1、（7）静电场一、易错点分析1. 库仑定律的理解及运用误区（1）库仑定律适用于真空中两个静止的点电荷，空气中也可以近似使用。（2）库仑力的方向由两带电体的电性决定，可按照同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引确定。（3）当带电体间的距离远大于它们本身的尺寸时，可把带电体看作点电荷。但不能根据公式错误地推论：当r0时，F。其实在这样的条件下，两个带电体已经不能再看作点电荷了。（4）对于两个均匀带电绝缘球体，可将其视为电荷集于球心的点电荷，r为两球心之间的距离。2. 确定匀强电场的场强方向及某点电势的技巧（1）分析三个点的电势大小关系，找出电势最高点与最低点连线上与第三点电势相等的点。（2）连接等势点，
2、画出等势线。（3）根据电场线与等势线垂直画出电场线。（4）根据U=Ed及UAB=A-B求所求点的电势。二、易错训练1.以下说法正确的是( )A.通电导线受到的安培力方向与磁场方向相同B.电荷在电场中一定要受到电场力，在磁场中不一定要受磁场力C.公式，电容器的电容大小C与电容器两极板上的电荷量成正比，与电容器两极板间电势差U成反比D.由可知，匀强电场中的任意两点a、b间的距离越大，则两点间的电势差也一定越大2.反天刀是生活在尼罗河的一种鱼类，沿着它身体长度的方向分布着电器官，这些器官能在鱼周围产生电场，如图为反天刀周围的电场线分布示意图，A、B、C为电场中的点，下列说法正确的是(
3、 )A.尾部带正电B.A点的电场强度方向水平向左C.A点电场强度小于C点电场强度D.A点电场强度大于B点电场强度3.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（）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.B.C.D.4.某区域电场线分布如图所示。将同一负的试探电荷先后置于a、b两点，电势能分别为和，电荷所受电场力大小分别为和，则( )A.，B.，C.，D.，5.如图所示，菱形ABCD中心为O，在
4、菱形的三个顶点A、B、C上各固定点电荷。将一点电荷沿BD的延长线从无穷远处向D点移动，则在移动过程中( )A.所受静电力先增大后减小B.静电力对先做负功再做正功C.O点的电场强度逐渐增大D.D点的电势逐渐升高6.为避免发生雷击，高大的建筑物顶端均需安装避雷针。如图是某避雷针放电时空间电场线的分布图，a、b、c三点在同一电场线上，空间电场分布关于直线ac对称。图中的虚线是一带电粒子只在电场力作用下在电场中从A到B的运动轨迹。下列说法正确的是( )A.粒子一定带负电B.粒子的速率一直在增加C.a、b、c三点中c点场强最小D.a、b、c三点中a点电势最小7.真空中，两个半
5、径为r的金属球，其球心相距3r，现使两球带上等量的电荷量Q，静电力常量为k，关于两球之间的静电力说法正确的是( )A.若两金属球带同种电荷，两金属球间的静电力为斥力，大小为B.若两金属球带同种电荷，两金属球间的静电力为引力，大小大于C.若两金属球带异种电荷，两金属球间的静电力为引力，大小大于D.若两金属球带异种电荷，两金属球间的静电力为引力，大小小于8.M、N是某电场中一条电场线上的两点，一个电子从M点以一定的初速度向N点运动，电子仅受电场力的作用，其电势能随位移变化的关系如图所示，下列说法正确的是( )A.电子的速度在不断地减小B.电子的加速度在不断地增大C.M点
6、的电场强度大于N点的电场强度D.M点的电势高于N点的电势9.如图所示，一质量为m、电荷量为的粒子以速度从MN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MN与水平方向成45角，粒子的重力可以忽略，则粒子到达MN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3010.如图所示，电子以某一初速度沿两块平行极板的中线方向射入偏转电场中，已知极板长度为l、间距为d，电子质量为m、电荷量为e。若电子恰好从极板边缘射出电场，由以上条件可以求出的是( )A.偏转电压B.偏转的角度C.射出电场的速度D.在电场中运
7、动的时间11.如图所示，带等量异种电荷的两正对平行金属板M、N间存在匀强电场，板长为L（不考虑边界效应）。时刻，M板中点处的粒子源发射两个速度大小为的相同粒子，垂直M板向右的粒子，到达N板时速度大小为；平行M板向下的粒子，刚好从N板下端射出。不计重力和粒子间的相互作用，则( )A.M板电势高于N板电势B.两个粒子的电势能都增加C.粒子在两板间的加速度D.粒子从N板下端射出的时间答案以及解析1.答案：B解析：A.通电导线受到的安培力方向与磁场方向垂直，故A错误；B.电荷在电场中一定要受到电场力，在磁场中不一定要受磁场力，当电荷速度与磁场速度平行的时候，故B正确；C.电容C由电容器本
8、身决定，与U、Q无关，故C错误；D.由可知，匀强电场中的两点a、b沿电场线方向的距离越大，则两点间的电势差一定越大，故D错误。故选B。2.答案：D解析：A.电场线从正电荷出发，终止于负电荷或无穷远，由此可知头部带正电，尾部带负电，故A错误；B.由图中电场线可知，A点的电场强度方向水平向右，故B错误；CD.根据电场线的疏密程度可知，A点电场强度大于C点电场强度，A点电场强度大于B点电场强度，故C错误，D正确。故选D。3.答案：B解析：电荷量为q的点电荷在b点处产生的电场强度大小为，而半径为R、均匀分布着电荷量为Q的电荷的圆盘与在a点处电荷量为的固定点电荷在b点处的合场强为零，则圆盘在此处产生的电
9、场强度的大小也为，由对称性可知圆盘在d点处产生的电场强度大小为，而a点处电荷量为q的点电荷在d点处产生的电场强度大小为，由于a点处的点电荷与圆盘在d点处产生的电场强度方向相同，两者在d点处产生的电场强度为，故B正确。4.答案：D解析：依题意，由于a点电场线较b点电场线密，可知a点场强大于b点场强，则同一负的试探电荷先后置于两点，可知有；将负电荷从a点移至b点，从题图可知，电场力做负功，则电势能变大，则可知，故ABC错误，D正确。故选D。5.答案：D解析：A.点电荷沿BD的延长线从无穷远处向D点移动的过程中，处点电荷对静电力的合力始终竖直向下，且逐渐增大，B处电荷对的静电力沿OD向右，且逐渐增大
10、，根据矢量的叠加可知，所受静电力一直增大，故A错误;B.点电荷沿BD的延长线从无穷远处向D点移动的过程中，处点电荷对静电力的合力始终竖直向下，对不做功，B处电荷对的静电力始终是沿OD向右的静电力，随着的左移一直做负功，故静电力对一直做负功，故B错误;C.处点电荷在O点的合电场强度竖直向下，B处电荷、在O点的电场强度方向在直线OD上，且方向相反，点电荷沿BD的延长线从无穷远处向D点移动的过程中，在O点的电场强度逐渐增大，根据场强的叠加可知，O点的电场强度逐渐减小，故C错误;D.点电荷逐渐靠近D点，D点的电势逐渐升高，故D正确。故选D。6.答案：B7.答案：C解析：带同种电荷的两金属球，由于同种电
11、荷相互排斥，所带电荷量集中在两球的外侧，电荷与电荷的等效距离大于3r;由库仑定律可知，实际库仑力一定小于距离是3r时计算出的库仑力，故AB错误;带异种电荷的两金属球，由于异种电荷相互吸引，所带电荷量集中在两球的内侧，电荷与电荷的等效距离小于3r;由库仑定律可知，实际库仑力一定大于距离是3r时计算出的库仑力，故C正确，D错误。故选C.8.答案：C解析：A.电子仅受电场力的作用，由图像可知电势能随位移增加而减小，根据功能关系可知，电场力做正功，电子的动能在不断增加，电子的速度也在不断地增加，故A错误；BC.根据动能定理有图像的斜率反映了电场强度的变化，图像斜率逐渐减小，则电场强度逐渐减小，所以M点
12、的电场强度大于N点的电场强度，电子在M点受到的电场力大于N点的电场力，根据牛顿第二定律可知电子的加速度在不断地减小，故C正确，B错误；D.由图像可知电子的电势能逐渐减小，根据可知M点的电势低于N点的电势，故D错误。故选C。9.答案：C解析：粒子在电场中做类平抛运动，从P点到再次落到MN连线上，水平位移等于竖直位移，即，解得，故A选项错误；竖直速度，合速度，故B选项错误；水平位移，竖直位移，故合位移大小，故C选项正确；设速度方向与竖直方向的夹角为，则，即，故D选项错误。10.答案：B解析：电子在偏转电场中受到电场力，设偏转电压为U，有，得，电子进入偏转电场后做类平抛运动，根据题目条件有，可得，由
13、于电子的初速度未知，故偏转电压求不出，在电场中运动的时间也求不出，A、D错误；设电子射出电场时的偏转角度为，则有，可以求出偏转的角度，B正确；设射出电场的速度为v，则有，由于未知，故射出电场的速度不可求，C错误。11.答案：C解析：带电粒子的电性未知，两极板电势高低无法判断，选项A错误；电场力对带电粒子都做正功，带电粒子的电势能都减少，选项B错误；粒子从N板下端射出的时间，选项D错误；初速度垂直M板向右的粒子，到达N板时速度大小为，根据动能定理可知，初速度平行M板向下的粒子，从N板下端射出时的速度大小也为，由平行四边形定则可知，从N板下端射出时垂直极板方向的速度大小为，粒子在两板间的加速度为，选项C正确。
