2024届高中寒假物理专项练专项练习：静电场（含答案）

2024届第一中学寒假物理专项练5静电场

1.在静电场中，将一电荷从。点移到6点，电场力做了负功，则（）

A.人点的电场强度一定比。点大

B.万点的电势一定比。点高

C.电场线方向一定从人指向a

D.该电荷电势能一定增大

解析：仅知电荷从a点移到b点，电场力做负功，无法判断a、b两点电场强度

大小，若是匀强电场，a、6两点电场强度可能相等，选项A错误；电荷从。点

移到少点，电场力做负功，电势能一定增加，但不知电荷的电性，所以无法判断

哪点的电势高，选项D正确，B错误；通过电场力做功无法判断电场线方向，

电荷运动时可能沿电场线或者逆着电场线方向，也可能与电场线有一定夹角等，

所以电场线方向不一定从6指向a,选项C错误。

答案：D

2.如图，医用口罩由多层织物材料构成，其中有一层熔喷布经过特殊工艺处理

后成为驻极体材料，这层材料表面长期带有正电荷，能有效吸附细小的粉尘，而

这些粉尘通常是细菌和病毒传播的载体。则关于即将被吸附的带电粉尘，下列说

法正确的是（）

A.带电粉尘带正电

B.带电粉尘的运动轨迹一定沿着电场线，然后加速靠近熔喷布

C.带电粉尘在靠近熔喷布的过程中电场力做正功

D.带电粉尘在靠近熔喷布的过程中电势能增加

解析：A.由于口罩材料表面长期带有正电荷，则被吸附的带电粉尘，一定是带

负电荷，故A错误；

B.熔喷布产生的电场线不一定是直线，而只有电场线是直线，带电粒子的初速

度为零或初速度方向与电场线方向在同一条直线上时带电粒子的轨迹才与电场

线重合，故B错误；

CD.由选项A可知，被吸附的带电粉尘，一定是带负电荷，则负电荷靠近熔喷

布的过程中电场力做正功，电势能减小，故C正确，D错误。

答案：C

3.在一正点电荷形成的电场中，A、B、C三点的电势分别为夕A、q）B、（pc,电场

强度的大小分别为&、EB、EC。已知0A=9C,B为A、C连线的中点，则（）

A.（pB<（pc,EA<EBB.（pB<（pc,EB>EA

C.（PB>（PCIEB>ECD.（pB>（pCyEB<EC

解析：在一正点电荷形成的电场中，因为A、C两点的电势9A=9°,落苦

所以A、C两点在以点电荷为球心的同一个球面上（等势面），而A、\y\T

C连线的中点3到点电荷的距离比A（或0到点电荷的距离小，所1

以3点的电场强度和电势比A点（或C点）的大，故C正确，A、B、D错误。

答案：C

4.（多选）如图，两块正对平行金属板M、N与电池相连，N板接1.p

地，在与两板等距离的P点固定一个带负电的点电荷，如果M-------1

板向下平移一小段距离，则（）

A.点电荷受到的电场力变大

B.〃板的带电荷量增加

C.尸点的电势不变

D.点电荷在P点具有的电势能增大

解析：由题分析可知，电容器的板间电压保持不变，将M板向下平移一小段距

离，板间距离减小，由公式b=号可知，板间场强增大，点电荷受到的电场力增

大，故A正确；电容器的板间电压保持不变，将“板向下平移一小段距离，板

间距离减小，电容器的电容C增大，根据Q=CU可知，M板的带电荷量增加，

故B正确；板间场强增大，P点与下板间的距离未变，则由U=Ed可知，尸点

与下极板之间电势差增大，下极板电势为零，且尸点的电势高于下极板的电势，

则P点的电势升高，故C错误；该点电荷带负电，而尸点电势升高，则点电荷

在P点具有的电势能减小，故D错误。

答案：AB

5.（多选）在电场中把正电荷q从A点移动到3点，电场力做了1.0X10-7J的正

功，再把q从3点移动到C点，克服电场力做了3.0X10-7J的功。若选取C点

为参考点，4=2.0X10—9。则A与C、3与。间的电势差及A、3两点的电势分

别为（）

A.U4c=200VB.UBC=-150V

C.0A=-100VD.”=150V

解析：由题意可得小=呼=器；；；V=50V,UBC=*蓝聂”IV

=-150V,UAC=UAB+UBC=50V-150V=-100V,若选取C点为参考点，

即0c=0,则0A=-100V,°B=-150V,故A、D错误，B、C正确。

答案：BC

6.（多选）如图甲所示，A、3为电场中一直线上的两个点，带正电的点电荷只受

电场力的作用，从A点以某一初速度沿直线运动到5点，其电势能Ep随位移x

的变化关系如图乙所示，则从A到3过程中，下列说法正确的是（）

甲乙

A.点电荷的速度先增大后减小

B.空间电场是某负点电荷形成的

C.电荷所受电场力先减小后增大

D.空间各点的电势先升高后降低

解析：根据电势能Ep随位移x的变化图像可知，电势能先增大后减小，所以电

场力先做负功再做正功，又点电荷只受电场力，所以合外力先做负功再做正功，

因此点电荷的速度先减小后增大，A错误；点电荷带正电，且电场力先做负功再

做正功，所以电场强度的方向先向左再向右，空间电场可能是某正点电荷形成的，

B错误；电势能Ep随位移x的变化图像的斜率表示电场力，所以可知电场力先

减小后增大，C正确；根据耳=1夕，粒子带正电且电势能先增大后减小，同时

电势能均为正值，可知空间各点的电势先升高后降低，D正确。

答案：CD

7.（多选）一质量为机的带电粒子，以初速度00从a点竖直---尸—占二

向上射入匀强电场中，场强方向水平向右。粒子通过电场中:

a

的6点时，速率为200,方向与电场方向一致，重力加速度为g,则（）

A.粒子受电场力大小为机g

B.粒子受电场力大小为2mg

C.粒子从a至Ub机械能增加了2moo2

D.粒子从。至ub机械能增力口了吟e

解析：从a到6水平和竖直方向的运动时间相同，且都做匀变速运动，水平方向

为2oo,所以水平方向加速度是竖直方向的2倍，则电场力大小为2机g,故B正

确，A错误；从a到6因电场力做正功，所以机械能增加，增加的机械能等于电

场力做的功，为W=；/n(20o)2=2机oo2,故C正确，D错误。

答案：BC

8.(多选)反射式速调管是常用微波器之一，它利用电子团在电场中的振荡来产

生微波，其振荡原理与下述过程类似。已知静电场的方向平行于x轴，其电势夕

随x的分布如图所示。一质量帆=2.0><10-20kg、电荷量q=2.0Xl(F9c的带负

电的粒子从(一1,0)点由静止开始,仅在电场力作用下在x轴上往返运动，贝女)

Ei1

A.x轴左侧电场强度Ei和右侧电场强度E2的大小之比

B.粒子在0~0.5cm区间运动过程中的电势能减小

C.该粒子运动过程中电势能变化量的最大值为4.0XlorJ

D.该粒子运动的周期7=3.0X10-8s

20

解析：根据U=£d可知，左侧电场强度B=kT^V/m=2.0x103V/m,右侧

1xiu

mT-!i

电场强度石2=八ic-2V/m=4.0xl()3V/m,所以U=5，故A正确。粒子带负

U.JX1(J£2Z

电，故在0〜0.5cm区间运动过程中的电势能增加，故B错误。该粒子运动过程

中电势能变化量的最大值为AEp=A[/^=20X2.0X10-9J=4.0X10-8J,故C正

确。粒子运动到原点时速度最大，根据动能定理有qEix=Ekm,其中x=L0X10

-2m,联立得Ekm=4.0Xl(r8J,设粒子在原点左右两侧运动的时间分别为九、t2,

_、qEiqE?

===

在原点时的速度为Vm,由运动学公式有VmClltl必tl,Vm(12t2~机t2,而_Ekm

周期T=2(力+f2),联立得T=3.0X10-8S,故D正确。

答案：ACD

9.如图所示，两平行金属板与一直流电源两极相连，上极板接地，电源的电动势

为U,内阻不可忽略，两板间形成的电场可认为是匀强电场。有质量为机、电荷

量为一q的粒子，不间断地从两平行板左侧中点以初速度沿垂直场强的方向射

入电场，从右侧射出电场。已知单位时间入射的粒子数为小两平行板的间距为

d,金属板长度为L,不计粒子重力。

(1)①求粒子射出电场时沿电场方向的侧移量y；

②证明：粒子出射时，沿速度方向的反向延长线一定经过其水平位移的中点。