高二物理静电场易错题(含详细答案和解析)

高二物理静电场易错题精选（带详细答案和解析）一．选择题（共22小题）1．（2011?江苏模拟）如图所示，实线为方向未知的三条电场线，a、b两带电粒子从电场中的O点以相同的初速度v飞出．仅在电场力作用下，两粒子的运动轨迹如图中虚线所示，则（）A．a加速度减小，b加速度增大B．a和b的动能一定都增大C．a一定带正电，b一定带负电D．a电势能减小，b电势能增大2．（2012秋?福建校级期中）如图所示虚线同心圆为一个负点电荷的等差等势线分布图，一带电粒子只受电场力，从电场中的M点以初动能E K0运动到N点，径迹如图中曲线MPN，由此可知（）A．粒子带正电，在P点处的加速度最大，电势能最大B．M、P、N三点的电势关系是φM=φN＜φPC．由于电场力做功，粒子在M和N点处是的动能不同D．粒子从M点到P点电场力做负功，电势能增加，动能减少3．（2013秋?上高县校级月考）如图所示，虚线a、b、c为三个同心圆面，圆心处有一个点电荷．现从b、c之间一点P以相同的速率发射两个相同带电粒子，分别沿PM、PN运动到M、N点，M、N两点都处于圆周c上，以下判断正确的是（）A．到达M、N时两粒子速率仍相等B．到达M、N时两粒子速率v M＞v NC．到达M、N时两粒子的电势能相等D．两个粒子的电势能都是先减小后增大4．（2011?渑池县校级模拟）如图所示，两平行金属板竖直放置，左极板接地，中间有小孔．右极板电势随时间变化的规律如图所示．电子原来静止在左极板小孔处．下列说法中正确的是（）A．从t=0时刻释放电子，电子可能在两板之间往复运动B．从t=0时刻释放电子，电子将始终向右运动，直到打到右极板上C．从t=时刻释放电子，电子可能在两板间振动D．从t=时刻释放电子，电子最终一定从左极板的小孔离开电场5．（2014秋?金沙县期末）两个等量同种电荷的连线的垂直平分线上有A、B、O三点，O为连线中点，AB与AO等距，如图所示，规定无穷远处的电势为0，下列说法正确的是（）A．A点电势比B点高B．A、B两点的场强方向相同，B点场强可能与A点场强相同C．A、B、O三点和无穷远处等电势D．O点场强为0，电势不为06．（2012秋?思明区校级期中）两个质量相同的小球用不可伸长绝缘的细线连结，置于场强为E的匀强电场中，小球1带正电，电量为2q，小球2带负电，电量大小为q．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．B．C．T=qE D．T=3qE7．（2015?铜川三模）两个质量相同的小球用不可伸长的长为L的绝缘细线连结，置于场强为E的匀强电场中，小球1和小球2均带负电，电量分别为q1和q2（q1＞q2），将细线拉直并使之与电场方向平行，如图所示，若将两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，线长L远大于小球的线度）A．T=（q2﹣q1）E+B．T=（q2﹣q1）E+C．T=（q2﹣q1）E﹣D．T=（q2+q1）E+8．（2016?天津模拟）如图所示，在A、B两点分别固定着所带电荷量相等的正、负点电荷，O点是两个点电荷连线的中点，C、D是关于O点对称的两点．下列说法中正确的是（）A．C、D两点的场强大小相等、方向相同B．C、D两点的电势相等C．正点电荷从C点移到D点的过程中，电场力做正功D．负点电荷在C点的电势能大于它在D点的电势能9．（2010秋?慈利县校级月考）已知地球带负电如图，MN是地球产生的电场线中的一条电场线，某次太阳风暴时，一个高能带正电的粒子（不计重力）从a到b穿越这条电线的轨迹如图中虚线，下列结论正确的是（）A．高能带电粒子从a到b的过程中动能逐渐减小B．地球一定位于M点左侧C．高能带电粒子在a的电势能大于b点的电势能D．高能带电粒子在a的加速度小于在b点的加速度10．（2010?徐汇区一模）如图甲，某电场的一条电场线与Ox轴重合，取O点电势为零，Ox 方向上各点电势φ随x变化的规律如图乙所示．若在O点由静止释放一电子，电子仅受电场力的作用，则（）A．电子的速度先逐渐增大后逐渐减小B．电子的加速度先逐渐减小后逐渐增大C．该电场线可能是孤立点电荷产生的D．该电场线可能是等量异种电荷产生的11．（2013秋?庆安县校级期末）如图1，某电场的一条电场线与Ox轴重合，取O点电势为零，Ox方向上各点电势φ随x变化的规律如图2所示．若在O点由静止释放一电子，电子仅受电场力的作用，则（）A．电子的加速度恒定B．电子的电势能将增大C．电子将沿着x轴负方向运动D．电子的加速度先逐渐减小后逐渐增大12．（2011秋?南安市校级期中）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，电场力做的功为．则下列说法正确的是（）A．粒子在A点和B点时的动能和电势能之和相等B．粒子在A点的电势能比在B点少C．粒子在A点的动能比在B点少D．粒子在A点的机械能比在B点少13．（2015秋?盘县期末）如图所示，竖直放置的一对平行金属板的电势差为U1，水平放置的一对平行金属板间的电势差为U2．一电子由静止开始经U1加速后，进入水平放置的金属板间，刚好从下板边缘射出．不计电子重力．下列说法正确的是（）A．增大U1，电子一定打在金属板上B．减小U1，电子一定打在金属板上C．减小U2，电子一定能从水平金属板间射出D．增大U2，电子一定能从水平金属板间射出14．（2015?诸暨市校级模拟）如图所示，水平放置的平行金属板A、B连接一恒定电压，两个质量相等的电荷M和N同时分别从极板A的边缘和两极板的正中间沿水平方向进入板间电场，两电荷恰好在板间某点相遇．若不考虑电荷的重力和它们之间的相互作用，则下列说法正确的是（）A．电荷M的电荷量大于电荷N的电荷量B．两电荷在电场中运动的加速度相等C．从两电荷进入电场到两电荷相遇，电场力对电荷M做的功大于电场力对电荷N做的功D．电荷M进入电场的初速度大小与电荷N进入电场的初速度大小一定相同15．（2011?江西模拟）空间有一沿x轴对称分布的电场，其电场强度E随x轴变化的图象如图所示．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．该电场是等量负电荷的中垂线的电场分布16．（2016?博白县模拟）某静电场中的一条电场线与x轴重合，其电势的变化规律如图所示．在O点由静止释放一电子，电子仅受电场力的作用，则在﹣x0～x0区间内（）A．该静电场是匀强电场B．该静电场是非匀强电场C．电子将沿x轴正方向运动，加速度逐渐减小D．电子将沿x轴正方向运动，加速度逐渐增大17．（2013秋?日喀则地区校级期中）在静电场中a、b、c、d四点分别放一检验电荷，其电量可变，但很小，结果测出检验电荷所受电场力与电荷电量的关系如图所示，由图线可知（）A．a、b、c、d四点不可能在同一电场线上B．四点场强关系是E c=E a＞E b＞E dC．四点场强方向可能不相同D．以上答案都不对18．（2015春?孝感月考）如图所示，a，b，c为电场中同一条电场线上的三点，其中c为ab的中点．已知a，b两点的电势分别为φa=9V，φb=3V，则下列叙述正确的是（）A．该电场在c点处的电势一定为6 VB．a点处的场强E a一定小于b点处的场强E bC．正电荷从a点运动到b点的过程中电势能一定增大D．正电荷只受电场力作用从a点运动到b点的过程中动能一定增大19．（2015秋?衡阳县月考）如图所示，在电场中，将一个负电荷从C点分别沿直线移到A 点和B点，克服静电力做功相同．该电场可能是（）A．沿y轴负方向的匀强电场B．沿x轴正方向的匀强电场C．第Ⅰ象限内的正点电荷产生的电场D．第Ⅳ象限内的正点电荷产生的电场20．（2013秋?日喀则地区校级期中）如图所示，用绝缘细线拴一带负电小球，在竖直平面内做圆周运动，匀强电场方向竖直向下，则（）A．当小球运动到最高点a时，线的张力一定最小B．当小球运动到最低点b时，小球的速度一定最大C．当小球运动到最高点a时，小球的电势能最小D．小球在运动过程中机械能守恒21．（2015秋?黄石校级月考）如图所示，在水平放置的光滑接地金属板中点的正上方，有带正电的点电荷Q，一表面绝缘带正电的金属球（可视为质点，且不影响原电场）自左以速度v0开始在金属板上向右运动，在运动过程中（）A．小球做先减速后加速运动B．小球做匀速直线运动C．小球受的电场力不做功D．电场力对小球先做正功后做负功22．（2015春?行唐县校级月考）图中虚线是用实验方法描绘出的某一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．b点的电势一定高于a点B．a点的场强一定大于b点C．带电粒子一定带正电D．带电粒子在b点的速率一定大于在a点的速率二．解答题（共8小题）23．（2011春?桃城区校级期末）如图所示，两块平行金属板MN间的距离为d，两板间电压u随时间t变化的规律如右图所示电压的绝对值为U0．t=0时刻M板的电势比N板低．在t=0时刻有一个电子从M板处无初速释放，经过个周期刚好到达N板．电子的电荷量为e，质量为m．求：（1）该电子到达N板时的速率v．（2）在个周期末该电子和N板间的距离s．24．（2013?福建模拟）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=，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：（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．25．（2013秋?崇文区校级期中）如下操作中，能使静电计的指针张角变小的是______26．（2009秋?天津期末）如图所示，一倾角θ=30°的光滑斜面的直角点A处固定一带电荷量为+q、质量为m的绝缘小球，另一同样小球置于斜面顶点B处，已知斜面长为L，现把上面小球从B点从静止自由释放，球能沿斜面从B点运动到斜面底端C处，求（1）小球运动到斜面底端C处时，球对斜面的压力是多大（2）小球从B处开始运动到斜面中点D处时的速度大小27．（2011秋?信丰县校级月考）如图所示，可视为质点的三物块A、B、C放在倾角为30°的固定绝缘长斜面上，物块与斜面间的动摩擦因数μ=，A与B紧靠在一起，C紧靠在固定挡板上，三物块的质量分别为m A=、m B=、m C=，其中A不带电，B、C的带电量分别为q B=+×10﹣5C、q C=+×10﹣5C，且保持不变．开始时三个物块均能保持静止且与斜面间均无摩擦力作用，现给A施加一平行于斜面向上的力F，使A在斜面上做加速度a=s2的匀加速直线运动，经过时间t0，力F变为恒力，当A运动到斜面顶端时撤去力F．已知静电力常量k=×109N?m2/C2，g=10m/s2．求：（1）未施加力F时物块B、C间的距离；（2）t0时间内A上滑的距离；（3）t0时间内力F和库仑力对A、B两物块做的总功．28．（2014秋?长汀县校级月考）如图所示，水平放置的平行金属板的N板接地，M板电势为+U，两板间距离为d，d比两板的长度小很多，在两板之间有一长为2L（2L＜d）的绝缘轻杆，可绕杆的水平固定轴O在竖直面内无摩擦地转动，O为杆的中点，杆的两端分别连着小球A和B，它们的质量分别为2m和m，它们的带电荷量分别为+q和﹣q（不计小球间的静电力），当杆由图示水平位置从静止释放，转过90°到竖直位置时，已知重力加速度为g，求：（1）两球的电势能的变化；（2）两球的总动能；（3）杆对A球的作用力．29．（2013春?南关区校级期末）如图所示，在x＞0的空间中，存在沿x轴正方向的匀强电场；在x＜0的空间中，存在沿x轴负方向的匀强电场，场强大小均为E．一带电量为e、质量为m的电子在x=d处的P点以沿y轴正方向的初速度v0开始运动，不计电子重力．求：（1）电子的x方向分运动的周期；（2）电子运动的轨迹与y轴的各个交点中，任意两个交点的距离．30．（2013秋?信丰县校级月考）如图甲所示，A、B是两水平放置的足够长的平行金属板，组成偏转匀强电场，B板接地．A板电势φA随时间变化情况如图乙所示，C、D两平行金属板竖直放置，中间有正对两孔O1′和O2，两板间电压为U2，组成减速电场．现有一带负电粒子在t=0时刻以一定初速度沿AB两板间的中轴线O1O1′进入，并能从O1′沿O1′O2进入C、D间，刚好到达O2孔，已知带电粒子带电荷量为﹣q，质量为m，不计其重力．求：（1）该粒子进入A、B的初速度v0的大小；（2）A、B两板间距的最小值和A、B两板长度的最小值．静电场菁优网组卷高二物理参考答案与试题解析一．选择题（共22小题）1．（2011?江苏模拟）如图所示，实线为方向未知的三条电场线，a、b两带电粒子从电场中的O点以相同的初速度v飞出．仅在电场力作用下，两粒子的运动轨迹如图中虚线所示，则（）A．a加速度减小，b加速度增大B．a和b的动能一定都增大C．a一定带正电，b一定带负电D．a电势能减小，b电势能增大【分析】电场线是从正电荷或者无穷远出发出，到负电荷或无穷远处为止，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．【解答】解：电场线的方向不知，所以粒子带电性质不定；从图中轨道变化来看电场力都做正功，动能都增大，电势能都减少．所以CD错误，B正确．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a受力减小，加速度减小，b受力增大，加速度增大，所以A正确．故选AB．【点评】加强基础知识的学习，掌握住电场线的特点，即可解决本题．2．（2012秋?福建校级期中）如图所示虚线同心圆为一个负点电荷的等差等势线分布图，一带电粒子只受电场力，从电场中的M点以初动能E K0运动到N点，径迹如图中曲线MPN，由此可知（）A．粒子带正电，在P点处的加速度最大，电势能最大B．M、P、N三点的电势关系是φM=φN＜φPC．由于电场力做功，粒子在M和N点处是的动能不同D．粒子从M点到P点电场力做负功，电势能增加，动能减少【分析】根据带电粒子的运动轨迹判断受力情况，从而确定带电粒子的电性；根据功能关系判断能量的转化情况；根据沿着电场线电势降低判断电势的变化情况．【解答】解：A、由于曲线运动的合力应该指向内侧，故从粒子的运动轨迹可以看出，粒子受到排斥力，故带电粒子的电性与场源电荷的电性相同，带负电荷．故A错误；B、电场线的方向从正电荷出发，到负电荷终止，所以该处的电场线的方向指向圆心；沿电场线的方向电势降落，所以φM=φN＞φP故B错误；C、从图中可得，M与N处于同一个等势面上，所以电荷在MN两点的电势能相等，动能也相等．故C错误；D、带电粒子从M点到P点粒子受到排斥力，电场力做负功，电势能增加，动能减少．故D 正确．故选：D【点评】本题关键是要根据运动轨迹确定受力情况，然后结合点电荷的电场线和等势面情况来确定电势情况和能量的转化情况．3．（2013秋?上高县校级月考）如图所示，虚线a、b、c为三个同心圆面，圆心处有一个点电荷．现从b、c之间一点P以相同的速率发射两个相同带电粒子，分别沿PM、PN运动到M、N点，M、N两点都处于圆周c上，以下判断正确的是（）A．到达M、N时两粒子速率仍相等B．到达M、N时两粒子速率v M＞v NC．到达M、N时两粒子的电势能相等D．两个粒子的电势能都是先减小后增大【分析】根据轨迹的弯曲方向确定带电粒子所受的电场力方向，判断电场力对PM和PN粒子的做功的正负，根据动能定理确定到达M、N时两粒子速率关系，根据电场力做功与电势能变化的关系，确定电势能的变化．根据电势能的公式E p=qφ，判断到达M、N时两粒子的电势能大小关系．【解答】解：A、B、由题，M、N两点都处于圆周c上，电势相等，两带电粒子又是从同一点P出发，则电势差U PM=U PN，电场力对两个带电粒子做功大小相等．根据动能定理得到，到达M、N时两粒子速率v M=v N．故A正确、B错误．C、由轨迹看出，点电荷对左侧和右侧的带电粒子都是排斥力，与中心点电荷电性相同．M、N两点电势相等，根据电势能的公式E p=qφ，两个相同的粒子的电荷量q相等，两电荷电性又相同，故到达M、N时两粒子的电势能相等，故C正确．D、由图可知，PM粒子和PN粒子受到的电场力都是先做负功后做正功，其电势能都是先增大后减小，故D错误．故选：AC．【点评】本题是轨迹问题，根据轨迹的弯曲方向要能判断出带电粒子所受的电场力大体方向．电场力做功与初末位置间电势差成正比，并会判定电场力做功的正负．4．（2011?渑池县校级模拟）如图所示，两平行金属板竖直放置，左极板接地，中间有小孔．右极板电势随时间变化的规律如图所示．电子原来静止在左极板小孔处．下列说法中正确的是（）A．从t=0时刻释放电子，电子可能在两板之间往复运动B．从t=0时刻释放电子，电子将始终向右运动，直到打到右极板上C．从t=时刻释放电子，电子可能在两板间振动D．从t=时刻释放电子，电子最终一定从左极板的小孔离开电场【分析】分析电子的受力情况，来分析电子的运动情况，若一直向右运动，可以打在右板，若电子时而向右运动，时而向左运动，根据位移关系，分析电子的运动情况．【解答】解：分析电子在一个周期内的运动情况．A、B从t=0时刻释放电子，前内，电子受到的电场力向右，电子向右做匀加速直线运动；后内，电子受到向左的电场力作用，电子向右做匀减速直线运动；接着周而复始，所以电子一直向右做单向的直线运动，直到打在右板上．故A错误，B正确．C、从t=时刻释放电子，在﹣内，电子向右做匀加速直线运动；在﹣内电子受到的电场力向左，电子继续向右做匀减速直线运动，时刻速度为零；在﹣T内电子受到向左的电场力，向左做初速度为零的匀加速直线运动，在T﹣内电子受到向右的电场力，向左做匀减速运动，在时刻速度减为零；接着重复．若两板距离足够大时，电子在两板间振动．故C正确．D、用同样的方法分析从t=T时刻释放电子的运动情况，电子先向右运动，后向左运动，由于一个周期内向左运动的位移大于向右运动的位移，电子最终从左极板的小孔离开电场．也可能电子在向右过程中就碰到右极板，故D错误．故选BC．【点评】本题中电子在周期性变化的电场中，电场力是周期性变化的，关键要根据牛顿定律分析电子的运动情况．5．（2014秋?金沙县期末）两个等量同种电荷的连线的垂直平分线上有A、B、O三点，O为连线中点，AB与AO等距，如图所示，规定无穷远处的电势为0，下列说法正确的是（）A．A点电势比B点高B．A、B两点的场强方向相同，B点场强可能与A点场强相同C．A、B、O三点和无穷远处等电势D．O点场强为0，电势不为0【分析】本题考查了等量同种电荷周围电场分布情况：中垂线上上下电场线方向相反，根据电场线方向判断电势高低．【解答】解：A、取一个试探电荷，从O点沿着中垂线向上移动，电场力一直做正功或负功，说明电场方向不变；但不知道是等量正电荷还是等量负电荷，故无法判断A点电势与B点电势的高低，故A错误；B、根据电场的叠加原理可知a、b两点的场强方向相同（竖直），但电场线疏密关系不能确定，所以场强大小不能判断，可能相等，故B正确；C、取一个试探电荷，从O点沿着中垂线向上移动，电场力一直做正功或负功，说明电场方向不变，故电势改变，故C错误；D、取一个试探电荷，在O点电场力为零，故O点场强为零；取一个试探电荷，从O点沿着中垂线向上移动，电场力一直做正功或负功，说明电场方向不变，故电势改变，由于无穷远电势为零，故O点电势不为零；故D正确；故选：BD．【点评】本题关键要掌握等量同种点电荷电场线的分布情况，抓住对称性进行分析，基础题目．6．（2012秋?思明区校级期中）两个质量相同的小球用不可伸长绝缘的细线连结，置于场强为E的匀强电场中，小球1带正电，电量为2q，小球2带负电，电量大小为q．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．B．C．T=qE D．T=3qE【分析】对球1、2整体受力分析，根据牛顿第二定律求出整体的加速度．对球2受力分析，由牛顿第二定律求出细线中的张力T．【解答】解：对球1、2整体受力分析，根据牛顿第二定律得：Eq1+Eq2=2ma，对球2受力分析，由牛顿第二定律得：T+Eq2=ma，两式联立得：T=（q1﹣q2）E=qE，故选A．【点评】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．7．（2015?铜川三模）两个质量相同的小球用不可伸长的长为L的绝缘细线连结，置于场强为E的匀强电场中，小球1和小球2均带负电，电量分别为q1和q2（q1＞q2），将细线拉直并使之与电场方向平行，如图所示，若将两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，线长L远大于小球的线度）A．T=（q2﹣q1）E+B．T=（q2﹣q1）E+C．T=（q2﹣q1）E﹣D．T=（q2+q1）E+【分析】对球1、2整体受力分析，根据牛顿第二定律求出整体的加速度．对球2受力分析，由牛顿第二定律求出细线中的张力T．【解答】解：对球1、2整体受力分析，根据牛顿第二定律得：Eq1+Eq2=2ma，对球2受力分析，由牛顿第二定律与库仑定律，可得：T﹣+Eq1=ma，两式联立得T=（q2﹣q1）E+，故B正确，ACD错误；故选：B．【点评】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．8．（2016?天津模拟）如图所示，在A、B两点分别固定着所带电荷量相等的正、负点电荷，O点是两个点电荷连线的中点，C、D是关于O点对称的两点．下列说法中正确的是（）A．C、D两点的场强大小相等、方向相同B．C、D两点的电势相等C．正点电荷从C点移到D点的过程中，电场力做正功D．负点电荷在C点的电势能大于它在D点的电势能【分析】等量异种电荷的电场线关于两个电荷的连线对称，可以画出通过ABCD四点的电场线，某点电场强度方向用电场线上通过该点的切线方向表示；沿着电场线电势逐渐降低，负电荷在高电势位置电势能小．【解答】解：A、等量异种电荷的电场线关于两个电荷的连线对称，电场线分布如图：某点电场强度方向用电场线上通过该点的切线方向表示，故C、D两点的场强大小相等、方向相同，故A正确；B、沿着电场线，电势逐渐降低，等势面与电场线垂直，可以先找出C、D两点在AB连线上的等电势点，C在AB连线上的等电势点偏左，故C点电势较高，故B错误；C、由于C点电势高于D点电势，故正点电荷从C点移到D点的过程中，电势能降低，电场力做正功，故D正确；D、根据公式φ=，负点电荷在高电势点的电势能小，故D错误；故选AC．【点评】本题关键熟悉等量异号电荷的电场线分布图和等势面分布图，明确电势的定义以及电场力做功与电势能变化的关系，不难．9．（2010秋?慈利县校级月考）已知地球带负电如图，MN是地球产生的电场线中的一条电场线，某次太阳风暴时，一个高能带正电的粒子（不计重力）从a到b穿越这条电线的轨迹如图中虚线，下列结论正确的是（）。