高考物理基础知识要点复习静电场
2011届高三物理一轮复习全案：第1章 静电场（选修3-1）
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1．如图所示，a、b、c是一条电场线上的三点，电场线的方向由a到c，a、b间距离等于b、c间距离，用φa、φb、φc和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和场强，可以判定 （ ）
A．φa＞φb＞φc B．Ea＞Eb＞Ec
C．φa –φb=φb –φc D．Ea = Eb = Ec
答案：A （只有一条电场线，不能确定具体的电场，无法比较电场强弱及两点间的电势差）
2．如图所示，平行的实线代表电场线，方向未知，电荷量为1×10-2C的正电荷在电场中只受电场力作用，该电荷由A点移到B点，动能损失了0.1 J，若A点电势为V，则 （ ）
A．B点电势为零
B．电场线方向向左
C．电荷运动的轨迹可能是图中曲线a
D．电荷运动的轨迹可能是图中曲线b
答案：ABD （正电荷从A点移到B点，动能减少，电场力做负功，电势能增加，电势升高，UBA=V=10 V=φB-φA.得φB=0.电荷所受电场力方向向左，轨迹为曲线b.）
3．如图所示，细线拴一带负电的小球，球处在竖直向下的匀强
电场中，使小球在竖直平面内做圆周运动，则 （ ）
A．小球不可能做匀速圆周运动
B．当小球运动到最高点时绳的张力一定最小
C．小球运动到最低点时，球的线速度一定最大
D．小球运动到最低点时，电势能一定最大
答案：D 当mg=qE时可以做匀速圆周运动，最高点和最低的向心力是拉力、重力和电场力的合力
b
a
c
4．如图所示，虚线a、b、c是电场中的三个等势面，相邻等势面间的电势差相同，实线为一个带电的质点在仅受电场力作用下，通过该区域的运动轨迹，P、Q是轨迹上的两点。下列说法中正确的是 （ ）
A．三个等势面中，等势面a的电势最高
B．带电质点一定是从P点向Q点运动
C．带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时小
D．带电质点通过P点时的动能比通过Q点时小
答案：BD（质子由高电势向低电势运动，动能增加，电势能减少；由动能定理得，BD正确。）
5、一平行板电容器的电容为C，两板间的距离为d，上板带正电，电量为Q，下板带负电，电量也为Q，它们产生的电场在很远处的电势为零。两个带异号电荷的小球用一绝缘刚性杆相连，小球的电量都为q，杆长为l，且l
0
C、XP=0
D、条件不足，无法判断
答案：A
9、 如图所示，虚线a,b,c代表电场中的三个等差等势面，实线为一带正电的微粒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（ ）
A．P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
答案：ABD
10、 如图所示，一电子沿等量异种电荷的中垂线由 A→O→B匀速运动，电子重力不计，则电子除受电场力外，所受的另一个力的大小和方向变化情况是（ ）
A．先变大后变小，方向水平向左
B．先变大后变小，方向水平向右
C．先变小后变大，方向水平向左
D．先变小后变大，方向水平向右
答案：B
11、 一带电小球悬挂在平行板电容器内部，闭合电键S，电容器充电后，悬线与竖直方向夹角为φ，如图所示。下列做法中能使夹角φ减小的是（ ）
A．保持电键闭合，使两极板靠近一些；
B．保持电键闭合，使滑线变阻器滑片向右移动；
C．保持电键闭合，使两极板分开一些；
D．打开电键，使两极板靠近一些。
答案：C
12、 在真空中上、下两个区域均为竖直向下的匀强电场，其电场线分布如图所示，有一带负电的微粒，从上边区域沿平行电场线方向以速度v0匀速下落，并进入下边区域（该区域的电场足够广），在下图所示的速度一时间图象中，符合粒子在电场内运动情况的是（以v0 方向为正方向）
答案：C
13、 如图所为一匀强电场，某带电粒子从A点运动到B点。在这一运动过程中克服重力做的功为2.0J，电场力做的功为1.5J。则下列说法正确的是 （ ）
A．粒子带负电
B．粒子在A点的电势能比在B点少1.5J
C．粒子在A点的动能比在B点少3.5J
D．粒子在A点的机械能比在B点少1.5J
答案：D（提示：电势能的改变决定于电场力做功，动能变化决定于台外力做功．机械能的变化决定于重力之外的力做功。）
14、 传感器是自动控制设备中不可缺少的元件，已经渗透到宇宙开发、环境保护、交通运输以及家庭生活等各种领域。如图4所示为几种电容式传感器，其中通过改变电容器两极间距离而引起电容变化的是（ ）
答案：C
15、 三个分别带有正电、负电和不带电的质量相同的颗粒，从水平放置的平行带电金属板左侧以相同速度V0垂直电场线方向射入匀强电场，分别落在带正电荷的下板上的a、b、c三点，如图10所示，下面判断正确的是（ ）
A、落在a点的颗粒带正电，c点的带负电，b点的不带电；
B、落在a、b、c点颗粒在电场中的加速度的关系是aa>ab>ac；
C、三个颗粒在电场中运动的时间关系是ta>tb>tc；
D、电场力对落在c点的颗粒做负功。
答案：BD
16、 环形对撞机是研究高能粒子的重要装置，其工作原理的示意图如图所示。正、负离子由静止经过电压为U的直线加速器加速后，沿圆环切线方向射入对撞机的真空环状空腔内，空腔内存在着与圆环平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小为B。两种带电粒子将被局限在环状空腔内，沿相反方向做半径相等的匀速圆周运动，从而在碰撞去迎面相撞。为维持带电粒子在环状空腔中的匀速圆周运动，下列说法中正确的是（ ）
A．对于给定的加速电压，带电粒子的比荷q/m越大，磁感应强度B越大
B．对于给定的加速电压，带电粒子的比荷q/m越大，磁感应强度B越小
C．对于给定的带电粒子，加速电压U越大，粒子运动的周期越小
D．对于给定的带电粒子，不管加速电压U多大，粒子运动的周期都不变
答案：BC
17、（2010·北京东城区二模）如图所示，一根光滑绝缘细杆与水平面成的角倾斜固定。细杆的一部分处在场强方向水平向右的匀强电场中，场强E=2×104N／C。在细杆上套有一个带电量为q=－1.73×105C、质量为m=3×10-2kg的小球。现使小球从细杆的顶端A由静止开始沿杆滑下，并从B点进入电场，小球在电场中滑至最远处的C点。已知AB间距离，g=10m/s2。求：
（1）带电小球在曰点的速度vB；
（2）带电小球进入电场后滑行最大距离x2；
（3）带电小球从A点滑至C点的时问是多少?
解析：（1）小球在AB段滑动过程中，由机械能守恒
可得 （6分）
（2）小球进入匀强电场后，在电场力和重力的作用下，由牛顿定律可得加速度a2
小球进入电场后还能滑行到最远处C点，BC的距离为
（6分）
（3）小球从A到B和从B到C的两段位移中的平均速度分别为
小球从A到C的平均速度为
可得
18、 （2010·北京市崇文区二模） 如图所示，在绝缘的水平面上，相隔2L的，4B两点固定有两个电量均为Q的正点电荷，G、O、D是AB连线上的三个点，O为连线的中点，CO=OD=。一质量为m、电量为q的带电物块以初速度v0从c点出发沿AB连线向B运动，运动过程中物块受到大小恒定的阻力作用，但在速度为零时，阻力也为零。当物块运动到O点时，物块的动能为初动能的n倍，到达D点刚好速度为零，然后返回做往复运动，直至最后静止在O点。已知静电力恒量为k，求：
（1）AB两处的点电荷在c点产生的电场强度的大小；
（2）物块在运动中受到的阻力的大小；
（3）带电物块在电场中运动的总路程。
解：（1）（5分）设两个正点电荷在电场中C点的场强分别为E1和E2，在C点的合场强为EC
…………1分
…………1分
…………1分
…………2分
（2）（5分）带电物块从C点运动到D点的过程中，先加速后减速。AB连线上对称点
，电场力对带电物块做功为零。设物块受到的阻力为由动能定理
…………3分
…………2分
（3）（8分）设带电物块从C到O点电场力做功为W电，电动能定理
…………2分
…………2分
设带电物块在电场中运动的总路程为S，由动能定理
…………2分
…………2
20、 （2010·北京市西城区二模） 如图所示，两块相同的金属板正对着水平放置，电压U时，一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子，以水平速度v0从A点射入电场，经过一段时间后从B点射出电场，A、B问的水平距离为L。不计重力影响。求
（1）带电粒子从A点运动到B点经历的时间t；
（2）A、B问竖直方向的距离y；
（3）带电粒子经过B点时速度的大小v。
（1）带电粒子在水平方向做匀速直线运动，
从A点运动到B点经历的时间（4分）
（2）带电粒子在竖直方向做匀加速直线运动
板间场强大小 （2分）
加速度大小 （2分）
A、B间竖直方向的距离 （2分）
（3）带电粒子从A点运动到B点过程中，根据动能定理得
（2分）
而 （2分）
解得带电粒子在B点速度的大小 （2分）
