《2021届高考备考物理二轮复习专题汇编：静电场（原卷+解析卷）.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2021届高考备考物理二轮复习专题汇编：静电场（原卷+解析卷）.pdf（53页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、静电场【原卷】1.（2021全国高三专题练习）水平面上A、B、。三点固定着三个电荷量为。的正点电荷,将另一质量为m的带正电的小球（可视为点电荷）放置在O点，0 4 3 c 恰构成一棱长为L 的正四面体，如图所示。已知静电力常量为七重力加速度为g,为使小球能静止在0 点，小球所带的电荷量为（）mgl?*IkQ近mgC6kQ2.（2021全国高三专题练习）如图所示，光滑绝缘细杆与水平面成，角并固定，杆上套有一带正电小球，质量为小、电荷量为会为使小球静止在杆上，可加一匀强电场，所加电场的场强满足什么条件时，小球可在杆上保持静止（）A.垂直于杆斜向上，场强大小为”空B.竖直向上，场强大小为市C.垂直于
2、杆斜向上，场 强 大 小 为 嘤D.水平向右，场强大小为鳖幽3.（2021江苏泰州市高三期末）电子束焊机是一种高精密的焊接设备，它利用高速运动的电子束流轰击工件使动能转化为热能进行焊接加工。在曲面K 与A之间加上高压U 后，K 与A之间的电场线如图所示，A到曲面各点的距离均为d,电子由静止被加速后轰击工件，电子的电量大小为e,不考虑电子重力，则下列说法正确的是（）A.待焊接的工件应放置在K 极B.A、K 之间的电场强度大小器C.电子在加速运动过程中加速度逐渐增大 D.电子经高压U 加速后电势能增大了刈4.（2021全国高三专题练习）如图所示，在绝缘平面上方存在着足够大的水平向右的匀强电场，带电
3、荷量为+q 的小金属块以一定初动能心从4 点开始沿水平面向左做直线运动，经 L 长度到达区点，速度变为零。此过程中，金属块损失的动能有:转化为电势能。取 4 点电势为零,下列说法正确的是（）EB AA.摩擦力大小是电场力的!B.B点电势能为:线Q3EC.再次回到A点时动能为:E kD.3 点电势为-广5.（2021梅河口市第五中学高三月考）如图所示，真空空间中四点0、4、B.C 恰为一棱长为L 的正四面体的四个顶点，其中A、B.。三点在水平面内，O 为三角形A 3C的几何中心，已知静电力常量为上重力加速度为g,下列说法正确的是（）A.若A、B.。三点各固定一电荷量为。的正点电荷，则。点电势比。
4、点电势高B.若 A、B、。三点各固定一电荷量为。的负点电荷，则点。与A B、BC、AC三边中点的场强相等C.若A、B、。三点各固定一电荷量为。的负点电荷，则 O 点的场强大小与45、BC、A C三边中点的场强大小相等D.若 A、。三点各固定一电荷量为。的正点电荷，将另一质量为机的带正电的小球（可视为点电荷）放置在。点恰静止，则小球所带的电荷量为y/6mgI?6kQ6.（2021湖北高三月考）如图所示，O 点是竖直平面内圆的圆心，A、B、。三点将圆三等分,CD是圆的水平直径,在A、B两点分别固定等量的正点电荷。下列说法正确的是（）A.0、0、C 三点的电势大小关系为B.一个电子可以在A、8 两点
5、电荷的电场中做圆周运动C.将一个电子从C 点静止释放，电子从。点沿直线到。点的过程中所受的电场力先减小后增大D.将很多质子以相同的初动能从O 点沿圆周平面内向各个方向发射，从。点离开圆周时质子的动能最小7.（2021河南高三月考）如图所示，在竖直面内A点固定有一带电的小球，可视为点电荷。在带电小球形成的电场中，有一带电量为q 的液滴（可视为质点）在水平面内绕。点做周期为T 的匀速圆周运动，已知重力加速度为g,下列说法正确的是（）A fOA.液滴与小球带同种电荷B.液滴运动过程中所受电场力的冲量不变C.0A 之间的距离为仁4万一D.若已知液滴的质量，则可以求出圆周运动的半径8.（2021贵州贵阳
6、市高二期末）如图甲所示，A、B 是某电场中一条电场线上的两点，一带负电荷的粒子仅在静电力的作用下从4 点以一定初速度沿电场线运动到B点，其运动的L f图像如图乙所示。则下列说法正确的是（）A.A 点的电势比B 点的电势低B.A 点的电场强度比B 点的小C.A、B 两点的电场强度可能相等D.负电荷在A 点的电势能比在B 点的小9.（2021贵州贵阳市高二期末）真空中两个完全相同的带电金属小球（均可视为点电荷），两球相隔一定距离，电荷量之比为1：3,它们之间的库仑力大小为尸。若将两球接触后放回原来的位置，它们之间的库仑力大小可能为()4 1 2 3A.F B.-F C.F D.-F3 3 3 41
7、0.（2021贵州贵阳市高二期末）研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示。实验中，极板所带电荷量不变，若要使静电计指针的张角变小，可采用的方法是（）A.仅减小两极板间的距离 B.仅增大两极板间的距离C.仅将电容器b 板向下平移 D.仅在极板间插入有机玻璃板11.（2021云南高三一模）某区域存在一电场，x轴上各点电势9 随位置x化的关系如图所示。一质子从。点由静止释放，仅在电场力作用下沿x轴通过。点，下列说法中正确的是（）A.该电场是由两个等量异种点电荷形成的B.质子从。到C 的过程中所受电场力先增大后减小C.质子从。到。的过程中其电势能减小20eVD.质子从。到。的过程中其动能先增
8、大后减小12.（2021北京西城区高二期末）如图，一个静止的电子（电荷量大小为e,质量为机）经电压为S 的电场加速后，沿平行于板面方向进入A、5两极板间的匀强电场，两极板的长度为相距为d,极板间的电压为5。电子射出电场时速率为唯 电子射出电场时沿垂直于板面方向偏移的距离为户则下列判断正确的是（）D.UI?-m v2=eU21+12I2y4”13.（2021四川绵阳市高三二模）如图所示，真 空 中 有 一 正 三 角 形。为正三角形的中心，M、N分别是AC、A B的中点。第一次，在A、8、。分别放置电荷量为+0、2Q、-2 0的点电荷，放在。点的检验电荷+q受到的电场力大小为八；第二次，在第一次
9、的基础上仅将4处 的+。变为+2Q,在O点同样的检验电荷受到的电场力大小为尸2。下列分析正确的是（）A一B&-!-VA.Fi：尸 2=2：3B.Fi：尸 2=3：4C.第一次，检验电荷从O 点移到M 点过程中电势能增大D.第二次，检验电荷从。点移到N 点过程中电势能减小14.（2021贵州贵阳市高二期末）如图所示，虚线为两个固定等量异种点电荷连线的中垂线。一带负电的粒子以某一速度从A 点沿图示方向进入电场在纸面内飞行，最后离开电场，粒子只受静电力作用。则该带电粒子在电场中（）M-.A 匕-_ 4一A0NA.做直线运动，电势能先变小后变大能先变大后变小C.做曲线运动，电势能先变小后变大能先变大后
10、变小B.做直线运动，电势D.做曲线运动，电势15.（2021贵州贵阳市高二期末）真空中相距为r 的A、3 两点固定有电荷量分别为力和心的点电荷。若空间仅存在两点电荷产生的电场，或受到的静电力大小为凡 则 3 点电场强度的大小可表示为（）A B.隼 C.D.16.（2021贵州贵阳市高二期末）如图所示，用两根同样长的绝缘细线把两个带同种电荷的小球悬挂在一点。两小球的质量相等，球 A所带的电荷量大于球 B所带的电荷量。两小球静止时，悬线与竖直方向的偏角分别为a 和G，关于a 和少大小关系的判断正确的是（）A.a=/3 B.a/3 D.因不知电荷量，无法判断17.（2021朝阳市第一高级中学高二期末
11、）如图所示为真空中两点电荷A、5 形成的电场中的部分电场线，已知该电场线关于图中虚线对称，。点为4、B两点电荷连线的中点；。、分为A、3 两点电荷连线的中垂线上关于0 点对称的两点，则下列说法中正确的是（）A.A、3 可能为等量异号点电荷B.A、3 可能为电荷量不相等的正电荷C.“、b 两点处无电场线，故其电场强度可能为零D.同一试探电荷在a、b 两点处所受的电场力大小相等，方向相反18.（2021北京西城区高二期末）如图，A、B 为一对等量同种电荷连线上的两点（其中3 为中点），C为连线中垂线上的一点。今将一个电荷量为q 的负点电荷自A 沿直线移到B再沿直线移到C,则该电荷的电势能的变化情况
12、是（）cIIIIIIItI.i.A BIIA.先增大后减小 B.一直减小C.先减小后增大 D.一直增大19.（2021上海市大同中学高三期末）图中虚线K、L、M 为静电场中的三个等势面，电势分别为9K、陞、（PMO实线为一带电粒子射入此电场中后的运动轨迹。下列说法中正确的是（）KL MA.若已知粒子带负电，则可判定粒子从G A-Cd-e 沿轨迹运动B.若已知粒子带负电，则可判定9KC.因为不知道粒子带何种电荷，所以无法判定粒子在c 点所受电场力的方向D.因为不知道粒子沿轨迹运动的方向，所以无法比较粒子在。点和c 点的动能大小20.（2021上海市大同中学高三期末）如图所示，带电量为2。的负点电
13、荷置于a点，带电量为Q的正点电荷置于b点，ab连线上有M、N 两点,且aM=bN,则 M、N 两点的场强大小和电势高低的情况为（）2Q QA.EME,（PMEN,（PM（PNC.EM（PN D.EMEN,（PM 0)的变化情况。图1图2图327.(2021北京海淀区高三期末)如图所示，长 为 Z的绝缘细线一端悬于O 点，另一端系一质量为，、电荷量为F 的小球(可视为质点)。现将此装置放在水平的匀强电场中，小球静止在A点，此时细线与竖直方向成37。角。已知电场的范围足够大，空气阻力可忽略不计，重力加速度为g,加37。=0.6,cos37=0.8 o(1)请判断电场强度的方向，并求电场强度的大小；
14、(2)求A。两点间的电势差力。；(3)若在4 点对小球施加一个拉力，将小球从A点沿圆弧缓慢向左拉起至与0点处于同一水平高度且该过程中细线始终张紧，则所施拉力至少要做多少功。28.(2021梅河口市第五中学高三月考)如图所示，内表面光滑绝缘的半径为A =1.2m的圆形轨道处于竖直平面内，有竖直向下的匀强电场，有一质量为加=0.12kg、带负电的小球，电量q=1.6xl(r6c,小球在圆轨道内壁做圆周运动,当运动到最低点A时,小球与轨道压力恰好为零,且小球的速度大小 W=2 m/s,g 取10m/s2,空气阻力不计，求:(1)电场强度的大小;(2)小球运动到最高点B时对轨道的压力。29.(2021
15、全国高三专题练习)如图所示，上、下水平放置的两带电金属板，相距 为%板间有竖直向下的匀强电场及距上板，处有一带电荷量为+q 的小球 B,在小球B上方有一带电荷量为一6q的小球A,它们质量均为机，用长度为J的绝缘轻杆相连。已知石=些，让两小球从静止释放，小球可以通过上q板的小孔进入电场中(空气阻力不计，重力加速度为g)。求：(DB 球刚进入电场时的速度均大小；(2)A 球刚进入电场时的速度也大小；(3)B 球是否能碰到下板；如能，求刚碰到时B球的速度也大小；如不能，请通过计算说明理由。30.(2021全国高三专题练习)制备纳米薄膜装置的工作电极可简化为真空中间距 为 d 的两平行极板，如图甲所示
16、。加在极板A、B间的电压8做周期性变化，其正向电压为U o,反向电压为一A Uo(A 1),电压变化的周期为2T,如图乙所示。在 =0 时，极 板 3 附近的一个电子，质量为机、电荷量为e,受电场作用由静止开始运动。若整个运动过程中，电子未碰到极板A,且不考虑重力作用。若=：,电子在02c时间内不能到达极板A,求 d 应满足的条件。静电场1.（2021全国高三专题练习）水平面上A、B、C 三点固定着三个电荷量为。的正点电荷,将另一质量为m的带正电的小球（可视为点电荷）放置在O 点，O A B C 恰构成一棱长为L 的正四面体，如图所示。已知静电力常量为左，重力加速度为g,为使小球能静止在。点，
17、小球所带的电荷量为（）mgl2 下 mglA 丁,二 B-3 kQ 9 kQC Rmgl D 6 kQ,6 kQ【答案】C【详解】对静止于。点的小球，由平衡条件得：3 kQqcos0 _由几何条件得:,C 2Lsin60 Gsin 0 =-=3 L 3得q=R m g E6 kQ故 选 C。2.（2021全国高三专题练习）如图所示，光滑绝缘细杆与水平面成角并固定，杆上套有一带正电小球，质量为小、电荷量为会为使小球静止在杆上，可加一匀强电场，所加电场的场强满足什么条件时，小球可在杆上保持静止()A.垂直于杆斜向上，场强大小为丝罗B.竖直向上，场强大小为詈C.垂直于杆斜向上，场强大小为驾詈D.水平
18、向右，场强大小为理詈【答案】B【详解】AC.若所加电场的场强垂直于杆斜向上，对小球受力分析可知，其受到竖直向下的重力、垂直于杆斜向上的电场力和垂直于杆方向的支持力，在这三个力的作用下，小球沿杆方向上不可能平衡，选项AC 错误；B.若所加电场的场强竖直向上，对小球受力分析可知，当EAq时，电场力与重力等大反向，小球可在杆上保持静止，选项B正确；C.若所加电场的场强水平向右，对小球受力分析可知，其共受到三个力的作用，假设小球此时能够静止，则根据平衡条件可得Eq=mgtan 0所以_ mg tan 0E=q选项D 错误.故选B。3.（2021江苏泰州市高三期末）电子束焊机是一种高精密的焊接设备，它利
19、用高速运动的电子束流轰击工件使动能转化为热能进行焊接加工。在曲面K 与A之间加上高压U 后，K 与 A之间的电场线如图所示，A到曲面各点的距离均为d,电子由静止被加速后轰击工件，电子的电量大小为e,不考虑电子重力，则下列说法正确的是（）A.待焊接的工件应放置在K 极 B.A、K 之间的电场强度大小为斗C.电子在加速运动过程中加速度逐渐增大 D.电子经高压U 加速后电势能增大了可【答案】C【详解】A.电子受电场力沿电场线的反方向，则待焊接的工件应放置在A极，选项A错误；B.A、K 之间不是匀强电场，则电场强度大小不等于号，选项B错误；C.电子在加速运动过程中向4 极运动，则由于电场线越来越密集，
20、则电场力变大，加速度逐渐增大，选项C 正确；D.电子经高压U 加速后，电场力做正功，则电势能减小了，选项D 错误。故选C。4.（2021全国高三专题练习）如图所示，在绝缘平面上方存在着足够大的水平向右的匀强电场，带电荷量为的小金属块以一定初动能同从4 点开始沿水平面向左做直线运动，经 L 长度到达5 点，速度变为零。此过程中，金属块损失的动能有:转化为电势能。取 A点电势为零，下列说法正确的是（）E :二B AA.摩擦力大小是电场力的!B.8 点电势能为:心Q3EC.再次回到A点时动能为:E kD.b 点电势为-广【答案】B【详解】A.根据题意可知，克服摩擦力做功为W（=Ek=fL克服电场力做
21、功3W =-Ek=EqL所以摩擦力是电场力的;，即A错误；B.而有W电克=人耳43增=&）3所以E p B=EkB正确；C.由于从3 点返回A点过程中，摩擦力继续做负功，所以C 错误;D.A点电势为零，所以3 点电势应该为(p B=q4q即D 错误;故选B。5.（2021梅河口市第五中学高三月考）如图所示，真空空间中四点0、4、B、C 恰为一棱长为L 的正四面体的四个顶点，其中A、B、。三点在水平面内,。为三角形A B C的几何中心，已知静电力常量为无，重力加速度为g,下列说A.若 A、B、。三点各固定一电荷量为。的正点电荷，则。点电势比。点电势高B.若 43、C 三点各固定一电荷量为。的负点
22、电荷，则点。与A B、BC、AC三边中点的场强相等C.若4、。三点各固定一电荷量为。的负点电荷，则。点的场强大小与AB.BC、A C三边中点的场强大小相等D.若 A、B、。三点各固定一电荷量为。的正点电荷，将另一质量为m 的带正电的小球（可视为点电荷）放置在。点恰静止，则小球所带的电荷量为yj6mgl?6kQ【答案】D【详解】A.若 A、B、。三点各固定一电荷量为。的正点电荷，由点电荷的场强公式及对称性可得0点的合场强大小E=3%g cos。L2其中6为各点电荷在0点场强方向与竖直方向的夹角,合场强方向从。指向。,同理可知，0。上的各点（除。点）合场强方向均从。指向。，由于沿电场方向电势逐渐降
23、低，故。点电势比。点电势低，A错误；B C.若 A、B、C 三点各固定一电荷量为。的负点电荷，其在。点产生的场强耳、耳、如图所示，夹角均为120。，由对称性可知点。的场强为零，由对称性可得O 点的场强大小E=3%g cos。L2其中夕为各点电荷在O点场强方向与竖直方向的夹角，由几何关系可知与_ 3故cos 6=/l-sin2 0=-3联立可得0 点场强大小口娓kQE=F置于4、8 两点的电荷。在A 3边中点的场强等大反向，相互抵消，故4 8 边中点的合场强相当于处在。点处的电荷。产生的场强，大小为F 乜Q 4kQj z _ _一(Lsin600)2-3L2故点。、。与A B 边中点的场强均不相
24、等，同理可判断点。、。与A C、B C边中点的场强关系，BC 错误;D.若 A、B、。三点各固定一电荷量为。的正点电荷，将另一质量为小的带正电的小球（可视为点电荷）放置在。点恰静止，说明小球受到的三个库仑力的合力与重力平衡，设 4 处电荷对该小球的库仑力与竖直方向夹角为由平衡条件可得3k cos 0-mg则yj 6m2L：q二-6kQD 正确。故选D。6.（2021湖北高三月考）如图所示，O 点是竖直平面内圆的圆心，A、B、。三点将圆三等分,CD是圆的水平直径,在A、B两点分别固定等量的正点电荷。下列说法正确的是（）A.D.0、。三点的电势大小关系为%=%=%B.一个电子可以在4、B两点电荷的
25、电场中做圆周运动C.将一个电子从C 点静止释放，电子从。点沿直线到。点的过程中所受的电场力先减小后增大D.将很多质子以相同的初动能从0 点沿圆周平面内向各个方向发射，从 0点离开圆周时质子的动能最小【答案】B【详解】A.。、。与两点电荷的距离相等且小于C 点与两点电荷的距离，由电势的叠加可知A错误。B.给电子适当的初速度，电子可以在4、3 两点连线的中垂面内绕4 3 的中点为圆心做匀速圆周运动，B正确。C.设A、3 两点间距为L,两点电荷的电量均为+Q,上 某 点 设ZMAB=0（00 0 904、3 两点电荷在M 点形成电场的合场强沿0 C 方向，其大小为2 3皿监eM （L Y c ,V2
26、cosJ由数学知识可知当tan 0=tan 300 tan。=-4-A6NA.做直线运动，电势能先变小后变大能先变大后变小C.做曲线运动，电势能先变小后变大能先变大后变小【答案】cB.做直线运动，电势D.做曲线运动，电势【详解】根据等量异种点电荷电场线与等势线性质可知，在 A点电场线方向应与速度v垂直，则粒子所受的电场力与速度v也垂直，粒子做曲线运动。粒子靠近正电荷时，电场力做正功，远离正电荷时，电场力做负功，则其电势能先变小后变大。故选C。15.（2021贵州贵阳市高二期末）真空中相距为r 的A、3 两点固定有电荷量分别为力和心的点电荷。若空间仅存在两点电荷产生的电场，或受到的静电力大小为R
27、则 3 点电场强度的大小可表示为（）A.k坐 B.左 华 C.D.r2 r2 qA%【答案】D【详解】点电荷外对点电荷我的作用力也是B 根据电场强度的定义式E.一为根据点电荷电场强度的决定式/=净故选D。16.（2021贵州贵阳市高二期末）如图所示，用两根同样长的绝缘细线把两个带同种电荷的小球悬挂在一点。两小球的质量相等，球 A所带的电荷量大于球 B所带的电荷量。两小球静止时，悬线与竖直方向的偏角分别为“和少，关于a 和/?大小关系的判断正确的是（）A.a=B B.a B D.因不知电荷量，无法判断【答案】A【详解】两小球的质量相等，重力也相等；根据牛顿第三定律，库仑斥力大小相等，方向相反，所
28、以细线的拉力大小相等，与竖直方向的夹角也相等，。=尸。故选A o17.（2021朝阳市第一高级中学高二期末）如图所示为真空中两点电荷A、B形成的电场中的部分电场线，已知该电场线关于图中虚线对称，。点为A、B两点电荷连线的中点；。、b 为 A、3 两点电荷连线的中垂线上关于O 点对称的两点，则下列说法中正确的是（）A.A、3 可能为等量异号点电荷B.A、3 可能为电荷量不相等的正电荷C.a、力两点处无电场线，故其电场强度可能为零D.同一试探电荷在。、力两点处所受的电场力大小相等，方向相反【答案】D【详解】A B.根据电场线的特点，从正电荷出发到负电荷终止可以判断，4、3 是两个等量同种电荷，故
29、AB错误；C.电场线只是形象描述电场的假想曲线，。、分两点处无电场线，其电场强度也不为零，故 c 错误；D.同一试探电荷在a、b 两点处场强大小相等方向相反，所受电场力大小相等，方向一定相反，故 D 正确。故选D。18.（2021北京西城区高二期末）如图，A、B为一对等量同种电荷连线上的两点（其中B为中点），。为连线中垂线上的一点。今将一个电荷量为q 的负点电荷自A沿直线移到B再沿直线移到C,则该电荷的电势能的变化情况是（）cIIIIIIIII.i.A BIIIA.先增大后减小 B.一直减小C.先减小后增大 D.一直增大【答案】D【详解】由题，两个等量同种电荷，它们在点。处产生的电场强度大小相
30、等，方向相反，合场强为零，连线上方的中垂线上每一点（除 3 点）电场方向向上,从A到 3 再到。的过程中，电场强度方向先沿A3 方向，后沿BC 方向，负电荷所受力的方向与电场强度方向相反，所以负点电荷自A沿直线移到B的过程中，电场力做负功，再沿直线移到。时，电场力还是做负功，则该电荷的电势能一直增大。故选D。19.（2021上海市大同中学高三期末）图中虚线K、L、M 为静电场中的三个等势面，电势分别为 K、（PL、（PM。实线为一带电粒子射入此电场中后的运动轨迹。下列说法中正确的是（）KLMA.若已知粒子带负电，则可判定粒子从。一。一c-d-e 沿轨迹运动B.若已知粒子带负电，则可判定9KC.
31、因为不知道粒子带何种电荷，所以无法判定粒子在c 点所受电场力的方向D.因为不知道粒子沿轨迹运动的方向，所以无法比较粒子在。点和c 点的动能大小【答案】B【分析】由等势面的情况可以画出电场线的大致分布图，结合粒子的曲线运动，所受合力应该指向曲线弯曲的内侧，所以电子的所受电场力是偏在左侧的，所以电场强度的方向向右，即可知电势的关系。【详解】A B.由粒子的曲线运动，可知所受合力应该指向曲线弯曲的内侧，粒子所受电场力是偏向左侧的，若粒子带负电，则受力方向与场强方向相反，即电场强度方向向右，则 可 判 定 而 运 动 方 向 可 能 是 ao-c d-e,也可能是edd O-a,故 A 错误，B 正确
32、；C.由粒子的曲线运动，可知所受合力应该指向曲线弯曲的内侧，则粒子在c点所受电场力是偏向左侧的，与粒子带何种电荷无关，故 C 错误；D.由粒子运动的轨迹，可知若粒子由。至 c,则是减速，若粒子由c 至 a,则是加速，故 a 点的速度大于。点的速度，所以。点的动能大于c 点的动能,故 D 错误。故选B。20.(2021上海市大同中学高三期末)如图所示，带电量为2。的负点电荷置于a点，带电量为Q的正点电荷置于b点,ab连线上有M、N 两点，且aM=bN,则 M、N 两点的场强大小和电势高低的情况为()2Q Q一 -o-0g y-i M NFA.EMEN9(pME9(pM(pNC EM(pN D.E
33、MEN,(pMEN;电场线向左，沿电场线的方向电势逐点降低，(pM 0)的变化情况。图1图2图3【答案】见解析【详解】(1)已知电场强度的定义式为FE-q而在距。为 X的位置放一电荷量为q 的检验电荷。根据库仑定律检验电荷受到的电场力为E，,Qqr=k-TX结合电场强度的定义式有口 QE=厂r电场线、等势面的大致分布见下图、4E由题知电容器产生的电场为匀强电场，则在两极板间的场强处处相同，可绘制出E x图如下图所示由题知电容器产生的电场为匀强电场，则电场中任意一点（x）的电势计算式为（po-fpx=E x,0o=O则可绘制出（px图如下图所示27.（2021北京海淀区高三期末）如图所示，长为，
34、的绝缘细线一端悬于。点，另一端系一质量为机、电荷量为F的小球（可视为质点）。现将此装置放在水平的匀强电场中，小球静止在A点，此时细线与竖直方向成37。角。已知电场的范围足够大，空气阻力可忽略不计，重力加速度为g,5吊37。=0.6,cos37=0.8 o（1）请判断电场强度的方向，并求电场强度 的大小;求A。两点间的电势差力。；（3）若在A点对小球施加一个拉力，将小球从A点沿圆弧缓慢向左拉起至与0点处于同一水平高度且该过程中细线始终张紧，则所施拉力至少要做多少功。左右【答案】（1）水平向右，E=詈；（2）黄；（3）0 5 3【详解】带负电小球静止时电场力水平向左，与场强方向相反，所以电场强度方
35、向水平向右小球受重力、电场力和细线的拉力，根据平衡条件有tan 37。=且解得mg tan 37 _ 3mg根据匀强电场中电势与场强的关系可得9T?2P/Ow=E/sin 37=（3）小球从4点沿圆弧缓慢向左拉起至与O点处于同一水平高度的过程，由动能定理有-?g/c os37+&/(l-sin37)=0解得W,.-=0.5mgl28.(2021梅河口市第五中学高三月考)如图所示，内表面光滑绝缘的半径为R=L2m的圆形轨道处于竖直平面内，有竖直向下的匀强电场，有一质量为m=0.12kg、带负电的小球，电量4=1.6x10%,小球在圆轨道内壁做圆周运动，当运动到最低点A时,小球与轨道压力恰好为零,
36、且小球的速度大小 W =2 m/s,g取lOm/s?,空气阻力不计，求：(1)电场强度的大小；(2)小球运动到最高点B时对轨道的压力。【答案】(l)lxI06v/m；(2)2.4N,方向竖直向上【详解】(1)带电小球在A点时，小球与轨道压力恰好为零，由牛顿第二定律可得qE-mg=,n代入数据可解得电场强度的大小E=lxl()6V/m。(2)小球由4运动到B过程，由动能定理可得(qE-mg).2R=；%-g*在3点，设轨道对小球的压力为凡 由牛顿第二定律可得F+mg-qE=m代入数据可解得E=2.4 N,由牛顿第三定律可知，小球运动到最高点8时对轨道的压力为2.4N,方向竖直向上。29.(202
37、1全国高三专题练习)如图所示，上、下水平放置的两带电金属板，相距为叫 板间有竖直向下的匀强电场瓦距上板/处有一带电荷量为+q 的小球 B,在小球B 上方有一带电荷量为一61的小球A,它们质量均为机，用长度为/的绝缘轻杆相连。已知后=烈，让两小球从静止释放，小球可以通过上q板的小孔进入电场中(空气阻力不计，重力加速度为g)。求：(DB球刚进入电场时的速度叫大小；(2)A球刚进入电场时的速度也大小；(3)B球是否能碰到下板；如能，求刚碰到时B 球的速度也大小；如不能，请通过计算说明理由。【答案】(1)历；(2)屈；(3)不能【详解】(1)B球进入电场前，两小球不受电场力作用，只受重力作用，做自由落体运动,则vi2=2gZ解得vi=d2gi o(2)A球进入电场前，只有B 球受电场力，则F=qEmg方向竖直向下，由牛顿第二定律可得F-r2mg=2ma解得ai=1.5g系统做匀加速直线运动，A球刚进入电场时有V 22 =vi2+2 a i/解得V2=l5gi(3)当A、B球全部进入电场后，系统受力如图所示6qE-qE2mg=2ma2解得 2=1.5g设系统速度为零时，B球没碰到下板，此时系统通过的距离为“，则解得H=y X l+x 2