高三物理二轮复习专题7静电场练习

南昌市豫章中学高三年级物理二轮复习强化卷（静电场部分）一、高考内容与要求：Ⅰ级要求：①物质的电结构、电荷守恒；②静电现象的解释；③点电荷；④静电场；⑤电场线、电势、电势能；⑥示波管；⑦常见的电容器、电容器电荷量、电压和电容的关系Ⅱ级要求：①库仑定律；②电场强度、点电荷的场强；③电势差；④匀强电场中电势差与电场强度的关系；⑤带电粒子在电场中的运动二、高考真题示例例1.【2021年全国卷Ⅰ，单选】如图（a ），在一块很大的接地金属平板的上方固定一负电荷。

由于静电感应，在金属平板上表面产生感应电荷，金属板上方电场的等势面如图（b ）中虚线所示，相邻等势面间的电势差都相等。

若将一正试探电荷先后放于M 和N 处，该试探电荷受到的电场力大小分别为M F 和N F ，相应的电势能分别为p M E 和p N E ，则（）A ．,M N pM pN F F E E <>B ．,M N pM pN F F E E >>C ．,M N pM pN F F E E <<D ．,M N pM pN F F E E ><例2.【2021年全国卷Ⅱ，多选】某电场的等势面如图所示，图中a 、b 、c 、d 、e 为电场中的5个点，则（）A ．一正电荷从b 点运动到e 点，电场力做正功B ．一电子从a 点运动到d 点，电场力做功为4eV C ．b 点电场强度垂直于该点所在等势面，方向向右D ．a 、b 、c 、d 四个点中，b 点的电场强度大小最大例3.【2020年海南卷，多选】空间存在如图所示的静电场，a 、b 、c 、d 为电场中的四个点，则（）A ．a 点的场强比b 点的大B ．d 点的电势比c 点的低C ．质子在d 点的电势能比在c 点的小D ．将电子从a 点移动到b 点，电场力做正功例4.【2020年全国卷Ⅱ，多选】如图，竖直面内一绝缘细圆环的上、下半圆分别均匀分布着等量异种电荷。

电场一、电场力的性质1.绝缘细线上端固定，下端悬挂一轻质小球a ，a 的表面镀有铝膜，在a 的近旁有一绝缘金属球b ，开始时a 、b 都不带电，如图所示，现使b 带电，则( ).(A)a 、b 之间不发生相互作用(B)b 将吸引a ，吸住后不放开(C)b 立即把a 排斥开(D)b 先吸引a ，接触后又把a 排斥开2.如图所示，q 1、q 2、q 3分别表示在一条直线上的三个点电荷，已知q 1与q 2之间的距离为l 1，q 2与q 3之间的距离为l 2.，且每个电荷都处于平衡状态.(1)如q 2为正电荷，则q 1为______电荷，q 3为______电荷.(2)q 1、q 2、q 3三者电量大小之比是_________________.(2001全国高考试题)3.如图所示，质量为m 的带电小球用绝缘丝线悬挂于O 点，并处在水平向左的匀强电场E中，小球静止时丝线与竖直方向夹角为θ，若剪断丝线，则小球的加速度的大小为( ).(A)O (B)g ，方向竖直向下(C)gtan θ，水平向右 (D)g/cos θ，沿绳向下4.如图所示，甲、乙两带电小球的质量均为m ，所带电量分别为＋q 和－q ，两球问用绝缘细线连接，甲球又用绝缘细线悬挂在天花板上，在两球所在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.(1)平衡时的可能位置是4图中的图( ).(2)两根绝缘线张力大小为( ).【4】(A)T 1=2mg ，()()222qE mg T +=(B)T 1＞2mg ，()()222qE mg T +> (C)T 1＜2mg ，()()222qE mg T +<(D)T 1=2mg ，()()222qE mg T +<5.如图所示，A 、B 两个点电荷的电量分别为＋Q 和＋q ，放在光滑绝缘水平面上，A 、B 之间用绝缘的轻弹簧连接.当系统平衡时，弹簧的伸长量为x 0.若弹簧发生的均是弹性形变，则( ).(A)保持Q 不变，将q 变为2q ，平衡时弹簧的伸长量等于2x 0(B)保持q 不变，将Q 变为2Q ，平衡时弹簧的伸长量小于2x 0(C)保持Q 不变，将q 变为－q ，平衡时弹簧的缩短量等于x 0(D)保持q 不变，将Q 变为－Q ，平衡时弹簧的缩短量小于x 06．如图所示，在正六边形a 、c 两个顶点各放一带正电的点电荷，电量的大小都是q 1，在b 、d 两个顶点上，各放 一带负电的点电荷，电量的大小都是q 2，q 1>q 2．已知六边形中心0点处的场强可用图中的四条有向线段中的一条来表示，它是哪一条? ( )A ．E 1B ．E 2C ．E 3D ．E 4二、电场能的性质1.如图所示，A 、B 两点各放有电量为＋Q 和＋2Q 的点电荷，A 、B 、C 、D 四点在同一直线上，且DB CD AC ==.将一正电荷从C 点沿直线移到D 点，则( ).(A)电场力一直做正功(B)电场力先做正功再做负功(C)电场力一直做负功(D)电场力先做负功再做正功2.如图所示，一个带负电的油滴以初速v 0从P 点倾斜向上进入水平方向的匀强电场中若油滴到达最高点C 时速度大小仍为v 0，则油滴最高点的位置在( ).(A)P 点的左上方 (B)P 点的右上方(C)P 点的正上方 (D)上述情况都可能3．如图所示，在粗糙、绝缘且足够大的水平面上固定着一个带负电荷的点电荷Q ．将一个质量为m 带电荷为q 的小金属块(金属块可以看成质点)放在水平面上并由静止释放，金属块将在水平面上沿远离Q 的方向开始运动．则在金属块运动的整个过程中 ( )A ．电场力对金属块做的功等于金属块增加的机械能B ．金属块的电势能先减小后增大C ．金属块的加速度一直减小D ．电场对金属块所做的功一定等于摩擦产生的热4.如图所示，水平放置的固定圆盘A 带电为十Q ，电势为零，从盘中心O 处释放一质量为m 、带电+q 的小球，由于电场力的作用，小球最高可竖直上升高度为H 的点C ，且过点B 时速度最大，由此可求出带电圆盘A 上的所带电荷十Q 形成的电场中（ ）A ．B 点场强 B ．C 点场强 C ．B 点电势D ．C 点电势5.如图所示，A 、B 、C 为一等边三角形的三个顶点，某匀强电场的电场线平行于该三角形平面，现将电荷量为10-8C 的正点电荷从A 点移到B 点，电场力做功为3×lO -6J ，将另一电倚量为10-8C 的负点电荷从A 点移到C 点，克服电场力做功3×10-6J.(1)求电场线的方向及U AB 、U AC 、U BC 的值.(2)若AB 边长为32cm ，求电场强度.6.如图所示，ab 是半径为R 的圆的一条直径，该圆处于匀强电场中，场强为E.在圆周平面内，将一带止电q 的小球从a 点以相同的动能抛出，抛出方向不同时，小球会经过圆周上不同的点，在这些所有的点中，到达c 点的小球动能最大.已知∠cab=30°，若不计重力和空气阻力，试求电场方向与直线ac 间的夹角θ.7.如图所示，虚线a 、b 和c 是某静电场中的三个等势而，它们的电势分别为U a 、U b和U c ，U a ＞U b ＞U c .一带正电的粒子射入电场中，其运动轨迹如实线KLMN 所示，由图可知( ).(A)粒子从K 到L 的过程中，电场力做负功(B)粒子从L 到M 的过程中，电场力做负功(C)粒子从K 到L 的过程中，静电势能增加(D)粒子从L 到M 的过程中，动能减少8.如图所示，虚线表示电场的一簇等势面且相邻等势面间电势差相等，一个α粒子以一定的初速度进入电场后，只在电场力作用下沿实线轨迹运动，α粒子先后通过M点和N点.在这一过程中，电场力做负功，由此可判断出( ).(A)N点的电势高于M点的电势(B)α粒子在N点的电势能比在M点的电势能大(C)α粒子在M点的速率小于在N点的速率(D)α粒子在M点受到的电场力比在N点受到的电场力大三、电容、带电粒子在电场中的运动1.如图所示，在水平放置的光滑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)以速度v0开始在金属板上向右运动，在运动过程中( ).(A)小球减速后作加速运动(B)小球作匀速直线运动(C)小球受电场力的冲量为零(D)以上说法可能都不正确2.平行板电容器的两板A、B接于电池两极，一个带正电小球悬挂在电容器内部，闭合电键S，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向夹角为θ，如图所示，那么( ).(A)保持电键S闭合，带正电的A板向B板靠近，则θ增大(B)保持电键S闭合，带正电的A板向B板靠近，则θ不变(C)电键S断开，带正电的A板向B板靠近，则θ增大(D)电键S断开，带正电的A板向B板靠近，则θ不变3.如图所示，两块水平放置的平行金属板M、N相距为d，组成一个电容为C的平行板电容器，M板接地，板正中央有一个小孔B，从B孔正上方h处的A点，一滴一滴地由静止滴下质量为m、电荷量为q的带电油滴.油滴穿过B孔后落到N板，把全部电荷量传给N板.若不计空气阻力及板外电场，问:(1)第几滴油滴将在M、N间作匀速直线运动?(2)能到达N板的液滴不会超过多少滴?4.如图所示，A、B为平行金属板，两板相距为d，分别与电源两极相连，两板的中央各有一小孔M和N.今有一带电质点自A板上方相距为d的P点由静止自由下落(P、M、N在同一竖直线上)，空气阻力忽略不计，到达N孔时速度恰好为零，然后沿原路返同.若保持两极板间的电压不变，则( ).(A)把A板向上平移一小段距离，质点自P点自由下落后仍能返回(B)把A板向下平移一小段距离，质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落(C)把B板向上平移一小段距离，质点自P点自由下落后仍能返回(D)把B板向下平移一小段距离，质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落5.静止在太空中的飞行器上有一种装置，它利用电场力加速带电粒子，形成向外发射的高速粒子流，从而对飞行器产生反冲击力，使其获得加速度.已知飞行器质量为M，发射的是2价氧离子，发射离子的功率恒为P，加速的电压为U，每个氧离子的质量为m，单位电量为e，不计发射氧离子后飞行器质量的变化.求:(1)射出的氧离子速度.(2)每秒射出的氧离子数.(3)射出氧离子后飞行器开始运动的加速度.6.如图所示，质量为5×10-8kg 的带电微粒以v 0=2m ／s 速度从水平放置的平行金属板A 、B 的中央飞入板间.已知板长L=10cm ，板间距离d=2cm ，当U AB =103V 时，带电微粒恰好沿直线穿过板间，则AB 间所加电压在什么范围内带电微粒能从板间飞出?7．如图所示，光滑绝缘杆竖直放置，且与以点电荷+Q 为圆心的圆周交于B 、C 两点．一质量为m 、带电量为－q 的空心小球从杆上A 点无初速下滑，且AB =BC =h ，小球滑到B 点的速度为gh 3，求：(1)小球由A 到B 过程中电场力做的功；(2)若小球在B 点时的加速度为a ，则运动到C 点时的加速度为多大？(3) 小球滑到C 点时的速度；(4) A 、C 两点的电势差．8．如图所示，初速度为零的电子（电荷量为e 、质量为m ），经电压为U 1的加速电场加速后从金属板的小孔穿出，沿两水平偏转板的中心线进入偏转电场。

电场线 电场强度 场的叠加
考点二：点电荷 等量双电荷的电场
电势
电场力做功
电势能
考点二：点电荷 等量双电荷的电场
3.（08，山东卷T21）如图所示，在y轴上关于0点对称的A、 B两点有等量同种点电荷+Q，在x轴上C点有点电荷-Q且 CO=OD，∠ADO=60°，下列判断正确的是（ BD ） A. O点电场强度为零 B. D点电场强度为零 C.若将点电荷+q从O移向C，电势能增大 D.若将点电荷-q从O移向C，电势能增大
2.电场的能的性质: E p 零势能点 (1)电势的定义式:φ=___, q 与_________的选取有关。 WAB 任意电场 。 (2)电势差的定义式:UAB=____, 适用于 _________ q φA-φB 与零电势能点的选 (3)电势差与电势的关系式:UAB=_______, 无关。 取_____ -ΔEp 。 (4)电场力做功与电势能变化的关系式:WAB=_____
,所以B选项正确。 【答案】B
场强、电势、电势能的比较方法
1． 电场强度：(1)根据电场线的疏密程度判断，电场线越 密，场强越大； (2)根据等差等势面的疏密程度判断，等差等势面越密，场强 越大； (3)根据a＝ qE／m 判断，a 越大，场强越大． 2． 电势：(1)沿电场线方向电势降低，电场线由电势高的等 势面指向电势低的等势面，且电场线垂直于等势面；
电势
电场力做功
电势能
跟踪训练 1.
如图所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场中 M点 以相同速度飞出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（ C ） A．a一定带正电，b一定带负电
B．a的速度将减小，b的速度将增加
C．a的加速度将减小，b的加速度将增加

电场与磁场的理解一、选择题1．某平面区域内一静电场的等势线分布如图中虚线所示，相邻的等势线电势差相等，一负电荷仅在静电力作用下由a 运动至b ，设粒子在a 、b 两点的加速度分别为a a 、b a ，电势分别为a ϕ、b ϕ，该电荷在a 、b 两点的速度分别为a v 、b v ，电势能分别为p a E 、p b E ，则（ ）A ．a b a a >B ．b a v v >C ．p p a b E E >D ．a b ϕϕ>2．某静电场方向平行于x 轴，x 轴上各点电场强度随位置的变化关系如图所示，规定x 轴正方向为电场强度正方向。

若取x 0处为电势零点，则x 轴上各点电势随位置的变化关系可能为（ ）A ．B ．C ．D ．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 ．电场强度的大小为2.5V/cmB ．坐标原点处的电势为2VC ．电子在a 点的电势能比在b 点的小7eVD ．电子从b 点运动到O 点，电场力做功为16eV4．如图，空间中存在着水平向右的匀强电场，现将一个质量为m ，带电量为q +的小球在A 点以一定的初动能k E 竖直向上抛出，小球运动到竖直方向最高点C 时的沿场强方向位移是0x ，动能变为原来的一半（重力加速度为g ），下列说法正确的是（ ）A ．场强大小为22mgqB ．A 、C 竖直方向的距离为0x 的2倍C ．小球从C 点再次落回到与A 点等高的B 点时，水平位移是02xD ．小球从C 点落回到与A 点等高的B 点时，电场力做功大小为2k E5．如图，圆心为O 的圆处于匀强电场中，电场方向与圆平面平行，ab 和cd 为圆的两条直径，60aOc ∠=︒。

将一电荷量为q 的正点电荷从a 点移到b 点，电场力做功为W （0W >）；若将该电荷从d 点移到c 点，电场力做功也为W 。