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文档简介
高考物理一轮复习静电场
一.选择题(共8小题)
1.(2025•安徽模拟)如图,一半径为R的半圆,AB为半圆的直径,O点为圆心,P、Q为圆上的
两点,其中OQ垂直于AB,P点在AQ之间,两个带等量正电的点电荷分别固定在A、B两点,
点甩荷的电荷量为q,A、B两点的点电荷在P点产生的电场强度大小分别为日、E2,A、B两点
的点电荷在Q点产生的电场强度大小分别为E3、E4,一负摸索电荷只在静电力的作用下由静止开
头沿QO从Q点移动到O点,此过程中摸索电荷受到的静电力大小为F,假如在空间加一电场强
度大小为Eo的匀强电场后,Q点的电场强度恰好为0,则下列说法正确的是()
1111
B.—+—<一+—
EiE?E3
C.F先增大后减小
D.以=聿
2.(2025•大兴区模拟)某带旦体产生电场的等势面分布如图中实线所示,虚线是一带电粒子仅在此
电场作用下的运动轨迹,M、N分别是运动轨迹与等势面b、a的交点,下列说法不正确的是()
A.粒子带正电荷
B.M点的电场强度比N点的小
C.粒子在M点的动能大于在N点的动能
D.粒子在M点的电势能大于在N点的电势能
3.(2025•安徽模拟)如图所示为某示波管内聚焦电场的电场线,将两电子从a、b两点由静止释放。
忽视两电子间相互作用,则()
A.从a点释放的电子将沿着电场线运动至d点
B.电子由b向c运动的过程,速度先增加后减小
C.电子由b向c运动的过程,加速度先增加后减小
D.电子由b向c运动的过程,电势能先增加后减小
4.(2025•山西三模)竖直平面内存在水平向右的匀强电场E,一带电小球从电场中的O点以初速度
vo向左上方射出,vo方向与水平方向成30°角,如图所示。小球运动到其轨迹的最左端时,速度
大小恰好等于初速度大小vo,则小球受到的电场力与它受到的重力的比值为()
E
A.V2;2B.1:2C.怎3D.怎2
5.(2025春•慈溪市期末)“电场线”是形象描述电场的方法。在下列电场中,a、b两点电场强度
C.
+.
•bt
D.
6.(2025春•南通期末)小明用毛皮摩擦橡胶棒,然后将一束细塑料丝放在橡胶棒上,塑料丝马上
散开并悬浮在橡胶棒上方,如图所示,下列说法正确的是()
A.毛皮摩擦橡胶棒过程创生出了电荷
B.毛皮摩擦橡胶棒后两者带同种电荷
C.塑料丝接触橡胶棒后两者带同种电荷
D.塑料丝悬浮是由于受到空气浮力的作用
(2025春•盐城期末)如图所示,方框内给出的均是电场的部分电场线,则可能是两个等量同种
D.
8.(2025春•苏州期末)在一些电子设备中,可使带电粒子束通过电场实现在荧光屏上聚焦。图中
带箭头的实线表示电场线,虚线表示粒子的运动轨迹,则粒子()
A.带正电
B.运动过程中加速度先减小后增大
C.运动过程中电势能减小
D.运动过程中动能减小
二.多选题(共4小题)
(多选)9.(2025•临汾模拟)熔喷布是一种过滤材料,广泛应用于医疗、卫生、环保等领域,熔喷
布经过静电驻极处理后,其纤维表面形成长久的静电场,可以持续吸附空气中的微小颗粒,提高
过滤效率。静电驻极处理装置中针状电极与平板电极间形成的电场如图所示,b为ac的中点,bd
连线平行于平板电极,下列说法正确的是()
每电极
A.a点电场强度L匕c点的大
B.b、d两点在同一等势面上
C.a、b两点间电势差等于b、c两点间电势差
D.某带负电颗粒在a点的电势能比在c点的大
(多选)1().(2025•天津校级模拟)如图所示为一正四棱锥,底面四个顶点A、B、C、D上依次固
定电荷量为+q、+q、-q、-q的点电荷,O点为底面中心,规定无穷远处电势为零,则()
E
A.E点处电场强度不为零,电势为零
B.0点处电场强度方向由0指向B
C.将一电子从O点沿直线移动到CD边中点,其电势能渐渐增大
D.将一电子从O点沿直线移动到E点,电场力先做正功后做负功
(多选)11.(2025•焦作三模)如图所示,有一个半径为R的圆,AB、CD为两条相互垂直的直径,
O是圆心,P是直径CD上与O相距的点。在C点固定一个电荷量为Q的正点电荷,在D点
固定另一个正点电荷,发觉在直径CD上P点电势最低。已知静电力常量为k,下列说法正确的是
()
A.P点的电势肯定等于零
B.P点的场强肯定等于零
C.放在D点的电荷电量为/
D.A点的场强大小为?J。
(多选)12.(2025•晋中模拟)某电场的电场强度E随位置x的变化关系如图所示,O点为坐标原
点,a、b、c、d为x轴上的四个点。一带正电粒子从a点由静止释放,仅在静电力作用下沿x轴
运动,已知粒子可通过d点,则()
A.粒子在a点与c点所受静电力的方向相同
R.粒子在b点的电势能小于在c点的电势能
C.粒子将以b为中心做周期性运动
D.粒子将沿x轴正方向始终运动
三.填空题(共4小题)
13.(2025春•杨浦区校级期末)有一个电容器的电容为C,当电容器所存储的电荷量q加倍时,其
电容为;假如电容器两端的电势差U增至三倍,其电容为。若该电容器的电
容为0.2叶,将其与一电压恒定的电源连接,电容器充电完成后,两极板上的电荷展分另1为+2.4UC
和-2.4pC,则电源电压为Vo
14.(2025春•杨浦区校级期末)在等量同种电荷电场中,描述其四周电场的电场线如图所示。O点
为两球心连线的中点,P、N两点在两球心连线的中垂线上。P、N两点的电势分别为<pp、(pN,则
(PP(PN(填”“V”);一点电荷仅在电场力作用下由P点从静止开头运动,
到达O点时的速度大小为,。若该点电荷的电荷量与质量比值的确定值为n,则P、O时的电势差
15.(2025•同安区校级模拟)如图所示,电荷量分别为+Q和-Q的两个点电荷a与b相距L,在a
与b间放置一个原来不带电的导体P,导体内c点处于a、b连线的中点。当导体P处于静电平衡
状态时,导体P左端带(“正电荷”或“负电荷”),c点场强大小为,
感应电荷在C处产生的电场强度大小为
16.(2025•鼓楼区校级模拟)如图甲所示,P、Q为真空中两固定等量的点电荷,O为PQ连线的中
点,MN为PQ连线的中垂线,从MN上的某一点C静止释放质量为m的摸索电荷,电荷仅在电
场力作用下运动,在。〜12时间段的运动过程中的速度一时间图像如图乙所示(图像关「虚线对称),
其中速度的最大值为v,从带电性质可知点电荷P、Q带的是电荷(填“同种”或“异
种”),若以C点电势为零,则电荷运动到O点时的电势能为o
四.解答题(共4小题)
17.(2025春•宜兴市期末)如图所示,水平放置的两块金属板长为L,间距为d,两板间电压为U,
电极K射出的电子(初速度不计)经加速电场加速后,由小孔S以速度vo沿水平金属板间的中心
线射入板间,电子的质量为m、电量为e、重力不计,求:
(1)SK间加速电压Uo;
(2)电子飞出偏转电场时的速度v?
十
18.(2025春•无锡期末)一人带电荷量为-q的油滴,从。点以速度v射入水平向右的匀强电场中
恰好做直线运动,v的方向与电场方向成。角。已知油滴的质量为m,重力加速度为g,求:
(1)电场强度E的大小;
(2)O点和最高点之间的电势差U。
o
19.(2025春•海曙区校级期末)如图所示,真空中两个点电荷分别固定在x轴上坐标为。和6cm的
位置上,已知Qi=4.0x10-8c、Q2=-1.0x10-肥,静电力常量k=9.0X109N-m2/C2o这两个
点电荷间的库仑力人小为N,Qi在Q2处产生的场强人小为N/C,
两电荷电场中,合场强为0的位置坐标是cm.将一个正检验电荷自1cm处沿x轴移
到5cm处,其电势能(选填“增大、减小、先增大后减小”或“先减小后增大”)。
QiQZ
—®-1----1-----1----1----1——©-----►
0123456”/5
20.(2025春•常州校级期末)如图所示,绝缘细线的一端悬于O点,另一端系着质量为m的带电
小球。将此装置放在水平向右的匀强电场中,小球静止在A点,此时细线与竖直方向的夹角为a,
重力加速度为go
(1)推断小球带正电还是负电;
高考物理一轮复习静电场
参考答案与试题解析
一.选择题(共8小题)
1.(2025•安徽模拟)如图,一半径为R的半圆,AB为半圆的直径,O点为圆心,P、Q为圆上的
两点,其中OQ垂直于AB,P点在AQ之间,两个带等量正电的点电荷分别固定在A、B两点,
点电荷的电荷量为q,A、B两点的点电荷在P点产生的电场强度大小分别为Ei、E2,A、B两点
的点电荷在Q点产生的电场强度大小分别为E3、E4,一例摸索电荷只在静电力的作用下由静止开
头沿QO从Q点移动到。点,此过程中摸索电荷受到的静电力大小为E假如在空间加一电场强
度大小为Eo的匀强电场后,Q点的电场强度恰好为0,则下列说法正确的是()
ElE2E3
111
C.F先增大后减小
D.E。孽
【考点】电场强度的叠加;用特殊的方法求解电场强度;电场强度与电场力的关系和计算.
【专题】定量思想;方程法;电场力与电势的性质专题;理解力量.
【答案】C
【分析】依据点电荷电场强度的公式计算出不同位置的电场强度;
利用电场强度的叠加原理来分析不同位置的电场强度关系;
依据电场强度的变化来推断摸索电荷受到的静电力的变化状况,并确定外加电场强度的大小。
【解答】解:AB、依据题意可知,点电荷的电场方向如图所示:
依据点电荷的电场强度公式可得邑=E2=
XAPXBP
狂川11四「,说八3)2
yuj-+—=--+--=—■—
E&iE2kqkqkq
同理可得去+白=等+薯=等
E3E4kqkqkq
,一1111
故有一+——=—+—
EiE2E3E4
故AB错误;
C、设摸索电荷所在处为QO线段中的C点,CA与直径AB的夹角为仇依据点电荷产生场强大
小可知,则一点电荷在C点产生的电场强度大小为%==上空等
依据电场强度的矢量叠加法则可知,两点电荷在C点产生的电场强度大小为E=2&s》e=
2kqcos28sin8
R2
设y=cos20sin0
则有y2=cos40sin20=^(cos20-cos2G•2sin20')
由于cos2O+cos20+2sin20=2
为定值,当cos2e=2sin2。
即位"6=芋
此时,y有最大值,此时。<45°
则摸索电荷沿半径Q0始终移动到0点过程中电场强度先增大再减小,所以摸索电荷受到的静电
力F也是先增大再减小,故C正确:
D、依据题意可知,Q点对应9=45°,依据矢量的合成法则可知,两点电荷在Q点的合电场强度
2kqeos28sm8_、吃kq
为£=
2R2
加一电场强度大小为Eo的匀强电场后,Q点的电场强度恰好为0,则匀强电场的电场强度大小为
尸J2kq
E=EF=---£
o2R2
故D错误。
故选:Co
【点评】本题考查了点电荷产生的电场强度计算、电场强度的叠加原理以及电场强度与力的关系。
2.(2025•大兴区模拟)某带弓体产生电场的等势面分布如图中实线所示,虚线是一带电粒子仅在此
电场作用下的运动轨迹,M、N分别是运动轨迹与等势面b、a的交点,下列说法不正确的是()
A.粒子带正电荷
B.M点的电场强度比N点的小
C.粒子在M点的动能大于在N点的动能
D.粒子在M点的电势能大于在N点的电势能
【考点】带电粒子的轨迹、受力、电性、电场方向的互判;依据电场线的疏密推断场强大小;电
场力做功与电势能变化的关系.
【专题】定量思想;推理法;带电粒子在电场中的运动专题;电场力与电势的性质专题;推理论
证力量.
【答案】C
【分析】A、等势面的分布可推断电场线方向,依据粒子运动轨迹的弯曲方向能确定粒子受力方向,
进而推断粒子电性。
B、等势面越密集的地方电场强度越大,通过比较M、N处等势面疏密推断电场强度大小。
CD、依据电场力做功的特点,电场力做正功,电势能减小,动能增大;电场力做负功,电势能增
大,动能减小。结合粒子受力和运动方向推断电场力做功状况,从而分析电势能和动能的大小关
系。
【解答】解:A、依据沿着电场线电势降低推断知,带电体为正电荷,又依据电场力指向轨迹的凹
侧,推断该带电粒子带正电荷,故A正确;
B、等差等势面越密集的地方场强越大,M点的电场强度比N点的小,故B正确;
C、依据电场力做功W=qU可知,从M到N点的过程中,电场力做正功,粒子的动能增大,即
粒子在M点的动能小于在N点的动能,故C错误;
D、由于粒子带正电,正电荷在电势高的地方电势能大,在电势低的地方电势能小,由题图可知,
粒子在N点的电势小于M点的电势,故粒子在M点的电势能大于在N点的电势能,故D正确。
本题选择不正确的的。
故选:Co
【点评】该题综合电场相关核心学问,通过等势面、粒子轨迹情境,考查学问迁移与综合分析力
量,能有效检测对电场基本概念和规律的把握程度,是电场部分典型的理解应用型题目,难度适
中,适合区分同学对电场学问的理解深度。
3.(2025•安徽模拟)如图所示为某示波管内聚焦电场的电场线,将两电子从a、b两点由静止释放。
忽视两电子间相互作用,则()
A.从a点释放的电子将沿着电场线运动至d点
B.电子由b向c运动的过程,速度先增加后减小
C.电子由b向c运动的过程,加速度先增加后减小
D.电子由b向c运动的过程,电势能先增加后减小
【考点】电场力做功与电势能变化的关系;依据电场线的疏密推断场强大小.
【专题】比较思想;图析法;电场力与电势的性质专题;理解力量.
【答案】C
【分析】依据电子的受力状况来分析电子的运动状况:依据电场力做功不鱼推断速度和电势能变
化状况:依据电场线疏密变化分析场强的变化,由牛顿其次定律推断加速度变化状况。
【解答】解:A、电子在电场中受到的电场力方向与电场强度方向相反,而电场强度方向沿电场线
的切线方向,所以从a点释放的电子不会沿着电场线运动至d点,故A错误;
BD、电子从b向c运动,电场力做正功,电势能减小,动能增加,则电子速度增大,故B错误,
D错误;
C、电场线越稀疏,电场强度越小,电子受到的电场力越小;电场线越密集,电场强度越大,电子
受到的电场力越大,则电子从b向c运动,电场力先增大后减小,则加速度先增大后减小,故C
正确。
故选:Co
【点评】本题关键要明确电场线是曲线时,带电粒子从静止开头不行能沿电场线运动。
4.(2025•山西三模)竖直平面内存在水平向右的匀强电场E,一带电小球从电场中的。点以初速度
V0向左上方射出,V0方向与水平方向成30°角,如图所示。小球运动到其轨迹的最左端时,速度
大小恰好等于初速度大小vo,则小球受到的电场力与它受到的重力的比值为()
E
A.V2;2B.1:2C.V3;3D.怎2
【考点】带电粒子(计重力)在匀强电场中的曲线运动.
【专题】定量思想;推理法;带电粒子在电场中的运动专题;推理论证力量.
【答案】C
【分析】带电小球在水平方向上做匀减速运动,小球运动到其轨迹的最左端,水平速度等于零,
小球在竖直方向上经受减速为零又反向加速的过程,结合运动的合成与分解分析。
【解答】解:带电小球在水平方向上做匀减速运动,依据牛顿其次定律有qE=ma
小球运动到其轨迹的最左端时,水平速度等于零,依据速度一时间公式有0=vocos30"
小球运动到其轨迹的最左端,速度人小与初速度大小相同,表明小球在竖直方向上经受减速为零
又反向加速的过程-vo=vosin3O0-gt
解得❷一=—»故C正确,ABD错误。
mg3
故选:Co
【点评】本题考查带电粒子在电场中的运动,解题关键是进行运动的分解,在各个方向上利用牛
顿其次定律以及运动学公式求解。
5.(2025春•慈溪市期末)“电场线”是形象描述电场的方法。在下列电场中,a、b两点电场强度
【考点】依据电场线的疏密推断场强大小.
【专题】定性思想;归纳法:电场力与电势的性质专题;理解力量.
【答案】C
【分析】依据电场线的疏密程度表示电场强度的大小,电场线的方向表示电场强度的方向逐项分
析即可0
【解答】解:电场强度是矢量,两点的电场强度相同是指这两点的电场强度大小相等,方向相同,
由图可知AD三图中a、b两点的电场线疏密程度相同,即这两点的电场强度人小相等,但方向不
同;B图中这两点处的磁感线疏密不同,所以这两点的电场强度大小不同;C图是匀强电场的电
场线,在匀强电场中任意两点的电场强度都相同,故C正确,ABD错误。
故选:Co
【点评】知道电场强度是矢量是解题的关键。
6.(2025春•南通期末)小明用毛皮摩擦橡胶棒,然后将一束细塑料丝放在橡胶棒上,塑料丝马上
散开并悬浮在橡胶棒上方,如图所不,下列说法止确的是()
A.毛皮摩擦橡胶棒过程创生出了电荷
B.毛皮摩擦橡胶棒后两者带同种电荷
C.塑料丝接触橡胶棒后两者带同种电荷
D.塑料丝悬浮是由于受到空气浮力的作用
【考点】摩擦起电;电现象及其本质.
【专题】定性思想;推理法;带电粒子在电场中的运动专题;推理论证力量.
【答案】C
【分析】依据摩擦起电的本质和电荷的相互作用规律进行分析解答。
【解答】解:A,毛皮摩擦橡胶棒过程不是创生出了电荷,是电荷的重新安排和转移,故A错误:
B.毛皮摩擦橡胶棒后两者带异种电荷,故B错误;
C.依据电荷的相互作用规律可知,塑料丝接触橡胶棒后两者带同种电荷而相互排斥,不是塑料
丝受到空气浮力的作用结果,故C正确,D错误。
故选:Co
【点评】考杳摩擦起电的本质和电荷的相互作用规律,会依据题意进行精确分析解答。
7.(2025春•盐城期末)如图所示,方框内给出的均是电场的部分电场线,则可能是两个等量同种
点电荷四周电场线的是()
【考点】电场线的定义及基本特征.
【专题】定性思想;归纳法;电场力与电势的性质专题;理解力量.
【答案】B
【分析】依据点电荷、等量异种电荷、等量同种电荷、匀强电场的电场线特点分析即可,
【解答】解:A、电场线相互平行,所以是匀强电场的电场线,故A错误;
B、这个可能是等量同种电荷的电场线,故B正确;
C、这个可能是等量异种电荷的电场线,故C错误;
D、这个可能是点电荷的电场线,故D错误。
故选:Bo
【点评】把握点电荷、等量异种电荷、等量同种电荷、匀强电场的电场线特点是解题的基础。
8.(2025春•苏州期末)在一些电子设备中,可使带电粒子束通过电场实现在荧光屏上聚焦。图中
带箭头的实线表示电场线,虚线表示粒子的运动轨迹,则粒子()
A.带正电
B.运动过程中加速度先减小后增大
C.运动过程中电势能减小
D.运动过程中动能减小
【考点】电场力做功与电势能变化的关系;推断物体是否带电及电性.
【专题】定性思想;推理法;带电粒子在电场中的运动专题;理解力量.
【答案】C
【分析】依据做曲线运动的物体受力特点分析粒子的受力方向,进而推断粒子的电性;依据电场
线的疏密程度描述电场强度的大小,结合牛顿其次定律分析;依据电场力做功状况分析;依据动
能定理分析。
【解答】解:A、做曲线运动的物体受力方向指向轨迹的凹侧,所以粒子受电场力方向与电场线方
向相反,则粒子带负电,故A错误;
B、依据电场线的疏密程度表示场强的大小,在粒子的运动过程中可以看出粒子受到的电场力是先
增大后减小,依据牛顿其次定律知在粒子运动规程中加速度是先增大后减小,故B错误;
CD、粒子的速度方向和受力方向的夹角为锐角,所以在粒子运动过程中,电场力对粒子做正功,
则运动过程中粒子的电势能减小,依据动能定理知粒子的动能增加,故C正确,D错误。
故选:Co
【点评】能依据粒子的运动轨迹推断粒子的受力方向,从而推断出粒子的电性是解题的关键。
二.多选题(共4小题)
(多选)9.(2025•临汾模拟)熔喷布是一种过滤材料,广泛应用于医疗、卫生、环保等领域,熔喷
布经过静电驻极处理后,其纤维表面形成长久的静电场,可以持续吸附空气中的微小颗粒,提高
过滤效率。静电驻极处理装置中针状电极与平板电极间形成的电场如图所示,b为ac的中点,bd
连线平行于平板电极,下列说法正确的是()
辕电极
A.a点电场强度比c点的天
B.b、d两点在同一等势面上
C.a、b两点间电势差等于b、c两点间电势差
D.某带负电颗粒在a点的电势能比在c点的大
【考点】匀强电场中电势差与电场强度的关系;依据电场线的疏密推断场强大小;电场力做功与
电势能变化的关系;等势面及其与电场线的关系.
【专题】定性思想;推理法;电场力与电势的性质专题;推理论证力量.
【答案】AD
【分析】电场线疏密反映电场强度;
电场线和等势面是垂直;
由U=Ed,分析电势差;
电场力做正功,电势能减小。
【解答】解:A.电场线疏密反映电场强度,a点电场强度比c点的大。故A正确;
B.bd连线垂直于b点所在的电场线,并不垂直于d点的电场线,由于电场线和等势面是垂直的,
因此b、d两点不在同一等出面上。故B错误;
C.由于b为ac的中点,且a、b两点间的平均场强大于b、c两点间的平均场强,由U=Ed,a、
b两点间电势差大于b、c两点间电势差。故C错误;
D.将带负电颗粒由a点移动到c点,由亚=4日,电场力做正功,电势能减小,因此带负电颗粒
在a点的电势能比在c点的大。故D正确。
故选:ADO
【点评】本题考查同学对电场基本学问的把握,比如电场线疏密反映电场强度、电场线和等势面
是垂直等,难度不高。
(多选)10.(2025•天津校级模拟)如图所示为一正四棱锥,底面四个顶点A、B、C、D上依次固
定电荷量为+q、+q、-q、-q的点电荷,。点为底面中心,规定无穷远处电势为零,则()
A.E点处电场强度不为零,电势为零
B.O点处电场强度方向由。指向B
C.将一电子从0点沿直线移动到CD边中点,其电势能渐渐增大
D.将一电子从O点沿直线移动到E点,电场力先做正功后做负功
【考点】电场力做功与电势能变化的关系;电场强度的直加.
【专题】定性思想;推理法;电场力与电势的性质专题;推理论证力量.
【答案】AC
【分析】A、利用点电荷电场强度、电势叠加,分析E点场强和电势。
B、依据点电荷电场强度叠加,确定0点场强方向。
C、推断0到CD边中点电势变化,结合电子电荷正负,分析电势能变化。
D、分析0到E电势变化,依据电场力做功与电势能关系,推断电场力做功状况。
【解答】解:A、依据等量异种点电荷连线中垂线上的电场及电势特点,由电势叠加可知,。点电
势为零,0E为一条等势线,故E点的电势为0;由场强直加原理可知,E点处电场强度不为零,
故A止确;
B、由场强叠加可知A,C两等量异种点电荷在O点的场强方向垂直于BD指向C;B,D两等量
异种点电荷在0点的场强方向垂直AC指向D,则O点处的电场强度方向沿水平方向向右,且与
CD边垂直,故B错误;
D、由于OE为一条等势线,所以将一电子从O点沿直线移动到E点,电场力不做功,故D错误;
C、由于CD边中点的电势为负值,则将一电子从O点沿直线移动到CD边中点,电势降低,依据
Ep=q(p可知,电子的电势能渐渐增加,故C正确。
故选:AC。
【点评】综合性较强,涵盖电场强度、电势、电场力做艺等多个电场核心学问点,能有效考查同
学对电场叠加原理及电场力做功与电势能关系的理解和运用力量;通过正四棱锥这一几何模型设
置电荷分布,将电场学问与几何空间结合,提升同学空间思维和学问综合应用力量。
(多选)11.(2025•焦作三模)如图所示,有一个半径为R的圆,AB、CD为两条相互垂直的直径,
1
O是圆心,P是直径CD上与O相距]R的点。在C点固定一个电荷量为Q的正点电荷,在D点
固定另一个正点电荷,发觉在直径CD上P点电势最低。已知静电力常量为k,下列说法正确的是
()
A.P点的电势肯定等于零
B.P点的场强肯定等于零
C.放在D点的电荷电量为*
D.A点的场强大小为
28R;20
【考点】电场强度的叠加;点电荷与均匀带电球体(球壳)四周的电场.
【专题】定量思想;推理法;电场力与电势的性质专题:推理论证力量.
【答案】BD
【分析】P点电势最低,P点的场强为零;
依据场强叠加,求放在D点的电荷电量;
依据场强叠加,求A点的场强大小。
【解答】解:AB.直径CD上P点电势最低,P点的场强为零,但是电势不肯定为零,故A错误,
B正确。
C.P点的场强为零,依据场强叠加可知上一^二忆一^
(R+犷(R-f)2
可得放在D点的电荷电量为q=2
故C错误:
D.依据场强叠加,A点的场强大小为£=化品产十%目升;空
故D正确。
故选:BDo
【点评】本题解题关键是把握场强叠加原理.,比较基础。
(多选)12.(2025•晋中模拟)某电场的电场强度E随位置x的变化关系如图所示,。点为坐标原
点,a、b、c、d为x轴上的四个点。一带正电粒子从a点由静止释放,仅在静电力作用下沿x轴
运动,已知粒子可通过d点,则()
A.粒子在a点与c点所受静电力的方向相同
B.粒子在b点的电势能小于在c点的电势能
C.粒子将以b为中心做周期性运动
D.粒子将沿x轴正方向始终运动
【考点】E-x图像的理解与应用;电场力做功与电势能变化的关系.
【专题】定性思想;推理法:电场力与电势的性质专题;推理论证力量.
【答案】BC
【分析】正电粒子受静电力方向与电场强度方向相同;
静电力做负功,电势能增大,比较电势能;
分析粒子先减速,再反向加速,运动具有周期性。
【解答】解:A.依据电场强度E随位置x的变化可知,正电粒子在a点受到的静电力沿x轴正方
向,在c点受到的静电力沿x轴负方向,故A错误:
B.粒子从b点运动到c点,静电力沿x轴负方向,位移沿x轴正向,静电力做负功,电势能增大,
粒子在b点的电势能小于在c点的电势能,故B正确;
CD.粒子从a点到b点加速运动,越过b点后减速运动,速度减为0后又反向加速,越过b点后
乂减速运动直到速度为0,之后再次重复上述过程,循环往复,故C正确,D错误。
故选:BCo
【点评】本题解题关键是把握粒子受力与电场强度方向关系,以及静电力做负功,电势能增大。
三.填空题(共4小题)
13.(2025春•杨浦区校级期末)有一个电容器的电容为C,当电容器所存储的电荷量q加倍时,其
电容为C;假如电容器两端的电势差U增至三倍,其电容为Co若该电容器的电容为
0.2",将其与一电压恒定的电源连接,电容器充电完成后,两极板上的电荷量分别为+2.4瓜:和-
2.4瓜:,则电源电压为12Vo
【考点】电容的概念、单位与物理意义.
【专题】定量思想:方程法:电容器专题:理解力量.
【答案】C;C:12Vo
【分析】电容是电容器的固有属性,不会因电荷量或电压的变化而转变。通过电容的定义公式,
可以计算出电容器两端的电压。
【解答】解:依据电容的定义式有"冬
上式为比值定义式,电容与电荷量、电压并没有本质的打算关系,可知,当电容器所存储的电荷
量q加倍时,其电容仍旧为C:
结合上述可知,电容与电荷量、电压并没有本质的打算关系,可知,假如电容器两端的电势差U
增至三倍,其电容仍旧为C;
依据电容的定义式有C=g
其中Q=2.4pC
代入数据,解得U=I2V
故答案为:C;C;l2Vo
【点评】本题主要考查电容器电容的性质以及电容、电荷量和电压之间的关系C
14.(2025春•杨浦区校级期末)在等量同种电荷电场中,描述其四周电场的电场线如图所示。O点
为两球心连线的中点,P、N两点在两球心连线的中垂线上。P、N两点的电势分别为(pp、(pN,则
<pp>(PN(填“>”、"=”“V”);一点电荷仅在电场力作用下由P点从静止开头运动,
到达。点时的速度大小为丫。若该点电荷的电荷量与质量比值的确定值为n,则P、。叵的电势差
【考点】等量同种电荷的电势分布;动能定理的简洁应用;通过电场线的方向推断电势的凹凸.
【专题】定量思想;推理法;动能定理的应用专题;电场力与电势的性质专题;推理论证力量.
【答案】>,除
2n
【分析】随着电场线方向电势降低;
依据动能定理,求电势差。
【解答】解:随着电场线方向电势降低,可知(PP><PN;
依据动能定理有qU=
由于该点电荷的电荷量与质量比值的确定值为n,则U=
故答案为:>,—<•
2n
【点评】本题解题关键是把握规律:随行电场线方向电势降低,同时会用动能定理解答,可题。
15.(2025•同安区校级模拟)如图所示,电荷量分别为+Q和-Q的两个点电荷a与b相距L,在a
与b间放置一个原来不带电的导体P,导体内c点处于a、b连线的中点。当导体P处于静电平衡
状态时,导体P左端带负电荷(“正电荷”或“负电荷”),c点场强大小为0,感
应电荷在c处产生的电场强度大小为号手。
【考点】三(多)个点电荷在一条直线上时的平衡问题.
【专题】定量思想;推理法;电场力与电势的性质专题;推理论证力量.
【答案】负电荷,0,警“
【分析】由点电荷的电场强度公式和矢量合成,求+Q和-Q的两个点电荷在c点产生的电场强度,
依据静电感应原理,c点的合场强为零,求感应电荷在c点的场强。
【解答】解:由点电荷的电场强度公式
E=*
得+Q和-Q的两个点电荷在c点产生的电场强度
kQkQ4kQ
4r=苒二3>
同理
F_4kQ
再由矢最合成得
E=E++E_=簧
依据静电感应原理可知导体P左端带负电荷,c点的合场强为零,即感应电荷和两个点电荷在c
点产生的场强等大反向,口」知感应电向在c点的场强为
pt-RkQ
七一\o
LL
故答案为:负电荷,0,除
【点评】本题考查点电荷场强公式、场强叠加、静电平衡特点,比较基础。
16.(2025•鼓楼区校级模拟)如图甲所示,P、Q为真空中两固定等量的点电荷,0为PQ连线的中
点,MN为PQ连线的中垂线,从MN上的某一点C静止释放质量为m的摸索电荷,电荷仅在电
场力作用下运动,在0〜12时间段的运动过程中的速度一时间图像如图乙所示(图像关「虚线对称),
其中速度的最大值为v,从带电性质可知点电荷P、Q带的是同种电荷(填“同种”或“异
种”),若以C点电势为零,则电荷运动到0点时的电势能为-o
一z-
【考点】带电粒子在单个或多个点电荷电场中的运动;等量异种电荷的电场线分布.
【专题】定量思想;推理法;电场力与电势的性质专题;推理论证力量.
【答案】同种;
【分析】抓住对称性,分析摸索电荷的受力状况,分析PQ带电状况,依据电场力做功状况,分析
其电势能的变化状况。
【解答】解:从MN上的C点由静止释放一摸索电荷,电荷仅在电场力作用下运动,运动过程中
的速度一时间图像如图乙所示,由于图像关于虚线对称,所以可以推断摸索电荷在MN上运动,
两电荷对摸索电荷同为引力,所以P、Q为等显同种电荷:摸索电荷从C点运动到。点过程中,
电场力做正功,电势能转化为动能,到O点时速度最大为v,C点电势为零,由能量守恒定律可
知0=+Epo,可得电荷运动到0点时的电势能为J。=
故答案为:同种;-|mv2
【点评】把握一些典型的电场线分布特点,会用电场力做功与电势能的变化关系分析势能和动能
的变化。
四.解答题(共4小题)
17.(2025春•宜兴市期末)如图所示,水平放置的两块金属板长为L,间距为d,两板间电压为U,
电极K射出的电子(初速度不计)经加速电场加速后,由小孔S以速度vo沿水平金属板间的中心
线射入板间,电子的质量为m、电量为e、重力不计,求:
(I)SK间加速电压Uo;
(2)电子飞出偏转电场时的速度v?
~十
【考点】带电粒子在匀强电场中做类平抛运动;带电粒子先后经过加速电场和偏转电场.
【专题】计算题;定量思想;推理法;带电粒子在电场中的运动专题;推理论证力量.
【答案】(1)SK间加速电压Uo为坐;
।e2M2
(2)电子飞出偏转电场时的速度v为
m2d2评
【分析】(1)依据动能定理,结合电场力做功分析求解;
(2)依据类平抛运动中,水平方向上匀速运动,竖直方向上匀加速运动分析求解。
【解答】解:(1)依据动能定理:
eUo=5mvo
解得:坝=警
(2)对于类平抛运动的过程有:
L=vot
vy=at=悬
合速度V=J说+药
答:(1)SK间加速电压Lo为警;
2e
(2)电子飞出偏转电场时的速度v为诏+嘴4。
Qm2dv2
【点评】本题考查了带电粒子在电场中的运动,理解类平抛运动不同方向上的运动状态是解决此
类问题的关键。
18.(2025春•无锡期末)一人带电荷量为・q的油滴,从。点以速度v射入水平向右的匀强电场中
恰好做直线运动,V的方向与电场方向成e角。已知汕滴的质量为m,重力加速度为g,求;
(1)电场强度E的大小:
(2)O点和最高点之间的电势差U。
E
->
【考点】匀强电场中电势差与电场强度的关系.
【专题】计算题;定量思想:推理法;带电粒子在电场中的运动专题:推理论证力量.
【答案】(1)电场强度E的大小为奇
mv2cos20
(2)O点和最高点之间的电势差U为
2q
【分析】(1)依据油滴在匀强电场中受到水平向左的电场力和竖言向下的重力,当合.方方向与速
度方向在一条直线时,油滴做直线运动分析求解;
(2)依据动能定理,结合电场力做功分析求解。
【解答】解:(1)由题意知,油滴在匀强电场中受到水平向左的电场力和竖直向下的重力。当合
力方向与速度方向在一条直线时,油滴做直线运动,由受力分析可得tan8=黑,故E=
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