2022年高考物理真題和模擬題分類匯編 專題09 靜電場(chǎng)（學(xué)生版+解析版）

專題09靜電場(chǎng)

【真題匯編】

1、（2022?湖南卷-T2）如圖，四根完全相同的均勻帶正電絕緣長(zhǎng)棒對(duì)稱放置在長(zhǎng)方體的四條長(zhǎng)邊〃、b、c、

d上。移去〃處的絕緣棒，假定另外三根絕緣棒電荷分布不變。關(guān)于長(zhǎng)方體幾何中心。點(diǎn)處電場(chǎng)強(qiáng)度方向和

電勢(shì)的變化，下列說法正確的是（）

a

A.電場(chǎng)強(qiáng)度方向垂直指向電勢(shì)減小B.電場(chǎng)強(qiáng)度方向垂直指向c,電勢(shì)減小

C.電場(chǎng)強(qiáng)度方向垂直指向”，電勢(shì)增大D.電場(chǎng)強(qiáng)度方向垂直指向c,電勢(shì)增大

2、（2022?山東卷?T3）半徑為R的絕緣細(xì)圓環(huán)固定在圖示位置，圓心位于。點(diǎn)，環(huán)上均勻分布著電量為

。的正電荷。點(diǎn)4、B、C將圓環(huán)三等分，取走/、8處兩段弧長(zhǎng)均為IX的小圓弧上的電荷。將一點(diǎn)電荷q

置于OC延長(zhǎng)線上距。點(diǎn)為2H的。點(diǎn)，。點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度剛好為零。圓環(huán)上剩余電荷分布不變，q為（）

B.正電荷，1也

A.正電何，q-----

TIRTtR

C.負(fù)電荷，q=?。竺D.負(fù)電荷，4=，^—

nR成

3、（2022?全國(guó)甲卷?T21）地面上方某區(qū)域存在方向水平向右勻強(qiáng)電場(chǎng)，將一帶正電荷的小球自電場(chǎng)中

P點(diǎn)水平向左射出。小球所受的重力和電場(chǎng)力的大小相等，重力勢(shì)能和電勢(shì)能的零點(diǎn)均取在P點(diǎn)。則射出后,

()

A.小球的動(dòng)能最小時(shí)，其電勢(shì)能最大

B.小球的動(dòng)能等于初始動(dòng)能時(shí)，其電勢(shì)能最大

C.小球速度的水平分量和豎直分量大小相等時(shí)，其動(dòng)能最大

D.從射出時(shí)刻到小球速度的水平分量為零時(shí)，重力做的功等于小球電勢(shì)能的增加量

4、（2022?全國(guó)乙卷?T21）一種可用于衛(wèi)星上的帶電粒子探測(cè)裝置，由兩個(gè)同軸的半圓柱形帶電導(dǎo)體極板

（半徑分別為K和/?+4）和探測(cè)器組成，其橫截面如圖（a）所示，點(diǎn)。為圓心。在截面內(nèi)，極板間各點(diǎn)

的電場(chǎng)強(qiáng)度大小與其到。點(diǎn)的距離成反比，方向指向。點(diǎn)。4個(gè)帶正電的同種粒子從極板間通過，到達(dá)探

測(cè)器。不計(jì)重力。粒子1、2做圓周運(yùn)動(dòng)，圓的圓心為0、半徑分別為（、&＜弓＜R+d）；粒子3

從距。點(diǎn)石的位置入射并從距。點(diǎn)4的位置出射;粒子4從距。點(diǎn)工的位置入射并從距。點(diǎn)弓的位置出射，

軌跡如圖（b）中虛線所示。則（）

探測(cè)器

粒子圖⑶

./Qi./O0

3子10探測(cè)器3子2°探測(cè)器3子3探測(cè)器3子4°探測(cè)器

圖（b）

A.粒子3入射時(shí)的動(dòng)能比它出射時(shí)的大

B.粒子4入射時(shí)的動(dòng)能比它出射時(shí)的大

C.粒子1入射時(shí)的動(dòng)能小于粒子2入射時(shí)的動(dòng)能

D.粒子1入射時(shí)的動(dòng)能大于粒子3入射時(shí)的動(dòng)能

5、（2022?全國(guó)乙卷?門9）如圖，兩對(duì)等量異號(hào)點(diǎn)電荷+4、—q（q：＞0）固定于正方形的4個(gè)項(xiàng)點(diǎn)上。L、

N是該正方形兩條對(duì)角線與其內(nèi)切圓的交點(diǎn)，。為內(nèi)切圓的圓心，M為切點(diǎn)。則（)

A.L和N兩點(diǎn)處的電場(chǎng)方向相互垂直

B.〃點(diǎn)的電場(chǎng)方向平行于該點(diǎn)處的切線，方向向左

C.將一帶正電的點(diǎn)電荷從M點(diǎn)移動(dòng)到。點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功

D.將一帶正電的點(diǎn)電荷從L點(diǎn)移動(dòng)到N點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為零

6、（2022?浙江6月卷?T9）如圖所示，帶等量異種電荷的兩正對(duì)平行金屬板M、N間存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，板

長(zhǎng)為L(zhǎng)（不考慮邊界效應(yīng)）。片0時(shí)刻，M板中點(diǎn)處的粒子源發(fā)射兩個(gè)速度大小為vo的相同粒子，垂直M板

向右的粒子，到達(dá)N板時(shí)速度大小為亞％；平行M板向下的粒子，剛好從N板下端射出。不計(jì)重力和粒

子間的相互作用，則（）

A.〃板電勢(shì)高于N板電勢(shì)

B.兩個(gè)粒子的電勢(shì)能都增加

02

C.粒子在兩板間的加速度為

D.粒子從N板下端射出的時(shí)間t=（忘T）L

2%

7、（2022?浙江1月卷?T10）某種氣體一電子放大器的局部結(jié)構(gòu)是由兩塊夾有絕緣介質(zhì)的平行金屬薄膜

構(gòu)成，其上存在等間距小孔，其中相鄰兩孔截面上的電場(chǎng)線和等勢(shì)線的分布如圖所示。下列說法正確的是

（）

A.“點(diǎn)所在的線是等勢(shì)線

B.6點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比c點(diǎn)大

C.氏C兩點(diǎn)間的電勢(shì)差的值比C兩點(diǎn)間的大

D.將電荷沿圖中的線從d-e-f-g移動(dòng)時(shí)電場(chǎng)力做功為零

8、（2022?河北?T6）如圖，真空中電荷量為為和-q①>0）的兩個(gè)點(diǎn)電荷分別位于加點(diǎn)與N點(diǎn)，形成

一個(gè)以MN延長(zhǎng)線上。點(diǎn)為球心，電勢(shì)為零的等勢(shì)面（取無窮處電勢(shì)為零），P為MN連線上的一點(diǎn)，S

為等勢(shì)面與直線MN的交點(diǎn)，T為等勢(shì)面上的一點(diǎn)，下列說法正確的是（）

A.P點(diǎn)電勢(shì)低于S點(diǎn)電勢(shì)B.T點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度方向指向。點(diǎn)

C.除無窮遠(yuǎn)處外，直線MN上還有兩個(gè)電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)D.將正試探電荷外從7點(diǎn)移到P點(diǎn)，靜電力做

正功

9、（2022?湖北?T4）密立根油滴實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，兩塊水平放置的金屬板分別與電源的正負(fù)極相接,

板間產(chǎn)生勻強(qiáng)電場(chǎng)。用一個(gè)噴霧器把密度相同的許多油滴從上板中間的小孔噴入電場(chǎng)，油滴從噴口噴出時(shí)

由于摩擦而帶電。金屬板間電勢(shì)差為U時(shí)，電荷量為q、半徑為「的球狀油滴在板間保持靜止。若僅將金屬

板間電勢(shì)差調(diào)整為2U,則在板間能保持靜止的球狀油滴所帶電荷量和半徑可以為（）

A.q,rB.2q,rC.2q,2rD.4q,2r

10、（2022?湖北?T10）如圖所示，一帶電粒子以初速度W沿x軸正方向從坐標(biāo)原點(diǎn)。射入，并經(jīng)過點(diǎn)P

（a>0,b>0）o若上述過程僅由方向平行于丫軸的勻強(qiáng)電場(chǎng)實(shí)現(xiàn)，粒子從。到P運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為fi,到達(dá)P點(diǎn)

的動(dòng)能為若上述過程僅由方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)現(xiàn)，粒子從。到P運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2,到達(dá)P點(diǎn)

的動(dòng)能為&2。下列關(guān)系式正確的是?（）

A.tl<t2B.ti>t2

C.Eki<Ek2D.Eki>Ek2

11、（2022?廣東卷?T14）密立根通過觀測(cè)油滴的運(yùn)動(dòng)規(guī)律證明了電荷的量子性，因此獲得了1923年的諾

貝爾獎(jiǎng)。圖是密立根油滴實(shí)驗(yàn)的原理示意圖，兩個(gè)水平放置、相距為"的足夠大金屬極板，上極板中央有

一小孔。通過小孔噴入一些小油滴，由于碰撞或摩擦，部分油滴帶上了電荷。有兩個(gè)質(zhì)量均為加°、位于同

一豎直線上的球形小油滴/和B,在時(shí)間t內(nèi)都勻速下落了距離々。此時(shí)給兩極板加上電壓U（上極板接正

極）,N繼續(xù)以原速度下落,8經(jīng)過一段時(shí)間后向上勻速運(yùn)動(dòng)。5在勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)間，內(nèi)上升了距離飽4）,

隨后與4合并，形成一個(gè)球形新油滴，繼續(xù)在兩極板間運(yùn)動(dòng)直至勻速。已知球形油滴受到的空氣阻力大小

為/=上加;V，其中左為比例系數(shù)，切為油滴質(zhì)量，v為油滴運(yùn)動(dòng)速率，不計(jì)空氣浮力，重力加速度為g。

求:

（1）比例系數(shù)*;

（2）汕滴4、8的帶電量和電性；8上升距離為電勢(shì)能的變化量;

（3）新油滴勻速運(yùn)動(dòng)速度的大小和方向。

___________

1?A+

d、U?B

12、（2022?河北?T14）兩塊面積和間距均足夠大的金屬板水平放置，如圖1所示，金屬板與可調(diào)電源相

連形成電場(chǎng)，方向沿y軸正方向。在兩板之間施加磁場(chǎng)，方向垂直xOy平面向外。電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度

隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖2所示。板間。點(diǎn)放置一粒子源，可連續(xù)釋放質(zhì)量為m、電荷量為式4>0）、初速

度為零的粒子，不計(jì)重力及粒子間的相互作用，圖中物理量均為已知量。求：

2mn

（1）。=0時(shí)刻釋放的粒子，在，時(shí)刻的位置坐標(biāo);

qB。

八67tm

(2)在0~丁時(shí)間內(nèi)，靜電力對(duì)，=0時(shí)刻釋放的粒子所做的功;

洛

HTTt^EYYI6兀，71

（3）在M—rs———V點(diǎn)放置一粒接收器，在時(shí)間內(nèi)什么時(shí)刻釋放的粒子在電場(chǎng)存在期間

IqB：AqB-JqB0

被捕獲。

【突破練習(xí)】

1.（2022?廣東普通高中高三下學(xué)期一模）有一種測(cè)量電場(chǎng)強(qiáng)度的方法，其原理如圖，豎直平面的虛線框內(nèi)

存在水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，虛線框高度為小讓質(zhì)量為，，八帶電量為q的粒子從/點(diǎn)由靜止釋放，最終帶

電粒子在電場(chǎng)區(qū)域下邊界的照相底片上打出一個(gè)感光點(diǎn)P,尸點(diǎn)與M點(diǎn)的水平距離為O.5J,已知重力加速

度為g，則電場(chǎng)強(qiáng)度E大小為（）

P

mgmg3mg21ng

A.——B.-----C2q

2qqq

2.（2022?廣東普通高中高三下學(xué)期一模）“超級(jí)電容器”由于電極中加入了表面積非常大的石墨烯，所以具

備超大的容量，適合作為動(dòng)力電池的助力動(dòng)力源。相對(duì)于普通電容器，“超級(jí)電容器”（）

A.極板電荷量較大

B.極板間電場(chǎng)強(qiáng)度較大

C.單位電壓容納的電荷量較大

D.帶相同電荷量時(shí)電壓較大

3.（2022?北京市海淀區(qū)高三下學(xué)期一模）在如圖所示平面內(nèi)，兩個(gè)帶等量正電的點(diǎn)電荷分別固定在“、B

兩點(diǎn)，。為A6連線的中點(diǎn)，為A8的垂直平分線，C、。兩點(diǎn)在上且OC=QD。下列說法正確

的是（）

M

L

I

A.。點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)比C點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大B.C點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與。點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相同

C.。點(diǎn)的電勢(shì)比。點(diǎn)的電勢(shì)高D.電子在C點(diǎn)的電勢(shì)能比在。點(diǎn)的電勢(shì)能大

4.（2022?山東濰坊市高三下學(xué)期一模）真空空間中有四個(gè)點(diǎn)。、a、b、c,任意兩點(diǎn)間距離均為乙點(diǎn)"（未

畫出）到點(diǎn)。、a、b、。的距離均相等，如圖所示。在〃、6兩點(diǎn)位置分別放置電荷量為4的正點(diǎn)電荷，在

連線的某點(diǎn)處放置正點(diǎn)電荷。，使得d點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零。則0的電荷量為（）

D.嗎

丁3

5.（2022?江蘇七市高三下學(xué)期二模）當(dāng)空氣中的電場(chǎng)強(qiáng)度超過瓦時(shí)，空氣會(huì)被擊穿。給半徑為R的孤立

導(dǎo)體球殼充電，球殼所帶電荷量的最大值為。，已知靜電力常量為伍則。為（）

A口B.皿

2kk

C,坐D.留

2kk

6.（2022?江蘇南京鹽城市高三下學(xué)期二模）如圖所示，粗細(xì)均勻的圓形絕緣環(huán)位于空間直角坐標(biāo)系中的

xQy平面內(nèi)，其幾何中心與坐標(biāo)原點(diǎn)。重合。處于每個(gè)象限的,圓環(huán)都均勻帶有相同電量的電荷，電性如

4

圖所示。點(diǎn)1、2、3、4、5、6分別位于z、x、y軸上，它們與原點(diǎn)間距相同，以下說法錯(cuò)誤的是（）

A.點(diǎn)1、點(diǎn)2處的場(chǎng)強(qiáng)一定相同B.點(diǎn)3、點(diǎn)4處的場(chǎng)強(qiáng)一定相同

C.點(diǎn)3、點(diǎn)4處的電勢(shì)一定相等D.點(diǎn)5、點(diǎn)6處的電勢(shì)一定相等

7.（2022?山東濟(jì)南市高三下學(xué)期一模）如圖所示，真空中xOy坐標(biāo)系平面內(nèi)有以。為圓心的兩個(gè)同心圓，

分別與坐標(biāo)軸交于b、c、d和e、/.g、ho在a、c兩點(diǎn)固定兩個(gè)正點(diǎn)電荷，b、d兩點(diǎn)固定兩個(gè)負(fù)點(diǎn)電

荷，四個(gè)點(diǎn)電荷所帶電荷量均相等。下列說法正確的是（）

A./、/z兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同B.e、g兩點(diǎn)的電勢(shì)相等

C.質(zhì)子在e點(diǎn)所受電場(chǎng)力大于在〃點(diǎn)所受電場(chǎng)力D.質(zhì)子在e點(diǎn)電勢(shì)能大于在分點(diǎn)電勢(shì)能

8.（2022?江蘇如皋市高三下學(xué)期一調(diào)）均勻帶電球面內(nèi)部的電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零。如圖所示，。為均勻帶正

電半球面的球心，P為與半球截面相平行截面的圓心，則（)

A.尸點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零B.P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向向左

C.。、P兩點(diǎn)電勢(shì)相等D.。點(diǎn)電勢(shì)比P點(diǎn)高

專題09靜電場(chǎng)

【真題匯編】

1、（2022?湖南卷-T2）如圖，四根完全相同的均勻帶正電絕緣長(zhǎng)棒對(duì)稱放置在長(zhǎng)方體的四條長(zhǎng)邊〃、b、c、

d上。移去。處的絕緣棒，假定另外三根絕緣棒電荷分布不變。關(guān)于長(zhǎng)方體幾何中心。點(diǎn)處電場(chǎng)強(qiáng)度方向和

電勢(shì)的變化，下列說法正確的是（）

h

bd

A.電場(chǎng)強(qiáng)度方向垂直指向電勢(shì)減小B.電場(chǎng)強(qiáng)度方向垂直指向c,電勢(shì)減小

C.電場(chǎng)強(qiáng)度方向垂直指向”，電勢(shì)增大D.電場(chǎng)強(qiáng)度方向垂直指向c,電勢(shì)增大

【答案】A

【解析】

根據(jù)對(duì)稱性可知，移去。處的絕緣棒后，電場(chǎng)強(qiáng)度方向垂直指向再根據(jù)電勢(shì)的疊加原理，單個(gè)點(diǎn)電荷在

距其，?處的電勢(shì)為

（p=k2（取無窮遠(yuǎn)處電勢(shì)零）

r

現(xiàn)在撤去。處的絕緣棒后，“減小，則。點(diǎn)的電勢(shì)減小。

故選Ao

2、（2022?山東卷?T3）半徑為R的絕緣細(xì)圓環(huán)固定在圖示位置，圓心位于。點(diǎn)，環(huán)上均勻分布著電量為

。的正電荷。點(diǎn)1、B、C將圓環(huán)三等分，取走/、8處兩段弧長(zhǎng)均為DL的小圓弧上的電荷。將一點(diǎn)電荷夕

置于OC延長(zhǎng)線上距。點(diǎn)為2H的。點(diǎn)，。點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度剛好為零。圓環(huán)上剩余電荷分布不變，g為（）

DF山＞石。"

A.正電荷，q———B.正電荷，Q—-------

成TIR

D.負(fù)電荷，q=百?？?/p>

C.負(fù)電荷，q———2

nRTIR

【答案】C

【解析】

取走力、8處兩段弧長(zhǎng)均為DL的小圓弧上的電荷，根據(jù)對(duì)稱性可知，圓環(huán)在O點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度為與力在

同一直徑上的小和與8在同一直徑上的S產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量和，如圖所示，因?yàn)閮啥位￠L(zhǎng)非常小，故

可看成點(diǎn)電荷，則有

QAL

Ei*喘

由圖可知，兩場(chǎng)強(qiáng)的夾角為12()'，則兩者的合場(chǎng)強(qiáng)為

根據(jù)。點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為0,則放在。點(diǎn)的點(diǎn)電荷帶負(fù)電，大小為

E'=E=嘿

根據(jù)

E'

(2尺)

聯(lián)立解得

2QAL

q

TIR

故選C。

3、(2022?全國(guó)甲卷?T2D地面上方某區(qū)域存在方向水平向右勻強(qiáng)電場(chǎng)，將一帶正電荷的小球自電場(chǎng)中

產(chǎn)點(diǎn)水平向左射出。小球所受的重力和電場(chǎng)力的大小相等，重力勢(shì)能和電勢(shì)能的零點(diǎn)均取在P點(diǎn)。則射出后,

()

A.小球的動(dòng)能最小時(shí)，其電勢(shì)能最大

B.小球的動(dòng)能等于初始動(dòng)能時(shí)，其電勢(shì)能最大

C,小球速度的水平分量和豎直分量大小相等時(shí)，其動(dòng)能最大

D.從射出時(shí)刻到小球速度的水平分量為零時(shí)，重力做的功等于小球電勢(shì)能的增加量

【答案】BD

【解析】

A.如圖所示

Eq-mg

故等效重力G'的方向與水平成45°。

當(dāng)j=0時(shí)速度最小為%汨=匕，由于此時(shí)匕存在水平分量，電場(chǎng)力還可以向左做負(fù)功，故此時(shí)電勢(shì)能不

是最大，故A錯(cuò)誤；

BD.水平方向上

v=~t

0m

在豎直方向上

由于

Eq=mg,得v=%

如圖所示，小球的動(dòng)能等于末動(dòng)能。由于此時(shí)速度沒有水平分量，故電勢(shì)能最大。由動(dòng)能定理可知

%+%=。

則重力做功等于小球電勢(shì)能的增加量，故BD正確；

C.當(dāng)如圖中環(huán)所示時(shí)，此時(shí)速度水平分量與豎直分量相等，動(dòng)能最小，故C錯(cuò)誤；

故選BD。

4、（2022?全國(guó)乙卷?T21）一種可用于衛(wèi)星上的帶電粒子探測(cè)裝置，由兩個(gè)同軸的半圓柱形帶電導(dǎo)體極板

（半徑分別為A和/?+4）和探測(cè)器組成，其橫截面如圖（a）所示，點(diǎn)。為圓心。在截面內(nèi)，極板間各點(diǎn)

的電場(chǎng)強(qiáng)度大小與其到。點(diǎn)的距離成反比，方向指向。點(diǎn)。4個(gè)帶正電的同種粒子從極板間通過，到達(dá)探

測(cè)器。不計(jì)重力。粒子1、2做圓周運(yùn)動(dòng)，圓的圓心為0、半徑分別為4、&＜弓＜R+d）；粒子3

從距。點(diǎn)石的位置入射并從距。點(diǎn)4的位置出射;粒子4從距。點(diǎn)工的位置入射并從距。點(diǎn)弓的位置出射，

軌跡如圖（b）中虛線所示。則（）

R+d

R

-Y…0…….

探測(cè)器

粒子圖⑻

A.粒子3入射時(shí)的動(dòng)能比它出射時(shí)的大

B.粒子4入射時(shí)的動(dòng)能比它出射時(shí)的大

C.粒子1入射時(shí)的動(dòng)能小于粒子2入射時(shí)的動(dòng)能

D.粒子1入射時(shí)的動(dòng)能大于粒子3入射時(shí)的動(dòng)能

【答案】BD

【解析】

C.在截面內(nèi)，極板間各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小與其到。點(diǎn)的距離成反比,可設(shè)為

Er=k

帶正電的同種粒子1、2在均勻輻向電場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則有

22

V)v2

q匕=m—,C/E2=m—

4R

可得

料;=曲_qE2r2

22

即粒子1入射時(shí)的動(dòng)能等于粒子2入射時(shí)的動(dòng)能，故C錯(cuò)誤;

A.粒子3從距。點(diǎn)弓的位置入射并從距。點(diǎn)4的位置出射，做向心運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力做正功，則動(dòng)能增大,

粒子3入射時(shí)的動(dòng)能比它出射時(shí)的小，故A錯(cuò)誤;

B.粒子4從距。點(diǎn)彳的位置入射并從距。點(diǎn)空的位置出射，做離心運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力做負(fù)功，則動(dòng)能減小，

粒子4入射時(shí)的動(dòng)能比它出射時(shí)的大，故B正確；

D.粒子3做向心運(yùn)動(dòng)，有

2

「匕

qE2>m—

可得

-mvl</“2=-mv；

23221

粒子1入射時(shí)的動(dòng)能大于粒子3入射時(shí)的動(dòng)能，故D正確；

故選BDo

5、（2022?全國(guó)乙卷?T19）如圖，兩對(duì)等量異號(hào)點(diǎn)電荷+4、-4何>0）固定于正方形的4個(gè)項(xiàng)點(diǎn)上。L、

N是該正方形兩條對(duì)角線與其內(nèi)切圓的交點(diǎn)，。為內(nèi)切圓的圓心，/為切點(diǎn)。則（）

V'、./飛

I'y'i

■L.0

：AA：

?qM+q

A.L和N兩點(diǎn)處的電場(chǎng)方向相互垂直

B.M點(diǎn)的電場(chǎng)方向平行于該點(diǎn)處的切線，方向向左

C.將一帶正電的點(diǎn)電荷從M點(diǎn)移動(dòng)到。點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功

D.將一帶正電的點(diǎn)電荷從2點(diǎn)移動(dòng)到N點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為零

【答案】AB

【解析】

A.兩個(gè)正電荷在N點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)方向山N指向O,N點(diǎn)處于兩負(fù)電荷連線的中垂線上，則兩負(fù)電荷在N

點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)方向由N指向O,則N點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)方向由N指向O,同理可知，兩個(gè)負(fù)電荷在L處產(chǎn)生的場(chǎng)

強(qiáng)方向由。指向3L點(diǎn)處于兩正電荷連線的中垂線匕兩正電荷在L處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)方向由。指向L,則L

處的合場(chǎng)方向由。指向3由于正方向兩對(duì)角線垂直平分，則乙和N兩點(diǎn)處的電場(chǎng)方向相互垂直，故A正

確；

B.正方向底邊的一對(duì)等量異號(hào)電荷在M點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)方向向左，而正方形上方的一對(duì)等量異號(hào)電荷在M

點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)方向向右，由于M點(diǎn)離上方一對(duì)等量異號(hào)電荷距離較遠(yuǎn)，則M點(diǎn)的場(chǎng)方向向左，故B正確；

C.由圖可知，M和。點(diǎn)位于兩等量異號(hào)電荷的等勢(shì)線上，即M和。點(diǎn)電勢(shì)相等，所以將一帶正電的點(diǎn)電

荷從河點(diǎn)移動(dòng)到。點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為零，故C錯(cuò)誤；

D.由圖可知，工點(diǎn)的電勢(shì)低于N點(diǎn)電勢(shì)，則將一帶正電的點(diǎn)電荷從L點(diǎn)移動(dòng)到N點(diǎn)，電場(chǎng)力做功不為零，

故D錯(cuò)誤。

故選AB?

6、（2022?浙江6月卷?T9）如圖所示，帶等量異種電荷的兩正對(duì)平行金屬板M、N間存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，板

長(zhǎng)為￡（不考慮邊界效應(yīng)）。片0時(shí)刻，M板中點(diǎn)處的粒子源發(fā)射兩個(gè)速度大小為吻的相同粒子，垂直M板

向右的粒子，到達(dá)N板時(shí)速度大小為夜%；平行M板向下的粒子，剛好從N板下端射出。不計(jì)重力和粒

子間的相互作用，則（）

A.A/板電勢(shì)高于N板電勢(shì)

B.兩個(gè)粒子的電勢(shì)能都增加

C.粒子在兩板間的加速度為a=2a

D.粒子從N板下端射出的時(shí)間t=（夜一」L

2%

【答案】C

【解析】

A.由于不知道兩粒子的電性，故不能確定M板和N板的電勢(shì)高低，故A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)題意垂直M板向右的粒子，到達(dá)N板時(shí)速度增加，動(dòng)能增加，則電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減?。簞t

平行M板向下的粒子到達(dá)N板時(shí)電場(chǎng)力也做正功，電勢(shì)能同樣減小，故B錯(cuò)誤；

CD.設(shè)兩板間距離為d,對(duì)于平行M板向下的粒子剛好從N板下端射出，在兩板間做類平拋運(yùn)動(dòng)，有

L

L

,1

d=-at2

2

對(duì)于垂直M板向右的粒子，在板間做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，因兩粒子相同，在電場(chǎng)中加速度相同，有

（0%）-=lad

聯(lián)立解得

故C正確，D錯(cuò)誤；

故選C。

7、（2022?浙江1月卷?T10）某種氣體一電子放大器的局部結(jié)構(gòu)是由兩塊夾有絕緣介質(zhì)的平行金屬薄膜

構(gòu)成，其上存在等間距小孔，其中相鄰兩孔截面上的電場(chǎng)線和等勢(shì)線的分布如圖所示。下列說法正確的是

()

A.。點(diǎn)所在的線是等勢(shì)線

B.6點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比c點(diǎn)大

C.b、，兩點(diǎn)間的電勢(shì)差的值比。、c兩點(diǎn)間的大

D.將電荷沿圖中的線從移動(dòng)時(shí)電場(chǎng)力做功為零

【答案】C

【解析】

A.因上下為兩塊夾有絕緣介質(zhì)的平行金屬薄膜，則a點(diǎn)所在的線是電場(chǎng)線，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B.因c處的電場(chǎng)線較6點(diǎn)密集，則c,點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比6點(diǎn)大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

C.因從兩處所處的線為等勢(shì)線，可知機(jī)c兩點(diǎn)間的電勢(shì)差的值比a、。兩點(diǎn)間的大，選項(xiàng)C正確；

D.因衣兩點(diǎn)在同一電場(chǎng)線上，電勢(shì)不相等，則將電荷沿圖中的線從“一e—g移動(dòng)時(shí)電場(chǎng)力做功不為零,

選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

故選C。

8、（2022?河北?T6）如圖，真空中電荷量為2。和-q（q>0）的兩個(gè)點(diǎn)電荷分別位于M點(diǎn)與N點(diǎn)，形成

一個(gè)以MN延長(zhǎng)線上。點(diǎn)為球心，電勢(shì)為零的等勢(shì)面（取無窮處電勢(shì)為零），尸為連線上的一點(diǎn)，5

為等勢(shì)面與直線MN的交點(diǎn)，T為等勢(shì)面上的一點(diǎn)，下列說法正確的是（）

2q!-q

-9-?~~；-?--?

A.P點(diǎn)電勢(shì)低于S點(diǎn)電勢(shì)B.T點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度方向指向。點(diǎn)

C.除無窮遠(yuǎn)處外，直線MN上還有兩個(gè)電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)D.將正試探電荷％從7?點(diǎn)移到P點(diǎn)，靜電力做

正功

【答案】B

【解析】

A.在直線上，左邊正電荷在M右側(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度水平向右，右邊負(fù)電荷在立線上電場(chǎng)強(qiáng)度水平向右，

根據(jù)電場(chǎng)的疊加可知MN間的電場(chǎng)強(qiáng)度水平向右，沿著電場(chǎng)線電勢(shì)逐漸降低，可知尸點(diǎn)電勢(shì)高于等勢(shì)面與

MN交點(diǎn)處電勢(shì)，則P點(diǎn)電勢(shì)高于S點(diǎn)電勢(shì)，故A錯(cuò)誤；

C.由于正電荷的電荷量大于負(fù)電荷電荷量，可知在N左側(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度不可能為零，則N右側(cè)，設(shè)MN距離

為L(zhǎng)，根據(jù)

k-lq_k-q

(L+d)2"(J)7

可知除無窮遠(yuǎn)處外，直線MN電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)只有一個(gè)，故C錯(cuò)誤；

D.由A選項(xiàng)分析可知：T點(diǎn)電勢(shì)低于P電勢(shì)，則正電荷在T點(diǎn)的電勢(shì)能低于在P電勢(shì)的電勢(shì)能，將正試

探電荷％從7點(diǎn)移到P點(diǎn)，電勢(shì)能增大，靜電力做負(fù)功，故D錯(cuò)誤；

B.設(shè)等勢(shì)圓的半徑為R,AN距離為x,距離為L(zhǎng)，如圖所示

--2?q?_I??-q—?,，\

MpA\NO：s

o

根據(jù)

9M

X

結(jié)合電勢(shì)的疊加原理A、S滿足

k-2q_kq

L-xx

k-2q_kq

L+2R—x2R—x

解得

L

x=—

3

3

由于電場(chǎng)強(qiáng)度方向垂直等勢(shì)面，可知7■點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向必過等勢(shì)面的圓心，。點(diǎn)電勢(shì)

_k-2qkq_3kq

五

33

可知

(PT>(Po

可知7■點(diǎn)電場(chǎng)方向指向。點(diǎn)，故B正確。

故選Bo

9、（2022?湖北?T4）密立根油滴實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，兩塊水平放置的金屬板分別與電源的正負(fù)極相接，

板間產(chǎn)生勻強(qiáng)電場(chǎng)。用一個(gè)噴霧器把密度相同的許多油滴從上板中間的小孔噴入電場(chǎng)，油滴從噴口噴出時(shí)

由于摩擦而帶電。金屬板間電勢(shì)差為。時(shí)，電荷量為q、半徑為r的球狀油滴在板間保持靜止。若僅將金屬

板間電勢(shì)差調(diào)整為2U,則在板間能保持靜止的球狀油滴所帶電荷量和半徑可以為（）

A.q,rB.2q,rC.2q,2rD.4q,2r

【答案】D

【解析】

初始狀態(tài)下，液滴處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，滿足

Eq-mg

即

U43

—q=-7ir-pg

a3

AB.當(dāng)電勢(shì)差調(diào)整為2。時(shí)，若液滴的半徑不變，則滿足

2U,43

—rQpg

a3

可得

，q

q二-

2

AB錯(cuò)誤；

CD.當(dāng)電勢(shì)差調(diào)整為2U時(shí)，若液滴的半徑變?yōu)?r時(shí)，則滿足

-q'=^7r（2r）3-pg

a3

可得

d=4q

C錯(cuò)誤，D正確。

故選D。

10、（2022?湖北?T10）如圖所示，一帶電粒子以初速度"沿x軸正方向從坐標(biāo)原點(diǎn)。射入，并經(jīng)過點(diǎn)P

（a>0,b>0）o若上述過程僅由方向平行于y軸的勻強(qiáng)電場(chǎng)實(shí)現(xiàn)，粒子從。到P運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為ti,到達(dá)P點(diǎn)

的動(dòng)能為Eki。若上述過程僅由方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)現(xiàn)，粒子從。到P運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2,到達(dá)P點(diǎn)

的動(dòng)能為國(guó)2。下列關(guān)系式正確的是?（）

Oax

A.tl<t2B.tl>t2

C.Eki<&2D.fki>Fk2

【答案】AD

【解析】

AB.該過程中由方向平行于y軸的勻強(qiáng)電場(chǎng)實(shí)現(xiàn)，此時(shí)粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)，沿X軸正方向做勻速直線運(yùn)動(dòng);

當(dāng)該過程僅由方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)現(xiàn)時(shí)，此時(shí)粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，沿x軸正方向分速度在減小,

根據(jù)

X

t=—

V

可知

tl<t2

故A正確，B錯(cuò)誤。

CD.該過程中由方向平行于y軸的勻強(qiáng)電場(chǎng)實(shí)現(xiàn)，此時(shí)粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)，到達(dá)P點(diǎn)時(shí)速度大于內(nèi)；當(dāng)該

過程僅山方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)現(xiàn)時(shí)，此時(shí)粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，到達(dá)P點(diǎn)時(shí)速度等于%,而根據(jù)

E=-mv2

k2

可知

Ekl>Ek2

故C錯(cuò)誤，D正確。

故選AD。

11、（2022?廣東卷?T14）密立根通過觀測(cè)油滴的運(yùn)動(dòng)規(guī)律證明了電荷的量子性，因此獲得了1923年的諾

貝爾獎(jiǎng)。圖是密立根油滴實(shí)驗(yàn)的原理示意圖，兩個(gè)水平放置、相距為d的足夠大金屬極板，上極板中央有

一小孔。通過小孔噴入一些小油滴，由于碰撞或摩擦，部分油滴帶上了電荷。有兩個(gè)質(zhì)量均為加°、位于同

一豎直線上的球形小油滴”和B,在時(shí)間t內(nèi)都勻速下落了距離力。此時(shí)給兩極板加上電壓U（上極板接正

極）2繼續(xù)以原速度下落,8經(jīng)過一段時(shí)間后向上勻速運(yùn)動(dòng)。8在勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)間,內(nèi)上升了距離"。。，

隨后與N合并，形成一個(gè)球形新油滴，繼續(xù)在兩極板間運(yùn)動(dòng)直至勻速。已知球形油滴受到的空氣阻力大小

為于=/丫，其中人為比例系數(shù)，機(jī)為油滴質(zhì)量，v為油滴運(yùn)動(dòng)速率，不計(jì)空氣浮力，重力加速度為g。

求：

（1）比例系數(shù)總

（2）油滴/、8的帶電量和電性；8上升距離為電勢(shì)能的變化量；

（3）新油滴勻速運(yùn)動(dòng)速度的大小和方向。

_________d'?L________

1+

d、U?B

^3mgd也+九）+九）

【答案】（1）（2）油滴A不帶電，油滴B帶負(fù)電，電荷量為$：一,一一（3）

h.限%

見解析

【解析】

(1)未加電壓時(shí)，油滴勻速時(shí)的速度大小

v'=7

勻速時(shí)

mg=f

又

3

f=kmv]

聯(lián)立可得

2

_m3gt

K—

%

(2)加電壓后，油滴A的速度不變，可知油滴A不帶電，油滴B最后速度方向向上，可知油滴B所受電

場(chǎng)力向上，極板間電場(chǎng)強(qiáng)度向下，可知油滴B帶負(fù)電，油滴B向上勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度大小為

根據(jù)平衡條件可得

.:U

mg+km"=-q

~d

解得

_mgd(%+4)

q_hp~

根據(jù)

又

叫=j弛

a

聯(lián)立解得

△E-加g似4+4）

P一4

（3）油滴B與油滴A合并后，新油滴的質(zhì)量為2加，新油滴所受電場(chǎng)力

注Uqmg（4+九）

r--------------------

d4

若F'>2mg,即

hy>lly

可知

?"I

新油滴速度方向向上，設(shè)向上為正方向，根據(jù)動(dòng)量守恒定律

mv2-mvx=2mvJ1:

可得

女>°

新油滴向上加速，達(dá)到平衡時(shí)

2mg+k-（2m）3v=F

解得速度大小為

速度方向向上；

若F'＜2mg,即

4＞飽

可知

設(shè)向下為正方向，根據(jù)動(dòng)量守恒定律

mvl—mv2=2mvjl;

可知

v共＞0

新油滴向下加速，達(dá)到平衡時(shí)

JI

2mg=F+k-(2m)3v

解得速度大小為

ft-hy

V=二

速度方向向卜。

12、(2022?河北?T14)兩塊面積和間距均足夠大的金屬板水平放置，如圖1所示，金屬板與可調(diào)電源相

連形成電場(chǎng)，方向沿y軸正方向。在兩板之間施加磁場(chǎng)，方向垂直工。/平面向外。電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度

隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖2所示。板間。點(diǎn)放置一粒子源，可連續(xù)釋放質(zhì)量為m、電荷量為q（q>0）、初速

度為零的粒子，不計(jì)重力及粒子間的相互作用，圖中物理量均為己知量。求：

2?！?？

（1）。=0時(shí)刻釋放的粒子，在，=—^-時(shí)刻的位置坐標(biāo);

洛

八67tm

（2）在0~—時(shí)間內(nèi)，靜電力對(duì)r=0時(shí)刻釋放的粒子所做的功;

咨

2

4nE0m兀線加、八6冗m

(3)在M點(diǎn)放置一粒接收器，在。?一打時(shí)間內(nèi)什么時(shí)刻釋放的粒子在電場(chǎng)存在期間

、qB04qB《）qB0

被捕獲。

■■/2萬(wàn)后EM、2/E；mTim13Tim

【答案】⑴F皆;

2雙’3qB()

【解析】

c九777

（1）在0~一不時(shí)間內(nèi)，電場(chǎng)強(qiáng)度為&1,帶電粒子在電場(chǎng)中加速度，根據(jù)動(dòng)量定理可知

qb0

Tim

洛?-----=mv.

qBq

兀m

解得粒子在—時(shí)刻的速度大小為

通

B。

方向豎直向上，粒子豎直向上運(yùn)動(dòng)的距離

1nm兀。

y.=-%------------

2qB02西

冗m271m2兀m

------二時(shí)間內(nèi)，根據(jù)粒子在磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的周期T=F-可知粒子偏轉(zhuǎn)180°,速度反向，根據(jù)

qB°qB°qB

2

qvB=m—可知粒子水平向右運(yùn)動(dòng)的距離為

mv2"耳）〃2

x,=2cr)=2c-~\L

qB。濕

粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖

2兀m時(shí)刻粒子的位置坐標(biāo)為⑸X）,即（震，寮b；

所以粒了?在，=—^

qB。