高考物理一轮复习 专题30 静电场 电场强度（测）（含解析）.doc

专题30 静电场 电场强度【满分：110分 时间：90分钟】一、选择题(本大题共12小题，每小题5分，共60分。在每小题给出的四个选项中. 18题只有一项符合题目要求； 912题有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。)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【答案】c【名师点睛】本题着重通过电场线考察了对电势、场强、电势能概念的理解情况，要理解它们的区别以及大小的决定因素。2电场强度的定义式为e，点电荷的场强公式为e，下列说法中正确的是()ae中的场强e是电荷q产生的beu/d中的d表示两点间的距离ce中的场强e是电荷q产生的de和e都只对点电荷适用【答案】c【解析】是电场强度的定义式，采用比值法定义，适用于任何电场，其中的q是试探电荷的电量，故a错误；是匀强电场中场强和电势差的关系式，d为两点间沿电场线方向的距离，该公式只适用于匀强电场，故b错误；是点电荷电场强度的计算式，q是产生电场的场源电荷，故c正确，d错误。【名师点睛】对于场强的三大公式关键要理解并掌握其适用条件、各个量准确的含义，要注意公式中d为两点间沿电场线方向的距离，而不是任意两点间的距离。3a为已知电场中的一个固定点，在a点放一电量为q的电荷，所受电场力为f，a点的电场强度为e，则 （ ）a.若在a点换上 q，a点的电场强度将发生变化b.若在a点换上电量为2q 的电荷，a点的电场强度将变为2ec. a点电场强度的大小、方向与q 的大小、正负、有无均无关d. 若a点移去电荷q ，a点的电场强度变为零【答案】c【名师点睛】比值定义法是物理学中常用方法，但要注意所定义的量不一定与式中的物理有比例关系掌握比值法定义的共性有利于理解场强的物理意义。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点的电场强度大于b点的电场强度b. q是正电荷,a点的电场强度小于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【答案】a【解析】电场线是从正电荷出发止于负电荷所以q是正电荷，根据点电荷的场强公式得：a点的电场强度大于b点的电场强度，故选a。【名师点睛】解决该题根据点电荷的场强公式和电场线的特点，注意电场强度的大小跟电场线的疏密有关，点电荷形成的电场越靠近电荷场强越大。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等势面d.将一电荷量为+q的检验电荷由a点沿直线移动到b点的过程中电势能始终保持不变【答案】b【名师点睛】解答本题的关键要掌握孤立+q点电荷电场线和等势面的分布，知道离正电荷距离越近的位置电势越高，正电荷在电势高的位置电势能大。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，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ap点的电势高于q点的电势b该质点在p点具有的电势能比在q点具有的电势能大c该质点通过p点时的动能比通过q点时大d该质点通过p点时的加速度比通过q点时小【答案】b【解析】负电荷做曲线运动，电场力指向曲线的内侧；作出电场线，根据轨迹弯曲的方向和负电荷可知，电场线向上故c的电势（q点）最高，故a错误；利用推论：负电荷在电势高处电势能小，知道p点电势能大，故b正确；只有电场力做功，电势能和动能之和守恒，故带电质点在p点的动能与电势能之和等于在q点的动能与电势能之和，p点电势能大，动能小故c错误；等差等势面的疏密可以表示电场的强弱，p处的等势面密，所以p点的电场强度大，粒子受到的电场力大，粒子的加速度大，故d错误；【名师点睛】根据电场线与等势面垂直，作出电场线，得到一些特殊点（电场线与等势面交点以及已知点）的电场力方向，同时结合能量的观点分析是解决这类问题常用方法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（相对r而言很小）。通过接触起电的方式将电荷量为q的正电荷均匀分别在金属丝上，则圆心o处的电场强度为a，方向由圆心指向间隙b，方向由间隙指向圆心c，方向由间隙指向圆心，d，方向由圆心指向间隙【答案】d【名师点睛】解决本题的关键掌握点电荷的场强公式，以及补偿法的原理：知道剩下的整段与ab间小圆弧在o点产生的场强大小相等，方向相反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。若将一个带负电的粒子置于b点，自由释放，粒子将沿着对角线bd往复运动。粒子从b点运动到d点的过程中（ ）a. 先作匀加速运动，后作匀减速运动b. 先从高电势到低电势，后从低电势到高电势c. 电势能与机械能之和先增大，后减小d. 电势能先减小，后增大【答案】d【名师点睛】bd连线即为ac连线的中垂线，因此解决本题的关键是明确等量正电荷连线的中垂线上电场特点，从而进一步判断所受电场力、电势、电势能等变化情况。9如图所示，为某一点电荷形成的一簇电场线，a、b、c三条虚线为三个带电粒子以相同的速度从o点射入电场的运动轨迹，其中b虚线为一圆弧，ab的长度等于bc的长度，且三个粒子的电荷量大小相等，不计粒子重力，则以下说法正确的是a、a一定是正粒子的运动轨迹，b和c一定是负粒子的运动轨迹b、由于ab的长度等于bc的长度，故c、a虚线对应的粒子的加速度越来越小，c虚线对应的粒子的加速度越来越大，b虚线对应的粒子的加速度大小不变d、b虚线对应的粒子的质量大于c虚线对应的粒子的质量【答案】cd【名师点睛】电场线的疏密反映了电场强度的大小；根据曲线运动的条件判断电场力方向；结合离心运动的条件列式比较粒子质量大小10如图甲是某电场中的一条电场线，a、b是这条电场线上的两点，若将一负电荷从a点自由释放，负电荷沿电场线从a到b运动过程中的速度图象如图乙所示，比较a、b两点电势的高低和电场强度大小可知()a ab bab ceaeb deaeb【答案】bc【解析】负电荷从a释放（初速为0）后，能加速运动到b，说明负电荷受到的电场力方向是从a指向b，那么电场方向就是由b指向a，由于沿电场线方向电势逐渐降低，所以ab两点的电势关系是ab负电荷从a运动到b的过程中，它的加速度是逐渐减小的（乙图中的“斜率”表示加速度），由牛顿第二定律知，负电荷从a到b时，受到的电场力是逐渐减小的，由知，eaeb故bc正确故选bc。【名师点睛】本题考查了对图象的认识和理解，能从图象中获取有用的物理信息，判断电荷的加速度变化情况，从而确定电场力的变化；本题是小型的综合题。11如图所示，带箭头的线表示某一电场的电场线。在电场力作用下，一带电粒子（不计重力）经a点飞向b点，径迹如图中虚线所示，下列说法正确的是a粒子带正电 b粒子在a点加速度小c粒子在b点动能大 da、b两点相比，b点电势较低【答案】bd【名师点睛】解答此题要知道：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，沿电场线的方向，电势降低，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。12两个等量同种电荷固定于光滑水平面上，其连线中垂线上有a、b、c三点，如图所示，一个电量为2c，质量为1kg的小物块从c点静止释放，其运动的v-t图像如图所示，其中b点处为整条图线切线斜率最大的位置（图中标出了该切线）。则下列说法正确的是a、b点为中垂线上电场强度最大的点，场强e=2v/mb、由c到a的过程中物块的电势能先减小后变大c、由c点到a点的过程中，电势逐渐降低d、ab两点的电势差【答案】cd【解析】据v-t图可知带电粒子在b点的加速度最大为2，所受的电场力最大为2n，据知，b点的场强最大为1n/c，故a错误；据v-t图可知带电粒子的速度增大，电场力做正功，电势能减小，故b错误；据两个等量的同种正电荷，其连线中垂线上电场强度方向由o点沿中垂线指向外侧，故由c点到a点的过程中电势逐渐减小，故c正确；据v-t图可知a、b两点的速度，在根据动能定理得电场力做的功，再用，故d正确【名师点睛】明确等量同种电荷电场的特点是解本题的关键，据v-t图获取加速度、速度、动能等物理量是解本题的突破口二、非选择题（本大题共4小题，第13、14题每题10分；第15、16题每题15分；共50分）13（10分）如图所示，真空中xoy平面直角坐标系上的abc三点构成等边三角形，边长l2.0 m。若将电荷量均为q2.0106 c的两点电荷分别固定在a、b点，已知静电力常量k9.0109 nm2/c2，求：(1)两点电荷间的库仑力大小；(2)c点的电场强度的大小和方向。【答案】（1）9.0103 n（2）7.8103 n/c方向沿y轴正方向【名师点睛】本题考查了库仑定律和电场强度的矢量合成问题，关键是根据平行四边形定则对场强进行合成.14（10分）一根绝缘细绳上端固定在天花板上，下端挂一个质量为m,带电量为-q的带电小球，小球所处的空间中存在水平方向的匀强电场，如图所示，小球静止时，细线与竖直方向的夹角为，已知当地的重力加速度为g, 通过受力分析， 求：（1）该电场中电场强度的方向 （2）绳子上的拉力f （3）该电场场强的大小。【答案】水平向左，；【名师点睛】本题是带电体在电场中平衡问题，当作力学问题去处理，关键是分析电场力大小和方向，利用平行四边形法则列式解答.15（15分）如图所示，在水平向右的匀强电场中固定一光滑斜面，电场强度为e，斜面倾角为，一个带电量为-q，质量为m的小物体从高为好的a点由静止释放，求：（1）铁块到达底端b的时间？（2）物块到达b点的速度为多大？【答案】（1）（2）【解析】（1）根据牛顿第二定律可知：由运动公式可知：联立解得：（2）由动能定理可知：解得：【名师点睛】此时对牛顿第二定律及动能定理的考查；关键是分析物体的受力情况，根据牛顿定律先求解物体的加速度，然后求解时间；第2问用动能定理解答较简单.16（15分）如