2020届高三物理二轮专题复习-静电场基础练

第=page22页，共=sectionpages22页第=page11页，共=sectionpages11页2020届高三物理二轮专题复习——静电场基础练一、单选题（本大题共7小题，共28分）关于元电荷的下列说法中正确的是(    )A.元电荷就是电子

B.元电荷就是质子

C.元电荷的值通常取e=1.60在如图所示的电场中，正确的是(    )A.A点场强大于B点场强

B.B点电势高于C点电势

C.把负电荷从A点移到B点，电场力做负功

D.同一个负电荷在A点电势能比在B点小

在电场中A、B两点间的电势差为UAB=75V，B、C两点间的电势差为UBC=−200V，则A、B、A.φA>φB>φC B.取一对用绝缘支柱支持的金属导体A和B，使它们彼此接触，起初它们不带电，现在把带正电荷的球C移近导体A，如图，用手触摸一下A，放开手，再移去C，再把A和B分开，此时A和B上带电情况是(    )A.A和B都带负电 B.A和B不带电

C.A带负电，B不带电 D.A和B都带正电关于元电荷和点电荷的理解正确的是(    )A.元电荷就是电子

B.元电荷是表示跟电子所带电量数值相等的电量

C.体积很小的带电体就是点电荷

D.点电荷是一种理想化模型，对于任何带电球体总可把它看作电荷全部集中在球心的点电荷关于电势、电势差和电势能，下列说法中正确的是(    )A.电势差和电势一样，是相对量，与零点的选择有关

B.正电荷从A点移到B点时，其电势能增加，A点的电势一定较低

C.正电荷沿电场线移动，其电势能一定增加

D.某点的场强为零，检验电荷在该点的电势能一定为零一平行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(    )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二、多选题（本大题共5小题，共20分）有一个点电荷只受电场力的作用，分别从两电场中的a点由静止释放，在它沿直线运动到b点的过程中，动能Ek随位移s变化的关系图象如图所示中的①、②图线．则下列说法正确的是(    )

A.正电荷在甲图电场中从a点由静止释放，沿直线运动到b点的过程中，对应的图线是①

B.负电荷在乙图电场中从a点由静止释放，沿直线运动到b点的过程中，对应的图线是②

C.负电荷在丙图电场中从a点由静止释放，沿直线运动到b点的过程中，对应的图线是②

D.正电荷在丁图电场中从a点由静止释放，沿直线运动到b点的过程中，对应的图线是①下列说法中正确的是(    )A.一个带电体能否看成点电荷，不是看它的尺寸大小，而是看它的形状和大小对所研究的问题的影响是否可以忽略不计

B.点电荷是一种理想模型，真正的点电荷是不存在的

C.点电荷就是体积和带电量都很小的带电体

D.根据F=kq1q2图中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹，粒子先经过M点，再经过N点。可以判定(

)

A.M点的电势小于N点的电势

B.粒子带正电，M点的电势大于N点的电势

C.粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力

D.粒子在M点的电势能大于在N点的电势能

如图所示，实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点，若带电粒子在运动中只受电场力作用，根据此图能够判断的是A.带电粒子所带电荷的符号

B.带电粒子在a、b两点的受力方向

C.带电粒子在a、b两点的加速度何处较大

D.带电粒子在a、b两点的电势能何处较大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dA.Ea：Eb=4：1 B.Ec：Ed=2：1

C.Wab：Wbc=3三、填空题（本大题共2小题，共10分）如图所示，用绝缘支架固定的小球A带正电，带正电小球用丝线悬挂在B或C位置，丝线将向______(选填“左”、“右”)偏转，悬挂在______(选填“B”、“C”)

位置处的丝线与竖直方向的夹角较大．

电荷量为2.0×10−4

C的试探电荷在电场中某点受到电场力6.8×10−2

N，则该点的电场强度是______N/C，如将该试探电荷取走，则该点的电场强度______(填变大、变小、不变四、实验题（本大题共1小题，共12分）(16分)距离水平直线ab上方P点L处有一个粒子源，可以向各个方向发射速度大小相同的带电粒子，粒子的电荷量为+q，质量为m。如果在ab上方区域存在垂直该平面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，沿纸面水平向左射出的带电粒子恰到达Q点。如图所示，PC垂直于ab，。如果在ab上方区域只存在平行于纸面的匀强电场，沿不同方向发射的带电粒子到达ab边界时，它们的动能都相等，且水平向左射出的带电粒子也恰好到达Q点．(不计带电粒子的重力，sin37°=0.6；cos37°=0.8)求：(1)带电粒子的发射速率；(2)匀强电场的场强大小和方向；(3)当仅加上述磁场时，能射出磁场区域的带电粒子在磁场中运动的最短路程。五、计算题（本大题共3小题，共30分）如图所示，匀强电场的场强E=4×104N/C，沿电场线方向有A、B两点，A、B两点间的距离d=0.2m。将电荷量q=+2×10−8C的点电荷从A(1)电荷所受电场力F的大小；(2)A、B两点间电势差U；(3)电荷从A点移至B点的过程中，电场力所做的功W。

一个很小的小球带有电量Q，在距离球心30cm处的A点放了一个试探电荷q=−1×10−10C，q受到的电场力为1×10−8N，方向指向球心．求：

(1)A点的场强的大小和方向

(2)如果从A点取走q，A点场强大小和方向

(3)把试探电荷q=−1×10−10C放在离球心60cm处的B点，所受的电场力等于多少？如图所示，在匀强电场中有a、b、c三点，a、b相距5cm，b、c相距12cm.将一个带电荷量为4×10−8C

的电荷从a点移到b点时，电场力做功为1.2×10−7

J．

(1)a、b两点间电势差为多少

(2)匀强电场的场强大小E

(3)b、c两点间电势差为多少．

答案和解析1.【答案】C

【解析】【分析】

人们把最小电荷叫做元电荷，元电荷又称“基本电量”，常用符号e表示，任何带电体所带电荷都等于元电荷或者是元电荷的整数倍。

本题就是对元电荷概念的考查，知道元电荷的概念即可解决本题。

【解答】

A.元电荷是指最小的电荷量，质子和电子所带电荷量大小等于一个元电荷所带的电量，但元电荷不是指质子或者是电子，故AB错误；

C.元电荷目前认为是自然界中电荷的最小单元，其大小是1.6×10−19C，故C正确，D错误。

故选C。

2.【解析】解：A、由图可知A处电场线疏B处电场线密，所以A点的电场强度小于B点的，故A错误；

B、沿电场线电势降低，因此B点电势高于C点，故B正确；

C、负电荷受力和电场线方向相反，所以负电荷从A点移到B点时，电场力做正功。故C错误；

D、负电荷从A点移到B点时，电场力做正功，同一个负电荷在A点电势能比在B点大。故D错误。

故选：B。

根据电场线和电场强度、电势、电场力关系即可求解．

能通过电场线来比较电场强弱、电势高低、电势能高低、电场力做功是对电场学习的基本要求．

3.【答案】C

【解析】【分析】

本题主要考察电势差与电势的关系，只要掌握UAB=φA−φB，UAC=UAB+UBC，通过列式分析电势的关系，也可以作出电场线，根据三点在电场线的位置做定性分析进行判断；

本题根据电势差与电势的关系：UAB=φA−φB，UBC=φB−φC，UAC=UAB+UBC，即可判断三点电势的高低关系。

【解析】【分析】

当导体A、B放在带正电的附近时，出现感应起电现象，电荷周围有电场存在，从而导体A、B处于电场中，在电场力的作用下，使导体中的自由电子重新分布；而处于静电平衡的导体，电荷只分布在外表面，内部电场强度为零，且是等势体。

解决本题的关键知道摩擦起电、感应起电、接触带电的实质都是电荷的移动，注意电荷的总量保持不变。

【解答】

把带正电荷的导体球C移近彼此接触的不带电的绝缘金属导体A、B，由于电荷之间的相互作用，负电荷受到C上的正电荷的吸引，金属导体的两端会带上电性相反的电荷，用手接触A时，大地上的负电荷移向B，中和了正电荷，此时移去C后，AB均带负电；故A正确，BCD错误。

故选A。

5.【答案】B

【解析】【分析】

本题考查了点电荷、元电荷；点电荷是电荷，有电荷量与电性，而元电荷不是电荷，有电荷量但没有电性。

点电荷是当两个带电体的形状对它的相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体可看作点电荷．而元电荷是带电量的最小值，它不是电荷，所有带电电荷量均是元电荷的整数倍。

【解答】

A.元电荷的电量等于电子的电量，但不是电子。元电荷是带电量的最小单元。没有电性之说，故A错误；

B.元电荷是表示跟电子所带电量数值相等的电量，故B正确；

C.当两个带电体的形状对它的相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体可看作点电荷，并不是体积小就是点电荷，故C错误；

D.当带电体之间的距离不是很大时，带电球体就不能看作电荷全部集中在球心的点电荷，因为此时带电体之间的电荷会影响电荷的分布，故D错误。

故选B。

6.【答案】B

【解析】【分析】

电势是相对量，与零点的选择有关；电场力对电荷做的功做负功，电势能增大，电势一定增大；正电荷沿电场线移动，其电势能一定减小；电场强度与电势没有直接关系．电场强度为零，电势不一定为零．电势为零，电场强度也不一定为零．电场强度越大的地方，电势不一定高．顺着电场线方向，电势逐渐降低，但场强不一定减小；

该题考查电场强度与电势，电场强度和电势这两个概念非常抽象，可借助电场线可以形象直观表示电场这两方面的特性：电场线疏密表示电场强度的相对大小，切线方向表示电场强度的方向，电场线的方向反映电势的高低．电场强度是由电场本身决定的，而电势除了与电场本身有关之外，还与0势能点的选择有关。

【解答】

A.电势是相对量，电势的大小与与零点的选择有关，而电势差的大小与零点的选择无关，故A错误；

B.正电荷从A点移到B点时，其电势能增加，电场力对电荷做的功做负功，所以A点的电势一定较低，故B正确；

C.正电荷沿电场线移动，电场力的方向与电荷移动的方向相同，电场力做正功，其电势能一定减小，故C错误；

D.电场强度与电势没有直接关系，电场强度为零，电势不一定为零，检验电荷在该点的电势能不一定为零，故D错误。

故选B。

7.【答案】D

【解析】解：电容器接在恒压直流电源上，则电容器两端的电势差不变。

将云母介质移出后，介电常数减小，根据电容的决定式C=ɛS4πkd知，介电常数减小，电容减小。

由于电压不变，根据C=QU可知，电荷量Q减小。

由于电容器的电压不变，板间的距离d不变，根据E=Ud可知，极板间的电场强度不变。

所以ABC错误，D正确；

故选：D。

电容器始终与恒压直流电源相连，则电容器两端间的电势差不变，将云母介质移出后介电常数减小，根据电容器介电常数的变化判断电容的变化以及电场强度的变化．

本题是电容器的动态分析问题，关键抓住不变量，当电容器与电源始终相连，则电势差不变；当电容器与电源断开，则电荷量不变．要掌握C=QU、C=【解析】【分析】

根据动能定理qU=12mv2可知物体的动能EK=qU，其中U=Es，故EK=qEs；又EK−S图象的斜率等于物体所受的电场力F=qE，所以图象的斜率越大代表电荷所处位置的场强越大。

本题是一道中档题，只要理解了动能位移的斜率的含义即可顺利解出。

【解答】

根据动能定理qU=12mv2可知，物体的动能EK=qU，

而U=Es，

故有EK=qEs，

A.在甲图中各点的场强相同，故正电荷从a点由静止释放后在向b运动的过程中所受电场力大小不变，故E K−S图象的斜率保持不变，故A正确。

B.在乙图中各点的场强相同，故负电荷从a点由静止释放后在向b运动的过程中所受电场力大小不变，故E K−S图象的斜率保持不变，故B错误。

C.在丙图中由a到b场强逐渐增大，故负电荷从【解析】【分析】

带电体看作点电荷的条件，当一个带电体的形状及大小对它们间相互作用力的影响可忽略时，这个带电体可看作点电荷，是由研究问题的性质决定，与自身大小形状无具体关系。

考查了带电体看作点电荷的条件及其特点，是基础的题目，在平时要注意多积累。

【解答】

A.一个带电体能否看成点电荷，不是看它的尺寸大小，而是看它的形状和大小对所研究的问题的影响是否可以忽略不计，故A正确；

B.点电荷是理想模型，实际不存在的，故B正确；

C.带电体看作点电荷的条件，当一个带电体的形状及大小对它们间相互作用力的影响可忽略时，这个带电体可看作点电荷，是由研究问题的性质决定，与自身大小形状无具体关系．故C错误；

D.根据F=kq1q2r2应用的条件可知，该公式适用于点电荷、真空中．可知当r→0时，库仑定律不再适用。故D错误。

故选AB【解析】【分析】

本题是电场中轨迹问题，关键要根据轨迹的弯曲方向判断出粒子所受的电场力方向，再抓住电场线的物理意义判断场强、电势等的大小。

【解答】

AB.根据顺着电场线方向电势降低可知，M点的电势高于N点的电势。粒子弯曲的方向向下，则受到的电场力的方向向下，与电场线的方向一致，所以粒子带正电。故A错误，B正确；

C.电场线的疏密表示场强大小，所以M的场强小于N点的场强，所以粒子在M点受到的电场力小，故C错误；

D.由电场力方向应指向轨迹的内侧得知，粒子所受电场力方向大致斜向左下方，M到N的过程中电场力对粒子做正功，其电势能减小，动能增大，则知粒子在M点的电势能大于在N点的电势能，故D正确。

故选BD。

11.【答案】BCD

【解析】A、在不知电场线方向的前提下，无法判断带电粒子所带电荷的符号，故A错误；B、由运动轨迹可以判断出，带电粒子运动过程中受到静电引力作用，在a、b两点的受力方向分别为沿过该点的电场线指向产生电场的源电荷，故B正确；

C、若带电粒子由a运动到b，由于只受静电力作用，且静电力对粒子做负功，则带电粒子在b处速度较小，若带电粒子由b运动到a，静电力对粒子做正功，则带电粒子在b处速度较小，故C正确；

D、若粒子由a运动到b，由于静电力对粒子做负功，则粒子在b处电势能较大，若粒子由b运动到a，静电力对粒子做正功，则粒子在b处电势能较大，故D正确。故选BCD。

12.【答案】AC

【解析】【分析】

本题考查点电荷的电场问题。解答此题的关键是正确理解点电荷场强公式E=kQr2和W=qU，知道电势差等于两点电势之差。

由点电荷场强公式E=kQr2可求场强之比；利用公式Uab=φa−φb和W=qU分别计算电场力做的功，从而求电场力做功之比。

【解答】

A.由点电荷场强公式E=kQr2可得：Ea:Eb=kQ12:kQ22=4:1，故A正确；

B.由点电荷场强公式E=kQr2可得：Ec:Ed=kQ32:kQ62=4:1，故B【解析】解：小球A与BC都带正电，由于同种电荷之间相互排斥，所以丝线将向右偏转；

以小球B为研究对象，对小球进行受力分析如图，根据小球处于平衡状态可知：

F=mgtgθ

而小球所受库仑力大小为：F=kQAQBrAB2．

则：kQAQBrAB2=mgtanθ

由于小球在B点到A的距离小，所以小球在B点的偏转角大．

故答案为：右；【解析】解：由题意，检验电荷电量为q=4×10−9C，受到的电场力为F=2×10−5N，则P点的电场强度E=Fq=6.8×10−22×10−4N/C=340N/C，方向与电场力方向相同．

电场强度反映电场性质的物理量，与试探电荷无关，把这个检验电荷取走，P点的电场强度不变，仍为340N/C．

故答案为：(2)；垂直ab向下；(3)

【解析】本题考查了带电粒子在匀强磁场中的运动、牛顿第二定律、向心力、带电粒子在匀强电场中的运动。(1)只加磁场时，设粒子做匀速圆周运动的半径R，过O作PQ的垂线交PQ于A点，如图所示：由几何知识可得：，代入数据可得粒子轨迹半径：

，洛仑磁力提供向心力：

，解得粒子发射速度为：

；(2)只加匀强电场时，由粒子到达ab直线的动能相等，可得ab为等势面，故电场方向垂直ab向下；水平向左射出的粒子做类平抛运动，由运动学关系可知：与ab平行方向：

，与ab垂直方向：；

其中，

解得：；

(3)只加磁场时，圆弧O1经C则：，所以：θ=53°；最小圆心角：γmin最短时间：

。

16.【答案】解：(1)电荷所受电场力F的大小为：F=qE=8×则电荷所受电场力F的大小8×10−4N。

(2)A、B则A、B两点间电势差8×103V。

(3)电荷从A点移至B点的过程中，电场力所做的功为：则电荷从A点移至B点的过程中，电场力所做的功W为1