高考物理电磁学知识点之静电场技巧及练习题附答案(5)
高考物理电磁学知识点之静电场技巧及练习题附答案(5)
一、选择题
1．真空中Ox坐标轴上的某点有一个点电荷Q，坐标轴上A、B两点的坐标分别为0.2 m和0.7 m。在A点放一个带正电的试探电荷，在B点放一个带负电的试探电荷，A、B两点的试探电荷受到电场力的方向都跟x轴正方向相同，电场力的大小F跟试探电荷电量q的关系分别如图中直线a、b所示。下列说法正确的是
A．点电荷Q是正电荷
B．点电荷Q的位置坐标为0.30 m
C．B点的电场强度的大小为0.25 N/C
D．A点的电场强度的方向沿x轴负方向
2．如图所示,一绝缘光滑半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场中，电场强度大小为E。在与环心等高处放有一质量为m、带电荷量+q的小球,由静止开始沿轨道运动，下述说法正确的是（）
A．小球在运动过程中机械能守恒
B．小球经过环的最低点时机械能最大
C．小球经过环的最低点时对轨道压力为2(mg+qE)
D．小球经过环的最低点时对轨道压力为(mg+qE)
3．在某电场中，把电荷量为2×10-9C的负点电荷从A点移到B点，克服静电力做功4×10-8J，以下说法中正确的是（）
A．电荷在B点具有的电势能是4×10-8J
B．点电势是20V
C．电荷的电势能增加了4×10-8J
D．电荷的电势能减少了4×10-8J
4．a、b、c、d分别是一个菱形的四个顶点，∠abc=120°．现将三个等量的正点电荷＋Q固定在a、b、c三个顶点上，将一个电量为＋q的点电荷依次放在菱形中心点O点和另一个
顶点d 点处，两点相比：（ ）
A ．+q 在d 点所受的电场力较大
B ．+q 在d 点所具有的电势能较大
C ．d 点的电势低于O 点的电势
D ．d 点的电场强度大于O 点的电场强度
5．关于摩擦起电和感应起电的实质，下列说法正确的是（ ）
A ．摩擦起电说明通过做功可以创造电荷
B ．摩擦起电说明电荷可以创造
C ．感应起电说明电荷可以从物体的一个部分转移到物体另一个部分
D ．感应起电说明电荷从带电的物体转移到原来不带电的物体上去了
6．研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示，下列说法正确的是( )
A ．实验前，只用带电玻璃棒与电容器a 板接触，能使电容器带电
B ．实验中，只将电容器b 板向上平移，静电计指针的张角变小
C ．实验中，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角变大
D ．实验中，只增加极板带电量，静电计指针的张角变大，表明电容增大
7．图甲中AB 是某电场中的一条电场线。若将一负电荷从A 点处由静止释放，负电荷沿电场线从A 到B 运动过程中的速度图像如图乙所示。关于A 、B 两点的电势高低和场强大小关系，下列说法中正确的是（ ）
A ．φA >φ
B ，E A >E B
B ．φA >φB ，E A C ．φA <φB ，E A >E B D ．φA <φB ， E A 8．板间距为d 的平行板电容器所带电荷量为Q 时，两极板间电势差为1U ，板间场强为1E 现将电容器所带电荷量变为2Q ，板间距变为12 d ，其他条件不变，这时两极板间电势差2U ，板间场强为2E ，下列说法正确的是 A ．2121,U U E E == B ．21212,4U U E E == C ．2121,2U U E E == D ．21212,2U U E E == 9．a 、b 、c 、d 是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点．电场线与矩形所在的平面平行．已知a 点的电势是20V ，b 点的电势是24V ，d 点的电势是4V ，如图．由此可知，c 点的电势为（ ） A ．4V B ．8V C ．12V D ．24V 10．如图所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场中M 点以相同速度垂直于电场线方向飞出a b 、两个带电粒子，仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示。则（ ） A ．a 一定带正电，b 一定带负电 B ．a 的速度将减小，b 的速度将增加 C ．a 的加速度将减小，b 的加速度将增加 D ．两个粒子的动能，一个增加一个减小 11．如图所示，匀强电场的场强为E ， M 与N 两点间的距离为d ， MN 与电场线的夹角为α，则M 、N 两点间的电势差为（ ） A ．Ed B ．sin Ed α C ．cos Ed α D ．tan Ed α 12．真空中静电场的电势φ在x 正半轴随x 的变化关系如图所示，x 1、x 2、x 3为x 轴上的三个点，下列判断正确的是（ ） A．将一负电荷从x1移到x2，电场力不做功 B．该电场可能是匀强电场 C．负电荷在x1处的电势能小于在x2处的电势能 D．x3处的电场强度方向沿x轴正方向 13．点电荷A和B，分别带正电和负电，电量分别为4Q和Q，如图所示，在AB连线上，电场强度为零的地方在（） A．B左侧B．A右侧 C．A和B之间D．A的右侧及B的左侧 14．如图所示，平行板a、b组成的电容器与电池E连接，平行板电容器P处固定放置一带负电的点电荷，平行板b接地。现将电容器的b板向下稍微移动，则( ) A．点电荷所受电场力增大B．点电荷在P处的电势能减少 C．P点电势减小D．电容器的带电荷量增加 15．下列说法正确的是（） A．带电粒子只在电场力的作用下一定作匀变速直线运动 B．带电粒子在磁场中只受磁场力作用，一定作匀速圆周运动 C．带电粒子在重力、电场力、磁场力作用下不可能作匀速圆周运动 D．带电粒子在重力、电场力、磁场力作用下可以作匀速直线运动 16．关于电场和磁场，下列说法中正确的是（） A．电场和磁场不是实际存在的，是人们想象假设出来的 B．电场和磁场的观点是库仑首先提出来的，并得到物理学理论和实验的证实和发展C．磁感应强度的方向就是通电导线在磁场中所受力的方向 D．电场强度是电场本身的性质，与试探电荷的电量及其所受电场力大小无关 17．一个检验电荷q在电场中某点受到的电场力为F，该点的电场强度为E.下图中能正确 表示q、E、F三者关系的是（） A． B． C． D． 18．一负电荷从电场中A点由静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到B点，它运动v－t图像如图所示，则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是下图中的（） A． B． C． D． 19．如图所示，在边长为l的正方形的每个顶点都放置一个点电荷，其中a和b电荷量为+q，c和d电荷量为-q．则a电荷受到的其它三个电荷的静电力的合力大小是 A．0B． 2 2 2kq l C． 2 2 kq l D． 2 2 3 2 kq l 20．利用图示装置“探究决定电容大小的因素”。实验中静电计的指针已有一个偏角，则 在此情境下（） A．仅增大两板间的距离，指针偏角将增大 B．仅增大两板间的距离，指针偏角将减小 C．仅减小两板间的正对面积，指针偏角将减小 D．仅将一块有机玻璃插到两板间，指针偏角将不变 21．两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，如图甲所示，一个电荷量为2C，质量为1kg的小物块从C点静止释放，其运动的v-t图象如图乙所示，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（） E= A．B点为中垂线上电场强度最大的点,场强1V/m B．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点电势逐渐升高 U= D．A、B两点间的电势差5V AB 22．如图所示，电荷q均匀分布在半球面上，球面的半径为R，CD为通过半球顶点C与球心O的轴线．P、Q为CD轴上关于O点对称的两点．如果带电量为Q的均匀带电球壳，其内部电场强度处处为零，电势都相等．则下列判断正确的是() A．P点的电势与Q点的电势相等 B．带正电的微粒在O点的电势能为零 C．在P点静止释放带正电的微粒(重力不计)，微粒将做匀加速直线运动 D．P点的电场强度与Q点的电场强度相等 23．如图所示，在A、B两点上放置两个点电荷，它们的电荷量分别为q1、q2，MN是过A、B的直线，P是直线上的一点．若P点的场强为零，则（） A ．q 1、q 2都是正电荷，且q 1＞q 2 B ．q 1是正电荷，q 2是负电荷，且q 1＜|q 2| C ．q 1是负电荷，q 2是正电荷，且|q 1|＞q 2 D ．q 1、q 2都是负电荷，且|q 1|＜|q 2| 24．如图所示，在水平向右的匀强电场中，一质量为m 、带电荷为q 的小球，经过P 点时速度大小为0v ，方向水平向右;经过Q 点时速度大小也为0v ，方向竖直向下，Q 点与P 点的水平距离与竖直距离相等，重力加速度大小为g , 下列说法正确的是 A ．小球从P 点到Q 点的运动过程中速度可能先增大后减小 B ．小球从P 点到Q 点运动过程中机械能保持不变 C ．小球运动的加速度大小为g D ．匀強电场的电场强度大小为mg q 25．某电场的电场线的分布如图所示一个带电粒子由M 点沿图中虚线所示的途径运动通过N 点。下列判断正确的是（ ） A ．粒子带负电 B ．电场力对粒子做正功 C ．粒子在N 点的加速度小 D ．N 点的电势比M 点的电势高 【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除 一、选择题 1．B 解析：B 【解析】 【分析】 电场强度等于电荷所受电场力和该电荷电量的比值，即F E q =，方向与正电荷所受电场力方向相同，放在A 、B 两点的试探电荷受到的电场力方向都跟x 轴的正方向相同，而正电荷所受电场力与电场强度方向相同，负电荷所受电场力与电场强度方向相反，从而知道点电荷位于A 、B 之间，根据点电荷场强公式2kQ E r = 分析； 【详解】 A 、根据F E q =并结合图像可判断a 点电场强度大于b 点电场强度，离点电荷越近场强越大，所以点电荷在AB 的中间靠近A 的某个位置，又由于A 、B 两点的试探电荷受到电场力的方向都跟x 轴正方向相同，所以点电荷Q 是负电荷，故A 错误； BC 、根据电场强度的定义式即F E q =结合图像可判断B 点电场强度大小为4492110/ 2.510/410b b kQ E N C N C x --⨯==⨯=⨯，A 点电场强度大小为4592410/410/110a a kQ E N C N C x --⨯==⨯=⨯，可得场源电荷到AB 的距离之比:1:4a b x x =，因此点电荷Q 的位置坐标为0.30m ，故B 正确，C 错误； D 、正的试探电荷受电场力方向与电场线方向相同，根据正电荷在A 点受力沿x 轴正方向即可判断在A 点电场强度方向沿x 轴正方向，故D 错误； 故选B 。 【点睛】 关键掌握电场强度的定义式F E q =点电荷的场强公式2kQ E r =，以及知道电场强度的方向，与正电荷所受电场力方向相同，与负电荷所受电场力方向相反。 2．B 解析：B 【解析】 【分析】 【详解】 A ．小球在运动过程中，除重力外有电场力做功，机械能不守恒，故A 错误； B ．小球经过环的最低点时电场力做功最多，电势能转化为小球的机械能，故小球经过环的最低点时机械能最大，故B 正确； CD ．小球做圆周运动有 2 v F Eq mg m R --= 根据动能定理有 212 mv mgR EqR =+ 解得3()F Eq mg =+，故CD 错误。 故选B 。 3．C 解析：C 【解析】 【分析】 【详解】 AB ．电荷在电场中某点的电势能具有相对性，只有确定了零势点，B 点的电势、电荷在B 点的电势能才是确定的数值，故AB 错误； CD ．因为电荷从从A 点移到B 点的过程中是克服静电力做功-8410J ⨯，故电荷电势能应该是增加了-8410J ⨯，故D 错误，C 正确。 故选C 。 4．C 解析：C 【解析】 【分析】 【详解】 设ob=l ，ad=2l ，bd=2l ，则 O 点的电场强度为：ac 两电荷相互抵消，得E o =E b = ；d 点的电场强度E b =，E a = E ay =E a cos =，同理E cy =，E d =E b +E ay +E cy =，D 错；所以+q 在o 点所受的电场力较大，A 错；由o 到d 电场力做正功，电势能减小，+q 在d 点所具有的电势能较小，B 错；沿电场线方向电势减小，所以d 点的电势低于O 点的电势，C 对； 5．C 解析：C 【解析】 【详解】 摩擦起电是电荷从一个物体转移到另一个物体，在转移过程中电荷总量是守恒的，故AB 错误；感应起电是电荷从物体的一个部分转移到物体另一个部分，且在转移过程电荷总量也是守恒的，并不是从带电的物体转移到原来不带电的物体，故C 正确；D 错误；故选C 6．A 解析：A 【解析】 A 、当用带电玻璃棒与电容器a 板接触，由于静电感应，从而在b 板感应出等量的异种电荷，从而使电容器带电，故选项A 正确； B 、根据电容器的决定式： ，将电容器b 板向上平移，即正对面积S 减小，则电容C 减小，根据 可知， 电量Q 不变，则电压U 增大，则静电计指针的张角变大，故选项B 错误； C 、根据电容器的决定式：，只在极板间插入有机玻璃板，则介电系数增大，则电容C 增大，根据 可知， 电量Q 不变，则电压U 减小，则静电计指针的张角减小，故选项C 错误； D 、根据可知， 电量Q 增大，则电压U 也会增大，则电容C 不变，故选项D 错误。 点睛：本题是电容器动态变化分析问题，关键抓住两点：一是电容器的电量不变；二是电容与哪些因素有什么关系。 7．C 解析：C 【解析】 【分析】 【详解】 从速度—时间图象可以看出，物体从静止开始向右加速，所以负电荷所受电场力方向向右，而负试探电荷受到的电场力方向为场强的反方向，故场强方向向左，逆着电场力方向，电势升高，故φA ＜φB ；速度—时间图象的切线的斜率表示加速度，故加速度不断减小，所以电场力不断减小，场强也不断减小，故E A ＞E B ；C 正确，ABD 错误。 故选C 。 8．C 解析：C 【解析】 由公式C ＝4S k d επ、C ＝Q U 和E ＝U d 得U ＝4k dQ S πε，E ＝4k Q S πε，当Q 变为2Q 、d 变为2d 时，电压U 不变，电场强度E 变为原来的2倍．C 正确． 9．B 解析：B 【解析】 试题分析： 根据在匀强电场中将某一线段等分同时就将该线段两端的电势差等分将线段bd 五等分，如图所示，则U be = 15U bd =1 5 ×（24-4）=4v ，故U be =φb -φe =4v ，故φf -φd =4v ，故φe =24-4=20v ．φf =8v ．故φa =φe ，连接cf ，则cf ∥ae ，故c 点的电势φc =φf =8v ．故B 正确．故选B ． 考点：电势 【名师点睛】①在匀强电场中将某一线段等分同时就将该线段两端的电势差等分；②在匀强电场中电场线平行且均匀分布故等势线平行且均匀分布．以上两点是解决此类题目的金钥匙． 10．C 解析：C 【解析】 【详解】 带电粒子做曲线运动，所受力的方向指向轨道的内侧，由于电场线的方向不知，所以粒子带电性质不确定，故A 错误；从题图中轨迹变化来看速度与力方向的夹角小于90︒所以电场力都做正功，动能都增大，速度都增大，故BD 错误；电场线密的地方电场强度大，电场线疏的地方电场强度小，所以a 受力减小，加速度减小，b 受力增大，加速度增大，故C 正确。 11．C 解析：C 【解析】由题， A 、B 两点间的距离为d 及AB 连线与电场方向的夹角为α，则这两点沿电场的方向的距离cos d d θ'=， A 、B 两点间的电势差cos U Ed Ed θ==．C 项正确．故选C ． 【点睛】解决本题的关键掌握匀强电场的场强公式，注意在公式U E d =中，d 表示沿电场线方向上的距离． 12．C 解析：C 【解析】 【分析】 【详解】 A ．从1x 移到2x ，电势在降低，将一负电荷从高电势到低电势，其电势能增加，则电场力做负功，故A 错误； B ．由于电势ϕ与x 的图象斜率表示电场强度，而图象的斜率是变化，因此电场强度是变化，不是匀强电场，故B 错误； C ．由图像可知，1x 处的电势高于2x 处的电势，则负电荷在1x 处的电势能小于在2x 处的电势能，故C 正确； D ．从2x 到3x 的电势升高，则逆着电场线方向，因此3x 处的电场强度方向电场强度方向沿 x 轴负方向，故D 错误。 故选C 。 13．A 解析：A 【解析】 【分析】 【详解】 A ．在 B 的左侧，A 产生的电场强度向左，B 产生的电场强度向右，电场强度方向相反，而且由于A 的电量大于B 的电量，在B 的左侧处离A 较远，由点电荷场强公式2kQ E r =可知，在同一点电场强度大小可能相等，所以合场强可能为零．故A 正确； B ．A 的右侧，A 产生的电场强度向右，B 产生的电场强度向左，电场强度方向相反，但由题A 的电量大于B 的电量，且A 较近，由点电荷场强公式2kQ E r = 可知，在同一点A 的电场强度一定大于B 的电场强度，所以合场强不可能为零．故B 错误； C ．A 和B 之间两点产生的电场强度方向均向向左，合场强不可能为零．故C 错误； D ．由上可知D 错误。 故选A 。 14．B 解析：B 【解析】 【详解】 A.因电容器与电源始终相连，故两板间的电势差不变，B 板下移，则板间距离d 增大，则板间电场强度E 变小，由F=Eq 可知电荷所受电场力变小，故A 错误； BC.板间距离d 增大，则板间电场强度E 变小，由U=Ed 知，P 与a 板的电压减小，而a 的电势不变，故P 的电势升高，由E P =qφ而q 为负值，故电势能减小，故B 正确，C 错误； D.由Q=CU ，又有4S C kd επ= ，故C 减小，Q 减小，故D 错误。 15．D 解析：D 【解析】 【分析】 【详解】 A．若带电粒子初速度与电场力不在一条直线上，只在电场力的作用下，做曲线运动，故A错误； B．带电粒子在磁场中只受磁场力作用，如果磁场力不恒定，则不一定作匀速圆周运动，故B错误； C．带电粒子在重力、电场力、磁场力作用下时，若磁场力恒定，且重力与电场力平衡，带电粒子可能作匀速圆周运动，故C错误； D．带电粒子在重力、电场力、磁场力作用下，若这三个力平衡，合力为0，则带电粒子可以作匀速直线运动，故D正确； 故选D。 16．D 解析：D 【解析】 【详解】 A.电场和磁场是客观存在的，电场线和磁感线是人们想象假设出来的，故A错误； B.电场和磁场的观点是法拉第首先提出来的，并得到物理学理论和实验的证实和发展，故B错误； C. 磁感应强度的方向与通电导线在磁场中所受力的方向无关，通电导线与磁场垂直时，不受安培力，故C错误； D. 电场强度是电场本身的性质，与试探电荷的电量及其所受电场力大小无关，故D正确；17．D 解析：D 【解析】 【详解】 A、B项：因为电场中的电场强度与放入电场中电荷的电量无关，由场源电荷决定。所以电场强度不随q、F的变化而变化，故A、B错误； C、D项：由 F E q =知，某点的电场强度一定，F与q成正比。故C错误，D正确。 故选：D。 18．C 解析：C 【解析】 【详解】 AD．负电荷受到的电场力与电场强度的方向相反，A、D选项图中，负电荷在A点受到的电场力背离AB方向，负电荷做减速运动，与速度图像不符，，AD错误； BC．负电荷受到的电场力从A指向B，v t-图像斜率的物理意义为加速度，根据图像可知，负电荷从A到B的过程中加速度越来越大，根据牛顿第二定律 qE ma = 可知A 点场强小于B 点场强，则A 处电场线的稀疏程度较大，B 错误，C 正确。 故选C 。 19．D 解析：D 【解析】 【分析】 根据力的独立性原理和库仑定律，分别计算出其它三个电荷给它的库仑斥力大小，判断出方向，再根据力的合成法则，求出这三个力的合力即可． 【详解】 a 和 b 电荷量为+q ， c 和 d 电荷量为-q ．根据库仑定律，则对角线上点的电荷给它的库仑斥 力为：2 c F =相邻两点的电荷给它的库仑斥力大小均为：F b =F d =2 2q k l ；根据力的合 成法则，点电荷q 所受的电场力大小为：2 232kq F l ==，故ABC 错误，D 正确；故选D ． 20．A 解析：A 【解析】 【详解】 AB ．增大板间距d ，据电容的决定式： r 4S C kd επ= 可知电容变小，电容器电荷量不变，结合电容定义式： Q C U = 可知两极板间的电势差U 变大，静电计指针张角变大，A 正确，B 错误； C ．极板正对面积S 变小，根据电容的决定式： r 4S C kd επ= 可知电容变小，电容器电荷量不变，结合电容定义式： Q C U = 可知两极板间的电势差U 变大，静电计指针张角变大，C 错误； D ．极板间插入有机玻璃则r ε变大，根据电容的决定式： r 4S C kd επ= 可知电容变大，电容器电荷量不变，结合电容定义式： Q C U = 可知两极板间的电势差U 变小，静电计指针张角变小，D 错误。 故选A 。 21．A 解析：A 【解析】 【详解】 A ．据v -t 图可知带电粒子在 B 点的加速度最大为： 2240 m /s 2m /s 75 a -= =-， 所受的电场力最大为 1N 22N F ma ==⨯=， 据F E q = 知，B 点的场强最大为 2N 1N /C 1V /m 1C F E q = ===， A 正确； B ．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，B 错误； C ．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，C 错误； D ．据v -t 图可知A 、B 两点的速度，在根据动能定理得电场力从B 到A 做的功 ()22221111 1614J 10J 2222 B A A B W mv mv →= -=⨯⨯-⨯⨯=， 故 10 V 5V 2 A B B A AB W W U q q →→--= ===-， D 错误。 22．D 解析：D 【解析】 【详解】 A 、由电场的叠加原理可知半球面右边的电场线是水平向右的，沿电场线方向电势逐渐降低，所以P 点的电势高于Q 点的电势，故A 错误； B 、本题没有选取零势点，所以带正电的微粒在O 点的电势能不一定为零，故B 错误； C 、电场线方向水平向右，所以在P 点释放静止带正电的微粒(重力不计)，微粒将作加速运动，距离远后电场力减小，所以是变加速运动，故C 错误； D 、均匀带电半球相当于一个均匀带正电的球和半个均匀带负电的球，这个半球放在图的 另一边，然后看PQ 两点，可以看到，PQ 两点在在上述涉及到的正电半球和负电半球中的相同的位置上，而由题目给出的条件，正电球在P 、Q 两点产生的电场为零，所以，正电半球在Q 点产生的电场强度相当于负电半球在Q 点产生的电场强度，而与P 点的环境比较，唯一的区别是电荷符号相反，从而电场大小相同，只有可能有方向的区别，而分析可知，方向是相同的，故电场强度相等，故D 正确； 故选D 。 【点睛】 利用等效法分析电场强度，利用叠加原理判断电场线的分布，由受力分析判断带电粒子的运动状态。 23．B 解析：B 【解析】 【分析】 【详解】 由于P 点离a 点近，b 点远，要使P 点的电场为零，据E = k 2q r ，必须使｜q 1｜＜｜q 2｜，且q 1跟q 2是异种电荷，这样才能保证它们在P 点产生的场强方向相反。 故选B 。 24．D 解析：D 【解析】 【分析】 【详解】 由题可知，小球受电场力（水平向左）和重力（竖直向下）作用，小球从P 点运动到Q 点速度先减小后增大，因Q 点与P 点的水平距离x 与竖直距离h 相等，由动能定理得 220011022 qEx mgh mv mv -= -= 解得 mg q E = 故小球运动的合力为 = 则加速度为 a = = 运动过程除重力做功外还有电场力做功，故小球在运动过程中机械能不守恒，故ABC 错误，D 正确. 选D 。 25．B 解析：B 【解析】 【分析】 【详解】 A．电场线的方向向上，根据粒子的运动的轨迹可以知道，粒子受到的电场力的方向也向上，所以粒子带正电荷，故A错误； BD．从M点到N点，静电力方向与速度方向成锐角，电场力做正功，电势能减小，电势降低，故B正确，D错误； C．电场线密的地方电场强度大，电场线疏的地方电场强度小，所以粒子在N点的受力大，加速度大，故C错误。 故选B。 高考物理最新电磁学知识点之静电场经典测试题及答案(1) 一、选择题 1．a、b、c、d是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点．电场线与矩形所在的平面平行．已知a点的电势是20V，b点的电势是24V，d点的电势是4V，如图．由此可知，c点的电势为（） A．4V B．8V C．12V D．24V 2．如图所示，足够长的两平行金属板正对竖直放置，它们通过导线与电源E、定值电阻R、开关S相连。闭合开关后，一个带电的液滴从两板上端的中点处无初速度释放，最终液滴落在某一金属板上。下列说法中正确的是（） A．液滴在两板间运动的轨迹是一条抛物线 B．电源电动势越大，液滴在板间运动的加速度越大 C．电源电动势越大，液滴在板间运动的时间越长 D．定值电阻的阻值越大，液滴在板间运动的时间越长 3．如图所示，某电场中的一条电场线，一电子从a点由静止释放，它将沿电场线向b点运动，下列有关该电场的判断正确的是() A．该电场一定是匀强电场 B．场强E a一定小于E b C．电子具有的电势能E p a一定大于E p b D．电势φa>φb 4．如图所示，三条平行等间距的虚线表示电场中的三个等势面，电势分别为10V、20V、30V，实线是一带电粒子（不计重力）在该区域内的运动轨迹，a、b、c是轨迹上的三个点，下列说法正确的是（） A ．粒子在三点所受的电场力不相等 B ．粒子必先过a ，再到b ，然后到c C ．粒子在三点所具有的动能大小关系为E kb ＞E ka ＞E kc D ．粒子在三点的电势能大小关系为 E pc ＜E pa ＜E pb 5．空间存在平行于纸面方向的匀强电场，纸面内ABC 三点形成一个边长为1cm 的等边三角形。将电子由A 移动到B 点，电场力做功2eV ，再将电子由B 移动到C 点，克服电场力做功1eV 。匀强电场的电场强度大小为 A ．100V/m B ． 2003 3 V/m C ．200V/m D ．2003V/m 6．下列说法正确的是（ ） A ．电场不是实物，因此不是物质 B ．元电荷就是电子 C ．首次比较准确地测定电子电荷量的实验是密立根油滴实验，其实验原理是微小带电油滴在电场中受力平衡 D ．库仑定律122kq q F r = 与万有引力定律12 2 km m F r =在形式上很相似；由此人们认识到库 仑力与万有引力是同种性质的力 7．如图所示，匀强电场中三点A 、B 、C 是一个三角形的三个顶点， 30ABC CAB ∠=∠=?，23m BC =，已知电场线平行于ABC 所在的平面，一个电荷 量6 110C q -=-?的点电荷由A 移到B 的过程中，电势能增加了51.210J -?，由B 移到C 的过程中电场力做功6610J -?，下列说法正确的是（ ） A ． B 、 C 两点的电势差为3V B ．该电场的电场强度为1V/m C ．正电荷由C 点移到A 点的过程中，电势能增加 D ．A 点的电势低于B 点的电势 8．空间存在着平行于x 轴方向的静电场，P 、M 、O 、N 、Q 为x 轴上的点，P 、Q 之间各 P r λ2 λ1 R 1 R 2 1．坐标原点放一正电荷Q ，它在P 点(x =+1,y =0)产生的电场强 度为E ρ 。现在，另外有一个负电荷-2Q ，试问应将它放在什么 位置才能使P 点的电场强度等于零？ (A) x 轴上x >1。 (B) x 轴上0 高中物理高考物理带电粒子在电场中的运动解题技巧及经典题型及练习题(含 答案) 一、高考物理精讲专题带电粒子在电场中的运动 1．如图，一带电荷量q =+0.05C 、质量M =lkg 的绝缘平板置于光滑的水平面上，板上靠右端放一可视为质点、质量m =lkg 的不带电小物块，平板与物块间的动摩擦因数μ=0.75．距平板左端L =0.8m 处有一固定弹性挡板，挡板与平板等高，平板撞上挡板后会原速率反弹。整个空间存在电场强度E =100N/C 的水平向左的匀强电场。现将物块与平板一起由静止释放，已知重力加速度g =10m/s 2，平板所带电荷量保持不变，整个过程中物块未离开平板。求： （1）平板第二次与挡板即将碰撞时的速率； （2）平板的最小长度； （3）从释放平板到两者最终停止运动，挡板对平板的总冲量。 【答案】（1）平板第二次与挡板即将碰撞时的速率为1.0m/s;（2）平板的最小长度为0.53m;（3）从释放平板到两者最终停止运动，挡板对平板的总冲量为8.0N?s 【解析】 【详解】 （1）两者相对静止，在电场力作用下一起向左加速， 有a = qE m =2.5m/s 2＜μg 故平板M 与物块m 一起匀加速，根据动能定理可得：qEL =12 （M +m ）v 21 解得v =2.0m/s 平板反弹后，物块加速度大小a 1=mg m μ=7.5m/s 2，向左做匀减速运动 平板加速度大小a 2= qE mg m μ+=12.5m/s 2， 平板向右做匀减速运动，设经历时间t 1木板与木块达到共同速度v 1′，向右为正方向。 -v 1+a 1t 1=v 1-a 2t 1 解得t 1=0.2s ，v 1'=0.5m/s ，方向向左。 此时平板左端距挡板的距离：x =v 1t 12 2112 a t - =0.15m 此后两者一起向左匀加速，设第二次碰撞时速度为v ，则由动能定理 12 （M +m ）v 2212-（M +m ）21'v =qEx 1 解得v 2=1.0m/s （2）最后平板、小物块静止（左端与挡板接触），此时小物块恰好滑到平板最左端，这时 考点一库仑定律电场强度 1．(2021·江苏单科,2，3分)(难度★★)静电现象在自然界中普遍存在，我国早在西汉末年已有对静电现象的记载,《春秋纬·考异邮》中有“玳瑁吸衣若”之说，但下列不属于静电现象的是() A．梳过头发的塑料梳子吸起纸屑 B．带电小球移至不带电金属球四周，两者相互吸引 C．小线圈接近通电线圈过程中，小线圈中产生电流 D．从干燥的地毯上走过，手遇到金属把手时有被电击的感觉 解析通电线圈四周存在着磁场，当小线圈接近通电线圈过程中，穿过小线圈的磁通量发生变化，小线圈中会产生感应电流，这属于电磁感应现象，不是静电现象，故选项C正确．答案 C 2．(2021·安徽理综，20，6分)(难度★★)已知均匀带电的无穷大平面在真空中激发电场的场强 大小为 σ 2ε0 ，其中σ为平面上单位面积所带的电荷量，ε0为常量．如图所示的平行板电容器， 极板正对面积为S，其间为真空，带电量为Q.不计边缘效应时，极板可看作无穷大导体板，则极板间的电场强度大小和两极板间相互的静电引力大小分别为() A. Q ε0S和 Q2 ε0S B. Q 2ε0S 和 Q2 ε0S C. Q 2ε0S 和 Q2 2ε0S D. Q ε0S和 Q2 2ε0S 解析由题意知，正极板所带电荷激发的电场的电场强度大小为E＝ σ 2ε0 ＝ Q S 2ε0 ＝Q 2ε0S ,同 理负极板所带电荷激发的电场的场强E2＝Q 2ε0S ，两板间的场强E＝E1＋E2＝Q ε0S ，两极板间的静 电引力大小F＝QE1＝Q2 2ε0S ，故D正确． 答案 D 3．(2021·浙江理综，16，6分)(难度★★)如图所示为静电力演示仪，两金属极板分别固定于绝 缘支架上，且正对平行放置．工作时两板分别接高压直流电源的正负极，表面镀铝的乒乓球 用绝缘细线悬挂在两金属板中间，则() A．乒乓球的左侧感应出负电荷 B．乒乓球受到扰动后，会被吸在左极板上 C．乒乓球共受到电场力、重力和库仑力三个力的作用 D．用绝缘棒将乒乓球拨到与右极板接触,放开后乒乓球会在两极板间来回碰撞 解析依据静电感应近异远同的特性可知乒乓球左侧感应出正电荷，A错误；乒乓球不 行能吸在左极板上，B错误；库仑力就是电场力，C错误；乒乓球与右极板接触后带正电， 在电场力作用下向负极运动，遇到负极板正电荷与负极板上的负电荷中和后带负电，在电场 力作用下又向正极板运动，这样会在两极板间来回碰撞，D正确． 答案 D 4．(2021·山东理综,18，6分)(难度★★★)直角坐标系xOy中，M、N两点位于x 轴上，G、H两 点坐标如图.M、N两点各固定一负点电荷，一电荷量为Q的正点电荷置于O点时，G点处的电 场强度恰好为零．静电力常量用k表示．若将该正点电荷移到G点，则H点处场强的大小和方 一.选择题（本大题15小题，每题2分） 第一章、第二章 1.在静电场中，下列说法中哪一个是正确的 [ ] (A)带正电荷的导体，其电位一定是正值 (B)等位面上各点的场强一定相等 (C)场强为零处，电位也一定为零 (D)场强相等处，电位梯度矢量一定相等 2.在真空中的静电场中，作一封闭的曲面，则下列结论中正确的是［］ (A)通过封闭曲面的电通量仅是面内电荷提供的 (B) 封闭曲面上各点的场强是面内电荷激发的 (C) 应用高斯定理求得的场强仅是由面内电荷所激发的 (D) 应用高斯定理求得的场强仅是由面外电荷所激发的 3.关于静电场下列说法中正确的是 [ ] (A)电场和试探电荷同时存在和消失 (B)由E＝F/q知道，电场强度与试探电荷成反比 (C)电场强度的存在与试探电荷无关 (D)电场是试探电荷和场源电荷共同产生的 4.下列几个说法中正确的是： [ ] (A)电场中某点场强的方向，就是将点电荷放在该点所受电场力的方向 (B)在以点电荷为中心的球面上，由该点电荷所产生的场强处处相同 (C)场强方向可由E=F/q定出，其中q为试验电荷的电量，q可正、可负， F为试验电荷所受的电场力 (D)以上说法全不对。 5.一平行板电容器中充满相对介电常数为的各向同性均匀电介质。已知介 质两表面上极化电荷面密度为，则极化电荷在电容器中产生的电 场强度的大小为 [ ] (A) 0εσ' (B) 02εσ' (C) 0εεσ' (D) ε σ' 6. 在平板电容器中充满各向同性的均匀电介质，当电容器充电后，介质中 D 、 E 、P 三矢量的方向将是 [ ] (A) D 与E 方向一致，与P 方向相反 (B) D 与E 方向相反，与P 方向一致 (C) D 、E 、P 三者方向相同 (D) E 与P 方向一致，与D 方向相反 7. 在一不带电荷的导体球壳的球心处放一点电荷，并测量球壳内外的场强分 布，如果将此点电荷从球心移到球壳内其它位置，重新测量球壳内外的场强分布，则将发现： [ ] (A) 球壳内、外场强分布均无变化 (B) 球壳内场强分布改变，球壳外的不变 (C) 球壳外场强分布改变，球壳内的不变 (D) 球壳内、外场强分布均改变 8. 一电场强度为E 的均匀电场，E 的方向与x 轴正向平行，如图所示，则通过 图中一半径为R 的半球面的电场强度通量为 [ ] (A) 2R E π；(B) 21 2 R E π； (C) 22R E π；(D ) 0。 9. 在静电场中，电力线为均匀分布的平行 直线的区域内，在电力线方向上任意两点的电场强度E 和电势U 相比较 [ ] (A) E 相同，U 不同 (B) E 不同，U 相同 (C) E 不同，U 不同 (D) E 相同，U 相同 高考物理专题电磁学知识点之静电场难题汇编含答案解析 一、选择题 1．点电荷A 和B ，分别带正电和负电，电量分别为4Q 和Q ，如图所示，在AB 连线上，电场强度为零的地方在（ ） A ． B 左侧 B ．A 右侧 C ．A 和B 之间 D ．A 的右侧及B 的左侧 2．如图所示，三条平行等间距的虚线表示电场中的三个等势面，电势分别为10V 、20V 、30V ，实线是一带电粒子（不计重力）在该区域内的运动轨迹，a 、b 、c 是轨迹上的三个点，下列说法正确的是（ ） A ．粒子在三点所受的电场力不相等 B ．粒子必先过a ，再到b ，然后到c C ．粒子在三点所具有的动能大小关系为E kb ＞E ka ＞E kc D ．粒子在三点的电势能大小关系为 E pc ＜E pa ＜E pb 3．如图所示的电场中，虚线a 、b 、c 为三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即 ab BC U U ，一带负电的质点仅在电场力的作用下通过该区域时的运动轨迹如实线所示， P 、Q 是这条轨迹上的两点，由此可知 A ．a 、b 、c 三个等势面中，a 的电势最高 B ．带电质点在P 点的动能比在Q 点大 C ．带电质点在P 点的电势能比在Q 点小 D ．带电质点在P 点时的加速度比在Q 点小 4．如图所示，水平放置的平行板电容器，上板带负电，下板带正电，断开电源后一带电小球以速度0v 水平射入电场，且沿下板边缘飞出，若下板不动，将上板上移一小段距离，小球仍以相同的速度0v 从原处飞入，则带电小球（ ） A ．将打在下板中央 B ．仍沿原轨迹由下板边缘飞出 C ．不发生偏转，沿直线运动 D ．若上板不动，将下板下移一段距离，小球可能打在下板的中央 5．如图所示，将一带电小球A 通过绝缘细线悬挂于O 点，细线不能伸长。现要使细线偏离竖直线30°角，可在O 点正下方的B 点放置带电量为q 1的点电荷，且BA 连线垂直于OA ；也可在O 点正下方C 点放置带电量为q 2的点电荷，且CA 处于同一水平线上。则为（ ） A ． B ． C ． D ． 6．如图所示，匀强电场中三点A 、B 、C 是一个三角形的三个顶点， 30ABC CAB ∠=∠=?，23m BC =，已知电场线平行于ABC 所在的平面，一个电荷 量6 110C q -=-?的点电荷由A 移到B 的过程中，电势能增加了51.210J -?，由B 移到C 的过程中电场力做功6610J -?，下列说法正确的是（ ） A ． B 、 C 两点的电势差为3V B ．该电场的电场强度为1V/m C ．正电荷由C 点移到A 点的过程中，电势能增加 D ．A 点的电势低于B 点的电势 7．在某电场中，把电荷量为2× 10-9C 的负点电荷从A 点移到B 点，克服静电力做功4×10-8 J ，以下说法中正确的是（ ） A ．电荷在 B 点具有的电势能是4×10-8J B ．点电势是20V C ．电荷的电势能增加了4×10-8J D ．电荷的电势能减少了4× 10-8J 8．关于摩擦起电和感应起电的实质，下列说法正确的是（ ） 高考物理电磁学知识点之静电场技巧及练习题附答案(5) 一、选择题 1．真空中Ox坐标轴上的某点有一个点电荷Q，坐标轴上A、B两点的坐标分别为0.2 m和0.7 m。在A点放一个带正电的试探电荷，在B点放一个带负电的试探电荷，A、B两点的试探电荷受到电场力的方向都跟x轴正方向相同，电场力的大小F跟试探电荷电量q的关系分别如图中直线a、b所示。下列说法正确的是 A．点电荷Q是正电荷 B．点电荷Q的位置坐标为0.30 m C．B点的电场强度的大小为0.25 N/C D．A点的电场强度的方向沿x轴负方向 2．如图所示,一绝缘光滑半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场中，电场强度大小为E。在与环心等高处放有一质量为m、带电荷量+q的小球,由静止开始沿轨道运动，下述说法正确的是（） A．小球在运动过程中机械能守恒 B．小球经过环的最低点时机械能最大 C．小球经过环的最低点时对轨道压力为2(mg+qE) D．小球经过环的最低点时对轨道压力为(mg+qE) 3．在某电场中，把电荷量为2×10-9C的负点电荷从A点移到B点，克服静电力做功4×10-8J，以下说法中正确的是（） A．电荷在B点具有的电势能是4×10-8J B．点电势是20V C．电荷的电势能增加了4×10-8J D．电荷的电势能减少了4×10-8J 4．a、b、c、d分别是一个菱形的四个顶点，∠abc=120°．现将三个等量的正点电荷＋Q固定在a、b、c三个顶点上，将一个电量为＋q的点电荷依次放在菱形中心点O点和另一个 顶点d 点处，两点相比：（ ） A ．+q 在d 点所受的电场力较大 B ．+q 在d 点所具有的电势能较大 C ．d 点的电势低于O 点的电势 D ．d 点的电场强度大于O 点的电场强度 5．关于摩擦起电和感应起电的实质，下列说法正确的是（ ） A ．摩擦起电说明通过做功可以创造电荷 B ．摩擦起电说明电荷可以创造 C ．感应起电说明电荷可以从物体的一个部分转移到物体另一个部分 D ．感应起电说明电荷从带电的物体转移到原来不带电的物体上去了 6．研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示，下列说法正确的是( ) A ．实验前，只用带电玻璃棒与电容器a 板接触，能使电容器带电 B ．实验中，只将电容器b 板向上平移，静电计指针的张角变小 C ．实验中，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角变大 D ．实验中，只增加极板带电量，静电计指针的张角变大，表明电容增大 7．图甲中AB 是某电场中的一条电场线。若将一负电荷从A 点处由静止释放，负电荷沿电场线从A 到B 运动过程中的速度图像如图乙所示。关于A 、B 两点的电势高低和场强大小关系，下列说法中正确的是（ ） A ．φA >φ B ，E A >E B B ．φA >φB ，E A 第三章 练习题 一、选择题 1、［ C ］关于D r 的高斯定理，下列说法中哪一个是正确的？ (A) 高斯面内不包围自由电荷，则面上各点电位移矢量D r 为零． (B) 高斯面上D r 处处为零，则面内必不存在自由电荷． (C) 高斯面的D r 通量仅与面内自由电荷有关． (D) 以上说法都不正确． 2、［ D ］静电场中，关系式 0D E P ε=+r r r (A) 只适用于各向同性线性电介质． (B) 只适用于均匀电介质． (C) 适用于线性电介质． (D) 适用于任何电介质． 3、［ B ］一导体球外充满相对介电常量为r ε的均匀电介质，若测得导体表面附近场强为 E ，则导体球面上的自由电荷面密度0σ为： (A)0E ε. (B) E ε. (C) r E ε . (D) 0()E εε- . 4、［ A ］一平行板电容器中充满相对介电常量为r ε的各向同性的线性电介质．已知介质表面极化电荷面密度为σ'±，则极化电荷在电容器中产生的电场强度的大小为： (A) 0σε'． (B) 0r σεε'． (C) 02σε'． (D) r σε' ． 5、［ B ］一平行板电容器始终与端电压一定的电源相联．当电容器两极板间为真空时，电 场强度为0E r ，电位移为0D r ，而当两极板间充满相对介电常量为r ε的各向同性的线性电介 质时，电场强度为E r ，电位移为D r ，则 (A) 0 0,r E E D D ε==r r r r ． (B) 00,r E E D D ε==r r r r ． (C) 00,r r E E D D εε==r r r r ． (D) 00,E E D D ==r r r r ． 6、 [ C ]一空气平行板电容器，两极板间距为d ，充电后板间电压为U 。然后将电源断开，在两板间平行地插入一厚度为d/3的与极板等面积的金属板，则板间电压变为 高考物理《静电场》综合复习练习题（含答案） 一、单选题 1．两个等量异种点电荷位于x 轴上，相对原点对称分布，正确描述电势ϕ随位置x 变化规律的是图（ ） A ． B ． C ． D ． 2．如图所示，在xOy 平面内有一个以O 为圆心、半径R =0.1m 的圆，P 为圆周上的一点，O 、P 两点连线与x 轴正方向的夹角为θ。若空间存在沿y 轴负方向的匀强电场，场强大小100V/m E =，则O 、P 两点的电势差可表示为（ ） A ．10sin (V)OP U θ=- B ．10sin (V)OP U θ= C ．10cos (V)OP U θ=- D ．10cos (V)OP U θ= 3．如图所示，M 、N 是平行板电容器的两个极板，0R 为定值电阻，1R 、2R 为可调电阻，用绝缘细线将质量为m 、带正电的小球悬于电容器内部．闭合电键S ，小球静止时受到悬线的拉力为F ．调节1R 、2R ，关于F 的大小判断正确的是 A．保持1R不变，缓慢增大2R时，F将变大 B．保持1R不变，缓慢增大2R时，F将变小 C．保持2R不变，缓慢增大1R时，F将变大 D．保持2R不变，缓慢增大1R时，F将变小 4．如图所示，匀强电场中有a、b、c三点．在以它们为顶点的三角形中，∠a=30°、∠c=90°,电场方向与三角形所在平面平行．已知a、b和c点的电势分别为(23) -V、(23) +V和2 V．该三角形的外接圆上最低、最高电势分别为 A．(23) -V、(23) +V B．0 V、4 V C． 43 (2) 3 -V、 43 (2) 3 -D．0 V、3V 5．静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器．某除尘器模型的收尘板是很长的条形金属板，图中直线ab为该收尘板的横截面．工作时收尘板带正电，其左侧的电场线分布如图所示；粉尘带负电，在电场力作用下向收尘板运动，最后落在收尘板上．若用粗黑曲线表示原来静止于P点的带电粉尘颗粒的运动轨迹，下列4幅图中可能正确的是(忽略重力和空气阻力) 【备考2022 高考物理一轮电磁学专题复习】 选择题专练1 静电场（含解析） 1.“牟缀芥”是东汉王充在《论衡⋅乱龙篇》中记载的摩擦起电现象，意指摩擦后的带电琥珀能吸引轻小物体。现做如下简化：在某处固定一个电荷量为Q 的带正电的点电荷，在其正下方h 处有一个原子。在点电荷的电场的作用下原子的负电荷中心与正电荷中心会分开很小的距离l 。点电荷与原子之间产生作用力F 。你可能不会求解F ，但是你可以通过物理分析进行判断，关于F 的表达式，可能正确的是（式中k 为静电力常量）（ ） A ．0F = B ．F=2kQq l C ．22kQq F h = D ．F=32kQql h 2．口罩是人们抗击新冠病毒人侵的一种常见防护物品。口罩对病毒起阻隔作用的是一层熔喷无纺布层，布层纤维里加有一种驻极体材料，驻极体材料分子中的正、负电荷原本不重合且杂乱分布（图甲所示），经过静电处理后变得较为规则的分布（图乙所示），从而具有静电吸附作用。以下说法中正确的是（ ） A ．静电处理前，驻极体材料带有静电 B ．静电处理过程，电场力对驻极体材料中的正、负电荷做正功 C ．静电处理过程，驻极体材料分子中的电荷电势能增加 D ．口罩熔喷布不能阻挡不带电的中性微小颗粒物 3．在物理学的发展过程中，科学家们总结出了许多物理学研究方法，以下关于物理学 研究方法的叙述正确的是（） A．在不需要考虑带电物体本身的大小和形状时，用点电荷来代替物体的方法叫微元法 B．在探究加速度、力和质量三者之间的关系时采用了假设法 C．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了理想模型法 D．伽利略认为自由落体运动是物体在倾角为90°的斜面上的运动，再根据铜球在斜面上的运动规律得出自由落体的运动规律，这是采用了实验和逻辑推理相结合的方法4．如图，在光滑绝缘斜面上有带电小球a与b，两球同时释放瞬间，a球的加速度刚好为零，则下列关于a、b的电性及初始位置，符合要求的是（） A．B． C．D． 5．富兰克林为研究雷电现象，设计了如图所示的装置，避雷针线路与接地线分开，并在分开处装上帽形的金属钟A与B，两钟之间以丝线悬挂一个金属小球C，A钟下方用导线连接两个很轻的金属小球形成验电器D，避雷针上空附近的云不带电时，三个金属小球均静止下垂。若带负电的云接近避雷针顶端时，则（） A．避雷针顶端带负电 B．接地线上有正电荷流入大地 C．验电器D上的两个金属小球最后会下垂并相互接触 D．金属小球C会在A与B之间摆动，不断来回撞击A与B 高考物理带电粒子在电场中的运动常见题型及答题技巧及练习题(含答案)及解 析 一、高考物理精讲专题带电粒子在电场中的运动 1．在如图所示的平面直角坐标系中，存在一个半径R ＝0.2m 的圆形匀强磁场区域，磁感应强度B ＝1.0T ，方向垂直纸面向外，该磁场区域的右边缘与y 坐标轴相切于原点O 点。y 轴右侧存在一个匀强电场，方向沿y 轴正方向，电场区域宽度l ＝0.1m 。现从坐标为（﹣0.2m ，﹣0.2m ）的P 点发射出质量m ＝2.0×10﹣9kg 、带电荷量q ＝5.0×10﹣5C 的带正电粒子，沿y 轴正方向射入匀强磁场，速度大小v 0＝5.0×103m/s （粒子重力不计）。 （1）带电粒子从坐标为（0.1m ，0.05m ）的点射出电场，求该电场强度； （2）为了使该带电粒子能从坐标为（0.1m ，﹣0.05m ）的点回到电场，可在紧邻电场的右侧区域内加匀强磁场，试求所加匀强磁场的磁感应强度大小和方向。 【答案】（1）1.0×104N/C （2）4T ，方向垂直纸面向外 【解析】 【详解】 解：（1）带正电粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力有： 20 0v qv B m r = 可得：r =0.20m =R 根据几何关系可以知道，带电粒子恰从O 点沿x 轴进入电场，带电粒子做类平抛运动，设粒子到达电场边缘时，竖直方向的位移为y 根据类平抛规律可得：2012 l v t y at == ， 根据牛顿第二定律可得：Eq ma = 联立可得：41.010E =?N/C （2）粒子飞离电场时，沿电场方向速度：30 5.010y qE l v at m v ===?g m/s=0v 粒子射出电场时速度：02=v v 根据几何关系可知，粒子在B '区域磁场中做圆周运动半径：2r y '= 根据洛伦兹力提供向心力可得： 2 v qvB m r '=' 联立可得所加匀强磁场的磁感应强度大小：4mv B qr '= =' T 根据左手定则可知所加磁场方向垂直纸面向外。 高考物理专题电磁学知识点之静电场易错题汇编及解析 一、选择题 1．如图所示，四个点电荷所带电荷量的绝对值均为Q ，分别固定在正方形的四个顶点上，正方形边长为a ，则正方形两条对角线交点处的电场强度( ) A ．大小为42kQ ，方向竖直向上 B ．大小为 22kQ ，方向竖直向上 C ．大小为 42kQ ，方向竖直向下 D ．大小为 22kQ ，方向竖直向下 2．如图所示，实线表示某电场中的四个等势面，它们的电势分别为123,,???和4?，相邻等势面间的电势差相等.一带负电的粒子(重力不计)在该电场中运动的轨迹如虚线所示， a 、 b 、 c 、 d 是其运动轨迹与等势面的四个交点，则可以判断（ ） A ．4?等势面上各点场强处处相同 B ．四个等势面的电势关系是1234????<<< C ．粒子从a 运动到d 的过程中静电力直做负功 D ．粒子在a 、b 、c 、d 四点的速度大小关系是a b c d v v v v <<= 3．图中展示的是下列哪种情况的电场线（ ） A ．单个正点电荷 B ．单个负点电荷 C ．等量异种点电荷 D ．等量同种点电荷 4．三个α粒子在同一地点沿同一方向飞入偏转电场，出现了如图所示的轨迹，由此可以判 断下列不正确的是 A．在b飞离电场的同时,a刚好打在负极板上 B．b和c同时飞离电场 C．进电场时c的速度最大,a的速度最小 D．动能的增加值c最小,a和b一样大 5．在某电场中，把电荷量为2×10-9C的负点电荷从A点移到B点，克服静电力做功4×10-8J，以下说法中正确的是（） A．电荷在B点具有的电势能是4×10-8J B．点电势是20V C．电荷的电势能增加了4×10-8J D．电荷的电势能减少了4×10-8J 6．图中虚线为电场中与场强方向垂直的等间距平行直线，两粒子M、N质量相等，所带电荷的绝对值也相等．现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示．点a、b、c为实线与虚线的交点，已知O点电势高于c 点．若不计重力，则 A．M带负电荷，N带正电荷 B．N在a点的速度与M在c点的速度大小相同 C．N在从O点运动至a点的过程中克服电场力做功 D．M在从O点运动至b点的过程中，电场力对它做的功等于零 7．如图所示，下列四个选项中的点电荷与空间中的a、b两点均关于O点对称，其中a、b 两点的电势和场强都相同的是（） A．B． 静电场练习题 一、电荷守恒定律、库仑定律练习题 4．把两个完满相同的金属球 A 和B 接触一下，再分开一段距离，发现两球之间相互排斥，则A、 B 两球原来的带电情况可能是[ ] A．带有等量异种电荷B．带有等量同种电荷 C．带有不等量异种电荷 D ．一个带电，另一个不带电 8．真空中有两个固定的带正电的点电荷，其电量Q1＞ Q2，点电荷q 置于Q1、Q2连线上某点 时，正好处于平衡，则[ ] A． q 必然是正电荷 B ． q 必然是负电荷 C． q 离 Q2比离 Q1远D． q 离 Q2比离 Q1近 -8 在同一高度相距3cm 时，丝线与竖直夹角为45°，此时小球 B 碰到的库仑力F＝ ______，小球 A 带的电量 q A＝ ______．二、电场电场强度电场线练习题 6．关于电场线的说法，正确的选项是[ ] A．电场线的方向，就是电荷受力的方向 B．正电荷只在电场力作用下必然沿电场线运动 C．电场线越密的地方，同一电荷所受电场力越大 D．静电场的电场线不能能是闭合的 7．如图 1 所示，带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在这条线上有A、 B 两点，用E A、 E B表示A、B 两处的场强，则 [ ] A． A、 B 两处的场强方向相同 B．因为 A、 B 在一条电场上，且电场线是直线，所以E A＝E B C．电场线从 A 指向 B，所以 E A＞ E B D．不知 A、 B 周边电场线的分布情况，E A、 E B的大小不能够确定 8．真空中两个等量异种点电荷电量的值均为q，相距 r ，两点电荷连线中点处的场强为[ ] A． 0 B ． 2kq／ r 2 C ． 4kq／ r 2 D ． 8kq／ r 2 9．四种电场的电场线如图 2 所示．一正电荷q 仅在电场力作用下由M点 向N 点作加速运动，且加速度越来越大． 则 该电荷所在的电场是图中的[ ] 11．如图 4，真空中三个点电荷的带电量、电性及相互距离都未知，但A、 B、 C，能够自由搬动，依次排列在同素来线上，都处于平衡状态，若三个电荷 AB＞ BC，则依照平衡条件可判断[ ] A． A、 B、C 分别带什么性质的电 B． A、 B、C 中哪几个带同种电荷，哪几个带异种电荷 C． A、 B、C 中哪个电量最大 D． A、 B、C 中哪个电量最小 二、填空题 12．图 5 所示为某地域的电场线，把一个带负电的点电荷 为 ______． q 放在点 A 或B 时，在________点受的电场力大，方向 静电场中的导体 两个导体球A 、B 相距很远（可以看成是孤立的），其中A 球原来带电，B 球不带电。A 、B 两球半径不等，且A B R R >。若用一根细长导线将它们连接起来，则两球所带电量A q 与B q 间的关系： ()A A B q q >； ()B A B q q =； ()C A B q q <； ()D 条件不足，无法比较。 答案：()A 一带正电荷的物体M ，靠近一不带电的金属导体N ，N 的左端感应出负电荷，右端感应出正电荷，若将N 的左端接地，如图所示，则 ()A N 上的负电荷入地； ()B N 上的正电荷入地； ()C N 上的电荷不动； ()D N 上所有电荷都入地 答案： ()B 把A 、B 两块不带电的导体放在一带正电导体的电场中，如图所示。设无限远处为电势零点，A 的电势为A U ，B 的电势为 B U ，则 ()A B A 0U U >≠； ()B B A 0U U >=； ()C B A U U =； ()D B A U U <。 答案： ()D 难度系数等级：2 半径为R 的金属球与地连接，在与球心O 相距2d R =处有一电荷为q 的点电荷，如图所示。设地的电势为零，则球上的感生电荷q '为 ()A 0； ()B 2q ； ()C 2 q -； ()D q 。 答案： ()C 题号：30511005 分值：3分 难度系数等级：1 当一个带电导体达到静电平衡时： ()A 表面上电荷密度较大处电势较高； ()B 导体内任一点与其表面上任一点的电势差等于零； ()C 导体内部的电势比导体表面的电势高；()D 表面曲率较大处电势较高。 答案： ()B 在一个孤立的导体球壳内，若在偏离球中心处放一个点电荷，则在球壳内、外表面上将出现感应电荷，其分布将是： ()A 内表面均匀，外表面也均匀； ()B 内表面不均匀，外表面均匀； ()C 内表面均匀，外表面不均匀； ()D 内表面不均匀，外表面也不均匀。 答案： ()B 如图所示, 一球形导体，带有电荷q ，置于一任意形状的空腔导体中。当用导线将两者连接后，则与未连接前相比系统静电场能量将 ()A 增大； ()B 减小； ()C 不变； ()D 如何变化无法确定。 高考理综物理电磁学专题训练100题含答案 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．许多科学家为物理学的发展做出了重要贡献，下列说法正确的是（ ） A ．亚里士多德科学思想的核心是把实验和逻辑推理和谐结合起来 B ．伽利略发现了开普勒三定律 C ．牛顿发现电磁感应定律 D ．爱因斯坦提出相对论 2．如图，一带正电的运动电荷刚进入磁场时所受洛伦兹力的方向正确的是 A ．垂直纸面向里 B ．平行纸面向上 C ．垂直纸面向外 D ．平行纸面向下 3．如图所示，半径为R 的圆形区域内存在垂直于纸面向里的匀强磁场，两个相同的带正电粒子分别以速度v 1、v 2从A 、C 两点同时射入磁场，v 1、v 2平行且v 1沿直径AOB 方向．C 点与直径AOB 的距离为2 R ，两粒子同时从磁场射出，从A 点射入的粒子射出磁场时的速度方向与初速度方向间的夹角为60°。不计粒子受到的重力，则( ) A ．v 12 B ．v 12 C ．v 1＝2 3v 2 D ．v 1＝2v 2 4．如图所示，平行板电容器充电后与电源断开，正极板接地，两板间有一个带负电的试探电荷固定在P 点．静电计的金属球与电容器的负极板连接，外壳接地．以 E 表示两板间的场强，ϕ表示P 点的电势，E P 表示该试探电荷在P 点的电势能，θ表示静电计指针的偏角．若保持负极板不动，将正极板缓慢向右平移一小段距离(静电计带电量可忽略不计)，各物理量变化情况描述正确的是 A．E增大，ϕ降低，E P减小，θ增大 B．E不变，ϕ降低，E P增大，θ减小 C．E不变，ϕ升高，E P减小，θ减小 D．E减小，ϕ升高，E P减小，θ减小 5．如图，理想变压器T的原线圈接在电压为U的交流电源两端，P为滑动变阻器的滑片，R T为热敏电阻，其阻值随温度升高而变小．则 A．P向左滑动时，变压器的输出电压变大 B．P向左滑动时，变压器的输入功率变大 C．R T温度升高时，灯L变亮 D．R T温度升高时，适当向右滑动P可保持灯L亮度不变 6．智能手机耗电量大，移动充电宝应运而生，它是能直接给移动设备充电的储能装置．充电宝的转化率是指电源放电总量占电源容量的比值，一般在0.60-0.70之间（包括移动电源和被充电池的线路板、接头和连线的损耗)．如图为某一款移动充电宝，其参数见下表，下列说法正确的是（） 高中物理《电磁学》练习题（附答案解析） 学校:___________姓名：___________班级：___________ 一、单选题 1．下列哪种做法不属于防止静电的危害（） A．印染厂房中保持潮湿 B．油罐车的尾部有一铁链拖在地上 C．家用照明电线外面用一层绝缘胶皮保护 D．在地毯中夹杂一些不锈钢丝纤维 2．避雷针能起到避雷作用，其原理是（） A．尖端放电B．静电屏蔽C．摩擦起电 D．同种电荷相互排斥 3．2022年的诺贝尔物理学奖同时授予给了法国物理学家阿兰•阿斯佩、美国物理学家约翰•克劳泽及奥地利物理学家安东•蔡林格，以表彰他们在“纠缠光子实验、验证违反贝尔不等式和开创量子信息科学”方面所做出的杰出贡献。许多科学家相信量子科技将改变我们未来的生活，下列物理量为量子化的是（）A．一个物体带的电荷量B．一段导体的电阻 C．电场中两点间的电势差D．一个可变电容器的电容 4．关于电流，下列说法中正确的是() A．电流跟通过截面的电荷量成正比，跟所用时间成反比 B．单位时间内通过导体截面的电量越多，导体中的电流越大 C．电流是一个矢量，其方向就是正电荷定向移动的方向 D．国际单位制中，其单位“安培”是导出单位 5．转笔（Pen Spinning）是一项用不同的方法与技巧、以手指来转动笔的休闲活动，如图所示。转笔深受广大中学生的喜爱，其中也包含了许多的物理知识，假设某转笔高手能让笔绕其上的某一点O做匀速圆周运动，下列有关该同学转笔中涉及到的物理知识的叙述正确的是（） A．笔杆上的点离O点越近的，做圆周运动的向心加速度越大 B．若该同学使用中性笔，笔尖上的小钢珠有可能因快速的转动做离心运动而被甩走 高考物理电磁学知识点之静电场难题汇编 一、选择题 1．一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，两板间有一个带正电的检验电荷固定在P点，如图所示，以C表示电容器的电容，E表示两板间的场强， 表示P点的电势，E表示正电荷在P点的电势能，若正极板保持不动，将负极板缓慢向右平移一小段距离p l，则下列各物理量与负极板移动距离x的关系图像正确的是（） A．B． C．D． 2．如图所示，某电场中的一条电场线，一电子从a点由静止释放，它将沿电场线向b点运动，下列有关该电场的判断正确的是() A．该电场一定是匀强电场 B．场强E a一定小于E b C．电子具有的电势能E p a一定大于E p b D．电势φa>φb 3．如图所示，在空间坐标系Oxyz中有A、B、M、N点，且AO=BO=MO=NO；在A、B两点分别固定等量同种点电荷+Q1与+Q2，若规定无穷远处电势为零，则下列说法正确的是（） A ．O 点的电势为零 B ．M 点与N 点的电场强度相同 C ．M 点与N 点的电势相同 D ．试探电荷+q 从N 点移到无穷远处，其电势能增加 4．如图所示,一绝缘光滑半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场中，电场强度大小为E 。在与环心等高处放有一质量为m 、带电荷量+q 的小球,由静止开始沿轨道运动，下述说法正确的是（ ） A ．小球在运动过程中机械能守恒 B ．小球经过环的最低点时机械能最大 C ．小球经过环的最低点时对轨道压力为2(mg +qE ) D ．小球经过环的最低点时对轨道压力为(mg +q E ) 5．下列说法正确的是（ ） A ．电场不是实物，因此不是物质 B ．元电荷就是电子 C ．首次比较准确地测定电子电荷量的实验是密立根油滴实验，其实验原理是微小带电油滴在电场中受力平衡 D ．库仑定律122kq q F r = 与万有引力定律122km m F r =在形式上很相似；由此人们认识到库仑力与万有引力是同种性质的力 6．如图所示，匀强电场中三点A 、B 、C 是一个三角形的三个顶点， 30ABC CAB ∠=∠=︒，23m BC =，已知电场线平行于ABC 所在的平面，一个电荷量6 110C q -=-⨯的点电荷由A 移到B 的过程中，电势能增加了51.210J -⨯，由B 移到C 的过程中电场力做功6610J -⨯，下列说法正确的是（ ） A ． B 、 C 两点的电势差为3V B ．该电场的电场强度为1V/m C ．正电荷由C 点移到A 点的过程中，电势能增加 D ．A 点的电势低于B 点的电势 高考物理新电磁学知识点之静电场知识点总复习含答案解析(5) 一、选择题 1．一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，两板间有一个带正电的检验电荷固定在P点，如图所示，以C表示电容器的电容，E表示两板间的场强， 表示P点的电势，E表示正电荷在P点的电势能，若正极板保持不动，将负极板缓慢向右平移一小段距离p l，则下列各物理量与负极板移动距离x的关系图像正确的是（） A．B． C．D． 2．如图所示，将带正电的粒子从电场中的A点无初速地释放，不计重力的作用，则下列说法中正确的是（） A．带电粒子一定做加速直线运动 B．带电粒子的电势能一定逐渐增大 C．带电粒子的动能一定越来越小 D．带电粒子的加速度一定越来越大 3．图中展示的是下列哪种情况的电场线（） A ．单个正点电荷 B ．单个负点电荷 C ．等量异种点电荷 D ．等量同种点电荷 4．如图所示的电场中，虚线a 、b 、c 为三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即ab BC U U ，一带负电的质点仅在电场力的作用下通过该区域时的运动轨迹如实线所示，P 、Q 是这条轨迹上的两点，由此可知 A ．a 、b 、c 三个等势面中，a 的电势最高 B ．带电质点在P 点的动能比在Q 点大 C ．带电质点在P 点的电势能比在Q 点小 D ．带电质点在P 点时的加速度比在Q 点小 5．如图所示，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同．实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域的运动轨迹，P 、Q 是这条轨迹上的两点，由此可知( ) A ．三个等势面中，c 等势面电势高 B ．带电质点通过Q 点时动能较小 C ．带电质点通过P 点时电势能较大 D ．带电质点通过Q 点时加速度较大 6．如图所示是示波管的原理示意图，XX′和YY′上不加电压时，在荧光屏的正中央出现一亮斑，现将XX′和YY′分别连接如图甲乙所示电压，从荧光屏正前方观察，你应该看到的是图中哪一个图形？高考物理最新电磁学知识点之静电场经典测试题及答案(1)
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