高考物理新电磁学知识点之静电场单元汇编及答案解析(1).pdf

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1、高考物理新电磁学知识点之静电场单元汇编及答案解析(1)一、选择题1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2如图所示，足够长的两平行金属板正对竖直放置，它们通过导线与电源E、定值电阻R、开关 S相连。闭合开关后，一个带电的液滴从两板上端的中点处无初速度释放，最终液滴落在某一金属板上。下列说法中正确的是（）A液滴在两板间运动的轨迹是一条抛物线B电源电动势越大，液滴在板间运动的加速度越大C电源电动势越大，液滴在板间

2、运动的时间越长D定值电阻的阻值越大，液滴在板间运动的时间越长3如图所示，A、B、C、D 为半球形圆面上的四点，处于同一水平面，AB 与 CD 交于球心且相互垂直，E 点为半球的最低点，A点放置一个电量为+Q 的点电荷，B 点放置一个电量为 Q 的点电荷，则下列说法正确的是（）AC、E 两点电场强度不相同BC 点电势比 E 点电势高C沿 CE 连线移动一电量为+q 的点电荷，电场力始终不做功D将一电量为+q的点电荷沿圆弧面从C 点经 E点移动到D 点过程中，电场力先做负功，后做正功4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5如图所示的电场中

3、，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6如图所示，虚线a、b、c 代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相同实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域的运动轨迹，P、Q 是这条轨迹上的两点，由此可知()A三个等势面中，c 等势面电势高B带电质点通过Q 点时动能较小C带电质点通过P 点时电势能较大D带电

4、质点通过Q 点时加速度较大7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8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0v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

5、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9如图所示是示波管的原理示意图，XX 和 YY 上不加电压时，在荧光屏的正中央出现一亮斑，现将XX 和 YY 分别连接如图甲乙所示电压，从荧光屏正前方观察，你应该看到的是图中哪一个图形？ABCD10 空间存在平行于纸面方向的匀强电场，纸面内ABC 三点形成一个边长为1cm 的等边三角形。将电子由A 移动到 B 点，电场力做功2eV，再将电子由B 移动到 C 点，克服电场力做功 1eV。匀强电场的电场强度大小为A100V/mB20033V/mC200V/mD2003V/m11 下列说法正确的是（）A电场不是实物，因此不是物质B元电荷就是电

6、子C首次比较准确地测定电子电荷量的实验是密立根油滴实验，其实验原理是微小带电油滴在电场中受力平衡D库仑定律122kq qFr与万有引力定律122kmmFr在形式上很相似；由此人们认识到库仑力与万有引力是同种性质的力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 下列选项中的各14圆环大小相同，所带电荷量已在图中标出，且电荷均匀分布，各14圆环间彼此绝缘坐标原点O 处电场强度最大的是ABCD14 如图所示，平行板a、b 组成的电容器与电池E

7、 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 处的电势能减少CP 点电势减小D电容器的带电荷量增加15 如图所示，A、B、C 三个同心球面是同一个点电荷周围的三个等势面，已知这三个球面的半径之差相等A、C 两个等势面电势分別为A=6V 和 C=2V，则中间B 等势面的电势是（）A一定等于4VB一定高于4VC一定低于4VD无法确定16 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

8、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（）ABCD17 如图所示是一个平行板电容器,其板间距为d,电容为C,带电荷量为Q,上极板带正电.现将一个试探电荷q由两极间的A点移动到B点,如图所示,A B两点间的距离为s,连线AB与极板间的夹角为30,则电场力对试探电荷q所做的功等于()AqCsQdBqQsCdC2qQsCdD2qCsQd18 关于电场强度和电势，下列说法正确的是()A由公式E=F/q 可知 E与 F 成正比，与q 成反比B由公式U=Ed 可知，在匀强电场中，E 为恒值，任意两点间的电势差与

9、这两点间的距离成正比C电场强度为零处，电势不一定为零D无论是正电荷还是负电荷，当它在电场中移动时，若电场力做功，它一定是从电势高处移到电势低处，并且它的电势能一定减少19 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

10、的是A电场强度为400 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 如图所示，用绝缘柱支持的导体A 和 B 彼此接触，起初它们不带电，贴在两端下部的金属箔是闭合的把带正电的物体C 移近 A 端，然后把A 和 B 分开较远的距离，再移去C，则AC 移近 A 端时，A 端的金属箔张开，B 端的金属箔闭合BC 移近 A 端时，A 端的金属箔闭合，B 端的金属箔张开CA 和 B 分开，移去C 后，B 端的金属箔会立即闭合DA 和 B 分开，移去C 后，A 端的金属箔仍会张开22 如图，半径为R的圆盘均匀

11、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 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）Ak23qRBk2109qRCk2QqRDk299QqR23 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（）A1:2B2:1C2:3D4:324 如图所示，电荷q

12、 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25 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（）A2

13、536FB56FC23FD49F【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】【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C2B 解析：B【解析】【分析】【详解】A液滴在磁场中受重力及电场力，电场力沿水平方向，重力沿竖直方向。因液滴由静止释放，故合力的方向一定与运动方向一致，故液滴做直线运动，故A 错误；B两板间的电势差等于电源电压，当电动势变大时，两板上的电压变大，由UE

14、d 可知，板间的电场强度增大，电场力变大，合力变大，故加速度增大，故B 正确；C因粒子最终打在极板上，故运动时间取决于水平方向的加速度，当电动势变大时，其水平方向受力增大，加速度增大，运动时间减小，故C 错误；D定值电阻在此电路中只相当于导线，阻值的变化不会改变两板间的电势差，故带电粒子受力不变，加速度不变，运动时间不变，故D 错误。故选 B。3C 解析：C【解析】【分析】【详解】A等量异种电荷形成的电场，根据电场线的分布情况和对称性知，C、E 两点的电场强度大小相等，方向相同，故A 错误。B由等量异种电荷形成的电场，根据电场线的分布情况和对称性知，C、E 两点在通过AB 连线的中垂面上，C、

15、D、E 在同一等势面上，所以C 点电势等于E 点电势，故B 错误。C由以上分析知，C、E 在同一等势面上，则沿CE 连线移动一电量为+q 的点电荷，电场力始终不做功，故C 正确。D由上面的方向知，C、D、E 在同一等势面上，所以将一电量为+q 的点电荷沿圆弧面从C 点经 E点移动到D 点过程中，电场力不做功，故D 错误。故选 C。4D 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5A 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，

16、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6C 解析：C【解析】【详解】A、电荷所受电场力指向轨迹内侧，由于电荷带正电，因此电场线指向右下方，沿电场线电势降低，故a 等势线的电势最高，c等势线的电势最低，故A 错误 B、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，故B 错误 C、根据质点受力情况可知，从P到 Q 过程中电场力

17、做正功，电势能降低，故P 点的电势能大于Q 点的电势能，故C 正确 D、由于相邻等势面之间的电势差相同等势线密的地方电场线密场强大，故P点位置电场强，电场力大，根据牛顿第二定律，加速度也大，故 D 错误故选C【点睛】解决这类带电粒子在电场中运动的思路是：根据运动轨迹判断出所受电场力方向，然后进一步判断电势、电场强度、电势能、动能等物理量的变化7C 解析：C【解析】【分析】【详解】A规定无穷远处电势为零，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

18、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。8B 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变，粒子轨迹不变，小球不可能打在下板的

19、中央，故D 错误。故选 B。9D 解析：D【解析】【分析】示波管的 YY 偏转电压上加的是待显示的信号电压，XX 偏转电极通常接入锯齿形电压，即扫描电压，当信号电压与扫描电压周期相同时，就可以在荧光屏上得到待测信号在一个周期内的稳定图象。【详解】设加速电场的电压为U1，偏转电场的电压为U2，偏转电极的长度为L，板间距离为d，根据推论得知，偏转距离为214U LyU d，可见，偏转距离与偏转电压U2成正比，由几何知识得知，电子在荧光屏偏转的距离也与偏转电压成正比，则偏转电极XX 上加上随时间作线性变化的电压时，电子在荧光屏偏转的距离与时间也是线性关系，形成一条亮线，若电压是周期性变化，就可以使电

20、子在水平方向不断扫描。在偏转电极YY 上加按正弦规律变化的电压，电子在荧光屏偏转的距离按正弦规律变化，而在偏转电极XX 上加适当频率的扫描电压，水平方向电子不断从右向左匀速扫描，在荧光屏上出现一条正弦曲线；由于X 方向的电压变化的周期为T0，而 Y 方向变化的周期为2T0，所以在2T0时间内 X 方向变化2次，Y 方向变化一次。在荧光屏上将出现由两条线组成的图象；由于开始时X 方向与 Y 方向的电压都是0，所以两条线在坐标原点交叉。故D 正确，ABC 错误，故选D。【点睛】本题关键要清楚示波管的工作原理，要用运动的合成与分解的正交分解思想进行思考，注意两极所加电势差的正负。10C 解析：C【解

21、析】【分析】根据电场力功与电势差的关系求解AB 和 BC 各点之间的电势差，然后找到等势面确定场强的方向，根据E=U/d 求解场强。【详解】将电子由 A 移动到 B 点，电场力做功2eV，则22ABABWeVUVqe；同样：1BCBCWeVUVqe，若设 C 点的电势为0，则 B 点的电势为1V，A 点的电势为-1V，则 AB 中点的电势与C 点电势相同，可知场强方向沿BA 方向斜向上，场强为21/200/0.5 10UEVmVmd，故选 C.11C 解析：C【解析】【分析】【详解】A电场是客观的物质存在，选项A 错误；B元电荷是最小的电荷量，电子是实物粒子，选项B 错误；C密立根通过研究微小

22、的带电油滴在匀强电场中受到的电场力与重力平衡，得出了电子的电荷量，选项C 正确；D库仑力和万有引力虽然形式上很相似，但它们是两种不同的相互作用力；库仑定律只适用于真空中两静止的点电荷之间的作用力，当带电体的形状、大小及电荷的分布状况对它们之间的作用力影响可以忽略时，可以看成点电荷。选项D 错误。故选 C。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 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

23、A点移到 B 点，电场力对电子做负功，故D 错误。故选 C。13B 解析：B【解析】【详解】根据点电荷的电场强度公式2kqEr可得各14圆环上的电荷在O 点的电场场强大小，再根据矢量合成，求出合场强，最后比较它们的大小即可由于电荷均匀分布，则各14圆环上的电荷等效集中于14圆环的中心，设圆的半径为r，则 A 图 O 点处的场强大小为2AkqEr；将 B 图中正、负电荷产生的场强进行叠加，等效两电荷场强方向间的夹角为90，则在 O 点的合场强22BkqEr,方向沿 x轴负方向；C 图中两正电荷在O 点的合场强为零，则 C 中的场强大小为2ckqEr，D 图由于完全对称，易得合场强ED=0故 O

24、处电场强度最大的是图B故答案为B【考点定位】本题考查电场的叠加,要注意采用等效思想及矢量的运算难度：中等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】电场线与等势面互相垂直，由

25、图看出，AB 段电场线比BC 段电场线密，AB 段场强较大，根据公式可知，A、B 间电势差大于 B、C 间电势差，即，得到，C 正确。【点睛】本题的关键是运用匀强电场中场强与电势差的公式，来定性分析电势差的大小，从而判断电势的关系16C 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

26、 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 增大而线性减小，故D 错误。故选 C。17C 解析：C【解析】【详解】由电容的定义式C=Q/U 得板间电压U=Q/C，板间场强E=U/d=Q/Cd 试探电荷q 由 A 点移动到 B 点，电场力做功为：sin302qQsWqEsCd，选项 C 正确，ABD 错误，故选C。【点睛】本题只要抓住电场力具有力的一般性质，根据功的一般计算公式就可以很好地理解电场力做功，并能正确计算功的大小18C 解析：C【解析】【分析】【详解】A电场中某点的场强与试探电荷的电量与其所受的电场力无关，选项A 错误；B由公式UEd 可知，在匀强电场中，

27、任意两点间的电势差与这两点沿电场线方向间的距离成正比，选项B 错误；C电场强度为零处，电势不一定为零，例如等量同种电荷连线的中点处的场强为零，电势大于零，选项C正确；D无论是正电荷还是负电荷，当它在电场中移动时，若电场力做正功，它的电势能一定减少，但是不一定是从电势高处移到电势低处，选项D 错误故选 C。19D 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

28、电粒子可能作匀速圆周运动，故 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。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

29、场力做功为2eVCDWeU故 D 错误。故选 C。21D 解析：D【解析】【分析】【详解】将带电体 C 移近 AB 时，由于静电感应现象可知，A 端是近端，会感应出异种电荷，B 端是远端，会感应出同种电荷；当再把A 和 B 分开，移去C 后，A 和 B 仍带不同种的电荷，故A、B端的金属箔仍会张开，选项D正确22B 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

30、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 B23B 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。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。24D 解析：D

31、【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、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，

32、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。25D 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。