高考物理（山东专用）一轮复习专题九静电场训练课件

考点一静电场中力的性质五年高考1.

(2023全国甲,18,6分)在一些电子显示设备中,让阴极发射的电子束通过适当的非匀强电场,可以使发散的电子束聚集。下列4幅图中带箭头的实线表示电场线,如果用

虚线表示电子可能的运动轨迹,其中正确的是

(

)A2.

(2023浙江6月选考,8,3分)某带电粒子转向器的横截面如图所示,转向器中有辐向电场。粒子从M点射入,沿着由半径分别为R1和R2的圆弧平滑连接成的虚线(等势线)运

动,并从虚线上的N点射出,虚线处电场强度大小分别为E1和E2,则R1、R2和E1、E2应满

足

(

)A.

=

B.

=

C.

=

D.

=

A3.

(2023湖南,5,4分)如图,真空中有三个点电荷固定在同一直线上,电荷量分别为Q1、Q2和Q3,P点和三个点电荷的连线与点电荷所在直线的夹角分别为90°、60°和30°。

若P点处的电场强度为零,q>0,则三个点电荷的电荷量可能为

(

)A.Q1=q,Q2=

q,Q3=qB.Q1=-q,Q2=-

q,Q3=-4qC.Q1=-q,Q2=

q,Q3=-qD.Q1=q,Q2=-

q,Q3=4qD4.

(2020浙江1月选考,13,3分)如图所示,在倾角为α的光滑绝缘斜面上固定一个挡板,在挡板上连接一根劲度系数为k0的绝缘轻质弹簧,弹簧另一端与A球连接。A、B、

C三小球的质量均为M,qA=q0>0,qB=-q0,当系统处于静止状态时,三小球等间距排列。已

知静电力常量为k,则(重力加速度为g)

(

)A.qC=

q0B.弹簧伸长量为

C.A球受到的库仑力大小为2MgD.相邻两小球间距为q0

A5.

(2023全国乙,24,12分)如图,等边三角形△ABC位于竖直平面内,AB边水平,顶点C在AB边上方,3个点电荷分别固定在三角形的三个顶点上。已知AB边中点M处的电

场强度方向竖直向下,BC边中点N处的电场强度方向竖直向上,A点处点电荷的电荷量

的绝对值为q,求(1)B点处点电荷的电荷量的绝对值并判断3个点电荷的正负;(2)C点处点电荷的电荷量。答案

(1)q

3个点电荷均为正电荷

(2)

q考点二静电场中能的性质6.

(2023湖北,3,4分)在正点电荷Q产生的电场中有M、N两点,其电势分别为φM、φN,电场强度大小分别为EM、EN。下列说法正确的是

(

)A.若φM>φN,则M点到电荷Q的距离比N点的远B.若EM<EN,则M点到电荷Q的距离比N点的近C.若把带负电的试探电荷从M点移到N点,电场力做正功,则φM<φND.若把带正电的试探电荷从M点移到N点,电场力做负功,则EM>ENC7.

(2023辽宁,9,4分)(多选)图(a)为金属四极杆带电粒子质量分析器的局部结构示意图,图(b)为四极杆内垂直于x轴的任意截面内的等势面分布图,相邻两等势面间电势差

相等,则

(

)A.P点电势比M点的低B.P点电场强度大小比M点的大C.M点电场强度方向沿z轴正方向D.沿x轴运动的带电粒子,电势能不变CD8.

(2023全国乙,19,6分)(多选)在O点处固定一个正点电荷,P点在O点右上方。从P点由静止释放一个带负电的小球,小球仅在重力和该点电荷电场力作用下在竖直面内

运动,其一段轨迹如图所示。M、N是轨迹上的两点,OP>OM,OM=ON,则小球

(

)A.在运动过程中,电势能先增加后减少B.在P点的电势能大于在N点的电势能C.在M点的机械能等于在N点的机械能D.从M点运动到N点的过程中,电场力始终不做功BC9.

(2018浙江4月选考,11,3分)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图像如图所示,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

(

)A.A、B、C三点的电势关系为φB>φA>φCB.A、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C10.

(2022河北,6,4分)如图,真空中电荷量为2q和-q(q>0)的两个点电荷分别位于M点与N点,形成一个以MN延长线上O点为球心、电势为零的等势面(取无穷远处电势为

零)。P为MN连线上的一点,S为等势面与直线MN的交点,T为等势面上一点。下列说法

正确的是

(

)A.P点电势低于S点电势B.T点电场强度方向指向O点C.除无穷远处外,MN直线上存在两个电场强度为零的点D.将正试探电荷q0从无穷远处移动到P点,静电力做正功B11.

(2023山东,11,4分)(多选)如图所示,正六棱柱上下底面的中心为O和O',A、D两点分别固定等量异号的点电荷,下列说法正确的是

(

)

A.F'点与C'点的电场强度大小相等B.B'点与E'点的电场强度方向相同C.A'点与F'点的电势差小于O'点与D'点的电势差D.将试探电荷+q由F点沿直线移动到O点,其电势能先增大后减小ACD考点三电容器带电粒子在匀强电场中的运动12.

(2022湖北,4,4分)密立根油滴实验装置如图所示,两块水平放置的金属板分别与电源的正负极相接,板间产生匀强电场。用一个喷雾器把密度相同的许多油滴从上板

中间的小孔喷入电场,油滴从喷口喷出时由于摩擦而带电。金属板间电势差为U时,电

荷量为q、半径为r的球状油滴在板间保持静止。若仅将金属板间电势差调整为2U,则

在板间能保持静止的球状油滴所带电荷量和半径可以为

(

)

A.q,r

B.2q,r

C.2q,2r

D.4q,2rD13.

(2022重庆,2,4分)如图为某同学采用平行板电容器测量材料竖直方向尺度随温度变化的装置示意图,电容器上极板固定,下极板可随材料尺度的变化上下移动,两极

板间电压不变。若材料温度降低时,极板上所带电荷量变少,则

(

)A.材料竖直方向尺度减小B.极板间电场强度不变C.极板间电场强度变大D.电容器电容变大A14.

(2023浙江1月选考,12,3分)如图所示,示波管由电子枪、竖直方向偏转电极YY'、水平方向偏转电极XX'和荧光屏组成。电极XX'的长度为l、间距为d、极板间电压

为U,YY'极板间电压为零,电子枪加速电压为10U。电子刚离开金属丝的速度为零,从

电子枪射出后沿OO'方向进入偏转电极。已知电子电荷量为e,质量为m,则电子(

)DA.在XX'极板间的加速度大小为

B.打在荧光屏时,动能大小为11eUC.在XX'极板间受到电场力的冲量大小为

D.打在荧光屏时,其速度方向与OO'连线夹角α的正切tanα=

15.

(2023湖北,10,4分)(多选)一带正电微粒从静止开始经电压U1加速后,射入水平放置的平行板电容器,极板间电压为U2。微粒射入时紧靠下极板边缘,速度方向与极

板夹角为45°,微粒运动轨迹的最高点到极板左右两端的水平距离分别为2L和L,到两

极板距离均为d,如图所示。忽略边缘效应,不计重力。下列说法正确的是

(

)A.L∶d=2∶1B.U1∶U2=1∶1C.微粒穿过电容器区域的偏转角度的正切值为2D.仅改变微粒的质量或者电荷数量,微粒在电容器中的运动轨迹不变BD16.

(2023北京,19,10分)某种负离子空气净化原理如图所示。由空气和带负电的灰尘颗粒物(视为小球)组成的混合气流进入由一对平行金属板构成的收集器。在收

集器中,空气和带电颗粒沿板方向的速度v0保持不变。在匀强电场作用下,带电颗粒打

到金属板上被收集。已知金属板长度为L,间距为d。不考虑重力影响和颗粒间相互作

用。(1)若不计空气阻力,质量为m、电荷量为-q的颗粒恰好全部被收集,求两金属板间的电

压U1。(2)若计空气阻力,颗粒所受阻力与其相对于空气的速度v方向相反,大小为f=krv,其中r为颗粒的半径,k为常量。假设颗粒在金属板间经极短时间加速达到最大速度。a.半径为R、电荷量为-q的颗粒恰好全部被收集,求两金属板间的电压U2。b.已知颗粒的电荷量与其半径的平方成正比。进入收集器的均匀混合气流包含了直

径为10μm和2.5μm的两种颗粒,若10μm的颗粒恰好100%被收集,求2.5μm的颗粒被

收集的百分比。答案

(1)

(2)a.

b.25%考点一静电场中力的性质三年模拟1.

(2024届江苏部分地区调研)如图所示,原来不带电的长为l的导体棒水平放置,现将一个带正电的电荷量为q的点电荷放在棒的中心轴线上距离棒的左端R处。已知O

为棒的中点,A、B分别为棒上左、右端的点,静电力常量为k,当棒达到静电平衡后

(

)A.棒整体带负电B.A点电势比B点电势高C.感应电荷在O点处产生的场强方向水平向左D.O点场强大小为k

C2.

(2023届烟台高三期末)如图所示,三根均匀带电的等长绝缘棒组成等边三角形ABC,O为三角形的中心。情形一:当三根棒带等量同种电荷时,O点的场强为0。情形

二:当AB、AC棒所带电荷量均为+q、BC棒带电荷量为-2q时,O点场强大小为E;在情形

二中将BC棒取走,AB、AC棒的电荷始终均匀分布,则O点的场强大小为

(

)

A.E

B.

C.

D.

C3.

(2023届临沂二模)如图所示,A、B、C是等边三角形的三个顶点,O为该三角形中心,在A点和B点分别固定一个电荷量均为q的正电荷,在O点固定某未知电荷q'后,C

点的电场强度恰好为零。则O点处的电荷q'为

(

)A.负电荷,电荷量为qB.负电荷,电荷量为

qC.正电荷,电荷量为qD.正电荷,电荷量为

qB4.

(2023届聊城三模)如图所示,空间正四棱锥的底面边长和侧棱长均为a,水平底面的四个顶点处均固定着电荷量为+q的点电荷,顶点P处有一个质量为m的带电小球,

在静电力和重力的作用下恰好处于静止状态。将P处小球的电荷量减半,同时加竖直

方向的匀强电场,此时P处小球仍能保持静止,重力加速度为g,静电力常量为k,则所加

匀强电场强度大小为

(

)A.

B.

C.

D.

D5.

(2024届济南开学考)如图所示,真空中两个点电荷的电荷量均为+Q,两者之间的距离为L,直线n为两者连线的中垂线。静电力常量为k,则直线n上电场强度的最大

值为

(

)

A.

B.

C.

D.

A考点二静电场中能的性质6.

(2023届青岛二模)如图,曲线是电子进入点电荷Q形成的电场中的运动轨迹,它先后经过A、B两点,受到的静电力如图中箭头所示。已知电子只受静电力,下列说法

正确的是

(

)A.点电荷Q带负电B.A、B两点处于电场中同一等势面上C.电子从A点到B点,速度先减小后增加D.电子在A点的电势能小于在B点的电势能C7.

(2024届滨州沾化一中开学考)如图所示,A、B、C、D是真空中正四面体的四个顶点,E点为AD的中点。在B、C两点分别固定电荷量为+Q和-Q的两个点电荷。下

列说法正确的是

(

)A.D点的电势比E点的高B.D点的电场强度比E点的大C.A、D两点的电场强度相同D.同一负点电荷在A点的电势能比在E点的电势能大C8.

(2024届济南实验中学期中)如图所示,在光滑绝缘水平面的P点正上方O点固定了一电荷量为Q的正点电荷,在水平面上的N点,由静止释放质量为m、电荷量为q的带

负电小球,小球经过P点时速度为v,图中θ=45°,则在正点电荷Q形成的电场中

(

)A.带电小球从N点到P点做匀加速直线运动B.带电小球从N点到P点的过程中克服电场力做功为

C.P点电场强度大小是N点的2倍D.N、P两点间的电势差为UNP=

C9.

(2023届菏泽二模)(多选)如图所示,空间中A、B、C、A1、B1、C1六个点恰好为竖直正三棱柱的顶点,在A1点固定有正电荷Q1,B1点固定有正电荷Q2,C1点固定有负电荷

-q,带电荷量Q1=Q2>q。以下说法正确的是

(

)A.A、B两点的电场强度相同,电势也相同B.若将Q2自B1点竖直向上移动至B点,则其所受静电力逐渐减小C.若将-q自C1点竖直向上移动至C点,则其电势能逐渐增大D.若将Q2自B1点竖直向上移动至B点,则其电势能始终不变BC10.

(2024届青岛高三开学考)(多选)如图,两个带等量负电的点电荷分别位于x轴上的P、Q两点,其位置关于点O对称。a、b、c、d四点位于以O点为圆心的圆周上,a、b连线平行于x轴,c、d是圆与y轴的交点。下列说法正确的是

(

)A.a、b两点的场强不同B.a、b两点的电势不同C.正检验电荷由静止开始仅在静电力作用下从c点运动到d点,电势能先减小后增大D.若两点电荷在图中圆上任一点的电场强度大小分别是E1、E2,则

+

为定值ACD考点三电容器带电粒子在匀强电场中的运动11.

(2023届日照高三期末)两组彼此平行、靠近且正对的金属板如图所示,A、B两板竖直放置,板间有加速电压,C、D两板水平放置,板间有偏转电压,B板中间的小孔在

C、D两板的中轴线上。一带电粒子,从紧靠A板的内侧由静止释放,被加速后经过B板

的小孔沿C、D金属板的中轴线水平射入两板中间,又从C、D两板的右侧射出。不计

粒子的重力。A.带电粒子从C、D两板右侧射出时的速度方向与C、D两板中轴线的夹角大小,与其

质量和电荷量无关B.仅将电荷量变为原来的两倍,带电粒子从C、D两板右侧射出时的竖直位移变大C.仅将质量变为原来的两倍,带电粒子从C、D两板右侧射出时的竖直位移变小D.仅提高加速电压,带电粒子从C、D两板右侧射出时的竖直位移变大下列判断正确的是

(

)A12.

(2023届临沂一中模拟)如图所示,第一象限中有沿x轴正方向的匀强电场,第二象限中有沿y轴负方向的匀强电场,两电场的电场强度大小相等。一个质量为m、带电荷

量为-q的带电质点以初速度v0从x轴上P(-L,0)点射入第二象限,已知带电质点在第一和

第二象限中都做直线运动,并且能够连续两次通过y轴上的同一个点Q(未画出),重力加

速度g为已知量。求:(1)初速度v0与x轴正方向的夹角;(2)P、Q两点间的电势差UPQ;(3)带电质点在第一象限中运动所用的时间。答案

(1)45°

(2)-

(3)

微专题专练微专题11求电场强度的几种特殊方法1.

(2020课标Ⅱ,20,6分)(多选)如图,竖直面内一绝缘细圆环的上、下半圆分别均匀分布着等量异种电荷。a、b为圆环水平直径上的两个点,c、d为竖直直径上的两个点,

它们与圆心的距离均相等。则

(

)A.a、b两点的场强相等B.a、b两点的电势相等C.c、d两点的场强相等D.c、d两点的电势相等ABC2.

(2022湖南,2,4分)如图,四根完全相同的均匀带正电绝缘长棒对称放置在长方体的四条长边a、b、c、d上。移去a处的绝缘棒,假定另外三根绝缘棒电荷分布不变。

关于长方体几何中心O点处电场强度方向和电势的变化,下列说法正确的是

(

)A.电场强度方向垂直指向a,电势减小B.电场强度方向垂直指向c,电势减小C.电场强度方向垂直指向a,电势增大D.电场强度方向垂直指向c,电势增大A3.

(2022山东,3,3分)半径为R的绝缘细圆环固定在图示位置,圆心位于O点,环上均匀分布着电荷量为Q的正电荷。点A、B、C将圆环三等分,取走A、B处两段弧长均为ΔL

的小圆弧上的电荷。将一点电荷q置于OC延长线上距O点为2R的D点,O点的电场强度

刚好为零。圆环上剩余电荷分布不变,q为

(

)A.正电荷,q=

B.正电荷,q=

C.负电荷,q=

D.负电荷,q=

C4.

(2021江苏,10,4分)一球面均匀带有正电荷,球内的电场强度处处为零,如图所示,O为球心,A、B为直径上的两点,OA=OB,现垂直于AB将球面均匀分为左右两部分,C为

截面上的一点。移去左半球面,右半球面所带电荷仍均匀分布,则

(

)A.O、C两点电势相等B.A点的电场强度大于B点C.沿直线从A到B电势先升高后降低D.沿直线从A到B电场强度逐渐增大A5.

(2023届潍坊三模)如图甲所示,半径为R的均匀带电圆形平板,单位面积带电荷量为σ(σ>0),其轴线上任意一点P(坐标为x)的电场强度可以由电场强度的叠加原理求出:

E=2πkσ

,方向沿x轴。现考虑单位面积带电荷量为σ0的无限大均匀带电平板,从其中间挖去一半径为r的圆板后(如图乙所示),在其轴线上任意一点Q(坐标为x)处

放置一个点电荷q0,则q0所受电场力的大小为

(

)

A.2πkσ0q0

B.2πkσ0q0

C.2πkσ0q0

D.2πkσ0q0

A微专题12静电场中的图像问题1.

(2023届福建宁德检测)(多选)在某静电场中,x轴上场强E随x的变化关系如图所示,规定x轴正方向为场强正方向。一电子仅在电场力的作用下以某一初速度从x1沿x

轴运动到x4的过程中,则

(

)A.电势先升高后降低B.x1和x3处的电场强度相同C.电子的速度先增大后减小D.电子的电势能先增大后减小AC2.

(2021山东,6,3分)如图甲所示,边长为a的正方形,四个顶点上分别固定一个电荷量为+q的点电荷;在0≤x≤

a区间,x轴上电势φ的变化曲线如图乙所示。现将一电荷量为-Q的点电荷P置于正方形的中心O点,此时每个点电荷所受库仑力的合力均为

零。若将P沿x轴向右略微移动后,由静止释放,以下判断正确的是

(

)CA.Q=

q,释放后P将向右运动B.Q=

q,释放后P将向左运动C.Q=

q,释放后P将向右运动D.Q=

q,释放后P将向左运动A.Q=

q,释放后P将向右运动B.Q=

q,释放后P将向左运动C.Q=

q,释放后P将向右运动D.Q=

q,释放后P将向左运动3.

(2023届济南三模)(多选)如图所示,电荷量为-2Q和+Q的两个点电荷分别固定于x轴上的A点和O点,O点为坐标原点,x=x0处场强为零。现将一正试探电荷q在x轴正半

轴上距离O点很远处由静止释放,释放处试探电荷的电势能近似为零。关于x轴上的场

强E、试探电荷q的速度v、动能Ek、电势能Ep与位置坐标x的关系图像中,可能正确的

是

(

)

AC4.

(2023届泰安一中月考)(多选)空间存在一沿x轴方向的静电场,电子由O点开始仅在静电力的作用下沿x轴的正方向运动,该过程中电子的电势能关于位移x的变化规

律如图所示。其中原点到x2处的图像为顶点在x1的开口向上的抛物线的一部分,x2以后

的图线为倾斜的直线。则下列说法正确的是

(

)A.电子位于O位置和位于x2位置时的加速度大小相等B.x1处的电势最低,x3处的电势最高C.x2~x3段电子做匀变速直线运动D.该电场沿x轴的正方向ACB微专题13带电粒子在交变电场、叠加场中的运动1.

(2023浙江6月选考,12,3分)AB、CD两块正对的平行金属板与水平面成30°角固定,竖直截面如图所示。两板间距10cm,电荷量为1.0×10-8C、质量为3.0×10-4kg的小

球用长为5cm的绝缘细线悬挂于A点。闭合开关S,小球静止时,细线与AB板夹角为30

°;剪断细线,小球运动到CD板上的M点(未标出),g取10m/s2,则

(

)A.MC距离为5

cmB.电势能增加了

×10-4JC.电场强度大小为

×104N/CD.减小R的阻值,MC的距离将变大2.

(2019天津理综,3,6分)如图所示,在水平向右的匀强电场中,质量为m的带电小球,以初速度v从M点竖直向上运动,通过N点时,速度大小为2v,方向与电场方向相反,则

小球从M运动到N的过程

(

)A.动能增加

mv2B.机械能增加2mv2C.重力势能增加

mv2D.电势能增加2mv2B3.

(2022全国甲,21,6分)(多选)地面上方某区域存在方向水平向右的匀强电场,将一带正电荷的小球自电场中P点水平向左射出。小球所受的重力和电场力的大小相

等,重力势能和电势能的零点均取在P点。则射出后,

(

)A.小球的动能最小时,其电势能最大B.小球的动能等于初始动能时,其电势能最大C.小球速度的水平分量和竖直分量大小相等时,其动能最大D.从射出时刻到小球速度的水平分量为零时,重力做的功等于小