新教材2024-2025学年高一物理下学期暑假训练6静电场及其应用

6静电场及其应用

经典温故

例1.下列选项中的各;圆环大小相同，所带电荷量已在图中标出，且电荷匀称分布，各3圆

环间彼此绝缘。坐标原点。处电场强度最大的是（）

例2.如图所示，质量为加、电荷量为9的带电小球力用绝^细线悬挂于。点，带有电荷量

也为q的小球6固定在。点正下方绝缘柱上。绝缘细线长为1,。点与小球6的间距为

当小球力平衡时，悬线与竖直方向夹角夕=30°。带电小球小8均可视为点电荷，静电力

常量为七贝4（）

A.A.5间库仑力大小厂=当

B.尔4间库仑力大小产=冬

C.细线拉力大小用=号

D.细线拉力大小A=d5mg

经典集训

1.如图所示的电场中，一带电质点从P点沿着电场线方向运动，若只受静电力作用，质点

加速度渐渐增大的是（）

2.有一接地的导体球壳，如图所示，球心处放一点电荷°,达到静电平衡时，则（）

A.g的电荷量变更时，球壳外电场随之变更

B.g在球壳外产生的电场强度为零

C.球壳内、外表面的电荷在壳外的合场强为零

D.g与球壳内表面的电荷在壳外的合场强为零

3.（多选）如图所示，带箭头的线表示某一电场中的电场线的分布状况。一带电粒子在电场

中运动的轨迹如图中虚线所示。若不考虑其他力，则下列推断中正确的是（）

A.若粒子是从力运动到〃，则粒子带正电：若粒子是从〃运动到儿则粒子带负电

B.不论粒子是从月运动到反还是从少运动到4粒子必带负电

C.若粒子是从4运动到儿贝］其加速度减小

D.若粒子是从“运动到儿见其速度减小

4.（多选）如图所示，金属板带电荷量为+0,质量为勿的金属小球带电荷量为十。，当小球

静止后，悬挂小球的绝缘细线与竖直方向间的夹角为叫小球与金属板中心。恰好在同一

条水平线上，且距离为〃重力加速度为g,静电力常量为A）.下列说法正确的是（）

A.+。在小球处产生的场强为£=华

B.+0在小球处产生的场强为£=幽”

Q

C.在。点产生的场强为良=与

D.+。在。点产生的场强为6=吗」

2

5.（多选）用电场线能很直观、很便利地比较电场中各点场强的强弱。如图甲是等量异种点

电荷形成电场的电场线，图乙是场中的一些点，0是电荷连线的中点，反厂是连线中垂线上

相对0对称的两点，&。和/、〃也相对0对称。则（）

甲

A.B、C两点场强大小和方向都相同

B./、〃两点场强大小相等，方向相反

C.E、0、6三点比较，〃点场强最强

D.B、0、C三点比较，〃点场强最弱

6.将悬挂在细线上的带正电的小球力放在不带电的金属球光C内（不和球壳内壁接触），另

有一个悬挂在细线卜的带鱼电的小球〃向C靠近.如图所示,则（）

<zzz/>yzzzzzyzz/z/yzz/z/z

T@

A.力往左偏离竖直方向，3往右偏离竖直方向

B.力的位置不变，4往右偏离竖直方向

C.力往左偏离竖直方向，）的位置不变

D.0和4的位置都不变

7.质量均为勿的两个可视为质点的小球力、B,分别被长为£的绝缘细线悬挂在同一点0,

给从〃分别带上肯定量的正电荷，并用水平向右的外力作用在月球匕平衡以后，悬挂力

球的细线竖直，悬挂，球的细线向右偏60°角，如图所示。若月球的电荷量为g,重力加速

度为g，静电力常量为h则：

（1）4球的电荷量为多少;

⑵水平外力多大。

3

8.如图所示，以。为圆心，/为半径的圆与坐标轴的交点分别为以b、。、&空间有与*

轴正方向相同的匀强电场，同时在0点固定一个电荷量为+0的点电荷。假如把一个电荷量

为一。的摸索电荷放在。点，则恰好平衡，静电力常量为h求：

(1)匀舜电场的场强大小为多少？

(2)小"两点的实际场强大小为多少？

加说法.什么吧!

4

5

例1.【答案】B

【解析】设带电荷量为q的%同环在。点处产生的场强大小分别为依据对称性可得四种

状况下，0点处的场强大小分别为£<=A,E产木瓜,&=加苏=0,选项B正确。

例2.【答案】B

【解析】带电小球力受力如图所示，心乎，，即。点为利中点，依据对称性力4/。由库

仑定律知力、8间库仑力大小Q*,细线拉力R=F=警A、C错误；依据平衡条件得Ros

30°=[mg,得/（'="!殷，绳子拉力行=1卷，B正确，D错误。

经典集训

1.【答案】B

【解析】电场线疏密表示电场强度的大小，A选项中电场强度减小，B选项中电场强度增大，

C选项中电场强度不变，D选项中电场强度先增大后减小，再由a=£=当知，々8区故本题

选B。

2.【答案】D

【解析】当导体球壳接地时，壳内电荷在壳外表面所产生的感应电荷流入大地，这时壳内电

荷与壳内表面的感应电荷在壳内壁以外（包含导体壳层）任一点的合场强为零。故D正确。

3.（多选）

【答案】BC

【解析】依据做曲线运动的物体所受合外力指向曲线内侧可知粒子所受静电力与电场线的方

向相反，所以不论粒子是从力运动到区还是从4运动到月，粒子必带负电，故A错误，B

正确：电场线密的地方电场强度大，所以粒子在4点受到的静电力大，在8点时的加速度较

6

大，若粒子是从6运动到4则其加速度减小，故C正确：从£到力过程中静电力与速度方

向成锐角，静电力做正功，动能增大，速度增大，故D错误。

4.（多选）

【答案】BC

【解析】金属板不能看作点电荷，在小球处产生的场强不能用£=子计算，故A错误；依据

小球处于平衡状态得小球受静电力/；=〃zgtana,由E=,£；=加贝号0,B正确：小球可

看作点电荷，在〃点产生的场强区=华，C正确；依据牛顿第三定律知金属板受到小球的静

电力大小为Q侬tan”,但金属板不能看作摸索电荷，故不能用£=?我场强，D错误。

5.（多选）

【答案】ACI）

【解析】由等量异种点电荷的电场线分布可知选项A、C、I）正确，B错误。

6.【答案】B

【解析】不接地的空腔导体可以屏蔽外界电场，接地的空腔导体可以屏蔽内部电场，该题中

带正电的小球力放在不带电的空心球壳。内，通过静电感应，空心球外壳带正电，内壁带负

电。由于金属空心球壳C的外壳和带电小球外带异种电荷，所以外受（'球壳的吸引往右偏离

竖直方向。而由于空心球壳C能屏蔽小球8所产生的外部电场，使小球力不受外电场的作用，

所以力的位置不变，故B正确。

7.【解析】（1）当系统平衡以后，4球受到如图所示的三个力：电.力mg、细线的拉力内、库

合力为零，由平衡条件得反。s30°-JSCOS30"=0

/sin30"+£sin30°—mg=0

由库仑定律得F=kjr

联立上述三式，可得6球的带电荷量6=修。

kq

（2）力球受到如图所示的四个力作用，合力为零。

7

得A=F・cos300

而F=F=mg

所以，力球受到的水平推力E=mQos30°=半〃/g。

8.【解析】(1)空间存在匀强电场和点电荷形成的电场，任何一点的场强都是这两个电场在

该处的场强的合场强。由电荷量为一Q的摸索电荷在。点处丁•立衡状态可得号=好’

解得匀强电场的场强为Q笠

(2)由于正点电荷形成的电场的场强方向从圆心沿半径方向向外，故