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1、1 / 25【2019【2019 最新最新】精选高考物理试题分项版解析专题精选高考物理试题分项版解析专题 0808 电场电场一、选择题一、选择题1 【2016浙江卷】以下说法正确的是A在静电场中，沿着电场线方向电势逐渐降低B外力对物体所做的功越多，对应的功率越大C电容器电容 C 与电容器所带电荷量 Q 成正比D在超重和失重现象中，地球对物体的实际作用力发生了变化【答案】A【考点定位】电势；功率；电容器；超重和失重【名师点睛】此题考查了四个简单的知识点，都是很基础的知识，只要平时学习扎实，有一定的物理功底即可解答。注意答案 C 中，电容器电容的决定因素是两极板相对面积、两极板间距离和两极板间的电
2、介质的介电常数，要分清物理量的定义式和决定式。2 【2015安徽15】由库仑定律可知，真空中两个静止的点电荷，带电荷量分别为 q1 和 q2。其间距离为 r 时，它们之间相互作用力的大小为，式中 k 为静电力常量。若用国际单位制的基本单位表示，k 的单位应为221 rqqkF AkgA2m3 BkgA-2m3s-4 Ckgm2C-2 2 / 25DNm2A-2【答案】B【解析】由可得单位为，故选 B。212Frkq q42322222222sAmkg ssAmmkg Cmm/skg CmN 考点：考查库仑定律和单位制【名师点睛】单位制的考察实际上是公式的考察，不知道，容易出错qIt3 【201
3、6全国新课标卷】关于静电场的等势面，下列说法正确的是A两个电势不同的等势面可能相交B电场线与等势面处处相互垂直C同一等势面上各点电场强度一定相等D将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电场力做正功【答案】B【考点定位】考查了电势、等势面、电场强度、电场力做功【方法技巧】电场中电势相等的各个点构成的面叫做等势面；等势面与电场线垂直，沿着等势面移动点电荷，电场力不做功，等势面越密，电场强度越大，等势面越疏，电场强度越小。4【2016上海卷】国际单位制中，不是电场强度的单位是AN/CBV/mCJ/CDTm/s【答案】C【解析】由公式可知，N/C 为电场强度单位；由公式可知，V/m
4、也是电场强度单位；由可得，故 Tm/s 也是电场强度单位；由公式可知，J/C3 / 25是电势差单位，故选 C。FEqUEdqEqvBEvBWUq【考点定位】电场强度【方法技巧】本题通过电场强度公式， ，分别判断对应的场强单位。FEqUEdEvB5【2015江苏2】静电现象在自然界中普遍存在，我国早在西汉末年已有对静电现象的记载春秋纬考异邮中有玳瑁吸衣若之说，但下列不属于静电现象的是（）A梳过头发的塑料梳子吸起纸屑B带电小球移至不带电金属球附近，两者相互吸引C小线圈接近通电线圈过程中，小线圈中产生电流D从干燥的地毯走过，手碰到金属把手时有被电击的感觉【答案】C【考点】静电现象【方法技巧】本题主
5、要是识记静电现象，知道几种常见的起电方式：摩擦、接触、感应，以及电磁感应现象6 【2016浙江卷】如图所示，两个不带电的导体 A 和 B，用一对绝缘柱支持使它们彼此接触。把一带正电荷的物体 C 置于 A 附近，贴在A、B 下部的金属箔都张开，A此时 A 带正电，B 带负电B此时 A 电势低，B 电势高4 / 25C移去 C，贴在 A、B 下部的金属箔都闭合D先把 A 和 B 分开，然后移去 C，贴在 A、B 下部的金属箔都闭合【答案】C【解析】由静电感应可知，A 的左端带负电，B 的右端带正电，AB 的电势相等，选项 AB 错误；若移去 C，则两端的感应电荷消失，贴在 A、B下部的金属箔都闭合
6、，选项 C 正确；先把 A 和 B 分开，然后移去 C，则A、B 带的电荷仍然存在，故贴在 A、B 下部的金属箔仍张开，选项 D 错误；故选 C。【考点定位】静电感应【名师点睛】此题是来自课本上的一个学生实验，考查静电感应问题，只要课本上的实验弄清楚，此题是没难度的。解决类似试题的关键是，知道静电感应的实质是同性电荷相互排斥，异性电荷相互吸引；带电体达到静电平衡时，带电体是一个等势体。7【2017江苏卷】如图所示，三块平行放置的带电金属薄板、中央各有一小孔，小孔分别位于、点由点静止释放的电子恰好能运动到点现将板向右平移到点，则由点静止释放的电子A BC OMPOPCPO（A）运动到点返回P（B
7、）运动到和点之间返回PP（C）运动到点返回P（D）穿过点P【答案】A5 / 25【考点定位】带电粒子在电场中的运动动能定理电容器【名师点睛】本题是带电粒子在电场中的运动，主要考察匀变速直线运动的规律及动能定理，重点是电容器的动态分析，在电荷量 Q 不变的时候，板间的电场强度与板间距无关8【2017天津卷】如图所示，在点电荷 Q 产生的电场中，实线 MN是一条方向未标出的电场线，虚线 AB 是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹。设电子在 A、B 两点的加速度大小分别为 aA、aB，电势能分别为 EpA、EpB。下列说法正确的是A电子一定从 A 向 B 运动B若 aAaB，则 Q 靠近 M 端且为
8、正电荷C无论 Q 为正电荷还是负电荷一定有 EpAabac，vavcvb Baaabac，vbvcvaCabacaa，vbvcva Dabacaa，vavcvb【答案】D【解析】在点电荷的电场中，场强大小，由图可知，可得，而带电粒子运动的加速度，则；而由动能定理：可知电场力做负功，动能减小，由图，则 vavcvb，故选 D.2QEkracbrrracbEEEqEamacbaaakqUE abcbUU【考点定位】点电荷的电场、带电粒子在电场中的运动【名师点睛】此题考查带电粒子在电场中的运动问题；关键是掌握点电荷的电场分布规律；能根据粒子的运动轨迹判断粒子电性和点电荷电性的关系；要知道只有电场力做
9、功时粒子的动能与电势能之和守恒。13 【2016全国新课标卷】一平行板电容器两极板之间充满云母介质，接在恒压直流电源上，若将云母介质移出，则电容器A极板上的电荷量变大，极板间的电场强度变大B极板上的电荷量变小，极板间的电场强度变大C极板上的电荷量变大，极板间的电场强度不变D极板上的电荷量变小，极板间的电场强度不变9 / 25【答案】D【考点定位】平行板电容器【名师点睛】本题主要考查平行板电容器的动态平衡，要注意正确应用电容的决定式、定义式，板间场强公式。4rSCkdQCUUEd14 【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
10、等势面，A、B 为容器内表面上的两点，下列说法正确的是AA 点的电场强度比 B 点的大B小球表面的电势比容器内表面的低CB 点的电场强度方向与该处内表面垂直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【答案】C【解析】由题图知 B 点的电场线比 A 点的密集，所以 B 点的电场强度比 A 点的大，故 A 错误；根据沿电场线的方向电势降低可知，小球表面的电势比容器内表面的高，所以 B 错误；电场线的方向与等势面垂直，所以 B 点的电场强度方向与该处内表面垂直，故 C 正确；由于A、B 两点在同一等势面上，故无论将检验电荷以怎样的路径从 A 点移到 B 点，电场力所做的功都为零
11、，所以 D 错误【考点定位】考查静电平衡、带电粒子在电场中的运动【方法技巧】掌握根据电场线的疏密判断电场强弱的方法以及由电场线的方向比较电势的高低，电场线与等势面垂直的关系，在等势面上移动电荷电场力不做功的特点，本题重点考查电场的基本性质，考试的热点，每年必考。15 【2016天津卷】如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与10 / 25静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地。在两极板间有一个固定在 P 点的点电荷，以 E 表示两板间的电场强度，Ep 表示点电荷在 P 点的电势能， 表示静电计指针的偏角。若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则A 增大，E 增大
12、 B 增大，Ep 不变C 减小，Ep增大 D 减小，E 不变【答案】D【考点定位】电容器、电场强度、电势及电势能【名师点睛】此题是对电容器的动态讨论；首先要知道电容器问题的两种情况：电容器带电荷量一定和电容器两板间电势差一定；其次要掌握三个基本公式：， ，Q=CU；同时记住一个特殊的结论：电容器带电荷量一定时，电容器两板间的场强大小与两板间距无关。4SCkd UEd16 【2015上海8】两个正、负点电荷周围电场线分布如图所示，P、Q 为电场中两点，则A正电荷由 P 静止释放能运动到 QB正电荷在 P 的加速度小于在 Q 的加速度C负电荷在 P 的电势能高于在 Q 的电势能D负电荷从 P 移动
13、到 Q，其间必有一点电势能为零【答案】D11 / 25【考点定位】电场线；电势；电势能【名师点睛】本题考查静电场知识，涉及电场线、电场强度、电势和电势能等知识点，意在考查考生的理解能力。电场线的理解和应用是高考必考内容，必须熟练掌握。特别注意两点应用：根据电场线的疏密可以比较电场强度的大小，根据电场线的方向可以比较电势的变化等。17 【2015安徽20】已知均匀带电的无穷大平面在真空中激发电场的场强大小为，其中为平面上单位面积所带的电荷量，为常量。如图所示的平行板电容器，极板正对面积为 S，其间为真空，带电荷量为Q。不计边缘效应时，极板可看作无穷大导体板，则极板间的电场强度大小和两极板间相互的
14、静电引力大小分别为02 0A和 B和 C和 D和0Q S20SQ 02Q S20SQ 02Q S202SQ 0Q S202SQ 【答案】D【解析】由公式，正负极板都有场强，由场强的叠加可得，电场力，故选 D。02E Q S0QES02QFQS考点：考查电场知识。【名师点睛】这是新学知识，然后运用，这样的注意对称性的应用，不容易出错18 【2015海南5】如图所示，一充电后的平行板电容器的两极板12 / 25相距 l，在正极板附近有一质量为 M、电荷量为 q（q0）的粒子，在负极板附近有另一质量为 m、电荷量为-q 的粒子，在电场力的作用下，两粒子同时从静止开始运动。已知两粒子同时经过一平行于正
15、极板且与其相距的平面。若两粒子间相互作用力可忽略，不计重力，则 M：m为（）l52A3:2 B2：1 C5:2 D3:1 【答案】A【考点定位】带电粒子在电场中的运动【方法技巧】做此类问题的关键是把粒子在电场中的运动分解为垂直电场方向上和沿电场方向上两个分运动，两分运动具有等时性。19 【2015全国新课标15】如图所示，直线 a、b 和 c、d 是处于匀强电场中的两组平行线，M、N、P、Q 是它们的交点，四点处的电势分别为、 、 、 。一电子由 M 点分别运动到 N 点和 P 点的过程中，电场力所做的负功相等，则MNPPA直线 a 位于某一等势面内，QMB直线 c 位于某一等势面内，NMC若
16、电子有 M 点运动到 Q 点，电场力做正功D若电子有 P 点运动到 Q 点，电场力做负功【答案】B13 / 25【考点定位】等势面和电场线【名师点睛】匀强电场和点电荷的电场以及等量同种点电荷和等量异种点电荷的电场线及等势面分布情况要熟记。20 【2015海南7】如图，两电荷量分别为 Q（Q0）和-Q 的点电荷对称地放置在 x 轴上原点 O 的两侧，a 点位于 x 轴上 O 点与点电荷 Q之间，b 位于 y 轴 O 点上方。取无穷远处的电势为零，下列说法正确的是Ab 点的电势为零，电场强度也为零B正的试探电荷在 a 点的电势能大于零，所受电场力方向向右C将正的试探电荷从 O 点移到 a 点，必须
17、克服电场力做功D将同一正的试探电荷先后从 O、b 点移到 a 点，后者电势能的变化较大【答案】BC【考点定位】电场强度，电势，电势能，电场力做功【方法技巧】解本题的关键是两个等量异种电荷连线的垂直平分线是14 / 25一条等势线电场强度方向与等势面方向垂直，而且指向电势低的方向根据等势面和电场线分布情况，分析电势和场强的关系。21【2015江苏7】一带正电的小球向右水平抛入范围足够大的匀强电场，电场方向水平向左，不计空气阻力，则小球（）A做直线运动 B做曲线运动 C速率先减小后增大D速率先增大后减小【答案】BC【解析】由题意知，小球受重力、电场力作用，合外力的方向与初速度的方向夹角为钝角，故小
18、球做曲线运动，所以 A 错误；B 正确；在运动的过程中合外力先做负功后做正功，所以 C 正确；D 错误。【考点】带电粒子在电场中的运动【方法技巧】本题主要是对运动的分析，可以把小球的运动分解到水平和竖直两个方向的直线运动，也可以看成是在一恒力作用下斜抛运动。22 【2015天津7】如图所示，氕核、氘核、氚核三种粒子从同一位置无初速度地飘入电场线水平向右的加速电场，之后进入电场线竖直向下的匀强电场发生偏转，最后打在屏上，整个装置处于真空中，不计粒子重力及其相互作用，那么1E2EA偏转电场对三种粒子做功一样多2EB三种粒子打到屏上时速度一样大C三种粒子运动到屏上所用时间相同D三种粒子一定打到屏上的
19、同一位置，【答案】AD15 / 25考点：带电粒子在电场中的加速和偏转【名师点睛】带电粒子在电场中的加速和偏转是在考纲中属于 II 级要求，利用动能定理、平抛运动规律解决电场中加速、偏转问题的基本方法，熟记一些二级结论有助于提升答题速度，如不同粒子在同一电场中先加速再偏转时，偏移量与比荷无关、偏转电场做功与粒子质量无关等。23 【2015山东18】直角坐标系 xOy 中，M、N 两点位于 x 轴上，G、H 两点坐标如图，M、N 两点各固定一负点电荷，一电量为 Q 的正点电荷置于 O 点时，G 点处的电场强度恰好为零。静电力常量用 k 表示。若将该正点电荷移到 G 点，则 H 点处场强的大小和方
20、向分别为A ，沿 y 轴正向 B ，沿 y 轴负向243 akQ243 akQC ，沿 y 轴正向 D ，沿 y 轴负向245 akQ245 akQ【答案】B16 / 25【考点定位】场强的叠加.【方法技巧】此题关键是掌握电场的叠加原理，通过点电荷场强的公式解答.24【2015江苏8】两个相同的负电荷和一个正电荷附近的电场线分布如图所示，c时两负电荷连线的中点，d点在正电荷的正上方，c、d到正电荷的距离相等，则（）Aa点的电场强度比b点的大Ba点的电势比b点的高Cc点的电场强度比d点的大Dc点的电势比d点的低【答案】ACD【解析】由图知，a 点处的电场线比 b 点处的电场线密集，c 点处电场线
21、比 d 点处电场密集，所以 A、C 正确；过 a 点画等势线，与 b 点所在电场线的交点在 b 点沿电场线的方向上，所以 b 点的电势高于 a 点的电势，故 B 错误；同理可得 d 点电势高于 c 点电势，故 D 正确。【考点】电场的基本性质【方法技巧】本题是对电场基本性质的理解，电场线与电场强度、电势的关系，可由电场线的疏密判断电场的强弱，由电势的叠加判断电势的高低，也可以通过画等势线，判断电势的高低。25 【2015全国新课标14】如图所示，两平行的带电金属板水平放置。若在两板中间 a 点从静止释放一带电微粒，微粒恰好保持静止状态。现将两板绕过 a 点的轴（垂直于纸面）逆时针旋转 45，再
22、由a 点从静止释放一同样的微粒，改微粒将17 / 25A保持静止状态 B向左上方做匀加速运动C向正下方做匀加速运动 D向左下方做匀加速运动【答案】D【考点定位】电容器，电场力，力的平衡。【方法技巧】本题主要是:要理解这个题目的实质是在二力平衡作用下物体静止，如果一个力转动 45，而大小不变，物体会乍样运动？26 【2015山东20】如图甲，两水平金属板间距为 d，板间电场强度的变化规律如图乙所示。t=0 时刻，质量为 m 的带电微粒以初速度v0 沿中线射入两板间，时间内微粒匀速运动，T 时刻微粒恰好经金属边缘飞出。微粒运动过程中未与金属板接触。重力加速度的大小为 g。关于微粒在时间内运动的描述
23、，正确的是30TT0A末速度大小为 B末速度沿水平方向02vC重力势能减少了 D克服电场力做功为mgd21mgd【答案】BC【考点定位】带电粒子在复合场中的运动.【方法技巧】解答此题关键是分析粒子的受力情况，然后决定物体的18 / 25运动性质；知道分阶段处理问题的方法.27 【2015广东21】如图所示的水平匀强电场中，将两个带电小球M 和 N 分别沿图示路径移动到同一水平线上的不同位置，释放后，MN保持静止，不计重力，则AM 的带电量比 N 大 BM 带负电荷，N 带正电荷C静止时 M 受到的合力比 N 大 D移动过程中匀强电场对 M 做负功【答案】BD【解析】释放后，MN 保持静止，它们
24、均受到水平匀强电场的电场力 qE和相互之间的库仑力 F 作用，因此有 qEF，两者方向相反，其合力为0，故选项 C 错误；由牛顿第三定律可知，MN 间相互作用的库仑力 F，一定大小相等、方向相反，所以它们受到的水平匀强电场的电场力 qE也一定大小相等、方向相反，所以两带电小球必带异种电荷，电量相等，故选项 A 错误；两小球带异种电荷，相互间的库仑力为引力，由图中位置关系可知，小球 M 受到的水平匀强电场的电场力方向向左，与电场方向相反，所以带负电，小球 N 受到的水平匀强电场的电场力方向向右，与电场方向相同，所以带正电，故选项 B 正确；由图示可知，小球 M 移动方向与水平匀强电场的电场力方向
25、成钝角，所以匀强电场对 M 做负功，故选项 D 正确。【考点定位】电荷间相互作用规律、电场方向定义、共点力平衡条件、牛顿第三定律、功的理解与应用。【规律总结】电荷间相互作用规律为同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引；电场方向的规定是，正电荷的受力方向为场强方向，反之负电荷受19 / 25力的反方向为场强方向。28 【2015四川6】如图所示，半圆槽光滑、绝缘、固定，圆心是O，最低点是 P，直径 MN 水平，a、b 是两个完全相同的带正电小球（视为点电荷） ，b 固定在 M 点，a 从 N 点静止释放，沿半圆槽运动经过 P 点到达某点 Q（图中未画出）时速度为零。则小球 aA从 N 到 Q 的过程
26、中，重力与库仑力的合力先增大后减小B从 N 到 P 的过程中，速率先增大后减小C从 N 到 Q 的过程中，电势能一直增加D从 P 到 Q 的过程中，动能减少量小于电势能增加量【答案】BC【考点定位】孤立点电荷等势面特征、库仑定律、平行四边形定则、功能关系、能量守恒定律的应用。【名师点睛】熟记合力大小与分力夹角间的关系、孤立点电荷等势面特征对正确求解本题帮助很大。【方法技巧】本题运用假设法，假设出各个量采用定量计算很繁琐，因此宜选择定性分析法与半定量相结合。【规律总结】能的转化与守恒，是普适规律，任何情况下都要遵循，重力、电场力属于保守力，保守力做功与路径无关，且相关力做正功，20 / 25相关
27、势能减少，相关力做负功，相关势能增加，做多少功就有多少能的变化。29 【2016海南卷】如图，平行板电容器两极板的间距为 d，极板与水平面成 45角，上极板带正电。一电荷量为 q（q0）的粒子在电容器中靠近下极板处，以初动能 Ek0 竖直向上射出。不计重力，极板尺寸足够大。若粒子能打到上极板，则两极板间电场强度的最大值为A B C Dk0 4E qdk0 2E qdk02 2E qdk02E qd【答案】B【考点定位】带电粒子在电场中的运动、运动合成与分解【名师点睛】本题关键是明确粒子的受力情况和运动情况，然后根据类平抛运动的分位移公式和动能定理处理，要明确当电场强度最大时，是粒子的速度平行与
28、上极板，而不是零。30 【2016海南卷】如图，一带正电的点电荷固定于 O 点，两虚线圆均以 O 为圆心，两实线分别为带电粒子 M 和 N 先后在电场中运动的轨迹，a、b、c、d、e 为轨迹和虚线圆的交点。不计重力。下列说法说法正确的是AM 带负电荷，N 带正电荷BM 在 b 点的动能小于它在 a 点的动能21 / 25CN 在 d 点的电势能等于它在 e 点的电势能DN 在从 c 点运动到 d 点的过程中克服电场力做功【答案】ABC【考点定位】等势面、电势能【名师点睛】本题是轨迹问题，首先要根据弯曲的方向判断出带电粒子所受电场力方向，确定是排斥力还是吸引力。由动能定理分析动能和电势能的变化是
29、常用的思路。31 【2016浙江卷】如图所示，把 A、B 两个相同的导电小球分别用长为 0.10 m 的绝缘细线悬挂于 OA 和 OB 两点。用丝绸摩擦过的玻璃棒与 A 球接触，棒移开后将悬点 OB 移到 OA 点固定。两球接触后分开，平衡时距离为 0.12 m。已测得每个小球质量是，带电小球可视为点电荷，重力加速度，静电力常量，则-48.0 10 kg210 m/sg 9229.0 10 N m /Ck A两球所带电荷量相等BA 球所受的静电力为 1.010-2 NCB 球所带的电荷量为 84 6 10CDA、B 两球连线中点处的电场强度为 0 【答案】ACD22 / 25【考点定位】物体的
30、平衡；库仑定律；电场强度【名师点睛】此题是关于共点力的平衡及库仑定律的应用问题，是我们平时经常接触到的题目略作改编而成的新试题，只要平时对基础题目理解到位，有一定的基础知识就能解答；所以建议我们的同学平时学习要扎扎实实的做好常规题。32 【2016全国新课标卷】如图，一带负电荷的油滴在匀强电场中运动，其轨迹在竖直平面（纸面）内，且相对于过轨迹最低点 P 的竖直线对称。忽略空气阻力。由此可知AQ 点的电势比 P 点高B油滴在 Q 点的动能比它在P 点的大C油滴在 Q 点的电势能比它在 P 点的大D油滴在 Q 点的加速度大小比它在 P 点的小【答案】AB 【解析】带负电荷的油滴在匀强电场中运动，其
31、轨迹在竖直平面（纸面）内，且相对于过轨迹最低点 P 的竖直线对称，可以判断合力的方向竖直向上，而重力方向竖直向下，可知电场力的方向竖直向上，运动电荷是负电荷，所以匀强电场的方向竖直向下，所以 Q 点的电势比P 点高，带负电的油滴在 Q 点的电势能比它在 P 点的小，在 Q 点的动能比它在 P 点的大，故 AB 正确，C 错误。在匀强电场中电场力是恒力，重力也是恒力，所以合力是恒力，所以油滴的加速度恒定，故 D 错误。23 / 25【考点定位】带电粒子在匀强电场中的运动【名师点睛】本题主要考查带电粒子在匀强电场中的运动。本题的突破口在于根据运动轨迹判断合力的方向，再来判断电场力的方向，最后根据运
32、动电荷的电性，就可以判断电场强度的方向，顺着这个思路就可以把这个题目做出来。二、非选择题二、非选择题33 【2016上海卷】如图，质量为 m 的带电小球 A 用绝缘细线悬挂于O 点，处于静止状态。施加一水平向右的匀强电场后 A 向右摆动，摆动的最大角度为 60，则 A 受到的电场力大小为。在改变电场强度的大小和方向后，小球 A 的平衡位置在 =60处，然后再将 A 的质量改变为 2 m，其新的平衡位置在 =30处，A 受到的电场力大小为。【答案】 ；mg3 3mg【考点定位】动能定理、物体平衡条件、正弦定理【方法技巧】先通过动能定理计算带电小球运动到最高点过程中受到的电场力，再通过平衡条件和正
33、弦定理计算小球在 =60处和=30处时的电场力。34 【2016上海卷】 （14 分）如图（a） ，长度 L=0.8 m 的光滑杆左端固定一带正电的点电荷 A，其电荷量 Q=；一质量 m=0.02 kg，带电量为24 / 25q 的小球 B 套在杆上。将杆沿水平方向固定于某非均匀外电场中，以杆左端为原点，沿杆向右为 x 轴正方向建立坐标系。点电荷 A 对小球 B的作用力随 B 位置 x 的变化关系如图（b）中曲线 I 所示，小球 B 所受水平方向的合力随 B 位置 x 的变化关系如图（b）中曲线 II 所示，其中曲线 II 在 0.16x0.20 和 x0.40 范围可近似看作直线。求：（静电
34、力常量）71.8 10C929 10 N m/Ck （1）小球 B 所带电量 q;（2）非均匀外电场在 x=0.3 m 处沿细杆方向的电场强度大小 E；（3）在合电场中，x=0.4 m 与 x=0.6 m 之间的电势差 U。（4）已知小球在 x=0.2 m 处获得 v=0.4 m/s 的初速度时，最远可以运动到 x=0.4 m。若小球在 x=0.16 m 处受到方向向右，大小为 0.04 N 的恒力作用后，由静止开始运动，为使小球能离开细杆，恒力作用的最小距离 s 是多少？【答案】 （1） （2） （3）800 V （4）0.065 m61 10 C43 10 N /C（3）根据图像可知在 x
35、=0.4 m 与 x=0.6 m 之间合力做功大小 W 合=0.0040.2 J=810-4 J由 qU=W 合可得800 VWUq合=（4）由图可知小球从 x=0.16 m 到 x=0.2 m 处，电场力做功J106J204. 003. 04 1W小球从到处，电场力做功=0.2mx 0.4mx 2W1 22mv31.6 10由图可知小球从到处，电场力做功=0. 0040.4 J=0.4 mx 0.8 mx 3W31.6 10由动能定理+=01W2W3WF s外25 / 25解得=123=0.065 mWWW F外【考点定位】库仑定律、电场强度、电势差。【方法技巧】通过图线 1 位置 0.3 m 处和库仑定律计算小球 B 带电量；再根据图像分析 0.3 m 处合力向左，库仑力向右，可以计算出该位置外加电场的电场力，进而计算外加电场电场强度；在 0.4 m 到 0.6 m处合电场是匀强电场，根据 qU=W 合可以计算两位置电势差；通过动能定理计算距离。