[精品]2019版高考物理总复习 专题八 电场习思用

静电场考点要求专家解读物质的电结构、电荷守恒Ⅰ从历年高考试题来看，对电场知识的考查主要集中在以下几个方面：(1)多个电荷库仑力的平衡和场强叠加问题。

(2)利用电场线和等势面确定场强的大小和方向，判断电势高低、电场力变化、电场力做功和电势能的变化等。

(3)带电体在匀强电场中的平衡问题及其他变速运动的动力学问题。

(4)对平行板电容器电容决定因素的理解，解决两类有关动态变化的问题。

(5)分析带电粒子在电场中的加速和偏转问题。

(6)示波管、静电除尘等在日常生活和科学技术中的应用。

静电现象的解释Ⅰ点电荷Ⅰ库仑定律Ⅱ静电场Ⅰ电场强度、点电荷的场强Ⅱ电场线Ⅰ电势能、电势Ⅰ电势差Ⅱ匀强电场中电势差与电场强度的关系Ⅰ带电粒子在匀强电场中的运动Ⅱ示波管Ⅰ常用的电容器Ⅰ电容器的电压、电荷量和电容的关系Ⅰ纵观近几年高考试题，预测2019年物理高考试题还会考：1.本章基本概念的命题频率较高，主要涉及电场的力的性质(电场、电场力)及能的性质(电势、电势能) 、平行板电容器，一般多以选择题出现．2．带电粒子在电场中的运动，是近几年高考中命题频率较高、难度较大的知识点之一，带电粒子在电场中的运动，一般涉及处理带电粒子(一般不计重力)和带电体(一般要考虑重力)在电场中的加速与偏转问题或者做匀速圆周运动等，运用的规律是把电场力、能量公式与牛顿运动定律、功能原理以及磁场等内容联系起来命题，对考生综合分析能力有较好的测试作用考向01 电场力的性质1.讲高考（1）考纲要求了解静电现象的有关解释，能利用电荷守恒定律进行相关判断；会解决库仑力参与的平衡及动力学问题；.理解电场强度的定义、意义及表示方法；熟练掌握各种电场的电场线分布，并能利用它们分析解决问题.3.会分析、计算在电场力作用下的电荷的平衡及运动问题。

（2）小球受mg、绳的拉力T和电场力F作用处于平衡状态，如图所示根据几何关系有，得m=4.0×10–4 kg【考点定位】电场强度，电场线，电势，电势能，曲线运动，带电粒子在电场中的运动【名师点睛】本题考查的知识点较多，应从曲线运动的特点和规律出发判断出电子的受力方向，再利用相关电场和带电粒子在电场中的运动规律解决问题。

【高中物理】2019高考物理电场知识点总结，考前必须过一遍！展开全文一、两种电荷1．电荷（1）是指带电体的一种属性例如，摩擦过的物体具有吸引轻小物体的性质，我们就说物体带了电，或者说，带了电荷。

（2）自然界只存在两种电荷正电荷：规定用丝绸摩擦过的玻璃棒上带的电荷叫正电荷，质子带正电荷；负电荷：规定用毛皮摩擦过的橡胶棒上带的电荷叫负电荷，电子带负电荷。

（3）正、负电荷在某些方面具有相反的性质，称之为异种电荷。

2．电量电荷的多少叫做电量(物体带电多少的量度)，用Q或q表示，单位是库仑（C）。

中和：等量的异种电荷完全相互抵消的现象叫作中和。

任何不带电的物体，其中都有等量的正负电荷，因而处于中性状态。

元电荷（基本电荷）：e=1.60×10-19C，常用作电量单位。

3．三种起电方式起电：使物体带电叫起电，起电的过程是使物体中的正负电荷分开的过程。

（1）摩擦起电条件：两物体相互摩擦原因：不同物质的原子核束缚电子的本领不同，两个物体互相摩擦时，哪个物体的原子核束缚电子的本领弱，它的一些电子就会转移到另一个物体上。

失去电子的物体因缺少电子而带正电，得到电子的物体因有了电子而带等量的负电。

电子在物体间发生迁移。

结果：两个相互摩擦的物体分别带上等量异种电荷，即Q1=-Q2 （2）接触起电条件：带电体与不带电体相互接触原因：电子发生迁移或部分电荷被中和结果：两接触物体带上同种电荷（不一定等量）例：两个半径相同的金属球，一带正电Q1，一带负电-Q2，二者充分接触后，发生了部分中和，带点情况为：带电量均为（Q1-Q2）/2。

（3）感应起电（利用静电感应使物体带电）条件：将导体靠近带电体，即置于静电场中原因：在电场力的作用下，导体中的自由电子逆电场方向运动，使电荷在导体表面重新分布。

结果：导体接近场源一端带上与场源电性相反的电荷；而远离场源一端带上与场源电性相同的电荷。

获得感应净电荷的两种方法：感应分离——将发生静电感应的导体两端分开，结果两端分别带上异种电荷。

第22讲电场静电的利用与防止1．(2018·连云港学测模拟)对电现象及规律的认识，下列说法正确的是( )A．电场线是电场中实际存在的线B．丝绸和玻璃棒摩擦后，玻璃棒带正电是由于丝绸上一些正电荷转移到玻璃棒上C．真空中两点电荷电荷量均变为原来的2倍，距离不变，则它们之间的作用力变为原来的4倍D．真空中两点电荷间距离变为原来的2倍，电荷量不变，则它们之间的作用力变为原来的一半2．(2018·宿迁学测模拟)关于静电的利用与防范，下列说法不正确的是( )A．安装避雷针可使建筑物免遭雷击B．静电复印机的工作过程实际上和静电完全无关C．用静电喷漆的方法给汽车喷涂油漆，既省漆又均匀D．油罐车在运输过程中会产生静电，车后拖一铁链，能及时把静电导走3．(2018·扬州学测模拟)下列对电现象及规律的认识中，正确的是( )A．摩擦起电说明了电荷可以创生B．自然界中只存在正、负两种电荷C．同种电荷相互吸引，异种电荷相互排斥D．油罐车行驶时用铁链拖地是为了发出响声提醒行人注意4．(2018·宜兴中学、常熟中学等六校联考)如图1所示是电场中某区域的电场线分布，则( )图1A．电荷在a点受到电场力方向必定与场强方向相同B．同一点电荷放在a点时受到的电场力比放在b点时受到的电场力小C．正电荷放在a点静止释放，在电场力作用下运动的轨迹与电场线重合D．a点电场强度比b点大5．(2018·徐州学测模拟)真空中某一点电荷的一条电场线如图2所示，则电场线上A、B两点的电场强度( )图2A．大小相等，方向不同B．大小不等，方向不同C．大小相等，方向相同D．大小不等，方向相同6．(2018·苏州学测模拟)一个正点电荷的电场线分布如图3所示，A、B是电场中的两点，E A和E B分别表示A、B两点的电场强度，关于E A和E B的大小关系，下列说法正确的是( )图3A．E A>E BB．E A＝E BC．E A<E BD．无法比较E A和E B的大小7．(2018·无锡学测模拟)如图所示的各电场中，A、B两点电场强度相同的是( )8．(2018·南京学测训练样题)某电场的电场线分布如图4所示，A 、B 两点的场强大小分别为E A 和E B ，则下列判断正确的是( )图4A ．E A >EB B ．E A ＝E BC ．将正电荷从A 点移到B 点电场力做负功D ．将正电荷从A 点移到B 点电场力做正功9．(2018·苏州学测模拟)一电荷量为2q 的负点电荷位于电场中的某点，受到的电场力为F ，则该点的电场强度E 为( ) A.F q ，方向与F 相反 B.F 2q，方向与F 相反 C.F q，方向与F 相同D.F2q，方向与F 相同 10．(2018·南通学测模拟)如图5所示，电荷量为q 的正点电荷位于电场中的A 点，受到的电场力为F .若将该电荷换为电荷量为q2的负点电荷，则A 点电场强度E 的大小和方向分别是( )图5A.F q，与F 方向相同 B.2Fq，与F 方向相同C.F q，与F 方向相反 D.2Fq，与F 方向相反11.(2018·连云港学测模拟)用电场线能直观、方便地比较电场中各点的场强大小与方向，如图6是静电除尘集尘板与放电极间的电场线，A、B是电场中的两点，则( )图6A．E A<E B，方向不同B．E A<E B，方向相同C．E A>E B，方向不同D．E A>E B，方向相同12．(2018·泰州中学学测模拟一)下图所示的四种电场中，分别标记有a、b两点，其中a、b两点电场强度相同的是( )13．(2017·连云港学测模拟)如图7所示，A、B是点电荷电场中某条电场线上的两点，E A、E B分别表示A、B两点的电场强度．下列说法中正确的是( )图7A．E A一定大于E BB．E A一定小于E BC．E A一定等于E BD．E A一定不等于E B答案精析1．C 2.B 3.B 4.D 5.D 6.A 7.C 8.C 9.B 10．A 11.C 12.D 13.D。

一、对静电场的基本概念和性质理解不透彻对静电场基本概念和性质的理解易出现以下错误：（1）易错误地认为：场强越大的地方，电势就越高；场强的正、负和电势的正、负含义相同。

不清楚场强的正、负表示方向，而电势的正、负表示大小。

（2）易错误地认为正、负电荷在电势越高的地方，电势能都越大。

（3）易错误地认为处于静电平衡状态的导体内部场强处处为零，电势也处处为零。

（4）易错误地认为沿处于静电平衡状态的导体表面移动电荷时，电场力可以做功。

二、对影响库仑力大小的因素理解不透彻对库仑定律的应用易出现以下错误：（1）库仑定律的适用条件是真空中的点电荷，对不能看成点电荷的带电体误用库仑定律公式计算；（2）对不能看成点电荷的均匀带电球体也可以使用库仑定律计算库仑力的大小，但易错误地将球体表面的距离当作r代入，实际上r应为球心距离；（3）计算库仑力时，弄错电荷量的正负号，根据正负号确定库仑力的方向。

三、不熟悉典型电场的电场线和等势线的分布对于电场线和等势线易出现以下错误：（1）电场线是为了描述电场而引入的，并不是真实存在的，易错误地认为电场线是带电粒子的运动轨迹；（2）不明确常见的电场线和等势线的分布特点；对等量同种电荷和异种电荷在电场线上、中垂线上的场强及电势变化的规律不清楚。

四、对求解电场强度的几种特殊思维方法理解不透彻电场强度的求解方法及思路（1）等效法：在保证效果相同的前提条件下，将复杂的物理情景变换为简单的活熟悉的情景。

如图甲所示，一个点电荷+q与一个很大的薄金属板形成电场，可以等效为如图乙所示的两个异种等量点电荷形成的电场。

（2）对称法：利用空间上对称分布的电荷形成的电场具有对称性的特点，将复杂的电场叠加计算简化。

如图丙所示，电荷量为+q 的点电荷与均匀带电薄板相距为2d ，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心。

均匀带电薄板在a 、b 两对称点处产生的场强大小相等、方向相反，若图中a 点处的电场强度为零，根据对称性，带电薄板在图中b 点处产生的电场强度大小为2b kq E d =，方向垂直于博班向左。

专题八电场题组1电场及力的性质1.[2015安徽高考,15,6分]由库仑定律可知,真空中两个静止的点电荷,带电量分别为q1和q2,其间距离为r时,它们之间相互作用力的大小为F=k,式中k为静电力常量.若用国际单位制的基本单位表示,k的单位应为()A.kg·A2·m3B.kg·A-2·m3·s-4C.kg·m2·C-2D.N·m2·A-22.[2015浙江高考,16,6分]如图所示为静电力演示仪,两金属极板分别固定于绝缘支架上,且正对平行放置.工作时两板分别接高压直流电源的正负极,表面镀铝的乒乓球用绝缘细线悬挂在两金属极板中间,则 ()A.乒乓球的左侧感应出负电荷B.乒乓球受到扰动后,会被吸在左极板上C.乒乓球共受到电场力、重力和库仑力三个力的作用D.用绝缘棒将乒乓球拨到与右极板接触,放开后乒乓球会在两极板间来回碰撞3.[2014广东高考,20,6分][多选]如图所示,光滑绝缘的水平桌面上固定着一个带电荷量为+Q的小球P.带电荷量分别为-q和+2q的小球M和N,由绝缘细杆相连,静止在桌面上.P与M 相距L,P、M和N视为点电荷,下列说法正确的是()A.M与N的距离大于LB.P、M和N在同一直线上C.在P产生的电场中,M、N处的电势相同D.M、N及细杆组成的系统所受合外力为零4.[2013全国卷Ⅱ,18,6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()A. B. C. D.5.[2017北京高考,22,16分]如图所示,长l=1 m的轻质细绳上端固定,下端连接一个可视为质点的带电小球,小球静止在水平向右的匀强电场中,绳与竖直方向的夹角θ=37°.已知小球所带电荷量q=1.0×10-6 C,匀强电场的场强E=3.0×103 N/C,取重力加速度g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.求:(1)小球所受电场力F的大小.(2)小球的质量m.(3)将电场撤去,小球回到最低点时速度v的大小.题组2电场及能的性质6.[2017全国卷Ⅰ,20,6分][多选]在一静止点电荷的电场中,任一点的电势φ与该点到点电荷的距离r的关系如图所示.电场中四个点a、b、c和d的电场强度大小分别为E a、E b、E c 和E d.点a到点电荷的距离r a与点a的电势φa已在图中用坐标(r a,φa)标出,其余类推.现将一带正电的试探电荷由a点依次经b、c点移动到d点,在相邻两点间移动的过程中,电场力所做的功分别为W ab、W bc和W cd.下列选项正确的是()A.E a∶E b=4∶1B.E c∶E d=2∶1C.W ab∶W bc=3∶1D.W bc∶W cd=1∶37.[2017全国卷Ⅲ,21,6分][多选]一匀强电场的方向平行于xOy平面,平面内a、b、c三点的位置如图所示,三点的电势分别为10 V、17 V、26 V.下列说法正确的是()A.电场强度的大小为2.5 V/cmB.坐标原点处的电势为1 VC.电子在a点的电势能比在b点的低7 eVD.电子从b点运动到c点,电场力做功为9 eV8.[2015全国卷Ⅰ,15,6分]如图,直线a、b和c、d是处于匀强电场中的两组平行线,M、N、P、Q是它们的交点,四点处的电势分别为φM、φN、φP、φQ.一电子由M点分别运动到N点和P点的过程中,电场力所做的负功相等,则()A.直线a位于某一等势面内,φM>φQB.直线c位于某一等势面内,φM>φNC.若电子由M点运动到Q点,电场力做正功D.若电子由P点运动到Q点,电场力做负功9.[2015广东高考,21,6分][多选]如图所示的水平匀强电场中,将两个带电小球M和N分别沿图示路径移动到同一水平线上的不同位置.释放后,M、N保持静止.不计重力,则( )A.M的带电荷量比N的大B.M带负电荷,N带正电荷C.静止时M受到的合力比N的大D.移动过程中匀强电场对M做负功10.[2015四川高考,6,6分][多选]如图所示,半圆槽光滑、绝缘、固定,圆心是O,最低点是P,直径MN水平.a、b是两个完全相同的带正电小球(视为点电荷),b固定在M点,a从N点静止释放,沿半圆槽运动经过P点到达某点Q(图中未画出)时速度为零.则小球a ()A.从N到Q的过程中,重力与库仑力的合力先增大后减小B.从N到P的过程中,速率先增大后减小C.从N到Q的过程中,电势能一直增加D.从P到Q的过程中,动能减少量小于电势能增加量11.[2014北京高考,15,6分]如图所示,实线表示某静电场的电场线,虚线表示该电场的等势面.下列判断正确的是 ()A.1、2两点的场强相等B.1、3两点的场强相等C.1、2两点的电势相等D.2、3两点的电势相等12.[2014重庆高考,3,6分]如图所示为某示波管内的聚焦电场,实线和虚线分别表示电场线和等势线.两电子分别从a、b两点运动到c点,设电场力对两电子做的功分别为W a和W b,a、b点的电场强度大小分别为E a和E b,则()A.W a=W b,E a>E bB.W a≠W b,E a>E bC.W a=W b,E a<E bD.W a≠W b,E a<E b13.[2014山东高考,19,6分]如图,半径为R的均匀带正电薄球壳,其上有一小孔A.已知壳内的场强处处为零;壳外空间的电场,与将球壳上的全部电荷集中于球心O时在壳外产生的电场一样.一带正电的试探电荷(不计重力)从球心以初动能E k0沿OA方向射出.下列关于试探电荷的动能E k与离开球心的距离r的关系图线,可能正确的是()A B C D14.[2014全国卷Ⅰ,25,20分]如图,O、A、B为同一竖直平面内的三个点,OB沿竖直方向,∠BOA=60°,OB=OA.将一质量为m的小球以一定的初动能自O点水平向右抛出,小球在运动过程中恰好通过A点.使此小球带电,电荷量为q(q>0),同时加一匀强电场,场强方向与△OAB 所在平面平行.现从O点以同样的初动能沿某一方向抛出此带电小球,该小球通过了A点,到达A点时的动能是初动能的3倍;若该小球从O点以同样的初动能沿另一方向抛出,恰好通过B点,且到达B点时的动能为初动能的6倍.重力加速度大小为g.求:(1)无电场时,小球到达A点时的动能与初动能的比值;(2)电场强度的大小和方向.题组3电容器及带电粒子在电场中的运动15.[2017江苏高考,4,3分]如图所示,三块平行放置的带电金属薄板A、B、C中央各有一小孔,小孔分别位于O、M、P点.由O点静止释放的电子恰好能运动到P点.现将C板向右平移到P'点,则由O点静止释放的电子()A.运动到P点返回B.运动到P和P'点之间返回C.运动到P'点返回D.穿过P'点16.[2015全国卷Ⅱ,14,6分]如图,两平行的带电金属板水平放置.若在两板中间a点从静止释放一带电微粒,微粒恰好保持静止状态.现将两板绕过a点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转45°,再由a点从静止释放一同样的微粒,该微粒将()A.保持静止状态B.向左上方做匀加速运动C.向正下方做匀加速运动D.向左下方做匀加速运动17.[2017全国卷Ⅱ,25,20分]如图,两水平面(虚线)之间的距离为H,其间的区域存在方向水平向右的匀强电场.自该区域上方的A点将质量均为m、电荷量分别为q和-q(q>0)的带电小球M、N先后以相同的初速度沿平行于电场的方向射出.小球在重力作用下进入电场区域,并从该区域的下边界离开.已知N离开电场时的速度方向竖直向下;M在电场中做直线运动,刚离开电场时的动能为N刚离开电场时动能的1.5倍.不计空气阻力,重力加速度大小为g.求:(1)M与N在电场中沿水平方向的位移之比;(2)A点距电场上边界的高度;(3)该电场的电场强度大小.18.[2016北京高考,23,18分]如图所示,电子由静止开始经加速电场加速后,沿平行于板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U0.偏转电场可看作匀强电场,极板间电压为U,极板长度为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的初速度v0和从电场射出时沿垂直板面方向的偏转距离Δy;(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U=2.0×102 V,d=4.0×10-2 m,m=9.1×10-31kg,e=1.6×10-19 C,g=10 m/s2.(3)极板间既有静电场也有重力场.电势反映了静电场各点的能的性质,请写出电势φ的定义式.类比电势的定义方法,在重力场中建立“重力势”φG的概念,并简要说明电势和“重力势”的共同特点.19.[2015全国卷Ⅱ,24,12分]如图,一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子在匀强电场中运动,A、B为其运动轨迹上的两点.已知该粒子在A点的速度大小为v0,方向与电场方向的夹角为60°;它运动到B点时速度方向与电场方向的夹角为30°.不计重力.求A、B两点间的电势差.20.[2015安徽高考,23,16分]在xOy平面内,有沿y轴负方向的匀强电场,场强大小为E(图中未画出),由A点斜射出一质量为m,带电荷量为+q的粒子,B和C是粒子运动轨迹上的两点,如图所示,其中l0为常数.粒子所受重力忽略不计.求:(1)粒子从A到C过程中电场力对它做的功;(2)粒子从A到C过程所经历的时间;(3)粒子经过C点时的速率.21.[2015四川高考,10,17分]如图所示,粗糙、绝缘的直轨道OB固定在水平桌面上,B端与桌面边缘对齐,A是轨道上一点,过A点并垂直于轨道的竖直面右侧有大小E=1.5×106 N/C,方向水平向右的匀强电场.带负电的小物体P电荷量是2.0×10-6 C,质量m=0.25 kg,与轨道间动摩擦因数μ=0.4.P从O点由静止开始向右运动,经过0.55 s到达A点,到达B点时速度是5 m/s,到达空间D点时速度与竖直方向的夹角为α,且tan α=1.2.P在整个运动过程中始终受到水平向右的某外力F作用,F大小与P的速率v的关系如表所示.P视为质点,电荷量保持不变,忽略空气阻力,取g=10 m/s2.求:v/(m·s-0≤v≤22<v<5 v≥51)F/N 2 6 3(1)小物体P从开始运动至速率为2 m/s所用的时间;(2)小物体P从A运动至D的过程,电场力做的功.一、选择题(每小题6分,共54分)1.[2018四川五校联考,4]M、N是某电场中一条电场线上的两点,若在M点释放一个初速度为零的电子,电子仅受电场力作用,并沿电场线由M点运动到N点,其电势能随位移变化的关系如图所示,则下列说法正确的是 ()A.电子运动的轨迹为直线B.该电场是匀强电场C.电子在M点的加速度小于在N点的加速度D.电子在M点的动能大于在N点的动能2.[2018安徽四校第一次摸底考试,4]如图所示,水平等距实线为匀强电场中的电场线,虚线为带正电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹,a、b为轨迹上的点.下列说法正确的是()A.电场的方向水平向左B.a点的电势低于b点的电势C.粒子在a点的电势能大于在b点的电势能D.粒子在a点的动能大于在b点的动能3.[2018广东六校第二次联考,17]真空中某一点电荷Q在自己周围产生电场,a、b分别是该电场中的两点,如图,其中a点的电场强度大小为E a,方向与a、b两点连线成120°角;b点的电场强度大小为E b,方向与a、b两点连线成150°角,检验电荷q分别放在a点和b点,则()A.点电荷Q是负电荷B.a、b两点的电场强度大小之比为3∶1C.检验电荷在a、b两点受到的电场力大小相等D.a、b两点可能处于同一等势面上4.[2017山西大学附中高三检测,2]如图所示,小球A、B带电荷量相等,质量均为m,都用长为L的绝缘细线挂在绝缘的竖直墙上O点,A球靠墙且其悬线刚好竖直,B球悬线偏离竖直方向θ角而静止,此时A、B两球之间的库仑力为F.由于外部原因小球B的带电荷量减小,使两球再次静止时它们之间的库仑力变为原来的一半,则小球B的带电荷量减小为原来的 ()A. B. C. D.5.[2017云南昆明适应性检测,17]如图所示,正点电荷Q固定于N点,另有A、B两个质量相等且电荷量分别为q A、q B(q A<q B)的点电荷,从M点以相同的速度v0分别向N点运动,运动过程中两点电荷都未到达N点.若刚开始运动时A、B的加速度分别为a A、a B,A、B与N点最近的距离分别为r A、r B,从M点出发到距离N点最近的过程中,A、B克服电场力做功分别为W A、W B,仅考虑Q对A、B的电场力作用,则()A.a A>a BB.r A=r BC.r A<r BD.W A>W B6.[2017湖北武汉5月调考,16]如图所示,水平面内有一等边三角形ABC,O点为三角形的几何中心,D点为O点正上方一点,O点到A、B、C、D四点的距离均为L.现将三个电荷量均为Q 的正点电荷分别固定在A、B、C处,已知静电力常量为k,则D点的场强大小为()A. B.C. D.7.[2017东北三校联考,8]如图所示,空间分布着竖直向上的匀强电场E,现在电场区域内某点O处放置一负点电荷Q,并在以O点为球心的球面上选取a、b、c、d四点,其中a、c连线为球的水平大圆直径,b、d连线与电场方向平行.不计空气阻力,则下列说法中正确的是()A.b、d两点的电场强度相同,电势相同B.a、c两点的电场强度不同,电势不同C.若从a点抛出一带正电小球,小球可能沿a、c所在圆周做匀速圆周运动D.若从a点抛出一带负电小球,小球可能沿b、d所在圆周做匀速圆周运动8.[2017辽宁沈阳三模,16]以无穷远处的电势为零,在电荷量为q的点电荷周围某点的电势可用φ=计算,式中r为该点到点电荷的距离,k为静电力常量.两电荷量大小均为Q的异种点电荷固定在相距为L的两点,如图所示.现将一质子(电荷量为e)从两点电荷连线上的A点沿以电荷+Q为圆心、半径为R的半圆形轨迹ABC移到C点,质子从A移到C的过程中电势能的变化情况为()A.增加B.增加C.减少D.减少9.[2017山东德州12月检测,3]一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地.两板间有一个正检验电荷固定在P点,如图所示,以C表示电容器的电容、E表示两板间的场强、φ表示P点的电势,W表示正电荷在P点的电势能,若正极板保持不动,将负极板缓慢向右平移一小段距离l0的过程中,各物理量与负极板移动距离x的关系图象中正确的是()二、非选择题(共32分)10.[2018甘肃重点中学第一次联考,11,15分]如图甲所示,一对平行金属板M、N长为L,相距为d,O1O为中轴线,两板间为匀强电场,忽略两极板外的电场.当两板间加电压U MN=U0时,某一带负电的粒子从O1点以速度v0沿O1O方向射入电场,粒子恰好打在上极板M的中点,粒子重力忽略不计.图甲图乙(1)求带电粒子的比荷;(2)若M、N间加如图乙所示的交变电压,其周期T=,从t=0开始,前时间内U MN=2U,后时间内U MN=-U,大量的上述粒子仍然以速度v0沿O1O方向持续射入电场,最终所有粒子恰好能全部离开电场而不打在极板上,求U的值.11.[2017安徽宿州检测,12,17分]在动摩擦因数μ=0.2的足够长的粗糙绝缘水平槽中,长为2L的绝缘轻质细杆两端分别连接质量均为m的带电小球A和B,如图为俯视图(槽两侧光滑).A球的电荷量为+2q,B球的电荷量为-3q,两球均可视为质点,也不考虑两者间相互作用的库仑力.现让A处于如图所示的有界匀强电场区域MPQN内,已知虚线MP恰位于细杆的中垂线,MP和NQ的距离为3L,匀强电场的电场强度为E=,方向水平向右.释放带电系统,让A、B从静止开始运动(忽略小球运动中所产生的磁场造成的影响).求:(1)小球B第一次到达电场边界MP所用的时间;(2)小球A第一次离开电场边界NQ时的速度大小;(3)带电系统运动过程中,B球电势能增加量的最大值.一、选择题(每小题6分,共48分)1.如图甲所示,用OA、OB、AB三根轻质绝缘细绳悬挂两个质量均为m、带等量同种电荷的小球(可视为质点),三根绳子处于拉伸状态,且构成一个正三角形,AB绳水平,OB绳对小球的作用力大小为F T.现用绝缘物体对右侧小球施加一水平拉力F,使装置静止在图乙所示的位置,此时OA绳竖直,OB绳对小球的作用力大小为F T'.根据以上信息可以判断F T和F T'的比值为()A. B. C. D.条件不足,无法确定2.[多选]位于正方形四角上的四个等量点电荷的电场线分布如图所示,ab、cd分别是正方形两条边的中垂线,O点为中垂线的交点,P、Q分别为cd、ab上的点.则下列说法中正确的是()A.P、O两点的电势关系为φP=φOB.P、Q两点电场强度的大小关系为E Q<E PC.若在O点放一正点电荷,则该正点电荷受到的电场力不为零D.若将某一负电荷由P点沿着图中曲线PQ移到Q点,电场力做负功3.[多选]如图所示,质量和电荷量均相同的两个小球A、B分别套在光滑绝缘杆MN、NP上,两杆固定在一起,NP水平且与MN处于同一竖直平面内,∠MNP为钝角.B球受一沿杆方向的水平推力F1作用,A、B均处于静止状态,此时A、B两球间距为L1.现缓慢推动B球,A球也缓慢移动,当B球到达C点时,水平推力大小为F2,A、B两球间距为L2,则()A.F1<F2B.F1>F2C.L1<L2D.L1>L24.[多选]在竖直平面内固定一半径为R的金属细圆环,长为L的绝缘细线的一端系在圆环的最高点,另一端系一质量为m的金属小球(可视为质点).当圆环、小球都带有相同的电荷量Q(未知)时,发现小球在垂直圆环平面的对称轴上处于平衡状态,如图所示.已知静电力常量为k,则下列说法正确的是()A.电荷量Q=B.电荷量Q=C.细线对小球的拉力F=D.细线对小球的拉力F=5.如图所示,在光滑绝缘的水平面上固定两个等量负点电荷A和B,O点为AB连线的中点,C、D为AB连线上关于O点对称的两个点,且CO=OD=L.一带正电的可视为点电荷的小球以初速度v0从C点运动到D点.设O点的电势φ0=0,取C点为坐标原点,向右为x轴的正方向,下列关于小球的电势能E p、小球的动能E k,电势φ、电场强度E与小球运动的位移x变化的图象,可能正确的是()6.空间某区域内存在着电场,电场线在竖直平面上的分布如图所示,一个质量为m、电荷量为q的小球在该电场中运动,小球经过A点时的速度大小为v1,方向水平向右,运动至B点时的速度大小为v2,运动方向与水平方向之间的夹角为α,A、B两点之间的高度差与水平距离均为H,则以下判断中正确的是()A.若v 2>v1,则电场力一定做正功B.小球由A点运动到B点,电场力做功W=m-m-mgHC.A、B两点间的电势差U AB=(-)D.小球运动到B点时所受重力的瞬时功率P=mgv2cos α7.[多选]x轴上O点右侧各点的电场方向与x轴方向一致,O点左侧各点的电场方向与x轴方向相反,若规定向右的方向为正方向,x轴上各点的电场强度E随x变化的图象如图所示,该图象关于O点对称,x1和-x1为x轴上的两点.下列说法正确的是()A.O点的电势最低B.x1和-x1两点的电势相等C.电子在x1处的电势能大于在-x1处的电势能D.电子从x1处由静止释放后,若向O点运动,则到达O点时速度最大8.[多选]如图所示,在地面上方的水平匀强电场中,一个质量为m、电荷量为+q的小球,系在一根长为L的绝缘细线一端,可以在竖直平面内绕O点做圆周运动.AB为圆周的水平直径,CD为竖直直径.已知重力加速度为g,电场强度E=.下列说法正确的是 ()A.若小球在竖直平面内绕O点做圆周运动,则它运动的最小速度为B.若小球在竖直平面内绕O点做圆周运动,则小球运动到B点时的机械能最大C.若将小球在A点由静止开始释放,它将在ACBD圆弧上往复运动D.若将小球在A点以大小为的速度竖直向上抛出,它将能够到达B点二、非选择题(共36分)9.[16分]质量m=2.0×10-4 kg、电荷量q=1.0×10-6 C的带正电微粒静止在空间范围足够大的匀强电场中,电场强度大小为E1.在t=0时刻,电场强度突然增加到E2=4.0×103 N/C,场强方向保持不变.到t=0.20 s时刻再把电场方向改为水平向右,场强大小保持不变.g取10 m/s2.求:(1)原来电场强度E1的大小;(2)t=0.20 s时刻带电微粒的速度大小;(3)带电微粒运动的速度水平向右时刻的动能.10.[20分]在绝缘粗糙的水平面上相距为6L的A、B两处分别固定电荷量不等的正电荷,两电荷的位置坐标如图甲所示,已知B处电荷的电荷量为+Q.图乙是A、B连线之间的电势φ与位置x之间的关系图象,图象中x=L的点为图线的最低点,x=-2L处的纵坐标φ=φ0,x=0处的纵坐标φ=φ0,x=2L处的纵坐标φ=φ0.若在x=-2L的C点由静止释放一个质量为m、电荷量为+q的带电小物块(可视为质点),物块随即向右运动.求:(1)固定在A处的电荷的电荷量Q A;(2)为了使小物块能够到达x=2L处,试讨论小物块与水平面间的动摩擦因数μ所满足的条件;(3)若小物块与水平面间的动摩擦因数μ=,小物块运动到何处时速度最大?并求最大速度v max.答案1.B国际单位制中力F、距离r、电荷q的单位分别是N、m、C,根据库仑定律有k=,代入各自的单位,注意1 N=1 kg·m/s2,1 C=1 A·s,从而k的单位用国际单位制的基本单位表示为kg·m3·A-2·s-4.只有选项B正确.2.D由题图可知,右侧金属板与电源正极相连接,带正电,左侧金属板带负电,根据静电感应规律,乒乓球的左侧感应出正电荷,A项错误;乒乓球被扰动后,如果向右摆动会被吸在右极板上,B项错误;乒乓球共受到悬线的拉力、重力和电场力三个力的作用,C项错误;用绝缘棒将乒乓球拨到与右极板接触,乒乓球会带上正电,受到右极板的排斥,向左运动,并与左极板接触,又带上负电,被左极板排斥,向右运动,这样乒乓球就在两极板间来回碰撞,D项正确.3.BD由于小球M、N及细杆处于静止状态,因此M、N及细杆组成的系统所受合外力为零,D 项正确;整体受到的库仑力的合力为零,即k=k,解得r=(-1)L,A项错误;由于P对M、N的库仑力等大反向, 因此P、M、N三者必在一条直线上,B项正确;在P产生的电场中,离P越远电势越低,C项错误.4.B解法一:常规解法.设小球c带电荷量为Q,由库仑定律可知,小球a对小球c的库仑引力为F=k,小球b对小球c的库仑引力为F=k,二力合力为2F cos 30°.设水平匀强电场的大小为E,对c球,由平衡条件可得QE=2F cos 30°,解得E=,选项B正确.解法二:能力解法.无论c带电荷量如何,c处的合场强为零,a、b在c处的合场强E ab=2k cos 30°,匀强电场场强与此大小相等,方向相反,即E=E ab=.5. (1)3.0×10-3 N(2)4.0×10-4 kg(3)2.0 m/s解析:(1)F=qE=3.0×10-3 N.(2)由=tan 37°,得m=4.0×10-4 kg.(3)由mgl(1-cos 37°)=mv2,得v==2.0 m/s.6.AC设点电荷的电荷量为Q,根据点电荷电场强度公式E=k,r a∶r b=1∶2,r c∶r d=3∶6,可知E a∶E b=4∶1,E c∶E d=4∶1,选项A正确,B错误;将一带正电的试探电荷由a点移动到b点做的功W ab=q(φa-φb)=3q(J),试探电荷由b点移动到c点做的功W bc=q(φb-φc)=q(J),试探电荷由c点移动到d点做的功W cd=q(φc-φd)=q(J),由此可知,W ab∶W bc=3∶1,W bc∶W cd=1∶1,选项C正确,D错误.7.ABD ac垂直于bc,沿ca和cb两方向的场强分量大小分别为E1==2 V/cm、E2==1.5V/cm,根据矢量合成可知E=2.5 V/cm,A项正确;根据在匀强电场中平行线上等距同向的两点间的电势差相等,有φO-φa=φb-φc,得φO=1 V,B项正确;电子在a、b、c三点的电势能分别为-10 eV、-17 eV和-26 eV,故电子在a点的电势能比在b点的高7 eV,C项错误;电子从b点运动到c点,电场力做功为W=(-17 eV)-(-26 eV)=9 eV,D项正确.8.B根据题述一电子由M点分别运动到N点和P点的过程中,电场力所做的负功相等,可知N点和P点处于同一等势面上,直线d位于某一等势面内.根据匀强电场的特性,可知直线c 位于某一等势面内.由于电子由M点运动到N点的过程中,电场力做负功,说明电场线方向从M指向N,故M点电势高于N点电势,选项B正确,A错误;由于M、Q处于同一等势面内,电子由M点运动到Q点的过程中,电场力不做功,选项C错误;电子由P点运动到Q点的过程中,电场力做正功,选项D错误.9.BD由于M、N释放后能保持静止,故电场对M、N的作用力一定与M、N间的库仑力等大反向,因此两个小球带电荷量大小一定相等,A项错误;如果M、N都带正电,N不可能静止,如果都带负电,M不可能静止,如果M带正电,N带负电,两者都不能静止,B项正确;静止时两小球受到的合力均为零,C项错误;M受到匀强电场的电场力水平向左,移动过程中,匀强电场对M的电场力做负功,D项正确.10.BC如图所示,根据三角形定则不难看出,在重力G大小和方向都不变、库仑斥力F变大且与重力之间的夹角θ由90°逐渐减小的过程中,合力F合将逐渐增大,A项错误;从N到P 的运动过程中,支持力不做功,而重力与库仑力的合力F合与速度之间的夹角α由锐角逐渐增大到90°,再增大为钝角,即合力F合对小球a先做正功后做负功,小球a的速率先增大后减小,B项正确;小球a从N到Q靠近小球b的运动过程中,库仑力一直做负功,电势能一直增加,C项正确;从P到Q的运动过程中,小球a减少的动能等于增加的重力势能与增加的电势能之和,D项错误.11.D根据电场线的疏密表示电场强度的大小知,1点的电场强度大于2点、3点的电场强度,选项A、B错误;根据沿着电场线方向电势逐渐降低,在同一等势面上各点的电势相等知,1点的电势高于2点的电势,2点、3点处于同一等势面上,电势相等,选项C错误,D正确.。

专题八电场1．（2019全国Ⅰ卷15）如图，空间存在一方向水平向右的匀强磁场，两个带电小球P 和Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下，两细绳都恰好与天花板垂直，则A．P和Q都带正电荷B．P和Q都带负电荷C．P带正电荷，Q带负电荷D．P带负电荷，Q带正电荷【答案】D【解析】两细绳都恰好与天花板垂直，两小球均在电场力和相互库仑力的作用下保持平衡，由于库仑力为相互作用，大小相等方向相反；故两小球受到的电场力也一定方向相反，因此两小球一定带异种电荷，AB错误；若P球带负电，Q球带正电，如下图所示，恰能满足题意，则C错误D正确。

若P球带正电，Q球带负电，受力分析可知不满足题意，故选D。

【思路点拨】明确两小球均受电场力和库仑力作用而处于平衡状态，根据库仑力和电场力的方向进行分析，从而明确两球的电性。

在出现情况多种时，尤其是有两种或三种情况时注意假设法的使用。

2．（2019全国Ⅱ卷20）静电场中，一带电粒子仅在电场力的作用下自M点由静止开始运动，N为粒子运动轨迹上的另外一点，则A．运动过程中，粒子的速度大小可能先增大后减小B．在M、N两点间，粒子的轨迹一定与某条电场线重合C．粒子在M点的电势能不低于其在N点的电势能D．粒子在N点所受电场力的方向一定与粒子轨迹在该点的切线平行【答案】AC【解析】A.若电场中由同种电荷形成即由A点释放负电荷，则先加速后减速，A正确；B ．若电场线为曲线，粒子轨迹不与电场线重合，B 错误。

C ．由于N 点速度大于等于零，故N 点动能大于等于M 点动能，由能量守恒可知，N 点电势能小于等于M 点电势能，故C 正确。

D ．若粒子做曲线运动，则电场力指向轨迹弯曲的内侧，D 错误；3．(2019北京17）如图所示，a 、b 两点位于以负点电荷﹣Q （Q ＞0）为球心的球面上，c 点在球面外，则（ ）A ．a 点场强的大小比b 点大B ．b 点场强的大小比c 点小C ．a 点电势比b 点高D ．b 点电势比c 点低【答案】D【解析】根据点电荷电场强度的计算公式2kQE r可知，a 点场强的大小和b 点电场强度大小相等，b 点场强的大小比c 点大，AB 错误。