1、1专题强化九 静电场一、选择题：本题共 10 小题，每小题 5 分，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求的，全部选对的得 5 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分12018温州市 3 月模拟如图所示，在一大小为 E 的水平匀强电场中， A、 B 两点的电势分别为 A、 B， A、 B 两点的直线距离为 l，垂直电场方向的距离为 d.一电荷量为q 的带正电粒子从 A 点沿图中虚线移动到 B 点则该过程中电场力做功为( )A q( A B) B0C qEl D. qEd2(多选)2018长春市二模已知无限大的均匀带电面可产生垂直于该面的匀强电场(正的带电面场强方向背离该面、负的带
2、电面场强方向指向该面)，场强大小 E2 k ，式中 k 为静电力常量， 为电荷面密度(单位面积的带电量)现有如图所示的两个平行且可视为无限大的均匀带电面 A 和 B，电荷的面密度分别为 和2 ( 为正的常数)，间距为 d，空间中有 C、 D 两点， CD 连线垂直于带电面， C 点到 A 面距离与 D 点到 B 面的距离均为 ， A 面接地，关于 C、 D 两点的场强大小和电势高低，下列说法正确的是( )d2A EC ED B EC EDC C D D C D32018哈尔滨市第三中学二模如图所示，在一真空区域中 AB、 CD 是圆 O 的两条直径，在 A、 B 两点各放置电荷量为 Q 和 Q
3、 的点电荷，设 C、 D 两点的电场强度大小分别为 EC、 ED，电势分别为 C、 D，下列说法正确的是( )A EC与 ED相同， C DB EC与 ED不相同， C DC EC与 ED相同， C DD EC与 ED不相同， C D42018郑州市模拟如图所示，真空中两等量异种点电荷 Q1、 Q2固定在 x 轴上，其中 Q1带正电三角形 acd 为等腰三角形， cd 边与 x 轴垂直且与 x 轴相交于 b 点，则下列说法正确的是( )A a 点电势高于 b 点电势B a 点场强小于 b 点场强2C将电子从 a 点移动到 c 点，电场力做正功D将电子从 d 点移动到 b 点，电势能不变5201
4、8南昌市一模在雷雨天气中，大树就相当于一个电量较大的点电荷，1 和 2是以树为圆心的同心圆，有甲、乙、丙、丁四头相同的牛按如图所示位置和方向分别站在地面上，由此判断( )A牛丙所处位置的电场强度为零B牛乙和牛丙两处电场强度相同C牛丁处的电势一定高于牛乙处的电势D牛甲前后脚电势差最大，处于最危险的状态62018新余市二模电荷量为 Q1和 Q2的两点电荷分别固定在 x 轴上的 O、 C 两点，规定无穷远处电势为零， x 轴上各点电势随 x 的变化关系如图所示则( )A. Q1带负电， Q2带正电B将一带负电的试探电荷自 G 点静止释放，仅在电场力作用下一定不能到达 D 点C G 点处电场强度的方向
5、沿 x 轴正方向D将一带负电的试探电荷从 D 点沿 x 轴正方向移到 J 点，电场力先做负功后做正功7(多选)2018安阳市二模如图所示，光滑绝缘的水平面上有一带电量为 q 的点电荷，在距水平面高 h 处的空间内存在一场源点电荷 Q，两电荷连线与水平面间的夹角 30，现给 q 一水平初速度，使其恰好能在水平面上做匀速圆周运动，已知重力加速度为 g，静电力常量为 k，则( )A点电荷 q 做匀速圆周运动的向心力为3kQq4h2B点电荷 q 做匀速圆周运动的向心力为3kQq8h2C点电荷 q 做匀速圆周运动的线速度为 3ghD点电荷 q 做匀速圆周运动的线速度为3gh282018吉林省普通高中二调
6、在光滑的绝缘水平面上，有一个正方形 abcd，顶点a、 c 分别固定一个正点电荷，电荷量相等，如图所示若将一个带负电的粒子置于 b 点，自由释放，粒子将沿着对角线 bd 往复运动粒子从 b 点运动到 d 点的过程中( )A先做匀加速运动，后做匀减速运动3B先从高电势到低电势，后从低电势到高电势C电势能改变量大于机械能改变量D电势能先减小后增大92018深圳市新罗区模拟如图所示， H(核内有一个质子，没有中子)， H(核内1 21有一个质子，一个中子)， H(核内有一个质子，两个中子)和 He(核内有两个质子，两个31 42中子)四种原子核的混合粒子沿平行板电容器两板中线 O O射入板间的匀强电
7、场中，射出后都打在与 O O垂直的固定荧光屏上，使荧光屏上出现亮点下列说法正确的是( )A若它们射入电场时的速度相等，在荧光屏上将出现 4 个亮点B若它们射入电场时的动能相等，在荧光屏上将出现 4 个亮点C若它们射入电场时的质量与速度之积相等，在荧光屏上将出现 4 个亮点D若它们都是从静止开始由同一加速电场加速后再射入此偏转电场的，则在荧光屏上将出现 4 个亮点10(多选) 2018定州市模拟 D 是一只理想二极管(电流只能从 a 流向 b，而不能从b 流向 a)平行板电容器 A、 B 两极板间有一电荷在 P 点处于静止以 E 表示两极板间电场强度， U 表示两极板间电压， EP表示电荷在 P
8、 点电势能若保持极板 B 不动，将极板 A 稍向上平移则( )A E 变小 B U 变大C EP不变 D电荷仍保持静止二、计算题：本题共 4 小题，共 50 分11(12 分)2018丰台区一模如图所示，水平面 AB 光滑，粗糙半圆轨道 BC 竖直放置圆弧半径为 R， AB 长度为 4R.在 AB 上方、直径 BC 左侧存在水平向右、场强大小为 E的匀强电场一带电量为 q、质量为 m 的小球自 A 点由静止释放，经过 B 点后，沿半圆轨道运动到 C 点在 C 点，小球对轨道的压力大小为 mg，已知 E ，水平面和半圆轨道均mgq绝缘求：(1)小球运动到 B 点时的速度大小；(2)小球运动到 C
9、 点时的速度大小；(3)小球从 B 点运动到 C 点过程中克服阻力做的功412(12 分)2018山东二模如图所示，空间内有场强大小为 E 的匀强电场，竖直平行直线为匀强电场的电场线(方向未知)，现有一电荷量为 q，质量为 m 的带负电的粒子，从 O 点以某一初速度垂直电场方向进入电场， A、 B 为运动轨迹上的两点，不计粒子的重力及空气的阻力(1)若 OA 连线与电场线夹角为 60， OA L，求带电粒子从 O 点到 A 点的运动时间及进电场的初速度；(2)若粒子过 B 点时速度方向与水平方向夹角为 60，求带电粒子从 O 点到 B 点过程中电场力所做的功13(12 分)2018驻马店市二模
10、如图所示，在光滑水平面上有一辆长为 L、质量为m 的绝缘木板小车正以向右的初速度 v0 做匀速直线运动，现无初速度释放一个质量也gl2为 m，带电量为 q(q0)的小物块在小车的正中央，发现物块恰好没有从车上掉下来：(1)求物块与小车上表面间的滑动摩擦因数 ；(2)若车的初速度为 2v0，在物块刚放上小车的同时在空间加一水平向右的匀强电场E1，为了让物块不从车的左端掉下来，求电场强度 E1的最小值(重力加速度为 g)514(14 分)如图甲所示，加在 A、 B 间的电压 UAB做周期性变化，其正向电压为 U0，反向电压为 U0，电压变化的周期为 2T，如图乙所示在 t0 时，有一个质量为 m、
11、电荷54量为 e 的电子以初速度 v0垂直电场方向从两极板正中间射入电场，在运动过程中未与极板相撞，且不考虑重力的作用如果电子恰好在 2T 时刻射出电场，则板间距离 d 应满足什么条件？专题强化九 静电场1A 电场力做功等于电势差乘以电荷量， W qUAB q( A B)，A 选项正确；在匀强电场中，电场力做功还等于电场力乘以电场线方向的位移， W qE ，B、C、Dl2 d2选项错误2AD 设 A 面产生电场的场强大小为 EA E0，由题意得 EB2 E0，在 C 点EC EB EA E0，方向垂直指向 A 面同理在 D 点 ED EB EA E0，方向垂直指向 B 面，B选项错误，A 选项
12、正确根据对称性， UCA UBD，又根据 AB 板间的场强方向指向 B 板，固有 A B，因此 C D，C 选项错误，D 选项正确3C 根据等量异号电荷周围电场的分布情况可知， C、 D 两点的电场强度大小相等、方向相同，正电荷周围电势为正，负电荷周围电势为负，故 D 点电势一定小于 C 点电势，C 选项正确4C 根据等量异号点电荷周围电场的分布情况， Q1带正电， Q2带负电，沿着电场线电势逐渐降低，电场线从 b 指向 a，故 b 点的电势大于 a 点电势，A 选项错误；离电荷越近，电场强度越大， a 点的电场强度大，B 选项错误；将电子从 a 点移动到 c 点，电场力做正功，C 选项正确；
13、 d 点与 b 点不在同一个等势面上，将电子从 d 点移动到 b 点，电势能变化，D选项错误5D 根据点电荷周围电场的分布情况可知，牛丙所处位置的电场强度不为零，A 选项错误；电场强度是矢量，牛乙和牛丙两处电场强度方向不同，B 选项错误；沿着电场线的方向，电势逐渐降低，点电荷电性未知，故牛丁处的电势不一定高于牛乙处的电势，C选项错误；乙与丁两位置的前后脚与半径垂直，而甲与丙两位置的前后脚与半径平行，相等间距的情况下，靠近点电荷的电势差越大，甲前后脚电势差最大，处于最危险的状态，D 选项正确. 6B 分析电势变化规律，正电荷周围电势为正，负电荷周围电势为负，故 Q1带正电，Q2带负电，A 选项错
14、误；沿电场线电势逐渐降低， DH 段的电场强度方向沿 x 轴负方向，故6负电荷受到的电场力由 D 指向 G，则将一带负电的试探电荷自 G 点由静止释放，仅在电场力作用下一定不能到达 D 点，B 选项正确，C 选项错误； HJ 段的电场强度方向沿 x 轴正方向，将一带负电的试探电荷从 D 点沿 x 轴正方向移到 J 点，电场力先做正功后做负功，D选项错误7BC 点电荷 q 受到库仑力提供向心力， F k cos30 ，其中QqL2 3kQq2L2L 2 h，向心力 F ，A 选项错误，B 选项正确； m ，其中圆周运hsin30 3kQq8h2 3kQq8h2 v2r动的轨迹半径 r L h，解
15、得线速度 v ，C 选项正确，D 选项错误htan30 3 3gh8D 根据等量同种正电荷周围电场线的分布情况可知， ac 连线中点处场强为零，沿中垂线向外，先增大再减小，负电荷受到的电场力始终指向 ac 的连线与中垂线的交点，电场是不均匀的，粒子所受的电场力是变化的，加速度是变化的，A 选项错误；连线中点处的电势最高，沿中垂线向外，电势逐渐降低，故粒子从 b 点运动到 d 点的过程中，先从低电势到高电势，后从高电势到低电势，B 选项错误；根据能量守恒定律可知，只有电场力做功，电势能与动能的相互转化，之和守恒不变，即电势能改变量等于机械能改变量，C选项错误；从 b 点运动到 d 点的过程中，电
16、场力先做正功后做负功，电势能先减小后增大，D 选项正确9C 粒子在匀强电场中做类平抛运动，水平方向上， L vt，竖直方向上，y at2 t2，联立解得偏移量 y ，若它们射入电场时的速度相等， y 与 成12 12 qU0dm qU0L22dmv2 qm正比，在荧光屏上将出现 3 个亮点，A 选项错误；若它们射入电场时的动能相等， y 与 q 成正比，在荧光屏上将只出现 2 个亮点，B 选项错误；若它们射入电场时的质量与速度之积相等，在荧光屏上将出现 4 个亮点，C 选项正确；若它们是由同一个电场从静止加速后射入此偏转电场的，根据推论可知， y 都相同，荧光屏上将只出现 1 个亮点，D 选项
17、错误10BCD 根据平行板电容器的决定式 C 可知，将极板 A 稍向上平移，板间距 rS4 kd离 d 增大，电容 C 减小，假设电容器的电压不变，则电容器所带电量将要减小，电容器放电，但是由于二极管具有单向导电性，电荷不能流回电源，所以电容器的电量保持不变，板间场强 E ，恒定不变，电场力等于重力，电荷保持静止，A 选项错误，D 选Ud 4 k r QS项正确；根据 U 可知，板间电压 U 变大，B 选项正确； P 点电势 P UPB EdPB， UPB保持QC不变， P 点的电势保持不变，电荷在 P 点电势能 EP不变，C 选项正确11(1) (2) (3) mgR8gR 2gR解析：(1
18、)小球运动到 B 点的过程中，电场力做功根据动能定理， qE4R mv 0.12 2B其中 E .mgq联立解得， vB .8gR(2)小球运动到 C 点时，根据牛顿第二定律，2mg m .vC2R解得， vC .2gR(3)小球从 B 运动到 C 点的过程，根据动能定理， Wf2 mgR mvC2 mvB212 12解得， Wf mgR.712(1) v0 (2)mLqE 3qELm 9qEL8解析：(1)带电粒子做曲线运动，受力指向轨迹的内侧，电场力方向向上，带电粒子带负电，电场强度方向竖直向下水平方向的位移 Lsin60 v0t.竖直方向的位移 Lcos60 t2.12 qEm联立解得，
19、 t ， v0 .mLqE 3qELm(2)根据运动的合成与分解知识可知，粒子到达 B 点的速度 v 2 v0.v0cos60带电粒子从 O 点到 B 点过程中，根据动能定理可知，W mv2 mv .12 12 20联立解得电场力做功 W mv .32 20 9qEL813(1)0.25 (2)3mg2q解析：(1)物块与小车相互作用的过程中，系统动量守恒选取向右为正方向， mv02 mv.根据能量守恒可知，系统产生的热量等于动能的损失mg mv 2mv2.L2 12 20 12联立解得， 0.25.(2)电场方向水平向右，物块向右做匀加速直线运动， qE1 mg ma1.小车在摩擦力作用下向
20、右做匀减速直线运动，a2 g .分析可知，当 E1取最小值时，二者共速时，物块恰好到达小车的左端v 共 a1t2 v0 a2t.t t .2v0 v共2 v共2 L2联立解得， E1 .3mg2q14. d 9eU0T25m解析：分析电子的运动情况，在竖直方向上，0 T 时间内，电子向 A 板做匀加速直线运动，在 0 T 时间内，加速度 a1 ，eU0md位移 y1 a1T2，速度 v1 a1T.12在 T2 T 时间内，电子先做匀减速直线运动再反向向 B 板做匀加速直线运动在匀减速直线运动过程中，加速度 a2 ，位移 y2 .5eU04md v212a2分析题意可知， y1 y2 ，联立解得，d2d .9eU0T25m
