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1 (每日一练每日一练)2022)2022 届高中物理静电场专项训练题届高中物理静电场专项训练题 单选题 1、请用学过的电学知识判断下列说法正确的是 A电工穿绝缘衣比穿金属衣安全 B制作汽油桶的材料用金属比用塑料好 C小鸟停在单根高压输电线上会被电死 D打雷时，呆在汽车里比呆在木屋里要危险 答案：B 解析：A电力工人高压带电作业，全身穿戴金属丝网制成的衣、帽、手套、鞋，可以对人体起到静电屏蔽作用，使人安全作业，A 错误；B因为塑料和油摩擦容易起电，产生的静电荷不易泄漏，形成静电积累，造成爆炸和火灾事故，B 正确；C小鸟的两只脚之间的距离很小，所以小鸟的两只脚之间的电压也很小，所以不会对小鸟造成危害，C 错误；D一辆金属车身的汽车也是最好的“避雷所”，一旦汽车被雷击中，它的金属构架会将闪电电流导入地下，D错误；故选 B。2、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（）2 A03B02C202D302 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=0sin602=02 故 B 正确，ACD 错误。故选 B。3、如图所示，固定在水平面上的半径为r的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。长为l的金属棒，一端与圆环接触良好，另一端固定在竖直导电转轴上，随轴以角速度匀速转动。在圆环的A点和电刷间接有阻值为R的电阻和电容为C、板间距为d的平行板电容器，有一带电微粒在电容器极板间处于静止状态。已知重力加速度为g，不计其它电阻和摩擦，下列说法正确的是（）3 A棒产生的电动势为122 B微粒的电荷量与质量之比为22 C电阻消耗的电功率为242 D电容器所带的电荷量为2 答案：B 解析：A如图所示，金属棒绕轴切割磁感线转动，棒产生的电动势 =2=122 A 错误；B电容器两极板间电压等于电源电动势，带电微粒在两极板间处于静止状态，则=即=122=22 B 正确；C电阻消耗的功率 4 =2=2424 C 错误；D电容器所带的电荷量 =22 D 错误。故选 B。4、真空中某静电场，电场线的分布如图所示，如图中P、Q两点关于点电荷q1水平对称。P、Q两点电场强度的大小分别为EP、EQ，电势分别为 P、Q。一个带电粒子沿虚线轨迹从M移动至N。以下选项正确的是（）APEP C此带电粒子带负电，它的电势能先变大后变小 D此带电粒子带正电，它的电势能先变大后变小 答案：C 解析：A根据沿电场线的方向电势降低，P点的电场线密，等差等势面也密，可知 PQ，故 A 错误；B根据电场线的疏密比较电场强度的大小，可知P点电场线密，电场强度大，EPEQ，故 B 错误；CD根据电场线的特点，可知此电场是由不等量的异种电荷产生的，其中q1带负电，q2带正电，粒子从M点运5 动到N点，轨迹向左弯曲，受到了库仑斥力，所以此带电粒子带负电，电势先降低后升高，所以负电荷的电势能先变大后变小，故 C 正确，D 错误。故选 C。5、静电场中，带电粒子在电场力作用下从电势为 a的a点运动至电势为 b的b点若带电粒子在a、b两点的速率分别为va、vb，不计重力，则带电粒子的比荷q/m，为（）A22B22C222()D222()答案：C 解析：带电粒子在 a、b 两点的速率分别为、，带电粒子在 a、b 两点动能的变化=122122 带电粒子在电场力作用下从电势为的 a 点运动至电势为的 b 点，电势能的变化为=根据能量守恒得=解得=2 22()C 正确。6、如图所示，边长为a的等边的A、B、C三点处各放置一个点电荷，三个点电荷所带电荷量数值均为Q，其中A、B处为正电荷，C处为负电荷；边长为a的等边的E、F、G三点处均有一垂直纸面的电流大小为I的导线，其中E、F处电流垂直纸面向内，G处电流垂直纸面向外，O，H是三角形的中心，D为中点，若两三角形均竖直放置，且、相互平行，下列说法正确的是（）6 AO点处的电势高于D点处的电势 B带负电的试探电荷沿直线从D点运动到O点的过程中电势能减小 CA点电荷所受电场力方向与E点处通电直导线所受安培力方向相同 D正电荷在O点处所受电场力方向与电流方向垂直纸面向外的通电导线在H点处所受安培力方向相同 答案：D 解析：A结合三个点电荷分布可知，CD的电场线方向由D指向C，顺着电场线的方向电势逐渐降低，即O点处的电势低于D点处的电势，故 A 错误；B带负电的试探电荷沿直线从D点运动到O点的过程中，电势降低，故负电荷的电势能增大，故 B 错误；C在电场中，根据同种电荷排斥，异种电荷相吸引，分别作出B、C对A的作用力，再根据平行四边定则进行合成，得A点电荷所受电场力，其方向如左图所示；在磁场中，根据同向电流相吸引，反向电流相排斥，分别作出F、G对E的作用力，再根据平行四边定则进行合成，得E点处通电直导线所受安培力，其方向如右图所示 7 由图可知，A点电荷所受电场力方向与E点处通电直导线所受安培力方向不相同，故 C 错误；D在电场中，作出A、B、C三个点电荷在O点产生的电场强度方向，因正电荷A、B两点电荷产生的电场强度大小相等，与DC线的夹角相等，根据平行四边形定则可知，A、B的合电场强度方向由O指向C，而负电荷C在O点产生的电场强度方向，也是由O指向C，如左图所示，故三个点电荷在O点产生的电场强度方向最终也是由O指向C，所以将正电荷放在O点，其所受的电场力方向由O指向C；在磁场中，分别作出E、F、G三根通电导线在H点产生的磁感应强度方向，因E、F的电流大小相等，方向相同，且都向里，则两根通电导线在H点产生的磁感应强度大小相等，方向如右图所示 根据平行四边形定则，可知E、F两根通电导线的合磁感应强度方向沿水平向右，而G通的电流方向是垂直纸面向外，故在H点产生的磁感应强度方向是水平向右，故三根通电导线的最终合磁感应强度方向水平向右，所以根据左手定则可知，在H点放一根电流方向垂直纸面向外的通电导线，所受的安培力方向由H指向G，即正电荷在O点处所受电场力方向与电流方向垂直纸面向外的通电导线在H点处所受安培力方向相同，故 D 正确。8 故选 D。7、两块平行金属板 M、N 水平放置带电情况如图所示，其内部空间有两个悬浮着的小带电液滴 A 和 B，采用以下哪些办法可使液滴向上做加速运动()A使两板靠近些 B使两板左、右错开一些 C用导线将两板连接一下 D使 A 和 B 粘合在一起 答案：B 解析：考点：带电粒子在匀强电场中的平衡问题 专题：应用题 分析：本题意在考查带电粒子在复合场中的运动问题，解决此类问题的关键是对带电粒子进行受力分析并结合牛顿第二定律判断带电粒子的运动情况因题目中未明确带电粒子的电性，所以要根据平衡判断粒子带电情况 解答：解：粒子受向下的重力，因为平衡必然受向上的电场力，若使粒子向上加速，则需要增大电场力，即增大电场强度，所以使使两板靠近些，不会影响电场力，故 A错使两板左、右错开一些会使正对面减小，则会使电场力增大，故 B 对用导线将两板连接一下，则两极板电荷中和，板间场强消失，则粒子会向下加速，故 C 错因为 AB 均悬浮，若使 A 和 B 粘合在一起，不会影响平衡，依然静止，故 D 错 所以选 B 9 点评：处理带电粒子在电场和重力场中运动问题的基本方法：平衡和牛顿第二定律 多选题 8、如图所示，AC是圆O的一条水平直径，BD是竖直方向的另外一条直径，M点是圆上的点，OM连线与OC的夹角为 60，该圆处于方向与圆面平行的匀强电场中。将带正电量为q、质量为m的粒子从圆心O点以相同的动能Ek0射出，射出方向不同时，粒子可以经过圆周上的所有点。在这些点中，经过c点时粒子的动能最小且为04，已知圆的半径为R，重力加速度的大小为 g，匀强电场的场强=2，那么（）AM点的电势一定高于O点的电势 B粒子经过B点和D点时的动能一定相同 C粒子经过M点时的动能为580D粒子经过AB连线中点时的动能为1080 答案：BC 解析：10 A从O经过C点时粒子的动能最小且为04，则C点为复合场的等效最高点，则复合场的合力方向如图所示，则有 合=cos，sin=，=2 联立解得 合=3，=30 则电场线的方向如图所示，由几何关系可知，MO与电场线垂直，则MO在同一等势面上，则M点的电势等于O点的电势，所以 A 错误；B粒子经过B点和D点时，合外力不做功，所以粒子的动能不变，则粒子经过B点和D点时的动能一定相同，所以 B 正确；C粒子从O经过M点时，只有重力做功，由动能定理可得 sin60=0 从O经过C点时粒子的动能最小且为04，由动能定理可得 合=04 0 11 联立解得=508 所以粒子经过M点时的动能为580，则 C 正确；D粒子经过AB连线中点时的动能为，则有 合cos45=0 联立解得=(328+1)0 所以 D 错误；故选 BC。9、如图所示，AC是圆O的一条水平直径，BD是竖直方向的另外一条直径，M点是圆上的点，OM连线与OC的夹角为 60，该圆处于方向与圆面平行的匀强电场中。将带正电量为q、质量为m的粒子从圆心O点以相同的动能Ek0射出，射出方向不同时，粒子可以经过圆周上的所有点。在这些点中，经过c点时粒子的动能最小且为04，已知圆的半径为R，重力加速度的大小为 g，匀强电场的场强=2，那么（）AM点的电势一定高于O点的电势 B粒子经过B点和D点时的动能一定相同 C粒子经过M点时的动能为580D粒子经过AB连线中点时的动能为1080 答案：BC 12 解析：A从O经过C点时粒子的动能最小且为04，则C点为复合场的等效最高点，则复合场的合力方向如图所示，则有 合=cos，sin=，=2 联立解得 合=3，=30 则电场线的方向如图所示，由几何关系可知，MO与电场线垂直，则MO在同一等势面上，则M点的电势等于O点的电势，所以 A 错误；B粒子经过B点和D点时，合外力不做功，所以粒子的动能不变，则粒子经过B点和D点时的动能一定相同，所以 B 正确；C粒子从O经过M点时，只有重力做功，由动能定理可得 sin60=0 从O经过C点时粒子的动能最小且为04，由动能定理可得 13 合=04 0 联立解得=508 所以粒子经过M点时的动能为580，则 C 正确；D粒子经过AB连线中点时的动能为，则有 合cos45=0 联立解得=(328+1)0 所以 D 错误；故选 BC。10、空间中存在一静电场，一电子从=0处以一定的初速度沿+轴方向射出，仅在电场力作用下在x轴上做直线运动，其电势能随位置x变化的关系 如图所示。则下列判断正确的是（）A1处电场强度比3处电场强度大 B2处电势最大、电场强度最小 C3处的电场强度方向沿x轴正方向 14 D电子在=0处的速度大于3处的速度 答案：AD 解析：A根据电势能与电势的关系可知=场强与电势的关系 =所以 =1 由 图像的斜率为，因为1处的斜率比3处的斜率大，所以1处电场强度比3处电场强度大，故 A 正确；B由于电子带负电，在2处，电子的电势能最大，电势最小，2处图像的斜率为零，电场强度为 0，故 B 错误；C电子从2到3，电势能减小，电场力做正功，则3处的电场强度方向沿x轴负方向，故 C 错误；D根据能量守恒，电子在=0处的电势能小于电子在3处的电势能，则电子在=0处的动能大于3处的动能，所以电子在=0处的速度大于3处的速度，故 D 正确。故选 AD。填空题 11、随着科技的发展，电容器已经广泛应用于各种电器中。有一平行板电容器，它的极板上带有6 104C的电荷量，现只改变电容器所带的电荷量，使其两板间的电压变为0.5V，此时极板上所带的电荷量比原来减少了4.5 104C，则此电容器的电容为_，电容器原来两板间的电压为_V。答案：300 2 解析：15 1电容器的电容 =6 10-4-4.5 10-40.5=3 10-4F=300F 2电容器原来的电压 =6 10-43 10-4=2V 12、如图所示，把电荷量为-510-9 C 的电荷，从电场中的A点移到B点，其电势能_（选填“增大”或“减小”）。若A点的电势为 A=15 V，B点的电势为 B=10 V，则电荷在A点和B点具有的电势能分别为EpA=_ J，EpB=_ J，此过程静电力所做的功WAB=_ J。答案：增大 -7.510-8 -510-8 -2.510-8 解析：将负电荷从A点移到B点，静电力做负功，电势能增大 EpAqA510915 J7.5108 J EpBqB510910 J5108 J WABEpAEpB2.5108 J 13、公式=的意义（1）意义：在匀强电场中，电场强度的大小等于两点间的_与这两点_之比。（2）电场强度的另一种表述：电场强度在数值上等于沿_方向_上降低的电势。16 （3）电场强度的另一个单位：由=可导出电场强度的另一个单位，即_，符号为_。1 V/m=1 N/C。答案：电势差 沿电场线方向的距离 电场强度 每单位距离上 伏/米 V/m 解析：(1)12在匀强电场中，电场强度的大小等于两点间的电势差与这两点沿电场线方向的距离之比。(2)34电场强度在数值上等于沿电场强度方向每单位距离上降低的电势。(3)56由 =AB 可导出电场强度的另一个单位，即伏/米，符号为 V/m。