《2017年高考物理大冲刺 备考“最后30天”专题五 静电场》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2017年高考物理大冲刺 备考“最后30天”专题五 静电场（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题五 静电场考点一 库仑定律的应用例 题如图所示，用两根长度相同的绝缘细线把一个质量为0.1 kg的小球A悬挂到水平板的MN两点，A上带有Q=3.0106 C的正电荷。两线夹角为120，两线上的拉力大小分别为F1和F2。A的正下方0.3 m处放有一带等量异种电荷的小球B，B与绝缘支架的总质量为0.2 kg(重力加速度取g=10 m/s2，静电力常量k=9.0109 Nm2/C2，AB球可视为点电荷)。则 （ ）A.支架对地面的压力大小为2.0 NB.两线上的拉力大小F1=F2=1.9 NC.将B水平右移，使M、A、B在同一直线上，此时两线上的拉力大小F1=1.225 N，F2=1.0 ND.
2、将B移到无穷远处，两线上的拉力大小F1=F2=0.866 N【命题意图】本题考查库仑定律、共点力的平衡条件。【解析】对B和支架分析可知，受到竖直向下的重力、竖直向上的库仑力，故支架对地面的压力为，选项A错误；对A分析，A受到竖直向下的重力、竖直向下的库仑力、两线的拉力，夹角正好是120，处于平衡状态，所以，选项B正确；将B水平右移，使M、A、B在同一直线上，则两小球的距离变为，故有，解得F1=1.225 N，F2=1.0 N，选项C正确；将B移到无穷远处，两小球之间的库仑力为零，则两线上的拉力大小F1=F2=GA=1.0 N，选项D错误。【答案】BC【解题技巧】本题考查物体的平衡条件，在进行受
3、力分析时，一定要注意不要忘记分析库仑力，然后运用物体的平衡条件解题。考点二 电场强度、电场线例 题(1) 直角坐标系xOy中，M、N两点位于x轴上，G、H两点坐标如图，M、N两点各固定一负点电荷，一电荷量为Q的正点电荷置于O点时，G点处的电场强度恰好为零。静电力常量用k表示。若将该正点电荷移到G点，则H点处场强的大小和方向分别为 （ ）A.，沿y轴正向B.，沿y轴负向C.，沿y轴正向D.，沿y轴负向【命题意图】本题考查场强的叠加及电场的对称性。【解析】正电荷在O点时，G点的场强为零，可知两负电荷形成的电场在G点的合场强；若将正电荷移到G点，则正电荷在H点的场强，两负电荷在G点的合场强与在H点的
4、合场强等大反向，则H点的合场强大小，方向沿y轴负向。【答案】B【解题技巧】电场强度是矢量，在进行电场的叠加计算时，一定要会运用矢量合成平行四边形定则，由于G、H点是一个对称点，计算时采用对称法。(2)如图所示，实线表示某静电场的电场线，虚线表示该电场的等势面。下列判断正确的是 （ ）A.1、2两点的电场强度相等B.1、3两点的电场强度相等C.1、2两点的电势相等 D.2、3两点的电势相等【命题意图】本题考查电场线与等势面的知识。【解析】电场线的疏密程度表示场强的大小，1点的场强大于2、3点的场强，选项AB错误；沿着电场线方向，电势逐渐降低，故1点的电势高于2点的电势，选项C错误；等势面上各点的
5、电势相等，故2、3两点的电势相等，选项D正确。【答案】D【解题技巧】电场线与等势面垂直，在同一电场中，电场线的疏密表示场强的大小，沿电场线方向电势逐渐降低。考点三 电场力做功与电势能例 题如图所示，两电荷量分别为Q(Q0)和Q的点电荷对称地放置在x轴上原点O的两侧，a点位于x轴上O点与点电荷Q之间，b位于y轴O点上方。取无穷远处的电势为零，下列说法正确的是 （ ）A.b点的电势为零，电场强度也为零B.正的试探电荷在a点的电势能大于零，所受电场力方向向右C.将正的试探电荷从O点移到a点，必须克服电场力做功D.将同一正的试探电荷先后从O、b点移到a点，后者电势能的变化较大【命题意图】本题考查等量异
6、种点电荷形成的电场的性质。【试题解析】因为等量异种电荷在其连线的中垂线上的电场方向为水平指向负电荷，所以电场方向与中垂线方向垂直，故中垂线为等势线，因为中垂线延伸到无穷远处，所以中垂线上各点的电势为零，故b点的电势为零，但是电场强度不为零，选项A错误；等量异种电荷连线上，电场方向由正电荷指向负电荷，正电荷受到的电场力向右，在中点O处电势为零，O点左侧电势为正，右侧电势为负，又正电荷在正电势处电势能为正，故B正确；O点的电势低于a点的电势，将正的试探电荷从O点移到a点，电场力做负功，所以必须克服电场力做功，选项C正确；O点和b点的电势相等，所以先后将同一正的试探电荷从O、b点移到a点，电场力做功
7、相等，电势能变化相同，选项D错误。【答案】BC【解题技巧】熟悉等量异种电荷周围的电场强弱情况，其连线的中垂线是一个等势线，电势为零，正电荷在正电势的地方电势大于零，在负电势地方电势小于零，电场力对电荷做正功，电势能减小，做负功，电势能增加。考点四 静电屏蔽例 题如图所示，半径为R的均匀带正电薄球壳，其上有一小孔A。已知壳内的场强处处为零；壳外空间的电场与将球壳上的全部电荷集中于球心O时在壳外产生的电场一样。一带正电的试探电荷(不计重力)从球心以初动能Ek0沿OA方向射出。下列关于试探电荷的动能Ek与离开球心的距离r的关系图象，可能正确的是（ ）A B C D【命题意图】本题考查球壳电场、电场力
8、做功与动能定理。【解析】由于在球壳内场强处处为零，因此从O向A运动的过程中电荷不受电场力，做匀速直线运动，动能不发生变化，图象为一条水平直线，CD错误；通过A点后，电荷做加速运动，但场强逐渐减小，通过相同的位移，电场力做功逐渐减小，根据动能定理，试探电荷的动能增加量逐渐减小，即图象的斜率逐渐减小。【答案】A【解题技巧】带电球壳内部的电场强度为零，电场力对电荷不做功，电荷的动能不变，在球壳之外，电场力对电荷做正功，电荷的动能增加，随着距离球心越大，做功越来越慢。 规范训练1(2017天津六校联考)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2 C，
9、质量为1 kg的小物块从C点静止释放，其运动的vt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（ ）A.B点为中垂线上电场强度最大的点，场强E=1 V/mB.由C到A的过程中物块的电势能先减小后变大C.由C点到A点电势逐渐降低D.A、B两点间的电势差UAB= 5 V【答案】AC【考点】等量同种点电荷电场与vt图象、动能定理的综合问题【解析】由vt图可知物块在B点的加速度最大，为a=2 m/s2，所受的电场力最大，为F=ma=2 N，由E=可知，B点的场强最大，为 E=1 V/m，A正确；由vt图可知，由C到A的过程中物块的速度增大，电场力做正功
10、，电势能减小，B错误；两个等量同种正电荷，其连线中垂线上电场强度方向由连线中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正确；由vt图可知A、B两点的速度，又由动能定理有，其中vA=6 m/s，vB=4 m/s，解得UAB=5 V，D错误。2(2017江苏南通一调)四个点电荷位于正方形四个角上，电荷量及其附近的电场线分布如图所示。ab、cd分别是正方形两组对边的中垂线，O为中垂线的交点，P、Q分别为ab、cd上的两点，OPOQ，则 （ ）A.P点的电场强度比Q点的小B.P点的电势比M点的低C.O、P两点间的电势差小于O、Q间的电势差D.一带正电的试探电荷在Q点的电势能比在M点大【
11、答案】AD【考点】等量点电荷电场的电场线分布、电势及电势能【解析】电场线的疏密表示场强的大小，电场线越密，电场强度越大，根据图象知P点的电场强度比Q点的小，A正确；根据电场叠加，由图象可知ab上各点的电势都相等，M点比ab上各点的电势低，则M点的电势比P点的低，B错误；O、P间电势差等于零，O、Q间电势差等于零，则O、P两点间的电势差等于O、Q间的电势差，C错误；P、Q电势相等，则Q点的电势高于M点的电势，正电荷在电势高处电势能大，所以带正电的试探电荷在Q点的电势能比在M点大，D正确。abc23143(2017常州教育学会学业水平监测)如图所示，虚线表示某电场中的四个等势面，相邻等势面间的电势
12、差相等。一不计重力的带负电粒子从右侧垂直等势面4向左射入电场，运动轨迹与等势面分别交于a、b、c三点，则可以判断 （ ） A.1234B.粒子的运动轨迹和等势面3也可能垂直 C.4等势面上各点场强处处相等D.该电场可能是由点电荷和无限大金属平板形成的【答案】AD【考点】带电粒子在电场中的运动、等势面【解析】根据带负电粒子的运动轨迹可知，所受的电场力垂直等势面，且指向轨迹的凹侧，可知电场线由4指向1，顺着电场线方向电势逐渐降低，则可知1234，A正确；因粒子的初速度与等势面4垂直，则粒子的运动轨迹不可能和等势面3也垂直，B错误；因为等势面分布不均匀，故等势面4上各点场强不可能处处相等，C错误；由
13、等势面的分布可知，该区域可能是由位于等势面1左侧的点电荷和位于等势面4处的无限大金属平板形成的，D正确。4(2017江苏无锡期末考试)如图所示，A、B、C、D是真空中一正四面体的四个顶点，正四面体棱长为a。现在A、B两点分别固定电荷量为+q和q的点电荷，静电力常量为k，下列说法不正确的是 （ ）A.C、D两点的场强相同B.C点的场强大小为C.C、D两点电势相等D.将一正电荷从C点移动到D点，电场力做正功【答案】D【考点】点电荷的电场、场强的叠加【解析】由题意知，AB的中垂面为零势面，而C、D两点在中垂面上，故C、D两点电势相等，C正确；又因电场线与等势面垂直，B处放q，故C、D两点处电场强度沿
14、AB方向，由对称性可知，C、D两点场强相同，A正确；C点电场强度为两电荷在该点场强的矢量和，如图所示，合场强，B正确；C、D两点电势相等，故将一正电荷从C点移动到D点，电场力做功为零，D错误。5(2017江苏扬州质量监测)已知均匀带电球壳内部电场强度处处为零，电势处处相等。如图所示，正电荷均匀分布在半球面上，Ox为通过半球顶点与球心O的轴线。A、B为Ox上的点，且OA=OB。则下列判断正确的是 （ ）A.A点的电场强度与B点的电场强度相等B.A点的电势等于B点的电势C.在A点由静止开始释放重力不计的带正电粒子，该粒子将做匀加速直线运动D.带正电粒子在O点的电势能为零【答案】A【考点】电势、用等
15、效法、对称性关系计算电场强度【解析】由题意可知，半球面右边Ox轴线上，电场方向水平向右，沿电场方向电势逐渐降低，B错误；均匀带负电半球面相当于共圆心的均匀带正电球面和均匀带负电半球面，带负电半球面与原半球面关于圆心O中心对称，带正电球面在A、B两点处产生的场强为零，则A点处场强等于带正电半球面产生的电场强度，B点处场强等于带负电半球面产生的电场强度，A点与带正电半球面和B点与带负电半球面的距离相等，由对称关系可知，A、B两点处电场强度相等，A正确；在A点由释放静止带正电的粒子，粒子将做加速运动，由A、B两点处电场强度相等可知，粒子做变加速运动，C错误；由于没有选取零势点，所以带正电粒子在O点的电势能无法确定，D错误。h2h16(2017上海杨浦区质量调研)如图所示，一个内壁光滑的绝缘细直管竖直放置，在管的
