2020届高三高考物理大复习专项练习题静电场

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静电场

一、单项选择题(共20小题,每题分,共60分)

1.如图在(0，y0)和(0，－y0)两地址分别固定一个电荷量为＋Q的点电荷．另一个带电量为＋q的点电荷从(－x0,0)位

置以初速度v0沿x轴正方向运动．点电荷＋q从(－x0,0)到(x0,0)的过程中只受电场力作用，以下描述其加速度a或

速度v与地址x的关系可能正确的选项是()

A．B．C．D．

2.以下列图，平行板电容器与电动势为E的直流电源连接，上极板A接地，一带负电油滴固定于电容器中的P

点．现将平行板电容器的下极板B竖直向下搬动一小段距离，则

()

A．带电油滴所受电场力不变

B．P点的电势将高升

C．带电油滴的电势能增大

D．电容器的电容减小，极板带电量增大

3.图中A、B、C三点都在匀强电场中，已知－5q＝10C的正电荷从A移到B，电场力做功为零；从B移到C，电场力做功为－－3()1.6×10J，则该匀强电场的场富强小和方向是

A．800V/m，垂直AC向左

1/162020届高三高考物理大复习专项练习题：静电场

B．800V/m，垂直AC向右

C．1000V/m，垂直AB斜向上

D．1000V/m，垂直AB斜向下

4.在点电荷Q产生的电场中有a，b两点，相距为d，已知a点的场富强小为E，方向与ab连线成30°角，b点的场

强方向与ab连线成120°角，以下列图，则点电荷Q的电性和b点的场富强小为()

A．正电、E/3B．负电、E/3C．正电、3ED．负电、3E5.在静电场中，将一正电荷从a搬动到b点，电场力做了负功，则()A．b点的电场强度必然比a点大B．电场线方向必然从b指向aC．b点的电必然定比a点高D．该电荷的动能必然减小6.某电场的电场线分布以以下列图所示，电场中有A、B两点，则以下判断正确的选项是()

A．A点的场富强于B点的场强，B点的电势高于A点的电势

B．若将一个电荷由A点移到B点，电荷战胜电场力做功，则该电荷必然为负电荷

C．一个负电荷处于B点的电势能大于它处于A点的电势能

D．若将一个正电荷由A点释放，该电荷将在电场中做加速度减小的加速运动

7.两个完好同样的金属小球A、B，球A所带电荷量为＋4Q，球B不带电．现将球B与球A接触后，移到与球A相

距为d处(d远远大于小球半径)．已知静电力常量为k，则此时两球A、B之间相互作用的库仑力大小是()

2/162020届高三高考物理大复习专项练习题：静电场

．

B．

C．

D．.

8.用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素(如图)．设两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静

电计指针偏角为θ.实验中，极板所带电荷量不变，()

A．保持S不变，增大d，则θ变大

B．保持S不变，增大d，则θ变小

C．保持d不变，减小S，则θ变小

D．保持d不变，减小S，则θ不变

9.示波器的工作原理等效成以下情况：(如图甲所示)真空室中电极K发出电子(初速度不计)，经过电压为U1的加速

电场后，由小孔S沿水平金属板A、B间的中心线射入板中．在两极板右侧且与极板右端相距D处有一个与两极板

中心线垂直的范围很大的荧光屏，中心线正好与屏上坐标原点订交，电子经过极板打到荧光屏大将出现亮点，若

在A、B两极板间加上如图乙所示的变化电压，则荧光屏上的亮点运动规律是()

A．沿y轴方向做匀速运动

B．沿x轴方向做匀速运动

C．沿y轴方向做匀加速运动

D．沿x轴方向做匀加速运动

10.以下列图，上端固定在天花板上的绝缘轻绳连接带电小球a，带电小球b固定在绝缘水平面上，可能让轻绳伸

直且a球保持静止状态的情况是()

3/162020届高三高考物理大复习专项练习题：静电场

．

B．

C．

D．

11.真空中有两个完好同样的半径为r的金属小球，其中一个球带有＋Q的电荷量，另一个带有－2Q的电荷量，当

它们相距为d(d?r)时，其相互作用力为F，现使它们接触后，仍放回原处，则它们之间的作用力变为()

A．FB．C．D．

12.水平放置的平行板电容器与一电池相连，在电容器的两板间有一带正电的质点处于静止平衡状态．现将电容器

两板间的距离增大，则()

A．电容变小，质点向下运动

B．电容变小，质点保持静止

C．电容变大，质点向下运动

D．电容变大，质点向上运动

13.以下列图，质量为m，带电量为q的粒子，以初速度v0，从A点竖直向上射入真空中的沿水平方向的匀强电场中，粒子经过电场中B点时，速率vB＝2v0，方向与电场的方向一致，则A、B两点的电势差为()

4/162020届高三高考物理大复习专项练习题：静电场

．

B．

C．

D．

14.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点的场富强于B点

B．电子在A点碰到的电场力小于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15.如图(a)所示，两个平行金属板P、Q竖直放置，两板间加上如图(b)所示的电压．t＝0时，Q板比P板电势高5V，此时在两板的正中央M点有一个电子，速度为零，电子在电场力作用下运动，使得电子的地址和速度随时间变化．假设电子向来未与两板相碰．在－10M点的右侧，速度方向向左且大小0<t<8×10s的时间内，这个电子处于逐渐减小的时间是()

A．0<t<2×10－10s

－10－10sB．2×10s<t<4×10－10－10sC．4×10s<t<6×10D．6×10－10－10s<t<8×10s16.以下列图，A板发出的电子经加速后，水平射入水平放置的两平行金属板M、N间，M、N金属板间所加的电压

5/162020届高三高考物理大复习专项练习题：静电场

为U，电子最后打在光屏P上，关于电子的运动，则以下说法中正确的选项是()

A．滑动触头向右搬动，其他不变，电子打在荧光屏上的地址上升

B．滑动触头向左搬动，其他不变，电子翱翔的轨迹不变

C．电压U增大，其他不变，电子从发出到打在荧光屏上的时间不变

D．电压U增大，其他不变，电子打在荧光屏上的速度大小不变

17.如图示，平行板电容器经开关S与电池连接，a处有一电荷量特别小的点电荷，S是闭合的，φa表示a点的电势，F表示点电荷碰到的电场力．现将电容器的B板向下稍微搬动，使两板间的距离增大，则()

A．φa变大，F变大

B．φa变大，F变小

C．φa不变，F不变

D．φa不变，F变小

18.以下列图，C是中间插有电介质的电容器，a和b为其两极板，a板接地，P和Q为两竖直放置的平行金属板，

在两板间用绝缘线悬挂一带电小球；P板与b板用导线相连，Q板接地．开始时悬线静止在竖直方向，在b板带电

后，悬线偏转了角度α.在以下方法中，能使悬线偏转角度α变小的是()

A．减小a、b间的正对面积

B．增大a、b间的距离

C．取出a、b两极板间的电介质，换一块介电常数更大的电解质

D．取出a、b两极板间的电介质

19.如图，一束由不同样种类的带电粒子组成的粒子流，从同样地址沿垂直于场强的方向射入由平行板电容器形成的

6/162020届高三高考物理大复习专项练习题：静电场

同一个匀强电场中．若全部粒子均能射出电场，不计粒子的重力及粒子间的相互作用力，关于粒子的运动情况，

以下说法正确的选项是()

A．若粒子的运动轨迹同样，说明它们拥有同样的初动能

B．比荷大的粒子，在射出电场时，其速度偏向角必然大

C．若粒子在电场中的运动时间相等，则它们的初速度必然相等

D．在电场中运动时间越长的粒子，电场力对它做的功越多

20.以下列图，平行板电容器与电动势为E的直流电源(内阻不计)连接，下极板接地．一带电油滴位于容器中的P

点且恰好处于平衡状态．现将平行板电容器的上极板竖直向上搬动一小段距离()

A．带点油滴将沿竖直方向向上运动

B．P点的电势将降低

C．带点油滴的电势将减少

D．若电容器的电容减小，则极板带电量将增大

二、计算题(共4小题,每题分,共40分)

21.以以下列图所示，匀强电场中A、B、C三点组成一个直角三角形，把电荷量－10A点搬动到q＝－2×10C的点电荷由－8－8A、C两B点，电场力做功×10J，再由B点移到C点电荷战胜电场力做功×10J，取B点的电势为零，求点的电势及匀强电场的场强方向．

7/162020届高三高考物理大复习专项练习题：静电场

22.以下列图，两块竖直放置的导体板间存在水平向左的匀强电场，板间距离为d.有一带电量为＋q、质量为m的

小球(可视为质点)以水平速度从A孔进入匀强电场，且恰好没有与右板相碰，小球最后从B孔走开匀强电场，若A、

B两孔的距离为4d，重力加速度为g，求：

两板间的电场强度大小；

小球从A孔进入电场时的速度；

从小球进入电场到其速度达到最小值，小球电势能的变化量为多少？

23.如图，三个面积均为S的金属板A、B、C水平放置，A、B相距d1，B、C相距d2，A、C接地，组成两个平行板电容器．上板A中央有小孔板开始不带电．质量为m、电荷量为q(q>0)的液滴从小孔D上方高度为h处的P点由静止一滴一滴落下．假设液滴接触B板可马上将电荷全部传给B板．油滴间的静电相互作用可忽略，重力加速度取g.

(1)若某带电液滴在A、B板之间做匀速直线运动，此液滴是从小孔D上方落下的第几滴？(2)若发现第N滴带电液滴在B板上方某点转为向上运动，求此点与A板的距离H.(以空气为介质的平行板电容器电容C＝S/(4πkd)，式中S为极板面积，d为极板间距，k为静电力常量．)

24.如图，O、A、B为同一竖直平面内的三个点，OB沿竖直方向，∠BOA＝60°，OB＝OA.将一将一质量为m的

小球以必然的初动能自O点水平向右抛出，小球在运动过程中恰好经过A点．使此小球带电，电荷量为q(q>0)，

同时加一匀强电场，场强方向与△OAB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

8/162020届高三高考物理大复习专项练习题：静电场

小球经过了A点，到达A点时的动能是初动能的3倍；若该小球从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点时的动能为初动能的6倍．重力加速度大小为g.求：

无电场时，小球到达A点时的动能与初动能的比值；

电场强度的大小和方向．

9/162020届高三高考物理大复习专项练习题：静电场

答案解析1.【答案】D【解析】依照等量同种电荷电场线的分布情况可知，＋q从－x0到0，再到x0，场强可能先素来减小，再素来增大，但不是均匀减小，也不是均匀增大；由牛顿第二定律知a＝知，加速度不可以能均匀变化，故A错误；场强方向先向左后向右，大小可能先增大后减小，再增大，最后减小，由牛顿第二定律知，加速度方向先向左后向右，即先负后正，故B错误；v－t图象的斜率等于加速度，由于加速度是变化的，故v－x图象不可以能是直线，故C错误；若场强先素来减小，再素来增大，则加速度先减小后增大，故D正确．2.【答案】B【解析】将平行板电容器的下极板B竖直向下搬动一小段距离，由于电容器两板间电压不变，依照E＝得知板间场强减小，油滴所受的电场力减小，则油滴将向下运动，故A错误．板间场强E减小，而P点与上极板间的距离不变，则由公式U＝Ed解析可知，P点与上极板间电势差将减小，而P点的电势低于上极板的电势，则知P点的电势将高升，故B正确．由带电油滴原来处于平衡状态可知，油滴带负电，P点的电势高升，则油滴的电势能将减小，故C错误．依照电容的定义式C＝，电容器与电源保持相连，则U不变，当C减小，则Q也减小，故D错误．应选B.3.【答案】D【解析】由题意得A、B应在同一等势面上－3－52UBC＝W/q＝－×10/10V＝－×10Vd＝BCsin53＝°则E＝U/d＝1000V/m，方向垂直AB斜向下．

4.【答案】D

【解析】将场强E、Eb延长，交点即为点电荷所在地址，以下列图，由于电场强度方向指向点电荷Q，则知该点电

荷带负电．

如图，依照几何知识解析解得，a点到Q点的距离ra＝2dcos30＝°d，b点到Q点的距离rb＝d，a、b两点到点电荷Q的距离之比ra：rb＝：1；由公式E＝k，得：a、b两点场富强小的比值E：Eb＝1：3.得，Eb＝3E，故D正确．5.【答案】C【解析】正电荷从a搬动到b点，电场力做了负功，电势能增加，说明b点的电必然定比a点高，故C正确；电场强度的大小与电势的高低没关，无法确定，故A错误；b点的电势比a点高，即a、b在不同样的等势面上，但电场线方向不用然从b指向a，故B错误；诚然电荷的电势能增加，如有重力做功，该电荷的动能不用然减小，故D错误．

10/162020届高三高考物理大复习专项练习题：静电场

6.【答案】A

【解析】电场线的疏密程度代表电场强度的大小，A点电场线密集所以A点电场强度大于B点电场强度，沿电场

线方向电势逐渐降低，即B点电势高于A点电势，选项A对．若将一个电荷由A点移到B点，电荷战胜电场力做

功，说明电场力沿电场线方向，电荷为正电荷，选项B错．一个负电荷从B点搬动到A点，沿电场线方向搬动，

电场力做负功，电势能增加，选项C错．若将一个正电荷由A点释放，它将在电场力作用下向左运动，此过程为

加速，但是电场强度逐渐变大，电场力逐渐变大，加速度逐渐变大，选项D错．

7.【答案】C

【解析】由电荷守恒定律知两球接触后电荷均分，则电荷量均为＋2Q，由库仑定律可得库仑力的大小为F＝k，C

选项正确．

8.【答案】A

【解析】由平行板电容器C＝及C＝，保持S不变，增大d，电容C减小，电荷量Q不变，电势差U增大，

静电计指针偏角θ增大．保持d不变，减小S，电容C减小，电荷量Q不变，电势差U增大，静电计指针偏角θ

增大，A正确．

9.【答案】A

【解析】粒子在沿电场方向上的加速度a＝＝，在偏转电场中运行的时间t＝

粒子在y方向上偏转，偏转位移

y1＝at2＝·.

飞出偏转电场后，匀速直线运动，侧移

y2＝vy·＝

则打在荧光屏上偏离中心的距离

Y＝y1＋y2＝U

由于偏转电压与时间成正比，则Y与时间成正比，所以粒子沿y轴方向做匀速运动，故A正确，B、C、D错误．

10.【答案】C

【解析】由题意可知小球受重力、库仑力和绳子的拉力，由于小球处于静止状态，所以合力为零，即三个力必然

组成闭合的矢量三角形，由此可知选项C正确．

11.【答案】D

【解析】原来库仑力大小为F＝k，它们接触后，仍放回原处，电荷先中和再均分，两球带电荷量均为，则库仑

11/162020届高三高考物理大复习专项练习题：静电场

力变为F′＝k，则F′＝，D正确．

12.【答案】A

【解析】因质点处于静止状态，则有Eq＝mg，且电场力向上；由C＝可知，当d增大时，C减小；因电容器

与电池相连，所以两端的电势差不变，因d增大，由E＝可知，极板间的场强减小，故电场力小于重力，故质点

将向下运动，A正确．

13.【答案】C

【解析】粒子，从A到B，依照动能定理得qUAB－mgh＝mv－mv，由于vB＝2v0，粒子在竖直方向，只碰到重力，

所以机械能守恒，则有mgh＝mv，由以上三式，则有UAB＝.

14.【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，依照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，依照能量守恒得知，电子的电势能减小，则电势能EA>EB，故D错误．

15.【答案】D

【解析】选向右为正方向，依照题图(b)作出粒子运动的v－t图象以下列图．由图象可知正确选项为D.

16.【答案】C【解析】设加速电压为U1，偏转电压为U2，电子被加速后有eU1＝，设平行板长度为l，则电子在偏转电场中的侧移距离为y＝，a＝，得y＝，滑动触头向右移，电子的加速电压U1增大，电子在偏转电场中侧移距离减小，电子在荧光屏上地址下降，A错误；滑动触头向左搬动，加速电压U1减小，则电子进入偏转电场速度减小，轨迹变化，B错误；电子在偏转电场中沿水平方向做匀速运动，运动时间与偏转电压没关，C正确；偏转电压U2增大，电子在偏转电场中侧移距离增大，电场力做功增大，粒子打在荧光屏上速度大小增大，D错误．17.【答案】B【解析】因电容器与电源向来相连，故两板间的电势差不变，B板下移，则板间距离d增大，则依照公式E＝可得板间电场强度E减小，由F＝qE可知电荷所受电场力变小；由于B板接地，电势恒为零，由U＝Ed可知上板与

12/162020届高三高考物理大复习专项练习题：静电场

a间的电势差减小，而总电势差不变，故a与B间的电势差增大，故a点的电势增大，B正确．

18.【答案】C

【解析】对小球受力解析，小球受重力、拉力、电场力三个力的作用，要使悬线的偏角α变小，需要减小P、Q两

极板间的电场强度，P、Q两极板距离不变，即只需减小P、Q两极板间的电压即可．图中是两个电容器串在一起，

所以两个电容器极板间的电压同样．设两电容所带的总电量为Q，P、Q电容为C1，总电荷量等于两个电容所带电

荷量的总和，即Q＝Q1＋Q2＝CU＋C1U，电容器所带总电量不变，由C＝和C＝进行解析即可．对小球受力

解析如图：由物体的平衡知F电＝mgtanα，要使悬线的偏角a减小，需要减小F电，即减小P、Q两极板间的电场

强度，而P、Q两极板距离不变，所以只需减小P、Q两极板间的电压即可，两个电容器串在一起，两个电容器极

板间的电压同样，由Q＝Q1＋Q2＝CU＋C1U＝(＋C1)U，只需增大a、b的电容C，由C＝知增大电容C可

有三个方法：①减小极板距离d，②增大正对面积S，③换介电常数较大的电介质，则P、Q两极板间的电压就减

小，所以选项C正确．

19.【答案】C【解析】粒子在极板间做类平抛运动，水平方向：L＝v0t，竖直方向：y＝at2＝，粒子运动轨迹同样，即y同样，由于不知道粒子电荷量q可否同样，无法判断粒子初动能可否同样，故A错误；粒子在极板间做类平抛运动，设速度偏向角为θ，tanθ＝＝＝＝，由于不知道粒子的初速度v0间的关系，比荷大的粒子在射出电场时其速度偏向角不用然大，故B错误；粒子在极板间做类平抛运动，粒子的运动时间：t＝，若是粒子在电场中的运动时间t相等，则粒子的初速度必然相等，故C正确；粒子在极板间做类平抛运动，粒子的运动时间：t＝，粒子运动时间长，说明粒子初速度越小，电场力对粒子做功：W＝qEy＝qE×＝，由于不知道粒子的电荷量q、质量m间的关系，无法判断电场力对粒子做功多少，故D错误．20.【答案】B【解析】电容器两端电压U不变，由公式E＝，场强变小，电场力变小，带点油滴将沿竖直方向向下运动，A错；P到下极板距离d不变，而强场E减小，由公式U＝Ed知P与正极板的电势差变小，又由于下极板电势不变，所以P点的电势变小，B对；由于电场力向上，而电场方向向下，可以推断油滴带负电，又P点的电势降低，所以油滴的电势能增大，C错；图中电容器两端电压U不变，电容C减小时由公式Q＝CU，带电量减小，D错．21.【答案】φAφC240V电场的场强方向垂直于AC，指向左上方＝＝【解析】把电荷从A点移到B点，由电势定义式可得：

13/162020届高三高考物理大复习专项练习题：静电场

UAB＝①

由①式解得：UAB＝240V②

所以φA－φB＝φA＝－240V③

把电荷从B点移到C点，由电势定义式可得：

UBC＝④

由④式解得：UBC＝240V⑤

φB－φC＝－φC＝240V⑥

则φC＝－240V⑦

由于φA＝φC，即A、C在同一等势面上，依照场强与等势面垂直且由高电势处指向低电势处，可得该电场的场强方

向垂直于AC，指向左上方．

22.【答案】(1)(2)(3)增加mgd【解析】(1)由题意可知，小球在水平方向先减速到零，尔后反向加速．设小球进入A孔的速度为v0，减速到右板的时间为t，则有：水平方向：d＝v0t－20＝v0－tt竖直方向：4dg(2t)2＝

联立解得E＝

(2)在水平方向上依照牛顿第二定律有qE＝max

依照运动学公式有0－v＝2(－ax)d

联立解得v0＝

(3)小球进入电场后，在水平方向上