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1、第六章 静电 场考点一电场的性质及其描述1(213新课标全国，6分)如图，一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷，在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、 b、d三个点，和b、b和、 c和d间的距离均为R,在a点处有一电荷量为q（q0)的固定点电荷。已知b点处的场强为零，则d点处场强的大小为(k为静电力常量）（ ）A.k B.Ck Dk 解析:选 本题考查静电场相关知识，意在考查考生对电场叠加、库仑定律等相关知识的理解。由于在a点放置一点电荷q后,b点电场强度为零，说明点电荷q在b点产生的电场强度与圆盘上Q在b点产生的电场强度大小相等，即EQk，根据对称性可知Q在d点产生的场强大小Q，则Ed
2、=Eq+=k,故选项B正确.（013新课标全国，6分）如图，在光滑绝缘水平面上，三个带电小球a、b和c分别位于边长为l的正三角形的三个顶点上；a、b带正电，电荷量均为q,c带负电。整个系统置于方向水平的匀强电场中。已知静电力常量为k。若三个小球均处于静止状态，则匀强电场场强的大小为( ）. B。C。 D解析:选B 本题考查库仑定律、电场力、平衡条件及其相关知识点,意在考查考生综合运用知识解决问题的能力。设小球c带电荷量为Q,由库仑定律可知小球a对小球的库仑引力为F=k，小球b对小球的库仑引力为F=,二力合力为2Fos 30。设水平匀强电场场强的大小为E，对球，由平衡条件可得:QFos 30,解
3、得:E=,选项B正确。3（201江苏，4分）将一电荷量为的小球放在不带电的金属球附近，所形成的电场线分布如图所示，金属球表面的电势处处相等。、b为电场中的两点，则（ )A。a点的电场强度比b点的大B。a点的电势比b点的高C检验电荷q在a点的电势能比在点的大D。将检验电荷从点移到b点的过程中,电场力做负功解析:选AB 本题考查静电场中力的性质和能的性质,意在考查考生对静电力的性质和能的性质的理解与掌握情况。电场线密的地方电场强度大,A项正确；沿着电场线方向电势逐渐降低，B项正确；由pq可知，负电荷在高电势处电势能小，C项错误；负电荷从a到b电势能增加，根据电场力做功与电势能变化的关系可知，这个过
4、程中电场力做负功,D项正确.4。（2012安徽理综，6分)如图1所示，半径为的均匀带电圆形平板，单位面积带电量为，其轴线上任意一点P（坐标为)的电场强度可以由库仑定律和电场强度的叠加原理求出：E=，方向沿x轴。现考虑单位面积带电量为0的无限大均匀带电平板,从其中间挖去一半径为r的圆板,如图所示.则圆孔轴线上任意一点Q(坐标为）的电场强度为( )A2k0 B2kC2k0 .2k0解析:利用均匀带电圆板轴线上的场强公式，当R无限大时，Q点电场强度E12k,当R=r时,Q点电场强度E2=k0，现从带电平板上中间挖去一半径为的圆板，则点电场强度3=E1E2,只有选项A正确。答案:A5。(2012江苏，
5、3分)真空中,A、B两点与点电荷的距离分别为和3r，则A、B两点的电场强度大小之比为（)A31 B13C.9D19解析:根据点电荷电场强度E=，可知1，C正确。答案：C6(02浙江理综，6分）用金属箔做成一个不带电的圆环，放在干燥的绝缘桌面上。小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后,将笔套自上向下慢慢靠近圆环,当距离约为。5 m时圆环被吸引到笔套上,如图所示。对上述现象的判断与分析，下列说法正确的是( ）A摩擦使笔套带电B.笔套靠近圆环时，圆环上、下都感应出异号电荷。圆环被吸引到笔套的过程中，圆环所受静电力的合力大于圆环的重力D。笔套碰到圆环后，笔套所带的电荷立刻被全部中和解析：笔套与头发摩擦
6、后,能够吸引圆环，说明笔套上带了电荷,即摩擦使笔套带电,选项A正确；笔套靠近圆环时,由于静电感应,会使圆环上、下部感应出异号电荷,选项正确；圆环被吸引到笔套的过程中，是由于圆环所受静电力的合力大于圆环所受的重力，故选项C正确;笔套接触到圆环后，笔套上的部分电荷转移到圆环上，使圆环带上相同性质的电荷,选项错误。答案：AB7.(209广东理基，2分)关于同一电场的电场线，下列表述正确的是（)A电场线是客观存在的.电场线越密,电场强度越小C沿着电场线方向,电势越来越低D。电荷在沿电场线方向移动时,电势能减小答案：考点二 电势能、电势、电势差8.(3重庆理综，6分）如图所示,高速运动的粒子被位于O点的
7、重原子核散射，实线表示粒子运动的轨迹，M、N和Q为轨迹上的三点,N点离核最近，点比M点离核更远，则( ）A粒子在M点的速率比在点的大B三点中,粒子在N点的电势能最大.在重核产生的电场中，M点的电势比Q点的低D粒子从M点运动到点，电场力对它做的总功为负功解析：选B 本题考查电场力做功、电势、电势能,意在考查考生推理与分析问题的能力。建立正点电荷电场模型，根据正点电荷的等势线空间分布图,由于Q点比点离核远，则QM，C项错误;粒子从点到点，电场力做正功,粒子在M点的速率比在Q点的速率小,A、D项错误；三点中，粒子在N点的电势最高，电势能最大,B项正确。9（2011山东理综,分)如图所示，在两等量异种
8、点电荷的电场中，N为两电荷连线的中垂线,a、b、c三点所在直线平行于两电荷的连线，且a与关于MN对称,b点位于MN上，点位于两电荷的连线上。以下判断正确的是（ )A.b点场强大于d点场强B.点场强小于d点场强C、b两点间的电势差等于b、c两点间的电势差.试探电荷在a点的电势能小于在点的电势能解析:两点电荷连线上的中点是连线上场强最小的点同时也是中垂线上场强最大的点,所以d点场强大于b点场强，正确，A错。根据电场线分布的对称性，可知C正确。正试探电荷在电势高的地方电势能大，D错答案：B10(2010江苏，3分）空间有一沿x轴对称分布的电场,其电场强度E随变化的图象如图所示下列说法中正确的是( ）
9、A。O点的电势最低。x2点的电势最高Cx1和x两点的电势相等D.x1和x3两点的电势相等解析：本题考查电场强度、电势、电势差的概念和图象问题.电势差与电场强度的关系为UEd,此表达式适用于匀强电场，图中为非匀强电场的场强与坐标x的关系图象，当取一段极短长度x时,可认为x长度内的电场为匀强电场，因此图象所包围的面积表示电势差图中从O点沿+x轴方向，场强为正值，位移为正值,所以图线与x轴包围的面积表示的电势差为正,表示沿轴方向的电势逐渐降低，即O点电势依次大于x点、2点、x3点的电势,选项A、B、错误而图中沿-x轴方向，场强为负值、位移为负值，所以图线与x轴包围的面积表示的电势差也为正，即沿-x轴
10、方向的电势也逐渐降低。因从x1点移到x1点，Ex图线在点两侧所包围的面积相等，表示这两点间的电势差为零，所以x和x1两点电势相等，选项C正确。此电场实际上是等量同种正电荷，从两电荷连线的中点沿中垂线向两侧外移动的电场模型。答案：C1（2009浙江理综,分)空间存在匀强电场，有一电荷量q(q0)、质量m的粒子从O点以速率v射入电场，运动到A点时速率为2v0.现有另一电荷量-q、质量m的粒子以速率2v0仍从O点射入该电场，运动到B点时速率为30.若忽略重力的影响,则( ）A在O、A、B三点中,B点电势最高B在、B三点中,A点电势最高OA间的电势差比BO间的电势差大.OA间的电势差比BA间的电势差小
11、解析：正电荷从点运动到A点，速度增大,电场力做正功，电势能减少，电势降低;负电荷从O点运动到B点，速度增大，电场力做正功，电势能减少,电势升高，故点电势最高，A点电势最低，A正确，错误；由动能定理有UAm(2v0）2-mv，得UA；UBOm(3v0)2（v0)2，得UBO,由此可知UBOUO，C错误，D正确答案：考点三电容器、带电粒子在电场中的运动12。(203新课标全国,分）一水平放置的平行板电容器的两极板间距为d,极板分别与电池两极相连，上极板中心有一小孔(小孔对电场的影响可忽略不计)。小孔正上方处的P点有一带电粒子,该粒子从静止开始下落，经过小孔进入电容器，并在下极板处（未与极板接触）返
12、回。若将下极板向上平移，则从P点开始下落的相同粒子将（ ）A。打到下极板上B在下极板处返回C。在距上极板处返回D.在距上极板d处返回解析:选 本题考查动能定理及静电场相关知识,意在考查考生对动能定理的运用。当两极板距离为d时，粒子从开始下落到恰好到达下极板过程中，根据动能定理可得：mgdq0,当下极板向上移动，设粒子在电场中运动距离x时速度减为零,全过程应用动能定理可得：mg（x)qx,两式联立解得:xd,选项D正确。3.（13新课标全国,14分）如图,匀强电场中有一半径为的光滑绝缘圆轨道，轨道平面与电场方向平行.、为轨道直径的两端,该直径与电场方向平行。一电荷量为（q）的质点沿轨道内侧运动。
13、经过点和点时对轨道压力的大小分别为Na和Nb。不计重力，求电场强度的大小E、质点经过a点和b点时的动能.解析:本题主要考查受到约束的带电质点在匀强电场中的运动、牛顿第二定律、动能定理及其相关的知识点,意在考查考生灵活应用知识解决问题的能力。质点所受电场力的大小为=qE 设质点质量为,经过a点和b点时的速度大小分别为va和vb,由牛顿第二定律有F+Na Nb-=m 设质点经过a点和b点时的动能分别为Eka和kb，有Eka=mEkb=mv 根据动能定理有kbEka=2r联立式得E（b-Na) Ea=（N+5N）kb(Nb+) 答案：见解析4.(201浙江理综，20分）“电子能量分析器”主要由处于真
14、空中的电子偏转器和探测板组成。偏转器是由两个相互绝缘、半径分别为R和R的同心金属半球面A和B构成，、为电势值不等的等势面,其过球心的截面如图所示。一束电荷量为、质量为的电子以不同的动能从偏转器左端M板正中间小孔垂直入射,进入偏转电场区域，最后到达偏转器右端的探测板N，其中动能为Ek的电子沿等势面C做匀速圆周运动到达板的正中间。忽略电场的边缘效应。(1）判断半球面A、B的电势高低，并说明理由；（2)求等势面C所在处电场强度E的大小；（3)若半球面A、和等势面C的电势分别为A、B和C，则到达N板左、右边缘处的电子，经过偏转电场前、后的动能改变量Ek左与E右分别为多少？(4）比较Ek左和|Ek右|的大小，并说明理由。解析：本题主要考查带电粒子在电场中的运动，意在考查考生分析和计算能力。（1)电子(带负电)做圆周运动,电场力方向指向球心，电场方向从B指向A，B板电势高于A板(2）据题意，电子在电场力作用下做圆周运动,考虑到圆轨道上的电场强度E大小相同,有：eE=mEkvR=联立解得:=(3）电子运动时只有电场力做功，根据动能定理，有EqU对到达N板左边缘的电子,电场力做正功，动能增加,有Ek左=（
