《高考物理二轮复习分类训练专题09 静电场（含解析）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理二轮复习分类训练专题09 静电场（含解析）（32页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题09 静电场【真题汇编】1、(2022湖南卷T2)如图，四根完全相同的均匀带正电绝缘长棒对称放置在长方体的四条长边a、b、c、d上。移去a处的绝缘棒，假定另外三根绝缘棒电荷分布不变。关于长方体几何中心O点处电场强度方向和电势的变化，下列说法正确的是( )A. 电场强度方向垂直指向a，电势减小B. 电场强度方向垂直指向c，电势减小C. 电场强度方向垂直指向a，电势增大D. 电场强度方向垂直指向c，电势增大【答案】A【解析】根据对称性可知，移去a处的绝缘棒后，电场强度方向垂直指向a，再根据电势的叠加原理，单个点电荷在距其r处的电势为(取无穷远处电势零)现在撤去a处的绝缘棒后，q减小，则O点的电
2、势减小。故选A。2、(2022山东卷T3)半径为R的绝缘细圆环固定在图示位置，圆心位于O点，环上均匀分布着电量为Q的正电荷。点A、B、C将圆环三等分，取走A、B处两段弧长均为的小圆弧上的电荷。将一点电荷q置于延长线上距O点为的D点，O点的电场强度刚好为零。圆环上剩余电荷分布不变，q为()A. 正电荷，B. 正电荷，C. 负电荷，D. 负电荷，【答案】C【解析】取走A、B处两段弧长均为的小圆弧上的电荷，根据对称性可知，圆环在O点产生的电场强度为与A在同一直径上的A1和与B在同一直径上的B1产生的电场强度的矢量和，如图所示，因为两段弧长非常小，故可看成点电荷，则有由图可知，两场强的夹角为，则两者的
3、合场强为根据O点的合场强为0，则放在D点的点电荷带负电，大小为根据联立解得故选C。3、(2022全国甲卷T21)地面上方某区域存在方向水平向右匀强电场，将一带正电荷的小球自电场中点水平向左射出。小球所受的重力和电场力的大小相等，重力势能和电势能的零点均取在点。则射出后，()A. 小球的动能最小时，其电势能最大B. 小球的动能等于初始动能时，其电势能最大C. 小球速度的水平分量和竖直分量大小相等时，其动能最大D. 从射出时刻到小球速度的水平分量为零时，重力做的功等于小球电势能的增加量【答案】BD【解析】A如图所示故等效重力的方向与水平成。当时速度最小为，由于此时存在水平分量，电场力还可以向左做负
4、功，故此时电势能不是最大，故A错误；BD水平方向上在竖直方向上由于，得如图所示，小球的动能等于末动能。由于此时速度没有水平分量，故电势能最大。由动能定理可知则重力做功等于小球电势能的增加量， 故BD正确；C当如图中v1所示时，此时速度水平分量与竖直分量相等，动能最小，故C错误；故选BD。4、(2022全国乙卷T21)一种可用于卫星上的带电粒子探测装置，由两个同轴的半圆柱形带电导体极板(半径分别为R和)和探测器组成，其横截面如图(a)所示，点O为圆心。在截面内，极板间各点的电场强度大小与其到O点的距离成反比，方向指向O点。4个带正电的同种粒子从极板间通过，到达探测器。不计重力。粒子1、2做圆周运
5、动，圆的圆心为O、半径分别为、；粒子3从距O点的位置入射并从距O点的位置出射；粒子4从距O点的位置入射并从距O点的位置出射，轨迹如图(b)中虚线所示。则()A. 粒子3入射时的动能比它出射时的大B. 粒子4入射时的动能比它出射时的大C. 粒子1入射时的动能小于粒子2入射时的动能D. 粒子1入射时的动能大于粒子3入射时的动能【答案】BD【解析】C在截面内，极板间各点的电场强度大小与其到O点的距离成反比，可设为带正电的同种粒子1、2在均匀辐向电场中做匀速圆周运动，则有，可得即粒子1入射时的动能等于粒子2入射时的动能，故C错误；A粒子3从距O点的位置入射并从距O点的位置出射，做向心运动，电场力做正功
6、，则动能增大，粒子3入射时的动能比它出射时的小，故A错误；B粒子4从距O点的位置入射并从距O点的位置出射，做离心运动，电场力做负功，则动能减小，粒子4入射时的动能比它出射时的大，故B正确；D粒子3做向心运动，有可得粒子1入射时的动能大于粒子3入射时的动能，故D正确；故选BD。5、(2022全国乙卷T19)如图，两对等量异号点电荷、固定于正方形的4个项点上。L、N是该正方形两条对角线与其内切圆的交点，O为内切圆的圆心，M为切点。则()A. L和N两点处的电场方向相互垂直B. M点的电场方向平行于该点处的切线，方向向左C. 将一带正电的点电荷从M点移动到O点，电场力做正功D. 将一带正电的点电荷从
7、L点移动到N点，电场力做功为零【答案】AB【解析】A两个正电荷在N点产生的场强方向由N指向O，N点处于两负电荷连线的中垂线上，则两负电荷在N点产生的场强方向由N指向O，则N点的合场强方向由N指向O，同理可知，两个负电荷在L处产生的场强方向由O指向L，L点处于两正电荷连线的中垂线上，两正电荷在L处产生的场强方向由O指向L，则L处的合场方向由O指向L，由于正方向两对角线垂直平分，则L和N两点处的电场方向相互垂直，故A正确；B正方向底边的一对等量异号电荷在M点产生的场强方向向左，而正方形上方的一对等量异号电荷在M点产生的场强方向向右，由于M点离上方一对等量异号电荷距离较远，则M点的场方向向左，故B正
8、确；C由图可知，M和O点位于两等量异号电荷的等势线上，即M和O点电势相等，所以将一带正电的点电荷从M点移动到O点，电场力做功为零，故C错误；D由图可知，L点的电势低于N点电势，则将一带正电的点电荷从L点移动到N点，电场力做功不为零，故D错误。故选AB。6、(2022浙江6月卷T9)如图所示，带等量异种电荷的两正对平行金属板M、N间存在匀强电场，板长为L(不考虑边界效应)。t=0时刻，M板中点处的粒子源发射两个速度大小为v0的相同粒子，垂直M板向右的粒子，到达N板时速度大小为；平行M板向下的粒子，刚好从N板下端射出。不计重力和粒子间的相互作用，则()A. M板电势高于N板电势B. 两个粒子的电势
9、能都增加C. 粒子在两板间的加速度为D. 粒子从N板下端射出的时间【答案】C【解析】A由于不知道两粒子的电性，故不能确定M板和N板的电势高低，故A错误；B根据题意垂直M板向右的粒子，到达N板时速度增加，动能增加，则电场力做正功，电势能减小；则平行M板向下的粒子到达N板时电场力也做正功，电势能同样减小，故B错误；CD设两板间距离为d，对于平行M板向下的粒子刚好从N板下端射出，在两板间做类平抛运动，有对于垂直M板向右的粒子，在板间做匀加速直线运动，因两粒子相同，在电场中加速度相同，有联立解得，故C正确，D错误；故选C。7、(2022浙江1月卷T10 )某种气体电子放大器的局部结构是由两块夹有绝缘介
10、质的平行金属薄膜构成，其上存在等间距小孔，其中相邻两孔截面上的电场线和等势线的分布如图所示。下列说法正确的是()A. a点所在的线是等势线B. b点的电场强度比c点大C. b、c两点间的电势差的值比a、c两点间的大D. 将电荷沿图中的线从defg移动时电场力做功为零【答案】C【解析】A因上下为两块夹有绝缘介质的平行金属薄膜，则a点所在的线是电场线，选项A错误；B因c处的电场线较b点密集，则c点的电场强度比b点大，选项B错误；C因bc两处所处的线为等势线，可知b、c两点间的电势差的值比a、c两点间的大，选项C正确；D因dg两点在同一电场线上，电势不相等，则将电荷沿图中的线从defg移动时电场力做
11、功不为零，选项D错误。故选C。8、(2022河北T6)如图，真空中电荷量为和的两个点电荷分别位于点与点，形成一个以延长线上点为球心，电势为零的等势面(取无穷处电势为零)，为连线上的一点，S为等势面与直线的交点，为等势面上的一点，下列说法正确的是()A. 点电势低于点电势B. 点电场强度方向指向O点C. 除无穷远处外，直线MN上还有两个电场强度为零的点D. 将正试探电荷从T点移到P点，静电力做正功【答案】B【解析】A在直线上，左边正电荷在右侧电场强度水平向右，右边负电荷在直线上电场强度水平向右，根据电场的叠加可知间的电场强度水平向右，沿着电场线电势逐渐降低，可知点电势高于等势面与交点处电势，则点
12、电势高于点电势，故A错误；C由于正电荷的电荷量大于负电荷电荷量，可知在N左侧电场强度不可能为零，则右侧，设距离为，根据可知除无穷远处外，直线MN电场强度为零的点只有一个，故C错误；D由A选项分析可知：点电势低于电势，则正电荷在点的电势能低于在电势的电势能，将正试探电荷从T点移到P点，电势能增大，静电力做负功，故D错误；B设等势圆的半径为，距离为，距离为，如图所示根据结合电势的叠加原理、满足解得由于电场强度方向垂直等势面，可知T点的场强方向必过等势面的圆心，O点电势可知可知T点电场方向指向O点，故B正确。故选B。9、(2022湖北T4)密立根油滴实验装置如图所示，两块水平放置的金属板分别与电源的
13、正负极相接，板间产生匀强电场。用一个喷雾器把密度相同的许多油滴从上板中间的小孔喷入电场，油滴从喷口喷出时由于摩擦而带电。金属板间电势差为U时，电荷量为q、半径为r的球状油滴在板间保持静止。若仅将金属板间电势差调整为2U，则在板间能保持静止的球状油滴所带电荷量和半径可以为()A. q，rB. 2q，rC. 2q，2rD. 4q，2r【答案】D【解析】初始状态下，液滴处于静止状态时，满足即AB当电势差调整为2U时，若液滴的半径不变，则满足可得AB错误；CD当电势差调整为2U时，若液滴的半径变为2r时，则满足可得C错误，D正确。故选D。10、(2022湖北T10)如图所示，一带电粒子以初速度v0沿x
14、轴正方向从坐标原点射入，并经过点P(a0，b0)。若上述过程仅由方向平行于y轴的匀强电场实现，粒子从到运动的时间为t1，到达点的动能为Ek1。若上述过程仅由方向垂直于纸面的匀强磁场实现，粒子从O到运动的时间为t2，到达点的动能为Ek2。下列关系式正确的是()A. t1 t2C. Ek1Ek2【答案】AD【解析】AB该过程中由方向平行于y轴的匀强电场实现，此时粒子做类平抛运动，沿x轴正方向做匀速直线运动；当该过程仅由方向垂直于纸面的匀强磁场实现时，此时粒子做匀速圆周运动，沿x轴正方向分速度在减小，根据可知t1Ek2故C错误，D正确。故选AD。11、(2022广东卷T14)密立根通过观测油滴的运动规律证明了电荷的量子性，因此获得了1923年的诺贝尔奖。图是密立根油滴实验的原理示意图，两个水平放置、相距为d的足够大金属极板，上极板中央有一小孔。通过小孔喷入一些小油滴，由于碰撞或摩擦，部分油滴带上了电荷。有两个质量均为、位于同一竖直线上的球形小油滴A和B，在时间t内都匀速下落了距离。此时给两极板加上电压U(上极板接正极)，A继续以原速度下落，B经过一段时间后向上匀速运动。B在匀速运动时间t内
