重点专题07 静电场问题-2025年高考物理【热点·重点·难点】专练（浙江专用）

小题精练07 静电场问题 一、电场强度的叠加 如果场源是多个点电荷，则电场中某点的电场强度等于各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和，遵从平行四边形定则。 如果场源是一个带电的面、线、体，则可根据微积分求矢量和，转换思维角度，灵活运用补偿法、微元法、对称法、等效法、极限法等巧妙方法，可以化难为易。 对称法 利用空间上对称分布的电荷形成的电场具有对称性的特点，使复杂电场的叠加问题大为简化 等效法 在保证效果相同的前提下，将复杂的电场情境变换为简单的或熟悉的电场情境，如将一个点电荷+q与一个无限大薄金属板形成的电场，可等效为两个异种点电荷形成的电场 补偿法 将有缺口的带电圆环补全为圆环，或将半球面补全为完整的球面，从而化难为易 微元法 将带电体分成许多可看成点电荷的微小带电体，先根据库仑定律求出每个微小带电体产生电场的电场强度，再结合对称性和场强叠加原理求出合电场强度 二、力电综合问题 三、电场中能量问题 v ­t图象 根据v ­t图象中速度变化、斜率确定电荷所受合力的方向与合力大小变化，确定电场的方向、电势高低及电势能变化 φ ­x图象 (1)电场强度的大小等于φ ­x图线的斜率大小，电场强度为零处，φ ­x图线存在极值，其切线的斜率为零； (2)在φ ­x图象中可以直接判断各点电势的高低，并可根据电势高低关系确定电场强度的方向； (3)在φ ­x图象中分析电荷移动时电势能的变化，可用WAB＝qUAB，进而分析WAB的正负，然后做出判断 E­x图象 (1)反映了电场强度随位移变化的规律； (2)E＞0表示场强沿x轴正方向，E＜0表示场强沿x轴负方向； (3)图线与x轴围成的“面积”表示电势差，“面积”大小表示电势差大小，两点的电势高低根据电场方向判定 Ep­x图象 (1)反映了电势能随位移变化的规律； (2)图线的切线斜率大小等于电场力大小； (3)进一步判断场强、动能、加速度等随位移的变化情况 四、带电粒子的运动分析 【例题1】（2024•宁波模拟）如图甲，两等量异种点电荷位于同一竖直线上，在两点电荷连线的中垂线上放置一粗糙水平横杆，有一质量为m，电荷量为+q的圆环（可视为质点）可沿横杆滑动。t＝0时刻，圆环自A处以初速度v0向右运动，此后圆环运动的v﹣t图像如图乙所示，t＝0时刻和t2时刻图线斜率相同，t1和t3时刻图线斜率均为0，已知圆环t2时刻运动至O点，继续向右运动至B点停下，且A、B关于两电荷连线中点O对称。若A处场强为E0，AO间距为L，重力加速度为g，且圆环运动过程中电量始终不变，则下列说法正确的是（　　） A．圆环与横杆之间的动摩擦因数 B．t1﹣t2时间内圆环的位移大小为 C．圆环在O处运动的速度 D．O处的场强大小为 【解答】解：AD.根据题意，t＝0时刻和t2时刻图线斜率相同，则小球的加速度相同，O处的场强大于A点的场强，根据牛顿第二定律对A点和O点分析 μ（mg﹣E0q）＝ma μ（Eq﹣mg）＝ma 联立解得O处的场强大小为 由于不知道加速度大小，故不能求出动摩擦因数，t1和t3时刻图线斜率均为0，小球对杆的弹力为零，重力等于电场力，也无法求出动摩擦因数，故A错误，D正确； B.根据AD项分析知，A处场强为E0，t1时刻根据平衡条件，可知场强为 O处的场强大小为 解得 E1﹣E0＝E﹣E1 根据等量异种点电荷场线分布情况知，越靠近O点位置场强在单位距离上的增加量越大，所以t1位置一定处于AO的中点靠右，即t1﹣t2时间内圆环的位移小于，故B错误； C.根据等量异种点电荷场线分布的对称性知，小球从A点运动到B点过程，电场力大小关于中点O对称，则摩擦力大小关于中点O对称，故用平均力代替变力，左边的摩擦力用f表示，小球从A点到停在B点，电场力与运动方向始终垂直，不做功，根据动能定理可得 小球从A点到停在O点，根据动能定理可得 解得 ，故C错误。 故选：D。 难度：★★★ 建议时间：30分钟 正确率： /15 1. （2024•浙江模拟）某种滴水起电机装置如图1所示，滴水装置左右相同的两管口形成的水滴分别穿过距管口较近的铝环A、B后滴进铝筒C、D，铝环A用导线与铝筒D相连，铝环B用导线与铝筒C相连，导线之间彼此绝缘，整个装置与外界绝缘。由于某种偶然的原因，C筒带上微量的负电荷，则与之相连的B环也带有负电荷，由于静电感应，B环上方即将滴落的水滴下端会带正电荷，上端带负电荷，如图2所示。水滴在落下瞬间，正负电荷分离，如图3所示，带正电荷的水滴落下穿过B环滴入D筒，C、D两筒之间产生电势差。为了研究问题方便，假设滴水装置中水足够多，每滴水的质量相同，忽略筒内液面高度的变化，下列说法正确的是（　　） A．滴水装置中会产生从左向右的电流 B．水滴下落到筒内的时间越来越短 C．C、D两筒之间的电势差会一直增大 D．在起电的过程中，水的重力势能完全转化为电能 【解答】解：A、带正电荷的水滴落下穿过B环滴入D筒，会使D筒和与之相连的A环带正电，同理，由于静电感应，A环上方即将滴落的水滴下端会带负电荷，上端带正电荷，水滴在落下瞬间，正负电荷分离，带负电荷的水滴落下穿过A环滴入C筒，如此反复，C筒与B环所带负电荷增加，D筒与A环所带正电荷增加，在滴水装置中左端多余的正电荷会向右端定向移动，形成从左向右的电流，故A正确； B、无论右侧还是左侧，带正、负电荷的水滴穿过B环或A环滴入D筒或C筒的过程，都会受到向上的电场力作用，随着筒与环所带电荷量增加，向上的电场力增大，水滴下落的平均加速度会减小，则水滴到筒内的时间越来越长，故B错误； C、根据B选项的分析，经过足够长时间，电场力足够大后，水滴不会滴入筒内，筒与环所带电荷量不再增加，C、D两筒之间的电势差不会一直增大，故C错误； D、在起电的过程中，水滴下落过程还具有末动能，水的重力势能一部分转化为电能，一部分转化为水的动能，具有动能的与洞内的水碰撞还会产生内能，故D错误。 故选：A。 2. （2024•镇海区校级模拟）图甲为均匀带电圆环，O1为其圆心，图乙为匀带电圆环，O2为其圆心，两圆环半径相同，单位长度的带电荷量、电性相同，O1处的电场强度大小为E0，电势为φ0。已知在真空中电荷量为Q的点电荷产生的电场中，若取无穷远处为零电势点，则离该点电荷距离为r的某点的电势为，则O2处的场强大小和电势分别为（　　） A．E0， B．E0， C．E0， D．E0， 【解答】解：设圆环在圆心处产生的场强大小为E，对图甲中圆环，半圆环产生的场强如图所示： 根据电场的叠加原理，结合数学知识 若将图乙中圆环补充完整圆环，则圆心O2的合场强为零，补充的设圆环在圆心处产生的场强如图所示： 场强的大小为，方向与水平方向成45°角右向上； 因此图乙中圆环在O2处产生的合场强的大小为，方向与水平方向成45°角左向下； 设图甲中圆环的带电荷量为q，则图乙中圆环的带电荷量为； 根据电势的定义式，图甲中圆环在O1处的电势 图乙中圆环在O2处的电势为 综上分析，故ABD错误，C正确。 故选：C。 3. （2024•浙江二模）如图所示，两平行金属板相距为d，电势差为U，一个质量为m，电荷量为e的电子，从O点沿垂直于极板的方向射出，最远到达距O点为h处的A点，然后返回。则此电子在O点射出时的速度大小是（　　） A．eU B． C． D． 【解答】解：电子最远到达距O点为h处的A点，设电子在O点射出时的速度大小v，根据动能定理得： 电场强度为 联立解得： 故ACD错误，B正确。 故选：B。 4. （2024•杭州二模）水平面上有一块半径为R均匀带正电的圆形薄平板，单位面积带电量为σ，以圆盘圆心为原点，以向上为正方向，垂直圆盘建立x轴，轴上任意一点P（坐标为x）的电场强度为：，现将一电量大小为q、质量为m的负点电荷在x＝d（d＞0）处静止释放。若d≪R，不计点电荷重力，则点电荷碰到圆盘前瞬间的速度大小最接近（　　） A． B．2 C． D．2 【解答】解：根据电场强度的表达式：，可知在x＝0处的电场强度为E0＝2πkσ 因d≪R，故0～d之间的电场强度大小可认为接近于E0＝2πkσ，根据电场叠加原理，由对称性可知x轴正半轴上的电场方向均沿z轴正方向。 此过程点电荷，根据动能定理得：qE0dmv2﹣0 解得：v＝2，故点电荷碰到圆盘前瞬间的速度大小最接近2，故B正确，ACD错误。 故选：B。 5. （2024•宁波二模）如图所示，在直角坐标系中，先固定一不带电金属导体球B，半径为L，球心O'坐标为（2L，0）。再将一点电荷A固定在原点O处，带电量为+Q。a、e是x轴上的两点，b、c两点对称地分布在x轴两侧，点a、b、c到坐标原点O的距离均为，Od与金属导体球B外表面相切于d点，已知金属导体球B处于静电平衡状态，k为静电力常数，则下列说法正确的是（　　） A．图中各点的电势关系为φa＝φb＝φc＞φd＞φe B．金属导体球左侧感应出负电荷，右侧感应出正电荷，用一根导线分别连接左右两侧，导线中有短暂的电流 C．金属导体球B上的感应电荷在外表面d处的场强大小，方向垂直于金属球表面 D．金属导体球上的感应电荷在球心O'处产生的电场强度为，方向沿x轴负方向 【解答】解：A．由于感应电荷对场源电荷的影响，点电荷A左边电场强度小于右边的电场强度，结合U＝Ed定性分析可知c点的电势小于a点的电势，b、c在同一等势面上，根据沿着电场线方向电势逐渐降低，可得φb＝φc＞φd＞φe，综上可得φa＞φb＝φc＞φd＞φe，故A错误； B．由于金属球是等势体，各点的电势相等，用一根导线分别连接左右两侧，导线中没有短暂的电流，故B错误； C．点电荷A在d处的场强大小，金属导体球内部电场强度为零，则金属导体球内表面与d相同的点电场强度大小为，金属导体球外表面场强不为零，则金属导体球B上的感应电荷在外表面d处的场强大小不等于；金属导体球外表面场强不为零，方向垂直于金属球表面，由于d点电场强度是金属导体球B上的感应电荷与A点电荷电场强度的矢量和，可知金属导体球B上的感应电荷在外表面d处的场强方向一定不是垂直于金属球表面，故C错误； D．点电荷A在O'处的场强大小，方向沿x轴正方向，金属导体球内部电场强度为零，则金属导体球上的感应电荷在球心O'处产生的电场强度为，方向沿x轴负方向，故D正确。 故选：D。 6. （2024•金东区校级模拟）如图所示，原来不带电的长为l的导体棒水平放置，现将一个带正电的点电荷q放在棒的中心轴线上距离棒的左端R处。已知O为棒的中点，A、B为棒上左、右端的一点，当棒达到静电平衡后（　　） A．棒整体带负电 B．A点电势比B点电势高 C．感应电荷在O处的场强方向水平向左 D．O点场强大小为 【解答】解：A．根据电荷守恒定律可知，棒的电荷量不变，所以不带电，故A错误； B．由静电平衡可知，导体棒是一个等势体，所以其表面上各点电势处处相等，故B错误； CD．由静电平衡可知，O点的合场强为零，感应电荷在O处电场强度与正点电荷在O处产生的电场强度大小相等，方向相反。正电荷在O点的电场强度方向向右，所以感应电荷在O点处产生的场强方向向左，故C正确，D错误。 故选：C。 7. （2024•西湖区校级模拟）如图所示，两相同的小球M、N用等长的绝缘细线悬挂在竖直绝缘墙壁上的O点，悬点到小球中心的距离均为L，给小球N带上电，电荷量大小为q，小球M上电荷量未知且保持不变。由于库仑斥力作用，初次平衡时两小球间的距离为d1，由于某种原因，小球N缓慢漏电，当两小球间的距离为d2时，小球N的电荷量为（　　） A． B． C． D． 【解答】解：如图所示： 对小球M受力分析可知M所受的重力，绳的拉力和库仑力F构成的力的三角形与OMN长度三角形一直相似，所以当初次平衡时两小球间的距离为d1 时，有：，当两小球间的距离为d2 时，有：，而根据库仑定律，两种状态下库仑力分别有：，，联立解得：，故B正确，ACD错误； 故选：B。 8. （2024•绍兴二模）如图所示，将一锥形导体放入电荷量为Q的负点电荷电场中，导体内有A、B两点，A点到电荷的距离为d，下列说法正确的是（　　） A．锥形导体右端带负电 B．A点电场强度比B点大 C．图中所示两条实线1和2来表示锥形导体周围的电场线肯定是错误的 D．导体表面的感应电荷在A点产生的电场强度大小为 【解答】解：A、根据感应起电原理可知锥形导体右端带正电，故A错误； B、导体内部达到静电平衡，场强为0，故B错误； C、导体表面为等势面，电场线与等势面垂直，所以两条实线1和2来表示锥形导体周围的电场线肯定是错误的，故C正确； D、根据点电荷产生的电场公式可知，导体表面的感应电荷在A点产生的电场强度大小为E，故D错误； 故选：C。 9. （2023•台州二模）如图所示，两个质量分别为mA和mB的带电小球A、B（可视为质点）通过一根绝缘轻绳跨放在光滑的定滑轮上（滑轮大小不计），两球静止，O为滑轮正下方AB连线上的一个点。两球到O点距离分别为xA和xB，到滑轮的距离分别为lA和lB，且lA：lB＝1：2，细绳与竖直方向的夹角分别为θ1和θ2，两球电荷量分别为qA和qB。则（　　） A．qA＞qB B．θ1＞θ2 C．mA：mB＝1：2 D．xA：xB＝1：2 【解答】解：A．根据题意可知两球的电场力是相互作用力，所以无法比较两球电荷量的大小，故A错误； B．绳子上的力处处相等，对绳子跨过定滑轮的结点受力分析可知： T'cosθ1＝T'cosθ2 解得：θ1＝θ2，故B错误； CD．对两球受力可知，如下图所示，根据相似三角形可得： 可得mA：mB＝2：1 xA：xB＝1：2 故C错误，D正确。 故选：D。 10. （2024•温州一模）图甲是一种静电除尘装置图，图乙为其俯视图，固定在玻璃瓶中心的竖直铜线A与起电机负极相连，包裹在玻璃瓶周围的铜片B与起电机正极相连。图乙中P、Q为一带负电的尘埃颗粒运动轨迹上的两点，忽略颗粒重力和颗粒间的相互作用，颗粒运动过程中电荷量不变。下列说法正确的是（　　） A．P点电势比Q点电势高 B．颗粒在P点速度比Q点速度大 C．颗粒在P点电势能比Q点电势能大 D．铜片B表面的电场线可能与其表面不垂直 【解答】解：A.由于A带负电，B带正电，则电场由B会聚至A，根据沿电场方向电势降低，可知离A越近电势越低，则P点电势比Q点电势低，故A错误； BC.因颗粒带负电，则其在电场中所受电场力与场强方向相反，结合A可知，若颗粒由P到Q，则电场力做正功，电势能减少，动能增加，速度增加，则颗粒在P点电势能比Q点电势能大，颗粒在P点速度比Q点速度小，故B错误，C正确； D.由题意可知，铜片B表面是等势面，所以电场线与铜片B表面垂直，故D错误。 故选：C。 11. （2024•浙江二模）在某个点电荷所产生电场中画一个圆，如图所示，O为圆心，圆周上的A、C两点的电场强度方向与圆相切，B是AC右侧圆弧的中点，下列说法正确的是（　　） A．A点的场强小于B点的场强 B．O点的电势低于B点的电势 C．电子沿圆弧ABC运动，电场力先做正功后做负功 D．电子沿半径从A到O，电势能变大 【解答】解：AB．反向延长A、C点的电场强度方向，它们相交于一点P，则P点即为正点电荷所在位置，做出电场线与等势面如图所示 正点电荷位于P点，A、C两点到P点距离相同，所以A、C位于同一等势面，根据 由几何关系可知，A点离点电荷比B点离点电荷更近，则A点的场强大于B点的场强；离正点电荷越近，电势越高，则O点的电势高于B点的电势，故AB错误； C．电子沿圆弧ABC运动，电势先减小后增大，根据 Ep＝qφ 由于电子带负电，对负电荷量来说，电势越高，电势能越小，则电子的电势能先增大后减小，电场力先做负功后做正功，故C错误； D．由图中几何关系可知，A点离点电荷比O点离点电荷更近，电子沿半径从A到O，电势降低，根据 Ep＝qφ 由于电子带负电，则电子电势能变大，故D正确。 故选：D。 12. （2024•镇海区校级一模）高楼都装有避雷针。某次雷雨天气闪电击中避雷针，避雷针发生尖端放电现象。若避雷针放电时的电场线分布如图所示，在空间取一条水平线abc和一条圆弧线adc，bd连线为ac连线的中垂线，电场线关于直线bd对称，以下说法正确的是（　　） A．圆弧adc是一条等势线 B．a、c两点的电势相同 C．a、c两点的电场强度相同 D．同一正点电荷在b点的电势能比在d点大 【解答】解：A．圆弧线adc在a、c处与电场线不垂直，所以圆弧线不是等势线，故A错误； B．a、c两点关于bd直线对称，所以这两点的电势相同，故B正确； C．电场强度是矢量，结合图可知，a、c两点的电场强度方向不相同，所以a、c两点的电场强度不相同，故C错误； D．将正电荷从b点移动到d点，电场力做负功，电势能增加，所以同一正点电荷在b点的电势能比在d点小，故D错误。 故选B。 13. （2024•镇海区模拟）两个点电荷，电性未知、电荷量大小分别为4q和q，其电场线如图所示（未标明方向，且未画出对称轴附近的电场线），A、B、C、D为对称轴上的四个点，且满足AB＝BC＝CD，则（　　） A．A、D两点的场强方向一定相反 B．从D点向左至无穷远，场强不断减小 C．若电荷量为4q的点电荷为负电荷，则电子从A向B移动的过程中，电势能减小 D．若电荷量为4q的点电荷为负电荷，则A点电势低于D点电势 【解答】解：AB、由图中电场线分布情况可知，两点电荷为异种电荷，且B处电场线密，则B处电荷量为4q，C处电荷量为q。设电荷量为4q的点电荷为负电荷，电荷量为q的点电荷为正电荷，并设AB＝BC＝CD＝r，则A点的场强大小为，（方向指向负点电荷4q），D点的场强大小为。 由于D点的场强大小为零，无穷远处场强也为零，所以从D点向左至无穷远，场强先增大后减小，故AB错误； C、若电荷量为4q的点电荷为负电荷，电子从A向B移动的过程中，场强方向由A指向B，电子所受的电场力与运动方向相反，电场力对电子做负功，所以电子的电势能增加，故C错误； D、若电荷量为4q的点电荷为负电荷，则B处为4q负电荷，C处q为正电荷，根据离正点电荷越近电势越高，离负点电荷越近电势越低，则知﹣4q点电荷在A点的电势低于D点电势，+q点电荷在A点的电势低于D点电势，由电场的叠加原理可知，A点电势低于D点电势，故D正确。 故选：D。 14. （2024•镇海区校级模拟）一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正方向运动，其电势能Ep随位移x变化的关系如图所示，其中0～x2段是对称的曲线，x2～x3段是直线，则下列说法正确的是（　　） A．在0～x2段，x1处的电场强度最小但不等于零 B．x1、x2、x3处电势φ1、φ2、φ3的关系为φ1＞φ2＞φ3 C．粒子在x2～x3段速度v随x均匀减小 D．如果将该粒子的电性改为正电，则该电荷在x1处的电势能最小 【解答】解：A．根据电势能与电势的关系式Ep＝qφ，以及场强与电势的关系式：，可得场强：，即在Ep﹣x图像中，图像切线的斜率等于电场强度；在图中0～x2段中，x1处的切线斜率为零，则x1处的电场强度为零，故A错误； B．根据电势能与电势的关系式Ep＝qφ可得，粒子带负电，且0＜Ep1＜Ep2＜Ep3，而带负电的粒子电势能越大的位置处电势越低，所以有φ1＞φ2＞φ3，故B正确； C．由题可知x2～x3段图像的斜率不变，场强不变，则粒子受到的电场力不变，所以粒子做匀变速直线运动，即速度随时间均匀变化，而非随位移变化，故C错误； D．由上述分析可知，x1处电势最高，根据Ep＝qφ可知，当该粒子带正电时，则该电荷在x1处，即电势电势最高处，具有的电势能最大，故D错误。 故选：B。 15. （2024•浙江二模）如图所示，电子在电场中从a点运动到b点，实线为电场线，虚线为电子的运动轨迹，请判断下列说法正确的是（　　） A．a点的电势低于b点的电势 B．电子在a点的加速度大于在b点的加速度 C．电子在a点的速度大于在b点的速度 D．电子在a点的电势能大于在b点的电势能 【解答】解：A、根据顺着电场线电势逐渐降低，可知a点的电势高于b点的电势，故A错误； B、电场线的疏密程度表示场强的大小，因b点处电场线较密，故b点处场强较大，由可知电子在b点的加速度更大，故B错误； C、电子在电场中做曲线运动，受到的电场力沿电场线向左，则电子从a点运动到b点过程中电场力方向与速度方向成钝角，则电场力做负功，动能减小，可知电子在a点的速度大于在b点的速度，故C正确； D、电场力做负功，电子的电势能增大，则电子在a点的电势能小于在b点的电势能，故D错误。 故选：C。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 小题精练07 静电场问题 一、电场强度的叠加 如果场源是多个点电荷，则电场中某点的电场强度等于各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和，遵从平行四边形定则。 如果场源是一个带电的面、线、体，则可根据微积分求矢量和，转换思维角度，灵活运用补偿法、微元法、对称法、等效法、极限法等巧妙方法，可以化难为易。 对称法 利用空间上对称分布的电荷形成的电场具有对称性的特点，使复杂电场的叠加问题大为简化 等效法 在保证效果相同的前提下，将复杂的电场情境变换为简单的或熟悉的电场情境，如将一个点电荷+q与一个无限大薄金属板形成的电场，可等效为两个异种点电荷形成的电场 补偿法 将有缺口的带电圆环补全为圆环，或将半球面补全为完整的球面，从而化难为易 微元法 将带电体分成许多可看成点电荷的微小带电体，先根据库仑定律求出每个微小带电体产生电场的电场强度，再结合对称性和场强叠加原理求出合电场强度 二、力电综合问题 三、电场中能量问题 v ­t图象 根据v ­t图象中速度变化、斜率确定电荷所受合力的方向与合力大小变化，确定电场的方向、电势高低及电势能变化 φ ­x图象 (1)电场强度的大小等于φ ­x图线的斜率大小，电场强度为零处，φ ­x图线存在极值，其切线的斜率为零； (2)在φ ­x图象中可以直接判断各点电势的高低，并可根据电势高低关系确定电场强度的方向； (3)在φ ­x图象中分析电荷移动时电势能的变化，可用WAB＝qUAB，进而分析WAB的正负，然后做出判断 E­x图象 (1)反映了电场强度随位移变化的规律； (2)E＞0表示场强沿x轴正方向，E＜0表示场强沿x轴负方向； (3)图线与x轴围成的“面积”表示电势差，“面积”大小表示电势差大小，两点的电势高低根据电场方向判定 Ep­x图象 (1)反映了电势能随位移变化的规律； (2)图线的切线斜率大小等于电场力大小； (3)进一步判断场强、动能、加速度等随位移的变化情况 四、带电粒子的运动分析 【例题1】（2024•宁波模拟）如图甲，两等量异种点电荷位于同一竖直线上，在两点电荷连线的中垂线上放置一粗糙水平横杆，有一质量为m，电荷量为+q的圆环（可视为质点）可沿横杆滑动。t＝0时刻，圆环自A处以初速度v0向右运动，此后圆环运动的v﹣t图像如图乙所示，t＝0时刻和t2时刻图线斜率相同，t1和t3时刻图线斜率均为0，已知圆环t2时刻运动至O点，继续向右运动至B点停下，且A、B关于两电荷连线中点O对称。若A处场强为E0，AO间距为L，重力加速度为g，且圆环运动过程中电量始终不变，则下列说法正确的是（　　） A．圆环与横杆之间的动摩擦因数 B．t1﹣t2时间内圆环的位移大小为 C．圆环在O处运动的速度 D．O处的场强大小为 难度：★★★ 建议时间：30分钟 正确率： /15 1. （2024•浙江模拟）某种滴水起电机装置如图1所示，滴水装置左右相同的两管口形成的水滴分别穿过距管口较近的铝环A、B后滴进铝筒C、D，铝环A用导线与铝筒D相连，铝环B用导线与铝筒C相连，导线之间彼此绝缘，整个装置与外界绝缘。由于某种偶然的原因，C筒带上微量的负电荷，则与之相连的B环也带有负电荷，由于静电感应，B环上方即将滴落的水滴下端会带正电荷，上端带负电荷，如图2所示。水滴在落下瞬间，正负电荷分离，如图3所示，带正电荷的水滴落下穿过B环滴入D筒，C、D两筒之间产生电势差。为了研究问题方便，假设滴水装置中水足够多，每滴水的质量相同，忽略筒内液面高度的变化，下列说法正确的是（　　） A．滴水装置中会产生从左向右的电流 B．水滴下落到筒内的时间越来越短 C．C、D两筒之间的电势差会一直增大 D．在起电的过程中，水的重力势能完全转化为电能 2. （2024•镇海区校级模拟）图甲为均匀带电圆环，O1为其圆心，图乙为匀带电圆环，O2为其圆心，两圆环半径相同，单位长度的带电荷量、电性相同，O1处的电场强度大小为E0，电势为φ0。已知在真空中电荷量为Q的点电荷产生的电场中，若取无穷远处为零电势点，则离该点电荷距离为r的某点的电势为，则O2处的场强大小和电势分别为（　　） A．E0， B．E0， C．E0， D．E0， 3. （2024•浙江二模）如图所示，两平行金属板相距为d，电势差为U，一个质量为m，电荷量为e的电子，从O点沿垂直于极板的方向射出，最远到达距O点为h处的A点，然后返回。则此电子在O点射出时的速度大小是（　　） A．eU B． C． D． 4. （2024•杭州二模）水平面上有一块半径为R均匀带正电的圆形薄平板，单位面积带电量为σ，以圆盘圆心为原点，以向上为正方向，垂直圆盘建立x轴，轴上任意一点P（坐标为x）的电场强度为：，现将一电量大小为q、质量为m的负点电荷在x＝d（d＞0）处静止释放。若d≪R，不计点电荷重力，则点电荷碰到圆盘前瞬间的速度大小最接近（　　） A． B．2 C． D．2 5. （2024•宁波二模）如图所示，在直角坐标系中，先固定一不带电金属导体球B，半径为L，球心O'坐标为（2L，0）。再将一点电荷A固定在原点O处，带电量为+Q。a、e是x轴上的两点，b、c两点对称地分布在x轴两侧，点a、b、c到坐标原点O的距离均为，Od与金属导体球B外表面相切于d点，已知金属导体球B处于静电平衡状态，k为静电力常数，则下列说法正确的是（　　） A．图中各点的电势关系为φa＝φb＝φc＞φd＞φe B．金属导体球左侧感应出负电荷，右侧感应出正电荷，用一根导线分别连接左右两侧，导线中有短暂的电流 C．金属导体球B上的感应电荷在外表面d处的场强大小，方向垂直于金属球表面 D．金属导体球上的感应电荷在球心O'处产生的电场强度为，方向沿x轴负方向 6. （2024•金东区校级模拟）如图所示，原来不带电的长为l的导体棒水平放置，现将一个带正电的点电荷q放在棒的中心轴线上距离棒的左端R处。已知O为棒的中点，A、B为棒上左、右端的一点，当棒达到静电平衡后（　　） A．棒整体带负电 B．A点电势比B点电势高 C．感应电荷在O处的场强方向水平向左 D．O点场强大小为 7. （2024•西湖区校级模拟）如图所示，两相同的小球M、N用等长的绝缘细线悬挂在竖直绝缘墙壁上的O点，悬点到小球中心的距离均为L，给小球N带上电，电荷量大小为q，小球M上电荷量未知且保持不变。由于库仑斥力作用，初次平衡时两小球间的距离为d1，由于某种原因，小球N缓慢漏电，当两小球间的距离为d2时，小球N的电荷量为（　　） A． B． C． D． 8. （2024•绍兴二模）如图所示，将一锥形导体放入电荷量为Q的负点电荷电场中，导体内有A、B两点，A点到电荷的距离为d，下列说法正确的是（　　） A．锥形导体右端带负电 B．A点电场强度比B点大 C．图中所示两条实线1和2来表示锥形导体周围的电场线肯定是错误的 D．导体表面的感应电荷在A点产生的电场强度大小为 9. （2023•台州二模）如图所示，两个质量分别为mA和mB的带电小球A、B（可视为质点）通过一根绝缘轻绳跨放在光滑的定滑轮上（滑轮大小不计），两球静止，O为滑轮正下方AB连线上的一个点。两球到O点距离分别为xA和xB，到滑轮的距离分别为lA和lB，且lA：lB＝1：2，细绳与竖直方向的夹角分别为θ1和θ2，两球电荷量分别为qA和qB。则（　　） A．qA＞qB B．θ1＞θ2 C．mA：mB＝1：2 D．xA：xB＝1：2 10. （2024•温州一模）图甲是一种静电除尘装置图，图乙为其俯视图，固定在玻璃瓶中心的竖直铜线A与起电机负极相连，包裹在玻璃瓶周围的铜片B与起电机正极相连。图乙中P、Q为一带负电的尘埃颗粒运动轨迹上的两点，忽略颗粒重力和颗粒间的相互作用，颗粒运动过程中电荷量不变。下列说法正确的是（　　） A．P点电势比Q点电势高 B．颗粒在P点速度比Q点速度大 C．颗粒在P点电势能比Q点电势能大 D．铜片B表面的电场线可能与其表面不垂直 11. （2024•浙江二模）在某个点电荷所产生电场中画一个圆，如图所示，O为圆心，圆周上的A、C两点的电场强度方向与圆相切，B是AC右侧圆弧的中点，下列说法正确的是（　　） A．A点的场强小于B点的场强 B．O点的电势低于B点的电势 C．电子沿圆弧ABC运动，电场力先做正功后做负功 D．电子沿半径从A到O，电势能变大 12. （2024•镇海区校级一模）高楼都装有避雷针。某次雷雨天气闪电击中避雷针，避雷针发生尖端放电现象。若避雷针放电时的电场线分布如图所示，在空间取一条水平线abc和一条圆弧线adc，bd连线为ac连线的中垂线，电场线关于直线bd对称，以下说法正确的是（　　） A．圆弧adc是一条等势线 B．a、c两点的电势相同 C．a、c两点的电场强度相同 D．同一正点电荷在b点的电势能比在d点大 13. （2024•镇海区模拟）两个点电荷，电性未知、电荷量大小分别为4q和q，其电场线如图所示（未标明方向，且未画出对称轴附近的电场线），A、B、C、D为对称轴上的四个点，且满足AB＝BC＝CD，则（　　） A．A、D两点的场强方向一定相反 B．从D点向左至无穷远，场强不断减小 C．若电荷量为4q的点电荷为负电荷，则电子从A向B移动的过程中，电势能减小 D．若电荷量为4q的点电荷为负电荷，则A点电势低于D点电势 14. （2024•镇海区校级模拟）一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正方向运动，其电势能Ep随位移x变化的关系如图所示，其中0～x2段是对称的曲线，x2～x3段是直线，则下列说法正确的是（　　） A．在0～x2段，x1处的电场强度最小但不等于零 B．x1、x2、x3处电势φ1、φ2、φ3的关系为φ1＞φ2＞φ3 C．粒子在x2～x3段速度v随x均匀减小 D．如果将该粒子的电性改为正电，则该电荷在x1处的电势能最小 15. （2024•浙江二模）如图所示，电子在电场中从a点运动到b点，实线为电场线，虚线为电子的运动轨迹，请判断下列说法正确的是（　　） A．a点的电势低于b点的电势 B．电子在a点的加速度大于在b点的加速度 C．电子在a点的速度大于在b点的速度 D．电子在a点的电势能大于在b点的电势能 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$