静电场(真题)试题

WordWord资料2018年12月27日彩色天空的高中物理组卷.选择题（共20小题）1.（2018除国）如图，带箭头的实线表示某静电场的电场线，虚线表示其等势面。已知a、b、c三点的电场强度大小分别为Ea、Eb、Ec,电势分别为?b、?c.则(A.Ea<Eb,?b=?c面。已知a、b、c三点的电场强度大小分别为Ea、Eb、Ec,电势分别为?b、?c.则(A.Ea<Eb,?b=?cB.Ea>Eb?a>?bC.Ea>Eb,?a<?bD.Ea=Ec?b=?c2.（2018以津）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？m、？n,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、V*电势能分别为EPM、EPN.卜列判断正确的是A.VM<VN,aM<aNB.VM<VN?M<?N?a、C.?M<?N,EpM<EPND.aM<aNEpm<Epn3.（2018?t京）研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示3.（2018?t京）研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示卜列说法正确的是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.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,D.实验中,4.（2018硒课标I）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（ ）A.a,b的电荷同号，k=^9C.a,b的电荷同号，k=@iB.a,b的电荷异号，k=¥9D.a,b的电荷异号，k=^275.（2018?折江）一带电粒子仅在电场力作用下从B.a,b的电荷异号，k=¥9D.a,b的电荷异号，k=^275.（2018?折江）一带电粒子仅在电场力作用下从A点开始以力.做直线运动，其v+图象如图所示。粒子在to时刻运动到B点，3t。时刻运动到C点，以下判断正确的是（ ）A、B、C三点的电势关系为？b>?a>?cA、B、C三点的场强大小关系为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6.（2018?折江）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,止匕时A、B球间的静电力为（A.D.7.（2017?®南）如图所示，平行板电容器的两极板竖直放置并分别与电源的正负极相连,带电小球经绝缘轻绳悬挂于两极板之间，处于静止状态。现保持右极板不动，将左极板向左缓慢移动。关于小球所受的电场力大小F和绳子的拉力大小T,下列判断正确的是（ ）A.F逐渐减小，A.F逐渐减小，T逐渐减小B.F逐渐增大，T逐渐减小C.F逐渐减小，C.F逐渐减小，T逐渐增大D.F逐渐增大，T逐渐增大8.（2017?折江）如图所示，在竖直放置间距为8.（2017?折江）如图所示，在竖直放置间距为d的平行板电容器中，存在电场强度为E的匀强电场，有一质量为m、电荷量为+q的点电荷从两极板正中间处静止释放，重力加速度为 g,则点电荷运动到负极板的过程（A.加速度大小为a=3+gm所需的时间为t=i画C.下降的高度为丫=旦2D.板的过程（A.加速度大小为a=3+gm所需的时间为t=i画C.下降的高度为丫=旦2D.电场力所做的功为W=Eqd（2017?工苏）如图所示，三块平彳T放置的带电金属薄板A、B、C中央各有一小孔，小孔分别位于O、M、P点。由。点静止释放的电子恰好能运动到P点。现将C板向右平移到P'点，则SO点静止释放的电子（ ）A.运动到P点返回B.运动到P和P'点之间返回C.运动到P'点返回D.穿过P'点（2017?#南）关于静电场的电场线，下列说法正确的是（A.电场强度较大的地方电场线一定较疏B.沿电场线方向，电场强度一定越来越小C.沿电场线方向，电势一定越来越低D.电场线一定是带电粒子在电场中运动的轨迹（2016除国）测量表明，大地周围空间存在电场，在寻常日子里，平坦的旷野上，竖直向上每升高1m,电势增加100V.现有一运动员，身高2m,赤足站在位于旷野的运动场上，若将人视为导体，此运动员头顶与其脚底间的电势差为（ ）A.0B.100VC.150VD.200V12.（2016?折江）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，（ ）

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（2016以津）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。在两极板间有一个固定在 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，6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（ ）A.6增大，E增大 B.6增大，Ep不变C.6减小，Ep增大 D.6减小，E不变（2016硒课标I）一平行电容器两极板之间充满云母介质，接在---告---恒压直流电源上，若将云母介质移出，则电容器（ ） =A.极板上的电荷量变大，极板间的电场强度变大B.极板上的电荷量变小，极板间的电场强度变大C.极板上的电荷量变大，极板间的电场强度不变D.极板上的电荷量变小，极板间的电场强度不变aa>ab>ac,va>vc>vbaa>ab>ac,vb>vc>vaab>ac>aa,vb>vc>vaab>ac>aa,va>vc>vb（2016硒课标H）如图，aa>ab>ac,va>vc>vbaa>ab>ac,vb>vc>vaab>ac>aa,vb>vc>vaab>ac>aa,va>vc>vb（2016硒课标出）关于静电场的等势面，下列说法正确的是（ ）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TOC\o"1-5"\h\z面，电场力做正功 ：V： QI（2015硒课标I）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 ，'; 尸］?M,?N,?P,?q,一电子由M点分别到N点和P点的过程中，电场力所做的负功相等，则（）A.直线a位于某一等势面内，？m>?qB.直线C位于某一等势面内，？M>?NC.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（2015?LL|东）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点处场强的大小和方向分别为（ ）B.苦，沿y轴负向4a,D.”，沿y轴负向B.苦，沿y轴负向4a,D.”，沿y轴负向4a，（2015我徽）已知均匀带电的无穷大平面在真空中激发电场的场强大小为I，CJ—,其中6为平面上单位面积所带的电荷量，？0为常量，如图所示的平行板电容器，极板

正对面积为S,其间为真空，带电量为Q,不计边缘效应时，极板可看作无穷大导体板，则B.B极板间的电场强度大小和两极板间相互的静电B.B引力大小分别为（ ）A0和第和尤27sqSD.（2013除国）图1中A,B是很大的平行导体板，在两板间加上图2所示的周期性矩形电压，其周期T和电压U0都已知（在t=0时，A的电势高于B的 *电势）。在非常靠近A板处放置一带正电的小球，不计重力，已知 // '\当t=0时释放小球，经电压变化一周期后小球刚好到达B板（但"\%,*不与B碰）且速度为0.若在t==T时释放小球，则再经过一周期，4 b小球（ ）A.仍刚好运动到B板处，且速度为0B.将与B发生碰撞C.运动到A,B问的中点处，且速度为0D.回到A板处，且速度为0二.多选题（共13小题）21.（2018?®南）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（ ）

A.b点的电场强度大小为返招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（2018硒课标H）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（ ）A.此匀强电场的场强方向一定与a、b两点连线平行Wi+WB.若该粒子从M点移动到N点，则电场力做功一定为一一C.若C、d之间的距离为L,则该电场的场强大小一定为袅D.若Wi=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（2018渐课标出）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（）TOC\o"1-5"\h\zA.a的质量比b的大 V.bI Ii *B.在t时刻，a的动能比b的大 MC* *dC.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

（2018硒课标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（2017?工苏）在x轴上有两个点电荷qi、q2,其静电场的电势？在乂轴上分布如图所示。TOC\o"1-5"\h\z下列说法正确有（ ）abqi和q2带有异种电荷 ：;xi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,受到的电场力增大产（2017以津）如图所示，在点电荷Q产生的电场中，实线■■MN是一条方向未标出的电场线，虚线AB是一个电子只在静-11O电力作用下的运动轨迹.设电子在A、B两点的加速度大小分别为aA、aB,电势能分别为Epa、Epb.下列说法正确的是（ ）A.电子一定从A向B运动B.若aA>aB,则Q靠近M端且为正电荷儿C.无论Q为正电荷还是负电荷一定有 Epa<EpbM \ ND.B点电势可能高于A点电势 \B

（2017硒课标出）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/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（2017硒课标I）在一静止点电荷的电场中，任一点白^电势？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Ea、Eb、Ec和Ed,点a到点电荷的距离ra与点a的电势？a已在图中用坐标（ra,?a）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.A.Ea：Eb=4:1C.Wab：Wbc=3:1卜列选项正确的是（D.Wbc：B.Ec：（2016硒课标卜列选项正确的是（D.Wbc：B.Ec：内，且相对于过轨迹最低点P的竖直线对称。忽略空气阻力。由此可知（ ）A.Q点的电势比P点高B.油滴在Q点的动能比它在P点的大C.油滴在Q点的电势能比它在P点的大D.油滴在Q点的加速度大小比它在P点的小（2015以津）如图所示，气核、笊核、瓶核三种粒子从同一位置无初速地飘入电场线水平向右的加速电场E1,之后进入电场竖直向下的匀强电场E2发生偏转，最后打在屏上。整

个装置处于真空中，不计粒子重力及其相互作用，那么A.偏转电场E2对三种粒子做功一样多B.三种粒子一定打到屏上的同一位置C.三种粒子运动到屏上所用时间相同D.三种粒子打到屏上时的速度一样大（2015?工苏）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（ ）a点的电场强度比b点的大a点的电势比b点的高c点的电场强度比d点的大NYTOC\o"1-5"\h\zc点的电势比d点的低 F ；J!（2014渐课标H）关于静电场的电场强度和电势，下列说法，一/ 广正确M P的是（ ）A.电场强度的方向处处与等电势面垂直B.电场强度为零的地方，电势也为零C.随着电场强度的大小逐渐减小，电势也逐渐降低D.任一点的电场强度总是指向该点电势降落的方向一 T*屏：（2014硒课标I）如图，在正电荷Q的电场中有M、N、P、F।।一点，M、N、P为直角三角形的三个顶点，F为MN的中点，ZM!!一匚屏：30°,M、N、P、F四点处的电势分别用？m、？n、？p、？f表示，知？M=?N、？p=?f，点电荷Q在M、N、P三点所在平面内，则（ ）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.?P>?M三.计算题（共4小题）（2017硒课标I）真空中存在电场强度大小为Ei的匀强电场，一带电油滴在该电场中竖直向上做匀速直线运动，速度大小为v。，在油滴处于位置A时，将电场强度的大小突然增大到某值，但保持其方向不变。持续一段时间ti后，又突然息一 将H电场反向，但保持其大小不变；再持续同样一段时间后， " f"油左 H密滴运动到B点。重力加速度大小为go （一一（1）油滴运动到B点时的速度；（2）求增大后的电场强度的大小；为保证后来的电场强度比原来的大，试给出相应的ti和v。应满足的条件。已知不存在电场时，油滴以初速度v。做竖直上抛运动的最大高度恰好等于B、A两点间距离的两倍。（2017渐课标H）如图，两水平面（虚线）之间的距离为H,其间的区域存在方向水平向右的匀强电场。自该区域上方的A点将质量为m、电荷量分别为q和q（q>。）的带电小

球M、N先后以相同的初速度沿平行于电场的方向射出。小球在重力作用下进入电场区域，并从该区域的下边界离开。已知N离开电场时的速度方向竖直向下；M在电场中做直线运动，刚离开电场时的动能为N刚离开电场时的动能的1.5倍。不计空气阻力，重力加速度大小为go求M与N在电场中沿水平方向的位移之比；A点距电场上边界的高度；(3)该电场的电场强度大小。(20172匕京)如图所示，长l=1m的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角 腔370.已知小球所带电荷量q=1.0X106C,匀强电场的场强E=3.0X103N/C,取重力加速度g=10m/s2,sin37=0.6,cos370£8.求：(1)小球所受电场力F的大小。(2)小球的质量m。(3)将电场撤去，小球回到最低点时速度v的大小。

（2014我徽）如图所示，充电后的平行板电容器水平放置， 力为C,极板间的距离为d,上板正中有一小孔.质量为m、电荷-I a]r +q的小球从小孔正上方高h处由静止开始下落，穿过小孔到达板处速度恰为零（空气阻力忽略不计，极板间电场可视为匀强电场，重力加速度为 g）.（1）小球到达小孔处的速度；（2）极板间电场强度的大小和电容器所带电荷量；（3）小球从开始下落运动到下极板处的时间.四.解答题（共3小题）（20162匕京）如图所示，电子由静止开始经加速电场加速后，沿平行于版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U0,电容量为下极求：偏转电场可看做匀强电场，极板间电压为U,极板长度为电容量为下极求：偏转(1)忽略电子所受重力，求电子射入偏转电场时初速度V0和从电场射出时沿垂直版面方向的偏转距离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=4.0Xl02m,m=9.ixi031kg,e=1.6xi019C,g=10m/s2.(3)极板间既有电场也有重力场.电势反映了静电场各点的能的性质，请写出电势？的定义式.类比电势的定义方法，在重力场中建立“重力势”的？G概念，并简要说明电势和“重力势”的共同特点.(2015硒课标H)如图，一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子在匀强电场中运动，A、B为其运动轨迹上的两点。已知该粒子在A点的速度大小为V0,方向与电场方向的夹角为60°;它运动到B点时速度方向与电场方向的夹角为300.不计重力。求A、B两点间的电势差IIII ^\干少I40.(2014硒课标I)如图，0、A、B为同一竖直平面 । ] 1内的三个点，0B沿竖直方向，/BOA=60°,0B=曰0A,将一质量为m的小球以一定的建初动能自。点水平向右抛出，小球在运动过程中恰好通过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。点以同样的初动能沿某一方向抛出此带电小球，该小球通过了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：(1)无电场时，小球到达A点时的动能与初动能的比值；(2)电场强度的大小和方向.而、Ai23456789ioiii2i3i4i5i6i7BDADCCABACACDDDBBi8i9202i2223242526272829303i323334BDDADBDBDABACBCABDACABABACDADAD34.【解答】解：(1)方法一：设油滴质量为m,带电荷量为q,增大后的电场强度为E2,根据题中条件可以判断电场力与重力方向相反；对于匀速运动阶段，有qEi=mg…①对于场强突然增大后的第一段ti时间，由牛顿第二定律得：qE2mg=mai…②对于场强第二段ti时间，由牛顿第二定律得：qE2+mg=ma2…③由运动学公式，可得油滴在电场反向时的速度为： vi=vo+aiti④油滴在B的速度为：vB=via2ti⑤联立①至⑤式，可得：vB=vo2gti；方向向上；方法二：选向上为正方向，由动量定理有：-mgX2t+qEitqEit=mvmvo解得：vB=vo2gti;方向向上；(2)设无电场时竖直上抛的最大高度为h,由运动学公式，有：vo2=2gh…⑥根据位移时间关系可得：voti+春,t；=勺…⑦,1 2会viti-a21]=sc?…⑧油滴运动有两种情况：

情况一:位移之和X1+X2=.!1©2联立①、②、③、⑥、⑦、⑧、⑨可得:讨 2讨 2Bi vnE2=E1+—(gd s 4gti由题意得e2>ei,由题意得e2>ei,即满足条件“°ti4gti即当0<t]<(1-亨)心或t[>(1+守)心才是可能的;情况二：位移之和Xl+X2='⑩2联立①、②、③、⑥、⑦、⑧、⑩可得：Ei谥2V口E2=Ei+—(g "—)8 4gtJ11由题意得E2>E1,即满足条件出孔即坐)*,另一解为负，不合题意,*126舍去(1)油滴运动到B点时的速度为v02gti;EiVn2Vr(2)增大后的电场强度的大小为E1+—Uh-1TL),ti和V0应满足的条件为名4gt；幻TOC\o"1-5"\h\z0<t!<(1-争曰或11>(1+亭T；_ 2 -El 炉n2vr yfcVr或Ei+—(g n—；-);相应的ti和v。应满足的条件为 —og船好幻 1 2§35.【解答】解：(1)两带电小球的电量相同，可知M球在电场中水平方向上做匀加速直线运动，N球在水平方向上做匀减速直线运动，水平方向上的加速度大小相等,

两球在竖直方向均受重力，竖直方向上做加速度为g的匀加速直线运动，由于竖直方向上的位移相等，则运动的时间相等，设水平方向的加速度大小为a,对M，有：氐产小专1，MN：v0=at，xw=^-at可得x/^at2,解得XM：XN=3：10（2、3）设正电小球离开电场时的竖直分速度为 vy,水平分速度为V1,两球离开电场时竖直分速度相等,因为M在电场中做直线运动，刚离开电场时的动能为N刚离开电场时的动能的1.5倍，则有:^-iri(vy2+v12)=l.5Xymvy2,解得_V2解得_V2家尸因为vi=vo+at=2vo,则匕窜12因为M做直线运动，设小球进电场时在竖直方向上的分速度为 vyi,则有：包二土，解得vyiv0V1_1一〜2 廿"2在竖直方向上有：V一二h,' '一=H,2g 2g解得A点距电场上边界的高度h=10因为M做直线运动，合力方向与速度方向在同一条直线上,有:则电场的电场强度则电场的电场强度答：（1）M与N在电场中沿水平方向的位移之比为3:1(2)A点距电场上边界的高度为且；3(3)该电场的电场强度大小为1哩。2qN=3.0X1036.【解答】解：(1)根据电场力的计算公式可得电场力F=qE=1.0X106>3.0X103N=3.0X103N;(2)小球受力情况如图所示：根据几何关系可得mg=T厂，所以m=1^=io黑"I；。kM=4X104kg；gtano10xtan37(3)电场撤去后小球运动过程中机械能守恒，则mgl(1cos370)4加/2,■解得：v=2m/s。答：(1)小球所受电场力F的大小为3.0X103No(2)小球的质量为4X104kgo(3)将电场撤去，小球回到最低点时速度v的大小为2m/s037.【解答】解：(1)由¥^2曲解得：.口(2)对从释放到到达下极板处过程运用动能定理列式，有：mg(h+d)qEd=0省斤一mg(h+d)qd电容器两极板间的电压为：U=Ed电容器所带电荷量Q=CU

mg(h+d)(3)加速过程:mgti=mv…③减速过程，有：(mgqE)t2=0mv…④t=tl+t2…⑤联立①②③④⑤解得：t卡楞答：(1)小球到达小孔处的速度为V2gh;(2)极板间电场强度大小为(2)极板间电场强度大小为幽”④qd,电容器所带电荷量为一(h+d)C;(3)小球从开始下落运动到下极板处的时间为陪衿..【解答】解：(1)电子在加速场中加速，根据动能定理，则有： eU0=,mJ-W2eUn解得：v0=电子在偏转电场中加速，做类平抛运动，将其运动分解成速度方向匀速直线运动， 与电场强度方向做初速度为零的匀加速直线运动，则有：速度方向的位移为：L=v0t;电场强度方向的位移为：△y=yat2由牛顿第二定律有：a=£=述mm且E=1dTJL综上所述，解得：△y=#T4U()d(2)已知U=2.0X102V,d=4.0M02m,m=9.1X1031