第9章 静电场及其应用 真题体验-【学霸黑白题】2024-2025学年新教材高中物理必修第三册(人教版2019)

真题体验 第九章 静电场及其应用 黑题 高考真题练 限时:35 min 考点1 库仓定律 4.(2020·浙江1月选考)如图所示,在倾角为。 1.(浙江高考)真空中两个完全相同、带等量同种 的光滑绝缘斜面上固定一个挡板,在挡板上 电荷的金属小球A和B(可视为点电荷).分别 连接一根劲度系数为5。的绝缘轻质弹策,弹 固定在两处,它们之间的静电力为F.用一个不 策另一端与A球连接,A、B、C三小球的质量 带电的同样金属球C先后与A、B球接触,然后 均为M,q.=q。>0,q=-q。,当系统处于静止 移开球C.此时A.B球间的静电力为 状态时,三小球等间距排列.已知静电力常量 f 为,则 __ A #0# A.9c=7o 2.(全国I卷)如图,三个固定的带电小球a、 和c.相互间的距离分别为ab=5cm,bc Mgsina B. 弹伸长量为” b 3.cm.ca三4cm.小球c所受库仑力的合力的方 向平行于a、b的连线.设小球a、b所带电荷量 C.A球受到的库仑力大小为2Mg D. 相邻两小球间距为4o{7Mg _ ( 的比值的绝对值为,则 3 。 5.(2022·辽宁高考)(多选) 如图所示,带电荷量为60 (0>0)的球1固定在倾角 为30光滑绝缘斜面上的a点,其正上方1处 64 固定一电荷量为-0的球2.斜面上距a点1 处的6点有质量为n的带电球3.球3与一端 考点2 静电力平衡 固定的绝缘轻质弹策相连并在入点处于静止 1 3.(2023·海南高考)如图所示,一光滑绝缘轨 道水平放置,直径上有A、B两点,A0=2cm, 0B=4cm,在AB固定两个带电量分别为0. 0.的正电荷,现有一个带正电小球静置于轨 向下运动,g为重力加速度,球的大小可忽略, 道内侧P点(小球可视为点电荷),已知AP 下列关于球3的说法正确的是 _ ) BP=n:1,则O:0.是 ( A. 带负电 B. 运动至a点的速度大小为gL C. 运动至a点的加速度大小为2g D. 运动至ah中点时对斜面的压力大小为 A.2n2:1 B.4n2:1 33-4 C.2n:1 -mg D.4n3:1 6 第九章 黑白题017 考点3 电场强度的叠加 荷,将一点电荷。置于0C延长线上距0点为 6.(2023·重庆高考)真空中固定有两个点电 2R的D点,0点的电场强度刚好为零.圆环上 荷,负电荷0.位于坐标原点处,正电荷0.位于 剩余电荷分布不变,为 x轴上.0.的电荷量大小为0.的8倍,若这两 0A. 30AL A.正电荷,= R B. 正电荷,q= 点电荷在x轴正半轴的x三x&处产生的合电场 R ~ ( C.负电荷,qR 强度为0.则0、0.相距 20AL 2/3. D.负电荷,q= A.2x。 B.(2/2-1)xo TR C.22x。 考点4 带电物体在电场中的运动 D.(2/2+1)x。 10.(2023·全国甲卷)在一些电子显示设备中. 7.(2021·湖南高考)如图,在 (a.0)位置放置电荷量为g 让阴极发射的电子束通过适当的非匀强电 a-...,Pa,a 场,可以使发散的电子束聚集下列4幅图中 的正点电荷,在(0.a)位置 放置电荷量为a的负点电 带箭头的实线表示电场线,如果用虚线表示 电子可能的运动轨迹,其中正确的是( __ 荷,在距P(a.a)为2a的某点处放置正点电荷 ##线。#线 0.使得P点的电场强度为零.则0的位置及电 荷量分别为 ( ~ A B A.(0.2a),v2q B.(0.2a),2/2q ##线。选 C.(2a,0),②q D.(2a.0).2/2q C D 8.(2023·湖南高考)如图,真P 考点5 静电屏蔽 空中有三个点电荷固定在 同一直线上,电荷量分别为 11.(山东高考)如图,半径为R的 0~ 0. 、0.和0..P点和三个点电荷的连线与点电 均匀带正电薄球壳,其上有一小 荷所在直线的夹角分别为90{}60和30{}若/ 孔A.已知壳内的场强处处为0 点处的电场强度为零,>0,则三个点电荷的 壳外空间的电场与将球壳上的全部电荷集中 C 电荷量可能为 于球心0时在壳外产生的电场一样.一带正 A.0.=.0=v2q.0= 电的试探电荷(不计重力)从球心以初动能 E..沿0A方向射出.下列关于试探电荷的动 4③ 能E.与离开球心的距离,的关系图像,可能 正确的是 ( ) C.0=-.0=v②q.0=-q t D.0=9.0-43,0.:=4 43 #。 9.(2022·山东高考)半径为R的 绝缘细圆环固定在图示位置,圆 心位于0点,环上均匀分布着电 量为0的正电荷,点A.B、C将圆环三等分,取 走A、B处两段孤长均为AZ.的小圆孤上的电 C 必修第三册·BJ 黑白题0186.C解析：AB.在等量同种电荷连线中垂线上电场强度方向O一a,电 根据受力平衡可得，A、B两球间的库仑力大小为F= 伊8 子从点到)点运动的过程中，电场力方向→0，速度越来越大.但 tan 60s= 电场线的疏密情况不确定，电场强度大小变化情况不确定，则电荷所 3 mg. 受电场力大小变化情况不确定，加速度变化情况无法判断，故AB箭 误C.越过O点后，电子做减速运动，则点电荷运动到0点时速度最 AB同的距离为=R,又P=,解得9， ② 2 大，电场力为零，加速度为零.故C正确.D,根据电场线的对称性可 知，越过O点后，电子做减速运动，加速度的变化情况无法判断故 9.()E©s+mg(2)n0h(3)√Em9 Q D错误故选C 解析：(1)小球B在垂直于杆的方向上合力为零，则有F、= 7.D解析：A由图可知，A点的电场强度大小为E,=上。4 N/C= g01 g©0s+mg.由牛顿第三定律知小球B对细杆的压力F、'=F、= 40NC,A错误：B.由图可知，B点的电场强度大小为E= gEcos 8+mg. 91 (2)在水平方向上，小球所受合力向右，由牛顿第二定律得： 04C=2.5VC,B错误：C由于试探电荷受到电场力的方向都联 9 Esin9=mm,解得：aBin0k 2 mm x轴正方向相同，可得点电荷Q是正电荷，C错误：D.由于A.B两点 的电场强度方向都沿x轴正方向，且有E,>E:,故点电荷Q的位置 (3)当小球B的速度最大时，加速度为零，有：gEm日= 在A点的左侧.设点电荷Q的位置坐标为x,则有E,=k (0.3-x)7 Q 解得：x=√Eim日 6代人数据，解得x=02m,D正确故选D Eg=k- 真题体验第九章 静电场及其应用 auw2ga5wg 黑题高考音题练 解析：(1)对A受力分析，受重力mg圆环弹力F4、库仑力F,如图 所示 1,C解析：两个相同的带等量的同种电荷的金属小球A和B,设它们 的电荷量都为Q,原来它们之间的库仑力为：P=kg ,一个不带电的 同样的金属小球C先和A接触，A和C的电荷量都为 20,C再与B 45 445.- 3 接触后，B.C的电荷量均为子Q,这时，A,B两球之间的相互作用力 30的 3 的大小为：=420 40.3 2 -F故A,B,D错误.C正 由正弦定理可得g F sin45asin30° 确.故选C （2R解g,2e 义F:=kmn 2,D解析：对小球e所受库仑力分析，画出a对c的库仑力和b对e的 库仑力，若a对c的库仑力为排斥力，4，c的电荷同号，则6对c的库 对B受力分析，受重力mBg、圆环弹力F,库仑力F,由正弦定理可 仑力为吸引力，b、c电荷为异号a,b电荷为异号：若a对e的库仑 得ne F 为引力，a,c的电荷异号，则b对c的库仑力为斥力，bc电荷为同号， in45°in60e1 a,b电荷为异号.设ac与b的夹角为9，利用平行四边形定则和几何 3 又F仙=Fa,解得ma=了m 关系库仑定律可得，F=k9 (2)A,B两球处于同一水平线上时，对B受力分析，受重力m8g,圆环 2,f=6% le .tan 0=3 F ,ah= F 弹力N、库仑力F,如图所示 4、6电荷量的比值。=联立解得：，=7，进项D正确 9 F 3.C解析：对小球受力分析如图所示，由正弦定理有 0 sin CPH= m∠CHP其中∠CPm=∠0PB,∠CHP=∠HPD=∠APm,其中 ..60 AP BP BO △APW中n(-∠PB产n2APm同理有nLP0 BsinZBPO 必修第三册·RJ黑白题08 其中R,=99 ,=器联立有0，=2：1.收选C 7.B解析：根据点电荷的场强公式及平行四边形定则，可以求出点电 荷+9与-y在P点的合场强的大小为E0=2xg×s45°=2g,方 a2 向与-x方向成45角指向左上方，那么+Q在P点产生的场强与E合 大小相等，方向相反，再根据点电荷的场强公式有：一0 (2m备.代 人解得：Q=22g,方向应与+x方向成45°角，结合题意+Q应在y轴 上的(0.2a)位置，故ACD错误，B正确.故选B. 8.D解析：AB.选项AB的电荷均为正和均为负，则根据电场强度的 4.A解析：三小球间距r均相等，对C球受力分析可知C球带正电，根 叠加法则可知，P点的场强不可能为零，AB错误：C.设P.Q,间的距 据平衡条件：Mgsin6o9C 广之一三本对君小球受力分析晨趣平衡 离为r,则Q1、Q3在P点产生的合场强大小￡满足关系o5120°= 条件：妮血a+6修= 宁两式联立解得：c=7or 停()广- 2. 解得F=T4,而，产生的场强大小为 42 0√7Mgna放A正确.D错误：对A,B,C三小球整体受力分析。 3k _32a,则P点的场强不可能为零，C错误，D.设P,Q,间的距离 42 根据平衡条件：3Wgma=红弹簧伸长量：x=3训gm“,故B信误： 为r,则Q,Q在P点产生的合场强大小E满足关系cos120°= 对A球受力分析，根据平衡条件：Mgmc+F体=ox,解得A球受到的 库仑力为：F=2Mgim,故C错误，故选L 5.BCD解析：A由题意可知三小球构成一个等边三角形，小球1和3 2.46 ,解得E=3“面Q产生的场强大小为5= 4r 之间的力大于小球2和3之间的力，弹簧处于压缩状态，故小球1和 3一定是斥力，小球1带正电.故小球3带正电，故A错误：B.小球3 3,则P点的场强可能为零，D正确故选D. 运动至口点时，弹簧的伸长量等于 ,根据对称性可知，小球2对小 9.C解析：取走A,B处两段弧长均为△1的小圆弧上的电荷.根据对 称性可知，圆环在O点产生的电场强度为与A在同一直径上的A,和 球3做功为0：弹簧弹力敬功为0，故根据动能定理有mgLsin9= 与B在同一直径上的B,产生的电场强度的矢量和，如图所示，因为 2,解得=亿，故B正确：C小球3在6点时，设小球3的电 QSL 两段弧长非常小，故可看成点电荷.则有E,= 荷量为，有=，设弹簧的弹力为F,根据受力平衡，沿斜面方 2R,由图可 22 知，两场强的夹角为120°，则两者的合场强为B=6,=k公 ,根据0 向有F=k9:606 2 in30°-mgsin30°，解得F= 2 4mg,小球3运动 点的合场强为0，则放在D点的点电荷带负电，大小为E=E= 至a点时，弹簧的伸长量等于子，根指对称性可知F+k -sin 30 2 12 微制器E水R联立解得q=2放准C TR -mgin30°■ma,解得a=2g,故C正确：D.当运动至ab中点时，弹离 90 4 弹力为0，此时小球2对小球3的力为Fョ=k 3 子2=子g,斜面对小球的支持力为人=mgs30-fn= 4x=2 10.A解析：电子在电场中只受电场力，电场力沿电场线的切线方向， 与电场线方向相反，指向电子运动轨迹的凹侧电子做曲线运动过 32 。mg,根据牛顿第三定律可知，小球对斜面的压 33-4 2 mg-3 mg=- 程中力的方向与轨迹切线不平行.A选项电子各处的运动轨透和受 力大小为33-4 的电场力相符合，故A正确，故选A. 6mg,故D正确故选BCD. 11,A解析：由于在球壳内场强处处为0，因此从)向A运动的过程中 6.B解析：依题意，两点电荷电性相反，且Q2的电荷量较大，所以合场 电荷不受电场力，做匀速直线运动，动能不发生变化，图像为一条水 强为0的位置应该在x轴的负半轴，设两点电荷相距L,根据点电荷 平直线，C、D错误：通过A点后，电荷做加速运动，但场强逐渐 场强公式可得地。0， 写(+又么=80.解得L=(22-1),故 减小，通过相同的位移，电场力做功逐渐减小，根据动能定理，试 探电荷的动能的增量逐渐减小，即图像的斜率逐渐减小，A正确。 选B. B错误。 参考答案与解析黑白题09