1、2024届高三一轮复习专题突破静电场一、选择题1.如图所示，A、B为两块平行带电金属板，A带负电，B带正电且与大地相接，两板间P点处固定一负电荷，设此时两极板间的电势差为U，P点场强大小为E，电势为P，负电荷的电势能为Ep，现将A、B两板水平错开一段距离(两板间距不变)，下列说法正确的是( )A.U变大，E变大 B.U变小，P变小C.P变小，Ep变大 D.P变大，Ep2.如图所示,将电荷量大小均为q的7个点电荷分别固定在竖直平面内边长为L的等边六边形的六个顶点和几何中心处。其中 A、B、C、E、O处的电荷带正电,D和F处的电荷带负电,已知静电力常量为k,则O处的点电荷受力大小为A
2、.kq2L2 B.3kq2L2 C. 23kq23L2 D.2kq2L23.如图所示，正电荷q均匀分布在半球面ACB上，球面半径为R，CD为通过半球顶点C和球心O的轴线。P、M为CD轴线上的两点，距球心O的距离均为R2,在M右侧轴线上O'点固定正点电荷Q，点O、M间距离为R，已知P点的场强为零，若带电均匀的封闭球壳内部电场强度处处为零，则M点的场强为 A.0 B. 3kq4R2 &nb
3、sp; C. 3kQ4R2 D.kQR2 - kq4R24如图所示，一质量为m、电荷量为的粒子以速度从连线上的P点水平向右射入大小为E、方向竖直向下的匀强电场中。已知与水平方向成45角，粒子的重力可以忽略，则粒子到达连线上的某点时（ ）A所用时间为B速度大小为C与P点的距离为D速度方向与竖直方向的夹角为305.如图，水平放置的平行板电容器极板分别与电池两极相连，上下两极板间电势差为U，下极板固定且板中心有一小孔。小孔处有一带电量为+q的带电粒子P
4、以一定的初动能进入电容器,若两极板间距离为d，P将在上极板处(未接.触)返回;若两极板间距离为2d, P将在距下极板处返回。则P进入电场的初动能为 A. B. C. qU D.6.如图所示曲线为一带负电的粒子在某点电荷产生的电场中的部分运动轨迹,P点为轨迹的最低点，以P点为坐标原点建立直角坐标系,粒子的运动轨迹关于y轴对称,Q点是第I象限内轨迹上的一点。粒子只受电场力的作用。下列说法正确的是A.
5、点电荷一定带负电B.点电荷一定在y轴负半轴上的某处C.Q点的电势一定比P点的电势高D.粒子在P、Q两点的动能与电势能之和一定相等7.据报道，2018年4月18日，某市一处高压电线落地燃烧，幸好没有造成人员伤亡高玉电线落地可能导致行人跨步触电，如图所示，设人的两脚MN间最大跨步距离为d，电线触地点O流入大地的电流为I，大地的电阻率为P,ON间的距离为R电流在以O点为圆心、半径为r的半球面上均匀分布，其电流密度为I2r2,若电流密度乘以电阻率等于电场强度，该电场强度可以等效成把点电荷Q放在真空中O点处产生的电场强度.下列说法错误的是 A.两脚并拢跳离触地点是防跨步触电的一种有效方法等效B.点电荷Q
6、的电荷量为PI2k(k为静电力常量)C.图中MN两脚间跨步电压可能等于PId2R2D.当两脚间的距离处于最大跨步时，跨步电压可能为零8.规定无限远处的电势为0,则距离点电荷Q为r的位置的电势,其中k为静电力常量，以正电荷Q为坐标原点，以某一根电场线为坐标轴x,则x轴上各点的电场强度E与x-2的图像如图所示。下列说法正确的是A.距离点电荷1m处的各点的电场强度相同B.距离点电荷1m处的各点的电势相同C.电子从x1=1m点移动到x2=2m点的过程中电势能增加45eVD. x1=lm与x2=2m处的电势差小于x2=2m与x3=3m处的电势差9.如图所示，闭合开关S后,A、B板间产生恒定电压U，已知两
7、极板的长度均为L，相距d，带负电的粒子 (重力不计) 以恒定的初速度v，从两板的正中间平行极板射入电场，恰好打在上极板的右端C点。若仅将下极板向上移动距离d8,带电粒子将打在上板上C点，则B板上移后A.极板间的电场强度将减小B.粒子在板间的运动时间不变C.粒子打在C' 时的动能等于打在C时的动能D.比原入射点低d14处入射的粒子恰好能打在上板右端C点10.如图所示，匀强电场中有一与电场方向平行的直角三角形abc,ab边长为L，bd长度为dc的一半。从a点以速率v0向abc所在平面内各方向发射电子，过b点的电子通过b点时的速率为2v0，过c点的电子通过c点时的速率为5v0。已知电子质量为
8、m、电荷量为-e，a点电势为0，不计电子的重力及电子之间的相互作用。下列说法正确的是A.b点电势为 B.匀强电场的方向由d指向aC.匀强电场的电场强度大小为 D.电子通过d点时的速率为3v011.(多选)带正电的小球(可视为点电荷)由P点以竖直向上的初速度v0射入水平方向的匀强电场.经过一段时间小球运动到最高位置Q点，且PQ连线与水平方向的夹角 =37.已知小球的质量为m，电荷量为q，重力加速度为g,sin 37=0. 6,cos 37=0. 8
9、,则下列说法正确的是A.电场的方向可能水平向右B.小球运动到Q点时的速度大小为C.该电场的电场强度大小等于D.小球由P到Q的过程中电势能减小12.在真空中有水平放置的两个平行、正对金属平板，板长为l，两板间距离为d，在两极板间加交变电压如图乙，质量为m、电荷量为e的电子以速度v0(v0接近光速的120)从两极板左端中点沿水平方向连续不断地射入两平行板之间。若电子经过两极板间的时间相比交变电流的周期可忽略不计，不考虑电子间的相互作用和相对论效应，则A.当Um< md2v2el2所有电子都能从极板的右端射出B.当Um> md2v2el2时，将没有电子能从极板的右端射出C.当Um= 2m
10、d2v2el2时，有电子从极板右端射出的时间与无电子从极板右端射出的时间之比为1:2D.当Um= 2md2v2el2时，有电子从极板右端射出的时间与无电子从极板右端射出的时间之比为1:2二、计算题13.空间内存在着方向竖直向下、场强大小E=2105V/m的匀强电场,一质量m=1.510-8 kg、电荷量q= +310-10C的带电粒子从空间的P点以初速度v0水平射出.设粒子射出时为初始时刻,之后某时刻,带电粒子的速度与水平方向的夹角为,则tan与时间t的关系如图乙所示,粒子的重力忽略不计.(1)求粒子的初速度v0的大小;(2)若粒子运动过程中经过图中Q点,且PQ连线与水平方向的夹角 =45,求
11、P、Q两点间的距离. 14.如图所示，空间中存在水平向右的匀强电场E=8103V/m,带电量q= 110-6C、质量m=110-3 kg的小物块固定在水平轨道的O点，AB为光滑固定的圆弧轨道，半径R = 0.4m。物块由静止释放,冲上圆弧
12、轨道后，最终落在C点，已知物块与OA轨道间的动摩擦因数为= 0.1, OA= R,重力加速度g= 10m/s2,求(1) 物块在A点的速度大小vA (结果可保留根号)(2)物块到达B点时对轨道的压力(3)OC的距离(结果可保留根号)15.如图所示，半径为R的圆是圆柱形区域的横截面，在该区域内有与圆面平行的匀强电场。在圆上a点有一粒子源能以相同的速率向圆面内各个方向发射质量为m、电荷量为q的带正电粒子。已知初速度方向指向圆上b点的粒子从b点离开场区，初速度方向垂直于ab连线的粒子，经过圆心c，且知粒子经过c点时的动能与初动能之比为7: 3.不计粒子重力及粒子间的相互作用，求a、b两点之间的距离L。16.如图所示在坐标系xOy中, x轴水平向右，y轴竖直向下,在虚线右侧区域内存在水平向左的匀强电场(xOA =3L)。一质量为m、电荷量为q的带正电的小球从原点O以某一初速度水平抛出,小球从A点进入电场区域,从C点穿出电场边界且小球在C点的速度方向与水平方向的夹角=60。已知A、C两点的纵坐标之比为1:9,B点为小球在电场中运动的最右端,不计空气阻力。求:(1)小球从O点运动到A点的时间tOA与从A点运动到C点的时间tAC之比;(2)匀强电场的场强大小E和小球从O点水平抛出的初速度v0的大小:(3)小球在电场中运动的最小速度。
