专题09,静电场高考真题和模拟题汇编(答案)_中学教育-高考.pdf

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1、专题 09,静电场 XX年高考真题和模拟题汇编（答案）专题 09 静电场 1（20XX新课标全国卷）静电场中，一带电粒子仅在电场力的作用下自 M点由静止开始运动，N为粒子运动轨迹上的另外一点，那么 A运动过程中，粒子的速度大小可能先增大后减小 B 在 M、N两点间，粒子的轨迹一定与某条电场线重合 C粒子在 M点的电势能不低于其在 N点的电势能 D粒子在 N点所受电场力的方向一定与粒子轨迹在该点的切线平行【答案】AC【解析】A 假设电场中由同种电荷形成即由 A点释放负电荷，那么先加速后减速，故 A正确；B 假设电场线为曲线，粒子轨迹不与电场线重合，故 B 错误。C由于 N点速度大于等于零，故 N

2、点动能大于等于 M点动能，由能量守恒可知，N点电势能小于等于 M点电势能，故 C 正确 D 粒子可能做曲线运动，故 D错误；2（20XX新课标全国卷）如图，电荷量分别为 q 和 q（q0）的点电荷固定在正方体的两个顶点上，a、b 是正方体的另外两个顶点。那么 A a 点和 b 点的电势相等 B a 点和 b 点的电场强度大小相等 C a 点和 b 点的电场强度方向相同 D将负电荷从 a 点移到 b点，电势能增加【答案】BC【解析】由几何关系，可知 b 的电势大于 a 的电势，故 A错误，把负电荷从 a 移到 b，电势能减少，故 D错误;由对称性和电场的叠加原理，可得出 a、b 的合电场强度大小

3、、方向都相同，故 B、C 正确。3（20XX北京卷）如下图，a、b 两点位于以负点电荷 Q（Q0）为球心的球面上，c 点在球面外，那么 A a 点场强的大小比 b 点大 B b 点场强的大小比 c 点小 C a 点电势比 b 点高 D b点电势比 c 点低【答案】D【解析】由点电荷场强公式确定各点的场强大小，由点电荷的等势线是以点电荷为球心的球面和沿电场线方向电势逐渐降低确定各点的电势的上下。由点电荷的场强公式可知，a、b 两点到场源电荷的距离相等，所以 a、b 两点的电场强度大小相等，故 A错误；由于 c 点到场源电荷的距离比 b 点的大，所以 b 点的场强大小比 c 点的大，故 B 错误；

4、由于点电荷的等势线是以点电荷为球心的球面，所以 a 点与 b 点电势相等，负电荷的电场线是从无穷远处指向负点电荷，根据沿电场线方向电势逐渐降低，所以 b 点电势比 c 点低，故 D正确。4（20XX天津卷）如下图，在水平向右的匀强电场中，质量为的带电小球，以初速度 v 从点竖直向上运动，通过点时，速度大小为2v，方向与电场方向相反，那么小球从运动到的过程 A动能增加 B机械能增加 C 重力势能增加 D电势能增加【答案】B【解析】由动能的表达式可知带电小球在 M点的动能为，在 N点的动能为，所以动能的增量为，故 A错误；带电小球在电场中做类平抛运动，竖直方向受重力做匀减速运动，水平方向受电场力做

5、匀加速运动，由运动学公式有，可得，竖直方向的位移，水平方向的位移，因此有，对小球由动能定理有，联立上式可解得，因此电场力做正功，机械能增加，故机械能增加，电势能减少，故 B 正确 D错误，重力做负功重力势能增加量为，故 C 错误。5（20XX江苏卷）一匀强电场的方向竖直向上，t=0 时刻，一带电粒子以一定初速度水平射入该电场，电场力对粒子做功的功率为P，不计粒子重力，那么 P-t关系图象是【答案】A【解析】由于带电粒子在电场中类平抛运动，在电场力方向上做匀加速直线运动，加速度为，经过时间，电场力方向速度为，功率为，所以 P与 t成正比，故 A正确。由静止开始运动为粒子运动轨迹上的另外一点那么运

6、动过程中粒子的速度大小可能先增大后减小在两点间粒子的轨迹一定与某条电场线重合粒子在点的电势能不低于其在点的电势能粒子在点所受电场力的方向一定与粒子轨迹在该点 子轨迹不与电场线重合故错误由于点速度大于等于零故点动能大于等于点动能由能量守恒可知点电势能小于等于点电势能故正确粒子可能做曲线运动故错误新课标全国卷如图电荷量分别为和的点电荷固定在正方体的两个顶点上是正 移到点电势能增加答案解析由几何关系可知的电势大于的电势故错误把负电荷从移到电势能减少故错误由对称性和电场的叠加原理可得出的合电场强度大小方向都相同故正确北京卷如下图两点位于以负点电荷为球心的球面上点在球6（20XX江苏卷）如下图，ABC

7、为等边三角形，电荷量为+q 的点电荷固定在 A点先将一电荷量也为+q 的点电荷 Q1从无穷远处（电势为 0）移到 C 点，此过程中，电场力做功为-W 再将 Q1从 C点沿 CB移到 B 点并固定最后将一电荷量为-2q 的点电荷 Q2从无穷远处移到 C 点以下说法正确的有 A Q1移入之前，C 点的电势为 B Q1从 C 点移到 B 点的过程中，所受电场力做的功为 0 C Q2从无穷远处移到 C 点的过程中，所受电场力做的功为 2W D Q2在移到 C 点后的电势能为-4W【答案】ABD【解析】由题意可知，C 点的电势为，故 A正确；由于 B、C 两点到 A点()的距离相等，所以B、C 两点的电

8、势相等，所以从 C 点移到 B 点的过程中，电场力做功为 0，故 B 正确；由于 B、C 两点的电势相等，所以当在 B 点固定后，C 点的电势为，所以从无穷远移到 C 点过程中，电场力做功为：故 C 错误；由于 C 点的电势为，所以电势能为，故 D正确。7（20XX浙江选考）等量异种电荷的电场线如下图，以下表述正确的选项是 A a 点的电势低于 b 点的电势 B a 点的场强大于 b点的场强，方向相同 C 将一负电荷从 a 点移到 b 点电场力做负功 D 负电荷在 a 点的电势能大于在 b 点的电势能【答案】C【解析】沿电场线方向电势降低，故 a 点电势高于 b 点电势，A错误；电场线的疏密程

9、度表示电场强度大小，电场线越密，电场强度越大，故 a 点的场强大于 b 点的场强，电场线的切线方向为场强方向，故 ab 两点的电场强度方向不同，B 错误；负电荷在低电势处电势能大，所以从 a 点（高电势）移动到 b 点（低电势），电势能增大，电场力做负功，C 正确 D错误 8（20XX浙江选考）电荷量为 410 6 C 的小球绝缘固定在 A点，质量为 0.2 kg、电荷量为510 6 C 的小球用绝缘细线悬挂，静止于 B 点。A、B 间距离由静止开始运动为粒子运动轨迹上的另外一点那么运动过程中粒子的速度大小可能先增大后减小在两点间粒子的轨迹一定与某条电场线重合粒子在点的电势能不低于其在点的电势

10、能粒子在点所受电场力的方向一定与粒子轨迹在该点 子轨迹不与电场线重合故错误由于点速度大于等于零故点动能大于等于点动能由能量守恒可知点电势能小于等于点电势能故正确粒子可能做曲线运动故错误新课标全国卷如图电荷量分别为和的点电荷固定在正方体的两个顶点上是正 移到点电势能增加答案解析由几何关系可知的电势大于的电势故错误把负电荷从移到电势能减少故错误由对称性和电场的叠加原理可得出的合电场强度大小方向都相同故正确北京卷如下图两点位于以负点电荷为球心的球面上点在球为 30 cm，AB连线与竖直方向夹角为 60。静电力常量为 9.0109 Nm2/C2，小球可视为点电荷。以下图示正确的选项是 A B C D【

11、答案】B【解析】两球之间的库仑力为，小球B 受到的重力大小为，且 F 与竖直方向夹角为 60，故小球 B 受到的库仑力，重力以及细线的拉力，组成的矢量三角形为等边三角形，所以细线与竖直方向的夹角为 60，B 正确【点睛】当三力平衡时，能组成一个封闭的矢量三角形，再结合一个角为 60的等腰三角形为等边三角形即可求解。9（四川省成都市高三一模）如图，竖直平面内有 a、b、c 三个点，b 点在 a 点正下方，b、c 连线水平。现准备将一质量为 m、电荷量为 q 的带正电小球从 a 点以初动能 Ek0 抛出。第一次，不加电场，沿水平方向抛出小球，经过 c 点时，小球动能为 5Ek0；第二次，加一方向平

12、行于 abc 所在平面、场强大小为的匀强电场，沿某一方向抛出小球，小球经过 c 点时的动能为 13Ek0。不计空气阻力，重力加速度大小为 g。以下说法正确的选项是 A所加电场的方向水平向左 B a、b 两点之间的距离为 C b、c 两点之间的距离为 D a、c 间的电势差【答案】CD【解析】B、不加电场时，只有重力做功，根据动能定理得：，解得：，故 B 错误；C、不加电场时小球做平抛运动，竖直方向：，水平方向：，又，联立解得：，故 C 正确；D、加电场时，根据动能定理得：，解得：，故 D正确；A、根据得，ac 沿电场方向距离为：，又沿着电场方向电势逐渐降低可知，电场方向水平向右，故 A错误。1

13、0（山西省太原市第五中学高三模拟）如下图，匀强电场中的六个点 A、B、C、D、E、F 为正八面体的六个顶点，BE中点 O的电势为零，A、B、C 三点的电势分别为 7 V、-1 V、3 V，那么 E、F 两点由静止开始运动为粒子运动轨迹上的另外一点那么运动过程中粒子的速度大小可能先增大后减小在两点间粒子的轨迹一定与某条电场线重合粒子在点的电势能不低于其在点的电势能粒子在点所受电场力的方向一定与粒子轨迹在该点 子轨迹不与电场线重合故错误由于点速度大于等于零故点动能大于等于点动能由能量守恒可知点电势能小于等于点电势能故正确粒子可能做曲线运动故错误新课标全国卷如图电荷量分别为和的点电荷固定在正方体的两

14、个顶点上是正 移到点电势能增加答案解析由几何关系可知的电势大于的电势故错误把负电荷从移到电势能减少故错误由对称性和电场的叠加原理可得出的合电场强度大小方向都相同故正确北京卷如下图两点位于以负点电荷为球心的球面上点在球的电势分别为 A 2 V、-2 V B 1 V、-3 V C 1 V、-5 V D 2 V、-4 V【答案】B【解析】如下图。设 AB的中点为 M，MO 平行于 AE，且 AE=2MO，根据 U=Ed可知沿着AE方向电势变化量是沿 MO 方向的 2 倍，而 M点电势为 3 V，即UMO=3 V，故有 UAE=6 V，由此可知 E 点电势为 1 V；根据正八面体的特点可知，AE平行于

15、 CF，故沿 CF方向电势降低为 UCF=6 V，由此可得 F 点电势为-3 V，故 B 正确；ACD 错误，应选 B。11（湖南省怀化市年高三统一模拟）某空间存在一电场，电场中的电势在 x 轴上的分布如下图，以下说法正确的选项是 A在轴上，从到电场强度方向向左 B 在轴上，从到电场强度先增大后减小 C 把一负电荷沿轴正向从移到，电场力先减小后增大 D把一负电荷从移到，电场力做负功【答案】C【解析】在轴上，从到电势先降低后升高，可知电场强度方向先向右后向左，A项错误；因图像的斜率等于电场强度，可知从到电场强度先减小后增大，B 项错误；由知把一负电荷沿轴正向从移到，电场力先减小后增大，C项正确；

16、由知，把一负电荷从移到电势能减小，电场力做正功，D项错误。12（北京市 101 中学三模）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，质点的速率是递减的。关于 b 点电场强度 E 的方向，以下图示中可能正确的选项是（虚线是曲线在 b 点的切线）A B C D【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，那么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，电荷的速率增由静止开始运动为粒子运动轨迹上的另外一点那么运动过程

17、中粒子的速度大小可能先增大后减小在两点间粒子的轨迹一定与某条电场线重合粒子在点的电势能不低于其在点的电势能粒子在点所受电场力的方向一定与粒子轨迹在该点 子轨迹不与电场线重合故错误由于点速度大于等于零故点动能大于等于点动能由能量守恒可知点电势能小于等于点电势能故正确粒子可能做曲线运动故错误新课标全国卷如图电荷量分别为和的点电荷固定在正方体的两个顶点上是正 移到点电势能增加答案解析由几何关系可知的电势大于的电势故错误把负电荷从移到电势能减少故错误由对称性和电场的叠加原理可得出的合电场强度大小方向都相同故正确北京卷如下图两点位于以负点电荷为球心的球面上点在球大，与题不符。故 B 错误；C图中场强方向

18、指向轨迹的内侧，那么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，那么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。13（安徽省阜阳市第三中学第二次调研）如下图，匀强电场中三点 A、B、C 是一个三角形的三个顶点，电场线平行于所在的平面，一个电荷量 C 的点电荷由 A移到 B 的过程中，电势能增加了 J，由 B 移到 C 的过程中电场力做功 J，为方便计算，设 B 点电势为0，以下说法正确的选项是 A B、C 两点的电势差 V B A点的电势低于 B 点的电势

19、C 负电荷由 C 点移到 A点的过程中，电势能减少 D 该电场的场强为 1【答案】CD【解析】A项：由 B 移到 C 的过程中电场力做功 WBC=610-6 J，那么 B、C 两点的电势差为：，故A错误；B 项：点电荷由 A移到 B 的过程中，电势能增加 1.210-5 J，知电场力做功-1.210-5 J，A、B 两点的电势差：，所以 A点的电势高于 B 点的电势，故 B 错误；C 项：UCA=-UBC-UAB=-3 V，根据 W=Uq 得：负电荷由 C 移到 A的过程中，电场力做正功，所以电势能减小。故 C 正确；D项：三角形 ABC 为等腰三角形，所以电场强度方向沿着 AB方向，由 A指

20、向 B。因为，所以，所以该电场的场强为 1 V/m。故 D正确。14（广东省高三下学期第一次模拟考试）如下图，点电荷 Q1，Q2固定于边长为 L 的正三角形的两顶点上，将点电荷 Q3（电荷量）固定于正三角形的中心，Ql，Q2的电荷量均为 q。在正三角形第三个顶点上放入另一点电荷 Q，且 Q的电荷量-q，点电荷 Q恰好处于平衡状态。静电力常量为 k，不计各电荷受到的重力，以下说法正由静止开始运动为粒子运动轨迹上的另外一点那么运动过程中粒子的速度大小可能先增大后减小在两点间粒子的轨迹一定与某条电场线重合粒子在点的电势能不低于其在点的电势能粒子在点所受电场力的方向一定与粒子轨迹在该点 子轨迹不与电场

21、线重合故错误由于点速度大于等于零故点动能大于等于点动能由能量守恒可知点电势能小于等于点电势能故正确粒子可能做曲线运动故错误新课标全国卷如图电荷量分别为和的点电荷固定在正方体的两个顶点上是正 移到点电势能增加答案解析由几何关系可知的电势大于的电势故错误把负电荷从移到电势能减少故错误由对称性和电场的叠加原理可得出的合电场强度大小方向都相同故正确北京卷如下图两点位于以负点电荷为球心的球面上点在球确的选项是 A假设撤去 Q3，那么 Q将做匀加速直线运动 B Q3的电荷量为 C 假设不改变 Q的电性，仅改变其电荷量，Q将不再受力平衡 D假设将 Q1的电荷量改为-q，那么 Q受到的合力大小为【答案】BD【

22、解析】假设撤去 Q3，点电荷 Q所受的合力为 Q1、Q2对点电荷 Q库仑力的合力，方向竖直向下，向下加速运动的过程中，由于距离两电荷的距离变化，导致库仑力的变化，那么加速度变化，做变加速直线运动，A错误。Q1、Q2对点电荷 Q库仑力的合力为：，方向竖直向下，根据几何关系知，Q3与点电荷 Q的距离为：，根据平衡条件得：，解得，带负电，B 正确。根据知，Q的电量可以约去，假设不改变 Q的电性，仅改变其电荷量，Q将仍然受力平衡，C 错误。假设将 Q1的电荷量改为-q，Q受到 Q1、Q2的合力，方向水平向右，Q3对 Q的库仑力大小为，方向竖直向上，根据平行四边形法那么知，Q受到的合力大小，D正确。15

23、（山东省临沂市高三第三次模拟考试）在竖直向上的匀强电场中，有两个质量相等、带异种电荷的小球 A、B（均可视为质点）处在同一水平面上。现将两球以相同的水平速度 v0 向右抛出，最后落到水平地面上，运动轨迹如下图，两球之间的静电力和空气阻力均不考虑，那么 A A球带正电，B 球带负电 B A球比 B 球先落地 C在下落过程中，A球的电势能减少，B 球的电势能增加 D两球从抛出到各自落地的过程中，A球的动能变化量比 B 球的小【答案】AD【解析】两球在水平方向都做匀速直线运动，由 x=v0t 知，v0 相同，那么 A运动的时间比 B 的长，竖直方向上，由 h=at2，h相等，可知，A的合力比 B 的

24、小，所以 A的电场力向上，带正电，B的电场力向下，带负电，故 A正确。A运动的时间比 B 的长，那么 B球比 A球先落地，故 B 错误。A的电场力向上，电场力对 A球做负由静止开始运动为粒子运动轨迹上的另外一点那么运动过程中粒子的速度大小可能先增大后减小在两点间粒子的轨迹一定与某条电场线重合粒子在点的电势能不低于其在点的电势能粒子在点所受电场力的方向一定与粒子轨迹在该点 子轨迹不与电场线重合故错误由于点速度大于等于零故点动能大于等于点动能由能量守恒可知点电势能小于等于点电势能故正确粒子可能做曲线运动故错误新课标全国卷如图电荷量分别为和的点电荷固定在正方体的两个顶点上是正 移到点电势能增加答案解

25、析由几何关系可知的电势大于的电势故错误把负电荷从移到电势能减少故错误由对称性和电场的叠加原理可得出的合电场强度大小方向都相同故正确北京卷如下图两点位于以负点电荷为球心的球面上点在球功，A球的电势能增加。B 的电场力向下，电场力对 B 球做正功，B球的电势能减小，故 C 错误。A的合力比 B 的小，那么 A的合力做功较少，由动能定理知 A球的动能变化小，故 D正确。由静止开始运动为粒子运动轨迹上的另外一点那么运动过程中粒子的速度大小可能先增大后减小在两点间粒子的轨迹一定与某条电场线重合粒子在点的电势能不低于其在点的电势能粒子在点所受电场力的方向一定与粒子轨迹在该点 子轨迹不与电场线重合故错误由于点速度大于等于零故点动能大于等于点动能由能量守恒可知点电势能小于等于点电势能故正确粒子可能做曲线运动故错误新课标全国卷如图电荷量分别为和的点电荷固定在正方体的两个顶点上是正 移到点电势能增加答案解析由几何关系可知的电势大于的电势故错误把负电荷从移到电势能减少故错误由对称性和电场的叠加原理可得出的合电场强度大小方向都相同故正确北京卷如下图两点位于以负点电荷为球心的球面上点在球