高考物理新电磁学知识点之静电场真题汇编及答案(5).pdf

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1、高考物理新电磁学知识点之静电场真题汇编及答案(5)一、选择题1如图所示的实验装置中，平行板电容器的极板A 与一灵敏静电计相连，极板B接地若极板B 稍向上移动一点，由观察到的静电计指针变化作出平行板电容器电容变小的结论的依据是（）A两极板间的电压不变，极板上的电荷量变大B两极板间的电压不变，极板上的电荷量变小C极板上的电荷量几乎不变，两极板间电压变小D极板上的电荷量几乎不变，两极板间电压变大2如图所示，用劲度系数为15N/m的轻弹簧悬挂一个绝缘带有电荷量为72.010C的小球 A，此时弹簧的长度为10cm。在 A 的正下方放一个带电球B 时，弹簧伸长量增加4cm，此时两球相距12cm。已知静电力

2、常量为9229 10 N m/Ck，A、B 可视为点电荷，则（）AA 球受到的库仑力是2.1NBA 球受到的库仑力是1.5NCB 球带负电，电荷量是51.210 CDB 球带负电，电荷量是64.8 10 C3静电场方向平行于x 轴，将一电荷量为q的带电粒子在xd处由静止释放，粒子只在电场力作用下沿x 轴运动，其电势能EP随 x的变化关系如图所示若规定x轴正方向为电场强度 E、加速度a 的正方向，四幅示意图分别表示电势随 x 的分布、场强E 随 x 的分布、粒子的加速度a 随 x 的变化关系和粒子的动能Ek随 x 的变化关系，其中正确的是ABCD4真空中静电场的电势在 x 正半轴随x的变化关系如

3、图所示，x1、x2、x3为 x 轴上的三个点，下列判断正确的是（）A将一负电荷从x1移到 x2，电场力不做功B该电场可能是匀强电场C负电荷在x1处的电势能小于在x2处的电势能Dx3处的电场强度方向沿x 轴正方向5如图所示，真空中有两个带等量正电荷的Q1、Q2固定在水平x轴上的 A、B 两点。一质量为 m、电荷量为q 的带电小球恰好静止在A、B连线的中垂线上的C 点，由于某种原因，小球带电荷量突然减半。D 点是 C 点关于 AB 对称的点，则小球从C 点运动到D 点的过程中，下列说法正确的是()A小球做匀加速直线运动B小球受到的电场力可能先减小后增大C电场力先做正功后做负功D小球的机械能一直不变

4、6某静电场的一簇等差等势线如图中虚线所示，从A 点射入一带电粒子，粒子仅在电场力作用下运动的轨迹如实线ABC所示。已知A、B、C三点中，A点的电势最低，C点的电势最高，则下列判断正确的是()A粒子可能带负电B粒子在A 点的加速度小于在C 点的加速度C粒子在A 点的动能小于在C 点的动能D粒子在A 点的电势能小于在C 点的电势能7如图所示，实线表示某电场中的四个等势面，它们的电势分别为123,和4，相邻等势面间的电势差相等.一带负电的粒子(重力不计)在该电场中运动的轨迹如虚线所示，a、b、c、d 是其运动轨迹与等势面的四个交点，则可以判断（）A4等势面上各点场强处处相同B四个等势面的电势关系是1

5、234C粒子从a运动到 d 的过程中静电力直做负功D粒子在a、b、c、d 四点的速度大小关系是abcdvvvv8如图所示，将带正电的粒子从电场中的A 点无初速地释放，不计重力的作用，则下列说法中正确的是（）A带电粒子一定做加速直线运动B带电粒子的电势能一定逐渐增大C带电粒子的动能一定越来越小D带电粒子的加速度一定越来越大9图中展示的是下列哪种情况的电场线（）A单个正点电荷B单个负点电荷C等量异种点电荷D等量同种点电荷10 如图所示，水平放置的平行板电容器，上板带负电，下板带正电，断开电源后一带电小球以速度0v水平射入电场，且沿下板边缘飞出，若下板不动，将上板上移一小段距离，小球仍以相同的速度0

6、v从原处飞入，则带电小球（）A将打在下板中央B仍沿原轨迹由下板边缘飞出C不发生偏转，沿直线运动D若上板不动，将下板下移一段距离，小球可能打在下板的中央11 a、b、c、d分别是一个菱形的四个顶点，abc=120 现将三个等量的正点电荷Q固定在 a、b、c 三个顶点上，将一个电量为q 的点电荷依次放在菱形中心点O 点和另一个顶点 d 点处，两点相比：（）A+q 在 d 点所受的电场力较大B+q 在 d 点所具有的电势能较大Cd 点的电势低于O 点的电势Dd 点的电场强度大于O 点的电场强度12 如图所示为一对不等量异号点电荷的电场线分布，下列说法正确的是（）A1Q可能带正电，也可能带负电BB处没

7、有电场线，故B处场强为零CA点电势一定高于B点电势D将一电子从A移到B点，电场力对电子做正功13 研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示，下列说法正确的是()A实验前，只用带电玻璃棒与电容器a板接触，能使电容器带电B实验中，只将电容器b 板向上平移，静电计指针的张角变小C实验中，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角变大D实验中，只增加极板带电量，静电计指针的张角变大，表明电容增大14 如图所示，平行板a、b 组成的电容器与电池E 连接，平行板电容器P 处固定放置一带负电的点电荷，平行板b 接地。现将电容器的b 板向下稍微移动，则()A点电荷所受电场力增大B点电荷在P 处的电势能

8、减少CP 点电势减小D电容器的带电荷量增加15 一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，两板间有一个带正电的检验电荷固定在 P 点，如图所示，以C 表示电容器的电容，E 表示两板间的场强，表示 P 点的电势，pE表示正电荷在P 点的电势能，若正极板保持不动，将负极板缓慢向右平移一小段距离0l，则下列各物理量与负极板移动距离x 的关系图像正确的是（）ABCD16 如图所示，匀强电场的场强为E，M与N两点间的距离为d，MN与电场线的夹角为，则M、N两点间的电势差为（）AEd BsinEd C cosEd DtanEd17 如图，P 为固定的点电荷，虚线是以P 为圆心的两个圆带电粒子Q 在 P

9、的电场中运动运动轨迹与两圆在同一平面内，a、b、c 为轨迹上的三个点若Q 仅受 P的电场力作用，其在a、b、c点的加速度大小分别为aa、ab、ac，速度大小分别为va、vb、vc，则Aaaabac，vavcvbBaaabac，vb vc vaCab ac aa，vb vc vaDab ac aa，vavcvb18 如图所示，四个点电荷所带电荷量的绝对值均为Q，分别固定在正方形的四个顶点上，正方形边长为a，则正方形两条对角线交点处的电场强度()A大小为24 2kQa，方向竖直向上B大小为22 2kQa，方向竖直向上C大小为24 2kQa，方向竖直向下D大小为22 2kQa，方向竖直向下19 下列

10、关于电场强度的说法中，正确的是（）A公式FEq只适用于真空中点电荷产生的电场B由公式FEq可知，电场中某点的电场强度E 与试探电荷在电场中该点所受的电场力成正比C在公式122Q QFkr中，22Qkr是点电荷2Q产生的电场在点电荷1Q处的场强大小；12Qkr是点电荷1Q产生的电场在点电荷2Q处的场强大小D由公式2kQEr可知，在离点电荷非常靠近的地方（0r），电场强度E可达无穷大20 如图所示，在平行于ABC 平面的匀强电场中，有一一个边长为6 cm 的等边三角形，A、B、C 三点电势分别为8V，-4V 和 2V，D 为靠近 A 点的 AB 线段的三等分点。下列说法正确的是A电场强度为400

11、V/mB电场线方向与AB 平行，方向指向AC电子在A 点的电势能小于在B 点的电势能D若将一电子从C 点移至 D 点，电场力做功为-2eV21 在坐标 x0到 x0之间有一静电场，x 轴上各点的电势随坐标 x的变化关系如图所示，一电荷量为e的质子从x0处以一定初动能仅在电场力作用下沿x轴正向穿过该电场区域则该质子()A在 x00 区间一直做加速运动B在0 x0区间受到的电场力一直减小C在 x00 区间电势能一直减小D在 x00 区间电势能一直增加22 如图所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O点为半圆弧的圆心，60MOP。电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M、N两点，这时O点

12、电场强度的大小为1E；若将N点的点电荷移至P点，则O点电场强度的大小变为2E。则1E与2E之比为（）A1:2B2:1C2:3D4:323 如图所示，电荷q 均匀分布在半球面上，球面的半径为R，CD 为通过半球顶点C 与球心 O 的轴线 P、Q 为 CD 轴上关于 O 点对称的两点如果带电量为Q 的均匀带电球壳，其内部电场强度处处为零，电势都相等则下列判断正确的是()AP点的电势与Q 点的电势相等B带正电的微粒在O 点的电势能为零C在 P 点静止释放带正电的微粒(重力不计)，微粒将做匀加速直线运动DP点的电场强度与Q点的电场强度相等24 如图所示，在A、B 两点上放置两个点电荷，它们的电荷量分别

13、为q1、q2，MN 是过A、B 的直线，P 是直线上的一点若P 点的场强为零，则（）Aq1、q2都是正电荷，且q1q2Bq1是正电荷，q2是负电荷，且q1|q2|Cq1是负电荷，q2是正电荷，且|q1|q2Dq1、q2都是负电荷，且|q1|q2|25 关于摩擦起电和感应起电的实质，下列说法正确的是（）A摩擦起电说明通过做功可以创造电荷B摩擦起电说明电荷可以创造C感应起电说明电荷可以从物体的一个部分转移到物体另一个部分D感应起电说明电荷从带电的物体转移到原来不带电的物体上去了【参考答案】*试卷处理标记，请不要删除一、选择题1D 解析：D【解析】【分析】【详解】由图分析可知电容器极板上的电荷量几乎

14、不变，将极板B 稍向上移动一点，极板正对面积减小，根据公式4SCkd，电容减小，由公式QCU可判断出电容器极板间电压变大，静电计张角增大，故D 正确，ABC 错误【点睛】本题要抓住电荷量不变的条件，根据电容的定义式QCU分析电容如何变化2D 解析：D【解析】【分析】【详解】ABA 球受到的库仑力2=15 4 10 N0.6NFFkx弹库故 AB 错误；CD弹簧伸长，说明A 和 B 相互吸引，带电性不同，故B 球带负电，根据库仑定律AB2=q qFkr库则2BAF rqkq库解得6B4.8 10Cq故 C 错误，D 正确。故选 D。3D 解析：D【解析】【分析】根据电势能和电势的关系确定-x 图

15、象，而在-x 图象的斜率表示电场强度，判断出场强的大小，由牛顿第二定律F=qE=ma 判断出加速度的变化，由v=v0+at 判断出速度的变化，根据动能定理判断出动能的变化【详解】A、根据 EP=q 可知，由于粒子带负电，则可知，电势的变化应与图中方向相反，故-x图象应为与EP-x 形状对称的图象；故A 错误；B、-x 图象的斜率表示电场强度，沿电场方向电势降低，则知在x=0 的左侧，存在向左的匀强电场，x=0 右侧存在向右的匀强电场，故B 错误；C、根据牛顿第二定律知 qE=ma，粒子在匀强电场中运动时加速度不变，由于粒子带负电，粒子的加速度在x=0 左侧加速度为正值，大小不变，在x=0 右侧

16、加速度为负值，且大小不变，故C 错误；D、在 x=0 左侧粒子根据动能定理qEx=Ek2，在 x=0 的右侧，根据动能定理可得-qEx=Ek-Ek，故给出的图象正确，故D 正确故选 D【点睛】本题主要考查了-x 图象，从图象中判断出斜率即为电场强度，然后利用牛顿第二定律判断出加速度，速度时间公式判断速度4C 解析：C【解析】【分析】【详解】A从1x移到2x，电势在降低，将一负电荷从高电势到低电势，其电势能增加，则电场力做负功，故A 错误；B由于电势与x的图象斜率表示电场强度，而图象的斜率是变化，因此电场强度是变化，不是匀强电场，故B 错误；C由图像可知，1x处的电势高于2x处的电势，则负电荷在

17、1x处的电势能小于在2x处的电势能，故 C 正确；D从2x到3x的电势升高，则逆着电场线方向，因此3x处的电场强度方向电场强度方向沿x轴负方向，故D 错误。故选 C。5B 解析：B【解析】【分析】【详解】A小球初始时能静止，由小球水平方向合力为0 可知 A、B 两电荷电荷量必定相等，设12QQQ；小球下落过程受到重力和电场力作用，由牛顿第二定律可得22cosqQmgk mar由于r和均发生变化，故小球不做匀加速运动，故A 错误；B由等量同种电荷的分布可知，其中垂线上从无限远处到两电荷连线中点场强先变大后变小，故小球受到的电场力可能先变大后变小，B 正确；C由题意可知，小球带正电，故从C 到 D

18、 电场力先做负功后做正功，故C 错误；D小球运动过程中电场力做功了，故小球机械能不守恒，故D错误；故选 B。6D 解析：D【解析】【分析】【详解】A曲线运动物体力指向曲线的凹侧，且其受到的电场力方向要与等势面垂直，故粒子在A 点受到的电场力斜向左下，又AC，故粒子受到的电场力方向与场强方向一致，即粒子应该带正电，A 错误；B等差等势面越密的地方场强越大，故A 点场强大于C 点，电荷在A 点的加速度大于C点，故 B 错误；CD由于粒子带正电，由pEq可知，正电荷在电势越低的地方电势能越小，故粒子在A点的电势能小于在C 点的电势能，D 正确；粒子动能和势能总和不变，而粒子在A 点的电势能小于C 点

19、电势能，故粒子在A 点的动能大于C 点动能，故C 错误；故选 D。7B 解析：B【解析】【详解】由等势面的形状可知该电场不是勺强电场，所以4等势面上各点场强并不相同，A 错误;由运动轨迹可知电场力由左向右，电场强度的方向由右向左，沿电场强度方向电势逐渐降低，所以1234，B 正确;粒子a运动到 d的过程中静电力先做负功后做正功，粒子在a、b、c、d 四点的速度大小关系是abcdvvvv，C、D 均错误.8A 解析：A【解析】【分析】【详解】A粒子所在处电场线为直线，初速度为零，不满足曲线运动的条件，故做加速直线运动，A正确；B电场力对粒子做正功，电势能减小，B 错误；C根据动能定理，电场力做正

20、功，粒子的动能增加，C 错误；D粒子运动的过程中，所到之处，电场线越来越疏，故场强越来越弱，加速度越来越小，D 错误。故选 A。9D 解析：D【解析】【分析】【详解】从图中可以看出，电场线从电荷指向无穷远处，因而是正电荷，且为同种电荷所产生的电场线，D 正确10B 解析：B【解析】【分析】【详解】ABC 将电容器上板向上移动一段距离，电容器所带的电量Q 不变，由于4=UQkQEdCdS由公式可知当d 增大时，场强E 不变，以相同的速度入射的小球仍按原来的轨迹运动，故A 错误，B 正确，C 错误；D若上板不动，将下板下移一段距离，由4=UQkQEdCdS可知，板间电场强度不变，粒子所受的电场力不

21、变，粒子轨迹不变，小球不可能打在下板的中央，故D 错误。故选 B。11C 解析：C【解析】【分析】【详解】设 ob=l，ad=2l，bd=2l，则O 点的电场强度为：ac两电荷相互抵消，得Eo=Eb=；d点的电场强度Eb=，Ea=Eay=Eacos=，同理 Ecy=，Ed=Eb+Eay+Ecy=，D 错；所以+q在 o 点所受的电场力较大，A 错；由 o 到 d 电场力做正功，电势能减小，+q 在 d点所具有的电势能较小，B 错；沿电场线方向电势减小，所以d 点的电势低于O 点的电势，C 对；12C 解析：C【解析】【分析】【详解】A由于电场线由1Q指向2Q，所以1Q带正电，2Q带负电，故A

22、错误；B电场线是假想的，没有电场线的地方，也有电场，故B 错误；C沿着电场线方向电势降低，所以A点电势一定高于B 点电势，故C 正确；DA点电势一定高于B点电势，由于电子带负电，所以将一电子从A点移到 B 点，电场力对电子做负功，故D 错误。故选 C。13A 解析：A【解析】A、当用带电玻璃棒与电容器a 板接触，由于静电感应，从而在b 板感应出等量的异种电荷，从而使电容器带电，故选项A 正确；B、根据电容器的决定式：，将电容器b 板向上平移，即正对面积S减小，则电容 C 减小，根据可知，电量 Q 不变，则电压U 增大，则静电计指针的张角变大，故选项 B 错误；C、根据电容器的决定式：，只在极板

23、间插入有机玻璃板，则介电系数增大，则电容 C 增大，根据可知，电量 Q 不变，则电压U 减小，则静电计指针的张角减小，故选项 C 错误；D、根据可知，电量 Q 增大，则电压U 也会增大，则电容C 不变，故选项D 错误。点睛：本题是电容器动态变化分析问题，关键抓住两点：一是电容器的电量不变；二是电容与哪些因素有什么关系。14B 解析：B【解析】【详解】A.因电容器与电源始终相连，故两板间的电势差不变，B 板下移，则板间距离d 增大，则板间电场强度E 变小，由F=Eq 可知电荷所受电场力变小，故A 错误；BC.板间距离d增大，则板间电场强度E变小，由U=Ed 知，P 与 a板的电压减小，而a 的电

24、势不变，故P 的电势升高，由EP=q而 q 为负值，故电势能减小，故B 正确，C 错误；D.由 Q=CU，又有4SCkd，故 C 减小，Q 减小，故D 错误。15C 解析：C【解析】【详解】A由电容器的决定式：4SCkd可知 C 与两极板间距离d 成反比，故C 与 x 不是线性关系，故A 错误；B电容器充电后与电源断开，电荷量Q 不变，由:4SCkdQCUUEd可得：4 kQES所以可知电场强度E 是定值，故B 错误；C因负极板接地，电势为零，所以P点电势为：()PE LxL 为 P 点到负极板的初始距离，因为E 不变，随 x增大而线性减小，故C 正确；D由：pEq可知pE与成正比，故也随x

25、增大而线性减小，故D 错误。故选 C。16C 解析：C【解析】由题，A、B两点间的距离为d及AB连线与电场方向的夹角为，则这两点沿电场的方向的距离cosdd，A、B两点间的电势差cosUEdEd C 项正确故选C【点睛】解决本题的关键掌握匀强电场的场强公式，注意在公式UEd中，d 表示沿电场线方向上的距离17D 解析：D【解析】【详解】在点电荷的电场中，场强大小2QEkr，由图可知acbrrr，可得acbEEE，而带电粒子运动的加速度qEam，则acbaaa；由轨迹知，两电荷间为库仑斥力，粒子由a 到b，电场力做负功，动能减小，则vavb，粒子由 b 到 c，电场力做正功，动能增加，则vcvb

26、，由于abcbUU，由kqUE可得，则vavcvb，故选 D18C 解析：C【解析】【详解】四个点电荷中处于对角线上的两个正负点电荷产生的电场强度的方向沿对角线方向且由正电荷指向负电荷，四个点电荷中任意一个点电荷在对角线交点处产生的电场强度大小为2222()2kQkQEaa，根据叠加原理，正方形两条对角线交点处的电场强度24 2kQEa总，方向竖直向下.故 C正确，ABD错误故选 C19C 解析：C【解析】【分析】【详解】试题分析：FEq是电场强度的定义式适用于一切电场，A 错误；电场强度E 表示电场本身的强度和方向，与试探电荷无关，不能说E 与试探电荷在电场中该点所受的电场力成正比，B 错误

27、；库仑定律公式公式122kQ QFr中，22kQr是点电荷Q2产生的电场在点电荷Q1所在处的场强大小；12kQr是点电荷Q1产生的电场在点电荷Q2处的场强大小，C 正确；D、当 r 0时，电荷已不能看成点电荷，公式2kQEr不再成立，D 错误；故选C考点：电场强度【名师点睛】电场强度是描述电场的力的性质的物理量，要想知道电场中某点的电场强度，可以在该点放一试探电荷，由Fq来描述该点的强弱，不同的试探电荷，受到的力不同，但Fq是相同的，为了描述电场的这种性质，引入电场强度这个物理量，即FEq为电场强度的定义式；而2kQEr是点电荷所形成的电场的场强的决定式，是说点电荷所形成的电场的场强决定于场源

28、电荷的电荷量和距点电荷的距离20C 解析：C【解析】【详解】匀强电场平行相等的线段的端电压相等，则有AB的中点 F 点的电势为8(4)V2V22ABF则 F、C 为等电势点，FC 为等势线，则AB 为一电场线，方向由A 到 B，则AB匀强电场的场强为28(4)V/m200V/m6 10ABABUEd方向由 A 到 B；故 AB 错误。C电子带负电，由PEq知其在电势高处电势能小；故C 正确。DD点的电势为8(4)84V3D则 UCD=-2V，将一电子从C 点移至 D 点，电场力做功为2eVCDWeU故 D 错误。故选 C。21D 解析：D【解析】【详解】A从x0到0，电势逐渐升高，意味着该区域

29、内的场强方向向左，质子受到的电场力向左，与运动方向相反，所以质子做减速运动，A 错误；B设在 xx x，电势为 ，根据场强与电势差的关系式Ex，当 x无限趋近于零时，x表示 x 处的场强大小(即 x 图线的斜率)，从 0 到 x0区间，图线的斜率先增加后减小，所以电场强度先增大后减小，根据FEe，质子受到的电场力先增大后减小，B 错误；CD在 x00 区间质子受到的电场力方向向左，与运动方向相反，电场力做负功，电势能增加，C 错误，D 正确22B 解析：B【解析】【详解】两个点电荷分别在M 点和 N 点时，每个点电荷在O 点产生的电场强度的大小相等、方向相同，所以1MNEEE，得12MNEEE

30、。将 N 点处的点电荷移至P点时，假设M点的电荷为正电荷，则O 点的电场强度如图所示。M 点和 P点的点电荷在O 点产生的电场强度的大小仍相等，夹角为120，所以 O 点电场强度122MEEE，即与1221EE，B正确。23D 解析：D【解析】【详解】A、由电场的叠加原理可知半球面右边的电场线是水平向右的，沿电场线方向电势逐渐降低，所以 P 点的电势高于Q 点的电势，故A错误；B、本题没有选取零势点，所以带正电的微粒在O 点的电势能不一定为零，故B 错误；C、电场线方向水平向右，所以在P 点释放静止带正电的微粒(重力不计)，微粒将作加速运动，距离远后电场力减小，所以是变加速运动，故C 错误；D

31、、均匀带电半球相当于一个均匀带正电的球和半个均匀带负电的球，这个半球放在图的另一边，然后看PQ 两点，可以看到，PQ 两点在在上述涉及到的正电半球和负电半球中的相同的位置上，而由题目给出的条件，正电球在P、Q 两点产生的电场为零，所以，正电半球在 Q 点产生的电场强度相当于负电半球在Q 点产生的电场强度，而与P 点的环境比较，唯一的区别是电荷符号相反，从而电场大小相同，只有可能有方向的区别，而分析可知，方向是相同的，故电场强度相等，故D 正确；故选 D。【点睛】利用等效法分析电场强度，利用叠加原理判断电场线的分布，由受力分析判断带电粒子的运动状态。24B 解析：B【解析】【分析】【详解】由于 P 点离 a 点近，b点远，要使P 点的电场为零，据E=k2qr，必须使 q1 q2，且 q1跟 q2是异种电荷，这样才能保证它们在P点产生的场强方向相反。故选 B。25C 解析：C【解析】【详解】摩擦起电是电荷从一个物体转移到另一个物体，在转移过程中电荷总量是守恒的，故AB错误；感应起电是电荷从物体的一个部分转移到物体另一个部分，且在转移过程电荷总量也是守恒的，并不是从带电的物体转移到原来不带电的物体，故C 正确；D 错误；故选C