2025高中物理同步課程電磁學(xué)第13講.靜電場1含答案

2025高中物理同步課程電磁學(xué)202025年高考解決方案靜電場（1）靜電場（1） 學(xué)生姓名：學(xué)生姓名：上課時間：上課時間：錯題再練習錯題再練習第13講靜電場2013年高考怎么考2013年高考怎么考內(nèi)容細目要求層次備注考綱要求靜電現(xiàn)象兩種電荷點電荷I帶電粒子在電場中的計算只限于速度平行或垂直于電場兩種情況．能用所學(xué)知識分析帶電粒子在電場中的運動庫侖定律電荷量電荷守恒II電場電場強度電場線點電荷的電場勻強電場電場的疊加II電場對電荷的作用力電場力電勢能電勢差電勢等勢面II勻強電場中電場強度和電勢差的關(guān)系II靜電感應(yīng)靜電現(xiàn)象的應(yīng)用和危害的防治I示波管示波器及其應(yīng)用I電容器的電容I平行板電容的電容常用電容器I考點解讀靜電場以選擇和計算題形式考查，占20分左右，近幾年考查情況如下2009年2010年2011年2012年16題6分19題6分20題6分18題6分23題8分19題6分21題16分24題20分21題6分24題20分知識講解知識講解專題目錄【專題1】電場力的性質(zhì)【專題2】電場能的性質(zhì)【專題3】雙電荷問題專題一、電場力的性質(zhì)專題目標會用電荷守恒定律和庫倫定律解題；理解場強、電場疊加等并會解決相關(guān)問題．掌握6種電場線的分布并會解決有關(guān)問題．專題講練類比是一種有效的學(xué)習方法，通過歸類和比較，有助于掌握新知識，促進對相關(guān)知識的準確理解．下列類比不正確的是（）．A．點電荷可以與質(zhì)點類比，都是理想化模型B．電場力做功可以與重力做功類比，兩種力做功都與路徑無關(guān)C．電磁波可以與機械波類比，都可以發(fā)生干涉現(xiàn)象、衍射現(xiàn)象，傳播都需要介質(zhì)D．電場線可以與磁感線類比，都是用假想的曲線描繪“場”的客觀存在半徑為R的絕緣球殼上均勻地帶有電量為＋Q的電荷，另一電量為＋q的點電荷放在球心O上，由于對稱性，點電荷受力為零．現(xiàn)在球殼上挖去半徑為r（r<<R）的一個小圓孔，則此時置于球心的點電荷所受力的大小為＿＿＿＿（已知靜電力常量為k）方向為＿＿＿＿．在光滑水平面上，有兩個帶相同電性的點電荷，質(zhì)量m1＝2m2，電量q1=2q2，當它們從靜止開始運動，m1的速度為v時，m2的速度為_________；m1的加速度為時，m2的加速度為_________，當q1、q2相距為r時，m1的加速度為，則當相距2r時，m1的加速度為多少？如圖所示，完全相同的金屬小球和帶等量異種電荷，中間連接著一個輕質(zhì)彈簧（絕緣），放在光滑絕緣水平面上，平衡時彈簧的壓縮量為．現(xiàn)將不帶電的與完全相同的金屬球與接觸一下，然后拿走，重新平衡后彈簧的壓縮量為，則（）A． B． C． D．在雷雨云下沿豎直方向的電場強度為．已知一半徑為1mm的雨滴在此電場中不會下落，取重力加速度大小為，水的密度為．這雨滴攜帶的電荷量的最小值約為（）A．2C B．4C C．6C D．8C如圖所示，重力為、電量為的帶正電小球，用絕緣絲線懸掛在水平向右的電場中，平衡時，絲線與豎直方向成角．若要保持帶電小球在原處不動，令電場方向緩慢逆時針旋轉(zhuǎn)至豎直向上，則場強大小在此過程中（）．A．保持不變 B．逐漸增大 C．逐漸減小 D．先變小后變大邊長為a的正三角形ABC的三點頂點分別固定三個點電荷+q、+q、-q，求該三角形中心O點處的場強大小和方向．在勻強電場中，將質(zhì)量為m，帶電量為q的小球由靜止釋放，帶電小球的運動軌跡為一直線，該直線與豎直方向的夾角為θ，如圖所示，則電場強度的大小為（）．A．有唯一值 B．最小值是 C．最大值 D．A．，B．，C．，D．，圖甲中，MN為很大的薄金屬板（可理解為無限大），金屬板原來不帶電．在金屬板的右側(cè)，距金屬板距離為d的位置上放入一個帶正電、電荷量為q的點電荷，由于靜電感應(yīng)產(chǎn)生了如圖甲所示的電場分布．P是點電荷右側(cè)，與點電荷之間的距離也為d的一個點，幾位同學(xué)想求出P點的電場強度大小，但發(fā)現(xiàn)問題很難．幾位同學(xué)經(jīng)過仔細研究，從圖乙所示的電場得到了一些啟示，經(jīng)過查閱資料他們知道：圖甲所示的電場分布與圖乙中虛線右側(cè)的電場分布是一樣的．圖乙中兩異號點電荷電荷量的大小均為q，它們之間的距離為2d，虛線是兩點電荷連線的中垂線．由此他們分別求出了P點的電場強度大小，正確的是．A． B． C． D．圖示為一個內(nèi)、外半徑分別為和的圓環(huán)狀均勻帶電平面，其單位面積帶電量為．取環(huán)面中心為原點，以垂直于環(huán)面的軸線為軸．設(shè)軸上任意點到點的距離為，點電場強度的大小為．下面給出的四個表達式（式中為靜電力常量），其中只有一個是合理的．你可能不會求解此處的場強，但是你可以通過一定的物理分析，對下列表達式的合理性做出判斷．根據(jù)你的判斷，的合理表達式應(yīng)為（）．A．B．C．D．專題總結(jié)電場力2種的求法電場強度3種求法求場強的其他方法：(1)補償法(2)等效替代法（3）看量綱，取極限6種常見的電場的電場線（如圖）：正點電荷的電場如圖所示：由正電荷出發(fā)，到無窮遠處終止．負點電荷的電場如圖所示：由無窮遠處出發(fā)到負電荷終止．離點電荷越近，電場線越密，場強越大．在點電荷形成的電場中，不存在場強相同的點．若以點電荷為球心作一個球面，電場線處處與球面垂直，在此球面上場強大小處處相等，方向各不相同．等量異種點電荷形成的電場中的電場線的分布情況如圖所示，其特點有：兩點電荷連線上的各點場強的方向從正電荷指向負電荷，沿電場線方向場強先變小再變大．兩點電荷連線的中垂面（中垂線）上，電場線方向均相同，即場強方向均相同，且總與中垂面（中垂線）垂直．在中垂面（中垂線）上，與兩點電荷連線的中點等距離的各點的場強相同．等量同種點電荷形成的電場中的電場線的分布情況如圖所示，其特點是：兩點電荷連線中點處場強為零，此處無電場線．兩點電荷連線中點附近的電場線非常稀疏，但場強并不為零．從兩點電荷連線中點沿中垂面（中垂線）到無限遠，電場線先變密后變疏，場強先變大后變小．勻強電場如圖點電荷與帶電平板間的電場線分布如圖專題二、電場能的性質(zhì)專題目標理解電勢能、電勢、電勢差及其相互關(guān)系．會比較電勢能、電勢的變化，會計算電勢能、電勢、電勢差相關(guān)問題．專題講練關(guān)于電勢與電勢能的說法正確的是（）．A．電荷在電場中電勢高的地方電勢能大B．在電場中的某點，電量大的電荷具有的電勢能比電量小的電荷具有的電勢能大C．正電荷形成的電場中，正電荷具有的電勢能比負電荷具有的電勢能大D．負電荷形成的電場中，正電荷具有的電勢能比負電荷具有的電勢能小電子伏是研究微觀粒子時常用的能量單位．1ev就是電勢差為1V的兩點間移動一個元電荷電場力所做的功．1ev＝1.6×10－19C×1V＝1.6×10－19J，把一個二價正離子從大地移動到電場中的A點，W＝6ev，求：UA＝？如圖所示的電場線，可判定（）．A．該電場一定是勻強電場B．點的電勢一定低于點電勢C．負電荷放在點的電勢能比點的電勢能大D．負電荷放在點所受電場力方向向右如圖所示，帶箭頭的線段表示某一電場中的電場線的分布情況．一帶電粒子在電場中運動的軌跡如圖中虛線所示．若不考慮其他力，則下列判斷中正確的是（）．A．若粒子是從A運動到B，則粒子帶正電；若粒子是從B運動到A，則粒子帶負電B．不論粒子是從A運動到B，還是從B運動到A，粒子必帶負電C．若粒子是從B運動到A，則其加速度減小D．若粒子是從B運動到A，則其速度減小靜電除塵器是目前普遍采用的一種高效除塵器．某除塵器模型的收塵板是很長的條形金屬板，圖中直線為該收塵板的橫截面．工作時收塵板帶正電，其左側(cè)的電場線分布如圖所示；粉塵帶負電，在電場力作用下向收塵板運動，最后落在收塵板上．若用粗黑曲線表示原來靜止于點的帶電粉塵顆粒的運動軌跡，下列4幅圖中可能正確的是(忽略重力和空氣阻力)（）．右圖中的虛線為某電場的等勢面，有兩個帶電粒子（重力不計），以不同的速率，沿不同的方向，從A點飛入電場后，沿不同的徑跡1和2運動，由軌跡可以判斷（）．A．兩粒子的電性一定相同B．粒子1的動能先減小后增大C．粒子2的電勢能先增大后減小D．經(jīng)過B、C兩點時兩粒子的速率可能相等根據(jù)α粒子散射實驗，盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型．圖中虛線表示原子核所形成的電場的等勢線，實線表示一個α粒子的運動軌跡，a、b、c為該α粒子運動過程中依次經(jīng)過的三點．下列說法中正確的是（）．A．三點的電場強度的關(guān)系為Eb<Ea=EcB．三點的電勢的高低的關(guān)系為φb<φa=φcC．α粒子從a運動到b、再運動到c的過程中電勢能先減小后增大D．α粒子從a運動到b、再運動到c的過程中電場力先做負功后做正功一個電子只在電場力作用下從a點運動到b點的軌跡如圖中虛線所示，圖中一組平行實線可能是電場線也可能是等勢面，下列說法中正確的是（）．A．如果實線是電場線，則a點的電勢比b點的電勢高B．如果實線是等勢面，則a點的電勢比b點的電勢低C．如果實線是電場線，則電子在a點的電勢能比在b點的電勢能大D．如果實線是等勢面，則電子在a點的電勢能比在b點的電勢能大如圖所示，一個內(nèi)壁光滑的絕緣細直管豎直放置．在管子的底部固定一電荷量為(0)的點電荷．在距離底部點電荷為的管口處，有一電荷量為(0)、質(zhì)量為的點電荷由靜止釋放，在距離底部點電荷為的處速度恰好為零．現(xiàn)讓一個電荷量為、質(zhì)量為的點電荷仍在A處由靜止釋放，已知靜電力常量為，重力加速度為，則該點電荷（）．hh2ABh1A．運動到B處的速度為零B．在下落過程中加速度逐漸減小C．運動到B處的速度大小為D．速度最大處與底部點電荷距離為如圖所示，水平固定的帶電小圓盤A，取盤中心O點的電勢為零，從盤心O處釋放一質(zhì)量為m，帶電量為+q的小球，由于電場的作用，小球豎直上升的最大高度可達盤中心豎直線上的C點，且OC=h，又知道小球通過豎直線上B點時的速度最大且為，由此可以確定（）．A．B點的場強和C點的場強B．C點的場強和B點的電勢C．B點的場強和C點的電勢D．B點的電勢和C點的電勢如圖所示，水平向左的勻強電場場強大小為E，一根不可伸長的絕緣細線長度為L，細線一端拴一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負電小球，另一端固定在O點．把小球拉到使細線水平的位置A，然后由靜止釋放，小球沿弧線運動到細線與水平方向成角θ=60o的位置B時速度為零．以下說法中正確的是（）．A．A點電勢低于的B點的電勢B．小球受到的重力與電場力的關(guān)系是C．小球在B時，細線拉力為T=2mgD．小球從A運動到B過程中，電場力對其做的功為如圖所示，在豎直放置的光滑半圓形絕緣細管的圓心處放一點電荷．現(xiàn)將質(zhì)量為、電荷量為的小球從半圓形管的水平直徑端點靜止釋放，小球沿細管滑到最低點時，對管壁恰好無壓力．若小球所帶電量很小，不影響點處的點電荷的電場，則置于圓心處的點電荷在點處的電場強度的大小為（）．A． B． C．D．如圖所示，在粗糙、絕緣且足夠大的水平面上固定著一個帶負電荷的點電荷．將一個質(zhì)量為，帶電荷為的小金屬塊（金屬塊可以看成為質(zhì)點）放在水平面上并由靜止釋放，金屬塊將在水平面上沿遠離的方向開始運動．則在金屬塊運動的整個過程中（）．A．B．金屬塊的電勢能先減小后增大C．金屬塊的加速度一直減小D．在真空中的光滑水平絕緣面上有一帶電小滑塊．開始時滑塊靜止．若在滑塊所在空間加一水平勻強電場E1，持續(xù)一段時間后立即換成與E1相反方向的勻強電場E2．當電場E2與電場E1持續(xù)時間相同時，滑塊恰好回到初始位置，且具有動能Ek．在上述過程中，E1對滑塊的電場力做功為W1，沖量大小為I1；E2對滑塊的電場力做功為W2，沖量大小為I2．則（）．A．I1＝I2 B．4I1＝I2C．W1＝0.25EkW2＝0.75Ek D．W1＝0.20EkW2＝0.80Ek專題總結(jié)電勢能在電場中確定的兩點間移動同一電荷，靜電力做的功跟電荷移動的路徑無關(guān)．靜電力做功與電勢能變化的關(guān)系靜電力做的功等于電勢能的減少量．（為電荷從點到點的過程中靜電力所做的功，和表示電荷在點和點的電勢能）．靜電力做正功，電荷的電勢能減少，靜電力做負功，電荷的電勢能增加．電勢能大小的比較方法主要有以下幾種：場電荷判斷法：離場正電荷越近，檢驗正電荷的電勢能越大，檢驗負電荷的電勢能越小；離場負電荷越近，檢驗正電荷的電勢能越小，檢驗負電荷的電勢能越大．．．電勢電勢是由電場本身決定的，與試探電荷無關(guān)．（2）電場線指向電勢降低的方向．等勢面電場線一定跟等勢面垂直，在同一等勢面上移動電荷時電場力不做功．對等差等勢面，密集的地方場強大，稀疏的地方場強小．常見電場等勢面的形狀（圖中相鄰兩個等勢面之間的電勢差相等）．求法小結(jié)：電場力做的功；電勢電勢差；電勢能注意：這個公式只適用于勻強電場；公式中的是沿場強方向的兩點間的距離．專題三、雙電荷問題專題目標理解雙電荷電場場強和電勢的分布．專題講練如圖所示，、是兩個點電荷，它們的電荷量分別為、，是連線的中垂線，是中垂線上的一點．下列哪種情況能使點電場強度方向指向的左側(cè)（）A．、都是正電荷，且B．是正電荷，是負電荷，且C．是負電荷，是正電荷．且D．、都是負電荷，且如圖所示，在真空中有兩個固定的等量異種點電荷+Q和-Q．直線MN是兩點電荷連線的中垂線，O是兩點電荷連線與直線MN的交點．a(chǎn)、b是兩點電荷連線上關(guān)于O的對稱點，c、d是直線MN上的兩個點．下列說法中正確的是（）++Q-QabcdOMNA．a(chǎn)點的場強大于b點的場強；將一檢驗電荷沿MN由c移動到d，所受電場力先增大后減小B．a(chǎn)點的場強小于b點的場強；將一檢驗電荷沿MN由c移動到d，所受電場力先減小后增大C．a(chǎn)點的場強等于b點的場強；將一檢驗電荷沿MN由c移動到d，所受電場力先增大后減小D．a(chǎn)點的場強等于b點的場強；將一檢驗電荷沿MN由c移動到d，所受電場力先減小后增大如圖所示，在光滑絕緣水平面上，兩個帶等量正電的點電荷、，分別固定在、兩點，為連線的中點，為的垂直平分線．在之間的點由靜止釋放一個帶負電的小球（設(shè)不改變原來的電場分布），在以后的一段時間內(nèi)，在連線上做往復(fù)運動，則（）A．小球的帶電量緩慢減小，則它往復(fù)運動過程中振幅不斷減小B．小球的帶電量緩慢減小，則它往復(fù)運動過程中每次經(jīng)過點時的速率不斷減小C．點電荷、N的帶電量同時等量地緩慢增大，則小球往復(fù)運動過程中周期不斷減小D．點電荷、N的帶電量同時等量地緩慢增大，則小球往復(fù)運動過程中振幅不斷減小如圖，坐標系xOy，在x軸上固定著關(guān)于O點對稱的等量異號點電荷+Q和－Q，C、D、E三點的坐標分別為C（0，a），D（b，0）和E（b，a）．將一個點電荷+q從O移動到D，電場力對它做功為W1，將它點電荷從C移動到E，電場力對它做功為W2．下列正確的是（）．A．兩次移動電荷電場力都做正功，且W1=W2B．兩次移動電荷電場力都做正功，且W1＞W(wǎng)2C．兩次移動電荷電場力都做負功，且W1=W2D．兩次移動電荷電場力都做負功，且W1＞W(wǎng)2某靜電場的電場線分布如圖所示，圖中P、Q兩點的電場強度的大小分別為和，電勢分別為和，則（）．如圖所示，在一真空區(qū)域中，AB、CD是圓O的兩條直徑，在A、B兩點上各放置電荷量為+Q和-Q的點電荷，設(shè)C、D兩點的電場強度分別為EC、ED，電勢分別為，下列正確的是（）．A．EC與ED相同，與相等B．EC與ED相同，與不相等C．EC與ED不相同，與相等D．EC與ED不相同，與不相等專題總結(jié)等量同正點電荷場強及電勢分布水平線：由兩電荷向無窮遠場強大小遞減，方向指向無窮遠處，電勢逐漸減小；由兩電荷向連線中點場強遞減，中心為0，方向指向中心，電勢逐漸減?。写咕€：從中心向上下無窮遠大小先增大后減小，方向指向無窮遠處，電勢逐漸減?。攘客撾姾缮厦姊佗谥袌鰪姶笮〔蛔?，方向反向，電勢由減小變?yōu)樵黾樱攘慨惙N電荷場強及電勢分布水平線：由兩電荷向無窮遠處場強大小遞減，方向由正電荷指向無窮遠處，或者由無窮遠處指向負電荷，電勢沿場強方向遞減；兩電荷間連線，場強方向由正電荷指向負電荷，大小先減小后增大，中心為非0極值，電勢由正向負遞減．中垂線：場強由中心向無窮遠處遞減，方向水平指向負電荷一邊；中垂面為等勢面，連接無窮遠處，無窮遠處電勢為0，所以中垂面電勢都為0．鞏固練習鞏固練習兩個質(zhì)量分別是的小球，各用長為的絲線懸掛在同一點，當兩球分別帶同種電荷，且電荷量分別為時，兩絲線張開一定的角度，如圖所示，則下列說法正確的是（）．A．若，則 B．若，則C．若，則 D．若，則如圖所示，懸掛在O點的一根不可伸長的絕緣細線下端有一個帶電量不變的小球A．在兩次實驗中，均緩慢移動另一帶同種電荷的小球B．當B到達懸點O的正下方并與A在同一水平線上，A處于受力平衡時，懸線偏離豎直方向的角度為θ，若兩次實驗中B的電量分別為q1和q2，θ分別為30°和45°．則q2/q1為（）．AABOθ絕緣手柄A．2B．3C．2D．3在軸上有兩個點電荷，一個帶正電，一個帶負電，且．用和分別表示兩個點電荷產(chǎn)生的場強的大小，則在軸上（）．A．的點只有一處，該處的合場強為零B．的點共有兩處，一處的合場強為零，另一處的合場強為C．的點共有三處，兩處的合場強為零，另一處的合場強為D．的點共有三處，一處的合場強為零，另兩處的合場強為如圖所示，在、兩點上放置兩個點電荷，它們的電荷量分別為、，是連接兩點的直線，是直線上的一點，下列哪種情況下點的場強可能為零（）．A．、都是正電荷，且B．是正電荷，是負電荷，且C．是負電荷，是正電荷，且D．、都是負電荷，且如圖所示，一電子沿等量異種電荷的中垂線由A—O—B勻速飛過，電子重力不計，則電子所受另一個力的大小和方向變化情況是（）．A．先變大后變小，方向水平向左 B．先變大后變小，方向水平向右C．先變小后變大，方向水平向左 D．先變小后變大，方向水平向右請用學(xué)過的電學(xué)知識判斷下列說法正確的是（）．A．電工穿絕緣衣比穿金屬衣安全 B．制作汽油桶的材料用金屬比用塑料好C．小鳥停在單根高壓輸電線上會被電死 D．打雷時，呆在汽車里比呆在木屋里要危險．如圖所示，在軸上關(guān)于原點對稱的兩點固定放置等量異種點電荷和，軸上的點位于的右側(cè)．下列判斷正確的是（）．A．在軸上還有一點與點電場強度相同B．在軸上還有兩點與點電場強度相同C．若將一試探電荷從點移至點，電勢能增大D．若將一試探電荷從點移至點，電勢能減小一粒子從A點射入電場，從B點射出，電場的等勢面和粒子的運動軌跡如圖所示，圖中左側(cè)前三個等勢面彼此平行，不計粒子的重力．下列說法正確的有（）．A．粒子帶負電 B．粒子的加速度先不變，后變小C．粒子的速度不斷增大 D．粒子的電勢能先減小，后增大已知如圖，光滑絕緣水平面上有兩只完全相同的金屬球A、B，帶電量分別為-2Q與-Q．現(xiàn)在使它們以相同的初動能E0（對應(yīng)的動量大小為p0）開始相向運動且剛好能發(fā)生接觸．接觸后兩小球又各自反向運動．當它們剛好回到各自的出發(fā)點時的動能分別為E1和E2，動量大小分別為p1和p2．有下列說法：①E1=E2>E0，p1=p2>p0②E1=E2=E0，p1=p2=p0③接觸點一定在兩球初位置連線的中點右側(cè)某點④兩球必將同時返回各自的出發(fā)點．其中正確的是（）A．②④B．②③C．①④D．③④高考解決方案高考解決方案靜電場（1）靜電場（1） 學(xué)生姓名：學(xué)生姓名：上課時間：上課時間：錯題再練習錯題再練習第13講靜電場高考怎么考高考怎么考內(nèi)容細目要求層次備注考綱要求靜電現(xiàn)象兩種電荷點電荷I帶電粒子在電場中的計算只限于速度平行或垂直于電場兩種情況。能用所學(xué)知識分析帶電粒子在電場中的運動庫侖定律電荷量電荷守恒II電場電場強度電場線點電荷的電場勻強電場電場的疊加II電場對電荷的作用力電場力電勢能電勢差電勢等勢面II勻強電場中電場強度和電勢差的關(guān)系II靜電感應(yīng)靜電現(xiàn)象的應(yīng)用和危害的防治I示波管示波器及其應(yīng)用I電容器的電容I平行板電容的電容常用電容器I考點解讀靜電場以選擇和計算題形式考查，占20分左右，近幾年考查情況如下2009年2010年2011年2012年16題6分19題6分20題6分18題6分23題8分19題6分21題16分24題20分21題6分24題20分知識講解知識講解專題目錄【專題1】電場力的性質(zhì)【專題2】電場能的性質(zhì)【專題3】雙電荷問題專題一、電場力的性質(zhì)專題目標會用電荷守恒定律和庫倫定律解題；理解場強、電場疊加等并會解決相關(guān)問題；掌握6種電場線的分布并會解決有關(guān)問題．專題講練類比是一種有效的學(xué)習方法，通過歸類和比較，有助于掌握新知識，促進對相關(guān)知識的準確理解．下列類比不正確的是（）．A．點電荷可以與質(zhì)點類比，都是理想化模型B．電場力做功可以與重力做功類比，兩種力做功都與路徑無關(guān)C．電磁波可以與機械波類比，都可以發(fā)生干涉現(xiàn)象、衍射現(xiàn)象，傳播都需要介質(zhì)D．電場線可以與磁感線類比，都是用假想的曲線描繪“場”的客觀存在【答案】C半徑為R的絕緣球殼上均勻地帶有電量為＋Q的電荷，另一電量為＋q的點電荷放在球心O上，由于對稱性，點電荷受力為零．現(xiàn)在球殼上挖去半徑為r（r<<R）的一個小圓孔，則此時置于球心的點電荷所受力的大小為＿＿＿＿（已知靜電力常量為k）方向為＿＿＿＿．【答案】，方向由球心指向小孔中心．在光滑水平面上，有兩個帶相同電性的點電荷，質(zhì)量m1＝2m2，電量q1=2q2，當它們從靜止開始運動，m1的速度為v時，m2的速度為_________；m1的加速度為時，m2的加速度為_________，當q1、q2相距為r時，m1的加速度為，則當相距2r時，m1的加速度為多少？【解析】由動量守恒知，當m1的速度為v時，則m2的速度為2v，由牛頓第二定律與第三定律知：當m1的加速度為時，m2的加速度為2．由庫侖定律知：，,由以上兩式得【答案】2v，2a，a/4如圖所示，完全相同的金屬小球和帶等量異種電荷，中間連接著一個輕質(zhì)彈簧（絕緣），放在光滑絕緣水平面上，平衡時彈簧的壓縮量為．現(xiàn)將不帶電的與完全相同的金屬球與接觸一下，然后拿走，重新平衡后彈簧的壓縮量為，則（）A． B． C． D．【解析】C與A接觸后，A的電量變?yōu)樵瓉淼囊话?，若此時A、B距離不變，則庫倫力減為原來的一半，但二者的距離會在庫倫力減小時增大，于是庫倫力隨之變得更小，即F小于原來的一半，x也小于原來的一半．【答案】C在雷雨云下沿豎直方向的電場強度為．已知一半徑為1mm的雨滴在此電場中不會下落，取重力加速度大小為，水的密度為．這雨滴攜帶的電荷量的最小值約為（）A．2CB．4CC．6CD．8C【答案】B如圖所示，重力為、電量為的帶正電小球，用絕緣絲線懸掛在水平向右的電場中，平衡時，絲線與豎直方向成角．若要保持帶電小球在原處不動，令電場方向緩慢逆時針旋轉(zhuǎn)至豎直向上，則場強大小在此過程中（）．A．保持不變 B．逐漸增大C．逐漸減小 D．先變小后變大【答案】D邊長為a的正三角形ABC的三點頂點分別固定三個點電荷+q、+q、-q，求該三角形中心O點處的場強大小和方向．【答案】方向由O指向C．在勻強電場中，將質(zhì)量為m，帶電量為q的小球由靜止釋放，帶電小球的運動軌跡為一直線，該直線與豎直方向的夾角為θ，如圖所示，則電場強度的大小為（）．A．有唯一值B．最小值是C．最大值D．【解析】如附圖所示，利用三角形法則，很容易判斷出AB跟速度方向垂直【答案】BA．，B．，C．，D．，【答案】C圖甲中，MN為很大的薄金屬板（可理解為無限大），金屬板原來不帶電．在金屬板的右側(cè)，距金屬板距離為d的位置上放入一個帶正電、電荷量為q的點電荷，由于靜電感應(yīng)產(chǎn)生了如圖甲所示的電場分布．P是點電荷右側(cè)，與點電荷之間的距離也為d的一個點，幾位同學(xué)想求出P點的電場強度大小，但發(fā)現(xiàn)問題很難．幾位同學(xué)經(jīng)過仔細研究，從圖乙所示的電場得到了一些啟示，經(jīng)過查閱資料他們知道：圖甲所示的電場分布與圖乙中虛線右側(cè)的電場分布是一樣的．圖乙中兩異號點電荷電荷量的大小均為q，它們之間的距離為2d，虛線是兩點電荷連線的中垂線．由此他們分別求出了P點的電場強度大小，正確的是．A．B．C．D．【答案】C圖示為一個內(nèi)、外半徑分別為和的圓環(huán)狀均勻帶電平面，其單位面積帶電量為．取環(huán)面中心為原點，以垂直于環(huán)面的軸線為軸．設(shè)軸上任意點到點的距離為，點電場強度的大小為．下面給出的四個表達式（式中為靜電力常量），其中只有一個是合理的．你可能不會求解此處的場強，但是你可以通過一定的物理分析，對下列表達式的合理性做出判斷．根據(jù)你的判斷，的合理表達式應(yīng)為（）．A．B．C．D．【解析】當R1=0時，對于A項而言E=0，此時帶電圓環(huán)演變?yōu)閹щ妶A面，中心軸線上一點的電場強度E>0，故A項錯誤；當x=0時，此時要求的場強為O點的場強，由對稱性可知E0=0，對于C項而言，x=0時E為一定值，故C項錯誤．當x→∞時E→0，而D項中E→4πkσ故D項錯誤；所以正確選項只能為B．【答案】B專題總結(jié)電場力2種的求法電場強度3種求法求場強的其他方法：(1)補償法(2)等效替代法（3）看量綱，取極限6種常見的電場的電場線（如圖）正點電荷的電場如圖所示：由正電荷出發(fā)，到無窮遠處終止．負點電荷的電場如圖所示：由無窮遠處出發(fā)到負電荷終止．離點電荷越近，電場線越密，場強越大．在點電荷形成的電場中，不存在場強相同的點．若以點電荷為球心作一個球面，電場線處處與球面垂直，在此球面上場強大小處處相等，方向各不相同．等量異種點電荷形成的電場中的電場線的分布情況如圖所示，其特點有：兩點電荷連線上的各點場強的方向從正電荷指向負電荷，沿電場線方向場強先變小再變大．兩點電荷連線的中垂面（中垂線）上，電場線方向均相同，即場強方向均相同，且總與中垂面（中垂線）垂直．在中垂面（中垂線）上，與兩點電荷連線的中點等距離的各點的場強相同．等量同種點電荷形成的電場中的電場線的分布情況如圖所示，其特點是：兩點電荷連線中點處場強為零，此處無電場線．兩點電荷連線中點附近的電場線非常稀疏，但場強并不為零．從兩點電荷連線中點沿中垂面（中垂線）到無限遠，電場線先變密后變疏，場強先變大后變?。畡驈婋妶鋈鐖D點電荷與帶電平板間的電場線分布如圖專題二、電場能的性質(zhì)專題目標理解電勢能、電勢、電勢差及其相互關(guān)系．會比較電勢能、電勢的變化，會計算電勢能、電勢、電勢差相關(guān)問題．專題講練關(guān)于電勢與電勢能的說法正確的是（）．A．電荷在電場中電勢高的地方電勢能大B．在電場中的某點，電量大的電荷具有的電勢能比電量小的電荷具有的電勢能大C．正電荷形成的電場中，正電荷具有的電勢能比負電荷具有的電勢能大D．負電荷形成的電場中，正電荷具有的電勢能比負電荷具有的電勢能小【解析】正電荷在電勢高處的電勢能比電勢低處的電勢能大，負電荷則反之，所以A錯．當具有電勢為正值時，電量大的電荷具有的電勢能大于電量小的電荷具有的電勢能，當電勢為負值，恰好相反，所以B錯．正電荷形成的電場中，電勢為正值，這樣電勢與正電荷的電量來積為正值，而負電荷在正電荷形成的電場中電勢能為負值，因此C正確．負電荷形成的電場中，電勢為負值，因而正電荷具有的電勢能為負值，負電行具有的電勢能為正值，所以D正確．【答案】CD電子伏是研究微觀粒子時常用的能量單位．1ev就是電勢差為1V的兩點間移動一個元電荷電場力所做的功．1ev＝1.6×10－19C×1V＝1.6×10－19J，把一個二價正離子從大地移動到電場中的A點，W＝6ev，求：UA＝？【解析】，可得如圖所示的電場線，可判定（）．A．該電場一定是勻強電場B．點的電勢一定低于點電勢C．負電荷放在點的電勢能比點的電勢能大D．負電荷放在點所受電場力方向向右【解析】由一根電場線無法判斷電場的大小，故A錯；沿電場線方向，電勢降低，故B錯C對;負電荷放在B點所受電場力方向向左．【答案】C如圖所示，帶箭頭的線段表示某一電場中的電場線的分布情況．一帶電粒子在電場中運動的軌跡如圖中虛線所示．若不考慮其他力，則下列判斷中正確的是（）．A．若粒子是從A運動到B，則粒子帶正電；若粒子是從B運動到A，則粒子帶負電B．不論粒子是從A運動到B，還是從B運動到A，粒子必帶負電C．若粒子是從B運動到A，則其加速度減小D．若粒子是從B運動到A，則其速度減小【答案】BC靜電除塵器是目前普遍采用的一種高效除塵器．某除塵器模型的收塵板是很長的條形金屬板，圖中直線為該收塵板的橫截面．工作時收塵板帶正電，其左側(cè)的電場線分布如圖所示；粉塵帶負電，在電場力作用下向收塵板運動，最后落在收塵板上．若用粗黑曲線表示原來靜止于點的帶電粉塵顆粒的運動軌跡，下列4幅圖中可能正確的是(忽略重力和空氣阻力)（）．【解析】粉塵受力方向應(yīng)該是電場線的切線方向，從靜止開始運動時，軌跡是如A所示．【答案】A右圖中的虛線為某電場的等勢面，有兩個帶電粒子（重力不計），以不同的速率，沿不同的方向，從A點飛入電場后，沿不同的徑跡1和2運動，由軌跡可以判斷（）．A．兩粒子的電性一定相同B．粒子1的動能先減小后增大C．粒子2的電勢能先增大后減小D．經(jīng)過B、C兩點時兩粒子的速率可能相等【解析】沿徑跡1運動的粒子，受排斥力，動能先減小后增大，電勢能先增大后減?。谎貜桔E2運動的粒子，情況正好相反，所以B選項正確．由于在A點時兩粒子的速率不相等，而A、B、C三點處于同一等勢面上，所以速率也不相等．【答案】B根據(jù)α粒子散射實驗，盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型．圖中虛線表示原子核所形成的電場的等勢線，實線表示一個α粒子的運動軌跡，a、b、c為該α粒子運動過程中依次經(jīng)過的三點．下列說法中正確的是（）．A．三點的電場強度的關(guān)系為Eb<Ea=EcB．三點的電勢的高低的關(guān)系為φb<φa=φcC．α粒子從a運動到b、再運動到c的過程中電勢能先減小后增大D．α粒子從a運動到b、再運動到c的過程中電場力先做負功后做正功【答案】D一個電子只在電場力作用下從a點運動到b點的軌跡如圖中虛線所示，圖中一組平行實線可能是電場線也可能是等勢面，下列說法中正確的是（）．A．如果實線是電場線，則a點的電勢比b點的電勢高B．如果實線是等勢面，則a點的電勢比b點的電勢低C．如果實線是電場線，則電子在a點的電勢能比在b點的電勢能大D．如果實線是等勢面，則電子在a點的電勢能比在b點的電勢能大【答案】C如圖所示，一個內(nèi)壁光滑的絕緣細直管豎直放置．在管子的底部固定一電荷量為(0)的點電荷．在距離底部點電荷為的管口處，有一電荷量為(0)、質(zhì)量為的點電荷由靜止釋放，在距離底部點電荷為的處速度恰好為零．現(xiàn)讓一個電荷量為、質(zhì)量為的點電荷仍在A處由靜止釋放，已知靜電力常量為，重力加速度為，則該點電荷（）．hh2ABh1A．運動到B處的速度為零B．在下落過程中加速度逐漸減小C．運動到B處的速度大小為D．速度最大處與底部點電荷距離為【答案】C如圖所示，水平固定的帶電小圓盤A，取盤中心O點的電勢為零，從盤心O處釋放一質(zhì)量為m，帶電量為+q的小球，由于電場的作用，小球豎直上升的最大高度可達盤中心豎直線上的C點，且OC=h，又知道小球通過豎直線上B點時的速度最大且為，由此可以確定（）．A．B點的場強和C點的場強B．C點的場強和B點的電勢C．B點的場強和C點的電勢D．B點的電勢和C點的電勢【解析】在點，小球受到的電場力大于重力，小球開始做加速運動．在遠離的過程中，電場力減小，加速度減小，到點，電場力等于重力，小球速度最大，此時有，所以．在到的過程中，小球速度減小，直到速度為零．從到的過程中，根據(jù)能量關(guān)系或動能定理可知，，故，選C．【答案】C如圖所示，水平向左的勻強電場場強大小為E，一根不可伸長的絕緣細線長度為L，細線一端拴一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負電小球，另一端固定在O點．把小球拉到使細線水平的位置A，然后由靜止釋放，小球沿弧線運動到細線與水平方向成角θ=60o的位置B時速度為零．以下說法中正確的是（）．A．A點電勢低于的B點的電勢B．小球受到的重力與電場力的關(guān)系是C．小球在B時，細線拉力為T=2mgD．小球從A運動到B過程中，電場力對其做的功為【答案】B如圖所示，在豎直放置的光滑半圓形絕緣細管的圓心處放一點電荷．現(xiàn)將質(zhì)量為、電荷量為的小球從半圓形管的水平直徑端點靜止釋放，小球沿細管滑到最低點時，對管壁恰好無壓力．若小球所帶電量很小，不影響點處的點電荷的電場，則置于圓心處的點電荷在點處的電場強度的大小為（）．A． B． C．D．【解析】A到B可用動能定理處理，只有重力做功，B點電場力和重力的合力充當向心力．【答案】C如圖所示，在粗糙、絕緣且足夠大的水平面上固定著一個帶負電荷的點電荷．將一個質(zhì)量為，帶電荷為的小金屬塊（金屬塊可以看成為質(zhì)點）放在水平面上并由靜止釋放，金屬塊將在水平面上沿遠離的方向開始運動．則在金屬塊運動的整個過程中（）．A．B．金屬塊的電勢能先減小后增大C．金屬塊的加速度一直減小D．【解析】金屬塊先加速后減速最終靜止【答案】D在真空中的光滑水平絕緣面上有一帶電小滑塊．開始時滑塊靜止．若在滑塊所在空間加一水平勻強電場E1，持續(xù)一段時間后立即換成與E1相反方向的勻強電場E2．當電場E2與電場E1持續(xù)時間相同時，滑塊恰好回到初始位置，且具有動能Ek．在上述過程中，E1對滑塊的電場力做功為W1，沖量大小為I1；E2對滑塊的電場力做功為W2，沖量大小為I2．則（）．A．I1＝I2B．4I1＝I2C．W1＝0.25EkW2＝0.75EkD．W1＝0.20EkW2＝0.80Ek【答案】C專題總結(jié)電勢能在電場中確定的兩點間移動同一電荷，靜電力做的功跟電荷移動的路徑無關(guān)．靜電力做功與電勢能變化的關(guān)系靜電力做的功等于電勢能的減少量．（為電荷從點到點的過程中靜電力所做的功，和表示電荷在點和點的電勢能）．靜電力做正功，電荷的電勢能減少，靜電力做負功，電荷的電勢能增加．電勢能大小的比較方法主要有以下幾種：場電荷判斷法：離場正電荷越近，檢驗正電荷的電勢能越大，檢驗負電荷的電勢能越?。浑x場負電荷越近，檢驗正電荷的電勢能越小，檢驗負電荷的電勢能越大．電場線法：正電荷順著電場線的方向移動時，電勢能逐漸減小，逆著電場線的方向移動時，電勢能逐漸增大；負電荷順著電場線的方向移動時，電勢能逐漸增大，逆著電場線的方向移動時，電勢能逐漸減小．．電勢電勢是由電場本身決定的，與試探電荷無關(guān)．電場線指向電勢降低的方向．等勢面電場線一定跟等勢面垂直，在同一等勢面上移動電荷時電場力不做功．對等差等勢面，密集的地方場強大，稀疏的地方場強?。Ｒ婋妶龅葎菝娴男螤睿▓D中相鄰兩個等勢面之間的電勢差相等）．求法小結(jié)：電場力做的功；電勢電勢差；電勢能注意：這個公式只適用于勻強電場；公式中的是沿場強方向的兩點間的距離．專題三、雙電荷問題專題目標理解雙電荷電場場強和電勢的分布．專題講練如圖所示，、是兩個點電荷，它們的電荷量分別為、，是連線的中垂線，是中垂線上的一點．下列哪種情況能使點電場強度方向指向的左側(cè)（）A．、都是正電荷，且B．是正電荷，是負電荷，且C．是負電荷，是正電荷．且D．、都是負電荷，且【解析】電場強度是矢量，它的疊加遵循平行四邊形定則，結(jié)合選項由點電荷電場的特點及平行四邊形定則作圖進行判斷．【答案】ACD如圖所示，在真空中有兩個固定的等量異種點電荷+Q和-Q．直線MN是兩點電荷連線的中垂線，O是兩點電荷連線與直線MN的交點．a(chǎn)、b是兩點電荷連線上關(guān)于O的對稱點，c、d是直線MN上的兩個點．下列說法中正確的是（）．++Q-QabcdOMNA．a(chǎn)點的場強大于b點的場強；將一檢驗電荷沿MN由c移動到d，所受電場力先增大后減小B．a(chǎn)點的場強小于b點的場強；將一檢驗電荷沿MN由c移動到d，所受電場力先減小后增大C．a(chǎn)點的場強等于b點的場強；將一檢驗電荷沿MN由c移動到d，所受電場力先增大后減小D．a(chǎn)點的場強等于b點的場強；將一檢驗電荷沿MN由c移動到d，所受電場力先減小后增大【答案】C如圖所示，在光滑絕緣水平面上，兩個帶等量正電的點電荷、，分別固定在、兩點，為連線的中點，為的垂直平分線．在之間的點由靜止釋放一個帶負電的小球（設(shè)不改變原來的電場分布），在以后的一段時間內(nèi)，在連線上做往復(fù)運動，則（）A．小球的帶電量緩慢減小，則它往復(fù)運動過程中振幅不斷減小B．小球的帶電量緩慢減小，則它往復(fù)運動過程中每次經(jīng)過點時的速率不斷減小C．點電荷、N的帶電量同時等量地緩慢增大，則小球往復(fù)運動過程中周期不斷減小D．點電荷、N的帶電量同時等量地緩慢增大，則小球往復(fù)運動過程中振幅不斷減小【解析】本題為帶點粒子在電場中的運動，設(shè)F與繞O點對稱，在F與，處之間，小球始終在指向O點的回復(fù)力作用下做往復(fù)運動，若小球P帶電量緩慢減小，則小球受力緩慢，減小，此后小球能運動到點下方，即振幅會加大，A錯．每次經(jīng)過O點時，由于電場力做功減少，故速度不斷減小，B對．若點電荷M、N電荷量緩慢增大，中垂線CD上的場強相對增大，則小球受力緩慢增大，振幅減小，加速度相對原來每個位置增大，故一個周期的時間必定減小，CD正確．【答案】BCD如圖，坐標系xOy，在x軸上固定著關(guān)于O點對稱的等量異號點電荷+Q和－Q，C、D、E三點的坐標分別為C（0，a），D（b，0）和E（b，a）．將一個點電荷+q從O移動到D，電場力對它做功為W1，將它點電荷從C移動到E，電場力對它做功為W2．下列正確的是（）．A．兩次移動電荷電場力都做正功，且W1=W2B．兩次移動電荷電場力都做正功，且W1＞W(wǎng)2C．兩次移動電荷電場力都做負功，且W1=W2D．兩次移動電荷電場力都做負功，且W1＞W(wǎng)2【答案】B某靜電場的電場線分布如圖所示，圖中P、Q兩點的電場強度的大小分別為和，電勢分別為和，則（）．A．B．C．D．【答案】A如圖所示，在一真空區(qū)域中，AB、CD是圓O的兩條直徑，在A、B兩點上各放置電荷量為+Q和-Q的點電荷，設(shè)C、D兩點的電場強度分別為EC、ED，電勢分別為，下列正確的是（）．A．EC與ED相同，與相等B．EC與ED相同，與不相等C．EC與ED不相同，與相等D．EC與ED不相同，與不相等【答案】B專題總結(jié)等量同正點電荷場強及電勢分布水平線：由兩電荷向無窮遠場強大小遞減，方向指向無窮遠處，電勢逐漸減??；由兩電荷向連線中點場強遞減，中心為0，方向指向中心，電勢逐漸減?。写咕€：從中心向上下無窮遠大小先增大后減小，方向指向無窮遠處，電勢逐漸減小．等量同負電荷上面①②中場強大小不變，方向反向，電勢由減小變?yōu)樵黾樱攘慨惙N電荷場強及電勢分布水平線：由兩電荷向無窮遠處場強大小遞減，方向由正電荷指向無窮遠處，或者由無窮遠處指向負電荷，電勢沿場強方向遞減；兩電荷間連線，場強方向由正電荷指向負電荷，大小先減小后增大，中心為非0極值，電勢由正向負遞減．中垂線：場強由中心向無窮遠處遞減，方向水平指向負電荷一邊；中垂面為等勢面，連接無窮遠處，無窮遠處電勢為0，所以中垂面電勢都為0．鞏固練習鞏固練習兩個質(zhì)量分別是的小球，各用長為的絲線懸掛在同一點，當兩球分別帶同種電荷，且電荷量分別為時，兩絲線張開一定的角度，如圖所示，則下列說法正確的是（）．A．若，則 B．若，則C．若，則 D．若，則【解析】以m1為研究對象，對m1受力分析如圖所示．由共點力平衡得：①②，由①／②得大小如何，同理，因為不論q1，q2大小如何兩帶電小球所受庫侖斥力屬于作用力與反作用力，永遠相等，故從知，m大，則小，θ變?。é?lt;90°），m相等，θ也相等，BC正確．【答案】BC如圖所示，懸掛在O點的一根不可伸長的絕緣細線下端有一個帶電量不變的小球A．在兩次實驗中，均緩慢移動另一帶同種電荷的小球B．當B到達懸點O的正下方并與A在同一水平線上，A處于受力平衡時，懸線偏離豎直方向的角度為θ，若兩次實驗中B的電量分別為q1和q2，θ分別為30°和45°．則q2/q1為（）．AABOθ絕緣手柄A．2B．3C．2D．3【答案】C在軸上有兩個點電荷，一個帶正電，一個帶負電，且．用和分別表示兩個點電荷產(chǎn)生的場強的大小，則在軸上（）．A．的點只有一處，該處的合場強為零B．的點共有兩處，一處的合場強為零，另一處的合場強為C．的點共有三處，兩處的合場強為零，另一處的合場強為D．的點共有三處，一處的合場強為零，另兩處的合場強為【答案】B如圖所示，在、兩點上放置兩個點電荷，它們的電荷量分別為、，是連接兩點的直線，是直線上的一點，下列哪種情況下點的場強可能為零（）．A．、都是正電荷，且B．是正電荷，是負電荷，且C．是負電荷，是正電荷，且D．、都是負電荷，且【解析】設(shè)在MN上的任意一點，q1產(chǎn)生的場強大小為E1，q2產(chǎn)生的場強大小為E2．A中，P點場強方向向左，大小為E=E1+E2．B中，P點場強大小為E=|E1-E2|，由于q1的電荷量較小，P點距離q1較近，故P點場強可為零．C中，P點場強方向向右，大小為E=E1-E2．D中，P點場強方向向右，大小為E=E1+E2．【答案】B如圖所示，一電子沿等量異種電荷的中垂線由A—O—B勻速飛過，電子重力不計，則電子所受另一個力的大小和方向變化情況是（）．A．先變大后變小，方向水平向左B．先變大后變小，方向水平向右C．先變小后變大，方向水平向左D．先變小后變大，方向水平向右【解析】由等量異種電荷電場線分布可知，從A到O，電場由疏到密；從O到B，電場線由密到疏，所以從A—O—B，電場強度應(yīng)由小變大，再由大變小，而電場強度方向沿電場切線方向，為水平向右．由于電子處于平衡狀態(tài)，所受合外力必為零，故另一個力應(yīng)與電子所受電場力大小相等方向相反．電子受的電場力與場強方向相反，即水平向左，電子從A—O—B過程中，電場力由小變大，再由大變小，故另一個力方向應(yīng)水平向右，其大小應(yīng)先變大后變小，所以選項B正確．【答案】B請用學(xué)過的電學(xué)知識判斷下列說法正確的是（）．A．電工穿絕緣衣比穿金屬衣安全B．制作汽油桶的材料用金屬比用塑料好C．小鳥停在單根高壓輸電線上會被電死D．打雷時，呆在汽車里比呆在木屋里要危險【答案】B．【答案】D如圖所示，在軸上關(guān)于原點對稱的兩點固定放置等量異種點電荷和，軸上的點位于的右側(cè)．下列判斷正確的是（）．A．在軸上還有一點與點電場強度相同B．在軸上還有兩點與點電場強度相同C．若將一試探電荷從點移至點，電勢能增大D．若將一試探電荷從點移至點，電勢能減小【解析】根據(jù)等量正負點電荷的電場分布可知，在x軸上還有一點P點電場強度相同，即和P點關(guān)于O點對稱，A正確．若將一試探電荷+q從P點移至O點，電場力先做正功后做負功，所以電勢能先減小后增大．一般規(guī)定無窮遠電勢為零，過0點的中垂線電勢也為零，所以試探電荷+q在P點時電勢能為負值，移至O點時電勢能為零，所以電勢能增大，C正確．【答案】AC一粒子從A點射入電場，從B點射出，電場的等勢面和粒子的運動軌跡如圖所示，圖中左側(cè)前三個等勢面彼此平行，不計粒子的重力．下列說法正確的有（）．A．粒子帶負電 B．粒子的加速度先不變，后變小C．粒子的速度不斷增大D．粒子的電勢能先減小，后增大【答案】AB已知如圖，光滑絕緣水平面上有兩只完全相同的金屬球A、B，帶電量分別為-2Q與-Q．現(xiàn)在使它們以相同的初動能E0（對應(yīng)的動量大小為p0）開始相向運動且剛好能發(fā)生接觸．接觸后兩小球又各自反向運動．當它們剛好回到各自的出發(fā)點時的動能分別為E1和E2，動量大小分別為p1和p2．有下列說法：①E1=E2>E0，p1=p2>p0②E1=E2=E0，p1=p2=p0③接觸點一定在兩球初位置連線的中點右側(cè)某點④兩球必將同時返回各自的出發(fā)點．其中正確的是（）A．②④B．②③C．①④D．③④【解析】由牛頓定律的觀點看，兩球的加速度大小始終相同，相同時間內(nèi)的位移大小一定相同，必然在連線中點相遇，又同時返回出發(fā)點．由動量觀點看，系統(tǒng)動量守恒，兩球的速度始終等值反向，也可得出結(jié)論：兩球必將同時返回各自的出發(fā)點．且兩球末動量大小和末動能一定相等．從能量觀點看，兩球接觸后的電荷量都變?yōu)?1.5Q，在相同距離上的庫侖斥力增大，返回過程中電場力做的正功大于接近過程中克服電場力做的功，由機械能定理，系統(tǒng)機械能必然增大，即末動能增大．【答案】C202025年高考解決方案靜電場（2）靜電場（2） 學(xué)生姓名：學(xué)生姓名：上課時間：上課時間：錯題再練習錯題再練習第14講靜電場（2）2013年高考怎么考2013年高考怎么考內(nèi)容細目要求層次備注考綱要求靜電現(xiàn)象兩種電荷點電荷I帶電粒子在電場中的計算只限于速度平行或垂直于電場兩種情況．能用所學(xué)知識分析帶電粒子在電場中的運動庫侖定律電荷量電荷守恒II電場電場強度電場線點電荷的電場勻強電場電場的疊加II電場對電荷的作用力電場力電勢能電勢差電勢等勢面II勻強電場中電場強度和電勢差的關(guān)系II靜電感應(yīng)靜電現(xiàn)象的應(yīng)用和危害的防治I示波管示波器及其應(yīng)用I電容器的電容I平行板電容的電容常用電容器I考點解讀靜電場以選擇和計算題形式考查，占20分左右，近幾年考查情況如下2009年2010年2011年2012年16題6分19題6分20題6分18題6分23題8分19題6分21題16分24題20分21題6分24題20分知識講解知識講解專題目錄【專題1】靜電感應(yīng)、靜電平衡【專題2】電容器【專題3】圖像問題【專題4】帶電粒子在電場中的運動專題一、靜電感應(yīng)、靜電平衡專題目標知道靜電感應(yīng)，能解決一些簡單的問題．專題講練如圖所示，A、B是兩個帶有絕緣支架的金屬球，它們原來均不帶電，并彼此接觸．現(xiàn)使帶負電的橡膠棒C靠近A（C與A不接觸），然后先將A、B分開，再將C移走．關(guān)于A、B的帶電情況，下列判斷正確的是（）A．A帶正電，B帶負電 B．A帶負電，B帶正電C．A、B均不帶電 D．A、B均帶正電一個球形金屬導(dǎo)體，處于靜電平衡狀態(tài)時（）A．導(dǎo)體內(nèi)部沒有凈電荷．B．導(dǎo)體內(nèi)部任意兩點間的電勢差不一定為零C．導(dǎo)體內(nèi)部的場強不一定處處為零D．在導(dǎo)體表面上，電場線可以與導(dǎo)體表面成任意角使帶電的金屬球靠近不帶電的驗電器，驗電器的箔片開．下列各圖表示驗電器上感應(yīng)電荷的分布情況，正確的是（）如圖所示，在水平放置的光滑接地金屬板中點的正上方，有帶正電的點電荷Q，一表面絕緣帶正電的金屬球（可視為質(zhì)點，且不影響原電場）自左以速度v0開始在金屬板上向右運動，在運動過（）

A．小球做先減速后加速運動B．小球做勻速直線運動

C．小球受的電場力不做功D．電場力對小球先做正功后做負功專題總結(jié)靜電感應(yīng)：把不帶電的導(dǎo)體放在外加的電場中，導(dǎo)體中的電荷將重新分配，導(dǎo)體兩端將出現(xiàn)等量異種電荷，這種現(xiàn)象叫靜電感應(yīng)．靜電平衡：靜電感應(yīng)時，導(dǎo)體中沒有電荷定向移動的狀態(tài)，叫做靜電平衡狀態(tài)．注意這里是沒有定向移動而不是說導(dǎo)體內(nèi)部的電荷不動，內(nèi)部的電子仍在做無規(guī)則的運動靜電平衡特征導(dǎo)體內(nèi)部的場強處處為零．導(dǎo)體內(nèi)部的場強是外加的電場和導(dǎo)體感應(yīng)出的電荷產(chǎn)生的電場在導(dǎo)體內(nèi)部疊加的合場強，感應(yīng)出的電荷在導(dǎo)體內(nèi)部產(chǎn)生的場強并不為零，外加的電場在導(dǎo)體內(nèi)部產(chǎn)生的場強也不為零．導(dǎo)體是等勢體，表面是等勢面．導(dǎo)體表面上任一點的場強方向跟表面在該點的切面垂直導(dǎo)體所帶的電荷分布在導(dǎo)體表面上．凈電荷分布在導(dǎo)體的外表面，內(nèi)部沒有凈電荷．（因為凈電荷之間有斥力，所以彼此間距離盡量大，凈電荷都在導(dǎo)體表面）靜電屏蔽:處于電場中的空腔導(dǎo)體或金屬網(wǎng)罩，其空腔部分的場強處處為零，即能把外電場遮住，使內(nèi)部不受外部電場的影響，這就是靜電屏蔽．若導(dǎo)體空腔或網(wǎng)罩內(nèi)沒有帶電體，則空腔內(nèi)的電場恒為零，不受空腔外部電場的影響．靜電屏蔽在實際有重要應(yīng)用電學(xué)儀器或電子設(shè)備外面會有金屬罩，通信電纜外面包有一層鉛皮可防止外電場的干擾．電力工人在高壓帶電作業(yè)時，全身穿戴金屬絲網(wǎng)制成的衣帽、手套、鞋子，可以對人體起靜電屏蔽作用，使人安全作業(yè)．靜電的防止和利用危害：靜電由于吸附塵埃會給印刷、制藥、合成纖維等工業(yè)生產(chǎn)中帶來危害．靜電對高精密儀器有干擾甚至毀壞作用．靜電的最大危害是有可能因靜電火花點燃某些易燃物質(zhì)而引起爆炸．防止：最簡單而又最可靠的辦法是用導(dǎo)線把設(shè)備接地，這樣可以把電荷引入大地，避免靜電積累．油罐車尾部拖的鐵鏈就是一根接地線．調(diào)節(jié)空氣的溫度也是防止靜電危害的有效方法．利用：靜電利用依據(jù)的物理原理幾乎都是讓帶電的物質(zhì)微粒在電場力的作用下，奔向并吸附到電極上．如圖1-25是靜電除塵示意圖，除塵器由金屬管A和管中的金屬絲B組成，A接高壓電源正極，B接高壓電源負極．A、B之間有很強的電場，而且距B越近電場越強．B附近的空氣分子被強電場電離為電子和正離子，正離子跑到B上得到電子又變成空氣分子．電子奔向正極A的過程中吸附到煤粉上便煤粉帶負電，吸附到正極A上，排除的煙就成為清潔的了．專題二、電容器專題目標理解電容、電容器等兩個概念，會解決一些簡單的電容動態(tài)問題．專題講練下列是某同學(xué)對電場中的概念、公式的理解，其中錯誤的是（）A．根據(jù)電場強度的定義式，電場中某點的電場強度和試探電荷的電量無關(guān)B．根據(jù)電容的定義式，電容器極板上的電荷量每增加，電壓就增加C．根據(jù)電場力做功的計算式，一個電子在電壓下加速，電場力做功為D．根據(jù)電勢差的定義式，帶電量為正電荷，從點移動到點克服電場力做功為，、點的電勢差為．一平行板電容器兩極板間距為、極板面積為，電容為，其中是常量．對此電容器充電后斷開電源．當增加兩板間距時，電容器極板間（）A．電場強度不變，電勢差變大 B．電場強度不變，電勢差不變C．電場強度減小，電勢差不變 D．電場強度減小，電勢差減小用控制變量法，可以研究影響平行板電容器的因素（如圖）．設(shè)兩極板正對面積為S，極板間的距離為d，靜電計指針偏角為．實驗中，極板所帶電荷量不變，若（）A．保持S不變，增大d，則變大B．保持S不變，增大d，則變小C．保持d不變，減小S，則變小D．保持d不變，減小S，則不變?nèi)鐖D所示，D是一只二極管，AB是平行板電容器，在電容器兩極板間有一帶電微粒P處于靜止狀態(tài)，當兩極板A和B間的距離增大一些的瞬間（兩極板仍平行），帶電微粒P的運動情況是（）A．向下運動 B．向上運動 C．仍靜止不動 D．不能確定兩塊大小、形狀完全相同的金屬板正對水平放置，構(gòu)成一個平行板電容器，將兩金屬板分別與電源兩極相連接，如圖所示．閉合開關(guān)S達到穩(wěn)定后，在兩板間有一帶電液滴恰好處于靜止狀態(tài)．下列判斷正確的是（）A．保持開關(guān)S閉合，減小兩板間的距離，液滴向上運動B．保持開關(guān)S閉合，減小兩板間的距離，液滴向下運動C．斷開開關(guān)S，減小兩板間的距離，液滴向上運動D．斷開開關(guān)S，減小兩板間的距離，液滴向下運動平行板電容器充電后與電源斷開，負極板接地，在兩極板間有一正電荷（電量很小）固定在P點，如圖所示，以E表示兩極板間的電場強度，U表示電容器兩極間的電壓；W表示正電荷在P點的電勢能．若保持負極板不動，將正極板移到圖中虛線所示的位置，則（）A．U變小，E不變B．E變大，W變大C．U變小，W不變D．U不變，W不變在圖所示的實驗裝置中，充電后的平行板電容器的A極板與靈敏的靜電計相接，極板B接地．若極板B稍向上移動一點，由觀察到靜電計指針的變化，作出電容器電容變小的依據(jù)是（）A．兩極間的電壓不變，極板上電荷量變小B．兩極間的電壓不變，極板上電荷量變大C．D．極板上的電荷量幾乎不變，兩極間的電壓變大豎直放置的一對平行金屬板的左極板上用絕緣線懸掛了一個帶正電的小球，將平行金屬板按圖5所示的電路圖連接．絕緣線與左極板的夾角為θ．當滑動變阻器R的滑片在a位置時，電流表的讀數(shù)為I1，夾角為θ1；當滑片在b位置時，電流表的讀數(shù)為I2，夾角為θ2，則（）A．θ1<θ2，I1<I2B．θ1>θ2，I1>I2C．θ1=θ2，I1=I2D．θ1<θ2，I1=I2如圖電路中，，，忽略電源電阻，下列說法正確的是（）EEC2R2R1KC1①開關(guān)K處于斷開狀態(tài)，電容的電量大于的電量；②開關(guān)處于斷開狀態(tài)，電容的電量大于的電量；③開關(guān)處于接通狀態(tài)，電容的電量大于的電量；④開關(guān)處于接通狀態(tài)，電容的電量大于的電量．A．①B．④C．①③D．②④專題總結(jié)電容的兩種求法：．電容器動態(tài)問題的兩種不同變化：電鍵保持閉合，則電容器兩端的電壓不變，這種情況下帶電荷量，而，．充電后斷開，則電容器的電荷量不變，這種情況下，有，，．平行板電容器動態(tài)分析的基本步驟認清分析的前提是與中的哪個量恒定不變：一是電容器兩板間的電勢差保持不變（與電源連接）；二是電容器所帶的電荷量保持不變（與電源斷開）．用決定式判斷電容的變化趨勢．由定義式判斷與中會發(fā)生變化的那個量的變化趨勢．由分析電場中的點電荷受力變化，進一步分析其運動狀態(tài)．選定某一極板為零電勢，用計算場中某點的電場以及判斷其變化，其中為該點到零電勢極板的垂直距離，當該點垂直指向零電勢極板的方向與電場方向相同時取“”，反之取“”．進一步判斷場中任意兩點間的電勢差，由確定點電荷在該點的電勢能的變化，此時要注意和都有正負之分．專題三、圖像問題專題目標知道圖像問題的一般分析方法并會分析電場中的圖像問題專題講練如圖1所示，A、B是某電場中一條電場線上的兩點．一個帶負電的點電荷僅受電場力作用，從A點沿電場線運動到B點．在此過程中，該點電荷的速度υ隨時間t變化的規(guī)律如圖2所示．則下列說法中正確的是（）A．A點的電場強度比B點的大B．A、B兩點的電場強度相等C．A點的電勢比B點的電勢高D．A點的電勢比B點的電勢低如圖所示為勻強電場的電場強度隨時間變化的圖象．當時，在此勻強電場中由靜止釋放一個帶電粒子，設(shè)帶電粒子只受電場力的作用，則下列說法中正確的是（）A．帶電粒子將始終向同一個方向運動B．2s末帶電粒子回到原出發(fā)點C．帶電粒子在0-3s內(nèi)的初、末位置間的電勢差為零D．0-3s內(nèi)，電場力的總沖量為零，電場力的總功不為零兩個等量異種點電荷位于x軸上，相對原點對稱分布，正確描述電勢隨位置變化規(guī)律的是圖A B C D某靜電場沿ｘ方向的電勢分布如圖所示，則（）xx1x2A．在0～xl之間不存在沿x方向的電場B．在0～xl之間存在著沿x方向的勻強電場C．在x1～x2之間存在著沿x方向的勻強電場D．在x1～x2之間存在著沿x方向的非勻強電場專題總結(jié)分析圖像的方法是：軸、點、線、面．圖像的斜率為場強E．沿電場線方向電勢降低，電場線垂直等勢面．專題四、帶電粒子在電場中的運動專題目標熟記基本公式與結(jié)論，會解決帶電粒子在電場中的加速和較復(fù)雜的偏轉(zhuǎn)問題專題講練如圖所示，電子由靜止開始從板向板運動，當?shù)竭_板時速度為，保持兩板間的電壓不變，則正確的是（）A．當增大兩板間距離時，增大B．當減小兩板間距離時，增大C．當改變兩板間距離時，不變D．當增大兩板間距離時，電子在兩板間運動的時間增大兩帶有等量異種電荷的平行板間有一勻強電場，一個帶電粒子以平行于極板的方向進入此電場，要使此粒子離開電場時偏轉(zhuǎn)距離為原來的（不計粒子所受重力），可采用方法為（）A．使粒子初速為原來2倍 B．使粒子初動能為原來2倍C．使粒子初動量為原來2倍 D．使兩板間電壓為原來2倍平行金屬板板長為，相距為，兩板間電勢差為．帶電量為，質(zhì)量為的粒子以速度垂直板間電場方向進入板間電場區(qū)，并飛離出電場區(qū)域，則其側(cè)移的大小為（）A．與板長L成正比 B．與板間距離成反比C．與兩板間電勢差U成正比 D．與粒子初速度v成正比如圖所示，a、b、c是一條電場線上的三個點，電場線的方向由a到c，a、b間距離等于b、c間距離．用Ua、Ub、Uc和Ea、Eb、Ec分別表示a、b、c三點的電勢和電場強度，可以判定（）A．Ua>Ub>UcB．Ua—Ub＝Ub—UcC．Ea>Eb>EcD．Ea=Eb=Ec如圖所示，M、N是帶電量為q的等量異種電荷，O點為M、N連線的中點，A、B兩點均在OM段，B點在A點的右側(cè)，則O、A、B三點處的場強大小判斷正確的是（）A．B．C．D．如圖所示的電路中，A、B為兩塊水平放置的平行金屬板，C是一帶電油滴，開關(guān)K合上后，油滴剛好靜止不動，下述哪些做法可使油滴向上加速運動（）A．使A、B兩板靠近一些．B．使A、B兩板正對面積錯開一些．C．斷開K后，使B板向下平移一些．D．斷開K后，使A、B正對面積錯開一些．圖所示，兩塊相同的金屬板正對著水平放置，板間距離為d．當兩板間加電壓U時，一個質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電粒子,以水平速度從A點射入電場，經(jīng)過一段時間后從B點射出電場，A、B間的水平距離為L．不計重力影響．求：（1）帶電粒子從A點運動到B點經(jīng)歷的時間t；（2）A、B間豎直方向的距離y；（3）帶電粒子經(jīng)過B點時速度的大小v．如圖（a）所示，兩平行正對的金屬板A、B間加有如圖（b）所示的交變電壓，一重力可忽略不計的帶正電粒子被固定在兩板的正中間P處．若在t0時刻釋放該粒子，粒子會時而向A板運動，時而向B板運動，并最終打在A板上．則t0可能屬于的時間段是（）PPtUABUO-UOOT/2TAB圖(a)圖(b)A．B．C．D．如圖甲所示，A、B是兩水平放置的足夠長的平行金屬板，組成偏轉(zhuǎn)勻強電場，B板接地．A板電勢φA隨時間變化情況如圖乙所示，C、D兩平行金屬板豎直放置，中間有正對兩孔O1′和O2，兩板間電壓為U2，組成減速電場．現(xiàn)有一帶負電粒子在t＝0時刻以一定初速度沿AB兩板間的中軸線O1O1′進入，并能從O1′沿O1′O2進入C、D間，剛好到達O2孔，已知帶電粒子帶電荷量為－q，質(zhì)量為m，不計其重力．求：（1）圖1是示波管的原理圖，它由電子槍、熒光屏和兩對相互垂直的偏轉(zhuǎn)電極XX?、YY?組成．偏轉(zhuǎn)電極的極板都是邊長為l的正方形金屬板，每對電極的兩個極板間距都為d．電極YY?的右端與熒光屏之間的距離為L．這些部件處在同一個真空管中．電子槍中的金屬絲加熱后可以逸出電子，電子經(jīng)加速電極間電場加速后進入偏轉(zhuǎn)電極間，兩對偏轉(zhuǎn)電極分別使電子在兩個相互垂直的方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)．熒光屏上有xoy直角坐標系，x軸與電極XX?的金屬板垂直（其正方向由X?指向X），y軸與電極YY?的金屬板垂直（其正方向由Y?指向Y）．已知電子的電量為e，質(zhì)量為m．可忽略電子剛離開金屬絲時的速度，并不計電子之間相互作用力及電子所受重力的影響．xxyo亮點XY圖1加速電極（1）若加速電極的電壓為U0，兩個偏轉(zhuǎn)電極都不加電壓時，電子束將沿直線運動，且電子運動的軌跡平行每塊金屬板，并最終打在xoy坐標系的坐標原點．求電子到達坐標原點前瞬間速度的大?。唬?）若再在偏轉(zhuǎn)電極YY?之間加恒定電壓U1，而偏轉(zhuǎn)電極XX?之間不加電壓，求電子打在熒光屏上的位置與坐標原點之間的距離；（3）（i）若偏轉(zhuǎn)電極XX?之間的電壓變化規(guī)律如圖2所示，YY?之間的電壓變化規(guī)律如圖3所示．由于電子的速度較大，它們都能從偏轉(zhuǎn)極板右端穿出極板，且此過程中可認為偏轉(zhuǎn)極板間的電壓不變．請在圖4中定性畫出在熒光屏上看到的圖形；（ii）要增大屏幕上圖形在y方向的峰值，若只改變加速電極的電壓U0、YY?之間電壓的峰值Uy、電極XX?之間電壓的峰值Ux三個量中的一個，請說出如何改變這個物理量才能達到目的．tt4t02t0Ux-UxOUXX?圖2t02t0Uy-UyOtUYY?圖3Oxy圖4如圖甲所示，場強大小為E、方向豎直向上的勻強電場內(nèi)存在一豎直平面內(nèi)半徑為R的圓形區(qū)域，O點為該圓形區(qū)域的圓心，A點是圓形區(qū)域的最低點，B點是最右側(cè)的點．在A點有放射源釋放出初速度大小不同、方向均垂直于場強向右的正電荷，電荷的質(zhì)量為m，電荷量為q，不計重力．試求：（1）電荷在電場中運動的加速度；（2）運動軌跡經(jīng)過B點的電荷在A點時的速度；（3）某電荷的運動軌跡和圓形區(qū)域的邊緣交于P點，∠POA＝θ，請寫出該電荷經(jīng)過P點時動能的表達式；（4）若在圓形區(qū)域的邊緣有一接收屏CBD，C、D分別為接收屏上最邊緣的兩點，如圖乙所示，∠COB＝∠BOD＝30°．求該屏上接收到的電荷的末動能大小的范圍．如圖所示，在水平地面上固定一傾角為θ的光滑絕緣斜面，斜面處于電場強度大小為E、方向沿斜面向下的勻強電場中．一勁度系數(shù)為k的絕緣輕質(zhì)彈簧的一端固定在斜面底端，整根彈簧處于自然狀態(tài)．一質(zhì)量為m、帶電荷量為q（q>0）的滑塊從距離彈簧上端為x處靜止釋放，滑塊在運動過程中電荷量保持不變，設(shè)滑塊與彈簧接觸過程沒有機械能損失，彈簧始終處在彈性限度內(nèi)，重力加速度大小為g．（1）求滑塊從靜止釋放到與彈簧上端接觸瞬間所經(jīng)歷的時間t1；（2）若滑塊在沿斜面向下運動的整個過程中最大速度大小為vm，求滑塊從靜止釋放到速度大小為vm的過程中彈簧的彈力所做的功W．如圖所示，ABCD為固定在豎直平面內(nèi)的軌道，AB段光滑水平，BC段為光滑圓弧，對應(yīng)的圓心角θ=370，半徑r=2．5m，CD段平直傾斜且粗糙，各段軌道均平滑連接，傾斜軌道所在區(qū)域有場強大小為E=2×l05N/C、方向垂直于斜軌向下的勻強電場．質(zhì)量m=5×l0-2kg、電荷量q=+1×10-6C的小物體（視為質(zhì)點）被彈簧槍發(fā)射后，沿水平軌道向左滑行，在C點以速度v0=3m/s沖上斜軌．以小物體通過C點時為計時起點，0．1s以后，場強大小不變，方向反向．已知斜軌與小物體間的動摩擦因數(shù)μ=0．25．設(shè)小物體的電荷量保持不變，取g=10m/s2．sin370=0．6，cos370=0．8．（1）求彈簧槍對小物體所做的功；（2）在斜軌上小物體能到達的最高點為P，求CP的長度．專題總結(jié)帶電粒子只受電場力加速時當電場力的方向與運動方向在一條直線上時，粒子做加速直線運動或減速直線運動，這種情況下只有電場力做功．由動能定理得帶電粒子由靜止開始在電場中運動，在電場力作用下