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1、专题07：静电场【难点突破】L电场力的性质例1如图所示，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b、d三个点.。和从力和c、c和d间的距离均为A,在。点处有一电荷量为g（g0）的固定点电荷.已知力点处的场强为零，则d点处场强的大小为伏为静电力常量）（）A.卓 B.C.D. k笠款【例2】如图所示，在点电荷一夕的电场中，放着一块带有一定电荷量、电荷均匀分布的绝 缘矩形薄板，MN为其对称轴，。点为几何中心.点电荷一夕与、。、。之间的距离分别为 d、2d、3d,静电力常量为上已知。点的电场强度为零，则带电薄板在力点产生的电场强度的大小和方向分别为（）A华，水平
2、向右C.华+耀水平向右度的大小和方向分别为（）A华，水平向右C.华+耀水平向右B.华，水平向左D磊,水平向右Mb a.1 Nd 卜 ddf【例3】（2020浙江1月选考13）如图所示，在倾角为a的光滑绝缘斜面上固定一个挡板， 在挡板上连接一根劲度系数为心的绝缘轻质弹簧，弹簧另一端与A球连接.A、B、。三小 球的质量均为M, % =m0, qB=qo,当系统处于静止状态时，三小球等间距排列.已知 静电力常量为L重力加速度为g,贝！1（）A. qc号qoB.弹簧伸长量为嘴警C. A球受到的库仑力大小为2MgD.相邻两小球间距为州、倭 2 .电场能的性质【例4】（多选）两个固定的等量异种点电荷所形成
3、电场的等势面如图中虚线所示，一带电粒 子以某一速度从图中。点进入电场，其运动轨迹如图中实线所示，若粒子只受电场力作用， 则下列关于带电粒子的判断正确的是（）I（） vA.带正电、/ ,5VB.速度先增大后减小二二C.电势能先增大后减小一一法一一一一一0D.经过万点和d点时的速度大小相等/5 V MOV【例5】（多选）（2020浙江杭州市模拟）如图所示，A3CD为一正四面体，A点固定一个电荷 量为+。的点电荷，5点固定一个电荷量为一。的点电荷，点为5C边的中点，以无穷远 处电势为0.则下列说法中正确的是（）人C、。两点的电场强度相同/、B.将一正电荷从C点移到点，其电势能增加/ C.将一点电荷沿
4、直线从。点移到。点，电场力始终不做功D.若在。点固定一电荷量为一。的点电荷，则E点的电场强度指向A点c【例6】在X轴上有两个点电荷矶、qi 法正确的有（）A.如和仅带有同种电荷A. xi处的电场强度为零C.负电荷从M移到电势能减小D.负电荷从XI移到受到的电场力增大 3 .电容器例7如图所示4、B为平行板电容器的金属板,G为静电计.开始时开 关S闭合，静电计指针张开一定角度.下列操作可使指针张开角度增大一 些的是（）A.保持开关S闭合，将R上的滑片向右移动B.保持开关S闭合，将A、B两极板分开一些C.断开开关S后，将4、5两极板靠近一些D.断开开关S后，将4、5两极板分开一些例8如图所示,在平
5、行板电容器正中间有一个带电微粒,S闭合时，该微粒恰好能保持静止. 有以下两种情况:保持S闭合，充电后将S断开.下列说法能使该带电微粒向上运动到上 极板的是 （）A.情况下，可以通过上移极板M实现1B.情况下，可以通过上移极板N实现TS、C情况下，可以通过上移极板M实现D.情况下，可以通过上移极板N实现下一一二4 .静电平衡上【例9】将一空心导体放入匀强电场中稳定后，电场线分布如图所示。4、。为电场中两点， 。为导体表面两点。下列说法正确的是（）A.同一带电粒子在4点受到的电场力大于在。点受到的电场力B.同一带电粒子在A点的电势能大于在B点的电势能工|一带电的粒子沿着导体表面从B点移动到C点，电
6、场力不做功IC. 8点的电势低于。点的电势【例10】（2016江苏卷）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点的电场强度比3点的大、11B.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二二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5 .带电粒子在电场中的运动【例11如图甲所示，。1、0是两个固定的点电荷，一带正电的试探电荷仅在电场力作用 下以初速度0沿两点电荷连线的中垂线从Q点向上运动，其X图象如图乙所示，下列说法 正确的是（）一A.
7、两点电荷一定都带负电，但电荷量不一定相等 B.两点电荷一定都带正电，且电荷量一定相等 C.试探电荷一直向上运动，直至运动到无穷远处D.右时刻试探电荷的电势能最大，但加速度不为零I _ 【例12（多选）如图所示，在。点由静止释放一个质量为 喇 电荷量为q的带电粒子，粒 子到达力点时速度恰好为零，设、所在的电场线竖直向下，a、b间的高度差为九 重力 加速度为g,贝！1（）A.带电粒子带负电A. 4、。两点间的电势差。曲=噜C.力点场强大于。点场强D. a点场强大于力点场强【例13】（2020浙江7月选考6）如图所示，一质量为机、电荷量为式夕0）的粒子以速度vo 从MN连线上的尸点水平向右射入大小为
8、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MN连线上的某点时（）A.所用时间为审B,速度大小为3yoC.与尸点的距离为如袈D.速度方向与竖直方向的夹角为30。【例14】（带电粒子在电场中的偏转）如图所示，一个电子由静止开始经加速电场加速后， 又沿中心轴线从。点垂直射入偏转电场，并从另一侧射出打到荧光屏上的P点，0,点为荧光 屏的中心.已知电子质量m=9.0x10-3i kg,电荷量e=L6xl（）i9c,加速电场电压Uo=2 500V,偏转电场电压U=200 V,极板的长度Li=6.0cm,板间距离d=2.0 cm,极板的末端到荧光屏的距离心=3.
9、0 cm（忽略电子所受重力，结果保留2位有效数字）.求:电子射入偏转电场时的初速度uo大小；E=E=电子打在荧光屏上的尸点到。，的距离h；电子经过偏转电场过程中电场力对它所做的功W.【巩固提升】1.（2018浙江4月选考11）一带电粒子仅在电场力作用下从A点开始以一好做直线运动，其v-t图象如图所示,粒子在为时刻运动到B点,3。时刻运动到C点，以下判断正确的是（A、B、C三点的电势关系为A. A、B、C三点的场强大小关系为EcEbEaC.粒子从A点经3点运动到。点，电势能先增加后减少D.粒子从A点经8点运动到。点，电场力先做正功后做负功 2.（2020浙江7月选考8）空间P、。两点处固定电荷量
10、绝对值相等的点电荷，其中Q点处为、b、c、d、。为电场中的5个点,、b、c、d、。为电场中的5个点,正电荷，P、。两点附近电场的等势线分布如图9所示, 设无穷远处电势为0,贝!1（）c点的电势大于0A. Q点和点的电场强度相同C.。点的电势低于d点的电势D.负电荷从点移动到。点时电势能增加 3.（2019浙江4月选考10）当今医学上对某些肿瘤采用质子疗法进行治疗，该疗法用一定能量 的质子束照射肿瘤杀死癌细胞.现用一直线加速器来加速质子，使其从静止开始被加速到 LOxlO7 m/s.已知加速电场的场强为1.3xl05 N/C,质子的质量为L67xl0 27 kg,电荷量为 则下列说法正确的是（.
11、）A.加速过程中质子电势能增加B.质子所受到的电场力约为2x10-15 nC.质子加速需要的时间约为8x106 D.加速器加速的直线长度约为4 m4.（2020浙江1月选考7）如图，电子以某一初速度沿两块平行板的中线方向射入偏转电场中, 已知极板长度，间距d,电子质量机，电荷量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（）一、A.偏转电压C.射出电场速度B.偏转的角度D.电场中运动的时间5.（2017浙江4月选考8）如图所示，在竖直放置间距为d的平行板电容器中，存在电场强度 为E的匀强电场.有一质量为加、电荷量为+q的点电荷从两极板正中间处由静止释放.重 力加速度为g.则点电荷
12、运动到负极板的过程（）A.加速度大小为a=+g B.所需的时间为k偿C.下降的高度为yD.电场力所做的功为W=Eqd6.（2017浙江11月选考19）如图6所示，AMB是一条长L=10 m的绝缘水平轨道，固定在 离水平地面高A=l.25m处，A、5为端点，M为中点，轨道Mb处在方向竖直向上、大小 E=5x1（Pn/c的匀强电场中.一质量加=0.lkg、电荷量夕= + L3xl（F4 c的可视为质点的 滑块以初速度均=6 m/s在轨道上自A点开始向右运动，经M点进入电场，从B点离开电 场.已知滑块与轨道间的动摩擦因数=0.2, g=10m/s2.求滑块：到达M点时的速度大小；从M点运动到B点所用的时间；（3）落地点距B点的水平距离. 7.（2019天津高考T12）2018年，人类历史上第一架由离子引擎推动的飞机诞生，这种引擎不 需要燃料，也无污染物排放。引擎获得推力的原理如图所示，进入电离室的气体被电离成正离 子,而后飘入电极A、B之间的匀强电场（初速度忽略不计）4、B间电压为U,使正离子加速形 成离子束，在加速过程中引擎获得恒定的推力。单位时间内飘入的正离子数目为定值,离子质 量为叫电荷量为Ze,其中Z是正整数,e是元电荷。若引擎获得的推力为求单位时间内飘入4、3间的正离子数目N为多少。加速正离子束所消耗的功率尸不同时，引擎获得的推力F也不同，试推导W的表达式。