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1、高考物理最新电磁学知识点之静电场基础测试题含答案一、选择题1如图，电荷量为q1和 q2的两个点电荷分别位于P 点和 Q 点，已知在P、Q 连线至某点R处的电场强度为零，且PR=2RQ，则Aq1=2q2Bq1=4q2Cq1=-2q2Dq1=-4q22某静电场的一簇等差等势线如图中虚线所示，从A 点射入一带电粒子，粒子仅在电场力作用下运动的轨迹如实线ABC 所示。已知A、B、C 三点中，A 点的电势最低，C 点的电势最高，则下列判断正确的是()A粒子可能带负电B粒子在A 点的加速度小于在C 点的加速度C粒子在A 点的动能小于在C 点的动能D粒子在A 点的电势能小于在C 点的电势能3如图所示是示波管
2、的原理示意图，XX 和 YY 上不加电压时，在荧光屏的正中央出现一亮斑，现将XX 和 YY 分别连接如图甲乙所示电压，从荧光屏正前方观察，你应该看到的是图中哪一个图形？ABCD4如图所示，匀强电场中三点A、B、C 是一个三角形的三个顶点，30ABCCAB，2 3mBC，已知电场线平行于ABC所在的平面，一个电荷量61 10Cq的点电荷由A 移到 B 的过程中，电势能增加了51.2 10J，由 B移到 C的过程中电场力做功66 10J，下列说法正确的是（）A B、C 两点的电势差为3VB该电场的电场强度为1V/mC正电荷由C 点移到 A 点的过程中，电势能增加DA点的电势低于B点的电势5质量为
3、m 的带电微粒以竖直向下的初速度0v进入某电场，由于电场力和重力的作用，微粒沿竖直方向下落高度h 后，速度变为零。重力加速度大小为g。该过程中微粒的电势能的增量为（）A2012mvBmghC2012mvmghD2012mvmgh6a、b、c、d 分别是一个菱形的四个顶点，abc=120 现将三个等量的正点电荷Q 固定在 a、b、c 三个顶点上，将一个电量为q 的点电荷依次放在菱形中心点O 点和另一个顶点 d 点处，两点相比：（）A+q 在 d 点所受的电场力较大B+q 在 d 点所具有的电势能较大Cd 点的电势低于O 点的电势Dd 点的电场强度大于O 点的电场强度7如图所示，在平面直角坐标系中
4、，有方向平行于坐标平面的匀强电场，其中坐标原点O处的电势为0V，点 A 处的电势为6V，点 B 处的电势为3V，则电场强度的大小为A200V/mB2003/VmC100/VmD1003/Vm8图甲中 AB 是某电场中的一条电场线。若将一负电荷从A 点处由静止释放，负电荷沿电场线从 A 到 B 运动过程中的速度图像如图乙所示。关于A、B 两点的电势高低和场强大小关系，下列说法中正确的是（）AAB，EAEBBAB，EAEBCAEBDAB，EAabac，vavcvbBaaabac，vb vc vaCab ac aa，vb vc vaDab ac aa，vavcvb14 一端固定在天花板上的绝缘细线的
5、另一端与一带正电的小球M相连接，在小球M下面的一绝缘水平面上固定了另一个带电小球N，在图中，小球M 能处于静止状态的是（）ABCD15 特斯拉线圈是一种制造人工闪电的装置，该装置的简化结构如图所示。金属顶端和大地构成一个特殊的电容器。顶端放电后，“电荷补充线圈”给顶端补充电荷，因而能持续地放电。设顶端与大地间电压为U，顶端带电量为Q，下列说法正确的是（）A放电过程中，该电容器的电容增大B充电过程中，该电容器的电容增大C若 Q 不变，顶端离地面越近U 越小D若 Q 不变，顶端正对面积越大U 越大16 点电荷 A 和 B，分别带正电和负电，电量分别为4Q 和 Q，如图所示，在AB 连线上，电场强度
6、为零的地方在（）AB 左侧BA 右侧CA 和 B 之间DA 的右侧及B 的左侧17 如图所示，四个点电荷所带电荷量的绝对值均为Q，分别固定在正方形的四个顶点上，正方形边长为a，则正方形两条对角线交点处的电场强度()A大小为24 2kQa，方向竖直向上B大小为22 2kQa，方向竖直向上C大小为24 2kQa，方向竖直向下D大小为22 2kQa，方向竖直向下18 关于电场强度和电势，下列说法正确的是()A由公式E=F/q 可知 E与 F 成正比，与q 成反比B由公式U=Ed 可知，在匀强电场中，E 为恒值，任意两点间的电势差与这两点间的距离成正比C电场强度为零处，电势不一定为零D无论是正电荷还是
7、负电荷，当它在电场中移动时，若电场力做功，它一定是从电势高处移到电势低处，并且它的电势能一定减少19 如图所示，在平行于ABC 平面的匀强电场中，有一一个边长为6 cm 的等边三角形，A、B、C 三点电势分别为8V，-4V 和 2V，D 为靠近 A 点的 AB 线段的三等分点。下列说法正确的是A电场强度为400 V/mB电场线方向与AB 平行，方向指向AC电子在A 点的电势能小于在B 点的电势能D若将一电子从C 点移至 D 点，电场力做功为-2eV20 关于电场和磁场，下列说法中正确的是（）A电场和磁场不是实际存在的，是人们想象假设出来的B电场和磁场的观点是库仑首先提出来的，并得到物理学理论和
8、实验的证实和发展C磁感应强度的方向就是通电导线在磁场中所受力的方向D电场强度是电场本身的性质，与试探电荷的电量及其所受电场力大小无关21 一个检验电荷q 在电场中某点受到的电场力为F，该点的电场强度为E.下图中能正确表示 q、E、F 三者关系的是（）ABCD22 一负电荷从电场中A 点由静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到B 点，它运动vt 图像如图所示，则A、B 两点所在区域的电场线分布情况可能是下图中的（）ABCD23 如图所示，虚线是某静电场的一簇等势线，边上标有电势的值，一带电粒子只在电场力作用下恰能沿图中的实线从A 经过 B 运动到 C，下列判断正确的是()A粒子一定带负电BA
9、处场强大于C 处场强C粒子在A 处电势能大于在C 处电势能D粒子从A 到 B 电场力所做的功大于从B 到 C 电场力所做的功24 如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下级板都接地在两极板间有一固定在P点的点电荷，以E表示两极板间的电场强度，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B 增大，EP不变C 减小，EP增大D 减小，E 不变25如图，在场强为E的匀强电场中有一个质量为m 的带正电小球A 悬挂在绝缘细线上，小球静止时细线与竖直方向成30 角，已知此电场方向
10、恰使小球受到的电场力最小，则小球所带电量应为()AmgEB3mgEC2mgED2mgE【参考答案】*试卷处理标记，请不要删除一、选择题1B 解析：B【解析】【分析】【详解】已知点 R处的电场强度为零，可知两点电荷的电性相同根据题述，q1和 q2在点 R处的电场强度大小相等，方向相反，由真空中点电荷周围的场强公式2kQEr知，122212kqkqrr，将r1=2r2代入，可得q1=4q2，故 B 正确 ACD错误。故选 B。2D 解析：D【解析】【分析】【详解】A曲线运动物体力指向曲线的凹侧，且其受到的电场力方向要与等势面垂直，故粒子在A 点受到的电场力斜向左下，又AC，故粒子受到的电场力方向与
11、场强方向一致，即粒子应该带正电，A错误；B等差等势面越密的地方场强越大，故A 点场强大于C 点，电荷在A 点的加速度大于C点，故 B 错误；CD由于粒子带正电，由pEq可知，正电荷在电势越低的地方电势能越小，故粒子在A点的电势能小于在C 点的电势能，D 正确；粒子动能和势能总和不变，而粒子在A 点的电势能小于C 点电势能，故粒子在A 点的动能大于C 点动能，故C 错误；故选 D。3D 解析：D【解析】【分析】示波管的 YY 偏转电压上加的是待显示的信号电压，XX 偏转电极通常接入锯齿形电压，即扫描电压，当信号电压与扫描电压周期相同时，就可以在荧光屏上得到待测信号在一个周期内的稳定图象。【详解】
12、设加速电场的电压为U1，偏转电场的电压为U2，偏转电极的长度为L，板间距离为d，根据推论得知，偏转距离为214U LyU d，可见，偏转距离与偏转电压U2成正比，由几何知识得知，电子在荧光屏偏转的距离也与偏转电压成正比，则偏转电极XX 上加上随时间作线性变化的电压时，电子在荧光屏偏转的距离与时间也是线性关系，形成一条亮线，若电压是周期性变化，就可以使电子在水平方向不断扫描。在偏转电极YY 上加按正弦规律变化的电压，电子在荧光屏偏转的距离按正弦规律变化，而在偏转电极XX 上加适当频率的扫描电压，水平方向电子不断从右向左匀速扫描，在荧光屏上出现一条正弦曲线；由于X 方向的电压变化的周期为T0，而
13、Y 方向变化的周期为2T0，所以在2T0时间内 X 方向变化2次，Y 方向变化一次。在荧光屏上将出现由两条线组成的图象；由于开始时X 方向与 Y 方向的电压都是0，所以两条线在坐标原点交叉。故D 正确，ABC 错误，故选D。【点睛】本题关键要清楚示波管的工作原理，要用运动的合成与分解的正交分解思想进行思考，注意两极所加电势差的正负。4C 解析：C【解析】【分析】【详解】AB、C 两点的电势差666 106V1 10BCBCWUqA 错误；BCDB、A两点的电势差561.2 1012V1 10BABAWUq由于匀强电场，沿一个方向，电势变化率相等，因此BA 中点 D 的电势与C 点电势相等，CD
14、 为等势面，如图所示电场线与等势面垂直，且指向电势较低的方向，因此电场线的方向AB，A点电势高于B点电势，D 错误；正电荷从C 点移到 A 点电场力做负功，电势能增加，C 正确；根据几何关系，AB的长度为6m，由匀强电场场强与电势差的关系UEd可得，电场强度的大小为2V/m，B 错误。故选 C。5C 解析：C【解析】【分析】【详解】根据动能定理20102Wmghmv可得，电场力做功2012Wmvmgh（）电势能增加2012mvmgh，C 正确，ABD 错误。故选 C。6C 解析：C【解析】【分析】【详解】设 ob=l，ad=2l，bd=2l，则O 点的电场强度为：ac两电荷相互抵消，得Eo=E
15、b=；d点的电场强度Eb=，Ea=Eay=Eacos=，同理 Ecy=，Ed=Eb+Eay+Ecy=，D 错；所以+q在 o 点所受的电场力较大，A 错；由 o 到 d 电场力做正功，电势能减小，+q 在 d点所具有的电势能较小，B 错；沿电场线方向电势减小，所以d 点的电势低于O 点的电势，C 对；7A 解析：A【解析】试题分析：OA 的中点 C 的电势为 3V，将 C点与 B 点连接，如图，电场线与等势线垂直，根据几何关系得，BC=23cm，则 OB沿电场线方向上的距离d=3sin60 15cm所以电场强度23200/1.5 10UEVmd故 A 正确，BCD错误故选A考点：电场强度【名师
16、点睛】解决本题的关键知道电场线与等势线垂直，掌握匀强电场的电场强度大小与电势差的关系，即UEd，注意 d 是沿电场线方向上的距离8C 解析：C【解析】【分析】【详解】从速度时间图象可以看出，物体从静止开始向右加速，所以负电荷所受电场力方向向右，而负试探电荷受到的电场力方向为场强的反方向，故场强方向向左，逆着电场力方向，电势升高，故AB；速度时间图象的切线的斜率表示加速度，故加速度不断减小，所以电场力不断减小，场强也不断减小，故EAEB；C 正确，ABD 错误。故选C。9C 解析：C【解析】【详解】带电粒子做曲线运动，所受力的方向指向轨道的内侧，由于电场线的方向不知，所以粒子带电性质不确定，故A
17、 错误；从题图中轨迹变化来看速度与力方向的夹角小于90所以电场力都做正功，动能都增大，速度都增大，故BD 错误；电场线密的地方电场强度大，电场线疏的地方电场强度小，所以a受力减小，加速度减小，b 受力增大，加速度增大，故C 正确。10B 解析：B【解析】【分析】【详解】电容器充电后断开电源后，电容器的电量不变，板间距离减小，根据电容的决定式：4SCkd，可知电容器的电容增大，又有：4SCkUCddQEU、，可得推论公式4 kQES所以电容器中电场强度E 只与电量及极板面积有关，与极板距离无关。E不变，P点距离下极板距离h不变，EpEh不变，UEd，E不变d变小，所以U变小。因此 B 正确 AC
18、D 错误。故选 B。11B 解析：B【解析】【分析】【详解】A电场线的方向向上，根据粒子的运动的轨迹可以知道，粒子受到的电场力的方向也向上，所以粒子带正电荷，故A 错误；BD从 M 点到 N 点，静电力方向与速度方向成锐角，电场力做正功，电势能减小，电势降低，故 B 正确，D 错误；C电场线密的地方电场强度大，电场线疏的地方电场强度小，所以粒子在N 点的受力大，加速度大，故C 错误。故选 B。12D 解析：D【解析】【分析】根据电势能和电势的关系确定-x 图象，而在-x 图象的斜率表示电场强度，判断出场强的大小，由牛顿第二定律F=qE=ma 判断出加速度的变化，由v=v0+at 判断出速度的变
19、化，根据动能定理判断出动能的变化【详解】A、根据 EP=q 可知，由于粒子带负电，则可知，电势的变化应与图中方向相反，故-x图象应为与EP-x 形状对称的图象；故A 错误；B、-x 图象的斜率表示电场强度，沿电场方向电势降低，则知在x=0 的左侧，存在向左的匀强电场，x=0 右侧存在向右的匀强电场，故B 错误；C、根据牛顿第二定律知 qE=ma，粒子在匀强电场中运动时加速度不变，由于粒子带负电，粒子的加速度在x=0 左侧加速度为正值，大小不变，在x=0 右侧加速度为负值，且大小不变，故C 错误；D、在 x=0 左侧粒子根据动能定理qEx=Ek2，在 x=0 的右侧，根据动能定理可得-qEx=E
20、k-Ek，故给出的图象正确，故D 正确故选 D【点睛】本题主要考查了-x 图象，从图象中判断出斜率即为电场强度，然后利用牛顿第二定律判断出加速度，速度时间公式判断速度13D 解析：D【解析】【详解】在点电荷的电场中，场强大小2QEkr，由图可知acbrrr，可得acbEEE，而带电粒子运动的加速度qEam，则acbaaa；由轨迹知，两电荷间为库仑斥力，粒子由a 到b，电场力做负功，动能减小，则vavb，粒子由 b 到 c，电场力做正功，动能增加，则vcvb，由于abcbUU，由kqUE可得，则vavcvb，故选 D14B 解析：B【解析】【详解】设小球 M 受到的重力为G，细线的拉力为TF，静
21、电力为F，如果小球M 能处于静止状态，则 G，TF，F 三个力的合力必须为零，其中任意两个力的合力与第三个力大小相等、方向相反，对题中的粒子受力分析，结合平行四边形定则，满足条件的只有选项B，故 B正确，ACD 错误；15C 解析：C【解析】【分析】【详解】AB电容器的电容由电容器本身的特性决定，与电容器的电压和带电量无关，可知，不论电量 Q 多还少，其与大地构成的电容器的电容C 不变，因此电容器的充放电对电容大小无影响，故 AB 错误；C由公式4SCkd可知，顶端离地越低，电容越大，带电量Q 一定时，由QCU分析知其与大地间的电势差越小，故C 正确；D由公式4SCkd可知，顶端面积越大，电容
22、越大，带电量Q 一定时，由QCU分析知其与大地间的电势差越小，故D 错误。故选 C。16A 解析：A【解析】【分析】【详解】A在 B 的左侧，A 产生的电场强度向左，B 产生的电场强度向右，电场强度方向相反，而且由于 A 的电量大于B 的电量，在B 的左侧处离A 较远，由点电荷场强公式2kQEr可知，在同一点电场强度大小可能相等，所以合场强可能为零故A 正确；BA 的右侧，A 产生的电场强度向右，B 产生的电场强度向左，电场强度方向相反，但由题 A 的电量大于B 的电量，且A 较近，由点电荷场强公式2kQEr可知，在同一点A 的电场强度一定大于B 的电场强度，所以合场强不可能为零故B 错误；C
23、A 和 B 之间两点产生的电场强度方向均向向左，合场强不可能为零故C 错误；D由上可知D 错误。故选 A。17C 解析：C【解析】【详解】四个点电荷中处于对角线上的两个正负点电荷产生的电场强度的方向沿对角线方向且由正电荷指向负电荷，四个点电荷中任意一个点电荷在对角线交点处产生的电场强度大小为2222()2kQkQEaa，根据叠加原理，正方形两条对角线交点处的电场强度24 2kQEa总，方向竖直向下.故 C正确，ABD错误故选 C18C 解析：C【解析】【分析】【详解】A电场中某点的场强与试探电荷的电量与其所受的电场力无关，选项A 错误；B由公式UEd 可知，在匀强电场中，任意两点间的电势差与这
24、两点沿电场线方向间的距离成正比，选项B 错误；C电场强度为零处，电势不一定为零，例如等量同种电荷连线的中点处的场强为零，电势大于零，选项C 正确；D无论是正电荷还是负电荷，当它在电场中移动时，若电场力做正功，它的电势能一定减少，但是不一定是从电势高处移到电势低处，选项D 错误故选 C。19C 解析：C【解析】【详解】匀强电场平行相等的线段的端电压相等，则有AB的中点F点的电势为8(4)V2V22ABF则 F、C 为等电势点，FC 为等势线，则AB 为一电场线，方向由A 到 B，则AB匀强电场的场强为28(4)V/m200V/m6 10ABABUEd方向由 A 到 B；故 AB 错误。C电子带负
25、电，由PEq知其在电势高处电势能小；故C 正确。DD 点的电势为8(4)84V3D则 UCD=-2V，将一电子从C 点移至 D 点，电场力做功为2eVCDWeU故 D 错误。故选 C。20D 解析：D【解析】【详解】A.电场和磁场是客观存在的，电场线和磁感线是人们想象假设出来的，故A 错误；B.电场和磁场的观点是法拉第首先提出来的，并得到物理学理论和实验的证实和发展，故B 错误；C.磁感应强度的方向与通电导线在磁场中所受力的方向无关，通电导线与磁场垂直时，不受安培力，故C 错误；D.电场强度是电场本身的性质，与试探电荷的电量及其所受电场力大小无关，故D 正确；21D 解析：D【解析】【详解】A
26、、B 项：因为电场中的电场强度与放入电场中电荷的电量无关，由场源电荷决定。所以电场强度不随q、F的变化而变化，故A、B错误；C、D 项：由FEq知，某点的电场强度一定，F 与 q成正比。故C 错误，D 正确。故选：D。22C 解析：C【解析】【详解】AD 负电荷受到的电场力与电场强度的方向相反，A、D 选项图中，负电荷在A 点受到的电场力背离AB 方向，负电荷做减速运动，与速度图像不符，AD 错误；BC负电荷受到的电场力从A 指向 B，v t图像斜率的物理意义为加速度，根据图像可知，负电荷从A 到 B 的过程中加速度越来越大，根据牛顿第二定律qEma可知A点场强小于B点场强，则A处电场线的稀疏
27、程度较大，B错误，C正确。故选 C。23B 解析：B【解析】【详解】A根据电场线与等势面垂直且由高电势指向低电势，可知电场线方向大致向左，根据粒子轨迹的弯曲方向可知，粒子所受的电场力方向大致向左，则知粒子一定带正电，A 错误；B等差等势面的疏密反映电场强度的大小，A 处场强大于C 处场强，B 正确；C从 A 点飞到 C 点，电场力方向与速度的夹角为钝角，电场力做负功，电势能增大，C正确；D由于电势差相同，根据WUq知，电场力做功相同，D 错误24D 解析：D【解析】试题分析：若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离，则根据4SCkd可知，C变大，Q 一定，则根据Q=CU可知，U 减小，则静
28、电计指针偏角减小；根据UEd，Q=CU，4SCkd，联立可得4 kQES，可知 Q 一定时，E不变；根据U1=Ed1可知 P点离下极板的距离不变，E不变，则P点与下极板的电势差不变，P 点的电势不变，则EP不变；故选项ABC 错误，D 正确【学科网考点定位】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：4SCkd，UEd，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25D 解析：D【解析】试题分析：小球受到三个力作用：重力mg、电场力 F和细线的拉力T，根据平衡条件得知：F和 T 的合力与重力mg 大小相等、方向相反，作出电场力在三种不同方向下合成图如图，可以看出，当电场力F 与细线的拉力T 垂直时，电场力最小，由图求出电场力的最小值为：Fmin=mgsin30 又 Fmin=qE，解得：2mgqE故选项D正确考点：共点力的平衡.