高考物理新电磁学知识点之静电场技巧及练习题附答案解析(1)一、选择题1.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42kQ,方向竖直向上B.大小为22kQ,方向竖直向上C.大小为42kQ,方向竖直向下D.大小为22kQ,方向竖直向下2.真空中静电场的电势φ在x正半轴随x的变化关系如图所示,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D.x3处的电场强度方向沿x轴正方向3.如图,电子在电压为U1的加速电场中由静止开始运动,然后,射入电压为U2的两块平行板间的电场中,射入方向跟极板平行,整个装置处在真空中,重力可忽略,在满足电子能射出平行板区的条件下,在下述四种情况中,一定能使电子的侧向位移变大的是A.U1增大,U2减小B.Uı、U2均增大C.U1减小,U2增大D.U1、U2均减小4.在如图所示的电场中, A、B两点分别放置一个试探电荷, F A、F B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C.A点的电场强度大于B点的电场强度D.A点的电场强度小于B点的电场强度5.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E kb>E ka>E kcD.粒子在三点的电势能大小关系为E pc<E pa<E pb6.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()A.O点的电势为零B.M点与N点的电场强度相同C.M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7.三个α粒子在同一地点沿同一方向飞入偏转电场,出现了如图所示的轨迹,由此可以判断下列不正确的是A.在b飞离电场的同时,a刚好打在负极板上B.b和c同时飞离电场C.进电场时c的速度最大,a的速度最小D.动能的增加值c最小,a和b一样大8.两个相同的金属小球,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()A.2536F B.56F C.23F D.49F9.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C.d点的电势低于O点的电势D.d点的电场强度大于O点的电场强度10.如图所示,下列四个选项中的点电荷与空间中的a、b两点均关于O点对称,其中a、b两点的电势和场强都相同的是()A.B.C.D.11.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α,则M 、N 两点间的电势差为( )A .EdB .sin Ed αC .cos Ed αD .tan Ed α12.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 。
已知静电力常量为922910N m /C k =⨯⋅,A 、B 可视为点电荷,则( )A .A 球受到的库仑力是2.1NB .A 球受到的库仑力是1.5NC .B 球带负电,电荷量是51.210C -⨯D .B 球带负电,电荷量是64.810C -⨯ 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.如图所示,在水平向右的匀强电场中,一质量为m 、带电荷为q 的小球,经过P 点时速度大小为0v ,方向水平向右;经过Q 点时速度大小也为0v ,方向竖直向下,Q 点与P 点的水平距离与竖直距离相等,重力加速度大小为g , 下列说法正确的是A .小球从P 点到Q 点的运动过程中速度可能先增大后减小B .小球从P 点到Q 点运动过程中机械能保持不变C.小球运动的加速度大小为gD.匀強电场的电场强度大小为mg q15.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16.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A.v0B.1/ v0C.2 v0D.v0/217.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 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-2eV18.关于电场和磁场,下列说法中正确的是()A.电场和磁场不是实际存在的,是人们想象假设出来的B.电场和磁场的观点是库仑首先提出来的,并得到物理学理论和实验的证实和发展C.磁感应强度的方向就是通电导线在磁场中所受力的方向D.电场强度是电场本身的性质,与试探电荷的电量及其所受电场力大小无关19.在如图所示平行板电容器A、B两板上加上如图所示的交变电压,开始时B板的电势比A板的高,这时两板中间原来静止的电子(图中黑点表示)在电场作用下开始运动,设电子在运动中不与极板发生碰撞,则下述说法正确的是(不计电子重力)()A.电子先向A板运动,然后向B板运动,再返回A板做周期性往返运动B.电子一直向A板运动C.电子一直向B板运动D.电子先向B板运动,然后向A板运动,再返回B板做周期性往返运动20.如图所示,M、N是平行板电容器的两个极板,为定值电阻,、为可调电阻,用绝缘细线将质量为m、带正电的小球悬于电容器内部.闭合电键S,小球静止时受到悬线的拉力为F.调节、,关于F的大小判断正确的是()A.保持不变,缓慢增大时,F将变大B.保持不变,缓慢增大时,F将变大C.保持和不变,缓慢向上移动M板,F将不变D.保持和不变,缓慢向左移动M板,F将不变21.两个点电荷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A.P点的电场强度为零B.Q1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22.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23.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()A.P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D.P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()A.q1、q2都是正电荷,且q1>q2B.q1是正电荷,q2是负电荷,且q1<|q2|C.q1是负电荷,q2是正电荷,且|q1|>q2D.q1、q2都是负电荷,且|q1|<|q2|25.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( )A.qCsQdB.qQsCdC . 2qQs CdD .2qCs Qd【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.C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22kQ E a ==,根据叠加原理,正方形两条对角线交点处的电场强度E =总.故C 正确,ABD 错误. 故选C2.C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ϕ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 。
3.C解析:C【解析】设电子被加速后获得初速为v 0,则由动能定理得:21012qU mv = 又设极板长为l ,则电子在电场中偏转所用时间:0l t v = 又设电子在平行板间受电场力作用产生加速度为a ,由牛顿第二定律得:2qU qE a m dm== 由以上各式可得:2222220111·224qU U l l y at md v U d===,故C 正确. 4.C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.5.D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。