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1、1 (每日一练)(文末附答案)人教版 2022 年高中物理静电场典型例题 单选题 1、如图所示，固定光滑直杆上套有一个质量为m，带电量为+q的小球和两根原长均为L的轻弹簧，两根轻弹簧的一端与小球绝缘相连，另一端分别固定在杆上相距为 2L的A、B两点，空间存在方向竖直向下的匀强电场。已知直杆与水平面的夹角为，两弹簧的劲度系数均3sin，小球在距B点45 的P点处于静止状态，Q点距A点45，小球在Q点由静止释放，重力加速度为g。则（）A匀强电场的电场强度大小为sin5 B小球在Q点的加速度大小为65sin C小球运动的最大动能为1225sin D小球运动到最低点的位置离B点距离为15 2、如图所示
2、，电量为q和q的点电荷分别位于正方体的顶点，正方体范围内电场强度为零的点有()2 A体中心、各面中心和各边中点 B体中心和各边中点 C各面中心和各边中点 D体中心和各面中心 3、如图所示为雷雨天一避雷针周围电场的等势面分布情况，在等势面中有A、B、C三点其中A、B两点位置关于避雷针对称。下列说法中正确的是（）A某不计重力的正电荷在A、B两点的加速度相同 B某正电荷在C点的电势能小于B点的电势能 C某负电荷从C点移动到B点，电场力做负功 DC点场强大于B点场强 4、均匀带电薄球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。如图所示，在半球面AB上均匀分布有正电荷，总电荷量为q，球面半径
3、为R，CD为通过半球面顶点与球心O的轴线，在轴线上有M、N两点，OMON2R。已知M点的场强大小为E，则N点的场强大小为（）向竖直向下的匀强电场已知直杆与水平面的夹角为两弹簧的劲度系数均小球在距点的点处于静止状态点距小球在点由到最低点的位置离点距离为如图所示电量为和的点电荷分别位于正方体的点正方体范围内电场强度为零的点有体中心场的等势面分布情况在等势面中有三点其中两点位置关于避雷针对称下列说法中正确的是某不计重力的正电荷在两点3 A42EB42C22ED22E 5、均匀带电薄球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。如图所示，在半球面AB上均匀分布有正电荷，总电荷量为q，球面半
4、径为R，CD为通过半球面顶点与球心O的轴线，在轴线上有M、N两点，OMON2R。已知M点的场强大小为E，则N点的场强大小为（）A42EB42C22ED22E 6、某电场等势面分布情况如图所示，则（）A在A点的电势比在B点的电势大 B电子在A点和B点受到的电场力大小相等 C电子在e等势面时的电势能比在c等势面时的电势能小 D电子从b等势面移到d等势面，电势能增加 10eV 向竖直向下的匀强电场已知直杆与水平面的夹角为两弹簧的劲度系数均小球在距点的点处于静止状态点距小球在点由到最低点的位置离点距离为如图所示电量为和的点电荷分别位于正方体的点正方体范围内电场强度为零的点有体中心场的等势面分布情况在等
5、势面中有三点其中两点位置关于避雷针对称下列说法中正确的是某不计重力的正电荷在两点4 7、如图所示，电荷均匀分布在半球面上，它在这半球的中心O处电场强度等于E0。一过球心的倾斜平面将球面分为两部分，其中=60。则所分出的较小这部分的电荷在O处的电场强度E为（）A03B02C 202D 302 多选题 8、如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻两等势面之间的电势差相等，实线为一带正电的粒子只在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P和Q是这条轨迹上两个点，P、Q相比（）AP点的电势高 B带电微粒通过P点时的加速度大 C带电微粒通过P点时的速度大 D带电微粒在P点时的电势能较大 9、如图
6、所示，地面上方某区域内存在着水平向右的匀强电场，一个质量为m的带正电小球，以竖直向上的初速度v0由O点竖直射入该区域，小球刚好能经过最高点P，已知连线OP与初速度方向的夹角为 53，重力加速度为g，已知sin53=0.8，cos53=0.6，则下列说法正确的是（）A小球所受电场力的大小为53 向竖直向下的匀强电场已知直杆与水平面的夹角为两弹簧的劲度系数均小球在距点的点处于静止状态点距小球在点由到最低点的位置离点距离为如图所示电量为和的点电荷分别位于正方体的点正方体范围内电场强度为零的点有体中心场的等势面分布情况在等势面中有三点其中两点位置关于避雷针对称下列说法中正确的是某不计重力的正电荷在两点
7、5 B小球通过P点时的动能为8029 C经过时间0，小球距直线OP距离最远 D经过时间9025，小球动能最小 10、某电场的电场线分布如图实线所示，一带电粒子只在电场力作用下经A点运动到B点，运动轨迹如虚线所示。下列说法正确的是（）A若粒子带正电，其加速度增大、电势能减小 B若粒子带正电，其加速度减小、电势能增大 C若粒子带负电，其加速度增大、电势能减小 D若粒子带负电，其加速度减小、电势能增大 填空题 11、对下列公式：=122=2=，属于定义式的是_，属于决定式的是_，只对点电荷及它的电场成立的是_，只对匀强电场成立的是_。12、如图所示，在等量异种点电荷形成的电场中，画一正方形ABCD，
8、对角线AC与两点电荷连线重合，两对角线交点O恰为电荷连线的中点。则A点场强_C点场强（填“大于”、“小于”、“等于”）。将一电子由B点沿BCD路径移至D点，电势能变化情况是_。（填“变大”、“变小”、“不变”、“先变大后变小”、“先变小后变大”）向竖直向下的匀强电场已知直杆与水平面的夹角为两弹簧的劲度系数均小球在距点的点处于静止状态点距小球在点由到最低点的位置离点距离为如图所示电量为和的点电荷分别位于正方体的点正方体范围内电场强度为零的点有体中心场的等势面分布情况在等势面中有三点其中两点位置关于避雷针对称下列说法中正确的是某不计重力的正电荷在两点6 向竖直向下的匀强电场已知直杆与水平面的夹角为
9、两弹簧的劲度系数均小球在距点的点处于静止状态点距小球在点由到最低点的位置离点距离为如图所示电量为和的点电荷分别位于正方体的点正方体范围内电场强度为零的点有体中心场的等势面分布情况在等势面中有三点其中两点位置关于避雷针对称下列说法中正确的是某不计重力的正电荷在两点 7 人教版 2022 年高中物理静电场_017 参考答案 1、答案：C 解析：A依题意，小球在距B点45 的P点处于静止状态，小球受到两根弹簧的弹力合力大小为=2=2 3sin5=65sin 对小球由共点力平衡可得(+)sin=解得=5 故 A错误；B根据对称性，可知小球在Q点的受两弹簧弹力合力情况与P点大小相等，方向相反，根据牛顿第
10、二定律，有+(+)sin=求得=125sin 故 B错误；C小球从Q点由静止下滑时，运动到P点受力平衡，加速度为 0，速度最大，动能最大，从Q到P过程中，根据动能定理可得(+)sin=km0 由几何关系可求得 向竖直向下的匀强电场已知直杆与水平面的夹角为两弹簧的劲度系数均小球在距点的点处于静止状态点距小球在点由到最低点的位置离点距离为如图所示电量为和的点电荷分别位于正方体的点正方体范围内电场强度为零的点有体中心场的等势面分布情况在等势面中有三点其中两点位置关于避雷针对称下列说法中正确的是某不计重力的正电荷在两点 8 =22 45=25 联立求得 km=1225sin 故 C正确；D依题意，可判
11、断知小球从Q点静止运动到最低点时，小球做简谐振动，P点为平衡位置，根据简谐运动的对称性可知，小球运动最低点到P点距离为25，所以小球运动到最低点的位置离B点距离为=25=45 25=25 故 D 错误。故选 C。2、答案：D 解析：两个等量同种电荷在其连线的中点处的合场强为零，两个等量同种正电荷在其连线的中垂线上的合场强沿中垂线指向远离正电荷的方向，两个等量同种负电荷在其连线的中垂线上的合场强沿中垂线指向负电荷的方向。在正方体的上面中心，上面的四个电荷分成两组产生的场强都是零，下面的四个电荷分成两组产生的场强等大反向，所以正方体的上面中心处的合场强为零，同理所有各面中心处的合场强都为零。在体中
12、心，可以将八个电荷分成四组，产生的合场强为零。而在各边中心，场强无法抵消，合场强不为零，故选 D。3、答案：B 解析：AA、B两点处于同一等势面上，电场方向不同，不计重力的正电荷在A、B两点的加速度不相同，故 A 错误；B由Ep=q可知，B点的电势大于C点的电势，正电荷在C点的电势能小于B点的电势能，故 B正确；向竖直向下的匀强电场已知直杆与水平面的夹角为两弹簧的劲度系数均小球在距点的点处于静止状态点距小球在点由到最低点的位置离点距离为如图所示电量为和的点电荷分别位于正方体的点正方体范围内电场强度为零的点有体中心场的等势面分布情况在等势面中有三点其中两点位置关于避雷针对称下列说法中正确的是某不
13、计重力的正电荷在两点 9 C负电荷从低电势移动到高电势，电势能变小，电场力做正功，故 C错误；D由=2可知，C点场强小于B点场强，故 D错误。故选 B。4、答案：C 解析：若将均匀带 2q电荷的薄球壳放在O处，球壳在M、N两点产生的电场强度大小均为 E=22 则由对称关系可知N点的场强大小 EN22E 故选 C。5、答案：C 解析：若将均匀带 2q电荷的薄球壳放在O处，球壳在M、N两点产生的电场强度大小均为 E=22 则由对称关系可知N点的场强大小 EN22E 故选 C。6、答案：C 解析：向竖直向下的匀强电场已知直杆与水平面的夹角为两弹簧的劲度系数均小球在距点的点处于静止状态点距小球在点由到
14、最低点的位置离点距离为如图所示电量为和的点电荷分别位于正方体的点正方体范围内电场强度为零的点有体中心场的等势面分布情况在等势面中有三点其中两点位置关于避雷针对称下列说法中正确的是某不计重力的正电荷在两点 10 AAB两点在一个等势面上，电势相同，故 A错误；BA点的等势面密，电场强，电场力大些，故 B错误；C把电子从e等势面移到c等势面，电场力做负功，电势能增加，故 C正确；D从b等势面移到d等势面电场力做正功电势能减小。故 D 错误。故选 C。7、答案：B 解析：根据对称性，做出球面上的电荷在O点产生的电场分布，如下图所示 由平行四边形定则得到“小瓣”球面上的电荷在O处的电场强度=0sin2
15、=0sin602=02 故 B正确，ACD错误。故选 B。8、答案：ABD 解析：A粒子所受电场力指向轨迹内侧，由于粒子带正电，因此电场线指向右下方，根据沿电场线电势降低，可知P的电势最高，故 A正确；向竖直向下的匀强电场已知直杆与水平面的夹角为两弹簧的劲度系数均小球在距点的点处于静止状态点距小球在点由到最低点的位置离点距离为如图所示电量为和的点电荷分别位于正方体的点正方体范围内电场强度为零的点有体中心场的等势面分布情况在等势面中有三点其中两点位置关于避雷针对称下列说法中正确的是某不计重力的正电荷在两点 11 B等势线密的地方电场线密电场强度大，故P点电场强度大，试探电荷受到的电场力大，根据牛
16、顿第二定律，加速度也大，故 B正确；CD根据质点受力情况可知，从P到Q过程中电场力做正功，电势能降低，动能增大，故P点的电势能大于Q点的电势能，P点的速度小于Q点的速度，故 C错误；D 正确。故选 ABD。9、答案：BD 解析：AB设OP=L，从O到P水平方向做匀加速直线运动，竖直方向做竖直上抛运动，到达P点时竖直方向的速度为零，则有水平方向 sin 53=2 竖直方向 cos 53=02 且=0=解得=430=43 则小球受电场力 1=43 向竖直向下的匀强电场已知直杆与水平面的夹角为两弹簧的劲度系数均小球在距点的点处于静止状态点距小球在点由到最低点的位置离点距离为如图所示电量为和的点电荷分
17、别位于正方体的点正方体范围内电场强度为零的点有体中心场的等势面分布情况在等势面中有三点其中两点位置关于避雷针对称下列说法中正确的是某不计重力的正电荷在两点 12 小球在P点动能 k=122=8902 故 A错误，B正确；C小球速度平行于OP时与OP距离最远，此时 tan53=1=01 解得 1=02 故 C选项错误；D小球所受的合外力方向水平向右偏下 37，当小球速度与合力方向垂直时，此过程合力做负功最大，小球动能最小，此时 tan53=2=02 解得 2=9025 故 D 选项正确。故选 BD。向竖直向下的匀强电场已知直杆与水平面的夹角为两弹簧的劲度系数均小球在距点的点处于静止状态点距小球在
18、点由到最低点的位置离点距离为如图所示电量为和的点电荷分别位于正方体的点正方体范围内电场强度为零的点有体中心场的等势面分布情况在等势面中有三点其中两点位置关于避雷针对称下列说法中正确的是某不计重力的正电荷在两点 13 10、答案：AC 解析：由粒子的运动轨迹弯曲方向可知，带电粒子受电场力大致向右，与轨迹上每一点的切线方向即瞬时速度方向成锐角，则电场力对带电粒子做正功，其电势能减小，动能增大，电场线越来越密，场强增大，粒子所受的电场力增大，加速度增大，这些结论与粒子的电性无关，故 AC 正确，BD错误。故选 AC。11、答案：解析：1 为场强的定义式，适用于任何电场，为电势差的定义式，适用于任何电
19、场，故属于定义式的是。2 是库仑定律的表达式，是库仑力的决定式，只适用于点电荷，是点电荷周围场强的决定式，只适用于点电荷，是匀强电场中场强的决定式，只适用于匀强电场，故属于决定式的是。34综上所述，可知只对点电荷及它的电场成立的是，只对匀强电场成立的是。12、答案：等于 先变大后变小 解析：1 由于A、C两点关于O点对称，因此其场强大小相等，方向均水平向右 2电子由B沿BC运动到C过程中，靠近负电荷远离正电荷，因此电场力做负功，电势能增大，沿CD运动到D过程中，靠近正电荷远离负电荷，电场力做正功，电势能减小，故整个过程中电势能先变大后变小 向竖直向下的匀强电场已知直杆与水平面的夹角为两弹簧的劲度系数均小球在距点的点处于静止状态点距小球在点由到最低点的位置离点距离为如图所示电量为和的点电荷分别位于正方体的点正方体范围内电场强度为零的点有体中心场的等势面分布情况在等势面中有三点其中两点位置关于避雷针对称下列说法中正确的是某不计重力的正电荷在两点