静电场专题+答案.docx

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静电场专题+答案

静电场专题

一、多选题

1.（2018•卷Ⅱ）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;若该粒子从c点移动到d点，其电势能减小。

下列说法正确的是（  ）

A. 此匀强电场的场强方向一定与两点连线平行         

B. 若该粒子从点移动到点，则电场力做功一定为

C. 若之间的距离为,则该电场的场强大小一定为         

D. 若,则两点之间的电势差一定等于两点之间的电势差

【答案】B,D

【解析】【解答】A、选项根据题意无法判断，故A项错误。

B、由于电场为匀强磁场，M为a、c连线的中点，N为b、d连线的中点，所以 

若该粒子从M点移动到N点，则电场力做功一定为

 ,故B正确；

C、因为不知道匀强电场方向，所以场强大小不一定是，故C错误；

D、若W1=W2，说明 

由因为；

解得：

 ，故D正确；

故答案为：

BD

【分析】匀强电场中沿同一直线降落相同距离，电势降落相等，知道场强是矢量，明确电场力做功与电势差的关系，是解决此题的关键。

2.（2018•卷Ⅰ）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2V。

一电子经过a时的动能为10eV，从a到d的过程中克服电场力所做的功为6eV。

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f

C. 该电子经过平面d时，其电势能为4cV                 D. 该电子经过平面b时的速率是经过d时的2倍

【答案】A,B

【解析】【解答】根据题述，匀强电场中等势面间距相等，相邻等势面之间的电势差相等。

设相邻等势面之间的电势差为U，根据电子从a到d的过程中克服电场力所做功为Wab=6eV，电场方向水平向右。

由Wab=3eV，联立解得：

U=2V。

已知b的电势为2V，则平面c上的电势为零，A符合题意；由于af之间的电势差为4U=8V，一电子经过a时的动能为10eV，由于题述没有指出电子速度方向，若该电子速度方向指向左或指向上或下，则该电子就到达不了平面f，B符合题意；由于题述没有指出电子速度方向，CD不符合题意。

故答案为：

AB

【分析】该题主要考查电场力做功与电势能与动能的变化关系：

若只有电场力做功，电子的动能与势能相互转化，其代数和不变；电势能与电势的关系，以及等势面与电场线的关系：

电场线垂直等势面且由高电势指向低电势。

3.（2018•江苏）如图所示，电源E对电容器C充电，当C两端电压达到80V时，闪光灯瞬间导通并发光，C放电．放电后，闪光灯断开并熄灭，电源再次对C充电．这样不断地充电和放电，闪光灯就周期性地发光．该电路（    ）

A. 充电时，通过R的电流不变                                 

B. 若R增大，则充电时间变长

C. 若C增大，则闪光灯闪光一次通过的电荷量增大         

D. 若E减小为85V，闪光灯闪光一次通过的电荷量不变

【答案】B,C,D

【解析】【解答】电容器充电时两端电压不断增大，所以电源与电容器极板间的电势差不断减小，因此充电电流变小，A不符合题意；当电阻R增大时，充电电流变小，电容器所充电荷量不变的情况下，充电时间变长，B符合题意；若C增大，根据Q=CU，电容器的带电荷量增大，C符合题意；当电源电动势为85V时，电源给电容器充电仍能达到闪光灯击穿电压80V时，所以闪光灯仍然发光，闪光一次通过的电荷量不变，D符合题意。

故答案为：

BCD

【分析】熟练掌握形成电流的条件，电流的定义式以及电容器充放电的原理、知道Q=CU即可解决此题。

4.（2018•卷Ⅲ）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

【答案】B,D

【解析】【解答】根据题述可知，微粒a向下加速运动，微粒b向上加速运动，根据a、b经过电容器两极板间下半区域的同一水平面，可知a的加速度大小大于b的加速度大小，即aa>ab。

对微粒a，由牛顿第二定律，qE=maaa，对微粒b，由牛顿第二定律，qE=mbab，联立解得：

>，由此式可以得出a的质量比b小，选项A不符合题意；在a、b两微粒运动过程中，a微粒所受合外力大于b微粒，a微粒的位移大于b微粒，根据动能定理，在t时刻，a的动能比b大，选项B符合题意；由于在t时刻两微粒经过同一水平面，电势相等，电荷量大小相等，符号相反，所以在t时刻，a和b的电势能不等，选项C不符合题意；由于a微粒受到的电场力（合外力）等于b微粒受到的电场力（合外力），根据动量定理，在t时刻，a微粒的动量大小等于b微粒，D符合题意。

故答案为：

BD

【分析】由题意结合运动学公式，牛顿第二定律、动能定理、动量定理可分别求得a和b的加速度、质量、动能、动量的关系。

由于某时刻t,两微粒在同一水平面可知电势相等，根据EP=qφ，（此公式需注意每个物理量的正负号）可求得两微粒电势能的关系。

5.关于电场力和电场强度，以下说法正确的是（   ）

A. 电荷受到的电场力大则场强大                            

B. 电场中某点场强为零，则检验电荷在该点受到的电场力为零

C. 在电场某点如果没有检验电荷，则电场力为零，电场强度也为零          

D. 一检验电荷在以一个点电荷为球心，半径为r的球面上各点所受电场力相同

【答案】A,B

【解析】【解答】A.一点电荷分别处于电场中的A、B两点，根据场强的定义式：

可知，电荷受到的电场力大，场强大，A符合题意；

B.电场中某点场强E为零，由电场力公式F=qE可知，检验电荷在该点受到的电场力一定为零，B符合题意；

C.在电场中某点没有检验电荷时，电场力为零，但电场强度不为零，电场强度与检验电荷无关，由电场本身决定，C不符合题意；

D.一检验电荷在以一个点电荷为球心，半径为r的球面上各点所受电场力大小相等，但方向不同，所以电场力不同，D不符合题意。

【分析】电场强度有两种计算方法，种是定义法，用试探电荷受到的力除以本身的电荷量即可，但是此点的电场强度与试探电荷无关，二是直接利用库仑定律直接求解。

6.真空中距点电荷（电量为Q）为r的A点处，放一个带电量为q（q＜＜Q）的点电荷，q受到的电场力大小为F，则A点的电场强度大小为（   ）

A.                                        B.                                        C.                                        D. 

【答案】B,D

【解析】【解答】场强计算公式，B对，场强决定式，D对，A点场强可以利用某试探电荷在该点所受电场力和其电荷量的比值计算，B符合题意，点电荷周围的电场强度可以用进行计算，D符合题意

故答案为：

BD

【分析】该题目求A点的电场强度有两种方法，一种是定义法，用试探电荷受到的力除以本身的电荷量即可，二是直接利用库仑定律求解。

7.光滑绝缘水平面上固定两个等量点电荷，它们连线的中垂线上有A、B、C三点，如图甲所示。

一带正电粒子由A点静止释放，并以此时为计时起点，沿光滑水平面经过B、C两点（图中未画出），其运动过程的v-t图象如图乙所示，其中图线在B点位置时斜率最大，根据图线可以确定（   ）

A. 中垂线上B点电场强度最大                                  B. 中垂线上B点电势最高

C. 电荷在B点时的加速度为m/s2                        D. UBC＞UAB

【答案】A,D

【解析】【解答】v-t图象的斜率等于加速度，B点处为整条图线切线斜率最大的位置，说明物块在B处加速度最大，B点电场强度最大，A符合题意；从A到B电场力做正功，电势能减小，可知A点的电势最高，B不符合题意；由图得：

B点的加速度为，C不符合题意；物块从A到B的过程，根据动能定理得：

qUAB=mvB2-mvA2，则得， ，同理可知，所以UBC＞UAB，D符合题意。

故答案为：

AD。

【分析】在v-t图像中，图像的斜率表示加速度，利用牛顿第二定律分析受到的电场力的大小即可；结合两正电荷的电场强度的分布，分析电势差的关系。

8.电场中某区域的电场分布如图所示，a、b是电场中的两点．下列说法正确的是（）

A. a、b两点的场强相等                                          

B. a点的场强大于b点的场强

C. 同一个点电荷在a点所受的电场力小于在b点所受的电场力          

D. 同一个点电荷在a点所受的电场力大于在b点所受的电场力

【答案】B,D

【解析】【解答】A、B、电场线的疏密反映电场强度的相对大小，a点的电场线密，所以电场强度较大．A不符合题意，B符合题意；C、D、a点的电场强度较大，同一点电荷放在a点受到的电场力较大．C不符合题意，D符合题意．

故答案为：

BD

【分析】用电场线表示电场强度时，电场线密集的地方，电场强度大，电场线稀疏的地方，电场强度小。

9.一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10V、17V、26V．下列说法正确的是（　　）

A. 电场强度的大小为2.5V/cm                                 B. 坐标原点处的电势为1V

C. 电子在a点的电势能比在b点的低7eV                  D. 电子从b点运动到c点，电场力做功为9eV

【答案】A,B,D

【解析】【解答】解：

A、如图所示，在ac连线上，确定一b′点，电势为17V，将bb′连线，即为等势线，那么垂直bb′连线，则为电场线，再依据沿着电场线方向，电势降低，则电场线方向如下图，

因为匀强电场，则有：

E=，依据几何关系，则d===3.6cm，因此电场强度大小为E==2.5V/cm，故A正确；

B、根据φc﹣φa=φb﹣φo，因a、b、c三点电势分别为φa=10V、φb=17V、φc=26V，解得：

原点处的电势为φ0=1V，故B正确；

C、因Uab=φa﹣φb=10﹣17=﹣7V，电子从a点到b点电场力做功为W=qUab=7eV，因电场力做正功，则电势能减小，那么电子在a点的电势能比在b点的高7eV，故C错误；

D、同理，Ubc=φb﹣φc=17﹣26=﹣9V，电子从b点运动到c点，电场力做功为W=qUbc=9eV，故D正确；

故选：

ABD．

【分析】根据匀强电场的电场强度公式E=，结合匀强电场等势面特点，电场线一定与等势面垂直，即可求解；根据电场力做功表达式W=qU，从而确定电场力做功