2021届高三物理一轮复习第七单元静电场训练卷 A卷 word版带解析答案

2021届一轮高考物理基础练习：静电场及答案一轮：静电场一、选择题1、如图所示，在某一区域有水平向右的匀强电场，在竖直平面内有初速度为v0的带电微粒，恰能沿图示虚线由A向B做直线运动。

不计空气阻力，则( )A.微粒做匀加速直线运动B.微粒做匀减速直线运动C.微粒电势能减少D.微粒带正电2、a和b是点电荷电场中的两点，如图所示，a点电场强度E a与ab连线夹角为60°，b点电场强度E b与ab连线夹角为30°，则关于此电场，下列分析中正确的是()A．这是一个正点电荷产生的电场，E a∶E b＝1∶ 3B．这是一个正点电荷产生的电场，E a∶E b＝3∶1C．这是一个负点电荷产生的电场，E a∶E b＝3∶1D．这是一个负点电荷产生的电场，E a∶E b＝3∶13、(多选)静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图所示，x轴正向为场强正方向，带正电的点电荷沿x轴正方向运动，则点电荷()A．在x2和x4处电势能相等B．由x1运动到x3的过程中电势能增大C．由x1运动到x4的过程中电场力先增大后减小D．由x1运动到x4的过程中电场力先减小后增大4、如图所示的装置，可以探究影响平行板电容器电容的因素，关于下列操作及出现的现象的描述正确的是()A．电容器与电源保持连接，左移电容器左极板，则静电计指针偏转角增大B．电容器充电后与电源断开，上移电容器左极板，则静电计指针偏转角增大C．电容器充电后与电源断开，在电容器两极板间插入玻璃板，则静电计指针偏转角增大D．电容器充电后与电源断开，在电容器两极板间插入金属板，则静电计指针偏转角增大5、如图所示，三个固定的带电小球a、b和c，相互间的距离分别为ab＝5 cm，bc＝3 cm，ca＝4 cm。

小球c所受库仑力的合力的方向平行于a、b的连线．设小球a、b所带电荷量的比值的绝对值为k，则()A．a、b的电荷同号，k＝169B．a、b的电荷异号，k＝169C．a、b的电荷同号，k＝6427D．a、b的电荷异号，k＝64276、如图所示，真空中两等量异种点电荷Q1、Q2固定在x轴上，其中Q1带正电．三角形acd为等腰三角形，cd边与x轴垂直且与x轴相交于b点，则下列说法正确的是()A．a点电势高于b点电势B．a点场强小于b点场强C．将电子从a点移动到c点，电场力做正功D．将电子从d点移动到b点，电势能不变*7、(双选)已知均匀带电球体在其外部产生的电场与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同，而均匀带电球壳在其内部任意一点形成的电场强度为零。

【最新】高考物理（人教版）一轮复习知识点同步练习卷：静电场电场强度学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．关于同一电场的电场线，下列表述正确的是A ．电场线是客观存在的B ．电场线越密，电场强度越小C ．沿着电场线方向，电势越来越低D ．电荷在沿电场线方向移动时，电势能减小2．电场强度的定义式为F E q ＝，点电荷的场强公式为2kQ E r = ，下列说法中正确的是( )A ．F E q ＝中的场强E 是电荷q 产生的 B ．U E d=中的d 表示两点间的距离 C ．2kQ E r=中的场强E 是电荷Q 产生的 D ．F E q ＝和2kQ E r=都只对点电荷适用 3．已知电场中A 点处放有一电量为q 的电荷，所受电场力为F ，A 点处场强为E ，则（ ）A ．若在A 点换上－q ，A 点的场强方向发生改变B ．若在A 点换上电量为2q 的电荷，A 点的场强将变为2EC ．若把A 点电荷q 移去，A 点的场强变为零D ．A 点场强的大小、方向与q 的大小、方向、有无均无关4．如图所示是点电荷Q 周围的电场线，图中A 到Q 的距离小于B 到Q 的距离．以下判断正确的是A ．Q 是正电荷，A 点的电场强度小于B 点的电场强度B ．Q 是正电荷，A 点的电场强度大于B 点的电场强度C ．Q 是负电荷，A 点的电场强度大于B 点的电场强度D ．Q 是负电荷，A 点的电场强度小于B 点的电场强度5．如图所示，孤立点电荷+Q 固定在正方体的一个顶点上，与+Q 相邻的三个顶点分别是A 、B 、C ，下列说法中正确的是( )A ．A 、B 、C 三点的场强相同B ．A 、B 、C 三点的电势相等C ．A 、B 、C 三点所在的平面为一个等势面D ．将电荷量为+q 的检验电荷由A 点沿直线移动到B 点过程中电势能始终保持不变6．如图虚线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ab bc U U ，实线为一带负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 ．P 点的电势高于Q 点的电势B ．该质点通过P 点时的动能比通过Q 点时大C ．该质点在P 点具有的电势能比在Q 点具有的电势能大D ．该质点通过P 点时的加速度比通过Q 点时小7．如图所示，用金属丝AB 弯成半径为r 的圆弧，但在A 、B 之间留出宽度为d 小间隙（d r ）．通过接触起电的方式将电荷量为Q 的正电荷均匀分布在金属丝上，则圆心O 处的电场强度为（ ）A ．2Q k r ，方向由圆心指向间隙B ．3Qd kr ，方向由间隙指向圆心 C ．2(2)Qd k r d r π-，方向由间隙指向圆心， D ．2(2)Qd kr d r π-，方向由圆心指向间隙 8．在光滑的绝缘水平面上，有一个正方形的abcd ，顶点a 、c 处分别固定一个正点电荷，电荷量相等，如图所示。

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 1q 3l ac 2·sin 60°＝kq 2q 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 2l2，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 22＝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．5、【答案】D【解析】由题意，＋Q 的点电荷在O 点的电场强度大小为E ＝kQ 32L 2＝4kQ 3L 2；那么每根细棒在O 点的电场强度大小也为E ＝4kQ 3L 2因此＋Q 及AB 边上的细棒在O 点的合电场强度大小E 合＝43kQ 3L 2，其方向如图所示：若移走＋Q 及AB 边上的细棒，那么其余棒在O 点的电场强度大小为E合′＝43kQ 3L 2，故A 、B 、C 错误，D 正确．6、【答案】B【解析】根据等量异种点电荷周围的电场线分布知，从A →O →B ，电场强度的方向不变，水平向右，电场强度的大小先增大后减小，则电子所受电场力的大小先变大后变小，方向水平向左，则外力的大小先变大后变小，方向水平向右，故B 正确，A 、C 、D 错误．7、【答案】D【解析】根据等量异种电荷的电场线特点，C 、D 两点电场强度大小相等，方向不同，故A 错误；根据等量异种电荷的电场线特点，C 点电势高，D 点电势低，根据负电荷在电势低的地方电势能大，故负电荷在C 点的电势能小于D 点的电势能，故B 错误；根据等量异种电荷的电场线特点，C 点电势高，D 点电势低，根据正电荷在电势高的地方电势能大，正电荷在C 点的电势能大于D 点的电势能，故正电荷从C 到D 电场力做正功，故C 错误；根据等量异种电荷的电场线特点，C 、O 的电势差等于O 、D 的电势差，故D 正确．8、【答案】ABD【解析】如图所示，设a 、c 之间的d 点电势与b 点电势相同，则ad dc ＝10－1717－26＝79，所以d 点的坐标为(3.5cm,6cm)，过c 点作等势线bd 的垂线，电场强度的方向由高电势指向低电势．由几何关系可得，cf 的长度为3.6cm ，电场强度的大小E ＝U d ＝26－17V 3.6cm＝2.5V/cm ，故选项A 正确；因为Oacb 是矩形，所以有U ac ＝U Ob ，可知坐标原点O 处的电势为1V ，故选项B 正确；a 点电势比b 点电势低7V ，电子带负电，所以电子在a 点的电势能比在b 点的高7eV ，故选项C 错误；b 点电势比c 点电势低9V ，电子从b 点运动到c 点，电场力做功为9eV ，故选项D 正确．9、【答案】BC 【解析】从A 到B 由动能定理：qU AB ＝12mv B 2，解得U AB ＝4V ，选项A 错误；小物块从B 点到C 点电场力做的功W BC ＝12mv C 2－12mv B 2＝10－2J ，选项B 正确；在B 点的加速度最大，则所受的电场力最大，则由图象：a ＝Δv Δt ＝45－3m/s 2＝2m/s 2；由Eq ＝ma ，解得E ＝1V/m ，选项C 正确；由A 到C 的过程中小物块的动能一直增大，电场力一直做正功，则电势能一直减小，选项D 错误．10、【答案】AC【解析】由题图知，越靠近两点电荷，电势越低，则q 1和q 2都是负电荷，故A 项正确；φ－x 图象的斜率表示电场强度，则P 点场强为零，据场强的叠加知两点电荷在P 处产生的场强等大反向，即k q 1x 2AP ＝k q 2x 2BP，又x AP <x PB ，所以q 1的电荷量小于q 2的电荷量，故B 项错误；由题图知，在A 、B 之间沿x 轴从P 点左侧到右侧，电势先增加后减小，则负点电荷的电势能先减小后增大，故C 项正确；φ－x 图象的斜率表示电场强度，则沿x轴从P 点运动到B 点场强逐渐增大；据a ＝qE m可知，电荷只在电场力作用下沿x 轴从P 点运动到B 点，加速度逐渐增大，故D 项错误．11、【答案】D【解析】负试探电荷从A 运动到C ，电势能降低，则从A 到C 电势逐渐升高，电场方向从C 到A ；负电荷从C 到B 电势能增加，则电势逐渐降低，则电场方向从C 到B .即电场方向先沿x 轴负方向，后沿x 轴正方向，则q A 和q B 均为负电荷．因为在q A 和q B 连线中点处的合场强沿x 轴负方向，故q A >q B ，故A 、C 均错误；E p －x 图象的斜率大小代表电场力，而C 点的切线斜率为零，说明该试探电荷在C 点处受到的电场力为零，B 错误；在C 点负电荷的电势能最低，则正电荷在C 点的电势能最大，故D 正确．12、【答案】CD【解析】若题图中实线是电场线，根据粒子运动轨迹可以判断，电子所受电场力水平向右，则电场线向左，a 点电势比b 点低，所以若a 点的电势比b 点低，图中实线可能是电场线，A 错误．若图中实线是电场线，根据A 选项的分析，电场线向左，a 点的电势小于b 点的电势，根据电势能E p ＝φ(－e )，电子在电势低的位置电势能大，所以电子在a 点的电势能大于b 点电势能，B 错误．若电子在a 点动能小，说明由a 到b 加速，如果图中实线是电场线，结合A 选项的分析，电场线方向向左，电子受力向右，加速，a 点动能小，C 正确．如果图中实线是等势线，则电场线与等势线垂直，根据电子运动轨迹可以判断电子受力竖直向下，所以由a 到b 电场力做负功，电子在b 点动能小，电势能大，D 正确．13、【答案】BD【解析】电场线越密的地方，电场强度越大，由题图可得c 点的电场线比b 点的电场线密，所以有E c ＞E b ，故A 错误；沿着电场线，电势逐渐降低，可知b 点电势高于d 点的电势，故B 正确；电势能的正负与零电势点的选取有关，该题以无穷远为零电势点，所以说负电荷放在d 点时电势能为正值，故C 错误；从题图中可以看出，a 点的电势高于b 点的电势，而b 点的电势又高于d 点的电势，所以a 点的电势高于d 点的电势，正电荷在电势高处电势能大，在电势低处电势能小，故正电荷从a 点移到d 点电势能减小，则电场力做正功，故D 正确．14、【答案】BC【解析】根据题意，电场关于x 轴对称分布，作出电场线如图所示．根据顺着电场线电势降低，则O 电势最高，从图线看出，电场强度关于原点O 对称，则x 轴上关于O 点对称位置的电势相等．则－x 1处的电势与x 1处的电势相等，故A 错误；将正电荷由－x 1移到x 2，电势能先增大，后减小，选项B 正确；－x 1和x 1之间的电场是对称的，将一负电荷由－x 1处由静止释放，负电荷先向右做加速运动，经过O 点之后做减速运动，到x 1处速度减为零，则它将在－x 1和x 1之间往复运动，选项C 正确；4个点中，x 3点的电势最低，则负电荷在4个点中位于x 3处电势能最大，选项D 错误．15、【答案】BD 【解析】小球P 由C 运动到O 时，由mdg ＋qUCO ＝12mv 2－0，得U CO ＝mv 2－2mgd 2q ，选项A 错误；对小球P 在O 点处时受力分析，如图所示，F 1＝F 2＝kQq 2d 2＝kQq 2d 2，它们的合力为：F ＝F 1cos 45°＋F 2cos 45°＝2kQq 2d 2，则O 点处的电场强度E ＝F q ＝2kQ 2d 2，选项B 正确；小球下落过程中重力势能、动能和电势能之和不变，选项C 错误；小球P 由O 运动到D 的过程，由动能定理得：mgd ＋qU OD ＝12mv D 2－12mv 2，由等量异种点电荷的电场特点可知U CO ＝U OD ，联立解得v D ＝2v ，选项D 正确．16、【答案】D【解析】电容器的额定电压为2.7V ，说明工作电压不能超过2.7V ，可以小于2.7V ，故A 错误；电容器的电容由电容器本身决定，跟电容器两极间的电势差无关，故B 错误；电容描述电容器容纳电荷的本领，不充电时电容仍然存在，与充电与否无关，故C 错误；该电容器最大容纳电荷量：Q ＝CU ＝400F×2.7V ＝1080C ，故D 正确．17、【答案】B【解析】开关闭合时，粒子做匀速直线运动，电场力与重力平衡，A 极板和电源正极相连，所以场强方向向下，故粒子带负电，A 错误；保持开关闭合，电容器两端电压不变，B 板上移，板间距d 变小，由公式E ＝U d知场强增大，电场力大于重力，粒子可沿轨迹②运动，故B 正确；保持开关闭合，将A 板向上平移一定距离，板间距d 增大，由公式E ＝U d知场强减小，电场力小于重力，所以粒子向下偏转，故C 错误；断开开关，电容器电荷量不变，将B 板向上平移一定距离，由公式C ＝Q U ，C ＝εr S 4πkd ，E ＝U d 得，E ＝4πkQ εr S，与板间距离无关，故场强不变，所以粒子沿轨迹①运动，故D 错误．18、【答案】BC 【解析】由公式C ＝εr S 4πkd ，可知当被测物体带动电介质板向左移动时，导致两极板间电介质增多，εr 变大，则电容C 增大，由公式C ＝Q U 可知，电荷量Q 不变时，U 减小，则θ减小，故A 错误，C 正确；由公式C ＝εr S 4πkd ，可知当被测物体带动电介质板向右移动时，导致两极板间电介质减少，εr 减小，则电容C 减少，由公式C ＝Q U 可知，电荷量Q 不变时，U 增大，则θ增大，故B 正确，D 错误．19、【答案】BD【解析】极板始终与电源连接，电压不变，d 减小，由E ＝U d可知，电场强度E 增大，则带电液滴所受电场力增大，液滴将向上加速运动，故A 、C 错误；b 点电势为零，U Mb＝φM －φb ＝φM ＝Ed Mb ，场强增大，M 点电势升高，由题意，液滴处于静止状态，可知液滴所受电场力方向向上，所以液滴带负电，液滴在M 点电势能降低，故B 正确；在a 板移动前后两种情况下，若将液滴从a 板移到b 板，由于电势差相同，电场力做功qU 相同，故D 正确．20、【答案】CD【解析】带电油滴的运动轨迹为直线，在电场中受到重力mg 和电场力F ，其合力必定沿此直线向下，根据三角形定则作出合力，由图可知，当电场力F 与此直线垂直时，电场力F 最小，场强最小，则有F＝qE min ＝mg sin θ，得到E min ＝mg sin θq ，由图可知，电场强度无最大值，故A 、B 错误；当E ＝mg sin θq时，电场力方向与速度方向垂直，电场力不做功，带电油滴的电势能一定不变；这种情况下只有重力做功，带电油滴的机械能不变，故D 正确；当E >mg sin θq时，当电场力方向与速度方向成锐角时，电场力做正功，带电油滴的机械能增加，故C 正确．21、【答案】CD 【解析】根据动能定理：12mv 2－0＝qU ，解得：v ＝2qU m，所以质子和α粒子在O 2处的速度大小之比为2∶1，A 错误；对整个过程用动能定理，设O 2到MN 板的电势差为U ′，有：E k －0＝q (U ＋U ′)，所以末动能与电荷量成正比，所以质子和α粒子打到感光板上时的动能之比为1∶2，C 正确；由O 2到MN 板，质子和α粒子都做类平抛运动，竖直方向：h ＝12·Eq m t 2，水平方向：x ＝vt ，联立解得：x ＝2Uh E ，所以质子和α粒子打到感光板上的位置相同，D 正确；在A 、B 间：a ＝Eq m，质子的加速度大，所以质子运动时间短，进入竖直电场做类平抛运动，质子的水平速度大，又因为质子和α粒子水平位移相等，所以质子运动时间短，B 错误．22、【答案】C【解析】设OP ＝L ，从O 到P 水平方向做匀减速运动，到达P 点的水平速度为零；竖直方向做自由落体运动，则水平方向：L cos 60°＝v 02t ，竖直方向：L sin 60°＝12gt 2，解得：t ＝3v 0g ，选项C 正确；水平方向F 1＝ma ＝m v 0t ＝3mg 3，小球所受的合外力是F 1与mg 的合力，可知合力的大小F ＝mg 2＋F 12＝233mg ，选项A 、B 错误；小球通过P 点时的速度v P ＝gt ＝3v 0，则动能：E k P ＝12mv P 2＝32mv 02，选项D 错误．23、【答案】BD【答案】小金属块水平方向先向右做匀减速直线运动，然后向左做匀加速直线运动，故一定会与高台边缘相碰，故A 错误，B 正确；小金属块水平方向先向右做匀减速直线运动，加速度大小为3g ，根据速度位移关系公式，有：x m ＝v 022×3g ＝v 026g，故C 错误；小金属块水平方向向右做匀减速直线运动，分速度v x ＝v 0－3gt ；竖直方向做自由落体运动，分速度v y ＝gt ；合速度v ＝v x 2＋v y 2＝v 0－3gt 2＋gt 2＝10g 2t 2－6gtv 0＋v 02，根据二次函数知识，当t ＝3v 010g 时，有极小值10v 010，故D 正确．24、【答案】BD【解析】A 、K 之间建立的是非匀强电场，公式U ＝Ed 不适用，故A 错误；根据动能定理得：E k －0＝eU ，得电子到达A 极板时的动能E k ＝eU ，故B 正确；电场力做正功，动能增大，电势能减小eU ，故C 错误；B 、K 之间的场强小于A 、B 之间的场强，根据U ＝E d 可知，B 、K 之间的电势差小于A 、B 之间的电势差，故D 正确．25、【答案】D【解析】若电压是题图甲，0～T 时间内，电场力先向左后向右，则电子先向左做匀加速直线运动，后做匀减速直线运动，即电场力先做正功后做负功，电势能先减少后增加，故A 错误；电压是题图乙时，在0～T 2时间内，电子向右先加速后减速，即电场力先做正功后做负功，电势能先减少后增加，故B 错误；电压是题图丙时，电子先向左做加速度先增大后减小的加速运动，过了T 2后做加速度先增大后减小的减速运动，到T 时速度减为0，之后重复前面的运动，故电子一直朝同一方向运动，故C 错误；电压是题图丁时，电子先向左加速，到T 4后向左减速，T 2后向右加速，34T 后向右减速，T 时速度减为零，之后重复前面的运动，故电子做往复运动，故D 正确．。

一、单项选择题(本题共5小题，每小题6分，共30分)1．关于静电场下列说法中正确的是( )A．在电场中某点的电势为零，则该点的电场强度一定为零B．电荷在电场中电势高的地方电势能大，在电势低的地方电势能小C．根据公式U＝Ed知，在匀强电场中两点间的距离越大，电势差就越大D．正电荷从电势高的点运动到电势低的点，电势能一定减少2. (xx·广雅中学测试)如图1所示，D是一只二极管，它的作用是只允许电流从a流向b，不允许电流从b流向a，平行板电容器AB内部原有电荷P处于静止状态，当两极板A和B的间距稍增大一些的瞬间(两极板仍平行)，P的运动情况将是( )图1A．仍静止不动B．向下运动C．向上运动D．无法判断3．(xx·陕西师大附中模拟)如图2所示，在真空中，ab、cd是圆O的两条直径，在a、b两点分别固定有电荷量为＋Q和－Q的点电荷，下列说法正确的是( )图2A．c、d两点的电场强度相同，电势也相同B．c、d两点的电场强度不同，但电势相同C．将一个正试探电荷从c点沿直线移动到d点，电场力做功为零D．一个正试探电荷在c点的电势能大于它在d点的电势能4. (xx·广雅中学测试)如图3所示，在竖直放置的光滑绝缘的半圆形细管的圆心O处放一点电荷，将质量为m、带电量为q的小球从圆弧管的水平直径端点A由静止释放，小球沿细管滑到最低点B时，对管壁恰好无压力，则放于圆心处的电荷在AB弧中点处的电场强度大小为( )图3A．E＝mgqB．E＝2mgqC．E＝3mgqD．不能确定5. (xx·深圳三调)如图4，在光滑绝缘的水平桌面上方固定着电荷量大小相等的两个点电荷，一个带电小球(可视为点电荷)恰好围绕O点在桌面上做匀速圆周运动。

已知O、q1、q2在同一竖直线上，下列判断正确的是( )图4A．q1、q2为异种电荷B ．圆轨道上的电场强度处处相同C ．圆轨道上的电势处处相等D ．点电荷q 1对小球的静电力是斥力二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分，选不全得3分，有错选不得分)6. (xx·浙江高考)如图5所示，水平地面上固定一个光滑绝缘斜面，斜面与水平面的夹角为θ。

板块三 限时标准特训时间：45分钟总分值：100分 一、选择题(此题共10小题，每题7分，共70分。

其中1～6为单项选择，7～10为多项选择)1．[2021 ·江苏高考]静电现象在自然界中普遍存在，我国早在西汉末年已有对静电现象的记载，?春秋纬·考异邮?中有“玳瑁吸〞之说，但以下不属于静电现象的是( )A ．梳过头发的塑料梳子吸起纸屑B ．带电小球移至不带电金属球附近，两者相互吸引C ．小线圈接近通电线圈过程中，小线圈中产生电流D ．从枯燥的地毯上走过，手碰到金属把手时有被电击的感觉 答案 C解析 小线圈接近通电线圈过程中，小线圈因磁通量变化而产生感应电流属于电磁感应现象，不属于静电现象，其他三种现象都属于静电现象，选项C 符合题意。

2．[2021 ·安徽高考]由库仑定律可知，真空中两个静止的点电荷，带电量分别为q 1和q 2，其间距离为r 时，它们之间相互作用力的大小为F ＝k q 1q 2r 2，式中k 为静电力常量。

假设用国际单位制的根本单位表示， k 的单位应为( )A ．kg·A 2·m 3B ．kg·A －2·m 3·s －4C ．kg·m 2·C －2D ．N·m 2·A －2答案 B解析 由库仑定律知k ＝Fr 2q 1q 2，式中都取国际单位时k 的单位为N·m 2C 2，由I ＝q t 知，1 C 2＝1 A 2·s 2，又因1 N ＝1kg·m s 2，整理可得k 的单位应为kg·m s 2·m 2A 2·s 2，即kg·A －2·m 3·s －4，应选项B 正确。

3．[2021 ·浙江高考]如下图为静电力演示仪，两金属极板分别固定于绝缘支架上，且正对平行放置。

章末检测7 静电场（时间90分钟，满分100分）一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分.在每小题给出的四个选项中，第1～8小题只有一个选项正确，第9～12小题有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分）1.如图所示，一带电小球悬挂在竖直放置的平行板电容器内，当开关S 闭合，小球静止时，悬线与竖直方向的夹角为θ，则（ ）A.当开关S 断开时，若减小平行板间的距离，则夹角θ增大B.当开关S 断开时，若增大平行板间的距离，则夹角θ变小C.当开关S 闭合时，若减小平行板间的距离，则夹角θ增大D.当开关S 闭合时，若减小平行板间的距离，则夹角θ减小 答案：C2.一带负电粒子在电场中仅受静电力作用下沿x 轴正向做直线运动的v-t 图象如图所示.起始点O 为坐标原点，下列关于电势φ、粒子动能E k 、电场强度E 、粒子加速度a 与位移x 的关系图象中可能合理的是（ ）A B C D答案：C3.（2019·黑龙江齐齐哈尔二模）如图所示，两个带电荷量为q 的点电荷分别位于带电的半径相同的14球壳和34球壳的球心，这两个球壳上电荷均匀分布且电荷面密度相同，若甲图中带电14球壳对点电荷q 的库仑力的大小为F ，则乙图中带电的34球壳对点电荷q 的库仑力的大小为（ ）甲 乙 A.32F B.22F C.12F D.F答案：D4.（2019·山东威海模拟）如图所示，半径为R 的均匀带电球壳带电量为Q （Q ＞0）.已知半径为R 的均匀带电球壳在球壳的外部产生的电场与一个位于球心O 点的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同.静电力常量为k ，下列说法正确的是（ ）A.球心O 处的场强为kQR2B.在球壳外距球壳为r 处的电场强度为kQ r2 C.球壳的表面为等势面D.若取无穷远处电势为零，则球壳表面处的电势小于零 答案：C5.真空中两点电荷q 1、q 2分别位于直角三角形的顶点C 和顶点B 上，D 为斜边AB 的中点，∠ABC ＝30°，如图所示.已知A 点电场强度的方向垂直AB 向下，则下列说法正确的是（ ）A.q 1带负电，q 2带正电B.D 点电势高于A 点电势C.q 1电荷量的绝对值等于q 2电荷量的绝对值的一半D.q 1电荷量的绝对值等于q 2电荷量的绝对值的二倍 答案：C6.如图所示，在直角三角形所在的平面内存在匀强电场，其中A 点电势为0，B 点电势为3 V ，C 点电势为6 V.已知∠ACB ＝30°，AB 边长为 3 m ，D 为AC 的中点.现将一点电荷放在D 点，且点电荷在C 点产生的电场强度为1.5 V/m ，则放入点电荷后，B 点电场强度为（ ）A.2.5 V/mB.3.5 V/mC.2 2 V/mD. 5 V/m答案：A7.真空中，在x 轴上的原点处和x ＝6a 处分别固定一个点电荷M 、N ，在x ＝2a 处由静止释放一个正点电荷P ，假设试探电荷P 只受电场力作用沿x 轴方向运动，得到试探电荷P 的速度与其在x 轴上的位置关系如图所示，则下列说法正确的是（ ）A.点电荷M 、N 一定都是负电荷B.试探电荷P 的电势能一定是先增大后减小C.点电荷M 、N 所带电荷量的绝对值之比为2∶1D.x ＝4a 处的电场强度一定为零解析：根据题意，试探电荷仅在电场力作用下先加速后减速，其动能先增大后减小，其电势能先减小后增大，选项B 错误；试探电荷在x ＝4a 处速度最大，电势能最小，该处电场强度一定为零，选项D 正确；在x 轴上从原点处到x ＝6a 处，电场强度从两头指向x ＝4a 处，点电荷M 、N 一定都是正电荷，选项A 错误；由kQ M （4a ）2＝kQ N（2a ）2可得Q M ＝4Q N ，选项C 错误.答案：D8.如图所示，在x 轴上关于原点O 对称的两点A 、B 分别放置固定的点电荷＋Q 1和－Q 2，x 轴上的P 点位于B 点的右侧，且P 点电场强度为零，设无穷远处电势为零，则下列判断正确的是（ ）A.P 点电势为零B.在A 、B 连线上还有一点与P 点电场强度相同C.A 、O 两点的电势差大于O 、B 两点的电势差D.若将一试探电荷＋q 从P 点移至O 点过程中，电势能一直增大解析：由异种电荷的电场线分布情况知，x 轴上B 点右侧的电场线方向指向B ，由沿电场线方向电势越来越低知，P 点电势小于零，选项A 错误；P 点电场强度为零，由电场叠加知，k Q 1r 2AP ＝k Q 2r 2BP，由于r AP ＞r BP ，故Q 1＞Q 2，则在A 、B 连线上除P 点外各点电场强度均不为零，选项B 错误；由于Q 1＞Q 2，故A 、O 两点间的电场线分布较密，A 、O 两点间的电势差较大，选项C 正确；P 到B 的电场线方向向左，B 到O 的电场线方向向右，故＋q 从P 点移至O 点的过程，电场力先做正功再做负功，电势能先减小后增大，选项D 错误.答案：C9.如图所示，在一平面坐标系xy 内有四个电量相等的点电荷a 、b 、c 、d 位于正方形四个顶点，A 、B 在x 轴上且为ab 、cd 连线的中点，O 为其中心.一质子（不计重力）沿x 轴在变力F 作用下从A 点匀速运动到B 点.则下列说法正确的是（ ）A.A 、O 、B 三点电势相等B.A 、O 、B 三点中O 点电势最低C.质子所受电场力方向先沿y 轴正向，后沿y 轴负向D.质子所受电场力方向先沿y 轴负向，后沿y 轴正向解析：如图所示，在x 轴任意一点上做出a 、b 、c 、d 四个电荷所产生的电场的方向，根据E ＝kq r2可知电荷a 和电荷b 在该点产生的场强E a 和E b 大小相同，且与水平方向的夹角相同，故E a 和E b 的合场强竖直向下.同理电荷c 、d 在该点的场强E c 、E d 大小相等，但合场强方向竖直向上，故在x 轴上任意一点的场强方向只能是沿y 轴正方向或沿y 轴负方向，即x 轴与电场线垂直，所以x 轴在一条等势线上，AOB 三点电势相等，故A 正确，B 错误.根据E ＝kq r 2可知在x 轴负半轴上电荷a 和电荷b 产生的场强E a 和E b 大于电荷c 和电荷d 产生的场强E c 、E d ，故在x 轴负半轴上场强的方向沿y 轴负方向，而O 点合场强为0，在x 轴正半轴上，合场强沿y 轴正方向，而质子所受电场力的方向与场强的方向相同，故质子所受电场力F 方向先沿y 轴负向，后沿y 轴正向，故C 错误，D 正确.答案：AD10.（2018·三明模拟）如图所示，实线为方向未知的三条电场线，从电场中M 点，以相同速度垂直于电场线方向飞出a、b两个带电粒子，仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示，则（）A.a一定带正电，b一定带负电B.a的速度将减小，b的速度将增大C.a的加速度将减小，b的加速度将增大D.两个粒子的动能均增大答案：CD11.如图所示，在正方形ABCD区域内有平行于AB边的匀强电场，E、F、G、H是各边中点，其连线构成正方形，其中P点是EH的中点.一个带正电的粒子（不计重力）从F点沿FH 方向射入电场后恰好从D点射出.以下说法正确的是（）A.粒子的运动轨迹一定经过P点B.粒子的运动轨迹一定经过PE之间某点C.若将粒子的初速度变为原来的一半，粒子会由ED之间某点从AD边射出D.若将粒子的初速度变为原来的一半，粒子恰好由E点从AD边射出答案：BD12.如图所示，水平面内有A、B、C、D、E、F六个点，它们均匀分布在半径为R＝2 cm 的同一圆周上，空间有一方向与圆平面平行的匀强电场.已知A、C、E三点的电势分别为φA ＝（2－3）V，φC＝2 V，φE＝（2＋3）V，下列判断正确的是（）A.将电子从D点经E点移到F点的过程中，静电力先做正功再做负功B.电场强度的大小为1 V/mC.该圆周上的点电势最高为4 VD.电场强度的方向由A指向D答案：AC二、非选择题（共52分）13.（16分）（2019·佛山模拟）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R ＝0.4 m ，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E ＝1.0×104N/C.现有一电荷量q ＝＋1.0×10－4C 、质量m ＝0.1 kg 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（图中未画出）.g 取10 m/s 2.试求：（1）带电体运动到圆形轨道B 点时对圆形轨道的压力大小； （2）D 点到B 点的距离x DB ；（3）带电体在从P 开始运动到落至D 点的过程中的最大动能（结果保留三位有效数字）.解析：（1）设带电体通过C 点时的速度为v C ，根据牛顿第二定律有mg ＝m v 2C R，解得v C ＝2.0 m/s ，设带电体通过B 点时的速度为v B ，轨道对带电体的支持力大小为F B ，带电体在B 点时，根据牛顿第二定律有F B －mg ＝m v 2BR，带电体从B 运动到C 的过程中，根据动能定理有 －mg ×2R ＝12mv 2C －12mv 2B ，联立解得F B ＝6.0 N ，根据牛顿第三定律，带电体对轨道的压力F ′B ＝6.0 N.（2）设带电体从最高点C 落至水平轨道上的D 点经历的时间为t ，有2R ＝12gt 2，x DB ＝v C t －12·Eqm ·t 2，联立解得x DB ＝0.（3）由P 到B ，带电体做加速运动，故最大速度一定出现在从B 经C 到D 的过程中，在此过程中只有重力和电场力做功，这两个力大小相等，其合力与重力方向成45°夹角斜向右下方，故最大速度必出现在B 点右侧对应圆心角为45°处.设带电体的最大动能为E km ，根据动能定理有qER sin 45°－mgR （1－cos 45°）＝E km －12mv 2B ，代入数据解得E km ＝1.17 J.答案：（1）6.0 N （2）0 （3）1.17 J14.（16分）如图甲所示，长为L 、间距为d 的两金属板A 、B 水平放置，ab 为两板的中心线，一个带电粒子以速度v 0从a 点水平射入，沿直线从b 点射出，粒子质量为m ，电荷量为q .若将两金属板接到如图乙所示的交变电压上，欲使该粒子仍能从b 点以速度v 0射出，求：甲 乙（1）交变电压的周期T 应满足什么条件，粒子从a 点射入金属板的时刻应满足什么条件；（2）两板间距d 应满足的条件.解析：（1）要使带电粒子从b 点以速度v 0射出，应满足Lv 0＝nT （n 为正整数）， 则T ＝Lnv 0（n 为正整数）. 由运动的对称性可知，射入的时刻应为t ＝nT 2＋T 4，即t ＝（2n ＋1）L 4nv 0（n 为正整数）.（2）第一次加速过程有 y 1＝12at 2＝12×qU 0md ⎝ ⎛⎭⎪⎫T 42，将T 代入得y 1＝qU 0L 232mdn 2v 20，要使粒子不打在板上，应满足d2≥2y 1，取d ≥L nv 0qU 08m（n 为正整数）.答案：（1）T ＝L nv 0（n 为正整数） t ＝（2n ＋1）L 4nv 0（n 为正整数） （2）d ≥Lnv 0qU 08m（n 为正整数）15.（20分）如图所示，水平虚线MN 上、下方空间分别存在电场强度方向相反、大小相等的匀强电场.以虚线MN 处电势为零，A 、B 是位于两电场中同一竖直线上的两点，且到MN 距离均为d ，一电荷量为q 、质量为m 的带正电粒子从A 点由静止释放，已知粒子运动过程中最大电势能为E m ，不计粒子重力.求：（1）匀强电场的电场强度大小；（2）粒子从释放到第一次返回A 点所需的时间.解析：（1）粒子释放后，在MN 上方电场中电场力做正功，电势能减小，MN 下方电场中，电场力做负功，电势能增大，由能量守恒和对称性可知，粒子在A 、B 两点间做往返运动，且在A 、B 处时电势能最大，MN 处电势为零，设A 到MN 间电势差为U ，A 点电势为φA ，电场强度大小为E ，则有U ＝φA －0＝φA ，E m ＝qφA ， U ＝Ed ，联立解得E ＝E mqd.（2）粒子从A 到MN 做匀加速直线运动，设经历的时间为t ，到MN 时粒子速度为v ，加速度为a ，则有v ＝at ， qE ＝ma ，从A 到MN 由能量守恒有E m ＝12mv 2，联立解得t ＝d2m E m.由对称性可得，粒子第一次返回A 点所需时间为 4t ＝4d2m E m.答案：（1）E mqd（2）4d2m E m。

第七章 静 电 场综合过关规范限时检测 满分：100分 考试时间：90分钟一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。

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.(2020·河南省实验中学质检)如图所示，A 、B 、C 、D 是真空中一正四面体的四个顶点。

现在在A 、B 两点分别固定电荷量为＋q 、－q 的两个点电荷，则关于C 、D 两点的场强和电势，下列说法正确的是( A )A ．C 、D 两点的场强、电势均相同B ．C 、D 两点的场强、电势均不同 C ．C 、D 两点的场强相同，电势不同 D ．C 、D 两点的场强不同，电势相同[解析] 本题考查电场强度、电势等。

C 、D 两点处在＋q 、－q 两个点电荷连线的中垂线上，该中垂面为等势面，C 、D 两点的电势相同；由于C 、D 两点距离A 、B 两点距离相等，其电场强度大小相等。

又因为在＋q 、－q 两个点电荷连线的中垂面上电场强度的方向都相同，所以C 、D 两点电场强度的方向相同，所以C 、D 两点的场强、电势均相同，选项A 正确。

2．(2019·北京模拟)如图所示，真空中静止点电荷产生的电场中，A 、B 为同一条电场线上的两点。

取无穷远处为电势能零点。

电荷量为＋q 的检验电荷，在A 点的电势能为E p A ，在B 点的电势能为E p B 。

则A 、B 两点间的电势差U AB 等于( D )A ．q E p A ＋E pB B ．E p A ＋E p Bq C ．qE p A －E p BD ．E p A －E p Bq[解析] 本题考查电势差公式U ＝Wq、电场力做功与电势能变化公式W AB ＝E p A －E p B 的应用。

A 与B 两点间的电势差为U AB ＝W ABq ，从A 到B 电场力做的功等于电势能的减少量，则有W AB ＝E p A －E p B ，联立解得U AB ＝E p A －E p Bq，选项D 正确。

2021届高考物理一轮复习第七章静电场第三节电容器与电容带电粒子在电场中的运动随堂检测新人教版1．(2021·高考江苏卷)如图所示，三块平行放置的带电金属薄板A 、B 、C 中央各有一小孔，小孔分别位于O 、M 、P 点．由O 点静止开释的电子恰好能运动到P 点．现将C 板向右平移到P ′点，则由O 点静止开释的电子( )A ．运动到P 点返回B ．运动到P 和P ′点之间返回C ．运动到P ′点返回D ．穿过P ′点解析：选A.电子在A 、B 板间的电场中加速运动，在B 、C 板间的电场中减速运动，设A 、B 板间的电压为U ，B 、C 板间的电场强度为E ，M 、P 两点间的距离为d ，则有eU －eEd ＝0，若将C 板向右平移到P ′点，B 、C 两板所带电荷量不变，由E ＝U d ＝Q C 0d ＝4πkQεS可知，C 板向右平移到P ′时，B 、C 两板间的电场强度不变，由此能够判定，电子在A 、B 板间加速运动后，在B 、C 板间减速运动，到达P 点时速度为零，然后返回，A 项正确，B 、C 、D 项错误．2．(多选)(2020·四川绵阳模拟)如图甲所示，两平行金属板A 、B 放在真空中，间距为d ，P 点在A 、B 板间，A 板接地，B 板的电势φ随时刻t 的变化情形如图乙所示，t ＝0时，在P 点由静止开释一质量为m 、电荷量为e 的电子，当t ＝2T 时，电子回到P 点．电子运动过程中未与极板相碰，不计重力，则下列说法正确的是( )A ．φ1∶φ2＝1∶2B ．φ1∶φ2＝1∶3C ．在0～2T 时刻内，当t ＝T 时电子的电势能最小D ．在0～2T 时刻内，电子的电势能减小了2e 2T 2φ21md2解析：选BCD.0～T 时刻内平行板间的电场强度为E 1＝φ1d ，电子以a 1＝E 1e m ＝φ1edm向上做匀加速直线运动，当t ＝T 时电子的位移x 1＝12a 1T 2，速度v 1＝a 1T .T ～2T 时刻内平行板间的电场强度E 2＝φ2d ，加速度a 2＝φ2e dm，电子以v 1的初速度向上做匀减速直线运动，速度变为0后开始向下做匀加速直线运动，位移x 2＝v 1T －12a 2T 2，由题意t ＝2T 时电子回到P 点，则x 1＋x 2＝0，联立可得φ2＝3φ1，选项A 错误，B 正确．当速度最大时，动能最大，电势能最小，而0～T 时刻内电子做匀加速直线运动，之后做匀减速直线运动，后又做方向向下的匀加速直线运动，因此在T 时刻电势能最小，选项C 正确．电子在t ＝2T 时回到P 点，现在速度v 2＝v 1－a 2T ＝－2φ1eT dm (负号表示方向向下)，电子的动能为E k ＝12mv 22＝2e 2T 2φ21md 2，依照能量守恒定律，电势能的减少量等于动能的增加量，选项D 正确．3．(2020·湖北孝感模拟)静电计是在验电器的基础上制成的，用其指针张角的大小来定性显示其金属球与外壳之间的电势差大小．如图所示，A 、B 是平行板电容器的两个金属板，D 为静电计，开始时开关S 闭合，静电计指针张开一定角度，为了使指针张开的角度减小些，下列采取的措施可行的是( )A ．断开开关S 后，将A 、B 两极板分开些 B ．断开开关S 后，增大A 、B 两极板的正对面积C ．保持开关S 闭合，将A 、B 两极板靠近些D ．保持开关S 闭合，将滑动变阻器的滑片向右移动解析：选B.断开开关S ，电容器所带电荷量不变，将A 、B 两极板分开些，则d 增大，依照C ＝εr S 4πkd 知，电容C 减小，依照U ＝QC 知，电势差增大，指针张角增大，选项A 错误；断开开关S ，增大A 、B 两极板的正对面积，即S 增大，依照C ＝εr S4πkd 知，电容C 增大，依照U ＝QC知，电势差减小，指针张角减小，选项B 正确；保持开关S 闭合，不管将A 、B 两极板分开些，依旧将两者靠近些，电容器两端的电势差都不变，则指针张角不变，选项C 错误；保持开关S 闭合，滑动变阻器仅充当导线作用，电容器两端的电势差不变，滑片滑动可不能阻碍指针张角，选项D 错误．4．(2021·高考全国卷Ⅱ)如图，两水平面(虚线)之间的距离为H ，其间的区域存在方向水平向右的匀强电场．自该区域上方的A 点将质量均为m 、电荷量分别为q 和－q (q >0)的带电小球M 、N 先后以相同的初速度沿平行于电场的方向射出．小球在重力作用下进入电场区域，并从该区域的下边界离开．已知N 离开电场时的速度方向竖直向下；M 在电场中做直线运动，刚离开电场时的动能为N 刚离开电场时动能的1.5倍．不计空气阻力，重力加速度大小为g .求(1)M 与N 在电场中沿水平方向的位移之比； (2)A 点距电场上边界的高度； (3)该电场的电场强度大小．解析：(1)设小球M 、N 在A 点水平射出时的初速度大小为v 0，则它们进入电场时的水平速度仍旧为v 0.M 、N 在电场中运动的时刻t 相等，电场力作用下产生的加速度沿水平方向，大小均为a ，在电场中沿水平方向的位移分别为s 1和s 2.由题给条件和运动学公式得v 0－at ＝0 ① s 1＝v 0t ＋12at 2 ② s 2＝v 0t －12at 2③联立①②③式得s 1s 2＝3. ④(2)设A 点距电场上边界的高度为h ，小球下落h 时在竖直方向的分速度为v y ，由运动学公式v 2y ＝2gh ⑤ H ＝v y t ＋12gt 2⑥M 进入电场后做直线运动，由几何关系知 v 0v y ＝s 1H⑦联立①②⑤⑥⑦式可得h ＝13H .⑧(3)设电场强度的大小为E ，小球M 进入电场后做直线运动，则v 0v y ＝qE mg⑨ 设M 、N 离开电场时的动能分别为E k1、E k2，由动能定理得E k1＝12m (v 20＋v 2y )＋mgH ＋qEs 1⑩ E k2＝12m (v 20＋v 2y )＋mgH －qEs 2⑪由已知条件E k1＝1.5E k2⑫联立④⑤⑦⑧⑨⑩⑪⑫式得E ＝mg2q. 答案：见解析。

专题七 静电场A 卷 全国卷库仑定律 电场强度1．(2021·新课标全国Ⅰ卷，15，6分)(难度★★★)如图所示，一半径为R 的圆盘上均匀分布着电荷量为Q 的电荷，在垂直于圆盘且过圆心c 的轴线上有a 、b 、d 三个点，a 和b 、b 和c 、c 和d 间的距离均为R ，在a 点处有一电荷量为q (q >0)的固定点电荷。

已知b 点处的场强为零，则d 点处场强的大小为(k 为静电力常量)( )A ．k 3q R 2B ．k 10q9R 2 C ．k Q ＋q R 2 D ．k 9Q ＋q 9R 2解析 b 点处的场强为零，说明q 与Q 在b 点处产生的场强大小相等、方向相反，即k qR 2＝E b 。

由于d 点和b 点相对于圆盘是对称的，因此Q 在d 点产生的场强E d ＝k qR 2。

d 点处的合电场强度E 合＝k q （3R ）2＋k q R 2＝k 10q9R 2，故B 正确。

答案 B2．(2021·新课标全国Ⅱ卷，18，6分)(难度★★★)如图所示，在光滑绝缘水平面上，三个带电小球a 、b 和c 分别位于边长为l 的正三角形的三个顶点上；a 、b 带正电，电荷量均为q ，c 带负电。

整个系统置于方向水平的匀强电场中。

已知静电力常量为k 。

若三个小球均处于静止状态，则匀强电场场强的大小为( )A.3kq 3l 2B.3kq l 2C.3kq l 2D.23kq l 2解析 对c 受力分析，小球处于静止状态，满足3k qq c l 2＝q c E ，可得E ＝3kql 2，故B 正确。

答案 B电场能的性质3.(2022·全国卷Ⅲ，15，6分)(难度★★)关于静电场的等势面，下列说法正确的是( ) A ．两个电势不同的等势面可能相交 B ．电场线与等势面处处相互垂直 C ．同一等势面上各点电场强度肯定相等D ．将一负的摸索电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电场力做正功解析 若两个不同的等势面相交，则在交点处存在两个不同电势数值，与事实不符，A 错；电场线肯定与等势面垂直，B 对；同一等势面上的电势相同，但电场强度不肯定相同，C 错；将一负电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电场力做负功，故D 错。

⊳规范表达能力的培养⊳迁移变通能力的培养规范答题要求：必要过程的叙述、遵循规律的叙述、假设物理量的叙述.图1B板小孔时的速度多大？为了使微粒能在C、D板间运动而不碰板，“等效法”在电场中的应用处理带电粒子在“等效力场”中的运动，要关注以下两点：一是对带电粒子进行受力分析时，注意带电粒子受到的电场力的方向与运动方向所成的夹角是锐角还是钝角，从而决定电场力做功情况；二是注意带电粒子的初始运动状态．1．等效重力法．将重力与电场力进行合成，如图2所示，则F 合为等效重力场中的“重力”，g ′＝F 合m 为等效重力场中的“等效重力加速度”，F 合的方向等效为“重力”的方向，即在等效重力场中的竖直向下方向．图22．物理最高点与几何最高点．在“等效力场”做圆周运动的小球，经常遇到小球在竖直平面内做圆周运动的临界速度问题．小球能维持圆周运动的条件是能过最高点，而这里的最高点不一定是几何最高点，而应是物理最高点．例2 如图3所示，在竖直边界线O 1O 2左侧空间存在一竖直向下的匀强电场，电场强度E ＝100 N/C ，电场区域内有一固定的粗糙绝缘斜面AB ，其倾角为30°，A 点距水平地面的高度为h ＝4 m ．BC 段为一粗糙绝缘平面，其长度为L ＝ 3 m ．斜面AB 与水平面BC 由一段极短的光滑小圆弧连接(图中未标出)，竖直边界线O 1O 2右侧区域固定一半径为R ＝0.5 m 的半圆形光滑绝缘轨道，CD 为半圆形光滑绝缘轨道的直径，C 、D 两点紧贴竖直边界线O 1O 2，位于电场区域的外部(忽略电场对O 1O 2右侧空间的影响)．现将一个质量为m ＝1 kg 、电荷量为q ＝0.1 C 的带正电的小球(可视为质点)在A 点由静止释放，且该小球与斜面AB 和水平面BC 间的动摩擦因数均为μ＝35.求：(g 取10 m/s 2)图3(1)小球到达C 点时的速度大小；(2)小球到达D 点时所受轨道的压力大小； (3)小球落地点距离C 点的水平距离． 答案 (1)210 m/s (2)30 N (3) 2 m解析 (1)以小球为研究对象，由A 点至C 点的运动过程中，根据动能定理可得(mg ＋Eq )h －μ(mg ＋Eq )cos 30°h sin 30°－μ(mg ＋Eq )L ＝12m v 2C －0，解得v C ＝210 m/s.(2)以小球为研究对象，在由C 点至D 点的运动过程中， 根据机械能守恒定律可得 12m v 2C ＝12m v 2D ＋mg ·2R 在最高点以小球为研究对象，可得F N ＋mg ＝m v 2DR，解得F N ＝30 N ，v D ＝2 5 m/s.(3)设小球做类平抛运动的加速度大小为a ，根据牛顿第二定律可得mg ＋qE ＝ma ，解得a ＝20 m/s 2假设小球落在BC 段，则应用类平抛运动的规律列式可得x ＝v D t,2R ＝12at 2，解得x ＝ 2 m ＜ 3 m ，假设正确．。