高考物理新电磁学知识点之静电场真题汇编及答案解析.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解析一、选择题1如图，一带正电的点电荷固定于O 点，两虚线圆均以O 为圆心，两实线分别为带电粒子 M 和 N 先后在电场中运动的轨迹，a、b、c、d 为轨迹和虚线圆的交点，不计重力。则（）Aa 点的场强和c 点的场强相同BM 带正电荷，N 带负电荷CN 在从 c点运动到d 点的过程中电场力做正功DM 在 b 点的电势能等于N 在 d 点的电势能2如图所示，三条平行等间距的虚线表示电场中的三个等势面，电势分别为10V、20V、30V，实线是一带电粒子（不计重力）在该区域内的运动轨迹，a、b、c是轨迹上的三个点，下列说法正确的是（）A粒子在三点所受的电场

2、力不相等B粒子必先过a，再到 b，然后到cC粒子在三点所具有的动能大小关系为EkbEkaEkcD粒子在三点的电势能大小关系为EpcEpa Epb3如图所示的电场中，虚线a、b、c为三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即abBCUU，一带负电的质点仅在电场力的作用下通过该区域时的运动轨迹如实线所示，P、Q 是这条轨迹上的两点，由此可知Aa、b、c 三个等势面中，a的电势最高B带电质点在P点的动能比在Q 点大C带电质点在P 点的电势能比在Q 点小D带电质点在P点时的加速度比在Q 点小4如图所示，在空间坐标系Oxyz中有A、B、M、N点，且AO=BO=MO=NO；在A、B两点分别固定等量同种点电

3、荷+Q1与+Q2，若规定无穷远处电势为零，则下列说法正确的是（）AO 点的电势为零BM 点与 N 点的电场强度相同CM 点与 N 点的电势相同D试探电荷+q 从 N 点移到无穷远处，其电势能增加5如图所示,一绝缘光滑半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场中，电场强度大小为E。在与环心等高处放有一质量为m、带电荷量+q的小球,由静止开始沿轨道运动，下述说法正确的是（）A小球在运动过程中机械能守恒B小球经过环的最低点时机械能最大C小球经过环的最低点时对轨道压力为2(mg+qE)D小球经过环的最低点时对轨道压力为(mg+qE)6两个相同的金属小球，所带电荷量大小之比为1:9，相距为r（r 远大于金属球的直

4、径），两球之间的库仑引力大小为F。如果把这两个小球相互接触后再使它们之间的距离变为原来的2倍，它们之间的库仑力大小将变为（）A2536FB56FC23FD49F7在某电场中，把电荷量为2 10-9C 的负点电荷从A 点移到 B 点，克服静电力做功4 10-8J，以下说法中正确的是（）A电荷在B点具有的电势能是4 10-8JB点电势是20VC电荷的电势能增加了4 10-8JD电荷的电势能减少了4 10-8J8空间存在着平行于x 轴方向的静电场，P、M、O、N、Q 为 x 轴上的点，P、Q 之间各点的电势 随位置坐标x 的变化如图所示。一个带电粒子仅在电场力作用下从M 点由静止开始沿 x 轴正方向

5、运动，下列说法正确的是A粒子一定带负电BP点的电势低于M 点的电势CM 点的电场强度小于N 点的电场强度D粒子从M 点向 N 点运动的过程中，电势能一直减小9某电场的电场线分布如图所示，M、N、Q 是以电场线上一点O 为圆心的同一圆周上的三点，OQ 连线与直线MN 垂直以下说法正确的是AO 点电势与Q 点电势相等BM、O 间的电势差大于O、N 间的电势差C将一负电荷由M 点移到 Q 点，电荷的电势能减少D正电荷在Q 点所受电场力的方向与OQ 垂直且竖直向上10 一个简易的电磁弹射玩具如图所示，线圈、铁芯组合充当炮筒，硬币充当子弹。现将一个金属硬币放在铁芯上（金属硬币半径略大于铁芯半径），电容器

6、刚开始时处于无电状态，先将开关拨向1，电容器充电，再将开关由1 拨向 2 瞬间，硬币将向上飞出。则下列说法正确的是（）A当开关拨向1 时，电容器上板带负电B当开关由1 拨向 2 时，线圈内磁感线方向向上C当开关由1 拨向 2 瞬间，铁芯中的磁通量减小D当开关由1 拨向 2 瞬间，硬币中会产生向上的感应磁场11 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

7、系图像正确的是（）ABCD12 在如图所示的电场中,A、B 两点分别放置一个试探电荷,FA、FB分别为两个试探电荷所受的电场力下列说法正确的是A放在 A 点的试探电荷带正电B放在B点的试探电荷带负电CA 点的电场强度大于B 点的电场强度DA 点的电场强度小于B 点的电场强度13 如图所示，在一对带等量异号电荷的平行金属板间，某带电粒子只在电场力作用下沿虚线从 A 运动到 B则（）A粒子带负电B从 A到 B 电场强度增大C从 A 到 B 粒子动能增加D从 A到 B 粒子电势能增加14 一端固定在天花板上的绝缘细线的另一端与一带正电的小球M相连接，在小球M下面的一绝缘水平面上固定了另一个带电小球N

8、，在图中，小球M 能处于静止状态的是（）ABCD15 如图所示，光滑绝缘的水平面上的P点固定着一个带正电的点电荷，在它的右侧N 点由静止开始释放一个也带正电的小球（可视为质点）以向右为正方向，下图中能反映小球运动速度随时间变化规律的是（）ABCD16 如图所示，带电粒子以初速度以v0从 a点进入匀强磁场，运动过程中经过b 点，Oa=Ob，若撤去磁场加一个与y 轴平行的匀强电场，带电粒子仍以速度以v0从 a点进入电场，仍能通过b 点，则电场强度E 和磁感应强度B 的比值为Av0B1/v0C2 v0Dv0/217 下列说法正确的是（）A带电粒子只在电场力的作用下一定作匀变速直线运动B带电粒子在磁场

9、中只受磁场力作用，一定作匀速圆周运动C带电粒子在重力、电场力、磁场力作用下不可能作匀速圆周运动D带电粒子在重力、电场力、磁场力作用下可以作匀速直线运动18 两个点电荷Q1、Q2位于 x 轴上 A、B 两点，若取无限远处的电势为零，则在它们形成的电场中，沿x 轴正方向上各点的电势如图所示，且AP PB由图线提供的信息可知AP点的电场强度为零BQ1的电荷量较大C电子沿x 轴从 A 移到 B 的过程中，加速度逐渐减小D电子沿x 轴从 A 移到 B 的过程中，电场力先做正功，后做负功19 如图，半径为R 的圆盘均匀分布着电荷量为Q 的电荷，在垂直于圆盘且过圆心c 的轴线上有 a、b、d 三个点，a 和

10、 b、b 和 c、c 和 d 间的距离均为R，在 a点处有一电荷量为q（q0）的固定点电荷，已知b 点处的场强为零，则d 点处场强的大小为（k为静电力常量）Ak23qRBk2109qRCk2QqRDk299QqR20 电源、开关、平行板电容器连成如图电路。闭合开关S，电源对电容器充电后，电容器带电量为Q，板间电压力为U，板间电场强度大小为E，则下列说法正确的是A若将 A 板下移少许，Q 增大；U 减小；E不变B若将 A 板下移少许，Q 不变；U 减小；E 减小C若断开开关，若将A板下移少许，Q 增大；U 不变；E 增大D若断开开关，若将A 板下移少许，Q 不变；U 减小；E 不变21 利用图示

11、装置“探究决定电容大小的因素”。实验中静电计的指针已有一个偏角，则在此情境下（）A仅增大两板间的距离，指针偏角将增大B仅增大两板间的距离，指针偏角将减小C仅减小两板间的正对面积，指针偏角将减小D仅将一块有机玻璃插到两板间，指针偏角将不变22 两个等量同种电荷固定于光滑水平面上，其连线中垂线上有A、B、C 三点，如图甲所示，一个电荷量为2C，质量为1kg 的小物块从C 点静止释放，其运动的v-t图象如图乙所示，其中 B 点处为整条图线切线斜率最大的位置（图中标出了该切线）。则下列说法正确的是（）AB 点为中垂线上电场强度最大的点,场强1V/mEB由 C 到 A 的过程中物块的电势能先减小后变大C

12、由 C 点到 A 点电势逐渐升高DA、B 两点间的电势差5VABU23 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，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

13、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 处的电势能减少CP 点电势减小D电容器的带电荷量增加25 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 DtanEd【参考答案】*试卷处理标记，请不要删除一、选择题1C 解析：C【解析】【分析】【详解】A点电荷电场公式2QEkr可知，a 点的场强和c 点的场强大小相等，方向不同，A 错误；B由粒子运动轨迹可知，M 受到的是吸引力，N 受到的是排斥力，可知M 带负电荷，N带正电荷，故B 错误；CN 从 c到 d，电场力是排斥力与速度方向的

14、夹角为锐角，所以电场力做正功，故C 正确；Db、d 两点在同一等势面上，M、N 粒子电性相反，根据电势能的公式pEq知，M在 b 点的电势能为负，N 在 d 点的电势能为正，两者不等，故D 错误。故选 C。2D 解析：D【解析】【详解】A因表示电场中三个等势面的三条虚线是平行且等间距的，由此可判断电场是匀强电场，所以带电粒子在电场中各点受到的电场力相等。选项A 错误。B由题中的图可知，电场的方向是向上的，带负电的粒子将受到向下的电场力作用，带负电的粒子无论是依次沿a、b、c运动，还是依次沿c、b、a 运动，都会的到如图的轨迹。选项 B 错误。CD带负电的粒子在电场中运动时，存在电势能与动能之间

15、的互化，由题意和图可知，在b 点时的电势能最大，在c 点的电势能最小，可判断在c 点的动能最大，在b 点的动能最小。选项 C 错误，D 正确。3A 解析：A【解析】【详解】A电荷所受电场力指向轨迹内侧，由于电荷带负电，因此电场线指向左上方，沿电场线电势降低，故c 等势线的电势最低，a点的电势最高，故A 正确；BC从 P到 Q 过程中电场力做正功，电势能降低，动能增大，故P点的动能小于Q 点的动能，在 P 点的电势能比在Q 点大，故BC 错误；DP点等势面较Q 点密集，则电场线也密集，则质点通过P点时的电场力比Q 大，则其加速度比 Q 点大，故D 错误4C 解析：C【解析】【分析】【详解】A规定

16、无穷远处电势为零，则O 点的电势大于0，故 A 错误；B由电场叠加可知，M 点与 N 点的电场强度大小相等，M 点电场强度方向沿y 轴负方向，N 点的电场强度沿z轴正方向，故B 错误；CM 点与 N 点到两点电荷的距离相等，则M 点与 N 点的电势相同，故C 正确；D由电场叠加可知，Oz方向的电场强度方向沿Oz正方向，则N 点电势大于0，且规定无穷远处电势为零，则试探电荷+q 从 N 点移到无穷远处，电势能减小，故D 错误。故选 C。5B 解析：B【解析】【分析】【详解】A小球在运动过程中，除重力外有电场力做功，机械能不守恒，故A 错误；B小球经过环的最低点时电场力做功最多，电势能转化为小球的

17、机械能，故小球经过环的最低点时机械能最大，故B 正确；CD小球做圆周运动有2vFEqmgmR根据动能定理有212mvmgREqR解得3()FEqmg，故 CD 错误。故选 B。6D 解析：D【解析】【分析】【详解】由库仑定律得229QFkr因为由题可知开始时两球之间的库仑引力大小为F，说明金属小球带异种电荷，把这两个小球相互接触后再使它们之间的距离变为原来的2倍，它们的电荷量变为，它们之间的库仑力大小将变为22216449QFkFr故 ABC 错误，D 正确。故选 D。7C 解析：C【解析】【分析】【详解】AB电荷在电场中某点的电势能具有相对性，只有确定了零势点，B 点的电势、电荷在B点的电势

18、能才是确定的数值，故AB 错误；CD因为电荷从从A 点移到 B 点的过程中是克服静电力做功-84 10 J，故电荷电势能应该是增加了-84 10 J，故 D 错误，C 正确。故选 C。8D 解析：D【解析】【分析】根据电势来确定电场线的方向，再依据电场力方向，从而确定电性；依据电场线方向，确定电势的高低；由图象的斜率来确定电场强度的大小；由粒子运动中，电场力做功的正负来确定电势能变化。【详解】由图可知，粒子从M 到 Q，电势渐渐降低，且粒子由静止开始运动，因此电场线方向由P到 Q 点，那么粒子带正电，故A 错误；由于电场线方向由P到 Q，则沿着电场线方向，电势降低，那么P点的电势高于M 点的电

19、势，故B 错误；根据 =E x，可知，图象的斜率的绝对值大小表示电场强度的大小，那么M 点的电场强度小于N 点的电场强度，故C 错误；因带电粒子仅在电场力作用下从M 点由静止开始沿x 轴向右运动，电场力做正功，则电势能一直减小，故D正确；故选D。【点睛】本题要理解电势 随位置坐标x 图象的含义，知道其斜率表示电场强度，掌握沿着电场线方向，电势降低，并理解电场力做功与电势能的变化情况。9B 解析：B【解析】【分析】【详解】根据电场线与等势线垂直特点，在O 点所在电场线上找到Q 点的等势点，该等势点在O 点的上方，根据沿电场线电势降低可知，O 点的电势比Q 点的电势高，故A 错误；根据电场线分布情

20、况可知，MO 间的平均电场强度比ON 之间的平均电场强度大，由公式U=Ed 可知，M、O 间的电势差大于O、N 间的电势差，故B 正确；M 点的电势比Q 点的电势高，负电荷由 M 点移到 Q 点，电场力做负功，电荷的电势能增加，故C 错误正电荷所受的电场力与该点电场线的切线方向相同，斜向上，故D 错误；故选B10D 解析：D【解析】【分析】【详解】A当开关拨向1 时，有短暂电流出现，电容器处于充电状态，由于电容器的上极板与电源正极相连，因此电容器的上板带正电，故A 错误。B当开关由1 拨向 2 时，电容器放电，电流从上向下通过线圈，根据安培定则可知，线圈中磁感线方向向下，故B 错误。C当开关由

21、1 拨向 2 瞬间，电容器处于放电瞬间，电流增大，铁芯中的磁通量增大，故C错误。D当开关由1 拨向 2瞬间，电容器处于放电瞬间，根据楞次定律，则硬币中会产生向上的感应磁场，故D 正确。故选 D。11C 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

22、：pEq可知pE与成正比，故也随x 增大而线性减小，故D 错误。故选 C。12C 解析：C【解析】根据正电荷受的电场力方向与电场强度方向相同，负电荷受的电场力方向与电场强度方向相反，可知放在A 点的试探电荷负正电，放在B 点的试探电荷带正电，故AB错误；电场线越密，电场强度越大，故A 点的电场强度大于B 点的电场强度，故C正确，D错误；故选 C【点睛】根据电场力方向与电场强度方向是否相同，判断试探电荷带什么电；根据电场线的疏密程度判断电场强度的大小13C 解析：C【解析】【详解】一对带等量异号电荷的平行金属板间的电场为匀强电场，则从A 到 B 电场强度不变，带电粒子受到的电场力指向轨迹弯曲的内

23、侧，电场力的方向与电场强度的方向相同，且与带电粒子的速度方向夹角为锐角，则可判断粒子带正电，电场力对带电粒子做正功，从A 到 B电势能减少，动能增加，故C 正确14B 解析：B【解析】【详解】设小球 M 受到的重力为G，细线的拉力为TF，静电力为F，如果小球M 能处于静止状态，则 G，TF，F 三个力的合力必须为零，其中任意两个力的合力与第三个力大小相等、方向相反，对题中的粒子受力分析，结合平行四边形定则，满足条件的只有选项B，故 B正确，ACD 错误；15A 解析：A【解析】【分析】【详解】试题分析：N 点的小球释放后，受到向右的库仑力的作用，开始向右运动，根据库仑定律122rQ QFk可得

24、，随着两者之间的距离的增大，N 受到的库仑力在减小，根据牛顿第二定律Fam可得，N 点的点电荷做加速度减小的直线运动，而v t图像中图像的斜率表示物体运动的加速度，所以A 正确，B 图像表示物体做匀加速直线运动，C 图像表示物体做加速度增大的直线运动，D 图像表示物体先做加速度增大的直线运动，后做加速度减小的直线运动16C 解析：C【解析】【详解】设 oa=ob=d，因为带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，所以圆周运动的半径正好等于d，粒子在磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得：qv0B=m20vr，解得：mvBqd，如果换成匀强电场，水平方向以v0做匀速直线运动，在水平方向：d=v0t2，竖直

25、沿y 轴负方向做匀加速运动，即：2221122qEdattm，解得：202mvEqd，则EB=2v0，故选 C【点睛】带电粒子在电场磁场中的运动要把握其运动规律，在电场中利用几何关系得出其沿电场和垂直于电场的运动规律；而在磁场中也是要注意找出相应的几何关系，从而确定圆心和半径17D 解析：D【解析】【分析】【详解】A若带电粒子初速度与电场力不在一条直线上，只在电场力的作用下，做曲线运动，故A 错误；B带电粒子在磁场中只受磁场力作用，如果磁场力不恒定，则不一定作匀速圆周运动，故 B 错误；C带电粒子在重力、电场力、磁场力作用下时，若磁场力恒定，且重力与电场力平衡，带电粒子可能作匀速圆周运动，故

26、C 错误；D带电粒子在重力、电场力、磁场力作用下，若这三个力平衡，合力为0，则带电粒子可以作匀速直线运动，故D 正确；故选 D。18B 解析：B【解析】【详解】A、该图象的斜率等于场强E，则知 P点电场强度不为零，A 错误；B、如果 Q1和 Q2为等量异种电荷，点连线中垂线是等势面，故连线中点为零电势点；由于APPB，故 Q1Q2，B 正确；C、从 x 图象的斜率可知，A 到 B 的区间电场强度先减小后增大，故电子在沿x 轴从 A移到 B 的过程中，受到的电场力先减小后增大，加速度也是先减小后增大，C 错误；D、电子沿x 轴从 A 移到 B 的过程中，电场力方向始终指向x 轴负方向，与电子移动

27、方向相反，故电场力一直做负功，D 错误19B 解析：B【解析】【详解】电荷量为 q 的点电荷在b 处产生电场强度的大小为：2qEkR而半径为 R 均匀分布着电荷量为Q 的圆盘上电荷，与在a 点处有一电荷量为q（q0）的固定点电荷，在b点处的场强为零，则圆盘在此处产生电场强度大小也为：2qEkR根据对称性原理可知，圆盘在d产生电场强度大小也为：2qEkR电荷量为 q 的点电荷在d 处产生电场强度的大小为：2293qkqEkRR由于都在 d 处产生电场强度方向相同，即为两者大小相加所以两者这d 处产生电场强度的大小为：2109kqR故选 B20D 解析：D【解析】【详解】AB闭合开关S，由于电源电

28、压不变，所以电容器两端的电压U 不变；若将A 板下移少许，据4SCkd知，电容器电容将增大，电容器两端的电压U 不变，Q 增大；据UEd，可得 E 增大；故AB 错误；CD若断开开关，电路断路，Q 不变；若将A 板下移少许，据4SCkd知，电容器将增大；由QCU，可知 U 减小；由于44UQQkQESdCdSdkd，可得 E 不变；故C错误，D 正确。21A 解析：A【解析】【详解】AB增大板间距d，据电容的决定式：r4SCkd可知电容变小，电容器电荷量不变，结合电容定义式：QCU可知两极板间的电势差U变大，静电计指针张角变大，A 正确，B 错误；C极板正对面积S变小，根据电容的决定式：r4S

29、Ckd可知电容变小，电容器电荷量不变，结合电容定义式：QCU可知两极板间的电势差U变大，静电计指针张角变大，C 错误；D极板间插入有机玻璃则r变大，根据电容的决定式：r4SCkd可知电容变大，电容器电荷量不变，结合电容定义式：QCU可知两极板间的电势差U变小，静电计指针张角变小，D 错误。故选 A。22A 解析：A【解析】【详解】A据 v-t图可知带电粒子在B 点的加速度最大为：2240m/s2m/s75a，所受的电场力最大为1N22NFma，据FEq知，B 点的场强最大为2N1N/C1V/m1CFEq，A 正确；B据 v-t图可知带电粒子的速度增大，电场力做正功，电势能减小，B 错误；C据两

30、个等量的同种正电荷，其连线中垂线上电场强度方向由O 点沿中垂线指向外侧，故由 C 点到 A 点的过程中电势逐渐减小，C 错误；D据 v-t图可知 A、B 两点的速度，在根据动能定理得电场力从B 到 A做的功222211111 61 4J10J2222BAABWmvmv，故10V5V2ABBAABWWUqq，D 错误。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

31、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、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

32、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】【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。25C 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