2020届高考物理一轮复习专题八静电场课件

专题八

静电场专题八静电场2010~2019年高考全国卷考情一览表

2010~2019年高考全国卷考情一览表2020届高考物理一轮复习专题八静电场课件2020届高考物理一轮复习专题八静电场课件2020届高考物理一轮复习专题八静电场课件2020届高考物理一轮复习专题八静电场课件2020届高考物理一轮复习专题八静电场课件2020届高考物理一轮复习专题八静电场课件2020届高考物理一轮复习专题八静电场课件2020届高考物理一轮复习专题八静电场课件考点37考点38考点39考点40考点41考点37库仑定律

电场力的性质答案P243

1.(2019·全国1,15,6分,难度★★)如图,空间存在一方向水平向右的匀强电场,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(

D

)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带正电荷解析两个带电小球在匀强电场中均处于平衡状态,只有两小球带异种电荷、相互间为吸引力,才可能平衡。小球P带负电荷时,匀强电场提供的力与小球Q对小球P的吸引力抵消,合力为零,此时小球Q带正电荷,匀强电场提供的力与小球P对小球Q的吸引力抵消,合力为零,故A、B、C错误,D正确。考点37考点38考点39考点40考点41考点37库仑定律电考点37考点38考点39考点40考点412.(2019·全国2,20,6分,难度★★)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(

AC

)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

解析本题考查静电场的分布特点及电场力与运动的关系,电场力做功与电势能的关系。带电粒子仅在电场力作用下,粒子的速度大小可能先增大后减小,如:在等量同种电荷形成的电场中带电粒子沿着两电荷连线的中垂线运动时,A正确。因为粒子只在电场力作用下从M点运动到N点,根据动能定理,W电=-ΔEp=EkN-0=EpM-EpN,而EkN≥0,所以EpM≥EpN,C正确。粒子的轨迹与电场线不一定重合,在N点,电场力的方向不一定与粒子轨迹在该点的切线平行,B、D错误。考点37考点38考点39考点40考点412.(2019·全国考点37考点38考点39考点40考点413.(2019·全国3,21,6分,难度★★)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(

BC

)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,电势能增加考点37考点38考点39考点40考点413.(2019·全国考点37考点38考点39考点40考点41解析取无穷远处电势为0,a点距-q近,距q远,电势为负数;b点距q近,距-q远,电势为正数,b点电势大于a点电势,A错误。电势能EP=qφ,负电荷在电势小处电势能大,即负电荷在a点的电势能大于在b点的电势能,将负电荷从a点移到b点,电势能减小,D错误。正电荷的电场强度沿半径向外,负电荷的电场强度沿半径向内,,点电荷q在a点的电场强度与点电荷-q在b点的电场强度相同,大小和方向都一样;点电荷q在b点的电场强度与点电荷-q在a点的电场强度相同,大小和方向都一样,则a点的合电场强度与b点的合电场强度相同,B、C正确。点拨:分电场强度相同,合电场强度必相同,不需要求出合电场强度。考点37考点38考点39考点40考点41解析取无穷远处电势为考点37考点38考点39考点40考点414.(2018·全国1,16,6分,难度★★)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=5cm,bc=3cm,ca=4cm,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(

D

)考点37考点38考点39考点40考点414.(2018·全国考点37考点38考点39考点40考点41解析由题意知,小球c处在直角三角形的直角上,如果a、b为同种电荷,对小球c的库仑力,要么是吸引力,要么是排斥力,合力不可能平行于a和b连线,故a、b的电荷应异号;由三角关系考点37考点38考点39考点40考点41解析由题意知,小球c考点37考点38考点39考点40考点415.(2018·浙江,6,3分,难度★)真空中两个完全相同、带等量同种电荷的金属小球A和B(可视为点电荷),分别固定在两处,它们之间的静电力为F。用一个不带电的同样金属球C先后与A、B球接触,然后移开球C,此时A、B球间的静电力为(

C

)考点37考点38考点39考点40考点415.(2018·浙江考点37考点38考点39考点40考点416.(2016·上海,11,2分,难度★)国际单位制中,不是电场强度的单位是(

C

)A.N/C B.V/m C.J/C D.T·m/s考点37考点38考点39考点40考点416.(2016·上海考点37考点38考点39考点40考点417.(2016·浙江,15,6分,难度★)如图所示,两个不带电的导体A和B,用一对绝缘柱支持使它们彼此接触。把一带正电荷的物体C置于A附近,贴在A、B下部的金属箔都张开,(

C

)A.此时A带正电,B带负电B.此时A电势低,B电势高C.移去C,贴在A、B下部的金属箔都闭合D.先把A和B分开,然后移去C,贴在A、B下部的金属箔都闭合解析靠近带正电的物体C的A端的带电性质与C带电性质相反,A选项错误;A、B分开前为处于静电平衡状态的导体,是等势体,B选项错误;移去C后,带等量异种电荷的A、B两导体所带电荷量重新中和,都不带电,C选项正确;先把A、B移开,A、B分别带负电和正电,金属箔都张开,D选项错误。考点37考点38考点39考点40考点417.(2016·浙江考点37考点38考点39考点40考点418.(2016·浙江,19,6分,难度★)(多选)如图所示,把A、B两个相同的导电小球分别用长为0.10m的绝缘细线悬挂于OA和OB两点。用丝绸摩擦过的玻璃棒与A球接触,棒移开后将悬点OB移到OA点固定。两球接触后分开,平衡时距离为0.12m。已测得每个小球质量是8.0×10-4kg,带电小球可视为点电荷,重力加速度g取10m/s2,静电力常量k=9.0×109N·m2/C2,则(

ACD

)A.两球所带电荷量相等B.A球所受的静电力为1.0×10-2NC.B球所带的电荷量为4×10-8CD.A、B两球连线中点处的电场强度为0考点37考点38考点39考点40考点418.(2016·浙江考点37考点38考点39考点40考点41考点37考点38考点39考点40考点41考点37考点38考点39考点40考点419.(2015·浙江,16,6分,难度★)如图所示为静电力演示仪,两金属极板分别固定于绝缘支架上,且正对平行放置。工作时两板分别接高压直流电源的正负极,表面镀铝的乒乓球用绝缘细线悬挂在两金属极板中间,则(

D

)A.乒乓球的左侧感应出负电荷B.乒乓球受到扰动后,会被吸在左极板上C.乒乓球共受到电场力、重力和库仑力三个力的作用D.用绝缘棒将乒乓球拨到与右极板接触,放开后乒乓球会在两极板间来回碰撞科学思维考点37考点38考点39考点40考点419.(2015·浙江考点37考点38考点39考点40考点41解析乒乓球的左侧感应出正电荷,A项错误;因乒乓球整体不带电,故受重力和绳拉力两个力的作用,C项错误;若乒乓球与右极板接触,会带上正电荷,乒乓球和右极板因带同种电荷而相互排斥,带正电的乒乓球在电场力作用下向左运动而撞到左极板上,从而带上负电荷,再被弹开向右运动撞到右极板,乒乓球再带上正电荷,如此在两极板间来回碰撞,故D项正确,B项错误。考点37考点38考点39考点40考点41解析乒乓球的左侧感应考点37考点38考点39考点40考点4110.(2015·山东,18,6分,难度★★)直角坐标系xOy中,M、N两点位于x轴上,G、H两点坐标如图。M、N两点各固定一负点电荷,一电荷量为Q的正点电荷置于O点时,G点处的电场强度恰好为零。静电力常量用k表示。若将该正点电荷移到G点,则H点处电场强度的大小和方向分别为(

B

)科学思维考点37考点38考点39考点40考点4110.(2015·山考点37考点38考点39考点40考点41考点37考点38考点39考点40考点41考点37考点38考点39考点40考点4111.(2015·浙江,20,6分,难度★★)(多选)如图所示,用两根长度相同的绝缘细线把一个质量为0.1kg的小球A悬挂到水平板的M、N两点,A上带有Q=3.0×10-6C的正电荷。两线夹角为120°,两线上的拉力大小分别为F1和F2。A的正下方0.3m处放有一带等量异种电荷的小球B,B与绝缘支架的总质量为0.2kg(重力加速度g取10m/s2;静电力常量k=9.0×109N·m2/C2,A、B球可视为点电荷),则(

BC

)A.支架对地面的压力大小为2.0NB.两线上的拉力大小F1=F2=1.9NC.将B水平右移,使M、A、B在同一直线上,此时两线上的拉力大小F1=1.225N,F2=1.0ND.将B移到无穷远处,两线上的拉力大小F1=F2=0.866N考点37考点38考点39考点40考点4111.(2015·浙考点37考点38考点39考点40考点41考点37考点38考点39考点40考点41考点37考点38考点39考点40考点4112.(2015·安徽,15,6分,难度★)由库仑定律可知,真空中两个静止的点电荷,带的电荷量分别为q1和q2,其间距离为r时,它们之间相互作用力的大小为,式中k为静电力常量。若用国际单位制的基本单位表示,k的单位应为(

B

)A.kg·A2·m3

B.kg·A-2·m3·s-4C.kg·m2·C-2

D.N·m2·A-2考点37考点38考点39考点40考点4112.(2015·安考点37考点38考点39考点40考点4113.(2015·安徽,17,6分,难度★)一根长为l、横截面积为S的金属棒,其材料的电阻率为ρ,棒内单位体积自由电子数为n,电子的质量为m,电荷量为e。在棒两端加上恒定的电压时,棒内产生电流,自由电子定向运动的平均速率为v,则金属棒内的电场强度大小为(

C

)考点37考点38考点39考点40考点4113.(2015·安考点37考点38考点39考点40考点4114.(2015·江苏,2,3分,难度★)静电现象在自然界中普遍存在,我国早在西汉末年已有对静电现象的记载,《春秋纬·考异邮》中有“玳瑁吸衣若”之说,但下列不属于静电现象的是(

C

)A.梳过头发的塑料梳子吸起纸屑B.带电小球移至不带电金属球附近,两者相互吸引C.小线圈接近通电线圈过程中,小线圈中产生电流D.从干燥的地毯上走过,手碰到金属把手时有被电击的感觉解析选项C所述现象为电磁感应现象,不属于静电现象,符合题意。考点37考点38考点39考点40考点4114.(2015·江考点37考点38考点39考点40考点4115.(2015·江苏,8,4分,难度★)(多选)两个相同的负电荷和一个正电荷附近的电场线分布如图所示。c是两负电荷连线的中点,d点在正电荷的正上方,c、d到正电荷的距离相等,则(

ACD

)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.c点的电场强度比d点的大D.c点的电势比d点的低解析根据电场线疏密可知Ea>Eb、Ec>Ed,选项A、C正确;顺着电场线电势降低,可知φa<φb,选项B错误;c、d两点距正电荷距离相等,但c点更靠近负电荷,可知φc<φd,选项D正确。考点37考点38考点39考点40考点4115.(2015·江考点37考点38考点39考点40考点4116.(2014·广东,20,6分,难度★★)(多选)如图所示,光滑绝缘的水平桌面上,固定着一个带电荷量为+Q的小球P。带电荷量分别为-q和+2q的小球M和N。由绝缘细杆相连,静止在桌面上,P与M相距L,P、M和N视为点电荷。下列说法正确的是(

BD

)A.M与N的距离大于LB.P、M和N在同一直线上C.在P产生的电场中,M、N处的电势相同D.M、N及细杆组成的系统所受合外力为零考点37考点38考点39考点40考点4116.(2014·广考点37考点38考点39考点40考点41考点37考点38考点39考点40考点41考点37考点38考点39考点40考点4117.(2014·浙江,19,6分,难度★)(多选)如图所示,水平地面上固定一个光滑绝缘斜面,斜面与水平面的夹角为θ。一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端,另一端系有一个带电小球A,细线与斜面平行。小球A的质量为m、电荷量为q。小球A的右侧固定放置带等量同种电荷的小球B,两球心的高度相同、间距为d。静电力常量为k,重力加速度为g,两带电小球可视为点电荷。小球A静止在斜面上,则(

AC

)考点37考点38考点39考点40考点4117.(2014·浙考点37考点38考点39考点40考点41考点37考点38考点39考点40考点41考点37考点38考点39考点40考点4118.(2013·全国1,15,6分,难度★★)如图,一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷,在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点,a和b、b和c、c和d间的距离均为R,在a点处有一电荷量为q(q>0)的固定点电荷。已知b点处的电场强度为零,则d点处电场强度的大小为(k为静电力常量)(

B

)科学思维考点37考点38考点39考点40考点4118.(2013·全考点37考点38考点39考点40考点41考点37考点38考点39考点40考点41考点37考点38考点39考点40考点41

电场叠加问题的求解方法(1)确定要分析计算的位置;(2)分析该处存在几个分电场,先计算出各个分电场电场强度的大小,并判断其方向;(3)利用平行四边形定则作出矢量图,根据矢量图求解。考点37考点38考点39考点40考点41 电场叠加问题的求解考点37考点38考点39考点40考点4119.(2013·全国2,18,6分,难度★)如图,在光滑绝缘水平面上,三个带电小球a、b和c分别位于边长为l的正三角形的三个顶点上:a、b带正电,电荷量均为q,c带负电。整个系统置于方向水平的匀强电场中。已知静电力常量为k。若三个小球均处于静止状态,则匀强电场电场强度的大小为

(

B

)考点37考点38考点39考点40考点4119.(2013·全考点37考点38考点39考点40考点41考点37考点38考点39考点40考点41考点37考点38考点39考点40考点4121.(2013·海南,1,3分,难度★)如图,电荷量为q1和q2的两个点电荷分别位于P点和Q点。已知在P、Q连线上某点R处的电场强度为零,且

。则(

B

)A.q1=2q2

B.q1=4q2C.q1=-2q2 D.q1=-4q2解析根据题意可知,点电荷q1、q2必定是同种电荷,且在R点产生的电场强度等大反向,设RQ=r,则PR=2r,根据库仑定律,可得

,解得q1=4q2,B项正确。考点37考点38考点39考点40考点4121.(2013·海考点37考点38考点39考点40考点4122.(2016·上海,24,4分,难度★)如图,质量为m的带电小球A用绝缘细线悬挂于O点,处于静止状态。施加一水平向右的匀强电场后A向右摆动,摆动的最大角度为60°,则A受到的电场力大小为

。在改变电场强度的大小和方向后,小球A的平衡位置在α=60°处,然后再将A的质量改变为2m,其新的平衡位置在α=30°处,A受到的电场力大小为

mg

。

考点37考点38考点39考点40考点4122.考点37考点38考点39考点40考点41解析

考点37考点38考点39考点40考点41解析考点37考点38考点39考点40考点4123.(2013·上海,32,16分,难度★★)半径为R,均匀带正电荷的球体在空间产生球对称的电场;场强大小沿半径分布如图所示,图中E0已知,E-r曲线下O~R部分的面积等于R~2R部分的面积。(1)写出E-r曲线下面积的单位;(2)已知带电球在r≥R处的电场强度,式中k为静电力常量,该均匀带电球所带的电荷量Q为多大?(3)求球心与球表面间的电势差ΔU;(4)质量为m,电荷量为q的负电荷在球面处需具有多大的速度可以刚好运动到2R处?考点37考点38考点39考点40考点4123.(2013·上考点37考点38考点39考点40考点41考点37考点38考点39考点40考点41考点37考点38考点39考点40考点41考点38电场能的性质答案P244

24.(2018·全国1,21,6分,难度★★)(多选)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(

AB

)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4eVD.该电子经过平面b时的速率是经过d时的2倍科学思维考点37考点38考点39考点40考点41考点38电场能的性质考点37考点38考点39考点40考点41解析从a到d的过程克服电场力做功为6

eV,所以电场方向为水平向右,每个间距电势差为2

V,所以平面c电势为零,故A项正确;由于电子不一定垂直等势面进入,可能做曲线运动,所以可能到达不了f平面,故B项正确;整个过程中能量守恒,可得电子在平面a、b、c、d、f的电势能为-4

eV、-2

eV、0

eV、+2

eV、+4

eV,动能分别为+10

eV、+8

eV、+6

eV、+4

eV、+2

eV,故C项错误;由于电子经过b、d平面时的动能分别为8

eV和4

eV,所以该电子经过b平面时的速率是经过d时的

倍,故D项错误。考点37考点38考点39考点40考点41解析从a到d的过程克考点37考点38考点39考点40考点4125.(2018·全国2,21,6分,难度★★)(多选)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W1;若该粒子从c点移动到d点,其电势能减小W2。下列说法正确的是(

BD

)科学思维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W1=W2,则a、M两点之间的电势差一定等于b、N两点之间的电势差考点37考点38考点39考点40考点4125.(2018·全考点37考点38考点39考点40考点41考点37考点38考点39考点40考点41考点37考点38考点39考点40考点4126.(2018·天津,3,6分,难度★)如图所示,实线表示某电场的电场线(方向未标出),虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹,设M点和N点的电势分别为φM、φN,粒子在M和N时加速度大小分别为aM、aN,速度大小分别为vM、vN,电势能分别为EpM、EpN。下列判断正确的是(

D

)A.vM<vN,aM<aN

B.vM<vN,φM<φNC.φM<φN,EpM<EpN

D.aM<aN,EpM<EpN考点37考点38考点39考点40考点4126.(2018·天考点37考点38考点39考点40考点41解析电场力方向斜向右下,粒子带负电,可知电场线的方向为从右下指向左上,则N点电势低于M点电势,即φM>φN,选项B、C均错误;电场线疏密表示电场强度大小,故N点电场强度大于M点电场强度,带电粒子只受电场力,故aM<aN;由于电场力指向运动轨迹的凹侧,故带电粒子从N点运动到M点时加速,从M点运动到N点时减速,一定有vM>vN,则有EkM>EkN,由能量守恒定律可得EpM<EpN,选项A错误、选项D正确。考点37考点38考点39考点40考点41解析电场力方向斜向右考点37考点38考点39考点40考点4127.(2018·海南,9,5分,难度★★)(多选)如图,a、b、c、d为一边长为l的正方形的顶点。电荷量均为q(q>0)的两个点电荷分别固定在a、c两点,静电力常量为k。不计重力。下列说法正确的是(

AD

)B.过b、d点的直线位于同一等势面上C.在两点电荷产生的电场中,ac中点的电势最低D.在b点从静止释放的电子,到达d点时速度为零考点37考点38考点39考点40考点4127.(2018·海考点37考点38考点39考点40考点41解析由图可知b点的电场强度E=Eacos

45°+Ebcos

45°=,故A正确;沿着电场线方向电势逐渐降低,而等量正点电荷的电场与电势图如图,由图可知过b、d点的直线不在同一等势面上,故B、C错误;由对称性可知,b、d点电势相同,故电子在b、d点电势能相同,即动能也相同,都为零,故D正确。考点37考点38考点39考点40考点41解析由图可知b点的电考点37考点38考点39考点40考点4128.(2018·浙江,11,3分,难度★★)一带电粒子仅在电场力作用下从A点开始以-v0做直线运动,其v-t图象如图所示。粒子在t0时刻运动到B点,3t0时刻运动到C点,下列判断正确的是(

C

)A.A、B、C三点的电势关系为φB>φA>φCB.A、B、C三点的电场强度大小关系为EC>EB>EAC.粒子从A点经B点运动到C点,电势能先增加后减少D.粒子从A点经B点运动到C点,电场力先做正功后做负功解析由v-t图象知,带电粒子在0~t0时间段做减速运动,电场力做负功,电势能增大;t0~3t0时间段,带电粒子反方向加速,电场力做正功,电势能减小,所以C项正确,D项错误;因为不知道带电粒子电性,本题中无法判断电势的高低,所以A项错误;图象中斜率表示粒子的加速度,由qE=ma,可知0、t0、3t0时刻中,t0时刻电场强度最大,即B点电场强度最大,B项错误。考点37考点38考点39考点40考点4128.(2018·浙考点37考点38考点39考点40考点4129.(2017·全国1,20,6分,难度★★)(多选)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为Ea、Eb、Ec和Ed。点a到点电荷的距离ra与点a的电势φa已在图中用坐标(ra,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Wab、Wbc和Wcd。下列选项正确的是(

AC

)A.Ea∶Eb=4∶1 B.Ec∶Ed=2∶1C.Wab∶Wbc=3∶1 D.Wbc∶Wcd=1∶3考点37考点38考点39考点40考点4129.(2017·全考点37考点38考点39考点40考点41解析由题图,知ra∶rb∶rc∶rd=1∶2∶3∶6,电场强度

,故Ea∶Eb=4∶1,A项正确。Ec∶Ed=4∶1,故B项错误。根据Uab=φa-φb,由题图知,Uab∶Ubc∶Ucd=3∶1∶1,由做功Wab=qUab,故Wab∶Wbc=3∶1,C正确。Wbc∶Wcd=1∶1,D项错误。考点37考点38考点39考点40考点41解析由题图,知ra∶考点37考点38考点39考点40考点4130.(2017·全国3,21,6分,难度★★)(多选)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

(

ABD

)A.电场强度的大小为2.5V/cmB.坐标原点处的电势为1VC.电子在a点的电势能比在b点的低7eVD.电子从b点运动到c点,电场力做功为9eV考点37考点38考点39考点40考点4130.(2017·全考点37考点38考点39考点40考点41解析

匀强电场中,相同方向上变化相同的距离电势差相等,故UaO=Ucb,即φa-φO=φc-φb,得坐标原点O处的电势为1

V,B正确;负电荷在电势低处电势能高,则电子在a点的电势能比在b点的电势能高7

eV,C错;电子从b点运动到c点,电场力做功为W=-eUbc=-e×(-9

V)=9

eV,D正确。考点37考点38考点39考点40考点41解析考点37考点38考点39考点40考点4131.(2017·江苏,8,4分,难度★★)(多选)在x轴上有两个点电荷q1、q2,其静电场的电势φ在x轴上分布如图所示。下列说法正确的有(

AC

)A.q1和q2带有异种电荷B.x1处的电场强度为零C.负电荷从x1移到x2,电势能减小D.负电荷从x1移到x2,受到的电场力增大解析若为同种电荷,x轴上各点的电势不可能同时出现正值和负值,故两电荷必为异种电荷,A正确;φ-x图象中,图线上某点切线的斜率表示该点电场强度,x2处切线斜率为零,电场强度为零,x1处切线斜率不为零,电场强度不为零,B错;从x1到x2,电势升高,负电荷的电势能减小,C正确;从x1到x2,切线的斜率逐渐减小,负电荷受的电场力逐渐减小,D错。考点37考点38考点39考点40考点4131.(2017·江考点37考点38考点39考点40考点4132.(2016·全国3,15,6分,难度★)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,电场力做正功解析电场中电势相同的点组成的面叫等势面,电场线与等势面垂直,且电势相同的点电场强度不一定相同;电场强度相同的点电势也不一定相同;电场中某处电势只能是一个值,如果两等势面相交,就有两个值,故选项A、C错误,B正确。负电荷从电势高处移向电势低处电场力做负功,所以选项D错误。考点37考点38考点39考点40考点4132.(2016·全考点37考点38考点39考点40考点4133.(2016·江苏,3,3分,难度★★)一金属容器置于绝缘板上,带电小球用绝缘细线悬挂于容器中,容器内的电场线分布如图所示。容器内表面为等势面,A、B为容器内表面上的两点,下列说法正确的是(

C

)A.A点的电场强度比B点的大B.小球表面的电势比容器内表面的低C.B点的电场强度方向与该处内表面垂直D.将检验电荷从A点沿不同路径移到B点,电场力所做的功不同解析根据电场线的疏密程度可得EA<EB,选项A错误;沿电场线方向电势一定降低,根据电场线的方向可知小球表面的电势要高于容器内表面的电势,选项B错误;由于容器内表面为等势面,所以内表面各处电场强度方向与该处内表面垂直,在等势面上移动电荷电场力不做功,选项C正确,D错误。考点37考点38考点39考点40考点4133.(2016·江考点37考点38考点39考点40考点4134.(2015·全国1,15,6分,难度★★)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,电场力做负功解析根据题意知φN=φP,且φM>φN,故直线c、d分别位于两不同的等势面上,电场方向由M→N,选项A错误,B正确;由上述分析知φM=φQ,电子由M点运动到Q点,电场力不做功,选项C错误;电子从P点运动到Q点,电场力做正功,选项D错误。考点37考点38考点39考点40考点4134.(2015·全考点37考点38考点39考点40考点4135.(2015·四川,6,6分,难度★★)(多选)如图所示,半圆槽光滑、绝缘、固定,圆心是O,最低点是P,直径MN水平。a、b是两个完全相同的带正电小球(视为点电荷),b固定在M点,a从N点静止释放,沿半圆槽运动经过P点到达某点Q(图中未画出)时速度为零。则小球a(

BC

)A.从N到Q的过程中,重力与库仑力的合力先增大后减小B.从N到P的过程中,速率先增大后减小C.从N到Q的过程中,电势能一直增加D.从P到Q的过程中,动能减少量小于电势能增加量考点37考点38考点39考点40考点4135.(2015·四考点37考点38考点39考点40考点41解析在圆弧上任取一点F,a受重力和库仑力如图所示,Ga不变,F库的大小与a、b间距离rab有关,a从N到Q过程中,rab减小,则F库增大,同时夹角α减小,由平行四边形定则可知,重力与库仑力的合力一直增大,A项错误;vN=0,vQ=0,故小球a先加速再减速,B项正确;小球所受库仑力的方向与它的运动方向夹角一直为钝角,则库仑力对小球a一直做负功,其电势能一直增加,C项正确;从P到Q的过程中,减少的动能转化为重力势能和电势能,故动能减少量大于电势能增加量,D项错误。考点37考点38考点39考点40考点41解析考点37考点38考点39考点40考点4136.(2015·海南,7,5分,难度★★)(多选)如图,两电荷量分别为Q(Q>0)和-Q的点电荷对称地放置在x轴上原点O的两侧,a点位于x轴上O点与点电荷Q之间,b点位于y轴O点上方。取无穷远处的电势为零。下列说法正确的是(

BC

)A.b点电势为零,电场强度也为零B.正的试探电荷在a点的电势能大于零,所受电场力方向向右C.将正的试探电荷从O点移到a点,必须克服电场力做功D.将同一正的试探电荷先后从O、b两点移到a点,后者电势能的变化较大考点37考点38考点39考点40考点4136.(2015·海考点37考点38考点39考点40考点41解析根据等量异种点电荷形成的电场的等势面的特点可知,题中过原点O且与x轴垂直的平面是一个等势面,且延伸到无穷远处。若取无穷远处的电势为零,该等势面上各点电势均为零,故b点电势为零。又由电场叠加原理可知b点电场强度不为零,方向水平向右,故A错误;在两电荷之间的连线上,电场线方向向右,所以a点电势高于O点,即φa>0,正的试探电荷在a点的电势能大于零。它所受电场力方向与电场强度方向一致,即向右,故B正确;将正的试探电荷从O点移到a点是逆着电场力方向移动,必须克服电场力做功,故C正确;因O、b两点电势相等,故将同一正的试探电荷先后从O、b两点移到a点时,电势能的变化量相同,选项D错误。考点37考点38考点39考点40考点41解析根据等量异种点电考点37考点38考点39考点40考点4137.(2014·全国1,21,6分,难度★★)(多选)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=30°。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(

AD

)A.点电荷Q一定在MP的连线上B.连接PF的线段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考点37考点38考点39考点40考点4137.(2014·全考点37考点38考点39考点40考点41解析因为φM=φN,故点电荷+Q一定在MN连线的垂直平分线上,假设该垂直平分线与MP相交于H,如图所示,由几何关系知,HF=HP,故H点就是点电荷Q的位置,A项正确;根据离正电荷越近电势越高可知,φP=φF>φN=φM,D项正确;正试探电荷从P点到N点电势降低,电场力做正功,C项错误;根据点电荷的电场线分布和等势面特点可知,B项错误。考点37考点38考点39考点40考点41解析考点37考点38考点39考点40考点4138.(2014·北京,15,6分,难度★)如图所示,实线表示某静电场的电场线,虚线表示该电场的等势面。下列判断正确的是(

D

)A.1、2两点的电场强度相等B.1、3两点的电场强度相等C.1、2两点的电势相等D.2、3两点的电势相等解析根据电场线密处电场强度大、电场线稀处电场强度小的特点,1点的电场强度大于2、3点的电场强度,A、B错误;根据沿着电场线方向电势逐渐降低的原理,1点的电势大于2点的电势,C错误;同一等势面上电势相等,故2、3两点电势相等,D正确。考点37考点38考点39考点40考点4138.(2014·北考点37考点38考点39考点40考点4139.(2014·江苏,4,3分,难度★★)如图所示,一圆环上均匀分布着正电荷,x轴垂直于环面且过圆心O。下列关于x轴上的电场强度和电势的说法中正确的是(

B

)A.O点的电场强度为零,电势最低B.O点的电场强度为零,电势最高C.从O点沿x轴正方向,电场强度减小,电势升高D.从O点沿x轴正方向,电场强度增大,电势降低解析由对称性可知,O点的电场强度为零,又无穷远处的电场强度也为零,故从O点沿x正方向,电场强度先增大后减小,选项C、D错误。x轴上O点左侧,电场强度方向沿x轴负向,x轴上O点右侧,电场强度方向沿x轴正向,所以O点电势最高,选项B正确。考点37考点38考点39考点40考点4139.(2014·江考点37考点38考点39考点40考点41

在电场中,当一个带电体体积较大,已不能视为点电荷时,可把带电体用微元法的思想分成很多小块,每块可以看成点电荷,用点电荷电场叠加的方法计算这个带电体的电场强度。考点37考点38考点39考点40考点41 在电场中,当一个带考点37考点38考点39考点40考点4140.(2014·重庆,3,6分,难度★★)如图所示为某示波管内的聚焦电场,实线和虚线分别表示电场线和等势线。两电子分别从a、b两点运动到c点。设电场力对两电子做的功分别为Wa和Wb,a、b点的电场强度大小分别为Ea和Eb,则(

A

)A.Wa=Wb,Ea>Eb

B.Wa≠Wb,Ea>EbC.Wa=Wb,Ea<Eb

D.Wa≠Wb,Ea<Eb解析根据题图可知a处的电场线比b处密,所以a处电场强度较大,即Ea>Eb。又a、b位于同一等势线上,它们与c点的电势差相等,故两电子分别从a、b两点移动到c点过程中电场力做功相等,即Wa=Wb,A项正确。考点37考点38考点39考点40考点4140.(2014·重考点37考点38考点39考点40考点4141.(2014·山东,19,6分,难度★★)如图,半径为R的均匀带正电薄球壳,其上有一小孔A。已知壳内的电场强度处处为零;壳外空间的电场,与将球壳上的全部电荷集中于球心O时在壳外产生的电场一样。一带正电的试探电荷(不计重力)从球心以初动能Ek0沿OA方向射出。下列关于试探电荷的动能Ek与离开球心的距离r的关系图线,可能正确的是(

A

)考点37考点38考点39考点40考点4141.(2014·山考点37考点38考点39考点40考点41解析球壳内部即r≤R的区域E=0,粒子不受力,动能不变。球壳外部即r>R的区域,由

可知,离球壳越远,电场强度E越小,粒子沿电场线方向移动相同的位移电场力做功越小,因此,随着r的增大,Ek-r图线斜率越来越小。本题只有选项A正确。考点37考点38考点39考点40考点41解析球壳内部即r≤R考点37考点38考点39考点40考点4142.(2014·安徽,17,6分,难度★★)一带电粒子在电场中仅受静电力作用,做初速度为零的直线运动。取该直线为x轴,起始点O为坐标原点,其电势能Ep与位移x的关系如图所示。下列图象中合理的是(

D

)考点37考点38考点39考点40考点4142.(2014·安考点37考点38考点39考点40考点41解析由电势能Ep与位移x的关系图象可知,Ep随x的变化越来越缓慢,即带电粒子每移动单位长度引起的电势能的减少量ΔEp越来越小,这表明带电粒子每移动单位长度其所受电场力做功越来越少。由此可知电场力F、电场强度E、加速度a都是随x增加而逐渐减小,粒子的运动不是匀加速运动。依此判定D正确,A、C错误;又只有静电力做功时动能与电势能之和守恒,电势能Ep减小,且越来越缓慢.所以动能Ek增加,也应增加越来越缓慢。可判断B错误。考点37考点38考点39考点40考点41解析由电势能Ep与位考点37考点38考点39考点40考点4143.(2013·江苏,6,4分,难度★★)(多选)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(

ABD

)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,电场力做负功解析电场线越密集,表示该处的电场强度越大,故a点的电场强度比b点的大,选项A正确;顺电场线方向电势逐渐降低,故a点电势比b点的高,选项B正确;检验电荷-q从a点移到b点,电场力做负功,电势能增加,故选项C错误、D正确。考点37考点38考点39考点40考点4143.(2013·江考点37考点38考点39考点40考点4144.(2013·上海,10,3分,难度★★)两异种点电荷电场中的部分等势面如图所示,已知A点电势高于B点电势。若位于a、b处点电荷的电荷量大小分别为qa和qb,则(

B

)A.a处为正电荷,qa<qbB.a处为正电荷,qa>qbC.a处为负电荷,qa<qb

D.a处为负电荷,qa>qb解析等势面的疏密表示电场的强弱,所以qa>qb,沿电场方向电势降低,由A点电势大于B点电势知,a处为正电荷,B项正确。考点37考点38考点39考点40考点4144.(2013·上考点37考点38考点39考点40考点4145.(2013·山东,19,6分,难度★★)(多选)如图所示,在x轴上相距为L的两点固定两个等量异种点电荷+Q、-Q,虚线是以+Q所在点为圆心、

为半径的圆,a、b、c、d是圆上的四个点,其中a、c两点在x轴上,b、d两点关于x轴对称。下列判断正确的是(

ABD

)A.b、d两点处的电势相同B.四个点中c点处的电势最低C.b、d两点处的电场强度相同D.将一试探电荷+q沿圆周由a点移至c点,+q的电势能减小解析过c点的中垂线为一条等势线,电势为零,其余a、b、d三点的电势均大于零,且根据对称性可知b、d两点的电势相等,所以选项A、B正确。b、d两点处的电场强度的方向不同,选项C错误。a点的电势大于零,则试探电荷+q在a点处的电势能大于零,而在c点的电势能等于零,故试探电荷沿圆周由a点移至c点,电势能减小,选项D正确。考点37考点38考点39考点40考点4145.(2013·山考点37考点38考点39考点40考点4146.(2013·天津,6,6分,难度★)(多选)两个带等量正电的点电荷固定在图中P、Q两点,MN为PQ连线的中垂线,交PQ于O点,A为MN上的一点。一带负电的试探电荷q从A点由静止释放,只在静电力作用下运动,取无限远处的电势为零,则(

BC

)A.q由A点向O点的运动是匀加速直线运动B.q由A点向O点运动的过程电势能逐渐减小C.q运动到O点时的动能最大D.q运动到O点时电势能为零解析中垂线MN上各点的电场强度方向沿中垂线背离O点,从O点到无穷远处,电场强度先变大后变小。负电荷q从A点释放后,向O点做加速运动,但加速度时刻变化,选项A错误;从A到O,电场力一直做正功,电势能逐渐减小,选项B正确;到O点时速度最大,动能最大,选项C正确;因无穷远处电势为零,因此q在O点时的电势能小于零,选项D错误。考点37考点38考点39考点40考点4146.(2013·天考点37考点38考点39考点40考点4147.(2013·重庆,3,6分,难度★)如图所示,高速运动的α粒子被位于O点的重原子核散射,实线表示α粒子运动的轨迹,M、N和Q为轨迹上的三点,N点离核最近,Q点比M点离核更远,则(

B

)A.α粒子在M点的速率比在Q点的大B.三点中,α粒子在N点的电势能最大C.在重核产生的电场中,M点的电势比Q点的低D.α粒子从M点运动到Q点,电场力对它做的总功为负功考点37考点38考点39考点40考点4147.(2013·重考点37考点38考点39考点40考点41解析α粒子和重原子核都带正电,二者存在相互之间的库仑斥力,α粒子从M向N运动时,克服库仑斥力做功,α粒子电势能增加,速度减小;α粒子从N向Q运动时,库仑斥力做正功,α粒子电势能减小,速度变大,故α粒子在N点的电势能最大,B正确;由M、N、Q点与重原子核的位置关系可知,NQ段库仑力做的正功大于MN段α粒子克服库仑力做的功,即从M到Q全过程库仑力做正功,α粒子在Q点的速率比在M点的速率大,A、D错误;α粒子在M点的电势能大于在Q点的电势能,故M点的电势比Q点的电势高,C错误。考点37考点38考点39考点40考点41解析α粒子和重原子核考点37考点38考点39考点40考点4148.(2009·全国,18,6分,难度★★)空间有一匀强电场,在电场中建立如图所示的直角坐标系O-xyz,M、N、P为电场中的三个点,M点的坐标(0,a,0),N点的坐标为(a,0,0),P点的坐标为

。已知电场方向平行于直线MN,M点电势为0,N点电势为1V,则P点的电势为(

D

)考点37考点38考点39考点40考点4148.(2009·全考点37考点38考点39考点40考点41解析如图所示,作出M、N、P三者在xOy平面内的相对位置,则电场强度方向沿N→M,O1、O2分别是MN连线的2等分点和4等分点,A是ON的2等分点,由几何知识知道,AP连线垂直于电场强度E,故P、O2、A三点为等势点,显然φO2=φP=。考点37考点38考点39考点40考点41解析考点37考点38考点39考点40考点4149.(2018·北京,24,20分,难度★★★)(1)静电场可以用电场线和等势面形象描述。a.请根据电场强度的定义和库仑定律推导出点电荷Q的电场强度表达式;b.点电荷的电场线和等势面分布如图所示,等势面S1、S2到点电荷的距离分别为r1、r2。我们知道,电场线的疏密反映了空间区域电场强度的大小,请计算S1、S2上单位面积通过的电场线条数之比

。考点37考点38考点39考点40考点4149.(2018·北考点37考点38考点39考点40考点41(2)观测宇宙中辐射电磁波的天体,距离越远单位面积接收的电磁波功率越小,观测越困难。为了收集足够强的来自天体的电磁波,增大望远镜口径是提高天文观测能力的一条重要途径。2016年9月25日,世界上最大的单口径球面射电望远镜FAST在我国贵州落成启用,被誉为“中国天眼”,FAST直径为500m,有效提高了人类观测宇宙的精度和范围。a.设直径为100m的望远镜能够接收到的来自某天体的电磁波功率为P1,计算FAST能够接收到的来自该天体的电磁波功率P2;b.在宇宙大尺度上,天体的空间分布是均匀的,仅以辐射功率为P的同类天体为观测对象,设直径为100m望远镜能够观测到的此类天体数目是N0,计算FAST能够观测到的此类天体数目N。考点37考点38考点39考点40考点41(2)观测宇宙中辐射考点37考点38考点39考点40考点41考点37考点38考点39考点40考点41考点37考点38考点39考点40考点41考点37考点38考点39考点40考点41考点37考点38考点39考点40考点41考点37考点38考点39考点40考点41考点37考点38考点39考点40考点41考点39电容器答案P245

50.(2018·北京,19,6分,难度★)研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示。下列说法正确的是(

A

)A.实验前,只用带电玻璃棒与电容器a板接触,能使电容器带电B.实验中,只将电容器b板向上平移,静电计指针的张角变小C.实验中,只在极板间插入有机玻璃板,静电计指针的张角变大D.实验中,只增加极板带电荷量,静电计指针的张角变大,表明电容增大考点37考点38考点39考点40考点41考点39电容器答案P考点37考点38考点39考点40考点41考点37考点38考点39考点40考点41考点37考点38考点39考点40考点4151.(2018·江苏,5,3分,难度★★)如图所示,水平金属板A、B分别与电源两极相连,带电油滴处于静止状态。现将B板右端向下移动一小段距离,两金属板表面仍均为等势面,则该油滴(

D

)A.仍然保持静止 B.竖直向下运动C.向左下方运动 D.向右下方运动考点37考点38考点39考点40考点4151.(2018·江考点37考点38考点39考点40考点41解析本题考查带电油滴在匀强电场中的运动及电场线与等势面的知识。B板未移动时,油滴处于平衡状态,故竖直方向:qE=mg,水平方向不受力。B板右端向下移动一小段距离,且两金属板表面仍均为等势面,故此时电场线仍与等势面垂直。此时电场强度

,对此时的油滴进行受力分析如图所示。水平方向:qE'·cos

θ=max竖直方向:mg-qE'·sin

θ=may故此时油滴应向右下方运动,故D正确,A、B、C错误。考点37考点38考点39考点40考点41解析本题考查带电油滴考点37考点38考点39考点40考点4152.(2018·江苏,8,4分,难度★★)(多选)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(

BCD

)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解析充电时,随着电容器两极板间的电压升高,通过R的电流减小,选项A错误;若R增大,同种情况下充电电流变小,充电时间变长,选项B正确;根据Q=CU,电容器电压不变,若C增大,闪光灯闪光一次通过的电荷量变大,选项C正确;由Q=CU知,电源电动势减小为85

V时闪光灯闪光一次通过的电荷量不变,选项D正确。考点37考点38考点39考点40考点4152.(2018·江考点37考点38考点39考点40考点4153.(2016·全国1,14,6分,难度★)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(

D

)A.极板上的电荷量变大,极板间电场强度变大B.极板上的电荷量变小,极板间电场强度变大C.极板上的电荷量变大,极板间电场强度不变D.极板上的电荷量变小,极板间电场强度不变考点37考点38考点39考点40考点4153.(2016·全考点37考点38考点39考点40考点4154.(2016·浙江,14,6分,难度★)以下说法正确的是(

A

)A.在静电场中,沿着电场线方向电势逐渐降低B.外力对物体所做的功越多,对应的功率越大C.电容器电容C与电容器所带电荷量Q成正比D.在超重和失重现象中,地球对物体的实际作用力发生了变化考点37考点38考点39考点40考点4154.(2016·浙考点37考点38考点39考点40考点4155.(2016·天津,4,6分,难度★)如图所示,平行板电容器带有等量异种电荷,与静电计相连,静电计金属外壳和电容器下极板都接地。在两极板间有一固定在P点的点电荷。以E表示两板间的电场强度,Ep表示点电荷在P点的电势能,θ表示静电计指针的偏角。若保持下极板不动,将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置,则(

D

)A.θ增大,E增大 B.θ增大,Ep不变C.θ减小,Ep增大 D.θ减小,E不变考点37考点38考点39考点40考点4155.(2016·天考点37考点38考点39考点40考点4156.(2015·全国2,14,6分,难度★)如图,两平行的带电金属板水平放置。若在两板中间a点从静止释放一带电微粒,微粒恰好保持静止状态。现将两板绕过a点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转45°,再由a点从静止释放一同样的微粒,该微粒将(

D

)A.保持静止状态B.向左上方做匀加速运动C.向正下方做匀加速运动D.向左下方做匀加速运动考点37考点38考点39考点40考点4156.(2015·全考点37考点38考点39考点40考点41解析金属板水平放置时,静电力F=mg,如图甲所示;当金属板逆时针旋转45°时,静电力F大小不变,方向逆时针转过45°,如图乙所示。由平行四边形定则知,F合的方向沿左下方,带电微粒从静止释放,故选项D正确。考点37考点38考点39考点40考点41解析金属板水平放置时考点37考点38考点39考点40考点4157.(2015·安徽,20,6分,难度★★)已知均匀带电的无穷大平面在真空中激发电场的电场强度大小为,其中σ为平面上单位面积所带的电荷量