高中物理静电场经典复习题及答案Word文档格式.docx

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等势面的性质：

等势面上任意两点之间的电势差为零；

等势面和电场线垂直，在等势面上移动电荷电场力不做功。

等势面的疏密表示电场的强弱。

等差等势面越密，电场强度越大。

任意两个电势不等的等势面不会相交。

4.匀强电场中电势差与电场强度的关系是E=U/d，公式中d是沿电场线方向两点之间的距离。

匀强电场中电势高低变化特点：

在匀强电场中，任意一组平行线上等距离的两点之间的电势差相等。

5.电势随空间分布图象

所谓φ-x图象是指静电场中电势φ随x变化情况图象。

φ-x图象斜率大小表示电场强度沿x轴方向分量的大小。

根据φ-x图象斜率大小表示电场强度沿x轴方向分量的大小判断电场强度（或电场强度分量）的大小。

若图象某段平行x轴，表明电势φ在该段不随x变化，电场强度沿x轴方向分量为零，空间各点场强与x轴垂直。

【高考命题动态】

静电场是高中物理研究的比较深的物质形态，静电场也是高考重点之一。

高考对静电场的考查重点是：

库仑定律、电场力的性质、电场能的性质、电容器和电容、带电粒子在电场中的运动等。

【最新模拟题专项训练】。

1.（2013安徽无为四校联考）如图所示为一只“极距变化型电容式传感器”的部分构件示意图．当动极板和定极板之间的距离d变化时，电容C便发生变化，通过测量电容C的变化就可知道两极板之间距离d的变化的情况．在下列图中能正确反映C与d之间变化规律的图象是（　　）

答案：

A

解析：

由电容器的电容决定式，C=

，C与d成反比，能正确反映C与d之间变化规律的图象是A。

能减小，故D对。

3、（2013安徽淮北测试）如图所示，竖直放置的两个平行金属板间有匀强电场，在两板之间等高处有两个质量相同的带电小球（不计两带电小球之间的电场影响），P小球从紧靠左极板处由静止开始释放，Q小球从两极板正中央由静止开始释放，两小球沿直线运动都打到右极板上的同一点，则从开始释放到打到右极板的过程中：

（）

A．它们的运动时间的关系为tP>

tQ

B．它们的电荷量之比为qP∶qQ=2∶1

C．它们的动能增量之比为

D．它们的电势能减少量之比为

B

根据电场叠加原理，a、d两点电场强度相同，同一点电荷在a、d两点所受电场力相同，选项C正确；

将一负点电荷由a点移到b点，克服电场力做功，电势能增大，选项D错误。

5.（2013年浙江五校联考）如图所示，圆O处在匀强电场中，场强方向与圆O所在平面平行，带正电的微粒以相同的初动能沿着各个方向从A点进入圆形区域中，只在电场力作用下运动，从圆周上不同点离开圆形区域，其中从C点离开圆形区域的带电微粒的动能最大，图中O为圆心，AB、CD是圆的直径，∠AOD是锐角，则

A．从弧DB射出的粒子动能都大于初动能

B．从B点离开的粒子动能最小

C．从D点离开的粒子动能小于初动能

D．从弧ACB内射出的粒子速率都不相同

【命题意图】此题考查电场、动能定理及其相关知识

选项AB错误C正确；

从弧ACB内射出的粒子速率有些是相同的，选项D错误。

6．（2013江苏二校联考）真空中有一半径为r0的带电金属球壳，通过其球心的一直线上各点的电势φ分布如图，r表示该直线上某点到球心的距离，r1、r2分别是该直线上A、B两点离球心的距离。

下列说法中正确的是（）

A．A点的电势低于B点的电势

B．A点的电场强度方向由A指向B

C．A点的电场强度大于B点的电场强度

D．正电荷沿直线从A移到B的过程中，电场力做负功

BC

A点的电势高于B点的电势，选项A错误；

A点的电场强度方向由A指向B，A点的电场强度大于B点的电场强度，选项BC正确；

正电荷沿直线从A移到B的过程中，电场力做正功，选项D错误。

7、（2013辽宁铁岭市期中检测）如图所示的同心圆是电场中的一簇等势线，一个电子只在电场力作用下沿着直线由A→C运动时的速度越来越小，B为线段AC的中点，则下列说法正确的是（）

A．电子沿AC方向运动时受到的电场力越来越小

B．电子沿AC方向运动时它具有的电势能越来越大

C.电势差UAB=UBC

D．电势φA<

φB<

φC

该电场为负点电荷电场，电子沿AC方向运动时受到的电场力越来越大，选项A错误；

根据电子只在电场力作用下沿着直线由A→C运动时的速度越来越小，它具有的电势能越来越大，选项B正确；

由于电场为非匀强电场，电势差UAB<

UBC,选项C错误；

电势φA>

φB>

φC，选项D错误。

=-QEH/tan60°

=-

mgH/

=-mgH，选项AB错误；

由动能定理，mgH+QEH/tan60°

=

mv2，解得

2

，选项C正确D错误。

9．（2012年4月上海虹口二模）处于强电场中的空气分子会被电离为电子和正离子，利用此原理可以进行静电除尘。

如图所示，是一个用来研究静电除尘的实验装置，铝板与手摇起电机的正极相连，缝被针与手摇起电机的负极相连，在铝板和缝被针中间放置点燃的蚊香。

转动手摇起电机，蚊香放出的烟雾会被电极吸附，停止转动手摇起电机，蚊香的烟雾又会袅袅上升。

关于这个现象，下列说法中正确的是

（A）烟尘因为带正电而被吸附到缝被针上

（B）同一烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越小

（C）同一烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越大

（D）同一烟尘颗粒在被吸附过程中如果带电量不变，离铝板越近则加速度越大

C

11．（2012年5月南京、盐城三模）两个等量正点电荷位于x轴上，关于原点O呈对称分布，下列能正确描述电场强度E随位置x变化规律的图是

子从A点由静止释放后将沿AB连线做简谐运动，其运动轨迹是直线，选项D错误。

13.（2012年5月6日河南六市联考理综物理）如图所示，四个点电荷A、B、C、D分别位于正方形的四个顶点上，A、B所带电荷量均为+q，C、D所带电荷量均为-q。

e、f、g、h分别位于正方形的四个边的中点。

用Ee、Ef分别表示e、g这两点的电场强度，用φf、φh分别表示f、h这两点的电势，则以下关系正确的是

A．Ee≠Ef，φh=φfB．Ee=Ef，φh≠φf

C．Ee≠Ef，φh≠φfD．Ee=Ef，φh=φf

13.答案：

D

15（8分）.（2013年浙江五校联考）如图所示，倾斜角度为θ的粗糙程度均匀的绝缘斜面，下方O点处有一带电量为+Q的点电荷，质量为m、带电量为-q的小物体（可看成质点）与斜面间的动摩擦因数为μ。

现使小物体以初速度v0从斜面上的A点沿斜面上滑，到达B点时速度为零，然后又下滑回到A点。

小物体所带电荷量保持不变，静电力常数为k，重力加速度为g，OA=OB=l。

求：

（1）小物体沿斜面上滑经过AB中点时的加速度；

（2）小物体返回到斜面上的A点时的速度。

15.解析：

（1）FN=mgcosθ+k

1分

16．（15分）（2013江苏二校联考）如图所示，A、B为两块平行金属板，A板带正电、B板带负电。

两板之间存在着匀强电场，两板间距为d、电势差为U，在B板上开有两个间距为L的小孔。

C、D为两块同心半圆形金属板，圆心都在贴近B板的O′处，C带正电、D带负电。

两板间的距离很近，两板末端的中心线正对着B板上的小孔，两板间的电场强度可认为大小处处相等，方向都指向O’。

半圆形金属板两端与B板的间隙可忽略不计。

现从正对B板小孔紧靠A板的O处由静止释放一个质量为m、电量为q的带正电微粒（微粒的重力不计），问：

（1）微粒穿过B板小孔时的速度多大？

（2）为了使微粒能在CD板间运动而不碰板，CD板间的电场强度大小应满足什么条件？

（3）从释放微粒开始，经过多长时间微粒通过半圆形金属板间的最低点P点？

（1）设微粒穿过B板小孔时的速度为v，根据动能定理，有

⑴（2分）

17．（15分）（2013江苏二校期中联考）如图所示，在A点固定一正电荷，电量为Q，在离A高度为H的C处由静止释放某带同种电荷的液珠，开始运动瞬间的加速度大小恰好为重力加速度g。

已知静电常量为k，两电荷均可看成点电荷，不计空气阻力。

（1）液珠的比荷

（2）液珠速度最大时离A点的距离h。

（3）若已知在点电荷Q的电场中，某点的电势可表示成

，其中r为该点到Q的距离（选无限远的电势为零）。

求液珠能到达的最高点B离A点的高度rB。

18、（2013辽宁沈阳四校联考）如图，半径为r的绝缘光滑环固定在竖直平面内，环上套有一质量为m，带电量为+q的珠子，现欲加一个与圆环面平行的匀强电场，使珠子由最高点A从静止开始释放，沿圆弧经过B、C刚好能运动到D，

（1）求所加电场的场强最小值及所对应的场强的方向；

珠子由A到达D的过程中速度最大时对环的作用力大小。

（2）在

（1）问电场中，要使珠子能完成完整的圆运动在A点至少使它具有多大的初动能？

18、解析：

（1）设电场力与重力的合力为F，方向NM方

得

（2分）

【最新高考题专项检测】

1．（2012·

上海物理）如图，质量分别为mA和mB的两小球带有同种电荷，电荷量分别为qA和qB，用绝缘细线悬挂在天花板上。

平衡时，两小球恰处于同一水平位置，细线与竖直方向间夹角分别为θ1与θ2（θ1＞θ2）。

两小球突然失去各自所带电荷后开始摆动，最大速度分别vA和vB，最大动能分别为EkA和EkB。

则（）

（A）mA一定小于mB（B）qA一定大于qB

（C）vA一定大于vB（D）EkA一定大于EkB

【答案】：

ACD

【解析】：

画出小球A受力图示，可知mA一定小于mB，选项A正确；

不能判断电荷量关系，选项B错误；

小球摆动，机械能守恒，vA一定大于vB，EkA一定大于EkB，选项CD正确。

【考点定位】此题考查受力分析、平衡条件、机械能守恒定律、库仑定律及其相关知识。

2（2012·

江苏物理）真空中，A、B两点与点电荷Q的距离分别为r和3r，则A、B两点的电场强度大小之比为

A．3∶1B．1∶3C．9∶1D．1∶9

根据点电荷电场强度公式，电场强度与距离r的二次方成反比，则A、B两点的电场强度大小之比为9∶1，选项C正确。

【考点定位】此题考查点电荷电场强度公式。

.答案：

k

沿OP指向P点

【考点定位】此题考查电场叠加、点电荷电场强度公式及其相关知识。

4

.（2012·

海南物理）如图，直线上有o、a、b、c四点，ab间的距离与bc间的距离相等。

在o点处有固定点电荷，已知b点电势高于c点电势。

若一带负电电荷的粒子仅在电场力作用下先从c点运动到b点，再从b点运动到a点，则

A．两过程中电场力做的功相等

B．前一过程中电场力做的功大于后一过程中电场力做的功

C．前一过程中，粒子电势能不断减小

D．后一过程中，粒子动能不断减小

【解析】由粒子仅在电场力作用下的运动轨迹可知，该粒子受到圆心处正点电荷的排斥，该粒子带正电，在a点受力最大，选项AB错误；

该粒子在b点的电势能大于在c点的电势能，选项C正确；

该电场等距等势面ab之间电势差大于bc之间的电势差，由动能定理可知，该粒子由a点到b点的动能变化大于由b点到c点的动能变化，选项D正确。

【考点定位】此题考查带电粒子在点电荷电场中的运动及其相关知识。

6.（2012·

天津理综）两个固定的等量异号点电荷所产生电场的等势面如图中虚线所示，一带负电的粒子以某一速度从图中A点沿图示方向进入电场在纸面内飞行，最后离开电场，粒子只受静电力作用，则粒子在电场中

A．做直线运动，电势能先变小后变大

B．做直线运动，电势能先变大后变小

C．做曲线运动，电势能先变小后变大

D．做曲线运动，电势能先变大后变小

8、（2013江苏常州期中）如图所示，在水平方向的匀强电场中有一表面光滑、与水平面成45°

角的绝缘直杆AC，其下端（C端）距地面高度h＝0.8m。

有一质量为500g的带电小环套在直杆上，正以某一速度沿杆匀速下滑。

小环离杆后正好通过C端的正下方P点处。

（g取10m/s2）求：

（1）小环离开直杆后运动的加速度大小和方向.

（2）小环从C运动到P过程中的动能增量.

（3）小环在直杆上匀速运动速度的大小v0.

解得v0＝2m/s。

9．（10分）（2013杭州七校联考）有一绝缘的、半径为R的光滑圆轨道固定在竖直平面内，在其圆心处固定一带正电的点电荷，现有一质量为m，带电量也为正电（其电量远小于圆心处的电荷，对圆心处电荷产生的电场影响很小，可忽略）的小球A，圆心处电荷对小球A的库仑力大小为F。

开始小球A处在圆轨道内侧的最低处，如图所示。

现给小球A一个足够大的水平初速度，小球A能在竖直圆轨道里做完整的圆周运动。

（1）小球A运动到何处时其速度最小？

为什么？

（2）要使小球A在运动中始终不脱离圆轨道而做完整的圆周运动，小球A在圆轨道的最低处的初速度应满足什么条件？