静电场压轴选择题

1、静电场压轴选择题一选择题（共12小题）1（2016姜堰区校级三模）空间有一沿x轴对称分布的电场，其电场强度E随X变化的图象如图所示下列说法正确的是（）AO点的电势最低BX2点的电势最高CX1和X1两点的电势相等D该电场是等量负电荷从两电荷连线的中点沿中垂线向两侧外移形成的2（2016杨浦区一模）如图所示，用细丝线悬挂的带有正电荷的小球，质量为m，处在水平向右的匀强电场中，在电场作用下，小球由最低点开始运动，经过b点后还可以再向右摆动如用E1表示重力势能的增量，用E2表示电势能的增量，用E表示二者之和（E=E1+E2），则在小球由a摆到b这一过程中，下列关系式正确的是（）AE10，E20，E0B

2、E10，E20，E=0CE10，E20，E0DE10，E20，E03（2015盱眙县校级三模）如图所示，一个劲度系数为k由绝缘材料制成的轻弹簧，一端固定，另一端与质量为m的带电量为q的小球相连，静止在光滑水平面上当加入如图所示的匀强电场E后，小球开始运动下列说法正确的是（）A球的速度为零时，弹簧伸长了B球做简谐运动，振幅为C运动过程中，弹簧的最大弹性势能为D运动过程中，小球的电势能、动能和弹簧的弹性势能互相转化，且总量保持不变4（2015秋惠州校级月考）在化学变化过程中，伴随着电子的得失，系统的电势能发生了变化，下面有关这个问题的几个说法中正确的是（）A中性的钠原子失去电子的过程系统的电势能增

3、加B中性的钠原子失去电子的过程系统的电势能减小C钠离子和氯离子结合成氯化钠分子的过程中，系统的电势能减小D氯化钠分子电离为钠离子和氯离子的过程中，系统的电势能减小5（2014南充一模）如图所示，平行板电容器AB两极板水平放置，A在上方，B在下方，现将其和二极管串连接在电源上，已知A和电源正极相连，二极管具有单向导电性，一带电小球从AB间的某一固定点水平射入，打在B极板上的N点，小球的重力不能忽略，现通过上下移动A板来改变两极板AB间距（两极板始终平行），则下列说法正确的是（）A若小球带正电，当AB间距增大时，小球打在N点的右侧B若小球带正电，当AB间距减小时，小球打在N点的左侧C若小球带负电，

4、当AB间距减小时，小球可能打在N点的右侧D若小球带负电，当AB间距增大时，小球可能打在N点的左侧6（2014孝南区校级模拟）一对平行金属板长为L，两板间距为d，质量为m、电荷量为e的电子从平行板左侧以速度v0沿两板的中线不断进入平行板之间，两板间所加交变电压uAB如图所示，交变电压的周期T=，已知所有电子都能穿过平行板，且最大偏距的粒子刚好从极板的边缘飞出，不计重力作用，则（）A所有电子都从右侧的同一点离开电场B所有电子离开电场时速度都是v0Ct=0时刻进入电场的电子，离开电场时动能最大Dt=时刻进入电场的电子，在两板间运动时最大侧位移为7（2014霍邱县校级模拟）如图所示，在边长为l的正方形

5、区域内，有与y轴平行的匀强电场和垂直于纸面的匀强磁场一个带电粒子（不计重力）从原点O沿x轴进入场区，恰好做匀速直线运动，穿过场区的时间为T0；若撤去磁场，只保留电场，其他条件不变，该带电粒子穿过场区的时间为T0；若撤去电场，只保留磁场，其他条件不变，那么，该带电粒子穿过场区的时间应该是（）AT0BT0CT0DT08（2013德阳模拟）X轴上有两点电荷Q1和Q2，Q1和Q2之间连线上各点电势高低如图曲线所示（APPB），选无穷远处电势为0，从图中可以看出（）AQ1电量一定小于Q2电量BQ1和Q2一定是同种电荷CP点电场强度是0DQ1和Q2之间连线上各点电场方向都指向Q29（2013五华区校级模拟

6、）如图所示，在一匀强电场中，竖直面内有一正方形ABCD，CD边与水平面所成的角度为45°，CD边长为l=1m，电势D=11V，A=6V，B=1V，ABCD内固定一个半径R=0.2m的光滑绝缘圆管，圆管的最上端、最下端=最左端和最右端分别为E、F、G、H，在圆管的底部有一质量m=1×106kg，电荷量为q=C的小球从F点以的速度在圆管内做完整的圆周运动小球的半径忽略不计，在运动过程中小球带电量不变取g=10m/s2，以下说法正确的是（）A电场强度E=10V/mB小球在E点的速度为2m/s，且为圆周运动中的最小速度C小球在管中HE的中点时速度最小，且此时管壁对小球的作用力为零D

7、以上说法都不对10（2013晋中一模）如图，空间中存在方向竖直向下的匀强电场，一弹簧竖直固定于桌面，弹簧与桌面均绝缘且不带电，现将一带正电的物块轻轻放于弹簧上并处于静止状态，若将电场突然反向，已知物块受到的静电力小于其重力，则物块在第一次到达最高点前的速度时间图象可能是（）ABCD11（2012秋大城县校级月考）一带正电的小球，系于长为l的不可伸长的轻线一端，线的另一端固定在O点，它们处在匀强电场中，电场的方向水平向右，场强的大小为E已知电场对小球的作用力的大小等于小球的重力现先把小球拉到图中的P1处，使轻线拉直，并与场强方向平行，然后由静止释放小球已知小球在经过最低点的瞬间，因受线的拉力作用

8、，其速度的竖直分量突变为零，水平分量没有变化，则小球到达与P1点等高的点时速度的大小为（）ABCD012（2016揭阳校级模拟）一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c，已知质点的速率是递减的关于b点电场强度E的方向，下列图示中可能正确的是（虚线是曲线在b点的切线）（）ABCD静电场压轴选择题答案与解析一选择题（共12小题）1（2016姜堰区校级三模）空间有一沿x轴对称分布的电场，其电场强度E随X变化的图象如图所示下列说法正确的是（）AO点的电势最低BX2点的电势最高CX1和X1两点的电势相等D该电场是等量负电荷从两电荷连线的中点沿中垂线向两侧外移形成的【分析】根据题意，电场关

9、于x轴对称分布可知，作出电场线如图，根据顺着电场线，电势降低和对称性可判断电势高低【解答】解：A、B，作出电场线，根据顺着电场线电势降低，则O电势最高，也可能电势是最低的，故A错误，B错误 C、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故C正确，D、O点场强为零，O电势最高，所以该电场是等量正电荷从两电荷连线的中点沿中垂线向侧外移形成的，故D错误故选：C【点评】判断电势高低，根据电场线方向2（2016杨浦区一模）如图所示，用细丝线悬挂的带有正电荷的小球，质量为m，处在水平向右的匀强电场中，在电场作用下，小球由最低点开始运动，经过b点后还可以再向右摆动如用E1表示重力

10、势能的增量，用E2表示电势能的增量，用E表示二者之和（E=E1+E2），则在小球由a摆到b这一过程中，下列关系式正确的是（）AE10，E20，E0BE10，E20，E=0CE10，E20，E0DE10，E20，E0【分析】小球由最低点开始向右摆动，高度增大，重力做负功，重力势能增大电场力方向水平向右，电场力做正功，电势能减小小球共有三种形的能：动能、重力势能和电势能，总和保持不变，根据能量守恒定律分析重力势能的增量与电势能的增量之和的变化情况【解答】解：小球由最低点开始向右摆动，克服重力做功，其重力势能增大，重力势能的增量为正值，即E10电场力方向水平向右，电荷沿电场力方向发生了位移，电场力做

11、正功，电势能减小，电势能的增量为负值，即E20由题，小球从a到b的过程，动能增加，根据能量守恒定律可知，重力势能与电势能之和减小，则两者增量之和为负值，即E0所以，E10，E20，E0故选C【点评】本题要抓住重力做功与重力势能变化的关系、电场力做功与电势能变化的关系判断能量问题，首先要搞清几种形式的能，再根据功与能对应的关系分析3（2015盱眙县校级三模）如图所示，一个劲度系数为k由绝缘材料制成的轻弹簧，一端固定，另一端与质量为m的带电量为q的小球相连，静止在光滑水平面上当加入如图所示的匀强电场E后，小球开始运动下列说法正确的是（）A球的速度为零时，弹簧伸长了B球做简谐运动，振幅为C运动过程中

12、，弹簧的最大弹性势能为D运动过程中，小球的电势能、动能和弹簧的弹性势能互相转化，且总量保持不变【分析】小球受到电场力向右运动，当运动到平衡位置时，电场力与弹簧的弹力大小相等，由胡克定律分析可知，弹簧伸长了，此时小球速度的最大图示位置小球处于位移最大处，弹簧处于原长，平衡位置时弹簧伸长了，根据振幅是振动物体离开平衡位置最大的距离，确定振幅的大小根据简谐运动的对称性，分析弹簧最大的伸长量，由EP=确定弹簧的最大弹性势能小球运动过程中小球的电势能、动能和弹簧的弹性势能相互转化，根据能量守恒定律分析总量变化情况【解答】解：A、小球处于平衡位置时，电场力与弹簧的弹力平衡，弹簧伸长了，此时小球的速度不是零

13、，而是最大故A错误 B、图示位置小球处于位移最大处，弹簧处于原长，平衡位置时弹簧伸长了，则振幅A=故B正确 C、根据对称性可知，弹簧最大的伸长量x=2A=，弹簧的最大弹性势能EP=故C正确 D、由题，水平面是光滑的，在运动过程中，小球的电势能、动能和弹簧的弹性势能互相转化，根据能量守恒定律可知，三者总量保持不变故D正确故选BCD【点评】求解振幅关键找到最大位移处与平衡位置之间的距离来确定简谐运动常常利用对称性和周期性分析物理量的变化4（2015秋惠州校级月考）在化学变化过程中，伴随着电子的得失，系统的电势能发生了变化，下面有关这个问题的几个说法中正确的是（）A中性的钠原子失去电子的过程系统的电

14、势能增加B中性的钠原子失去电子的过程系统的电势能减小C钠离子和氯离子结合成氯化钠分子的过程中，系统的电势能减小D氯化钠分子电离为钠离子和氯离子的过程中，系统的电势能减小【分析】根据库仑力做功的正负判断系统电势能如何变化原子核核电子靠近的过程两者间的库仑力做正功，电势能减小；反之，增大【解答】解：A、B中性的钠原子失去电子的过程，电子远离原子核，库仑力做负功，系统的电势能增加故A正确，B错误C、钠离子和氯离子结合成氯化钠分子的过程中，两个离子距离减小，库仑力做正功，系统的电势能减小故C正确D、氯化钠分子电离为钠离子和氯离子的过程中，两个离子距离增大，库仑力做负功，系统的电势能增加故D错误故选AC

15、【点评】本题关键要掌握库仑力做功与电势能变化的关系，类似于重力做功与重力势能变化的关系5（2014南充一模）如图所示，平行板电容器AB两极板水平放置，A在上方，B在下方，现将其和二极管串连接在电源上，已知A和电源正极相连，二极管具有单向导电性，一带电小球从AB间的某一固定点水平射入，打在B极板上的N点，小球的重力不能忽略，现通过上下移动A板来改变两极板AB间距（两极板始终平行），则下列说法正确的是（）A若小球带正电，当AB间距增大时，小球打在N点的右侧B若小球带正电，当AB间距减小时，小球打在N点的左侧C若小球带负电，当AB间距减小时，小球可能打在N点的右侧D若小球带负电，当AB间距增大时，小

16、球可能打在N点的左侧【分析】因为二极管的单向导电性，只能给A充电而不能放电，使得Q只能增大或不变，不能减小根据U=，C=，E=，Q不变时，改变d，E不变，所以E也只能增大或不变，即小球受的电场力只能增大或不变【解答】A、若小球带正电，当d增大时，电容减小，但Q不可能减小，所以Q不变，根据E=，E不变所以电场力不变，小球仍然打在N点故A错误B、若小球带正电，当d减小时，电容增大，Q增大，根据E=，所以d减小时E增大，所以电场力变大向下，小球做平抛运动竖直方向加速度增大，运动时间变短，打在N点左侧故B正确C、若小球带负电，当AB间距d减小时，电容增大，则Q增大，根据E=，所以d减小时E增大，所以电

17、场力变大向上，若电场力小于重力，小球做类平抛运动竖直方向上的加速度减小，运动时间变长，小球将打在N点的右侧故C正确D、若小球带负电，当AB间距d增大时，电容减小，但Q不可能减小，所以Q不变，根据E=，E不变所以电场力大小不变，小球做类平抛运动竖直方向上的加速度不变，运动时间不变，小球仍落在N点故D错误故选：BC【点评】解决本题的关键掌握处理类平抛运动的方法以及知道二极管的单向导电性6（2014孝南区校级模拟）一对平行金属板长为L，两板间距为d，质量为m、电荷量为e的电子从平行板左侧以速度v0沿两板的中线不断进入平行板之间，两板间所加交变电压uAB如图所示，交变电压的周期T=，已知所有电子都能穿

18、过平行板，且最大偏距的粒子刚好从极板的边缘飞出，不计重力作用，则（）A所有电子都从右侧的同一点离开电场B所有电子离开电场时速度都是v0Ct=0时刻进入电场的电子，离开电场时动能最大Dt=时刻进入电场的电子，在两板间运动时最大侧位移为【分析】电子进入电场后做类平抛运动，不同时刻进入电场的电子竖直方向运动情况不同，则知不是从同一点离开电场所有电子都能穿过平行板，竖直方向加速和减速的时间必然相等，飞出电场时，电子只有水平速度t=0时刻进入电场的电子，离开电场时速度等于v0，电子的动能不是最大分析t=时刻进入电场的电子运动情况，由牛顿第二定律和运动学公式求解最大侧位移【解答】解：A、电子进入电场后做类

19、平抛运动，不同时刻进入电场的电子竖直方向分速度图象如图，根据图象的“面积”大小等于位移可知，各个电子在竖直方向的位移不全相同，故所有电子从右侧的离开电场的位置不全相同故A错误B、由图看出，所有电子离开电场时竖直方向分速度vy=0，速度都等于v0，故B正确C、由上分析可知，电子离开电场时的速度都相同，动能都相同故C错误D、t=时刻进入电场的电子，在t=时刻侧位移最大，最大侧位移为ymax=2=在t=0时刻进入电场的电子侧位移最大为，则有：=4×a联立得：ymax= 故D正确故选BD【点评】本题作出速度图象，根据“面积”大小等于位移分析竖直方向的运动情况7（2014霍邱县校级模拟）如图所

20、示，在边长为l的正方形区域内，有与y轴平行的匀强电场和垂直于纸面的匀强磁场一个带电粒子（不计重力）从原点O沿x轴进入场区，恰好做匀速直线运动，穿过场区的时间为T0；若撤去磁场，只保留电场，其他条件不变，该带电粒子穿过场区的时间为T0；若撤去电场，只保留磁场，其他条件不变，那么，该带电粒子穿过场区的时间应该是（）AT0BT0CT0DT0【分析】带电粒子在电场与磁场中受到的电场力与洛伦兹力平衡，当粒子在电场中做类平抛运动时，由分解成的两个简单运动可得电场强度与位移关系当撤去电场时，粒子做匀速圆周运动，由牛顿第二定律与几何关系可求出带电粒子穿过场区的时间【解答】解：从原点沿x轴直线射出过程匀速直线运

21、动，受力平衡：Eq=Bqv由穿过场区的时间为T0可得：L=vT0若撤去磁场，只保留电场，带电粒子在竖直方向偏转，做类平抛运动：x=vT0x=L；y=at2t=T0a=当撤去电场，在匀强磁场中匀速圆周运动，带电粒子在磁场中经过的轨迹是个半圆，故运动时间：t=×由式得：t=T0；故该粒子穿过场区的时间应该是t=T0；故选B【点评】本题考查带电粒子在电场、磁场中两运动模型：匀速圆周运动与类平抛运动，及相关的综合分析能力，以及空间想像的能力，应用数学知识解决物理问题的能力8（2013德阳模拟）X轴上有两点电荷Q1和Q2，Q1和Q2之间连线上各点电势高低如图曲线所示（APPB），选无穷远处电势

22、为0，从图中可以看出（）AQ1电量一定小于Q2电量BQ1和Q2一定是同种电荷CP点电场强度是0DQ1和Q2之间连线上各点电场方向都指向Q2【分析】选无穷远处电势为0，则在正电荷的电场中所有点的电势都是正的，在负电荷的电场中所有点的电势都是负的，如果是等量异种电荷的话，在中垂线上的点电势为零【解答】解：由图象可以发现，离Q1越近电场中的电势越高，由此可以判断Q1为正电荷，同理，由于离Q2越近电势越低，所以Q2为负电荷，在它们的连线上的p点的电势也是零，但p点离Q2近，所以Q1的电荷量要大于Q2的电荷量，所以A错误，B错误由于Q1和Q2为异种电荷，并且Q1为正电荷，Q1在x轴正半轴上的电场方向向右

23、，Q2为负电荷，Q2在Q1和Q2之间的电场方向也向右，所以P点电场强度是Q1和Q2在p点产生的电场的和，方向指向Q2，所以C错误D正确故选：D【点评】本题考查的就是点电荷的电场的分布及特点，这要求同学对于基本的几种电场的情况要了解，本题看的就是学生的基本知识的掌握情况9（2013五华区校级模拟）如图所示，在一匀强电场中，竖直面内有一正方形ABCD，CD边与水平面所成的角度为45°，CD边长为l=1m，电势D=11V，A=6V，B=1V，ABCD内固定一个半径R=0.2m的光滑绝缘圆管，圆管的最上端、最下端=最左端和最右端分别为E、F、G、H，在圆管的底部有一质量m=1×10

24、6kg，电荷量为q=C的小球从F点以的速度在圆管内做完整的圆周运动小球的半径忽略不计，在运动过程中小球带电量不变取g=10m/s2，以下说法正确的是（）A电场强度E=10V/mB小球在E点的速度为2m/s，且为圆周运动中的最小速度C小球在管中HE的中点时速度最小，且此时管壁对小球的作用力为零D以上说法都不对【分析】在匀强电场中沿电场线方向相等距离电势差相等，则知DB中点电势为6V，与A点电势相等，根据电场线与等势线垂直，可判断出电场线方向，由E=求出场强的大小，计算出小球所受的电场力与重力大小，发现两者相等，等效的重力方向场沿BC方向，E点速度不是最小，轨迹EH的中点速度最小，根据动能定理求出

25、小球达到EH中点的速度，与临界速度相比较，即可判断管壁对小球有无作用力【解答】解：A、因为DB中点电势为6V，与A点电势相等，所以电场方向水平向右，故A错误B、小球所受的电场力大小F=qE=105N，重力大小G=mg=105N，则qE=mg，所以等效重力场沿BC方向，E点速度不是最小，轨迹EH的中点速度最小；故B错误C、D根据动能定理可算出EH中点的速度：，当管壁没有作用力时的速度为v，因为，所以里面的管壁对小球有作用力，故C错误，D正确故选D【点评】本题突破口是根据D、A、B三点的电势关系，找到等势点，再确定出电场方向，运用E=求出场强的大小采用等效的方法判断小球速度最小的位置，由动能定理求

26、速度，由牛顿第二定律求解临界速度10（2013晋中一模）如图，空间中存在方向竖直向下的匀强电场，一弹簧竖直固定于桌面，弹簧与桌面均绝缘且不带电，现将一带正电的物块轻轻放于弹簧上并处于静止状态，若将电场突然反向，已知物块受到的静电力小于其重力，则物块在第一次到达最高点前的速度时间图象可能是（）ABCD【分析】当电场方向改变后，物体先做向上的加速直线运动，由于弹簧的压缩量在减小，弹力减小，当减到F弹+qE=G，加速度为零，速度达到最大，此后由于惯性，物块继续上升，弹力继续减小，则F弹+qEG，加速度a反向增大，物体开始做减速，如果物体未脱离弹簧，则加速度就一直增大，速度减小，直到速度为零；如果脱离

27、弹簧则先做加速度增大的减速运动，脱离后做加速度恒定的匀减速运动，直到速度为零【解答】解：当电场方向竖直向下时，根据平衡可得：F弹=G+qE，反向后弹力和静电力加起来大于重力 物体加速上升，当物体受力平衡时有F弹+qE=G，加速度为零，速度达到最大；此后由于惯性，物块继续上升，弹力继续减小，则F弹+qEG，a增大，物体开始做减速，如果物块整个向上运动过程始终没有离开弹簧，重力远大于电场力，故A错误；物体受力平衡时有F弹+qE=G，即F弹=GqE0，也就是说，物块速度最大时，所受弹力不为零，继而相上运动，弹力继续减小，a增大，但物体和弹簧不粘连，所以物块不会随着弹簧做加速度增大的减速运动，物体脱离弹簧后，这时没有弹簧这个变力了，加速度恒定，做匀减速运动，直到速度减小到零，此时是第一次到达最高点所以B正确，CD错误；故选：B【点评】本题是带电体在复合场中的运动，关键是分清楚运动过程，及在每一段上做出正确受力分析，然后利用牛顿第二定律和力与运动关系即可轻松解决问题11（2012秋大城县校级月