人教版2022年高中物理静电场典型例题.pdf

1 (每日一练)人教版 2022 年高中物理静电场典型例题 单选题 1、如图所示，A、B 为两个等量的正点电荷，在其连线中垂线上的P点放一个负点电荷q（不计重力），由静止释放后，下列说法中正确的是（）A点电荷越过O点后，速度越来越小，加速度越来越大，直到粒子速度为零 B点电荷运动到O点时加速度为零，速度达到最大值 C点电荷在从P点到O点运动的过程中，加速度越来越小，速度越来越大 D点电荷在从P点到O点运动的过程中，加速度越来越大，速度越来越大 答案：B 解析：因中垂线上半部分的各点合场强方向相同，均为O指向P，而O至无穷远处场强先增大后减小，场强最大的位置有可能在OP之间，也可能在OP的延长线上，所以负点电荷从P至O的过程一直加速，到O时v最大，而加速度的大小可能逐渐减小，也可能先增大后减小，故加速度的大小变化无法确定，B 正确。故选 B。2、如图所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场中 M 点以相同速度飞出 a、b 两个带电粒子，仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示则 2 Aa 的速度将减小，b 的速度将增大 Ba 的加速度将减小，b 的加速度将增大 Ca 一定带正电，b 一定带负电 D两个粒子的电势能都增加 答案：B 解析：试题分析：设电场线为正点电荷的电场线，则由轨迹可判定 a 带正电，b 带负电若电场线为负点电荷的电场线，则 a 为负电荷，b 为正电荷，C 错由粒子的偏转轨迹可知电场力对 a、b 均做正功，动能增加，电势能减小，AD 错但由电场线的疏密可判定，a 受电场力逐渐减小，加速度减小b 正好相反，故选 B 考点：考查带电粒子在电场中的偏转 点评：本题难度较小，曲线弯曲的方向为电场力的方向，电场线的疏密表示场强的大小 3、如图所示，匀强电场中有a、b、c三点在以它们为顶点的三角形中，a=30、c=90,电场方向与三角形所在平面平行已知a、b和c点的电势分别为(2 3)V、(2+3)V 和 2 V该三角形的外接圆上最低、最高电势分别为 A(2 3)V、(2+3)VB0 V、4 V C(2 433)V、(2 433)D0 V、3V 答案：B 3 解析：如图所示，取ab的中点O，根据几何知识可知：O就是三角形外接圆的圆心，且该点电势为：=2V=，故Oc为等势线，其垂线MN为电场线，方向为MN方向根据顺着电场线电势逐渐降低可知：外接圆上电势最低点为N点，最高点为M点设外接半径为R，则=3V；因为=，=cos30，则:=2:3，故=2V，又=，则得：=2V 2V=0V，即三角形的外接圆上最低电势为 0；同理 M 点电势为 4V，为最高电势点 4、如图所示，两带有等量异种电荷的平行金属板M、N 水平放置，a、b为同一条电场线上的两点，若将一质量为m、电荷量为-q的带电粒子分别置于a、b两点，则粒子在a点时的电势能大于其在b点时的电势能；若将该粒子从b点以初速度v0竖直向上抛出，则粒子到达a点时的速度恰好为零。已知a、b两点间的距离为d，金属板M、N 所带电荷量始终不变，不计带电粒子的重力，则下列判断中正确的是（）Aa点电势一定高于b点电势 B两平行金属板间形成的匀强电场的场强大小为022 Ca、b两点间的电势差为=022 D若将M、N 两板间的距离稍微增大一些，则a、b两点间的电势差变小 答案：B 4 解析：A由于粒子在a点时的电势能大于其在b点时的电势能，则粒子从b运动到a过程电场力做负功，所以电场力方向由a指向b，则场强方向由b指向a，根据沿着电场线方向电势逐渐降低可知，a点电势一定低于b点电势，所以 A 错误；B粒子从b运动到a过程，由动能定理可得 =0 1202 解得 =022 所以 B 正确；C a、b两点间的电势差为=022 所以 C 错误；D根据平行板电容器的定义式及决定式有 =，=4，=联立解得 =4 若将M、N 两板间的距离稍微增大一些，两板间的电场强度保持不变，根据 =则a、b两点间的电势差也保持不变，所以 D 错误；故选 B。5 5、如图所示，电量为q和q的点电荷分别位于正方体的顶点，正方体范围内电场强度为零的点有()A体中心、各面中心和各边中点 B体中心和各边中点 C各面中心和各边中点 D体中心和各面中心 答案：D 解析：两个等量同种电荷在其连线的中点处的合场强为零，两个等量同种正电荷在其连线的中垂线上的合场强沿中垂线指向远离正电荷的方向，两个等量同种负电荷在其连线的中垂线上的合场强沿中垂线指向负电荷的方向。在正方体的上面中心，上面的四个电荷分成两组产生的场强都是零，下面的四个电荷分成两组产生的场强等大反向，所以正方体的上面中心处的合场强为零，同理所有各面中心处的合场强都为零。在体中心，可以将八个电荷分成四组，产生的合场强为零。而在各边中心，场强无法抵消，合场强不为零，故选 D。6、一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线 abc 从 a 运动到 c，已知质点的速率是递减的关于 b 点电场强度 E 的方向，下列图示中可能正确的是（虚线是曲线在 b 点的切线）AB 6 CD 答案：D 解析：A、电荷做曲线运动，电场力与速度方向不在同一直线上，应指向轨迹弯曲的内侧，不可能沿轨迹的切线方向，则场强也不可能沿轨迹的切线方向故 A 错误 B、负电荷所受的电场力方向与场强方向相反，图中电场力方向与速度方向的夹角为锐角，电场力做正功，电荷的速率增大，与题不符故 B 错误 C、图中场强方向指向轨迹的内侧，则电场力指向轨迹的外侧，电荷的轨迹应向上弯曲，不可能沿如图的轨迹运动故 C 错误 D、图中场强方向指向轨迹的外侧，则电场力指向轨迹的内侧，而且电场力方向与电荷的速度方向成钝角，电场力做负功，电荷的速率减小，符合题意故 D 正确 7、静电场中，带电粒子在电场力作用下从电势为 a的a点运动至电势为 b的b点若带电粒子在a、b两点的速率分别为va、vb，不计重力，则带电粒子的比荷q/m，为（）A22B22C222()D222()答案：C 解析：带电粒子在 a、b 两点的速率分别为、，带电粒子在 a、b 两点动能的变化=122122 带电粒子在电场力作用下从电势为的 a 点运动至电势为的 b 点，电势能的变化为=7 根据能量守恒得=解得=2 22()C 正确。多选题 8、两个位于纸面内的点电荷产生电场的等势面如图中实线所示，相邻等势面间的电势差相等。虚线是一个电子在该电场中的运动轨迹，轨迹与某等势面相切于P点。下列说法正确的是（）A两点电荷可能是异种点电荷 BA点的电场强度比B点的大 CA点的电势高于B点的电势 D电子运动到P点时动能最小 答案：CD 解析：A根据电荷间等势面的分布情况可知两点电荷时同种电荷，又根据电子在该电场中的运动轨迹可判断电子一直受到排斥的力，故可知两点电荷为同种负电荷；故 A 错误；B根据等势面的疏密程度可以判断A点的电场强度比B点的小，故 B 错误；C因为两点电荷时同种负电荷，电场线指向负电荷，故可知A点的电势高于B点的电势，故 C 正确；8 D根据电子的运动轨迹和电场线的方向可知由M到P电场力做负功，由P到N电场力做正功；由M到P动能减小，由P到N动能增加，故电子运动到P点时动能最小，故 D 正确。故选 CD。9、在轴上分别固定两个点电荷1、2，2位于坐标原点O处。两点电荷形成的静电场中，轴上的电势随变化的图像如图所示。下列说法正确的是（）A3处电势最高，电场强度最大 B1带正电，2带负电 C1的电荷量小于2的电荷量 D电子从1处沿x轴移动到2处，电势能增加 答案：BD 解析：A由于 =则图像的斜率表示电场强度，所以由图像可知3处电势最高，电场强度最小为 0，则 A 错误；BC由于沿着电场线方向电势逐渐降低，则 O-3电场线方向指向 x 轴的负方向，3+，电场线方向指向 x轴的正方向，并且在3处电势最高，电场强度最小为 0，根据点电荷场强公式 =2 由近小远大规律可知，1的电荷量大于2的电荷量，并且1带正电，2带负电，所以 B 正确；C 错误；9 D电子从1处沿x轴移动到2处，电场力做负功，电势能增加，所以 D 正确；故选 BD。10、如图所示，虚线a、b、c表示电场中的三个等势面与纸面的交线，且相邻等势面之间的电势差相等。实线MN为一带正电粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，M、N是这条轨迹线上的两点，则下列说法中正确的是 A三个等势面中，a的电势最高 B对于M、N两点，带电粒子通过M点时电势能较大 C对于M、N两点，带电粒子通过M点时动能较大 D带电粒子由M点运动到N点的过程中，加速度逐渐增大 答案：CD 解析：A由电场线与等势面垂直，且粒子轨迹会向受力侧弯曲，知电场线如图因电场线由高电势指向低电势，所以a等势面电势最低，故选项 A 错误；BC由电势能公式知粒子在电势低处电势能大，故粒子在经过M时电势能较小，再由能量守恒，在此处动能较大，故选项 B 错误，C 正确；D由电场线的疏密与等势面的疏密知带电粒子由M点运动到N点的过程中场强增大，故加速度增大，故选项D 正确。故选 CD。10 考点：带电粒子在电场中运动 电场线等势面 电势能 牛顿第二定律 填空题 11、真空中点电荷的电场（1）场强公式：Ek2.（2）方向：如果以电荷量为Q的点电荷为中心作一个球面，当Q为正电荷时，E的方向沿半径_；当Q为负电荷时，E的方向沿半径_ 答案：向外 向内 解析：略 12、把两个异种电荷靠近，电场力做_功(选填“正”或“负”)；电荷的电势能_(选填“增大”或“减小”)。答案：正 减小 解析：试题分析：异种电荷相互吸引，又相互靠近，电场力和运动的方向相同，所以电场力做正功，电势能减小；