2024-2025学年高考物理一轮复习专题12静电场1知识点练习含解析

专题12静电场（1）夯实基础1．(单选)如图所示，内壁光滑绝缘的半球形容器固定在水平面上，O为球心，一质量为m，带电荷量为q的小滑块，静止于P点，整个装置处于沿水平方向的匀强电场中。设滑块所受支持力为FN，OP与水平方向的夹角为θ。下列关系正确的是()A．qE＝eq\f(mg,tanθ) B．qE＝mgtanθC．FN＝eq\f(mg,tanθ) D．FN＝mgtanθ【答案】A【解析】小滑块受重力、电场力和支持力作用，小滑块处于平衡状态，依据力的合成与分解，有qE＝eq\f(mg,tanθ)，FN＝eq\f(mg,sinθ)。故正确答案为A。2.(单选)如图所示带电小球A、B的电荷分别为QA、QB，OA=OB，都用长L的丝线悬挂在O点．静止时A、B相距为d．为使平衡时AB间距离减为d/2，可采纳以下哪些方法（）B的质量都增加到原来的2倍小球B的电荷量都减小到原来的一半小球A、B的电荷量都减小到原来的一半，同时将3．(单选)如图所示，P、Q是两个电荷量相等的异种点电荷，在其电场中有a、b、c三点在一条直线上，平行于P、Q的连线，b在P、Q连线的中垂线上，ab＝bc，下列说法正确的是()A．电势：φa＞φb＞φc B．电势：φa＞φc＞φbC．电场强度：Ea＞Eb＞Ec D．电场强度：Eb＞Ea＞Ec【答案】A【解析】依据等量异种点电荷电场线的分布特点知，a、c两点对称，场强大小相等，又a、c两点处的电场线分布比b点处的密，故a、c两点处的场强大于b点处的场强，又沿着电场线方向电势渐渐降低，故选项A正确，B、C、D错误。4.(单选)(2013全国2)如图，在光滑绝缘水平面上，三个带电小球a、b和c分别位于边长为l的正三角形的三个顶点上；a、b带正电，电荷量均为q，c带负电．整个系统置于方向水平的匀强电场中．已知静电力常量为k.若三个小球均处于静止状态，则匀强电场场强的大小为()A.eq\f(\r(3)kq,3l2)B.eq\f(\r(3)kq,l2)C.eq\f(3kq,l2) D.eq\f(2\r(3)kq,l2)【答案】：B【解析】选B.各小球都在力的作用下处于静止状态，分别对各小球受力分析，列平衡方程可求解．以c球为探讨对象，除受另外a、b两个小球的库仑力外还受匀强电场的静电力，如图所示，c球处于平衡状态，据共点力平衡条件可知F静＝2keq\f(qqc,l2)cos30°；F静＝Eqc，解得E＝eq\f(\r(3)kq,l2)，选项B正确．5.(多选)如图所示，匀强电场中的A、B、C、D点构成一位于纸面内的平行四边形，电场强度的方向与纸面平行。已知A、B两点的电势分别为φA＝12V、φB＝6V，则C、D两点的电势可能分别为()A．9V、15V B．9V、18VC．0V、6V D．6V、0V【答案】AC【解析】已知ABCD为平行四边形，则AB与CD平行且等长，因为匀强电场的电场强度的方向与纸面平行，所以UAB＝UDC＝6V，分析各选项中数据可知，A、C正确，B、D错误。6.(单选)图中虚线所示为静电场中的等势面1、2、3、4，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面3的电势为0．一带正电的点电荷在静电力的作用下运动，经过a、b点时的动能分别为26eV和5eV．当这一点电荷运动到某一位置，其电势能变为－8eV时，它的动能应为（）A8eVB13eVC20eVD34eV【答案】：C【解析】：点电荷在电场中运动时只有电场力做功，故只存在电势能与动能之间的转化，所以电势能与动能之和是肯定值，即EP+EK=定值；点电荷从a点运动到b点的过程中动能降低了21ev；相邻等势面的电势差相等，说明粒子每经验一个等势面动能将减小7ev；所以粒子到达等势面3时的动能大小为12ev，等势面3的电势为0，电势能为0；故等势面3的总能量为EP+EK=12ev。电荷在随意位置的总能量都为肯定值，所以当其电势能为-8ev时其动能为20ev；7.(单选)将一电荷量为＋Q的小球放在不带电的金属球旁边，所形成的电场线分布如图所示，金属球表面的电势到处相等.a、b为电场中的两点，则()A．a点的电场强度比b点的大B．a点的电势比b点的高C．检验电荷－q在a点的电势能比在b点的大D．将检验电荷－q从a点移到b点的过程中，电场力做负功【答案】：D【解析】选ABD.由题图可知，a处电场线比b处密，所以Ea＞Eb，选项A正确；沿着电场线的方向电势不断着陆，a点电势高于不带电金属球的电势，不带电金属球的电势高于b点电势，所以φa＞φb，选项B正确；负电荷在高电势点的电势能小，选项C错误；检验电荷－q从a点移到b点时，电势能增大，故电场力做负功，选项D正确．8.(单选)如图所示，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．下列说法中正确的有()A．粒子带负电B．粒子在M点的动能大于在N点的动能C．粒子在M点的电势能大于在N点的电势能D．粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力【答案】C【解析】由粒子的运动轨迹和电场线的方向可推断粒子带正电，A错；粒子从M向N运动，相当于顺着电场线方向运动，粒子又是带正电，则电场力做正功，电势能减小，可得EpM>EpN，再由动能定理知，EkM<EkN，B错，C对；由电场线密的地方场强大，可知EM<EN，又F电＝qE，则FN>FM，D错．二、实力提升9.(单选)若在一半径为r，单位长度带电荷量为q(q>0)的匀称带电圆环上有一个很小的缺口Δl(且Δl≪r)，如图所示，则圆心处的场强大小为()A.eq\f(kΔlq,r)B.eq\f(kqr,Δl2)C.eq\f(kΔlq,r2) D．eq\f(kqΔl2,r)【答案】：C【解析】：把缺口处填补为完整的圆，则填补上的小圆弧带电荷量q′＝Δlq由于Δl≪r，故可视为点电荷，它在O点产生的场强为：E′＝eq\f(kΔlq,r2)由对称性可知整个圆环在O点的场强E合＝0，则存在缺口时在O点的场强大小E＝E′即E＝eq\f(kΔlq,r2)。故选项C正确。10.(单选)ab是长为l的匀称带电细杆，P1、P2是位于ab所在直线上的两点，位置如图所示.ab上电荷产生的静电场在P1处的场强大小为E1，在P2处的场强大小为E2.则以下说法正确的是（

）A.两处的电场方向相同，E1＞E2

B.两处的电场方向相反，E1＞E2C.两处的电场方向相同，E1＜E2

D.两处的电场方向相反，E1＜E2【答案】：D【解析】：假设细杆所带电性为正，将细杆看成若干正点电荷的集合，P1点左右两侧距P1点处的正电荷在P1处的合场强大小为0.因此，P1处的合场强可以理解为是右面长的杆中正点电荷在P1处形成的合场强；故P1处的合场强方向向左；依据点电荷场强公式：，在本题中杆长点电荷带电的总量可类比于公式中的Q，P2处的场强可以理解为L杆长全部正电荷在P2处的合场强，故P2处的合场强方向向右；l长正电荷带电总量类比于公式中的Q，故P1处的场源电荷小于P2的场源电荷；又因为二者距探讨点的距离均为；故P2处的场强大；D选项正确；11．(多选)如图所示，虚线a、b、c为电场中的三条等势线，相邻两等势线之间的电势差相等，从等势线a上一点A处，分别射出甲、乙两个粒子，两粒子在电场中的运动轨迹分别交等势线c于B、C两点，甲粒子从A点到B点动能改变量的肯定值为E，乙粒子从A点到C点动能改变量的肯定值为eq\f(1,2)E。不计粒子的重力及两粒子间的相互作用，由此可以推断()A．甲粒子肯定带正电，乙粒子肯定带负电B．甲、乙两粒子的电荷量肯定满意|q甲|＝2|q乙|C．甲粒子动能增加，乙粒子动能削减D．甲粒子在B点的电势能肯定值肯定是乙粒子在C点的2倍【答案】BC【解析】由于不能确定等势线a、b、c的电势凹凸，因此无法推断粒子的电性，A项错误；由于|q