荷量之比 q P ：q Q =y P ：y Q =1：2，故B 正确；C.电势能的减小量等于电场力做的功即△E=qEy ，因为竖直位移之比为：y P ：y Q =1：2，电荷量之比为：q P ：q Q =1：2，所以它们电势能减少量之比为：△E M ：△E N =1：4．故C 错误； D .根据动能定理，有：qEx =△E k而：q P ：q Q =1：2，x P ：x Q =1：2所以动能增加量之比：△E kP ：△E kQ =1：4故D 正确； 故选ABD ． 【点睛】本题关键将两个带电粒子的运动分解为垂直电场方向和平行电场方向的分运动，然后结合运动学公式、牛顿运动定律和动能定理列式分析．5．如图，竖直向上的匀强电场中，绝缘轻质弹簧竖直立于水平地面上，上面放一质量为m 的带正电小球，小球与弹簧不连接，施加外力F 将小球向下压至某位置静止．现撤去F ，使小球沿竖直方向运动，在小球由静止到离开弹簧的过程中，重力、电场力对小球所做的功分别为W 1和W 2，小球离开弹簧时的速度为v ，不计空气阻力，则上述过程中A ．小球的重力势能增加－W 1B ．弹簧对小球做的功为12mv 2-W 2-W 1 C ．小球的机械能增加W 1＋12mv 2 D ．小球与弹簧组成的系统机械能守恒 【答案】AB 【解析】A 、重力对小球做功为W 1，重力势能增加-W 1；故A 正确．B 、电场力做了W 2的正功，则电势能减小W 2；故B 正确．C 、根据动能定理得，2121=2W W W mv ++弹，因为除重力以外其它力做功等于小球机械能的增量，则机械能的增量为2211=2W W mv W +-弹；故C 错误．D 、对小球和弹簧组成的系统，由于有电场力做功，则系统机械能不守恒．故D 错误．故选AB ．【点睛】解决本题的关键掌握功能关系，知道重力做功等于重力势能的减小量，电场力做功等于电势能的减小量，除重力以外其它力做功等于机械能的增量．6．如图所示，ABC 是处于竖直平面内的光滑、绝缘斜劈，30C ∠=︒、60B ∠=︒，D 为AC 中点；质量为m 带正电的小滑块沿AB 面由A 点静止释放,滑到斜面底端B 点时速度为0v ，若空间加一与ABC 平面平行的匀强电场，滑块仍由静止释放，沿AB 面滑下，滑到斜面底端B 点时速度为02v ，若滑块由静止沿AC 面滑下，滑到斜面底端C 点时速度为03v ，则下列说法正确的是（ ）A ．电场方向由A 指向CB ．B 点电势与D 点电势相等C ．滑块滑到D 点时机械能增加了2012mv D ．小滑块沿AB 面、AC 面滑下过程中电势能变化值之比为2:3 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】B ．无电场时由A 到B;2012mgh mv =① 有电场时由A 到B201)2E mgh W m +=② 有电场时由A 到C201)2Emgh W m +=' ③ 由①②③可得2012E W mv =20E W mv '=又因为E AB W qU = EAC W qU '= 则12AB AC U U =则D 点与B 点电势相等,故B 正确；A ．AC 与BD 不垂直，所以电场方向不可能从由A 指向C ，故A 错误； C ．因D 为AC 的中点,则滑到D 点电场力做功为到滑到C 点的一半,为2012mv ，则机械能增加了2012mv ，则C 正确； D ．根据2012E W mv =，20E W mv '=知电势能变化量之比为1:2，故D 错误； 故选BC 。
《静电场》第三单元同步测试卷姓名： 得分：1．如图右所示，两质量均为m 的小球A 和B 分别带有+q 和-q 的电量，被绝缘细线悬挂，两球间的库仑引力小于球的重力mg ．现加上一个水平向右的匀强电场，待两小球再次保持静止状态时，下列结论正确的是（ ）A ．悬线OA 向右偏，OA 中的张力大于2mgB ．悬线OA 向左偏，OA 中的张力大于2mgC ．悬线OA 不发生偏离，OA 中的张力等于2mgD ．悬线AB 向左偏，AB 线的张力比不加电场时要大2．如图右所示，将平行板电容器与电池组相连，两极板间的带电尘埃恰保持静止状态，若将两板缓慢地错开一些，其他条件不变，则（ ） A ．电容器的带电荷量不变 B ．尘埃仍保持静止状态C ．电流计G 中有a 到b 方向的电流D ．电流计G 中有b 到a 方向的自由电荷量量定向通过3．下列粒子从静止状态经过电压为U 的电场加速后，速度最大的是( ) A.质子(11H)B.氘核(H 21)C.α粒子(42He)D.钠离子(Na +)4．电子以初速度v 0沿垂直场强方向射入两平行金属板中间的匀强电场中，现增大两板间的电压，但仍使电子能够穿过平行板间，则电子穿越平行板所需要的时间( ) A ．随电压的增大而减小 B ．随电压的增大而增大C ．加大两板间距离，时间将减小D ．与电压及两板间距离均无关5．两平行金属板间匀强电场，不同的带电粒子都以垂直于电场的方向飞入电场(不计重力)，要使这些粒子经过电场具有相同的偏转角，则这些粒子( ) A 、有相同的初动能和相同的比荷B 、有相同的动量(速度与质量的积)和相同的比荷C 、相有同的初速度和相同的比荷D 、只要有相同的比荷就可以6．一电子枪发射出的电子(初速度可视为零)进入加速电场加速后，垂直进入偏转电场，射出后偏移量为y ，要使偏转位移增大，下列可行的办法是( ) A 、增大偏转电压 B 、减小加速电压C 、增大极板间距离D 、将发射的粒子改为比荷大的带负电粒子7．如图所示，初速为零的电子经电压U 1加速后，垂直进入偏转电场偏转，离开偏转电场时侧向位移是y .偏转板间距离为d ，偏转电压为U 2，板长为L .为了提高偏转灵敏度(每单位偏转电压引起的侧向位移)，可采用下面哪些办法( ) A .增大偏转电压U 2B .减小板长LC .减小板间距离dD .增大加速电压U 18．在上题中，若要使侧向位移y 增为原来的2倍，可采用下列哪些办法( )A .只使加速电压变为1U 21B .只使偏转电压变为2U 21C .只使偏转极板长l 变为2lD .只使偏转极板间距离减为d 21 9．关于平行板电容器, 两板间距离为d , 正对面积为S , 电容C 、两极板间电压U 、两板间场强E 、带电量Q ,则（ ） A ．给电容器充电后保持与电源连接，只要S 减小，则C 增大，E 不变，U 不变； B ．给电容器充电后保持与电源连接，只要d 减小，则E 增大，C 增大，Q 也增大； C ．给电容器充电后与电源断开，只要S 减小，则Q 不变，U 增大，E 增大； D ．给电容器充电后与电源断开，只要d 增大，则E 不变，C 不变，U 增大。
人教版高中物理 静电场及其应用精选试卷同步检测（Word 版 含答案）一、第九章 静电场及其应用选择题易错题培优（难）1．如图，真空中x 轴上关于O 点对称的M 、N 两点分别固定两异种点电荷，其电荷量分别为1Q +、2Q -，且12Q Q >。
取无穷远处电势为零，则（ ）A ．只有MN 区间的电场方向向右B ．在N 点右侧附近存在电场强度为零的点C ．在ON 之间存在电势为零的点D ．MO 之间的电势差小于ON 之间的电势差 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】AB ．1Q +在N 点右侧产生的场强水平向右，2Q -在N 点右侧产生的场强水平向左，又因为12Q Q >，根据2QE kr=在N 点右侧附近存在电场强度为零的点，该点左右两侧场强方向相反，所以不仅只有MN 区间的电场方向向右，选项A 错误，B 正确；C ．1Q +、2Q -为两异种点电荷，在ON 之间存在电势为零的点，选项C 正确；D ．因为12Q Q >，MO 之间的电场强度大，所以MO 之间的电势差大于ON 之间的电势差，选项D 错误。
故选BC 。
2．如图所示,内壁光滑的绝缘半圆容器静止于水平面上，带电量为q A 的小球a 固定于圆心O 的正下方半圆上A 点；带电量为q ,质量为m 的小球b 静止于B 点，其中∠AOB =30°。
由于小球a 的电量发生变化，现发现小球b 沿容器内壁缓慢向上移动，最终静止于C 点(未标出)，∠AOC =60°。
下列说法正确的是（ ）A ．水平面对容器的摩擦力向左B ．容器对小球b 的弹力始终与小球b 的重力大小相等C ．出现上述变化时，小球a 的电荷量可能减小D ．出现上述变化时，可能是因为小球a 的电荷量逐渐增大为32(23)A q【答案】BD【解析】 【分析】 【详解】A ．对整体进行受力分析，整体受到重力和水平面的支持力，两力平衡，水平方向不受力，所以水平面对容器的摩擦力为0，故A 错误；B ．小球b 在向上缓慢运动的过程中，所受的外力的合力始终为0，如图所示小球的重力不变，容器对小球的弹力始终沿半径方向指向圆心，无论小球a 对b 的力如何变化，由矢量三角形可知，容器对小球的弹力大小始终等于重力大小，故B 正确； C ．若小球a 的电荷量减小，则小球a 和小球b 之间的力减小，小球b 会沿半圆向下运动，与题意矛盾，故C 错误；D ．小球a 的电荷量未改变时，对b 受力分析可得矢量三角形为顶角为30°的等腰三角形，此时静电力为22sin15A qq mg kL︒= a 、b 的距离为2sin15L R =︒当a 的电荷量改变后，静电力为2A qq mg kL '='a 、b 之间的距离为L R '=由静电力122'q q F kL = 可得3223A A q q -=-'（） 故D 正确。
静电场及其应用精选试卷同步检测（Word 版 含答案）一、第九章 静电场及其应用选择题易错题培优（难）1．如图所示，在圆心为O 、半径为R 的圆周上等间距分布着三个电荷量均为q 的点电荷a 、b 、c ，其中a 、b 带正电，c 带负电。
已知静电力常量为k ，下列说法正确的是（ ）A ．a 受到的库仑力大小为2233kq RB ．c 受到的库仑力大小为2233kqRC ．a 、b 在O 3kq，方向由O 指向c D ．a 、b 、c 在O 点产生的场强为22kqR，方向由O 指向c 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】AB ．根据几何关系得ab 间、bc 间、ac 间的距离3r R =根据库仑力的公式得a 、b 、c 间的库仑力大小22223q q F k k r R==a 受到的两个力夹角为120︒，所以a 受到的库仑力为223a q F F k R==c 受到的两个力夹角为60︒，所以c 受到的库仑力为233c kq F F == 选项A 错误，B 正确；C ．a 、b 在O 点产生的场强大小相等，根据电场强度定义有02q E kR = a 、b 带正电，故a 在O 点产生的场强方向是由a 指向O ，b 在O 点产生的场强方向是由b 指向O ，由矢量合成得a 、b 在O 点产生的场强大小2q E k R=方向由O →c ，选项C 错误；D ．同理c 在O 点产生的场强大小为02qE k R=方向由O →c运用矢量合成法则得a 、b 、c 在O 点产生的场强22qE k R'=方向O →c 。
选项D 正确。
故选BD 。
2．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 三小球的电荷量大小均为 q ，小球 d 的电荷量大小为 6q ，h ＝2R 。
第十章静电场中的能量精选试卷同步检测（Word版含答案）一、第十章静电场中的能量选择题易错题培优（难）1．空间某一静电场的电势φ在x轴上的分布如图所示，图中曲线关于纵轴对称。
在x轴上取a、b两点，下列说法正确的是（）A．a、b两点的电场强度在x轴上的分量都沿x轴正向B．a、b两点的电场强度在x轴上的分量都沿x轴负向C．a、b两点的电场强度在x轴上的分量大小E a<E bD．一正电荷沿x轴从a点移到b点过程中，电场力先做正功后做负功【答案】C【解析】【详解】A B．因为在O点处电势最大，沿着x轴正负方向逐渐减小，电势顺着电场强度的方向减小，所以a、b两点的电场强度在x轴上的分量方向相反。
C．在a点和b点附近分别取很小的一段d，由图像可知b点段对应的电势差大于a点段对应的电势差，看作匀强电场Δ=ΔEd，可知E a<E b，故C正确。
D．x轴负方向电场线往左，x轴正方向电场线往右，所以正电荷沿x轴从a点移到b点过程中，电场力先做负功后做正功。
故D错误。
故选C。
2．两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在x轴上的O、M两点，两点电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示，其中P、N两点的电势为零，NF段中Q点电势最高，则()A．P点的电场强度大小为零B．q1和q2为等量异种电荷C．NQ间场强方向沿x轴正方向D．将一负电荷从N点移到F点，电势能先减小后增大【答案】D【解析】【详解】A．φ-x图线的斜率等于电场强度，故可知P点的电场强度大小不为零，A错误；B．如果1q和2q为等量异种电荷，点连线中垂线是等势面，故连线的中点是零电势点；由于OP PM>，故12q q>，故B错误；C．沿着电场线的方向，电势降低，由于从N到Q电势升高，故是逆着电场线，即NQ间场强方向沿x轴正方向；D．由于从N到F，电势先增加后减小，将一负电荷从N点移到F点，根据公式PE qϕ=电势能先减小后增大，故D正确。
故选D。
第一章 4基础夯实一、选择题(1～4题为单选题，5、6题为多选题)1．(安徽黄山一中2018-2019学年高二上学期检测)在静电场中，关于场强和电势的说法正确的是导学号50232095(B)A．电势高的地方电场强度不一定大B．电场强度大的地方电势一定高C．电势为零的地方场强也一定为零D．场强为零的地方电势也一定为零解析：沿着电场线的方向电势逐渐降低，电场线密的地方，电场强度大，电场线疏的地方电场强度小，电势高的地方电场强度不一定大，电场强度大的地方，电势不一定高，故A 正确，B错误；电势为零是人为选取的，则电势为零的地方场强可以不为零，场强为零的地方电势不一定为零，故C、D错误。
2．(河北冀州中学2018-2019学年高一下学期期末)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，电场强度相同的是导学号50232096(B)A．甲图中与点电荷等距的a、b两点B．乙图中两等量异号电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点C．丙图中两等量同号电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点D．丁图中匀强电场中的a、b两点解析：甲图中场强大小相同，方向不同，电势φa＝φb。
乙图中场强大小、方向皆相同，电势φa＝φb。
丙图中场强大小相同，方向相反，电势φa＝φb。
丁图中场强大小，方向皆相同，电势φa<φb。
3．(黑龙江大庆铁人中学2018-2019学年高二上学期检测)两个固定的等量异种电荷，在他们连线的垂直平分线上有a、b、c三点，如图所示，下列说法正确的是导学号50232097 (C)A．a点电势比b点电势高B．a、b两点场强方向相同，a点场强比b点大C．a、b、c三点与无穷远电势相等D．一带电粒子(不计重力)，在a点无初速释放，则它将在a、b线上运动解析：等量异种电荷连线的垂直平分线是一条等势线，一直延伸到无穷远处，即a、b、c三点与无穷远电势相等，故A错误，C正确。
a、b两点场强方向相同，b处电场线较密，场强较大，故B错误。
带电粒子(不计重力)，在a点无初速释放，所受的电场力方向与ab 连线垂直，不可能沿ab连线运动，故D错误，故选C。
4．(曲阜师大附中2018-2019学年高二上学期检测)如图所示为某示波管内的聚焦电场，实线和虚线分别表示电场线和等势线。
两电子分别从a、b两点运动到c点，设电场力对两电子做的功分别为W a和W b，a、b两点的电场强度大小分别为E a和E b，则导学号50232098 (B)A．W a＝W b，E a>E b B．W a≠W b，E a>E bC．W a＝W b，E a<E b D．W a≠W b，E a<E b解析：a、b两点在同一等势线上，所以从a运动到c和从b运动到c电场力做的功相等，即W a＝W b；由电场线的特点知，a点所处位臵的电场线比b点的密，故电场强度大，即E a>E b，综上所述，选项A正确。
5．(吉林松原市乾安七中2018-2019学年高一下学期期末)如图所示，实线是一个电场中的电场线，虚线是一个负试探电荷在这个电场中的轨迹，若电荷是从a处运动到b处，以下判断正确的是导学号50232099(BD) A．电荷从a到b加速度减小B．在b处电势能大C．b处电势高D．电荷在b处速度小解析：电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，所以粒子在b 点的加速度大，所以A错误；从a到b的过程中，电场力做负功，电势能增加，所以b处电势能大，所以B正确；根据粒子的运动的轨迹可以知道，负电荷受到的电场力的方向向下，所以电场线的方向向上，所以a点的电势大于b点的电势，所以C错误；由B的分析可知，电场力做负功，电势能增加，速度减小，所以电荷在b处速度小，所以D正确，故选BD。
6．(北京大学附中河南分校2018-2019学年高二月考)图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线。
两粒子M、N质量相等，所带电荷的绝对值也相等。
现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示。
点a、b、c为实线与虚线的交点，已知O点电势高于c点。
若不计重力，则导学号50232100(BD)A．M带负电荷，N带正电荷B．N在a点的速度与M在c点的速度大小相等C．N在从O点运动至a点的过程中克服电场力做功D．M在从O点运动至b点的过程中，电场力对它做的功等于零解析：由O点电势高于c点电势知，场强方向垂直虚线向下，由两粒子运动轨迹的弯曲方向知N粒子所受电场力方向向上，M粒子所受电场力方向向下，故M粒子带正电、N 粒子带负电，A错误。
N粒子从O点运动到a点，电场力做正功。
M粒子从O点运动到c 点电场力也做正功。
因为U aO＝U Oc，且M、N粒子质量相等，电荷的绝对值相等，由动能定理易知B正确。
因O点电势低于a点电势，且N粒子带负电，故N粒子运动中电势能减少，电场力做正功，C错误。
O、b两点位于同一等势线上，D正确。
二、非选择题7．如图所示，在场强E＝104N/C的水平匀强电场中，有一根长l＝15cm的细线，一端固定在O点，另一端系一个质量m＝3g、电荷量q＝2×10－6C的带正电小球，当细线处于水平位置时，小球从静止开始释放，g取10m/s2。
求：导学号50232101(1)小球到达最低点B的过程中重力势能、电势能分别变化了多少？(2)若取A点电势为零，小球在B点的电势能、电势分别为多大？(3)小球到B点时速度为多大？绳子张力为多大？答案：(1)重力势能减少 4.5×10－3J电势能增加3×10－3J(2)3×10－3J 1.5×103V (3)1m/s5×10－2N解析：(1)从A→B重力做正功，重力势能减少ΔE ＝W G ＝mgL ＝4.5×10－3J 从A →B 电场力做负功，电势能增加ΔE p ＝W E ＝EqL ＝3×10－3J (2)若取φA ＝0，则E pB ＝3×10－3J φB ＝E pB q＝1.5×103V (3)从A →B 由动能定理知mgL －EqL ＝12m v 2B代入数据 得v B ＝1m/s在B 点由牛顿第二定律知F －mg ＝m v 2B l代入数据 得F ＝5×10－2N能 力 提 升一、选择题(1～4题为单选题，5、6题为多选题) 1．(安徽黄山市2018-2019学年高二上学期期末)一带电粒子从某点电荷电场中的A 点运动到B 点，径迹如图中虚线所示，不计粒子所受重力，则下列说法正确的是导学号 50232102( D )A ．该电场是某正点电荷电场B ．粒子的速度逐渐增大C ．粒子的加速度逐渐增大D ．粒子的电势能逐渐增大解析：只知道电场的分布，没法判断是正电荷产生的电场，故A 错误；由于带电粒子是从A 到B ，带电粒子受电场力的方向大致斜向左方，故电场力做负功，带电粒子的速度减少，故B 错误；A 点电场线密集，故电场强度大，故粒子在A 点受到的电场力大于B 点，由牛顿第二定律可得在A 点的加速度大于B 点，故C 错误；由于带电粒子是从A 到B ，带电粒子受电场力的方向大致斜向左方，故电场力做负功，带电粒子的电势能增大，故D 正确。
2．空间中P 、Q 两点处各固定一个点电荷，其中P 点处为正电荷，P 、Q 两点附近电场的等势面分布如图所示，a 、b 、c 、d 为电场中的4个点。
则导学号 50232103( D )A ．P 、Q 两点处的电荷等量同种B ．a 点和b 点的电场强度相同C ．c 点的电势低于d 点的电势D ．负电荷从a 到c ，电势能减少解析：由电场的等势面分布图可判断P 、Q 为等量异种点电荷，Q 带负电，选项A 错误。
电场强度是矢量，a 、b 两点的电场强度方向不同，选项B 错误。
根据等势面可画出电场线的分布，沿电场线方向电势降低，可判c 点电势高于d 点的电势，选项C 错误，负电荷由a 到c ，电场力做正功，电势能将减少，选项D 正确。
3．(湖北襄阳市枣阳一中2018-2019学年高二上学期检测)如图所示，Q 是真空中固定的点电荷，a 、b 、c 是以Q 所在位置为圆心、半径分别为r 和2r 的球面上的三点。
将电荷量为q 1、q 2的检验正电荷分别从a 、c 两点移至无穷远处，已知两电荷的电势能均增大且增量相同。
不计q 1、q 2的相互作用，下列判断正确的是导学号 50232104( B )A ．Q 带负电B ．b 、c 两点电场强度相同C ．a 、b 两点的电场强度的大小之比为1 4D ．q 1＞q 2解析：将电荷量为q 1、q 2的检验正电荷分别从a 、c 两点移至无穷远处，已知两电荷的电势能均增大；电场力做功等于电势能的减小量，故电场力做负功，故场源电荷带负电，故A 正确；根据公式E ＝kQ r2，b 、c 两点电场强度相等，但方向不同，故B 错误；根据公式E ＝kQ r2，a 、b 两点与场源间距之比为1 2，故电场强度的大小之比为4 1，故C 错误；无穷远处的电势能为零，电势能的变化量相同，故电场力做功相同；电场力做功为：W ＝－kqQ r，由于q 1对应的半径小，故电荷量也小，即q 1＜q 2，故D 错误；故选A 。
4．(哈尔滨六中2018-2019学年高二上学期检测)某同学研究电子在匀强电场中的运动时，得到了电子由a 点运动到b 点的轨迹(虚线所示)，图中一组平行实线可能是电场线，也可能是等势面，下列说法正确的是导学号 50232105( D )A ．不论图中实线是电场线还是等势面，a 点的电势都比b 点的电势低B ．不论图中实线是电场线还是等势面，a 点的场强都比b 点的场强小C ．如果图中实线是电场线，电子在a 点动能较大D ．如果图中实线是等势面，电子在b 点动能较小解析：若图中实线是电场线，电子所受的电场力水平向右，电场线方向水平向左，则a 点的电势比b 点低；若实线是等势面，由于电场线与等势面垂直，电子所受电场力方向向下，则电场线方向向上，则a 点的电势比b 点高。
故A 错误。
不论图中实线是电场线还是等势面，该电场是匀强电场，a 点和b 点的场强大小相等，故B 错误。
如果图中实线是电场线，电子所受的电场力水平向右，电场力对电子做正功，则由动能定理得知，电子在a 点动能较小。
故C 错误。
如果图中实线是等势面，电子所受电场力方向向下，电场力对电子做负功，则电子在b 点动能较小，故D 正确，故选D 。
5．(辽宁沈阳二中2018-2019学年高一下学期期末)如图所示，把一个带电小球A 固定在光滑的水平绝缘桌面上，在桌面的另一处有另一带电小球B ，现给B 一个垂直于AB 方向的速度v 0，则下列说法中正确的是导学号 50232106( BCD )A ．B 球可能做直线运动B ．B 球的电势能可能增加C ．A 球对B 球的库仑力可能对B 球不做功D ．B 球可能从电势较高处向电势较低处运动解析：由题看出，小球B 受到的静电力与速度不在同一直线上，则B 球不可能做直线运动，故A 错误；若小球A 、B 带异种电荷，而且引力恰好等于m v 2r时，B 球做匀速圆周运动，A 球对B 球的库仑力不做功，故C 正确；若小球A 、B 带异种电荷，而且引力恰好小于m v 2r时，B 球会远离A 球，引力做负功，电势能增加，故B 正确；由于两球电性未知，B 球可能受斥力会远离A 球，也可能受到引力靠近A 球，所以B 球可能从电势较高处向电势较低处运动，故D 正确。
