静电场高考真题
高考真题静电场
《静电场》真题选编三、静电场相关概念及其关系1.(2016·全国卷Ⅲ，15)(单选)关于静电场的等势面，下列说法正确的是(B) A．两个电势不同的等势面可能相交B．电场线与等势面处处相互垂直C．同一等势面上各点电场强度一定相等D．将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电场力做正功2．(2016·全国卷Ⅰ，20)(多选)(多选)如图，一带负电荷的油滴在匀强电场中运动，其轨迹在竖直面(纸面)内，且相对于过轨迹最低点P的竖直线对称。
忽略空气阻力。
由此可知(AB)A．Q点的电势比P点高B．油滴在Q点的动能比它在P点的大C．油滴在Q点的电势能比它在P点的大D．油滴在Q点的加速度大小比它在P点的小3．(2016·全国卷Ⅱ，15)(多选)如图，P是固定的点电荷，虚线是以P为圆心的两个圆。
带电粒子Q在P的电场中运动，运动轨迹与两圆在同一平面内，a、b、c为轨迹上的三个点。
若Q仅受P的电场力作用，其在a、b、c点的加速度大小分别为a a、a b、a c，速度大小分别为v a、v b、v c，则(D)A．a a>a b>a c，v a>v c>v bB．a a>a b>a c，v b>v c>v aC．a b>a c>a a，v b>v c>v aD．a b>a c>a a，v a>v c>v b(2015·新课标全国Ⅰ,15，6分)(单选)如图，直线a、b和c、d是处于匀强电场中的两组平行线，M、N、P、Q是它们的交点，四点处的电势分别为φM、φN、φP、φQ.一电子由M点分别运动到N点和P点的过程中，电场力所做的负功相等．则( B )A．直线a位于某一等势面内，φM＞φQB．直线c位于某一等势面内，φM＞φNC．若电子由M点运动到Q点，电场力做正功D．若电子由P点运动到Q点，电场力做负功8．(2015·安徽理综，20，6分)(单选)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σ2ε0，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( D )A.Qε0S和Q2ε0S B.Q2ε0S和Q2ε0S C.Q2ε0S和Q22ε0S D.Qε0S和Q22ε0S10.(2014·新课标全国卷Ⅱ)关于静电场的电场强度和电势,下列说法正确的是( A D )A.电场强度的方向处处与等电势面垂直B.电场强度为零的地方,电势也为零C.随着电场强度的大小逐渐减小,电势也逐渐降低D.任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向9．(2013·高考江苏卷，6题)将一电荷量为＋Q的小球放在不带电的金属球附近，所形成的电场线分布如图所示，金属球表面的电势处处相等. a、b为电场中的两点，则( A B D)A．a点的电场强度比b点的大B．a点的电势比b点的高C．检验电荷－q在a点的电势能比在b点的大D．将检验电荷－q从a点移到b点的过程中，电场力做负功二、平衡、动力学问题、带电粒子在电场中的运动【2015新课标II-14】（单选）如图，两平行的带电金属板水平放置。
专题08 静电场-三年(2019-2021)高考物理真题分项汇编(解析版)
P = Fv
可看出 F 为变力，v 不变则功率 P 随力 F 变化而变化；
D 错误；
故选 A。
9．（2021·浙江卷）如图所示是某一带电导体周围的电场线与等势面，A、C 是同一等势面上的两点，B 是另
一等势面上的一点。下列说法正确的是（ ）
A．导体内部的场强左端大于右端
B．A、C 两点的电势均低于 B 点的电势
A．
B．
C．
D．
【答案】AD 【解析】
带电粒子在匀强电场中做类平抛运动，加速度为
a qE m
由类平抛运动规律可知，带电粒子的在电场中运动时间为
ห้องสมุดไป่ตู้
t l v0
离开电场时，带电粒子的偏转角的正切为
tan
vy vx
at v0
qEl mv02
因为四个带电的粒子的初速相同，电场强度相同，极板长度相同，所以偏转角只与比荷有关，前面三个带
子的比荷与 (q，m) 、(3q，3m) 粒子的比荷小，所以 (q，2m) 粒子比 (q，m) 、(3q，3m) 粒子的偏转角
小，但都带正电，偏转方向相同。
9
故选 AD。
11．（2021·湖南卷）如图，圆心为 O 的圆处于匀强电场中，电场方向与圆平面平行， ab 和 cd 为该圆直径。
将电荷量为 q q 0 的粒子从 a 点移动到 b 点，电场力做功为 2W W 0 ；若将该粒子从 c 点移动到 d 点，
4
A．a 点的电势比 b 点的低 B．a 点的电场强度比 b 点的小 C．液滴在 a 点的加速度比在 b 点的小 D．液滴在 a 点的电势能比在 b 点的大 【答案】D 【解析】 A．高压电源左为正极，则所加强电场的场强向右，而沿着电场线电势逐渐降低，可知
高考真题之静电场
B正确；
C．沿电场线方向电势逐渐降低，则b点处的场强方向向左，C错误；
D．由于电场线与等势面处处垂直，则可画出电场线分布如下图所示
由上图可看出，b点电场线最密集，则b点处的场强最大，D正确。
故选BD。
【真题2】
【答案】（1） ；（2） ；（3）粒子运动轨迹见解析，
A.M点的场强比P点的场强大B.M点的电势比N点的电势高
C.N点的场强与P点的场强相同D. 电子在M点的电势能比在P点的电势能大
【真题6】（2021北京卷）如图所示，M为粒子加速器；N为速度选择器，两平行导体板之间有方向相互垂直的匀强电场和匀强磁场，磁场的方向垂直纸面向里，磁感应强度为B。从S点释放一初速度为0、质量为m、电荷量为q的带正电粒子，经M加速后恰能以速度v沿直线（图中平行于导体板的虚线）通过N。不计重力。
【真题2】（2021全国甲卷25题）12.如图，长度均为l的两块挡板竖直相对放置，间距也为l，两挡板上边缘P和M处于同一水平线上，在该水平线的上方区域有方向竖直向下的匀强电场，电场强度大小为E；两挡板间有垂直纸面向外、磁感应强度大小可调节的匀强磁场。一质量为m，电荷量为q（q>0）的粒子自电场中某处以大小为v0的速度水平向右发射，恰好从P点处射入磁场，从两挡板下边缘Q和N之间射出磁场，运动过程中粒子未与挡板碰撞。已知粒子射入磁场时的速度方向与PQ的夹角为60°，不计重力。
最大半径
⑧
带电粒子在磁场中做圆周运动的向心力由洛伦兹力提供，由向心力公式可知
⑨
由⑥⑦⑧⑨解得，磁感应强度大小 取值范围
（3）若粒子正好从QN的中点射出磁场时，带电粒子运动轨迹如图所示。
由几何关系可知
近6年全国各地高考物理真题汇编：静电场(Word版含答案)
2017-2022年全国各地高考物理真题汇编：静电场学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题（本大题共8题）1．（2022·山东·高考真题）半径为R 的绝缘细圆环固定在图示位置，圆心位于O 点，环上均匀分布着电量为Q 的正电荷。
点A 、B 、C 将圆环三等分，取走A 、B 处两段弧长均为L 的小圆弧上的电荷。
将一点电荷q 置于OC 延长线上距O 点为2R 的D 点，O 点的电场强度刚好为零。
圆环上剩余电荷分布不变，q 为（ ）A ．正电荷，Δπ=Q L q RB ．正电荷，=qC ．负电荷，2Δπ=Q L q RD ．负电荷，=q 2．（2021·重庆·高考真题）电容式加速传感器常用于触发汽车安全气囊等系统，如图所示。
极板M 、N 组成的电容器视为平行板电容器，M 固定，N 可左右运动，通过测量电容器板间的电压的变化来确定汽车的加速度。
当汽车减速时，极板M 、N 间的距离减小，若极板上的电荷量不变，则该电容器（ ）A ．电容变小B ．极板间电压变大C ．极板间电场强度不变D ．极板间的电场强度变小3．（2021·江苏·高考真题）一球面均匀带有正电荷，球内的电场强度处处为零，如图所示，O 为球心，A 、B 为直径上的两点，OA OB =，现垂直于AB 将球面均分为左右两部分，C 为截面上的一点，移去左半球面，右半球面所带电荷仍均匀分布，则（ ）A ．O 、C 两点电势相等B ．A 点的电场强度大于B 点C ．沿直线从A 到B 电势先升高后降低D ．沿直线从A 到B 电场强度逐渐增大4．（2021·全国·高考真题）如图（a ），在一块很大的接地金属平板的上方固定一负电荷。
由于静电感应，在金属平板上表面产生感应电荷，金属板上方电场的等势面如图（b ）中虚线所示，相邻等势面间的电势差都相等。
高中物理静电场(精选100题)
静电场典型题目 70题1．(教科教材原题)如图所示，两条不等长的细线一端拴在同一点，另一端分别拴两个带同种电荷的小球，电荷量分别是q 1、q 2，质量分别为m 1、m 2，当两小球处于同一水平面时恰好静止，且α>β，则造成α、β不相等的原因是( )A ．m 1<m 2B ．m 1>m 2C ．q 1<q 2D ．q 1>q 22. (2018·全国卷Ⅰ)如图，三个固定的带电小球a 、b 和c ，相互间的距离分别为ab ＝5 cm ，bc ＝3 cm ，ca ＝4 cm 。
小球c 所受库仑力的合力的方向平行于a 、b 的连线。
设小球a 、b 所带电荷量的比值的绝对值为k ，则( )A ．a 、b 的电荷同号，k ＝169 B ．a 、b 的电荷异号，k ＝169 C ．a 、b 的电荷同号，k ＝6427 D ．a 、b 的电荷异号，k ＝6427 3．(多选)如图所示，a 、b 、c 三球分别用三根绝缘细线悬挂在同一点O ，细线的长度关系为Oa ＝Ob <Oc ，让三球带电后它们能静止在图中位置。
此时细线Oc 沿竖直方向，a 、b 、c 连线恰构成一等边三角形，则下列说法正确的是( )A ．a 、b 、c 三球质量一定相等B ．a 、b 两球所带电荷量一定相等C ．细线Oa 、Ob 所受拉力大小相等D ．a 、b 、c 三球所受库仑力大小一定相等4．如图所示，光滑绝缘平面上固定一金属小球A ，用原长为l 0的绝缘弹簧将小球A 与另一金属小球B 连接，两球大小不计，让它们带上等量同种电荷，弹簧伸长量为x 1，若两球电荷量各漏掉一半，弹簧伸长量变为x 2，则有( )A ．x2＝12x 1 B ．x 2＝14x 1 C ．x 2>14x 1 D ．x 2<14x 1 5．相距L 的点电荷A 、B 的带电量分别为＋4Q 和－Q ：(1)若A 、B 电荷固定不动，在它们连线的中点放入带电量为＋2Q 的电荷C ，电荷C 受到的静电力是多少？(2)若A 、B 电荷是可以自由移动的，要在通过它们的直线上引入第三个电荷D ，使三个点电荷都处于平衡状态，求电荷D 的电量和放置的位置。
大学静电场试题及答案
大学静电场试题及答案一、选择题1. 静电场中的电场线是从正电荷出发，终止于负电荷。
A. 正确B. 错误答案：A2. 电场强度的方向是正电荷所受电场力的方向。
A. 正确B. 错误答案：A3. 电场中某点的电势与该点的电场强度大小无关。
A. 正确B. 错误答案：A4. 电容器的电容与两极板间的距离成反比。
A. 正确B. 错误答案：B5. 电场中某点的电势与该点的电场强度方向无关。
A. 正确B. 错误答案：A二、填空题1. 电场强度的定义式为_______，其中E表示电场强度，F表示电场力，q表示试探电荷。
答案：E = F/q2. 电势差的定义式为_______，其中U表示电势差，W表示电场力做的功，q表示试探电荷。
答案：U = W/q3. 电容器的电容公式为_______，其中C表示电容，Q表示电荷量，V表示电势差。
答案：C = Q/V4. 电场力做功的公式为_______，其中W表示功，q表示电荷量，U表示电势差。
答案：W = qU5. 电场中某点的电势与该点的电场强度大小_______关系。
答案：无关三、简答题1. 简述电场强度和电势的概念及其物理意义。
答案：电场强度是描述电场强弱和方向的物理量，其大小等于单位正电荷在该点所受的电场力，方向与正电荷所受电场力的方向相同。
电势是描述电场能的性质的物理量，它表示单位正电荷在电场中从某点移到参考点（通常取无穷远处）所做的功。
2. 电容器的电容与哪些因素有关？请简述其关系。
答案：电容器的电容与电容器的几何尺寸、两极板间的距离以及介质的介电常数有关。
电容与两极板的面积成正比，与两极板间的距离成反比，与介质的介电常数成正比。
四、计算题1. 一个平行板电容器，其极板面积为0.05平方米，两极板间的距离为0.01米，介质为空气（介电常数ε₀=8.85×10^-12 F/m）。
求该电容器的电容。
答案：C = ε₀ * A / d = 8.85×10^-12 * 0.05 / 0.01 =4.425×10^-11 F2. 已知电场中某点的电势为100V，试探电荷为-2C，求该点的电场强度。
人教版高考一轮复习专题： 静电场(含答案)
人教版高考复习专题静电场一、单选题1.如图所示，三块平行放置的带电金属薄板A、B、C中央各有一小孔，小孔分别位于O、M、P 点．由O点静止释放的电子恰好能运动到P点．现将C板向右平移到P′点，则由O点静止释放的电子()A．运动到P点返回B．运动到P和P′点之间返回C．运动到P′点返回D．穿过P′点2.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．下列判断正确的是()A．O点的场强最小，电势最低B．－x1处的电势和x1处的电势相等C．电子从x1处到－x1处的过程中速度先减小后增大D．电子从x1处到－x1处的过程中电势能一直减小3.两个放在绝缘支架上的相同金属球相距为d，球的半径比d小得多，分别带有q和－3q的电荷量，相互引力为3F.现将这两个金属球接触，然后分开，仍放回原处，则它们的相互作用力将变为A．FB． 2FC． 3FD． 4F4.如图所示，在光滑绝缘水平面上有三个孤立的点电荷Q1、Q、Q2，Q恰好静止不动，Q1、Q2围绕Q做匀速圆周运动，在运动过程中三个点电荷始终共线．已知Q1、Q2分别与Q相距r1、r2，不计点电荷间的万有引力，下列说法正确的是()A．Q1、Q2的电荷量之比为B．Q1、Q2的电荷量之比为()2C．Q1、Q2的质量之比为D．Q1、Q2的质量之比为()25.有一个大塑料圆环固定在水平面上，以圆环圆心为坐标原点建立平面直角坐标系．其上面套有两个带电小环1和小环2，小环2固定在半圆环ACB上某点(图中未画出)，小环1原来在A点．现让小环1逆时针从A点转到B点(如图a)，在该过程中坐标原点O处的电场强度沿x轴方向的分量Ex 随θ变化的情况如图b所示，沿y轴方向的分量Ey随θ变化的情况如图c所示，则下列说法正确的是()A．小环2可能在A、C间的某点B．小环1带负电，小环2带正电C．小环1在转动过程中，电势能先减小后增大D．坐标原点O处的电势一直为零6.如图甲所示，A、B是一条电场线上的两点，若在某点释放一初速度为零的电子，电子仅受电场力作用，从A点运动到B点，其速度随时间变化的规律如图乙所示，则()A．A点的场强大于B点B．电子在A点受到的电场力小于B点C．A点的电势高于B点D．电子在A点的电势能小于B点7.如图所示，光滑绝缘的水平面上的P点固定着一个带正电的点电荷，在它的右侧N点由静止开始释放一个也带正电的小球(可视为质点)．以向右为正方向，下图中能反映小球运动速度随时间变化规律的是()A．B．C．D．8.如图所示，叠放在一起的A、B两绝缘小物块放在水平向右的匀强电场中，其中B带＋Q的电量，A不带电；它们一起沿绝缘水平面以某一速度匀速运动．现突然使B带电量消失，A带上＋Q 的电量，则A、B的运动状态可能为()A．一起匀速B．一起加速C．一起减速D．A加速，B匀速9.地面附近处的电场的电场线如图所示，其中一条方向竖直向下的电场线上有a、b两点，高度差为h.质量为m、电荷量为－q的检验电荷，从a点由静止开始沿电场线运动，到b点时速度为.下列说法中正确的是()A．质量为m、电荷量为＋q的检验电荷，从a点由静止起沿电场线运动到b点时速度为2 B．质量为m、电荷量为＋2q的检验电荷，从a点由静止起沿电场线运动到b点时速度为C．质量为m、电荷量为－2q的检验电荷，从a点由静止起沿电场线运动到b点时速度仍为D．质量为m、电荷量为－2q的检验电荷，在a点由静止开始释放，点电荷将沿电场线在a、b 两点间来回运动10.如图所示，空间中存在着匀强电场，正方体ABCD—EFGH中A，B，C，H四点电势分别为φA ＝4 V，φB＝6 V，φC＝9 V，φH＝5 V．则下面说法正确的是 ()A．把1 C正电荷从B点经G点移到H点，电场力做功一定是2 JB．G点电势可能为6 VC．A，G两点的电势差UAG与D，F两点的电势差UDF一定相等D．电场强度方向一定与D，G两点的连线垂直二、多选题11.(多选)有一个均匀带电圆环，以圆环圆心O为坐标原点，过O且垂直于圆环平面的线为x轴，如下图甲所示，现测得x轴上的电场强度随坐标x值变化的图象如图乙所示(场强为正值，表示方向沿x轴正方向)，H、I是x轴上两点，且HO<OI，取无穷远处电势为零．则以下分析正确的是()A．该圆环带负电B．x轴上O点电势为零C．将一个正的试探电荷沿x轴从H移动到I的过程中，电势能先增大后减小D．H点的电势高于I点的电势12.(多选) 如图所示，在O和O′两点放置两个等量正点电荷，在OO′连线上有A、B、C三个点，且OA＝BO′＝O′C.一正点电荷沿路径Ⅰ从B运动到C，电场力所做的功为W1；沿路径Ⅱ从B运动到C电场力所做的功为W2.把该正点电荷从A沿OO′连线运动到C，电场力所做的功为W3，则下列说法正确的是()A．W1大于W2B．W1为正值C．W1大于W3D．W1等于W313.(多选)如图所示，在竖直平面内有匀强电场(图中未画出)，一个质量为m带电小球，从A点以初速度v0沿直线运动．直线与竖直方向的夹角为θ(θ<90°)，不计空气阻力，重力加速度为g.以下说法正确的是 ()A．小球一定做匀变速运动B．小球在运动过程中可能机械能守恒C．小球运动过程中所受电场力不少于mg sinθD．当小球速度为v时，其重力的瞬时功率P＝mgv sinθ14.(多选)对于电场，下列说法正确的是()A．电势越高场强越大B．沿着电场线方向电势降低C．电势降落的方向必定是电场强度的方向D．电势为零的点，场强不一定为零15.(多选)空间某一静电场的电势在x轴上分布如图所示，x轴上两点B、C点电场强度在x方向上的分量分别是EBx、ECx，下列说法中正确的有()A．EBx的大小大于ECx的大小B．EBx的方向沿x轴正方向C．电荷在O点受到的电场力在x方向上的分量最大D．负电荷沿x轴从B移到C的过程中，电场力先做正功，后做负功三、计算题16.如图所示，在一个大小为E＝103V/m，方向水平向左的匀强电场中，有一个小物块，质量为80 g，带正电荷q＝2×10－4C，与水平轨道之间的动摩擦因数μ＝0.2，在水平轨道的末端N处，连接一个光滑的半圆形轨道，半径为R＝40 cm，取g＝10 m/s2，求：(1)若小物块恰好运动到轨道的最高点，那么小物块应该从水平轨道的哪个位置释放？(2)如果在第(1)问的位置释放小物块，当它运动到 (轨道中点)点时对轨道的压力等于多少？17.如图所示，水平固定放置的平行金属板M、N，两板间的距离为d，在两板的中心(即到上、下板距离相等，到板左、右端距离相等)有一悬点O，系有一长r＝的绝缘细线，线的另一端系有一质量为m、带正电荷的小球，电荷量为q.现对两板充电，使得两板间形成一竖直向上的匀强电场，匀强电场的大小为E＝.求：(1)小球静止时，细线的拉力大小．(2)现给小球以速度，要使得小球在竖直平面内绕O点做完整的圆周运动，小球在整个圆周运动中的最小速度多大？(3)小球能绕悬点O在竖直平面内做完整的圆周运动，当小球运动到竖直直径AB的B端时，细线突然断开，设此时其水平速度大小为v B＝，小球恰好从平行金属板的边界飞出，求平行金属板的长度L.18.如图，一平行板电容器的两个极板竖直放置，在两极板间有一带电小球，小球用一绝缘轻线悬挂于O点．先给电容器缓慢充电，使两级板所带电荷量分别为＋Q和－Q，此时悬线与竖直方向的夹角为.再给电容器缓慢充电，直到悬线和竖直方向的夹角增加到，且小球与两极板不接触．求第二次充电使电容器正极板增加的电荷量．四、填空题19.一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图中虚线所示，电场方向竖直向下．若不计空气阻力，则此带电油滴从a运动到b的过程中，动能和重力势能之和________，重力势能和电势能之和________．(填“增加”，“减少”或“不变”)20.如图所示，质量为m的小球用绝缘细线悬挂在O点，放在匀强电场中，在图示位置处于平衡状态．匀强电场场强的大小为E，方向水平向右，那么小球的带电性质是________(正或负)，其带电量q＝________.21.带电小球带电量为＋q，用绝缘细线悬挂在水平向左的匀强电场中，场强为E，平衡时绝缘细线与竖直方向成30°角，重力加速度为g.则小球质量为m＝________22.可以自由移动的点电荷q1、q2、q3放在光滑绝缘水平面上，如图所示，已知q1与q2之间的距离为l1，q2与q3之间的距离为l2，且每个电荷都处于平衡状态．(1)如果q2为正电荷，则q1为________电荷，q3为________电荷．(2)q1、q2、q3三者电荷量大小之比是________．23.如图倾角为30°的直角三角形的底边BC长为2L，处在水平位置，O为底边中点，直角边AB为光滑绝缘导轨，OD垂直AB.现在O处固定一带正电的物体，让一质量为m、带正电的小球从导轨顶端A静止开始滑下(始终不脱离导轨)，测得它滑到D处受到的库仑力大小为F.则它滑到B处的速度大小为________，加速度的大小为________．(重力加速度为g)答案解析1.【答案】A【解析】根据平行板电容器的电容的决定式C＝、定义式C＝和匀强电场的电压与电场强度的关系式U＝Ed可得E＝，可知将C板向右平移到P′点，B、C两板间的电场强度不变，由O点静止释放的电子仍然可以运动到P点，并且会原路返回，故选项A正确.2.【答案】D【解析】从E－x图象可以看出，O点的场强最小，由于电场强度的方向全是沿x轴的正方向，沿着电场线电势降低，故在x轴正方向上，x越大，电势越低，故A错误，B错误；由于电场强度是正方向，故电子受力沿着负方向，故电子从x1处到－x1处的过程中电场力与速度一直同向，故速度一直增大，故C错误；电场力做正功，电势能减小；电子从x1处到－x1处的过程中电场力与速度一直同向，故电子从x1处到－x1处的过程中电势能一直减小，故D正确．3.【答案】A【解析】异种电荷小球接触后再分开，先抵消电荷再平分电荷，带有q和－3q电荷量的小球接触后再分开，每个球的带电荷量为－q，依题意由库仑定律有，接触前3F＝k，接触后F′＝k＝F，A 对，B、C、D错，所以本题选择A.4.【答案】C【解析】点电荷Q恰好静止不动，因此根据库仑定律，则有k＝k，所以Q1、Q2的电荷量之比为()2，AB错误；据牛顿第二定律得，对Q1、Q2：它们间的库仑引力提供向心力，则有：m1ω2r1＝m2ω2r2，所以Q1、Q2的质量之比为，C正确，D错误．5.【答案】D【解析】本题考查了电场强度，意在考查学生对点电荷的场强公式、矢量叠加和电势分布的理解与应用．小环1在O点处产生的电场Ex1＝－cosθ，Ey1＝－sinθ；而小环2在O点处产生的电场Ex2＝Ex＋cosθ，Ey2＝Ey＋sinθ，由题图b、题图c分析易知小环1带正电，小环2在C点带负电，且q1＝－q2，坐标原点O处在两等量电荷的中垂线上，电势一直为零，则A、B错误，D正确；小环1在转动过程中电场力先做负功再做正功，电势能先增大后减小，则C错误．6.【答案】B【解析】由速度—时间图象看出，图线的斜率逐渐增大，电子的加速度增大，电子所受电场力增大，则电场力FA<FB，故B正确．电子所受电场力增大，场强增大，电场强度EA<EB，故A错误．由题，电子由静止开始沿电场线从A运动到B，电场力的方向从A到B，电子带负电，则场强方向从B到A，根据顺着电场线电势降低可知，电势φA<φB，故C错误．由速度—时间图象看出，电子的速度增大，动能增大，根据能量守恒得知，电子的电势能减小，则电势能EA>EB，故D 错误．7.【答案】B【解析】N点的小球释放后，受到向右的库仑力的作用，开始向右运动，根据库仑定律F＝k可得，随着两者之间的距离的增大，小球受到的库仑力在减小，根据牛顿第二定律a＝可得，小球做加速度减小的加速直线运动，而v－t图象中图象的斜率表示小球运动的加速度，所以B正确，A图象表示小球做匀加速直线运动，C图象表示小球做加速度增大的加速直线运动，D图象表示物体先做加速度增大的加速直线运动，后做加速度减小的加速直线运动．8.【答案】A【解析】由题意知B受到的向右的电场力与地面对B向左的摩擦力大小相等，当B带电量消失，A带上＋Q的电量时，要讨论A、B间的的摩擦力与地面对B的摩擦力之间的大小关系，当A、B 间的的摩擦力大于或等于地面对B的摩擦力时，A、B还是一起运动，可把A、B看成整体，整体受到的电场力与摩擦力平衡，所以仍然一起做匀速运动，A对，B、C错；当A、B间的的摩擦力小于地面对B的摩擦力时，此时A做加速运动，B做减速运动，D错．9.【答案】D【解析】负电荷从a移动到b，沿电场线移动，电场力做负功，根据动能定理有mgh－qUab＝m()2，可得qUab＝mgh.质量为m、电荷量为＋q的检验电荷，从a点由静止起沿电场线运动到b，则有mgh＋qUab＝mv2，解得v＝，选项A错．质量为m、电荷量为＋2q的检验电荷，从a点由静止起沿电场线运动到b点，则有mgh＋2qUab＝mv2，速度v＝2，选项B 错．质量为m、电荷量为－2q的检验电荷，从a点由静止起沿电场线运动到b点时根据动能定理列方程mgh－2qUab＝mv2，到达b点的速度v＝0，选项C错．那么到达b点后速度为0但受力向上，所以会返回a点，根据功能关系，返回a点的速度等于初速度0，所以在a、b两点之间来回运动，选项D对．10.【答案】D【解析】据题意，在匀强电场中距离相等的两点电势差相等，A、B两点电势差为2v，则D、C间电势差也为2v，D点电势为7v；由于D、H电势差为2v，则A、E电势差也为2v，E点电势为2v，F点电势为4v，G点电势为7v则B选项错误；将1 C正电荷从B点移到H点，电场力做功为：W＝qUBH＝1 J，故A选项错误；A、G电势差为：UAG＝φA－φG＝4－7v＝－3v，D、F电势差为：UDF＝φD－φF＝7－4＝3v，故C选项错误；由于D、G电势相等，则电场线与D、G连线垂直，故D选项正确．11.【答案】CD【解析】由乙图知：O点左侧场强方向从O点出发指向无穷远处，右侧场强方向也O点指向无穷远处，根据电场线从正电荷出发到无穷远终止，可知该圆环带正电，故A错误．根据顺着电场线方向电势降低可知，O点的电势高于无穷远处的电势，所以O点电势大于零，故B错误．将正的试探电荷沿x轴从H移动到I的过程中，所受的电场力先向左，后向右，则电场力先做负功后做正功，则电势能先增大后减小，故C正确．由图可知O点左右两侧的电场具有对称性，而顺着电场线电势降低，H、I两点的电势都低于O点，由于H点更靠近O点，所以H点的电势高于I点的电势，故D正确．12.【答案】BD【解析】据题意可知，A、B两点对称，即φA＝φB，而路径Ⅰ和路径Ⅱ都是从同一等势面到另一等势面，两种路径电场力做功相等，所以A、C选项错误，D选项正确；沿电场线方向电势降低，据等量同种电荷等势面的分布特征可知B点电势较低，则从B点到C点的两种路径，电场力做正功，所以B选项正确．13.【答案】BC【解析】小球从A点以初速度v0沿直线运动，受到重力和电场力作用，若电场力与重力平衡时，小球做匀速直线运动；若电场力与重力不平衡时，两者的合力与速度共线，而且合力是恒力，则小球做匀变速直线运动，故A错误．若电场力与速度方向垂直时，电场力不做功，则小球的机械能守恒，故B正确．当电场力与速度方向垂直时，电场力最小，由垂直于速度方向力平衡得到：电场力的最小值为mg sinθ，故C正确．当小球速度为v时，其重力的瞬时功率p＝mgv cosθ，故D错误．14.【答案】BD【解析】电势与场强大小没有直接关系，选项A错误；沿着电场线电势降低，选项B正确；沿着电场线的方向是电势降低最快的方向，选项C错误；同理可知选项D正确；故选B、D.15.【答案】AD【解析】本题的入手点在于如何判断EBx和ECx的大小，由图象可知在x轴上各点的电场强度在x 方向的分量不相同，如果在x方向上取极小的一段，可以把此段看做是匀强磁场，用匀强磁场的处理方法思考，从而得到结论，此方法为微元法；需要对电场力的性质和能的性质由较为全面的理解．在B点和C点附近分别取很小的一段d，由图象，B点段对应的电势差大于C点段对应的电势差，看做匀强电场有E＝，可见EBx>ECx，A项正确；同理可知O点场强最小，电荷在该点受到的电场力最小，C项错误；沿电场方向电势降低，在O点左侧，EBx的方向沿x轴负方向，在O点右侧，ECx的方向沿x轴正方向，所以B项错误，D项正确．16.【答案】(1)20 m(2)3.0 N【解析】(1)物块能通过轨道最高点的临界条件是mg＝m解得v＝2 m/s设小物块释放位置距N处为s，则由动能定理qEs－μmgs－2mgR＝mv2解得s＝20 m，即小物块应该从在水平位置距N处为20 m处开始释放(2)P点到最高点由动能定理：－qER－mgR＝mv2－mv物块到P点时，F N－Eq＝m解得F N＝3.0 N由牛顿第三运动定律可得物块对轨道的压力为3.0 N17.【答案】(1)mg(2)(3)2d【解析】试题分析：(1)qE＝2mg，在B点静止，则有F＝qE－mg＝mg(2)球过A点时速度最小，qE－mg＝m，v A＝(3)线断后球做类平抛运动，轨迹向上弯曲a＝＝g＝v B t＝＝at2得：L＝2d18.【答案】2Q【解析】设电容器的电容为C，第一次充电后两极板间电压为U＝①两板之间电场的强度为E＝②式中d为两板间距离．按题意，当小球偏转角θ1＝时，小球处于平衡位置．设小球质量为m，所带电荷量为q，则有T cosθ1＝mg③T sinθ1＝qE④式中T为此时悬线的张力．联立①②③④式得tanθ1＝⑤设第二次充电使正极板增加的电荷量为ΔQ，此时小球偏转角θ2＝，则tanθ2＝⑥联立⑤⑥式得＝⑦代入数据解得ΔQ＝2Q.19.【答案】增加减少【解析】如果受到的电场力方向竖直向下，则重力和电场力的合力竖直向下，合力不指向轨迹的内侧，所以电场力必须竖直向上，所以过程中电场力做正功，动能和重力势能之和增大，由于合力指向轨迹内侧，所以合力向上，合力做正功，所以动能增大，势能减小．20.【答案】正q＝【解析】由图看出，细线向右偏离竖直方向，小球受到的电场力方向水平向右，由于场强方向也水平向右，则小球应带正电；由平衡条件可知，Eq＝mg tan 60°，故有：q＝21.【答案】【解析】由小球的受力分析图可知：Eq＝mg tan 30°，解得：m＝.22.【答案】(1)负负(2)()2∶1∶()2【解析】(1)q2处于平衡状态，则q1、q3对它的静电力等大反向，所以q1、q3带同种电荷；q1处于平衡状态，则q2、q3对它的静电力等大反向，所以q2、q3带异种电荷．因此，q1、q3都带负电荷．(2)对q1列平衡方程：k＝k对q3列平衡方程：k＝联立解得：q1∶q2∶q3＝()2∶1∶()2.23.【答案】a＝【解析】由几何关系可得，D是AB线段的中点，OD是AB线段的中垂线，故BO＝AO，故AB 在同一等势面上，所以，q由A到B的过程中电场中电场力作功为零；根据动能定理，有mgL＝mv，解得vB＝；根据几何关系可得OD＝BO＝L，设O点带电体的电荷量为Q，则根据库仑定律可得：在D点的库仑力为F＝k＝4k，在B点，电荷q受重力、电场力和支持力，在平行AB杆的方向，在B点受的库仑力为F′＝k＝F，方向水平向左，以AB轴和垂直AB方向建立坐标轴，根据正交分解可得：cos30°＋mg sin30°＝ma，解得a＝。
高中物理第九章静电场及其应用真题(带答案)
高中物理第九章静电场及其应用真题单选题1、如图所示，在超高压带电作业中，电工所穿的高压工作服内有编织的铜丝，这样做的目的是（）A．铜丝编织的衣服不易拉破B．铜丝电阻小，对人体起到保护作用C．电工被铜丝衣服所包裹，使衣服内场强为零D．电工被铜丝衣服所包裹，使衣服内电势为零答案：C屏蔽服的作用是在穿用后，使处于高压电场中的人体外表面各部位形成一个等电位屏蔽面，从而防护人体免受高压电场及电磁波的危害，等电位说明电势相等而不是等于0，等电势时电势差为0，电场强度为0。
故选C。
2、如图，在一点电荷附近a、b点放置试探电荷测量其受力，下列试探电荷受力F与电荷量q的关系图中，正确的是（）A．B．C．D．答案：B电场强度的定义式E=F，即F−q图像的斜率表示场强的大小，而试探电荷的电量越大，同一点所受的电场q可知力越大，即电场力关于电量q为增函数；根据点电荷周围的场强决定式E=kQr2E a>E b故选B。
3、关于电荷守恒定律，下列叙述不正确的是（）A．一个物体所带的电荷量总是守恒的B．在与外界没有电荷交换的情况下，一个系统所带的电荷量总是守恒的C．在一定的条件下，一个系统内的等量的正、负电荷即使同时消失，也并不违背电荷守恒定律D．电荷守恒定律并不意味着带电系统一定和外界没有电荷交换答案：AA．根据电荷守恒定律，单个物体所带的电荷量是可以改变的，A错误；B．在与外界没有电荷交换的情况下，一个系统所带的电荷量总是守恒的，B正确；C．一个系统内的等量的正、负电荷同时消失，并不违背电荷守恒定律，C正确；D．电荷守恒定律并不意味着带电系统一定和外界没有电荷交换，D正确。
本题选不正确项，故选A。
4、如图所示，空心金属球壳上所带电荷量为＋Q，关于O、M两点电场强度EO、EM的说法中正确的是（）A．EO≠0EM＝0B．EO＝0 EM≠0C．EO＝0 EM＝0D．EO≠0EM≠0答案：C由题意，可知空心金属球壳处于静电平衡状态，根据处于静电平衡状态中的导体，内部电场强度处处为零，可知E O＝0，E M＝0。
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历年真题--静电场一．关于电场力的真题1．如图，空间存在一方向水平向右的匀强磁场，两个带电小球P和Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下，两细绳都恰好与天花板垂直，则A．P和Q都带正电荷B．P和Q都带负电荷C．P带正电荷，Q带负电荷D．P带负电荷，Q带正电荷2如图，三个固定的带电小球a、b和c，相互间的距离分别为ab=5 cm，bc=3 cm，ca=4 cm。
小球c所受库仑力的合力的方向平衡于a、b的连线。
设小球a、b所带电荷量的比值的绝对值为k，则A．a、b的电荷同号，16k9B ．a 、b 的电荷异号，169k =C ．a 、b 的电荷同号，6427k =D ．a 、b 的电荷异号，6427k =3.如图所示，在倾角为α的光滑绝缘斜面上固定一个挡板，在挡板上连接一根劲度系数为k 0的绝缘轻质弹簧，弹簧另一端与A 球连接。
A 、B 、C 三小球的质量均为M ，q A =q 0>0，q B =-q 0，当系统处于静止状态时，三小球等间距排列。
已知静电力常量为k ，则 A.074q q c = B.弹簧伸长量为0sin k Mg αC.A 球受到的库仓力大小为2MgD.相邻两小球间距为Mg k q 7302.关于电场能的真题1. 关于静电场的等势面，下列说法正确的是 （）A. 两个电势不同的等势面可能相交B. 电场线与等势面处处相互垂直C. 同一等势面上各点电场强度一定相等D. 将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电场力做正功2.静电场中，一带电粒子仅在电场力的作用下自M点由静止开始运动，N为粒子运动轨迹上的另外一点，则A．运动过程中，粒子的速度大小可能先增大后减小B．在M、N两点间，粒子的轨迹一定与某条电场线重合C．粒子在M点的电势能不低于其在N点的电势能D．粒子在N点所受电场力的方向一定与粒子轨迹在该点的切线平行3．如图所示，在点电荷Q产生的电场中，实线MN是一条方向未标出的电场线，虚线AB是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹。
设电子在A、B两点的加速度大小分别为a A、a B，电势能分别为E p A、E p B。
下列说法正确的是A．电子一定从A向B运动B．若a A>a B，则Q靠近M端且为正电荷C．无论Q为正电荷还是负电荷一定有E p A<E p BD．B点电势可能高于A点电势4.如图，P为固定的点电荷，虚线是以P为圆心的两个圆。
带电粒子Q在P的电场中运动，运动轨迹与两圆在同一平面内，a、b、c为轨迹上的三个点。
若Q仅受P的电场力作用，其在a 、b 、c 点的加速度大小分别为a a 、b a 、c a ，速度大小分别为a v 、b v 、c v ，则A 、a a >b a >c a ，a v >c v >b vB 、a a >b a >c a ，b v >c v >a vC 、b a >c a >a a ，b v >c v >a vD 、b a >c a >a a ，a v >c v >b v5.如图，直线a 、b 和c 、d 是处于匀强电场中的两组平行线，M 、N 、P 、Q 是它们的交点，四点处的电势分别为M φ、N φ、P φ、P φ。
一电子有M 点分别运动到N 点和P 点的过程中，电场力所做的负功相等，则 （ ） A.直线a 位于某一等势面内，Q M φφ>B.直线c 位于某一等势面内，N M φφ>C.若电子有M 点运动到Q 点，电场力做正功D.若电子有P 点运动到Q 点，电场力做负功6．如图，电荷量分别为q 和﹣q （q ＞0）的点电荷固定在正方体的两个顶点上，a 、b 是正方体的另外两个顶点。
则（ ）A．a点和b点的电势相等B．a点和b点的电场强度大小相等C．a点和b点的电场强度方向相同D．将负电荷从a点移到b点，电势能增加7．在一静止点电荷的电场中，任一点的电势ϕ与该点到点电荷的距离r的关系如图所示。
电场中四个点a、b、c和d的电场强度大小分别E a、E b、E c和E d。
点a到点电荷的距离r a与点a的电势ϕa已在图中用坐标（r a，ϕa）标出，其余类推。
现将一带正电的试探电荷由a点依次经b、c 点移动到d点，在相邻两点间移动的过程中，电场力所做的功分别为W ab、W bc和W cd。
下列选项正确的是A．E a：E b=4:1B．E c：E d=2:1C．W ab:W bc=3:1D．W bc:W cd=1:38．如图，同一平面内的a 、b 、c 、d 四点处于匀强电场中， 电场方向与此平面平行，M 为a 、c 连线的中点，N 为b 、d 连线的中点。
一电荷量为q （q >0）的粒子从a 点移动到b 点，其电势能减小W 1：若该粒子从c 点移动到d 点，其电势能减小W 2，下列说法正确的是A ．此匀强电场的场强方向一定与a 、b 两点连线平行B ．若该粒子从M 点移动到N 点，则电场力做功一定为C ．若c 、d 之间的距离为L ，则该电场的场强大小一定为D ．若W 1=W 2，则a 、M 两点之间的电势差一定等于b 、N 两点之间的电势差9. 如图，在正点电荷Q 的电场中有M 、N 、P 、F 四点，M 、N 、P 为直角三角形的三个顶点，F 为MN 的中点，∠M=300. 有M 、N 、P 、F 四点处的电势分别用φM 、φN 、φP 、φF 表示。
已知φM =φN ，φP =φF ，点电荷Q 在M 、N 、P 三点所在平面内，则A ．点电荷Q 一定在MP 的连线上B.连接PF 的连线一定在同一等势面上C ．将正试探电荷从P 点搬运到N 点，电场力做负功D ．φP 大于φM 122W W 2W qL10．一匀强电场的方向平行于xOy 平面，平面内a 、b 、c 三点的位置如图所示，三点的电势分别为10 V 、17 V 、26 V 。
下列说法正确的是A ．电场强度的大小为2.5 V/cmB ．坐标原点处的电势为1 VC ．电子在a 点的电势能比在b 点的低7 eVD ．电子从b 点运动到c 点，电场力做功为9 eV3.关于电容的专题1.一平行板电容器两极板之间充满云母介质，接在恒压直流电源上，若将云母介质移出，则电容器A.极板上的电荷量变大，极板间的电场强度变大B.极板上的电荷量变小，极板间的电场强度变大C.极板上的电荷量变大，极板间的电场强度不变D.极板上的电荷量变小，极板间的电场强度不变2.阻值相等的四个电阻、电容器C 及电池E （内阻可忽略）连接成如图所示电路。
开关S 断开且电流稳定时，C 所带的电荷量为Q 1；闭合开关S ，电流再次稳定后，C 所带的电荷量为Q 2。
Q 1与Q 2的比值为A 、52B 、21C 、53D 、329．如图，一平行板电容器连接在直流电源上，电容器的极板水平；两微粒a 、b 所带电荷量大小相等、符号相反，使它们分别静止于电容器的上、下极板附近，与极板距离相等。
现同时释放a 、b ，它们由静止开始运动。
在随后的某时刻t ，a 、b 经过电容器两极板间下半区域的同一水平面。
a 、b 间的相互作用和重力可忽略。
下列说法正确的是（ ）A ．a 的质量比b 的大B ．在t 时刻，a 的动能比b 的大C ．在t 时刻，a 和b 的电势能相等D ．在t 时刻，a 和b 的动量大小相等4关于带电粒子在电场中运动的专题1.如图所示，氕核、氘核、氚核三种粒子从同一位置无初速地飘入电场线水平向右的加速电场E1，之后进入电场竖直向下的匀强电场E2发生偏转，最后打在屏上．整个装置处于真空中，不计粒子重力及其相互作用，那么（）A．偏转电场E2对三种粒子做功一样多B．三种粒子一定打到屏上的同一位置C．三种粒子运动到屏上所用时间相同D．三种粒子打到屏上时的速度一样大2．图中虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等的一组等势面，已知平面b上的电势为2 V。
一电子经过a 时的动能为10 eV，从a到d的过程中克服电场力所做的功为6 eV。
下列说法正确的是A．平面c上的电势为零B．该电子可能到达不了平面fC．该电子经过平面d时，其电势能为4 eVD．该电子经过平面b时的速率是经过d时的2倍3.真空中存在电场强度大小为E1的匀强电场，一带电油滴在该电场中竖直向上做匀速直线运动，速度大小为v0，在油滴处于位置A时，将电场强度的大小突然增大到某值，但保持其方向不变。
持续一段时间t1后，又突然将电场反向，但保持其大小不变；再持续同样一段时间后，油滴运动到B点。
重力加速度大小为g。
（1）油滴运动到B点时的速度；（2）求增大后的电场强度的大小；为保证后来的电场强度比原来的大，试给出相应的t1和v0应满足的条件。
已知不存在电场时，油滴以初速度v0做竖直上抛运动的最大高度恰好等于B、A两点间距离的两倍。
4.如图，一质量为m、电荷量为q（q>0）的例子在匀强电场中运动，A、B为其运动轨迹上的两点。
已知该粒子在A点的速度大小为v0，方向与电场方向的夹角为60°；它运动到B点时速度方向与电场方向的夹角为30°。
不计重力。
求A、B两点间的电势差。
5.如图，O、A、B为同一竖直平面内的三个点，OB沿竖直方向，∠BOA=600,OB=3OA/2,将一质量为m的小球以一定的初动能自O点水平向右抛出，小球在运动过程中恰好通过A点，使此小球带正电，电荷量为q。
同时加一匀强电场、场强方向与ΔOAB所在平面平行。
现从O点以同样的初动能沿某一方向抛出此带电小球，该小球通过了A点，到达A点的动能是初动能的3倍；若将该小球从O点以同样的初动能沿另一方向抛出，恰好通过B点，且到达B点的动能是初动能的6倍.重力加速度为g。
求（1）无电场时，小球到达A 点时的动能与初动能的比值；（2）电场强度的大小和方向6．空间存在一方向竖直向下的匀强电场，O、P是电场中的两点。
从O点沿水平方向以不同速度先后发射两个质量均为m的小球A、B．A不带电，B的电荷量为q（q＞0）。
A从O点发射时的速度大小为v0，到达P点所用时间为t；B从O点到达P点所用时间为．重力加速度为g，求（1）电场强度的大小；（2）B运动到P点时的动能。
7.如图，两金属板P、Q水平放置，间距为d。
两金属板正中间有一水平放置的金属网G，P、Q、G的尺寸相同。
G接地，P、Q的电势均为ϕ（ϕ>0）。
质量为m，电荷量为q（q>0）的粒子自G的左端上方距离G为h的位置，以速度v0平行于纸面水平射入电场，重力忽略不计。
（1）求粒子第一次穿过G时的动能，以及它从射入电场至此时在水平方向上的位移大小；（2）若粒子恰好从G的下方距离G也为h的位置离开电场，则金属板的长度最短应为多少？8.如图所示，粗糙、绝缘的直轨道OB固定在水平桌面上，B 端与桌面边缘对齐，A是轨道上一点，过A点并垂直于轨道的竖直面右侧有大小E=1.5×106N/C，方向水平向右的匀强电场．带负电的小物体P电荷量是2.0×10﹣6C．质量m=0.25kg，与轨道间动摩擦因数μ=0.4．P从O点由静止开始向右运动，经过0.55s到达A点．到达B点时速度是5m/s，到达空间D点时的速度与竖直方向的夹角为α，且tanα=1.2．P在整个运动过程中始终受到水平向右的某外力F作用．F大小与P的速率v的关系如表所示．P视为质点，电荷量保持不变，忽略空气阻力，取g=10m/s2．求：v（m•s ﹣1）0≤v≤22＜v＜5v≥5F/N 2 6 3（1）小物体P从开始运动至速率为2m/s所用的时间；（2）小物体P从A运动至D的过程，电场力做的功．9．如图，两水平面（虚线）之间的距离为H，其间的区域存在方向水平向右的匀强电场。