2020届高考物理一轮题：静电场练习(带解析)

1、2021届高考物理一轮题：静电场练习及答案*静电场*一、选择题1、(2019武汉模拟)地面上方存在竖直方向的电场，电场强度随高度的变化而改变，如图甲所示，一带电的物体静止在绝缘的水平地面上，在电场力的作用下开始向上运动。在物体运动过程中所带电量不变，空气阻力不计，物体在运动过程中仅受重力和电场力作用，取水平地面为重力势能的零势能面，其机械能E与竖直位移x的关系图象如图乙所示，其中曲线上A点处的切线的斜率最大，则()A. 在x处电场强度最弱1B. 在xX过程中，物体的动能先增大后减小12C. 在xx过程中，物体向下运动34D. 在xx过程中，物体的电势能一直减少342、如图所示，一带电粒子以某速

2、度进入水平向右的匀强电场中，运动轨迹如图所示，M和N是轨迹上的两点，其中M点是轨迹的最右点。不计重力，下列表述正确的是()A. 粒子在M点的速率最大B. 粒子所受电场力的方向沿电场线方向C. 粒子在电场中的加速度不变D. 粒子在电场中的电势能始终在增加3、(多选)某电场的电场线和等势面如图所示，下列说法正确的是()B. 把负电荷从A移到B静电力做正功，电势能减少C. 负电荷从B移到A时，静电力做负功DUAB=UBA17/154、（多选）如图所示，一根不可伸长的绝缘细线一端固定于0点，另一端系一带电小球，置于水平向右的匀强电场中，现把细线水平拉直，小球从A点由静止释放，经最低点B后，小球摆到C点

3、时速度为0，则（）Kf1ie|jriA. 小球在B点时速度最大B. 小球从A点到B点的过程中，机械能一直在减少C. 小球在B点时细线的拉力最大D. 从B点到C点的过程中小球的电势能一直增加5、（2019宁夏大学附中四模）a、b、c、d分别是一个菱形的四个顶点，0为菱形中心，Zabc=120。现将三个等量的正点电荷+Q分别固定在a、b、c三个顶点上，下列说法正确的有（）A. d点电场强度的方向由d指向0B. 0点电场强度的方向由d指向0C. 0点的电场强度大于d点的电场强度D. 0点的电场强度小于d点的电场强度6、如图所示，在一真空区域中AB、CD是圆0的两条直径，在A、B两点各放置电荷量为+Q

4、和一Q的点电荷，设C、D两点的电场强度大小分别为EC、ED，电势分别为申c、申°，下列说法正确的是（）C.EC与ED相同，9C>9DD.EC与ED不相同，申C>申D7、一无限大接地导体板MN前面放有一点电荷+Q,它们在周围产生的电场可看作是在没有导体板MN存在的情况下，由点电荷+Q与其像电荷一Q共同激发产生的。像电荷一Q的位置就是把导体板当作平面镜时，电荷+Q在此镜中的像点位置。如图所示，已知+Q所在位置P点到金属板MN的距离为L,a为0P的中点，abed是边长为L的正方形，其中ab边平行于MN。贝)A.a点的电场强度大小为E=4kL2B. a点的电场强度大小大于b点的电

5、场强度大小，a点的电势高于b点的电势C. b点的电场强度和e点的电场强度相同D. 正点电荷从a点经b、e运动到d点的过程中电势能的变化量为零8、如图所示，在E=500V/m的匀强电场中，a、b两点相距d=2cm,它们的连线跟电场强度方向的夹角是60°，则Uab等于()A.5VC.5VB.10VD.10V9、如图所示的装置，可以探究影响平行板电容器电容的因素，关于下列操作及出现的现象的描述正确的是()B. 电容器充电后与电源断开，上移电容器左极板，则静电计指针偏转角增大C. 电容器充电后与电源断开，在电容器两极板间插入玻璃板，则静电计指针偏转角增大D. 电容器充电后与电源断开，在电容器

6、两极板间插入金属板，则静电计指针偏转角增大10、(2019浙江学军中学模拟)一边长为r的正三角形的三个顶点，固定有3个点电荷，电荷量分别为+q、+q和一2q，如图，静电力常量为k,则三角形中心处O点的电场强度大小和方B. ¥¥，指向电荷量为2q的点电荷C. 詈，背离电荷量为一2q的点电荷D. 爷，背离电荷量为一2q的点电荷二、非选择题1、如图所示，在光滑水平面上有一辆长为L、质量为m的绝缘木板小车正以向右的初速度V。二、!1做匀速直线运动，现无初速度释放一个质量也为m，带电量为+q(q>0)的小物块在小车的正中央，发现物块恰好没有从车上掉下来：(1) 求物块与小车上表

7、面间的滑动摩擦因数仏(2) 若车的初速度为2v°,在物块刚放上小车的同时在空间加一水平向右的匀强电场片，为了让物块不从车的左端掉下来，求电场强度E1的最小值.(重力加速度为g)2、如图所示，电子由静止开始经加速电场加速后，沿平行于板面的方向射入偏转电场，并从另一侧射出。已知电子质量为m,电荷量为e,加速电场电压为U,偏转电场可看作匀强电场，极板间电压为U,极板长度为L,板间距为d。0(1) 忽略电子所受重力，求电子射入偏转电场时的初速度v和从电场射出时沿垂0直板面方向的偏转距离Ay。(2) 分析物理量的数量级是解决物理问题的常用方法。在解决(1)问时忽略了电子所受重力，请利用下列数据

8、分析说明其原因。已知U=2.0X102V,d=4.0X10-2m,m=9.1X10-3ikg,e=1.6X10-i9C,g取10m/s2。(3) 极板间既有静电场也有重力场。电势反映了静电场各点的能的性质,请写出电势(P的定义式。类比电势的定义方法，在重力场中建立“重力势”(P的概G念,并简要说明电势和“重力势”的共同特点。【附加题】思考辨析(正确的画“V”，错误的画“X”)(1) 电场中电场强度为零的地方电势一定为零。()(2) 沿电场线方向电场强度越来越小,电势逐渐降低。()(3) A、B两点间的电势差等于将正电荷从A点移到B点时静电力所做的功。()(4) A、B两点的电势差是恒定的，所以

9、UAB=UBAO()(5) 等差等势线越密的地方，电场线越密，电场强度越大。()(6) 电场中电势降低的方向，就是电场强度的方向。()2021届高考物理一轮题：静电场练习及答案*静电场*一、选择题1、(2019武汉模拟)地面上方存在竖直方向的电场，电场强度随高度的变化而改变，如图甲所示，一带电的物体静止在绝缘的水平地面上，在电场力的作用下开始向上运动。在物体运动过程中所带电量不变，空气阻力不计，物体在运动过程中仅受重力和电场力作用，取水平地面为重力势能的零势能面，其机械能E与竖直位移x的关系图象如图乙所示，其中曲线上A点处的切线的斜率最大，则()A. 在x处电场强度最弱1B. 在xX过程中，物

10、体的动能先增大后减小12C. 在xx过程中，物体向下运动34D. 在xx过程中，物体的电势能一直减少34【解析】选B。机械能与位移图线的斜率表示受到的电场力，A处的切线的斜率F最大，说明此位置受到的电场力F最大，则电场强度E=/最大，即在x处电场1强度最强，故A错误；在xx过程中，图象的斜率越来越小，则说明受到的12电场力越来越小，在x处物体的机械能最大，图象的斜率为零，则说明此时电2场力为零，在这一过程中物体应先加速后减速，故物体的动能先增大后减小，故B正确；在xx过程中，物体向上运动，故C错误；在xx过程中，机3434械能在减小，则电场力在做负功，电势能增大，故D错误。2、如图所示，一带电

11、粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中，运动轨迹如图所示，M和N是轨迹上的两点，其中M点是轨迹的最右点。不计重力，下列表述正确的是()A. 粒子在M点的速率最大B. 粒子所受电场力的方向沿电场线方向C. 粒子在电场中的加速度不变D. 粒子在电场中的电势能始终在增加【答案】C带电粒子所受合力指向运动轨迹的内侧，所以带电粒子受到的电场力水平向左，粒子向M点运动过程中电场力做负功，所以粒子到达M点时的动能最小，速率最小，选项A、B错误；因为是匀强电场，粒子受到的电场力恒定，加速度恒定，选项C正确；粒子靠近M点的过程，电场力做负功，电势能增加，远离M点的过程，电场力做正功，电势能减少，选项D错误。B.

12、把负电荷从A移到B,静电力做正功，电势能减少C. 负电荷从B移到A时，静电力做负功DUAB=UBA答案ABC4、(多选)如图所示，一根不可伸长的绝缘细线一端固定于0点，另一端系一带电小球，置于水平向右的匀强电场中，现把细线水平拉直，小球从A点由静止释放，经最低点B后，小球摆到C点时速度为0贝9（）f1ifIJrI*-1底一A. 小球在B点时速度最大B. 小球从A点到B点的过程中，机械能一直在减少C. 小球在B点时细线的拉力最大D. 从B点到C点的过程中小球的电势能一直增加BD小球所受重力和电场力恒定，重力和电场力的合力恒定，小球相当于在重力和电场力的合力及细线的拉力作用下在竖直平面内做圆周运动

13、。当小球运动到重力和电场力的合力和细线的拉力共线时（不是B点），小球的速度最大,此时细线的拉力最大，A、C错误；从A点到C点的过程中，小球所受重力做正功，小球摆到C点时速度为0所以电场力对小球做负功，小球从A点到B点的过程中，机械能一直在减少，B正确；从B点到C点的过程中，小球克服电场力做功，小球的电势能一直增加，D正确。5、（2019宁夏大学附中四模）a、b、c、d分别是一个菱形的四个顶点，0为菱形中心，Zabc=120。现将三B. 0点电场强度的方向由d指向0C. 0点的电场强度大于d点的电场强度D. 0点的电场强度小于d点的电场强度【答案】C由电场的叠加原理可知，d点电场的方向为由0指向

14、d，0点的电场方向也是由0指向d，故A、B错误；设菱形的边长为r，根据点电荷电场强度表达式E=kr2，三个点电荷在d点产生的场强大小相等，由场强的叠加可知，d点的场强大小Ed=2kQ,0点的场强大小为E0=4kQQ,可见d点的电场强度小于O点的电场强度，故D错误，C正确。6、如图所示，在一真空区域中AB、CD是圆0的两条直径，在A、B两点各放置电荷量为+Q和一Q的点电荷，设C、D两点的电场强度大小分别为EC、B. EC与ED不相同，申c=*dC. EC与ED相同，9c>9dD. EC与ED不相同，9c>9d【答案】C根据等量异号电荷周围电场的分布情况可知，C、D两点的电场强度大小相

15、等、方向相同，正电荷周围电势为正，负电荷周围电势为负，故D点电势一定小于C点电势，C选项正确.7、一无限大接地导体板MN前面放有一点电荷+Q,它们在周围产生的电场可看作是在没有导体板MN存在的情况下，由点电荷+Q与其像电荷一Q共同激发产生的。像电荷一Q的位置就是把导体板当作平面镜时，电荷+Q在此镜中的像点位置。如图所示，已知+Q所在位置P点到金属板MN的距离为L，a为OP的中点，abed是边长为L的正方形，其中ab边平行于MN。贝)A.a点的电场强度大小为E=4kL2B. a点的电场强度大小大于b点的电场强度大小，a点的电势高于b点的电势C. b点的电场强度和e点的电场强度相同D. 正点电荷从

16、a点经b、e运动到d点的过程中电势能的变化量为零【答案】B由题意可知，点电荷+Q和金属板MN周围空间的电场与等量异种点电荷产生的电场等效，所以a点的电场强度E=k*2=警¥，A日ItJ错误；等量异种点电荷周围的电场线和等势面分布如图所示：由图可知Ea>Eb，申a>%，B正确；图中b、c两点的场强不同，C错误；由于a点的电势大于d点的电势，所以一正点电荷从a点经b、c运动到d点的过程中电场力做正功，电荷的电势能减小，D错误。8、如图所示，在E=500V/m的匀强电场中，a、b两点相距d=2cm,它们的连线跟电场强度方向的夹角是60°，则Uab等于()A5VB10V

17、C5VD10V答案C9、如图所示的装置，可以探究影响平行板电容器电容的因素，关于下列操作及出现的现象的描述正确的是()A. 电容器与电源保持连接，左移电容器左极板，则静电计指针偏转角增大B. 电容器充电后与电源断开，上移电容器左极板，则静电计指针偏转角增大C. 电容器充电后与电源断开，在电容器两极板间插入玻璃板，则静电计指针偏转角增大D. 电容器充电后与电源断开，在电容器两极板间插入金属板，则静电计指针偏转角增大B电容器与电源保持连接时两极板间的电势差不变，静电计指针偏转角不变，a错误；与电源断开后，电容器所带电荷量不变，结合u=Q和c=4nSi可判断B正确，C、D错误。10、（2019浙江学

18、军中学模拟）一边长为r的正三角形的三个顶点，固定有3个点电荷，电荷量分别为+q、+q和一2q，如图，静电力常量为k,则三角形中心处O点的电场强度大小和方B. ¥賢，指向电荷量为2q的点电荷C. 詈，背离电荷量为一2q的点电荷D. 爷，背离电荷量为一2q的点电荷【答案】BO点是三角形的中心，至【三个点电荷的距离均为l33r，两个电荷量为+q的点电荷在O处产生的场强大小为E1=E2=kq；，根据对称性和几何知识得知两个电荷量为+q的点电荷在O处产生的合场强为E12=E1=kq;；再与电荷量为一2q的点电荷在O处产生的场强合成，得到O点的合场强为E=E12+E产k；2+k2q=k曽=爷，方

19、向指向电荷量为一2q的点电荷，故选B。二、非选择题1、如图所示，在光滑水平面上有一辆长为L、质量为m的绝缘木板小车正以向右的初速度v0=号做匀速直线运动，现无初速度释放一个质量也为m，带电量为+q(q>0)的小物块在小车的正中央，发现物块恰好没有从车上掉下来:(1) 求物块与小车上表面间的滑动摩擦因数卩；(2) 若车的初速度为2v0,在物块刚放上小车的同时在空间加一水平向右的匀强电场片，为了让物块不从车的左端掉下来，求电场强度E1的最小值.(重力加速度为g)【答案】(1)0.25響解析:(1)物块与小车相互作用的过程中，系统动量守恒选取向右为正方向，mv0=2mv.根据能量守恒可知，系统

20、产生的热量等于动能的损失L1mg-j=2mv0_联立解得，卩=0.25.(2)电场方向水平向右，物块向右做匀加速直线运动，qE1+ymg=ma1.小车在摩擦力作用下向右做匀减速直线运动，a2=Pg分析可知，当E取最小值时，二者共速时，物块恰好到达小车的左端.2vo+v2vL宁=2.联立解得，E=2了.2、如图所示，电子由静止开始经加速电场加速后，沿平行于板面的方向射入偏转电场，并从另一侧射出。已知电子质量为m，电荷量为e，加速电场电压为U，偏转电场可看作匀强电场，极板间电压为U，极板长度为L，板间距为d。0卩片b£HmfeO-(1) 忽略电子所受重力，求电子射入偏转电场时的初速度v和从电场射出时沿垂0直板面方向的偏转距离Ay。(2) 分析物理量的数量级是解决物理问题的常用方法。在解决(1)问时忽略了电子所受重力，请利用下列数据分析说明其原因。已知U=2.0X102V,d=4.0X10-2m,m=9.1X10-3ikg,e=1.6X10-i9C,g取10m/s2。(3) 极板间既有静电场也有重力场。电势反映了静电场各点的能的性质，请写出电势(P的定义式。类比电势的定义方法，在重力场中建立“重力势”(P的概G念,并简要说明电势和“重力势”的共同特点。【解题指导】解答本题应注意以下三点：(1) 熟