静电场 训练题-高考物理一轮复习（版含答案）

静电场一、选择题（本题共15个小题，每题5分，共75分）1.图为利用静电喷漆的方法给工件的金属外壳上漆，使用静电喷涂法可把油漆喷得均匀，节省油漆并减少对空气的污染。油漆从静电喷涂枪的枪嘴喷出时，被打成雾状微粒，高压电源令这些微粒()。

A.带上与工件同号的电荷 B.带上与工件异号的电荷C.带上电荷，但可与工件上的电荷同号也可与工件上的电荷异号 D.不带电2.如图所示，光滑绝缘半球形的碗固定在水平地面上，可视为质点的带电小球1、2的电荷量分别为，其中小球1固定在碗底A点，小球2可以自由运动，平衡时小球2位于碗内的B位置处。现在改变小球2的带电荷量，把它放置在图中C位置时也恰好能平衡，已知间距离是间距离的两倍，则()

A.小球2在C位置时的电荷量是在B位置时电荷量的一半B.小球2在C位置时的电荷量是在B位置时电荷量的八分之一C.小球2在B点对碗的压力小于小球2在C点时对碗的压力D.小球2在B点对碗的压力大于小球2在C点时对碗的压力3.如图所示，由粗糙的水平杆与光滑的竖直杆组成的绝缘直角支架，在杆、杆上套有带正电的小球，两个小球恰能在某一位置平衡。现将P缓慢地向右移动一小段距离，两球再次达到平衡，若小球所带电荷量不变，与移动前相比()

A.杆对P的弹力减小 B.杆对Q的弹力减小C.之间的库仑力增大 D.杆对P的摩擦力增大4.如图，半径相同的两个金属球带有相等的电荷量（可视为点电荷），相隔一定距离，两球之间相互吸引力的大小是F。今让第三个半径相同的不带电的金属小球先后与两球接触后移开。这时，两球之间的相互作用力的大小是()

A. B. C. D.5.如图所示，把两个不带电的导体A和B用绝缘支架支起并靠在一起，当一个带电的导体C移近A但不接触A时，下列说法正确的是()

A.由于静电感应，A带电种类与C相同，B带电种类与C相反B.由于静电感应，A带电种类与C相同，B带电种类与C相同C.当把C移走后，再把A和B分开，则A和B就分别带上了等量异种电荷D.当把A和B先分开，再移走C，则A和B就分别带上了等量异种电荷6.某电场中的等差等势面如图所示，下列关于该电场描述正确的是()

A.A点的电场强度比C点的小B.电荷沿等势面移动的过程中，电场力始终不做功C.负电荷在A点的电势能比在C点的电势能大D.正电荷由A移动到C，电场力做负功7.如图所示为某静电场中x轴上各点电势分布图，一个带电粒子在坐标原点O由静止释放，仅在电场力作用下沿x轴正向运动，下列说法正确的是()

A.粒子一定带正电B.粒子运动到坐标轴上处速度最小C.粒子从坐标轴上处运动到处，电场力做的功为零D.粒子从坐标轴上处运动到处，加速度先增大后减小8.如图所示，是点电荷电场中同一条电场线上的两点，把点电荷从无穷远移到A点，静电力做的功为；把点电荷从无穷远移到B点，静电力做的功为，下列说法正确的是()

A.场源电荷是正电荷，位于A的左侧 B.场源电荷是正电荷，位于B的右侧C.场源电荷是负电荷，位于A的左侧 D.场源电荷是负电荷，位于B的右侧9.如图所示，金属板带有等量异种电荷，板间某一竖直平面内电场线的分布如实线所示，已知该平面内的连线为等势线，且与电场线上两点的连线垂直。一带电油滴在O点处于静止状态，则()

A.若将油滴置于P处，仍能静止 B.若将油滴从M处释放，将沿电场线运动至N处C.M点的电势一定比N点的高 D.油滴在M点的电势能一定比在N点的小10.如图，某同学在研究电子在电场中的运动时，得到了电子由a点运动到b点的轨迹（图中实线所示），图中未标明方向的一组虚线可能是电场线，也可能是等差等势面，则下列说法正确的是()

A.如果图中虚线是电场线，电子在a点动能较小B.如果图中虚线是等势面，电子在b点动能较小C.不论图中虚线是电场线还是等势面，a点的场强都大于b点的场强D.不论图中虚线是电场线还是等势面，a点的电势都高于b点的电势11.如图所示，为平行板电容器的两个金属极板，G为静电计，开始时闭合开关S，静电计指针张开一定角度。则下列说法正确的是()

A.开关S保持闭合状态，将R的滑片向右移动，静电计指针张开角度增大B.开关S保持闭合状态，将两极板的间距增大，静电计指针张开角度增大C.断开开关S后，将两极板的间距增大，板间电势差不变D.断开开关S后，紧贴下极板插入金属板，板间的电场强度不变12.如图所示的实验装置中，平行板电容器的极板B与一静电计相接，极板A接地，静电计此时指针的偏角为θ。下列说法正确的是()

A.将极板A向左移动一些，静电计指针偏角θ不变B.将极板A向右移动一些，静电计指针偏角θ变小C.将极板A向上移动一些，静电计指针偏角θ变小D.在极板间插入一块玻璃板，静电计指针偏角θ变大13.如图所示，电子以某一初速度沿两块平行板的中线方向射入偏转电场中，已知极板长度l，间距d，电子质量m，电荷量e。若电子恰好从极板边缘射出电场，由以上条件可以求出的是()

A.偏转电压 B.偏转的角度 C.射出电场速度 D.电场中运动的时间14.真空中的某装置如图所示，让一价氢离子、一价氦离子和二价氦离子的混合物都从O点由静止开始经过同一加速电场加速，然后在同一偏转电场里偏转（未打在极板上）。下列说法中正确的是()

A.三种粒子在偏转电场中运动时间之比为2:1:1B.三种粒子射出偏转电场时的速度相同C.三种粒子在运动过程中不会分离成三股离子束D.偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为1:2:215.如图所示，闭合开关S后板间产生恒定电压U，已知两极板的长度均为L，间距为d，带负电的粒子（重力不计）以恒定的初速度从O点平行极板射入电场，恰好打在上极板的右端C点。若仅将下极板向上移动一定距离，带电粒子将打在上极板的点，则B板上移后()

A.电容器两极板的电荷量变小B.极板间的电场强度将减小C.粒子在板间的运动时间变小D.粒子打在点时的动能与打在C点时的动能相等二、计算题（共2小题，共25分，按题目要求作答，解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）16.如图所示，匀强电场中一带负电的点电荷q在恒力F作用下，从A点沿水平方向匀速运动至B点。已知的带电荷量为之间的距离点电势，不计点电荷重力。求：

（1）匀强电场场强大小和方向；（2）q在从A到B的过程中电势能的变化量；（3）间的电势差及B点电势。17.如图所示，水平放置的平行板电容器上板上开有个小孔，电容器两板间距离为d，所加电压恒定。现将一质量为m、带电荷量为的小球从小孔正上方高处由静止开始释放，从小孔进入电容器后恰好做匀速直线运动，重力加速度为g。

（1）求小球刚进入电容器时的速度大小；（2）求电容器两板间电压，并判断上、下板哪一板电势较高；（3）若在其他条件不变的情况下，仅将下板向下移动距离d，求：

①小球在电容器内运动的加速度大小；

②小球到达下板时的速度大小。

答案1.答案：B解析：根据异号电荷相互吸引可知，高压电源令这些微粒带上与工件异号的电荷，故B项正确。2.答案：B解析：对小球2受力分析，如图所示，

小球2受重力、支持力、库仑力，由图可知，与组成的矢量三角形相似。

设半球形碗的半径为之间的距离为L，根据三角形相似可知，

,即

所以①

②

当小球2处于C位置时，间的距离为，故，

根据库仑定律有:

所以,即小球2在C位置时的电荷量是在B位置时电荷量的八分之一，故A错误,B正确；

由上面的①式可知小球2在B点时对碗的压力大小等于小球2在C点时对碗的压力大小，故C、D错误。3.答案：B解析：本题考查库仑力及受力平衡。如图所示，设小球Q所受库仑力方向与竖直杆间的夹角为θ，取小球Q为研究对象，受到重力、弹力和库仑力三个力保持平衡，P缓慢地向右移动一小段距离，若间的距离不变，则库仑力不变，由于库仑力与竖直方向的夹角变小，则库仑力F的竖直分量大于重力，故间距离变大，则F变小，在水平方向有变小，变小，所以变小，即杆对Q的弹力减小，B正确，C错误；取整体为研究对象，则，结合上述分析可知，杆对P的摩擦力减小，杆对P的弹力不变，A、D错误。

4.答案：A解析：两球相互吸引，则两球带异种电荷，设A带电荷量为带电荷量为，相隔一定距离r，两球之间相互吸引力的大小是，第三个不带电的金属小球与A球接触后移开，第三个球与A球的带电荷量都为，第三个球与B球接触后移开，第三个球与B球的带电荷量都为，此时，两球之间的相互作用力的大小，故选A。5.答案：D解析：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，可知由于静电感应，较近的A带电种类与C相反，B带电种类与C相同，故A、B错误；若先移走C，此时导体A和B中的电荷又发生中和，不再带电，再把导体A和B分开，同样不再带电，所以此时A不带电，B不带电，故C错误；由于静电感应，较近的A带电种类与C相反，B带电种类与C相同，先将两导体分开，则A和B就分别带上了等量异种电荷，再移走导体和B仍然带上了等量异种电荷，故D正确。6.答案：B解析：由于A点的等差等势面较C点密集，可知A点的电场线也较C点密集，则A点的电场强度比C点的大，选项A错误；电场线与等势面垂直，则电荷沿等势面移动的过程中，电场力与速度方向垂直，则电场力始终不做功，选项B正确；因A点电势比C点高，则负电荷在A点的电势能比在C点的电势能小，选项C错误；正电荷由A移动到C，电势能减小，则电场力做正功，选项D错误。故选B。7.答案：C解析：带电粒子在坐标原点O由静止释放，仅在电场力作用下沿x轴正向运动，电场力做正功，电势能减小，由于从运动到处，电势升高，所以粒子带负电，故A错误；由题图可知，从开始运动到，电场力做正功，往后电场力做负功，故到处时速度最大，故B错误；由题图可知，在坐标轴上与处电势相等，则粒子电势能相等，故粒子从坐标轴上处运动到处，电场力做功为零，故C正确；由图线的斜率大小表示电场强度大小可知，图线从坐标轴上处到处的斜率先减小后增大，故电场强度先减小后增大，电场力先减小后增大，故加速度也先减小后增大，故D错误。故选C。8.答案：C解析：由于

则

由于

则

可知

可知场源电荷是负电荷，位于A的左侧

故选C。9.答案：D解析：由题可知，带电油滴在O点处于静止状态，说明其在O点受到的电场力与重力大小相等，由电场线的分布可知，P点的电场强度大于O点的电场强度，即，则油滴在P点受到的电场力大于重力，油滴不会处于静止状态，A错误；将油滴从M处释放时，受到重力和电场力的作用，且在M点两者合力不为0，由于静电场中某点的电场方向为该点电场线的切线方向，可知二者合力的方向不沿电场线，油滴从M点释放后不会沿电场线运动到N处，B错误；沿着电场线的方向电势逐渐降低，由于电场线的方向未知，两点电势的高低也是未知的，C错误；若油滴带负电，则上极板带正电，则，则根据电势能公式可知，若油滴带正电，则上极板带负电，则，同理可知，，D正确。10.答案：C解析：若虚线是电场线，从轨迹弯曲方向可知静电力沿着电场线向左，曲线上每一点的瞬时速度与静电力方向均成钝角，故电子做减速运动，动能减小，电子在a点动能较大，A错误。若虚线为等势面，根据等势面与电场线处处垂直可大致画出电场线，曲线上每个位置电子受到的静电力与速度成锐角，电子加速运动，故动能增大，电子在b点动能较大，B错误。不论图中虚线是电场线还是等势面，a点的场强都较大，故C正确。若虚线是等势面，从电子曲线轨迹向左下弯曲可知静电力垂直虚线向下，电场线方向垂直虚线向上，沿着电场线方向电势越来越低，故a点电势较小；若虚线是电场线，从轨迹弯曲方向可知静电力沿着电场线向左，故电场线方向向右，沿着电场线方向电势越来越低，故a点电势较大，故D错误。11.答案：D解析：本题考查含电容器电路的动态分析。开关S保持闭合状态，电容器两极板间的电势差等于电源的电动势，故电容器两极板间的电势差不变，因此无论将R的滑片向右移动，还是将两极板的间距增大，静电计指针张开角度不变，故A、B错误；断开开关S后，电容器所带的电荷量不变，将两极板的间距增大，即d增大，根据可知，电容减小，根据知，电容器两极板间的电势差增大，故C错误；断开开关S后，电容器所带的电荷量不变，若紧贴下极板插入金属板，则d减小，由知，电容增大，根据知，板间的电场强度不变，故D正确。12.答案：B解析：将极板A向左移动一些时，两极板间的距离d增大，根据电容的决定式分析得知电容C减小，而电容器的电荷量Q不变，由电容的定义式分析可知，极板间的电势差U增大，所以静电计指针偏角θ变大，故A错误。将极板A向右移动一些时，两极板间的距离d减小，根据电容的决定式分析得知电容增大，而电容器的电荷量不变，由电容的定义式分析可知，极板间的电势差减小，所以静电计指针偏角θ变小，故B正确。将极板A向上移动一些，两极板正对面积S减小，根据电容的决定式分析得知电容减小，而电容器的电荷量不变，由电容的定义式分析可知，极板间的电势差增大，所以静电计指针偏角θ变大，故C错误。在极板间插入一块玻璃板，增大，电容增大，而电容器的电荷量不变，由电容的定义式分析可知，极板间的电势差减小，所以静电计指针偏角θ变小，故D错误。13.答案：B解析：根据推论，粒子速度方向的反向延长线交于其水平位移的中点，即，因此粒子射出电场的偏转角度可求，选项B正确。，该式子中，初速度、电场强度都不知道，因此无法求出射出电场的速度、在电场中的运动时间、偏转电压，所以选项A、C、D均错误。14.答案：C解析：由，得，再由，可得，故A错误；由，可知三种粒子从偏转电场同一点射出，且速度