2020届高三物理二轮专题复习-静电场

第=page22页，共=sectionpages22页第=page11页，共=sectionpages11页2020届高三物理二轮专题复习——静电场一、单选题（本大题共7小题，共28分）下列各图中，正确描绘两个等量正电荷电场线的是(    )A. B.

C. D.如图所示，在与直流电源相接的平行板电容器内部，有一个带电体

P

正好处于静止状态．下列推断正确的是

(    )A.S

保持闭合，将

A

板上移一小段距离，P将会向上运动

B.S

保持闭合，将

A

板上移一小段距离，P将会向下运动

C.S

断开后，将

A

板上移一小段距离，P将会向上运动

D.S

断开后，将

A

板上移一小段距离，P将会向下运动

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都带正电下列说法正确的是(    )A.任何带电体的电荷量都是元电荷的整数倍，元电荷是带电量最小的微粒

B.电阻率是反映材料导电性能的物理量，电阻率越小，材料的导电性能越好

C.将金属丝均匀拉长为原来的两倍，金属丝的电阻和电阻率也变大

D.点电荷是理想化的物理模型，只有带电体很小时，才能看成点电荷下列有关静电场的说法中正确的是(    )A.由UAB=WABq知电势差的值与检验电荷q有关

B.同一电荷在电势越高的地方具有的电势能越大

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二、多选题（本大题共5小题，共20分）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如图所示，在粗糙绝缘的水平面上有一物体A带正电，另一带正电的点电荷B沿着以A为圆心的圆弧由P到Q缓慢地从A的上方经过，若此过程中A始终保持静止，A、B两物体可视为质点且只考虑它们之间的库仑力作用．则下列说法正确的是(    )

A.物体A受到地面的支持力先增大后减小

B.物体A受到地面的支持力保持不变

C.物体A受到地面的摩擦力先减小后增大

D.库仑力对点电荷B先做正功后做负功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(多选题)如图所示，氕、氘、氚的原子核自初速为零经同一电场加速后，又经同一匀强电场偏转，最后打在荧光屏上，那么(

)A.经过加速电场过程，电场力对氚核做的功最多

B.三种原子核打在屏上时的速度一样大

C.经过偏转电场过程，电场力对三种核做的功一样多

D.三种原子核都打在屏上的同一位置上三、填空题（本大题共2小题，共10分）某平行板电容器的带电量增加2.0×10−10C，两极板间的电压增加1V，已知电介质的介电常数ɛ=6，极板面积S=3πcm2，则此电容器的电容C=如图所示，三条实线代表电力线，a、b为电场中的两点，这两点相比较______点的电场强度较大，把一个带电量为1.0×10−8C的点电荷从a移动到b点，电场力做功2.4×10−6J，则a、b四、实验题（本大题共1小题，共12分）⑴两颗人造地球卫星A、B绕地球做圆周运动，周期之比为T1:T2 =1:8、B的轨道半径之比为RA:RB=_____________。⑵下图为某电场的部分电场线。由图可知A、B两点的场强大小_

(选填“>”、“<”或“=”)。

(3)如图所示在通电螺丝管内部中间的小磁针，静止时N极指向右端，则电源的c端为________极，螺线管的a端为_________极(填N或S)．

(4)在输送一定功率的电能时，为了减小输电线路上的电能损耗，常常采用

(选填“提高”或“降低”)输电电压的方法。(5)从5 m高的楼上以2 m/s的初速度水平抛出一个小球，不计空气阻力，g取10 m/s2，经过

s小球落地，落地时小球在水平方向上的位移为

m五、计算题（本大题共3小题，共30分）两块水平平行放置的导体板如图1所示，大量电子(质量m、电量e)由静止开始，经电压为U的电场加速后，连续不断地沿平行板的方向从两板正中间射入两板之间．当两板均不带电时，这些电子通过两板之间的时间为3t；当在两板间加如图2所示的周期为2t，最大值恒为U的周期性电压时，恰好能使所有电子均从两板间通过．问：

(1)这些电子通过两板之间后，侧向位移的最大值和最小值分别是多少？

(2)侧向位移分别为最大值和最小值的情况下，电子在刚穿出两板之间时的动能之比为多少？

有一个电量q=−3×10−6C的点电荷，从某电场中的A点移动到B点，电荷克服电场力何做了6×10−4J的功，从B点移至(1)A、C两点的电势φA和φ(2)A、C两点的电势差UAC为多少？

如图所示，两个相同的极板Y与Y，的长度l=6.0cm，相距d=2cm，极板间的电压U=200V.一个电子沿平行于板面的方向射入电场中，射入时的速度v0=3.0×107m/s.把两极板间的电场看做匀强电场，电子能射出电场(电子的电量与质量的比值为0.5×1012C/kg)，求

(1)电子运动的时间；

(2)电子运动的加速度；

(3)电子射出电场时沿垂直于板面方向偏移的距离y

答案和解析1.【答案】B

【解析】【分析】根据电场线的特点进行选择即可。本题是电场线的简单判断题目。【解答】电场线不相交，AB错误；电场线从正电荷出发，到负电荷终止，C错误，B正确；

故选B。

2.【答案】B

【解析】【分析】

带电液滴处于静止状态，知液滴所受的电场力和重力平衡．当电键S闭合，电容器两端的电势差不变，结合电场强度的变化判断电场力的变化，从而确定液滴的运动情况．当电键S断开时，电容器所带的电荷量不变，结合电容的定义式、匀强电场的电场强度公式得出电场强度的大小表达式，判断电场力的变化，从而确定液滴的运动情况。

本题考查电容器的动态分析，知道电容器与电源断开，电荷量不变，电容器始终与电源相连，电容器两端的电势差不变．并熟记当电量不变时，只改变两板间的距离时，电场强度不变。

【解答】

AB.保持S闭合，则电容器两端的电势差不变，将电容器A极板上移一小段距离，d增大，则电场强度减小，电场力减小，则液滴向下运动，故A错误，B正确；

CD.将S断开，只改变d时，Q不变，根据C=ɛs4πkd，U=QC，E=Ud得，E=4πkQϵs，将A板上移一小段距离，电场强度不变，电场力不变，液滴仍然处于静止状态，故CD错误。

【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。

4.【答案】B

【解析】解：A、元电荷所带电量是物体所带电量的最小单元，不是带电量最小的微粒，任何带电体的电荷量都是元电荷的整数倍，故A错误；

B、电阻率是反映材料导电性能的物理量，材料电阻率越小，导电性能越好，故B正确；

C、当金属丝电阻均匀拉长到原来的2倍时，截面积变为原来的一半，则由R=ρls可得电阻变为原来的4倍；电阻率是反映材料导电性能的物理量，不变，故C错误；

D、点电荷是理想化的物理模型，带电体能否看作点电荷是由研究问题的性质决定，与自身大小形状和电量多少无具体关系，当带电体的形状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，故D错误；

故选：B。

A、元电荷是带电量的最小值，所有带电电荷量均是元电荷的整数倍；

B、电阻率是反映材料导电性能的物理量，材料电阻率越大，导电性能越差；

C、电阻是导体的固有属性，与导体的材料，长度，横截面积有关；

D、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。

本题考查对元电荷、电阻率、电阻的决定式、点电荷的理解能力。点电荷是理解化的物理模型，与力学中质点模型类似。

5.【答案】【解析】解：A、UAB=WABq是电势差的定义式，采用比值法，则知电势差的值与检验电荷q无关，由电场本身决定．故A错误．

B、根据电势能公式Ep=qφ知，同一正电荷在电势越高的地方具有的电势能越大，而同一负电荷在电势越高的地方具有的电势能越小，故B错误．

C、根据电容的定义式C=QU知，C采用比值法定义，C与Q、U无关，由电容器本身决定，故C错误．

D、运输汽油等易燃易爆物品的车辆总有一条铁链拖在地上，这是为了把摩擦产生的静电引入大地，避免因放电引起爆炸，故D正确．

故选：D

电势差的值与检验电荷q无关，由电场本身决定．根据公式【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】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。

8.【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。

9.【答案】AC

【解析】【分析】点电荷B从P到最高点过程与从最高点到Q过程中，质点A一直处于平衡状态，由共点力平衡条件可以分析出其所受各个力的变化情况；以A为圆心的圆弧为等势线，因此移动过程中电场力不做功。本题关键对物体受力分析后，运用共点力平衡条件求解，关于静电力的功，要明确电场力做功特点。【解答】当质点B由P点运动到最高点的过程中，对物体A受力分析，如图，受重力G、地面的支持力N、摩擦力f以及静电力F；

将静电力正交分解，由共点力平衡条件得到：

Fsinθ−f=0 ①

N−Fcosθ−mg=0 ②

由①②两式可解得：

N=mg+Fcosθ；

f=Fsinθ；

其中G与F不变，θ逐渐减小为零，因而支持力N逐渐变大，f逐渐变小；

当质点B由最高点运动到Q点的过程中，再次对物体A受力分析，如下图，受重力G、地面的支持力N、摩擦力f以及静电力F；

将静电力正交分解，由共点力平衡条件得到：

Fsinθ−f=0 ③

N−Fcosθ−mg=0 ④

由③④两式可解得：

N=mg+Fcosθ；

f=Fsinθ；

其中G与F不变，θ由零逐渐增大，因而支持力N逐渐变小，f逐渐变大。

综合以上两个过程可知：物体A受到地面的支持力N先增大后减小，物体A受到地面的摩擦力先减小后增大，故A、C正确，B错误；

质点A对质点B的静电力与质点B的速度总是垂直，因而其瞬时功率一直为零，由W=Pt，A对B不做功，故D错误。

故选AC。

10.【答案】AC

【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】(1)对加速过程应用电场力做功的计算公式即可；(2)对粒子的加速和偏转过程分别做出分析，推出偏量的表达式，而后进行判断即可。本题考查了带电粒子在电场中的加速和偏转问题。正确应用“类平抛”运动的处理方法，是解题的关键。【解答】A.由W=U1eBCD.根据动能定理可得经过电场加速后的动能为：粒子经加速电场加速后U1e=12mv2。粒子射入偏转电场后在竖直方向上的加速度为a=U2edm，粒子在偏转电场里的运动时间为t=Lv故选CD。

13.【答案】200

【解析】解：由电容的定义式C=QU=2×10−101=2×10−10F=200PF，

故答案为：200．

根据电容的决定式C=ɛS【解析】解：由图知，a处电场线比b处电场线密，则a处的电场强度较大；

a、b两点间的电势差为：Uab=Wabq=2.4×10−61×10−8V=240V．

故答案为：a；240

根据电场线的疏密表示场强的相对大小，比较场强的大小，电场线越密，场强越大；根据电势差公式U=Wq求出a、b两点间的电势差．

本题关键要掌握电场线基本意义：电场线疏密表示电场强度的大小，并能掌握电势差的定义式Uab=Wabq【解析】1)主要考察天体运动中，万有引力的应用即为天体做圆周运动提供向心力，依据：A、B两人造卫星都绕地球做圆周运动，故M相同，代入周期之比即可得到半径之比为1:42)主要考察通过电场线判断电场的强弱，电场线是为描述电场而引进的假想曲线，电场线的疏密反映电场的强弱，电场线的切线方向表示电场强度的方向，从图中可以看出，A点的电场线比B点密集，说明A点的场强比B点强3)本题主要考察通电导线磁场方向的判定，通电导线电流流向与磁场方向遵循右手螺旋定则，磁场方向规定为磁针N极静止时的指向。从题中可以看出，小磁针N极指向右端，即通电螺线管内磁场的方向向右，在内部磁场方向由S极指向N极，所以左端即a端为S极，右端即b端为N极，根据右手螺旋判断电流流向，从右端看去为顺时针，所以c为电源的正极4)主要考察远距离输电过程中降低能耗的问题。在输送电能过程中，由于导线存在电阻，电流会做功，进而产生热量散失掉。散失的热量为：要减小Q就要减小电流I，而电流I；在保证P的前提下，要减小I，只能通过增大u来实现。5)主要考察平抛运动的规律。平抛运动在竖直