1、 专题专题 7 静电场静电场 1. （2013 全国新课标理综 II 第 18 题）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 2 3 3 l kq B 2 3 l kq C 2 3 l kq D 2 32 l kq 答案：B 解析:设小球 c 带电量 Q，由库仑定律可知小球 a 对小球 c 的库伦引力为 F=k 2 qQ l ，小球 b 对小球 c 的库伦 引力为 F=k 2 qQ
2、 l ， 二力合力为 2Fcos30 .设水平匀强电场的大小为 E， 对 c 球， 由平衡条件可得： QE=2Fcos30 . 解得：E= 2 3kq l ，选项 B 正确. 2. （2013 全国新课标理综 1 第 15 题）如图，一半径为 R 的圆盘上均匀分布着电荷量为 Q 的电荷，在垂直 于圆盘且过圆心 c 的轴线上有 a、 b、d 三个点，a 和 b、b 和 c、 c 和 d 间的距离均为 R，在 a 点处有一电 荷量为 q (qO)的固定点电荷.已知 b 点处的场强为零，则 d 点处场强的大小为(k 为静电力常量) A. k 2 3 R q B. k 2 9 10 R q C. k
3、2 9R qQ D. k 2 9 9 R qQ 答案：B 解析：根据题述 b 点处的场强为零，可知 a 点处电荷量为 q 的固定点电荷在 b 点产生的电场的场强与圆盘 在 b 点产生的电场的场强大小相等方向相反，即圆盘在 b 点产生的电场的场强大小 EQ=k 2 R q .根据点电荷 电场强度公式和电场叠加原理，d 点处的电场 E= k 23R q + EQ=k 2 9 10 R q ，选项 B 正确. 3.（2013 全国新课标理综 1 第 16 题）一水平放置的平行板电容器的两极板间距为 d，极板分别与电池两极 相连，上极板中心有一小孔(小孔对电场的影响可忽略不计).小孔正上方 d/2 处
4、的 P 点有一带电粒子，该粒 子从静止开始下落，经过小孔进入电容器，并在下极板处(未与极板接触)返回.若将下极板向上平移错误错误! 未找到引用源。未找到引用源。 ，则从 P 点开始下落的相同粒子将 A.打到下极板上 B.在下极板处返回 C.在距上极板错误错误!未找到引用源。未找到引用源。处返回 D.在距上极板 2d/5 处返回 答案：D 解析：根据题述，粒子从静止开始下落，经过小孔进入电容器后电场力做负功.设粒子带电量为 q，电池两 极之间的电压为 U，由动能定理，mg(d+d/2)-qU=0若将下极板向上平移错误错误!未找到引用源。未找到引用源。 ，一定不能打 在下极板上.设粒子在距上极板
5、nd 处返回，则电场力做功为-3qnU/2，由动能定理，mg(nd+d/2)- 3qnU/2=0 解得 n=2d/5，即粒子将在距上极板 2d/5 处返回，选项 D 正确. 4 （2013 高考重庆理综第 3 题）如题 3 图所示，高速运动的粒子被位于 O 点的重原子核散射，实线表 示粒子运动的轨迹，M、N 和 Q 为轨迹上的三点，N 点离核最近，Q 点比 M 点离核更远，则 A粒子在 M 点的速率比在 Q 点的大 B三点中，粒子在 N 点的电势能最大 C在重核产生的电场中，M 点的电势比 Q 点的低 D粒子从 M 点运动到 Q 点，电场力对它做的总功为负功 答案：B 解析：高速运动的粒子被位
6、于 O 点的重原子核散射，离原子核越近，速率越小，电势能越大，所以粒 子在 M 点的速率比在 Q 点的小，三点中，粒子在 N 点的电势能最大，选项 A 错误 B 正确.在重核产生 的电场中，M 点的电势比 Q 点的高，粒子从 M 点运动到 Q 点，电场力对它做的总功为正功，选项 CD 错误. 5 （2013 高考上海物理第 10 题）两异种点电荷电场中的部 分等势面如图所示，已知 A 点电势高于 B 点电势.若位 于 a、b 处点电荷的电荷量大小分别为 qa和 qb，则 (A)a 处为正电荷，qaqb (B)a 处为正电荷，qaqb (C)a 处为负电荷，qaqb (D)a 处为负电荷，qaq
7、b 答案：B 解析：根据 A 点电势高于 B 点电势可知，a 处为正电荷，qaqb，选项 B 正确. 6. （2013 高考山东理综第 19 题）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 Ab、d 两点处的电势相同 B.四点中 c 点处的电势最低 Cb、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 解析：由对称性可知 b、d 两点处的电势相
8、同，选项 A 正确.由于沿两个等量异种点电荷连线的电场最强， 所以.四点中 c 点处的电势最低，选项 B 错误.b、d 两点处的电场强度大小相等，方向不相同，所以选项 C 错误.由于 c 点电势低于 a 点，将一试探电荷+q 沿圆周由 a 点移至 c 点，+q 的电势能减小，选项 D 正确. 7. （2013 高考安徽理综第 20 题）如图所示，xOy 平面是无穷大导体的表面，该导体充满 z0 的空间为真空.将电荷为 q 的点电荷置于 z 轴上 z=h 处，则在 xOy 平面上会产生感应电荷.空间任意一点处 的电场皆是由点电荷 q 和导体表面上的感应电荷共同激发的.已知静电平衡时导体内部场强处
9、处为零， 则在 z 轴上 z=h/2 处的场强大小为（k 为静电力常量） A. 2 4q k h B. 2 4 9 q k h C. 2 32 9 q k h D. 2 40 9 q k h 答案:D 解析:点电荷 q 和导体表面上的感应电荷共同激发的电场与相距 2h 的等量异号点电荷相同， 在 z 轴上 z=h/2 处的场强可看作是处在 z=h 处点电荷 q 和处在 z=-h 处点电荷-q 产生电场的叠加，由点电荷场强公式， E=k 2 2 q h + k 2 3 2 q h = 2 40 9 q k h ，选项 D 正确. 8.(2013 高考江苏物理第 6 题)将一电荷量为+Q 的小球放
10、在不带电的金属球附近， 所形成的电场线分布如图 所示，金属球表面的电势处处相等. a、b 为电场中的两点，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）检验电荷-q 在 a 点的电势能比在 b 点的大 （D）将检验电荷-q 从 a 点移到 b 点的过程中，电场力做负功 答案：ABD 解析：根据电场线的疏密表示电场强度大小可知 a 点的电场强度比 b 点的大，选项 A 正确.根据沿电场线 方向电势逐渐降低，a 点的电势比 b 点的高，选项 B 正确.由电势能与电势的关系可知，检验电荷-q 在 a 点 的电势能比在 b 点的小，选项 C 错误.将检验电荷-q 从
11、 a 点移到 b 点的过程中，电场力做负功，电势能增 大，选项 D 正确. 9.(2013 高考江苏物理第 3 题) 下列选项中的各 1 4 圆环大小相同， 所带电荷量已在图中标出， 且电荷均匀分 布，各 1 4 圆环间彼此绝缘. 坐标原点O处电场强度最大的是 答案：B 解析：将圆环分割成微元，由对称性分析可得，D 图中O处电场强度为零点.C 图中两个带+q 的 1 4 圆环在 坐标原点O处电场强度为零.所以坐标原点O处电场强度最大的是图 B. 10 （2013 高考天津理综物理第 6 题）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，
12、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 解析：在两个带等量正电的点电荷连线的中垂线上，电场线方向由 O 指向 A.O 点电场强度为零，A 点电场 强度大于零.一带负电的试探电荷 q，从 A 点由静止释放，所受静电力由 A 指向 O，只在静电力作用下运 动，电场力做功，电势能减小，q 向 O 点做加速度逐渐减小的加速运动，q 由 A 向
13、O 运动的过程电势能逐 渐减小，q 运动到 O 点时的动能最大，电势能不为零，选项 BC 正确 AD 错误 11. （2013 高考广东理综第 19 题）图 7，游乐场中，从高处 A 到水面 B 处有两条长度相等的光滑轨道，甲、乙两小孩沿着不同轨道同时从 A处 自由滑向 B 处，下列说法正确的有 A甲的切向加速度始终比乙大 B甲、乙在同一高度的速度大小相等 C甲、乙在同一时刻总能到达同一高度 D甲比乙先到达 B 处 答案：B D 解析：在光滑轨道上任取一点，作切线，设切线与水平方向成的锐角为，则小孩重力沿轨道切向方向分 力为：mgsin=mat，其切向加速度 a=gsin.可以看出来甲的切向加
14、速度一直减小，乙的切向加速度一直 增大，前半段，甲的切向加速度比乙大，后半段，甲的切向加速度比乙小，选项 B 错误.当甲乙下降相同 的高度 h 时，由动能定理得： 2 2 1 mvmgh 即：ghv2，甲、乙在同一高度的速度大小相等，选项 B 正确.在同一时刻，甲的位移总比乙大，甲比乙先到达 B 处，选项 C 错误 D 正确. 12. （2013 高考广东理综第 15 题）喷墨打印机的简化模型如图所示，重力可忽略的墨汁微滴，经带电室 带负电后 ，以速度 v 垂直匀强电场飞入极板间，最终打在纸上，则微滴在极板间电场中 A向负极板偏转 B.电势能逐渐增大 C.运动轨迹是抛物线 D.运动轨迹与带电量
15、无关 答案：C 解析：不计重力的微滴带负电，所受电场力方向指向带正电荷的极板，微滴在极板间向正极板偏转，选项 A 错.电场力做功，电势能减小，选项 B 错误.不计重力的带负电微滴初速方向和恒定电场力方向垂直， 其运动轨迹为抛物线，选项 C 正确.带电墨汁微滴所受电场力与电量成正比，所以运动轨迹与带电量有 关，选项 D 错误. 13.(2013 高考北京理综第 18 题)某原子电离后其核外只有一个电子，若该电子在核的库仑力作用下绕核做 匀速圆周运动，那么电子运动 A.半径越大，加速度越大 B.半径越小，周期越大 C.半径越大，角速度越小 D.半径越小，线速度越小 答案：C 解析：电子在核的库仑力作用下绕核做匀速圆周运动，由 k 2 r Qe =ma 可知，半径 r 越大，加速度 a 越小，选 项 A 错误.由 k 2 r Qe =m 2r 可知，半径 r 越大，角速度越小，选项 C 正确.由=2/T 可知，半径 r 越大， 周期 T 越大，半径越小，周期越小，选项 B 错误.由 k 2 r Qe =m r v2 可知，半径 r 越大，线速度 v 越小，选项 D 错误.
