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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附答案解析一、选择题1如图，P 为固定的点电荷，虚线是以P 为圆心的两个圆带电粒子Q 在 P 的电场中运动运动轨迹与两圆在同一平面内，a、b、c 为轨迹上的三个点若Q 仅受 P的电场力作用，其在a、b、c点的加速度大小分别为aa、ab、ac，速度大小分别为va、vb、vc，则Aaaabac，vavcvbBaaabac，vb vc vaCab ac aa，vb vc vaDab ac aa，vavcvb2如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三条电场线，实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R、Q 是这条轨迹上的三点，由此可知A带
2、电粒子在P点时的电势能比在Q 点时的电势能大B带电粒子在P点时的加速度大小小于在Q 点时的加速度大小C带电粒子在P 点时的速度大小大于在Q 点时的速度大小D带电粒子在R 点时的动能与电势能之和比在Q 点时的小，比在P点时的大3如图所示，实线表示某电场中的四个等势面，它们的电势分别为123,和4，相邻等势面间的电势差相等.一带负电的粒子(重力不计)在该电场中运动的轨迹如虚线所示，a、b、c、d 是其运动轨迹与等势面的四个交点，则可以判断（）A4等势面上各点场强处处相同B四个等势面的电势关系是1234C粒子从a运动到 d 的过程中静电力直做负功D粒子在a、b、c、d 四点的速度大小关系是abcdv
3、vvv4如图所示，A、B、C、D 为半球形圆面上的四点，处于同一水平面，AB 与 CD 交于球心且相互垂直，E 点为半球的最低点，A点放置一个电量为+Q 的点电荷，B 点放置一个电量为 Q 的点电荷，则下列说法正确的是（）AC、E 两点电场强度不相同BC 点电势比 E 点电势高C沿 CE 连线移动一电量为+q 的点电荷，电场力始终不做功D将一电量为+q的点电荷沿圆弧面从C 点经 E点移动到D 点过程中，电场力先做负功，后做正功5如图所示，将带正电的粒子从电场中的A 点无初速地释放，不计重力的作用，则下列说法中正确的是（）A带电粒子一定做加速直线运动B带电粒子的电势能一定逐渐增大C带电粒子的动能
4、一定越来越小D带电粒子的加速度一定越来越大6如图所示，三条平行等间距的虚线表示电场中的三个等势面，电势分别为10V、20V、30V，实线是一带电粒子（不计重力）在该区域内的运动轨迹，a、b、c是轨迹上的三个点，下列说法正确的是（）A粒子在三点所受的电场力不相等B粒子必先过a，再到 b，然后到cC粒子在三点所具有的动能大小关系为EkbEkaEkcD粒子在三点的电势能大小关系为EpcEpa Epb7如图所示是示波管的原理示意图，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？ABCD8如图所示，
5、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9关于摩擦起电和感应起电的实质，下列说法正确的是（）A摩擦起电说明通过做功可以创造电荷B摩擦起电说明电荷可以创造C感应起电说明电荷可以从物体的一个部分转移到物体另一个部分D感应起电说明电荷从带电
6、的物体转移到原来不带电的物体上去了10如图所示的实验装置中，平行板电容器的极板A 与一灵敏静电计相连，极板B 接地若极板B 稍向上移动一点，由观察到的静电计指针变化作出平行板电容器电容变小的结论的依据是（）A两极板间的电压不变，极板上的电荷量变大B两极板间的电压不变，极板上的电荷量变小C极板上的电荷量几乎不变，两极板间电压变小D极板上的电荷量几乎不变，两极板间电压变大11 一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，两板间有一个带正电的检验电荷固定在 P 点，如图所示，以C 表示电容器的电容，E 表示两板间的场强，表示 P 点的电势，pE表示正电荷在P 点的电势能，若正极板保持不动，将负极板缓
7、慢向右平移一小段距离0l，则下列各物理量与负极板移动距离x的关系图像正确的是（）ABCD12 如图所示，用劲度系数为15N/m的轻弹簧悬挂一个绝缘带有电荷量为72.0 10C的小球 A，此时弹簧的长度为10cm。在 A 的正下方放一个带电球B 时，弹簧伸长量增加4cm，此时两球相距12cm。已知静电力常量为9229 10 N m/Ck，A、B 可视为点电荷，则（）AA 球受到的库仑力是2.1NBA 球受到的库仑力是1.5NCB 球带负电，电荷量是51.210 CDB 球带负电，电荷量是64.8 10 C13空间存在竖直向上的匀强电场，质量为m 的带正电的微粒水平射入电场中，微粒的运动轨迹如图所
8、示，在相等的时间间隔内()A重力做的功相等B电场力做的功相等C电场力做的功大于重力做的功D电场力做的功小于重力做的功14 一端固定在天花板上的绝缘细线的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 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=-4q216 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，电场强度为零的地方在（）AB
9、 左侧BA 右侧CA 和 B 之间DA 的右侧及B 的左侧17 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 为轨迹和虚线圆的交点，不计重力。则（）Aa点的场强和c点的场强相同BM 带正电荷，N 带负电荷CN 在从 c点运动到d 点的过程中电场力做正功DM 在 b 点的电势能等于N 在 d 点的电势能18 如图所示，用绝缘柱支持的导体A 和 B 彼此接触，起初它们不带电，贴在两端下部的金属箔是闭合的把带正电的物体C 移近 A 端，然后把A 和 B 分开较远的距离，再移去C，则AC 移近 A 端时，A 端的金
10、属箔张开，B 端的金属箔闭合BC 移近 A 端时，A 端的金属箔闭合，B 端的金属箔张开CA 和 B 分开，移去C 后，B 端的金属箔会立即闭合DA 和 B 分开，移去C 后，A 端的金属箔仍会张开19 在坐标 x0到 x0之间有一静电场，x 轴上各点的电势随坐标 x的变化关系如图所示，一电荷量为e的质子从 x0处以一定初动能仅在电场力作用下沿x轴正向穿过该电场区域则该质子()A在 x00 区间一直做加速运动B在 0 x0区间受到的电场力一直减小C在 x00 区间电势能一直减小D在 x00 区间电势能一直增加20 如图，半径为R的圆盘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
11、 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（q0）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）Ak23qRBk2109qRCk2QqRDk299QqR21 竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场，其极板带电量为Q，在两极板之间，用轻质绝缘丝线悬挂质量为m，电量为 q 的带电小球(可看成点电荷)，丝线跟竖直方向成 角时小球恰好平衡，此时小球离右板距离为b，离左板的距离为2b，如图所示，则A小球带正电，极板之间的电场强度大小为sinmgqB小球受到电场力为254kQqbC若将小球移到悬点下方竖直位置，小
12、球的电势能减小D若将细绳剪断，小球经2tanbg时间到达负极22 如图是某电场中的一条电场线，a、b 是这条线上的两点，一负电荷只受电场力作用，沿电场线从a运动到 b则在这个过程中，电荷的速度时间图线如图所示，请比较a、b两点电势的高低和场强的大小（）Aab，EaEbB，Ea=EbCEbDab，Ea=Eb23 如图所示，在水平向右的匀强电场中，一质量为m、带电荷为q 的小球，经过P点时速度大小为0v，方向水平向右;经过 Q 点时速度大小也为0v，方向竖直向下，Q 点与 P 点的水平距离与竖直距离相等，重力加速度大小为g,下列说法正确的是A小球从P点到 Q 点的运动过程中速度可能先增大后减小B小
13、球从P 点到 Q 点运动过程中机械能保持不变C小球运动的加速度大小为gD匀強电场的电场强度大小为mgq24 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如图所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场中M点以相同速度垂直于电场线方向飞出ab、两个带电粒子，仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示。则（）A
14、a一定带正电，b一定带负电Ba的速度将减小，b的速度将增加Ca的加速度将减小，b的加速度将增加D两个粒子的动能，一个增加一个减小【参考答案】*试卷处理标记，请不要删除一、选择题1D 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 D2C 解析：C【解析】【详解】A以 b电场线为例，结合曲线运动轨迹、速度
15、、合外力三者位置关系，可知该粒子在b电场线处受到的电场力向右，又由于粒子带负电，所以该处电场强度向左，所以P点电势大于 Q 点电势，所以粒子在P点电势能小于Q 点。A 错误BP点电场线比Q点密集，所以P点加速度大于Q点。B错误C从 P到 Q 电场力做负功，所以P点动能大于Q 点，因此 P点速度大于Q 点，C 正确D因为全程只受电场力，所以动能和电势能之和是定值，D 错误3B 解析：B【解析】【详解】由等势面的形状可知该电场不是勺强电场，所以4等势面上各点场强并不相同，A 错误;由运动轨迹可知电场力由左向右，电场强度的方向由右向左，沿电场强度方向电势逐渐降低，所以1234，B 正确;粒子a运动到
16、 d的过程中静电力先做负功后做正功，粒子在a、b、c、d 四点的速度大小关系是abcdvvvv，C、D 均错误.4C 解析：C【解析】【分析】【详解】A等量异种电荷形成的电场，根据电场线的分布情况和对称性知，C、E 两点的电场强度大小相等，方向相同，故A 错误。B由等量异种电荷形成的电场，根据电场线的分布情况和对称性知，C、E 两点在通过AB 连线的中垂面上，C、D、E 在同一等势面上，所以C 点电势等于E 点电势，故B 错误。C由以上分析知，C、E 在同一等势面上，则沿CE 连线移动一电量为+q 的点电荷，电场力始终不做功，故C正确。D由上面的方向知，C、D、E 在同一等势面上，所以将一电量
17、为+q 的点电荷沿圆弧面从C 点经 E点移动到D 点过程中，电场力不做功，故D 错误。故选 C。5A 解析：A【解析】【分析】【详解】A粒子所在处电场线为直线，初速度为零，不满足曲线运动的条件，故做加速直线运动，A 正确；B电场力对粒子做正功，电势能减小，B 错误；C根据动能定理，电场力做正功，粒子的动能增加，C 错误；D粒子运动的过程中，所到之处，电场线越来越疏，故场强越来越弱，加速度越来越小，D 错误。故选 A。6D 解析：D【解析】【详解】A因表示电场中三个等势面的三条虚线是平行且等间距的，由此可判断电场是匀强电场，所以带电粒子在电场中各点受到的电场力相等。选项A 错误。B由题中的图可知
18、，电场的方向是向上的，带负电的粒子将受到向下的电场力作用，带负电的粒子无论是依次沿a、b、c运动，还是依次沿c、b、a 运动，都会的到如图的轨迹。选项 B 错误。CD带负电的粒子在电场中运动时，存在电势能与动能之间的互化，由题意和图可知，在b 点时的电势能最大，在c 点的电势能最小，可判断在c 点的动能最大，在b 点的动能最小。选项 C 错误，D 正确。7D 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】设加速电场的电压为U1，偏
19、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 Y 方向变化的周期为2T0
20、，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。8C 解析：C【解析】【分析】【详解】AB、C 两点的电势差666 106V1 10BCBCWUqA 错误；BCD B、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 为等势面，如图所示电
21、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。9C 解析：C【解析】【详解】摩擦起电是电荷从一个物体转移到另一个物体，在转移过程中电荷总量是守恒的，故AB错误；感应起电是电荷从物体的一个部分转移到物体另一个部分，且在转移过程电荷总量也是守恒的，并不是从带电的物体转移到原来不带电的物体，故C 正确；D 错误；故选C10D 解析：D【解析】【分析】【详解】由图分析可知电容器极板
22、上的电荷量几乎不变，将极板B 稍向上移动一点，极板正对面积减小，根据公式4SCkd，电容减小，由公式QCU可判断出电容器极板间电压变大，静电计张角增大，故D 正确，ABC 错误【点睛】本题要抓住电荷量不变的条件，根据电容的定义式QCU分析电容如何变化11C 解析：C【解析】【详解】A由电容器的决定式：4SCkd可知 C 与两极板间距离d 成反比，故C 与 x 不是线性关系，故A 错误；B电容器充电后与电源断开，电荷量Q 不变，由:4SCkdQCUUEd可得：4 kQES所以可知电场强度E 是定值，故B 错误；C因负极板接地，电势为零，所以P点电势为：()PE LxL 为 P 点到负极板的初始距
23、离，因为E 不变，随 x增大而线性减小，故C 正确；D由：pEq可知pE与成正比，故也随x 增大而线性减小，故D 错误。故选 C。12D 解析：D【解析】【分析】【详解】ABA 球受到的库仑力2=15 4 10 N0.6NFFkx弹库故AB错误；CD弹簧伸长，说明A 和 B 相互吸引，带电性不同，故B 球带负电，根据库仑定律AB2=q qFkr库则2BAF rqkq库解得6B4.8 10Cq故 C 错误，D 正确。故选 D。13C 解析：C【解析】【分析】【详解】带电粒子受到竖直向上的电场力和竖直向下的重力，电场力大于重力，合力也是恒力，方向竖直向上，因此粒子才向上偏转，根据牛顿第二定律，有q
24、Emgma带电粒子做类平抛运动，在竖直方向，相等的时间间隔内发生的位移之比为1:3:5:7，因此重力做功不相等，电场力做功也不相等，电场力做功大于重力做功。故选 C。14B 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；15B 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
25、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。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
26、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；CA 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】【分析】【详解】A点电荷电场公式2QEkr可知，a 点的场强和c 点的场强大小相等，方向不同，A 错误；B由粒子运动轨迹可知，M 受到的是吸引力，N 受到的是排斥力，可知M 带负电荷，N带正电荷，故B 错误；CN 从 c到 d，电场力是排斥力与速度方向的夹角为锐角，所以电场力做正功，故C 正确；Db、d 两点在同一等势面上，M、N 粒子电性相反，根据电势能的公式pEq知，M在b点的电势能为负，N在
27、d点的电势能为正，两者不等，故D错误。故选 C。18D 解析：D【解析】【分析】【详解】将带电体 C 移近 AB 时，由于静电感应现象可知，A 端是近端，会感应出异种电荷，B 端是远端，会感应出同种电荷；当再把A 和 B 分开，移去C 后，A 和 B 仍带不同种的电荷，故 A、B 端的金属箔仍会张开，选项D 正确19D 解析：D【解析】【详解】A从 x0到 0，电势逐渐升高，意味着该区域内的场强方向向左，质子受到的电场力向左，与运动方向相反，所以质子做减速运动，A 错误；B设在 xx x，电势为 ，根据场强与电势差的关系式Ex，当 x无限趋近于零时，x表示 x 处的场强大小(即 x 图线的斜率
28、)，从 0 到 x0区间，图线的斜率先增加后减小，所以电场强度先增大后减小，根据FEe，质子受到的电场力先增大后减小，B 错误；CD在 x00 区间质子受到的电场力方向向左，与运动方向相反，电场力做负功，电势能增加，C 错误，D 正确20B 解析：B【解析】【详解】电荷量为q的点电荷在b处产生电场强度的大小为：2qEkR而半径为 R 均匀分布着电荷量为Q 的圆盘上电荷，与在a 点处有一电荷量为q（q0）的固定点电荷，在b点处的场强为零，则圆盘在此处产生电场强度大小也为：2qEkR根据对称性原理可知，圆盘在d 产生电场强度大小也为：2qEkR电荷量为 q 的点电荷在d 处产生电场强度的大小为：2
29、293qkqEkRR由于都在 d 处产生电场强度方向相同，即为两者大小相加所以两者这d 处产生电场强度的大小为：2109kqR故选 B21D 解析：D【解析】由题意可知，小球带正电，匀强电场方向向右，小球受竖直向下的重力mg、水平向右的电场力 qE、沿细线斜向上的拉力F 作用，处于平衡状态.受力如图所示.由平衡条件可得TsinqE，Tcosmg，可得tanmgEq，故 A 错误；B、小球受到电场力为tanmgF电，故 B 错误；C、将小球移到悬点下方竖直位置，电场力水平向右，运动方向向左，电场力做负功，小球的电势能增大，故C 错误；D、剪断细线后，小球将沿电场力qE和重力mg的合力方向做初速度
30、为零的匀加速直线运动.此运动可看作是水平方向的初速度为零、加速度qEam的匀加速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合运动，设小球碰到金属板所需要的时间为t,由212bat,得222tanbbbtqEagm，故 D 正确；故选 D【点睛】剪断细线后，电荷在复合场中运动，采用运动的分解与合成的方法研究，是常用的方法22D 解析：D【解析】负电子从 a 运动到 b，由速度时间图线得到负电荷做减速运动，故电场力向左，因负电荷受到的电场力与场强方向相反，故场强向右，沿场强方向，电势降低，故ab；因为图线的斜率不变，故加速度不变，因此电场力不变，所以电场强度不变，即abEE，D正确23D 解析：D【解析】
31、【分析】【详解】由题可知，小球受电场力（水平向左）和重力（竖直向下）作用，小球从P 点运动到Q 点速度先减小后增大，因Q 点与 P 点的水平距离x 与竖直距离h相等，由动能定理得220011022qExmghmvmv解得mgqE故小球运动的合力为222qEmgmg则加速度为22mgagm运动过程除重力做功外还有电场力做功，故小球在运动过程中机械能不守恒，故ABC错误，D 正确.选D。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，则静电计指针偏角减小；根据UEd，Q=CU，4SCkd，联立可得
32、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25C 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 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。