静电场高考题作业 12页

‎ 静电场高考题作业 ‎ ‎ ‎ 1.（浙江卷，19）如图所示，把A、B两个相同的导电小球分别用长为0.10 m的绝缘细线悬挂于OA和OB两点。用丝绸摩擦过的玻璃棒与A球接触，棒移开后将悬点OB移到OA点固定。两球接触后分开，平衡时距离为0.12 m。已测得每个小球质量是，带电小球可视为点电荷，重力加速度，静电力常量 A．两球所带电荷量相等 B．A球所受的静电力为1.0×10-2N C．B球所带的电荷量为 ‎ D．A、B两球连续中点处的电场强度为0 ‎ ‎【答案】ACD ‎【解析】两相同的小球接触后电量均分，A正确；对A球受力如图，,选项B错；，解得,选项C正确；AB带等量的同种电荷，故A、B两球连续中点处的电场强度为0，选项D正确；故选ACD.‎ ‎ 2.（15安徽卷）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，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·m2 B．kg·A-2·m3·s-4 C．kg·m2·C-2 D．N·m2·A-2‎ ‎【答案】B ‎【解析】根据单位制，k的单位为N·m2·C-2，而1N= 1kg·m·s-2，1C=1 A·s，代入得k的单位为kg·A-2·m3·s-4，故答案为B．‎ ‎ 3.（上海卷，11）国际单位制中，不是电场强度的单位是 ‎（A）N/C ‎（B）V/m ‎（C）J/C ‎（D）T.m/s ‎【答案】C ‎【解析】由公式可知，电场强度单位为N/C，选项A是电场强度单位；由公式可知，V/m 也是电场强度单位，选项B也是电场强度单位；由可得，故T.m/s也是电场电场强度单位，选项D也是电场强度单位；由公式可知，J/C是电势差单位，故选项C正确。‎ ‎ 4.（15 安徽卷）已知均匀带电的无穷大平面在真空中激发电场的场强大小为，其中σ为平面上单位面积所带的电荷量，ε0为常量。如图所示的平行板电容器，极板正对面积为S，其间为真空，带电量为Q。不计边缘效应时，极板可看作无穷大导体板，则极板间的电场强度大小和两极板间相互的静电引力大小分别为 A．和 B．和 ‎ C．和 D．和 ‎【答案】D ‎【解析】由题意，单块极板产生的电场强度为，根据电场的叠加原理，极板间的电场强度大小，选项B、C错误；由于一块极板在另一块极板处产生的电场强度处处相同，借用微元和累加的思想，所以另一块极板所受电场力为，故选项A错误．答案为D．‎ ‎ 5. （2014.浙江卷）19 如图所示，水平地面上固定一个光滑绝缘斜面，斜面与水平面的夹角为θ。一根轻抚绝缘细线的一端固定在斜面顶端，另一端系有一个带电小球A，细线与斜面平行。小球A的质量为m、电量为q。小球A的右侧固定放置带等量同种电荷的小球B，两球心的高度相同、间距为d。静电力常量为k，重力加速度为g，两带电小球可视为点电荷。小球A静止在斜面上，则 A. 小球A与B之间库仑力的大小为kq2/d2‎ B. 当时，细线上的拉力为0‎ C. 当时，细线上的拉力为0‎ D. 当时，斜面对小球A的支持力为0‎ ‎19 【考点分析】库仑定律 ，共点力的平衡 ‎【答案】AC ‎【解析】点电荷库仑定律F= kq2/d2，所以A正确；当细线上的拉力为0的时候，小球A受到库仑力、斜面支持力、重力，具体关系为kq2/d2=mgtanθ ‎,即C选项正确。由受力分析可知，斜面对小球的支持力不可能为0，所以D选项错误。‎ ‎ 6. (2014 江苏卷）4．如图所示，一圆环上均匀分布着正电荷，x轴垂直于环面且过圆心O。下列关于x轴上的电场强度和电势的说法中正确的是 ‎　 A．O点的电场强度为零，电势最低 B．O点的电场强度为零，电势最高 C．从O点沿x轴正方向，电场强度减小，电势升高 D．从O点沿x轴正方向，电场强度增大，电势降低 ‎4．【答案】B ‎【考点】电场的叠加、电势和场强的关系 ‎【解析】O点合场强为零，在O点右侧每一点合场强方向向右，在O点左侧每一点合场强方向向左，沿电场方向电势降低，所以O点电势最高，Ｂ项正确；ACD错误。‎ ‎（2014年 江苏卷）‎ ‎ 7（江苏卷，3）一金属容器置于绝缘板上，带电小球用绝缘细线悬挂于容器中，容器内的电场线分布如图所示．容器内表面为等势面，A、B为容器内表面上的两点，下列说法正确的是（ ）。‎ ‎（A）A点的电场强度比B点的大 ‎（B）小球表面的电势比容器内表面的低 ‎（C）B点的电场强度方向与该处内表面垂直 ‎（D）将检验电荷从A点沿不同路径移到B点，‎ 电场力所做的功不同 ‎【答案】C ‎【解析】由图可知，B点的电场线比A点的密集，所以B点的电场强度比A点的大，A错；沿着电场线电势降落，小球表面的电势比容器内表面高，B错；电场线的方向与等势面垂直，所以B点的电场强度与该处表面垂直，C正确；由于A、B两点在同一等势面上，故电场力不做功，所以D错误。‎ ‎ 8.（2014年 广东卷）20、如图12所示，光滑绝缘的水平桌面上，固定着一个带电量为+Q的小球P。带电量分别为-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L B．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 ‎20.【答案】：BD ‎ ‎【解析】：把M、N作为整体，处于静止状态，即M、N整体合力为0，即 ‎,解得 ‎,M、N间距离等于,所以A错误，D正确。根据二力平衡条件，M、N作为整体，只受P的作用力，应该在一条直线上，所以B正确。电量为+Q的小球P产生的电场中，离p点越远电势较低，所以C错误，‎ ‎ 9（海南卷10）如图，一带正电的点电荷固定于Ｏ点，两虚线圆均以Ｏ为圆心，两实线分别为带电粒子Ｍ和Ｎ先后在电场中运动的轨迹，ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ为轨迹和虚线圆的交点。不计重力。下列说法说法正确的是（ ）。‎ Ａ．M带负电荷，N带正电荷 B．M在b点的动能小于它在a点的动能 C．N在d点的电势能等于它在e点的电势能 D．N在从c点运动到d点的过程中克服电场力做功 ‎【答案】ABC ‎【解析】如图所示，M粒子的轨迹向左弯曲，则所受电场力向左，可知M受到引力作用，故M带负电，而N粒子的轨迹向下弯曲，则带电粒子所受的电场力向下，说明N受到了斥力作用，故N带正电，A正确；由于虚线是等势面，故M从a到b电场力对其做负功，动能减少，B正确；d和e在同一等势面上，N移动时不做功，电势能不变，C正确；N带正电，从c到d，电场力做正功，选项D错误。‎ ‎ 10、(2014·上海单科)静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图所示，x轴正向为场强正方向，带正电的点电荷沿x轴运动，则点电荷(　　)‎ A．在x2和x4处电势能相等 B．由x1运动到x3的过程中电势能增大 C．由x1运动到x4的过程中电场力先增大后减小 D．由x1运动到x4的过程中电场力先减小后增大 解析：由题图可知，x1到x4场强先变大，再变小，则点电荷受到的电场力先增大后减小，C正确，D错误．由x1到x3及由x2到x4过程中，电场力做负功，电势能增大，A错误，B正确．‎ 答案：BC ‎ 11、‎ ‎ 12，（15江苏卷）两个相同的负电荷和一个正电荷附近的电场线分布如图所示，c时两负电荷连线的中点，d点在正电荷的正上方，c、d到正电荷的距离相等，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．c点的电场强度比d点的大 D．c点的电势比d点的低 ‎【解析】逐项判断A.根据电场线的疏密判断，a点电场强度比b大，A正确；B.根据沿电场线电势降低，a点的电势比b低，B错误；C.根据电场的叠加原理，c、d点的电场都是正电荷与两个相同的负电荷形成的电场的叠加，c点两个相同的负电荷形成的电场互相抵消、d点两个相同的负电荷形成的电场方向与正电荷形成的电场方向相反，而c、d点与正电荷距离相等，所以c点电场强度比d大，C正确；D.根据的原理，c、d点与正电荷距离相等，但正电荷到c间电场强度比到d间电场强度大，所以电势降落大，所以c点的电势比d低，D正确。‎ ‎【答案】ACD ‎ 13、（2013山东理综）. 如图所示，在x轴相距为L的两点固定两个等量异种点电荷+Q、-Q，虚线是以+Q所在点为圆心、L/2为半径的圆，a、b、c、d是圆上的四个点，其中a、c两点在x轴上，b、d两点关于x轴对称。下列判断正确的是 A．b、d两点处的电势相同 B.四点中c点处的电势最低 C．b、d两点处的电场强度相同 D．将一试探电荷+q沿圆周由a点移至c点，+q的电势能减小 答案：ABD ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 14．（2012安徽卷）.如图所示，在平面直角 中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，其中坐标原点处的电势为0 V，点处的电势为6 V, 点处的电势为3 V, 则电场强度的大小为 ( )‎ ‎ A.200V/m B.200 V/m ‎ C.100 V/m D. 100 V/m ‎18A；‎ 解析：OA中点C的电势为3V，连BC得等势线，作BC的垂线得电场线如图，由得：，故A对。‎ ‎ 15.（2012山东卷）.图中虚线为一组间距相等的同心圆，圆心处固定一带正电的点电荷.一带电粒子以一定初速度射入电场，实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，a、b、c三点是实线与虚线的交点.则该粒子 A．带负电 B．在c点受力最大 C．在b点的电势能大于在c点的电势能 D．由a点到b点的动能变化大于有b点到c点的动能变化 答案：CD 解析：由于带电粒子受到的电场力指向轨迹凹侧，说明带电粒子带正电，选项A错误；根据库仑定律F=kQq/r2可知，选项B错误；粒子从b点运动到c点的过程中，电场力对粒子做正功，粒子电势能减小，选项C正确；由动能定理可得qU=ΔEk，因为Uab>Ubc，所以选项D正确. ‎ 16. （2014 海南卷）9．如图（a），直线MN表示某电场中一条电场线，a、b是线上的两点，将一带负电荷的粒子从a点处由静止释放，粒子从a运动到b过程中的v-t图线如图（b）所示，设a、b两点的电势分别为、，场强大小分别为、，粒子在a、b两点的电势能分别为、，不计重力，则有 A．＞ B．＞‎ C．＜ D．＞‎ ‎ 9.【答案】BD ‎ ‎【解析】 由v-t 图像的斜率渐小可知由a到b的过程中，粒子的加速度渐小，所以场强渐小，‎ ‎＞；根据动能定理，速度增大，可知势能减小，＞，可得选项BD正 ‎ 17、(2013天津卷)． ．两个带等量正电的点电荷，固定在图中P、Q两点，MN为PQ连线的中垂线，交PQ于O点，A点为MN上的一点。一带负电的试探电荷q，从A点由静止释放，只在静电力作用下运动．取无限远处的电势为零，则（ ）‎ A.q由A向O的运动是匀加速直线运动 B.q由A向O运动的过程电势能逐渐减小 C.q运动到O点时的动能最大 o.q运动到O点时电势能为零 答案：BC ‎ 18（北京理综）某静电场方向平行于x轴，其电势φ随x的分布如图，一个带负电的粒子（忽略重力）在X=d处由静止释放，则粒子在最初一段时间内运动的v-t图像是（ Ｂ )‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 19.（15海南卷）如图，两电荷量分别为Q（Q＞0）和-Q的点电荷对称地放置在x轴上原点O的两侧，a点位于x轴上O点与点电荷Q之间，b位于y轴O 点上方。取无穷远处的电势为零，下列说法正确的是 A.b点的电势为零，电场强度也为零 B.正的试探电荷在a点的电势能大于零，所受电场力方向向右 C.将正的试探电荷从O点移到a点，必须克服电场力做功 D.将同一正的试探电荷先后从O、b点移到a点，后者电势能的变化较大 ‎【答案】BC ‎【解析】因为等量异种电荷在其连线的中垂线上的电场方向为水平指向负电荷，所以电场方向与中垂线方向垂直，故中垂线为等势线，因为中垂线延伸到无穷远处，所以中垂线的电势为零，故b点的电势为零，但是电场强度不为零，A错误；等量异种电荷连线上，电场方向由正电荷指向负电荷，方向水平向右，在中点O处电势为零，O点左侧电势为正，右侧电势为负，又知道正电荷在正电势处电势能为正，故B正确；O点的电势低于a点的电势，电场力做负功，所以必须克服电场力做功，C正确；O点和b点的电势相等，所以先后从O、b点移到a点，电场力做功相等，电势能变化相同，D错误；‎ ‎ ‎ ‎20..（2014年 大纲卷）15．地球表面附近某区域存在大小为150N/C、方向竖直向下的电场。一质量为1.00×10－4kg、带电量为－1.00×10－7C的小球从静止释放，在电场区域内下落10.0m。对此过程，该小球的电势能和动能的改变量分别为(重力加速度大小取9.80m/s2，忽略空气阻力)( )‎ A．－1.50×10－4J和 9.95×10－3J B．1.50×10－4J和 9.95×10－3J C．－1.50×10－4J和 9.65×10－3J D．1.50×10－4J和 9.65×10－3J ‎15．【答案】D ‎【考点】电场力能的性质、动能定理 ‎【解析】电场力做功只与初末位置的电势差有关，电场力做正功电势能减少，电场力做负功，电势能增加。小球带负电，受到的电场力沿竖直方向向上，所以下落过程，电场力做负功，电势能增加，AC项错误；,根据动能定理，合力做功等于动能的变化，有：，D项正确。‎ ‎21.（15江苏卷）静电现象在自然界中普遍存在，我国早在西汉末年已有对静电现象的记载《春秋纬 考异邮》中有玳瑁吸衣若只说，但下列不属于静电现象的是 A．梳过头发的塑料梳子吸起纸屑 B．带电小球移至不带电金属球附近，两者相互吸引 C．小线圈接近通电线圈过程中，小线圈中产生电流 D．从干燥的地毯走过，手碰到金属把手时有被电击的感觉 ‎【解析】C是电磁感应现象，其余是静电现象。‎ ‎【答案】C ‎【点评】本题考查静电现象和电磁感应现象，难度：容易 ‎ 22.（浙江卷，15）如图所示，两个不带电的导体A和B，用一对绝缘柱支持使它们彼此接触。把一带正电荷的物体C置于A附近，贴在A、B下部的金属箔都张开，（ ）。‎ A．此时A带正电，B带负电 B．此时A电势低，B电势高 C．移去C，贴在A、B下部的金属箔都闭合 D．先把A和B分开，然后移去C，贴在A、B下部的金属箔都闭合。‎ ‎【答案】C ‎【解析】由于静电感应可知，A左端带负电，B右端带正电，AB的电势相等，选项AB错误；若移去C，则两端的感应电荷消失，则贴在A、B下部的金属箔都闭合，选项C正确；先把A和B分开，然后移去C，则A、B带的电荷仍然存在，故贴在A、B下部的金属箔仍张开，选项D错误；故选C．‎ ‎ 23．（2012福建卷）.如图，在点电荷Q产生的电场中，将两个带正电的试探电荷、分别置于A、B两点，虚线为等势线.取无穷远处为零电势点，若将、移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等，则下列说法正确的是 A．A点电势大于B点电势 B．A、B两点的电场强度相等 C．的电荷量小于的电荷量 D．在A点的电势能小于在B点的电势能 答案：C 解析：由题意知点电荷Q带负电，所以有φA<φB<0，得|UA∞|>|UB∞|，移动两试探电荷克服电场力做功相等，有q1|UA∞|=q2|UB∞|，所以q1EB,选项B错误.根据电场力做功与电势能变化的关系，q1在A点的电势能等于q2在B点的电势能，选项D错误.‎ ‎ 24（2012天津卷）.两个固定的等量异号点电荷所产生电场的等势面如图中虚线所示，一带负电的粒子以某一速度从图中A点沿图示方向进入电场在纸面内飞行，最后离开电场，粒子只受静电力作用，则粒子在电场中 A．做直线运动，电势能先变小后变大 ‎ B．做直线运动，电势能先变大后变小 C．做曲线运动，电势能先变小后变大 ‎ D．做曲线运动，电势能先变大后变小 答案C.‎ 解析：两个固定的的等量异号点电荷产生电场的等势面与电场线垂直，且沿电场线电势减小，所以等量异号点电荷和它们间的直线电场线如图所示.当带负电的粒子进入电场受到与其速度垂直的电场力而偏转做曲线运动.电子在斜向左的电场力作用下向左偏转，电场力做正功粒子的动能增加，电势能减小.‎