《2016年高考物理试题分类汇编七、静电场》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2016年高考物理试题分类汇编七、静电场（14页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、静电场静电场 一、选择题一、选择题1. （全国新课标 I 卷，14）一平行板电容器两极板之间充满云母介质，接在恒压直流电源上。若将云母介质移出，则电容器（ ）A. 极板上的电荷量变大，极板间电场强度变大B. 极板上的电荷量变小，极板间电场强度变大C. 极板上的电荷量变大，极板间电场强度不变D. 极板上的电荷量变小，极板间电场强度不变【答案】D【解析】由4rSCkd 可知，当云母介质抽出时，r变小，电容器的电容C变小；因为电容器接在恒压直流电源上，故U不变，根据QCU可知，当C减小时，Q减小。再由UEd ，由于U与d都不变，故电场强度E不变，答案为 D2. （全国新课标 I 卷，20） 如图，一
2、带负电荷的油滴在匀强电场中运动，其轨迹在竖直面（纸面）内，且相对于过轨迹最低点P的竖直线对称。忽略空气阻力。由此可知（ ）A.Q点的电势比P点高B. 油滴在Q点的动能比它在P点的大C. 油滴在Q点的电势能比它在P点的大D. 油滴在Q点的加速度大小比它在P点的小 【答案】AB 【解析】由于匀强电场中的电场力和重力都是恒力，所以合外力为恒力，加速度恒定不变， 所以 D 选项错。由于油滴轨迹相对于过P的竖直线对称且合外力总是指向轨迹弯曲内侧，所以油滴所受合外力沿竖直方向，电场力竖直向上。当油滴得从P点运动到Q时，电场力做正功，电势能减小，C 选项错误；油滴带负电，电势能减小，电势增加，所以Q点电势高
3、于 P点电势，A 选项正确；在油滴从P点运动到Q的过程中，合外力做正功，动能增加，所以 Q点动能大于P点，B 选项正确；所以选 AB。 3.（全国新课标 II 卷，15）如图，P 是固定的点电荷，虚线是以 P 为圆心的两个圆带电粒 子 Q 在 P 的电场中运动，运动轨迹与两圆在同一平面内，a、b、c 为轨迹上的三个点若 Q仅受 P 的电场力作用，其在 a、b、c 点的加速度大小分别为aa，ba，ca，速度大小分别为av，bv，cv，则Aabcacbaaavvv合Babcbcaaaavvv合Cbcabcaaaavvv合Dbcaacbaaavvv合【答案】D【解析】由库仑定律可知，粒子在 a、b、
4、c 三点受到的电场力的大小关系为bcaFFF，由Fam合 ，可知bcaaaa由题意可知，粒子 Q 的电性与 P 相同，受斥力作用结合运动轨迹，得acbvvv4（全国新课标 III 卷，15）关于静电场的等势面，下列说法正确的是A.两个电势不同的等势面可能相交B.电场线与等势面处处相互垂直C.同一等势面上各点电场强度一定相等D.将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电场力做正功【答案】B【解析】等势面相交，则电场线一定相交，故在同一点存在两个不同的电场强度方向，与事实不符，故 A 错误；电场线与等势面垂直，B 正确；同一等势面上的电势相同，但是电场强度不一定相同，C 错误；将负
5、电荷从高电势处移动到低电势处，受到的电场力方向是从低电势指向高电势，所以电场力方向与运动方向相反，电场力做负功，D 错误；5.（上海卷，11）国际单位制中，不是电场强度的单位是 （A）N/C （B）V/m （C）J/C （D）T.m/s 【答案】C【解析】由公式FEq可知，电场强度单位为N/C，选项 A 是电场强度单位；由公式UEd可知，V/m也是电场强度单位，选项 B 也是电场强度单位；由qEqvB可得EvB，故T.m/s也是电场电场强度单位，选项 D 也是电场强度单位；由公式WUq可知，J/C是电势差单位，故选项 C 正确。6. （天津卷，4）如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电
6、计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地，在两极板间有一个固定在 P 点的点电荷，以 E 表示两板间的电场强度，pE表示点电荷在 P 点的电势能，表示静电计指针的偏角。若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则A、增大，E 增大 B、增大，pE不变C、减小，pE增大 D、减小，E 不变【答案】D【解析】上板下移，由SCd可知，C 变大，Q 一定，则 Q=CQ，U 减小，则 减小；根据UEd，Q=CU, SCd,QES,可知 Q 一定时，E 不变；根据 U1=Ed1可知 P 点离下板的距离不变，E 不变，则 P 点与下板的电势差不变，P 点电势不变，则 EP不变；故 ABC
7、 错，D正确。7（江苏卷，3）一金属容器置于绝缘板上，带电小球用绝缘细线悬挂于容器中，容器内的电场线分布如图所示容器内表面为等势面，A、B为容器内表面上的两点，下列说法正确的是（A）A点的电场强度比B点的大（B）小球表面的电势比容器内表面的低（C）B点的电场强度方向与该处内表面垂直（D）将检验电荷从A点沿不同路径移到B点，电场力所做的功不同【答案】C【解析】由图可知，B 点的电场线比 A 点的密集，所以 B 点的电场强度比 A 点的大，A 错；沿着电场线电势降落，小球表面的电势比容器内表面高，B 错；电场线的方向与等势面垂直，所以 B 点的电场强度与该处表面垂直，C 正确；由于 A、B 两点在
8、同一等势面上，故电场力不做功，所以 D 错误。8.（浙江卷，14）以下说法正确的是A在静电场中，沿着电场线方向电势逐渐降低B外力对物体所做的功越多，对应的功率越大C电容器电容C与电容器所带电荷量Q成正比D在超重和失重现象中，地球对物体的实际作用力发生了变化【答案】A【解析】静电场中，顺着电场线电视要降落，A 正确；由WPt可知 B 错误；电容器电容是由电容本身所决定的，C 错误；在超、失重中，实际重力式不变的，视重发生了变化，选项D 错误。9.（浙江卷，15）如图所示，两个不带电的导体A和B，用一对绝缘柱支持使它们彼此接触。把一带正电荷的物体C置于A附近，贴在A、B下部的金属箔都张开，A此时A
9、带正电，B带负电B此时A电势低，B电势高C移去C，贴在A、B下部的金属箔都闭合D先把A和B分开，然后移去C，贴在A、B下部的金属箔都闭合【答案】C【解析】由于静电感应可知，A 左端带负电，B 右端带正电，AB 的电势相等，选项 AB 错误；若移去C，则两端的感应电荷消失，则贴在A、B下部的金属箔都闭合，选项 C 正确；先把A和B分开，然后移去C，则 A、B 带的电荷仍然存在，故贴在A、B下部的金属箔仍张开，选项 D 错误；故选 C10.（浙江卷，19）如图所示，把 A、B 两个相同的导电小球分别用长为 0.10 m 的绝缘细线悬挂于OA和OB两点。用丝绸摩擦过的玻璃棒与 A 球接触，棒移开后将
10、悬点OB移到OA点固定。两球接触后分开，平衡时距离为 0.12 m。已测得每个小球质量是-48.0 10 kg，带电小球可视为点电荷，重力加速度210m/sg ，静电力常量9229.0 10 N m /Ck A两球所带电荷量相等BA球所受的静电力为 1.010-2NCB球所带的电荷量为84 6 10 C DA、B两球连续中点处的电场强度为 0 【答案】ACD【解析】两相同的小球接触后电量均分，A 正确；对 A 球受力如图，43tan378.0 1010 0.756.0 10FmgNN,选项 B 错；222ABBq qqFkkll，解得2 84 6 10BFlqCk,选项 C 正确；AB 带等量
11、的同种电荷，故 A、B 两球连续中点处的电场强度为 0，选项 D 正确；故选 ACD.11.（海南卷，6）如图，平行板电容器两极板的间距为 d，极板与水平面成 45角，上极板带正电。一电荷量为 q（q0）的粒子在电容器中靠近下极板处。以初动能0kE竖直向上射出。不计重力，极板尺寸足够大，若粒子能打到上极板，则两极板间电场强度的最大值为Ak0 4E qdBk0 2E qdCk02 2E qdDk02E qd【答案】B【解析】粒子做曲线运动，如图所示：当电场足够大时，粒子到达上极板时速度恰好与上板平行，将粒子初速度 v0分解为垂直极板的 vy和平行板的vx,当 vy=0 时，粒子的速度正好平行上板
12、，则22,yqEvdm 由于0cos45 ,yvv2 001 2kEmv，则0 2kEEqd，故 B 正确。12.（海南卷 10）如图，一带正电的点电荷固定于点，两虚线圆均以为圆心，两实线分别为带电粒子和先后在电场中运动的轨迹，、为轨迹和虚线圆的交点。不计重力。下列说法说法正确的是M 带负电荷，N 带正电荷BM 在 b 点的动能小于它在 a 点的动能CN 在 d 点的电势能等于它在 e 点的电势能DN 在从 c 点运动到 d 点的过程中克服电场力做功【答案】ABC【解析】如图所示，M 粒子的轨迹向左弯曲，则所受电场力向左，可知 M 受到引力作用，故M 带负电，而 N 粒子的轨迹向下弯曲，则带电
13、粒子所受的电场力向下，说明 N 受到了斥力作用，故 N 带正电，A 正确；由于虚线是等势面，故 M 从 a 到 b 电场力对其做负功，动能减少，B 正确；d 和 e 在同一等势面上，N 移动时不做功，电势能不变，C 正确；N 带正电，从 c 到d，电场力做正功，选项 D 错误。二、填空题二、填空题 1.（上海卷，24）如图，质量为m的带电小球 A 用绝缘细线悬挂于 O 点，处于静止状态。施 加一水平向右的匀强电场后，A 向右摆动，摆动的最大角度为 60，则 A 受到的电场力大小 为 。 在改变电场强度的大小和方向后，小球 A 的平衡位置在=60处，然后再将 A 的质量改变为 2m，其新的平衡位
14、置在=30处，A 受到的电场力大小为 。【答案】3 3mg；mg【解析】带电小球受力如图所示，摆动的最大角度为 60，末速度为 0，此过程中，由动能定理有：sin(1 cos)0Flmgl，则3 3Fmg；改变 E 的大小和方向后，平衡在60处时根据正弦定理有：sin60sin(18060)Fmg ，平衡在 30，2 sin30sin(18060)Fmg ，则：30 ,Fmg三、计算题三、计算题1.（北京卷，23）如图所示，电子由静止开始经加速电场加速后，沿平行于版面的方向射入偏转电场，并从另一侧射出。已知电子质量为m，电荷量为e，加速电场电压为0U，偏转电场可看做匀强电场，极板间电压为U，极
15、板长度为L，板间距为d。（1）忽略电子所受重力，求电子射入偏转电场时初速度v0和从电场射出时沿垂直版面方向的偏转距离 y；（2）分析物理量的数量级，是解决物理问题的常用方法。在解决（1）问时忽略了电子所受重力，请利用下列数据分析说明其原因。已知22.0 10 VU ，24.0 10md，319.1 10kgm，191.6 10Ce，2110 m/sg 。 （3）极板间既有电场也有重力场。电势反映了静电场各点的能的性质，请写出电势的定义式。类比电势的定义方法，在重力场中建立“重力势”的G概念，并简要说明电势和“重力势”的共同特点。【答案】 （1）204UL U d（2）不需要考虑电子所受的重力（3）pEq、电势和重力势G都是反映场的能的性质的物理量，仅仅由场自身的因素决定【解析】 （1）根据功能关系，可得2 001 2eUmv，电子射入偏转电场的初速度0 02eUvm，在偏转电场中电子的运动时间002LmtLveU 侧移量2 201()24ULyatU d （2）考虑电子所受重力和电场力的数量级，有重力2910GmgN学_电场力1510eUFNd由于FG，因此不需要考虑电子所受的重力（3）电场中某点电势定义为电荷在该点的电势能E与电荷量 q 的比值pEq ，由于重力做功与路径无关，可以类比静电场电势的定义，将重力场中物
