专题01 静电场【考题猜想】（六大题型）--2024-2025学年高二物理上学期期末考点大串讲（（粤教版2019必修第三册+选择性必修第二册第一、二章））

专题01 静电场 题型01电荷和静电现象 题型02库仑定律 题型03电场力的性质 题型04电场能的性质 题型05 电容器与电容 题型06 带电粒子在电场中的运动 ▉题型01电荷和静电现象 考题1：静电现象 【例1】以下关于静电现象的说法中正确的是（　　） A．干燥天气里脱毛衣时产生电火花，是因为摩擦创造出电荷 B．电工高空高压作业时，其工作服内编织金属丝的目的是提高衣服的耐穿性 C．印刷车间空气应尽量保持干燥，以便于导走纸页间相互摩擦产生的静电 D．油罐车车尾装有一条拖在地上的导电拖地带，作用是导走运输过程中油和油罐摩擦产生的静电 【答案】D 【解析】A．干燥天气里脱毛衣时产生电火花，是因为摩擦使得电荷从一个物体转移到另一个物体，而不是创造出新的电荷，故A错误； B．电工高空高压作业时，其工作服内编织金属丝的目的是起到静电屏蔽的作用，使超高压输电线周围的电场被工作服屏蔽起来，对工人起到保护作用，故B错误； C．印刷车间的空气应保持湿润，以便于导走纸页间因相互摩擦而产生的静电，故C错误； D．油罐车车尾装有一条拖在地上的导电拖地带，作用是导走运输过程中油和油罐摩擦产生的静电，故D正确。 故选D。 【变式】如图所示，当人用手接触范德格拉夫起电机的带电金属球时，纸花（碎纸屑）会从头上飞出来。关于此“静电飞花”现象，下列说法正确的是（    ） A．飞出的纸花相互排斥 B．纸花飞出，它们所带电荷的电性与金属球相反 C．纸花飞出，但可能它们并不带电 D．纸花飞出，是因为受到空气浮力的作用 【答案】A 【解析】静电飞花现象是因为纸花带同种电（并且与金属球电性相同）互相排斥。 故选A。 考题2：静电的应用与防护 【例2】 如图为静电除尘机原理示意图，废气先经过一个机械过滤装置再进入静电除尘区，带负电的尘埃在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘目的。图中虚线为电场线（方向未标）。不考虑尘埃在迁移过程中的相互作用和电量变化，则（　　） A．图中A 点电势低于 B点电势 B．每个尘埃的运动轨迹都与一条电场线重合 C．尘埃在迁移过程中做匀变速运动 D．尘埃在迁移过程中电势能增大 【答案】A 【解析】A．带负电的尘埃在电场力的作用下向集尘极迁移，则知集尘极带正电荷，是正极，所以电场线方向由集尘极指向放电极，A点更靠近放电极，所以图中A点电势低于B点电势，故A正确； B．粒子仅受电场力，电场线为直线时，运动轨迹才有可能与电场线重合，并且要求初速度为零或者方向与电场线方向一致；尘埃运动方向和电场力方向有夹角，运动轨迹不能与电场线重合，故B错误； C．放电极与集尘极间建立非匀强电场，尘埃所受的电场力是变化的，尘埃的加速度是变化的，所以尘埃在迁移过程中不是做匀变速运动，故C错误； D．尘埃在迁移过程中，电场力对尘埃做正功，则尘埃电势能减少，故D错误。 故选A。 【变式】．学校楼顶装有数根接地的细长金属装置，如图所示，关于该装置，下列说法可能正确的是（　　） A．该装置利用静电屏蔽，在考试期间起到屏蔽考场内信号的作用 B．该装置利用静电吸附，通过吸附空气中的带电尘埃提高空气质量 C．在雷雨天气，该装置会主动引导雷电击中自身，危害安全，应当拆除 D．在雷雨天气，该装置通过电离附近空气，减小大地与云层间的电势差，避免雷击 【答案】D 【解析】楼顶装有数根接地的细长金属装置是避雷针，在雷雨天气，该装置通过电离附近空气，减小大地与云层间的电势差，避免雷击。 故选D。 ▉题型02库仑定律 考题1：带电小球的平衡问题 【例1】如图所示，水平天花板下方固定一个光滑小定滑轮O，在定滑轮的正下方C处固定一个正点电荷，不带电的小球a与带正电的小球b通过跨过定滑轮的绝缘轻绳相连。开始时系统在图示位置静止，已知Ob < OC。若b球所带的电荷量缓慢减少（未减为零），则在b球到达O正下方前，下列说法正确的是（　　） A．a球的质量大于b球的质量 B．b球的轨迹是一段以C点为圆心的圆弧 C．此过程中点电荷对b球的库仑力大小不变 D．此过程中滑轮受到轻绳的作用力逐渐变大 【答案】D 【解析】A．对b球进行受力分析，受到轻绳的拉力T、重力和库仑力，如图所示。 由相似三角形可知 其中 ， 整理可得 由于Ob < OC，因此 故A错误； B．由不变，可知Ob不变，库仑力减小，减小，故球的轨迹是一段以O为圆心的圆弧，故B错误； C．由于减小，可知bC也减小，此过程中b球所受库仑力减小且方向改变，故C错误； D．滑轮受到的轻绳的作用力大小均为，大小不变，由于bC减小，可知两绳夹角减小，所以滑轮受到两绳的合力增大，故D正确。 故选D。 【变式】如图所示，质量为、电荷量为的带电小球A用绝缘细线悬挂于点，电荷量也为的小球B固定在点正下方绝缘柱上。绝缘细线长为，点与小球B的间距为，当小球A平衡时，细线与竖直方向的夹角。带电小球A、B均可视为点电荷，静电力常量为。则（   ） A．A、B间库仑力大小 B．A、B间库仑力大小 C．细线拉力大小 D．细线拉力大小 【答案】B 【解析】AC．带电小球A受力如图所示 则 即点为中点，由图可知 由库仑定律知A、B间库仑力大小 细线拉力 故AC错误； BD．根据平衡条件得 得 绳子拉力 故B正确，D错误。 故选B。 考题2：多个点电荷间库仑力合成 【例2】如图所示，在一条直线上的三点分别放置QA = +3 × 10−9 C、QB = −4 × 10−9 C、QC = +3 × 10−9 C的A、B、C三个点电荷，静电力常量k = 9.0 × 109 N∙m2/C2，则作用在点电荷A上的库仑力的大小为（　　） A．9.9 × 10−4 N B．9.9 × 10−3 N C．1.17 × 10−4 N D．2.7 × 10−4 N 【答案】A 【解析】A点电荷受到B、C点电荷的库仑力 则点电荷A受到的合力大小为FA = FBA − FCA = 9.9 × 10−4 N，故A正确。 【变式】如图所示，三个完全相同的金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上。a和c带正电，b带负电，a所带的电荷量比b所带的电荷量大。已知c受到a和b的静电力的合力可用图中四条有向线段中的其中一条来表示，它应是（　　） A．F1 B．F2 C．F3 D．F4 【答案】A 【解析】根据“同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引”的规律可得金属小球c受到a和b的静电力方向，但由于a的带电荷量大于b的带电荷量，故Fac与Fbc的合力只能为F1，如图所示 故选A。 ▉题型03电场力的性质 考题1：电场强度 【例1】如图所示，A、B、C为三个质量均为m的带负电小球，所带电荷量均为q，A、B两球在水平地面上，和地面间的动摩擦因数均为μ，C球悬停在空中，三球保持静止状态，且任意两球间距都相同，则（　　） A．C球所在点电场强度大小为 B．B球受到的电场力大小为 C．地面对A球的支持力大小为 D．地面受到A球的摩擦力大小为 【答案】B 【解析】A．对C球受力分析如图所示 可知小球C受三个力平衡，所以小球C受到的电场力的合力与重力等大反向，即C球所在点电场强度大小为，故A错误； B．对C受力分析知 所以有 对B小球所受到的电场力进行分析，如图所示 此时Fa与Fc的夹角为60°且大小相等，所以B小球受到的电场力为 故B正确； CD．对A小球受力分析，如图所示 则有 解得 故CD错误。 故选B。 【变式】科学推理及实验探究均表明：①均匀带电球壳(或球体)在球外部产生的电场，与一个位于球心、电荷量相等的点电荷产生的电场相同；②均匀带电球壳在空腔内部的电场强度处处为零。由此可知，一个半径为R的均匀带电球体在空间的电场强度大小E 与到球心距离r的关系图像可能为（    ） A． B． C． D． 【答案】B 【解析】 由“均匀带电球壳(或球体)在球的外部产生的电场，与一个位于球心、电荷量相等的点电荷在同一点产生的电场相同”可知，在r>R的区间上，均匀带电球体周围电场的场强E与r的关系应为 故r>R的区间上，E与r为非线性关系； 在r<R的区间，因“均匀带电球壳在空腔内部的电场强度处处为零”，所以场强仅由r内球体部分所带电荷决定，即 又因球体均匀带电，所以 (ρ为单位体积的电荷量) 所以 即E'∝r，在r<R的区间，E与r为线性关系。 故选 B。 考题2：电场线 【例2】如图所示是三个点电荷A、B、C周围电场线分布图（电场方向未画出）。下列说法正确的是（　　） A．点电荷A一定带正电 B．点电荷C一定带正电 C．点电荷A、B一定是同种电荷 D．点电荷B、C一定是同种电荷 【答案】C 【解析】电场线从正电荷出发指向负电荷，图中没标注电场线方向，所以无法判断三个电荷带电性质，但是根据图示可知，点电荷A、B一定是同种电荷，点电荷B、C一定是异种电荷。 故选C。 【变式】图为描述某静电场的电场线，a、b、c是同一条电场线上的三个点，，其电场强度大小分别为、、，电势分别为、、。下列说法正确的是（   ） A． B． C． D． 【答案】A 【解析】AB．根据电场线的疏密程度可得 故A正确，B错误； C．根据沿电场线方向电势降低可得 故C错误； D．根据 由于，且段的平均场强大于段的平均场强，则有 故D错误。 故选A。 ▉题型04电场能的性质 考题1：电势差与电场强度的关系 【例1】电子束焊接机是一种先进的焊接技术。电子束焊接机中的电场线分布如图中虚线所示，其中K为阴极，A为阳极，两极之间的距离为h，在同一电场线上有B、C、D三点，C为AK两极的中点，且。在两极之间加上电压为U的高压电。现有一电子在K极附近由静止被加速运动到A极。不考虑电子的重力，已知电子电荷量为e，下列说法中正确的是（　　） A．A、K之间的电场强度为，且为匀强电场 B．电子沿电场线由K极到A极时电场力做功为 C．若将电子从C点由静止释放，到达A极时，动能增加为 D．电子从D点运动到C点的时间大于其从C点运动到B点的时间 【答案】D 【解析】A．根据电场线的分布情况，可以判断A、K之间不是匀强电场，故A错误； B．电子由K沿电场线到A电场力做正功，即电场力做功为 故B错误； C．由图可知K到C点之间的电场比C点到A点的电场强度小，根据可知，K到C点与C点到A点的位移相等，但K到C点之间的电场力比C点到A点的电场力小，所以，K到C点之间的电场力做功比C点到A点的电场力做功少，即若将电子从C点由静止释放，到达A极时，动能增加大于，故C错误； D．电子从D点到C点再到B点的过程中，一直处于加速运动状态，即电子从C点运动到B点的任意时刻的速度大小都大于电子从D点运动到C点的速度大小，又因为位移相同，所以，电子从D点运动到C点的时间大于其从C点运动到B点的时间，故D正确。 故选D。 【变式】有一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c、d四点的位置如图所示，cd、cb分别垂直于x轴、y轴，其中a、O、b三点电势分别为4V、6V、8V。电荷量为的点电荷由a点开始沿路线运动过程中，下列说法不正确的是（　　） A．c点的电势为10V B．点电荷在d点的电势能为 C．匀强电场的方向为a指向b D．该点电荷从a点移到b点过程中，电场力做功为 【答案】C 【解析】AB．由于该电场是匀强电场，故沿着同一个方向相同距离的电势差相等，则有 解得 ， 则点电荷在d点的电势能为 故AB正确，不满足题意要求； C．由于 可知连线为等势线，根据电场方向与等势面垂直且由高电势指向低电势，由图中几何关系可知匀强电场的方向为b指向a，故C错误，满足题意要求； D．该点电荷从a点移到b点过程中，电场力做功为 故D正确，不满足题意要求。 故选C。 ▉题型05电容器与电容 考题1：电容器的充放电与储能 【例1】如图所示为探究电容器两极板间电势差跟所带电荷量的关系实验电路，A、B是两个完全相同的电容器，均不带电，单刀双掷开关S1和开关S2都处于断开状态。实验过程如下：①开关S1接1，S2仍处于断开状态，②开关S1接2，S2仍处于断开状态，③断开开关S1，闭合开关S2，④再断开开关S2，将开关S1接2。忽略实验过程中的漏电，数字电压表可视为理想电表。下列说法错误的是（　　） A．操作①中，电容器A处于充电状态 B．操作②中，电压表示数变为原来的一半 C．操作③中，电压表示数再次减少一半 D．操作④中，稳定后，A、B两电容器电量相等 【答案】C 【解析】A．操作①中，电容器A处于充电状态，A的上极板与电源正极连接，A的上极板带正电，故A正确，不符合题意； B．电容器A充电稳定后，②中开关S1接2，S2仍处于断开状态，此时A、B电容器串联，由于两电容器完全相同，A、B电容器极板所带电荷量之和与A充电稳定时极板所带电荷量相等，即两电容器极板所带电荷量等于A充电稳定后极板所带电荷量一半，根据 可知，操作②中，电压表示数变为原来的一半，故B正确，不符合题意； C．②操作后，断开开关S1，闭合开关S2，电容器B放电，放电完成后，B电容器两端电压为0，但电压表测量A电容器两端电压，A电容器没有放电，其两端电压不变，则电压表示数仍为最初的一半，故C错误，符合题意； D．结合上述可知，③操作后，B电容器不带电，此时再断开开关S2，将开关S1接2，此时A、B电容器串联，由于两电容器完全相同，则操作④中，稳定后，A、B两电容器电量相等，故D正确，不符合题意。 故选C。 【变式】2023年10月，华为发布全液冷超级充电桩，可实现“一秒一公里”充电速度，在该领域上遥遥领先。若该充电桩工作电压为1000V，最大输出功率为600kW，现给某新能源汽车上的超级电容进行充电，则在充电过程中（　　） A．电容器板间电压逐渐变大 B．电容器的电容会逐渐增大 C．充电电流为600A保持不变 D．电容器充电功率大，电容器充满电时电荷量会增大 【答案】A 【解析】AB．电容器的电容由自身决定，与带电量无关，充电过程电容器电容不变，而带电量增加，根据 可知，电容器两极板间的电压逐渐增大，故A正确，B错误； C．根据 可知，充电刚开始时，电容器极板上电荷量为零，充电电流最大，随电容器极板上电荷量增加，充电电流减小，故C错误； D．电容器充电功率大，充电快，电容器充满电时极板间电压达到最大值，电荷量达到最大值，充电结束，根据 可知电荷量最大值不变，故D错误。 故选A。 考题2： 电容器的动态分析 【例2】如图所示，一平行板电容器两极板水平正对，上极板M固定，下极板N放在一个绝缘的温度敏感材料上，温度敏感材料会因为温度的变化而出现明显的热胀冷缩，给电容器充电后，N板带有正电，一带电微粒恰好静止在两极板间的P点。使极板与电源断开，当温度升高时，下列说法正确的是（　　） A．极板间的距离增大 B．电容器的电容减小 C．两板间的电场强度减小 D．带电微粒仍然静止 【答案】D 【解析】AB．当温度升高时，温度敏感材料由于热胀冷缩，使得电容器两极板间距离减小，根据 可知，电容器的电容增大。故AB错误； CD．由于电容器与电源断开，所以电容器所带电荷量不变，根据 可知，电场强度不变，粒子所受电场力不变，所以带电粒子仍处于静止状态。故C错误；D正确。 故选D。 【变式】如图所示，A、B是水平放置的平行板电容器的两块极板，下极板B接地，直流电源电动势E恒定，内阻不计。将开关S闭合，电路稳定后，一带电油滴位于两板中央的M点且恰好处于静止状态，现将B板向上平移一小段距离，则（　　） A．电容器的电容将减小 B．在B板上移过程中，电阻R中有向右的电流 C．M点电势能将增大 D．带电油滴将沿竖直方向向下运动 【答案】C 【解析】A．根据电容的决定式 可知，B板向上平移一小段距离，d变小，则电容值变大，A错误； B．由于电容器与电源相连，U不变，C变大，根据电容的定义式 可知此时电容正在充电，即电阻R中有向左的电流，B错误； C．因为B极板接地，电势不变，电容器上下极板电势差不变，故A极板电势不变，根据 可知电场强度变大 由 可知减小； 带电油滴在重力和电场力的作用下 处于平衡状态，可知，油滴带负电，负电荷在电势低的地方电势能大，故M点电势能将增大，C正确； D．带电油滴受到竖直向下的重力和竖直向上的电场力，由于场强变大，则电场力变大，故油滴将沿竖直方向向上运动，D错误 。 故选C。 ▉题型06带电粒子在电场中的运动 考题1：带电粒子在电场中的直线运动 【例1】如图所示，在直角坐标系的一、四象限内有大小为、方向沿y轴正方向的匀强电场，虚线与x轴夹角。一带电荷量为、质量为m的粒子由静止释放，经过加速电压为的电压加速后从y轴上的Q点以初速度沿x轴正方向射出，粒子做曲线运动垂直打在上的P点。已知Q、P间沿y轴方向上的距离为。不计粒子重力，下列说法正确的是（　　） A．粒子在P处沿y轴方向的速度大小等于 B． C．加速电压为 D．加速电压为 【答案】C 【解析】A．根据速度分解可知，粒子在P处沿y轴方向的速度大小 故A错误； B．Q、P间沿y轴方向上的距离为，则有 结合上述有 解得 故B错误； CD．加速过程，根据动能定理有 结合上述解得 故C正确，D错误。 故选C。 【变式】A、B两导体板平行放置，在时将电子从A板附近由静止释放（电子的重力忽略不计）。分别在A、B两板间加四种电压，它们的图线如下列四图所示。其中可能使电子到不了B板的是（   ） A． B． C． D． 【答案】B 【解析】A．加A图电压，电子从A板开始向B板做匀加速直线运动，一定能到达B板， A错误； B．加B图电压，电子向B板运动的图像如解析图所示，由图可知，在一个周期内，电子的位移为0，有可能到不了B板，B正确； C D．加C图和D图电压，分析可知电子在一个周期内速度的方向不变，一直向B板运动，一定能到达B板，C、D错误。 故选B。 考题2：带电粒子在电场中的偏转 【例2】负离子空气净化器的核心功能是生成负离子，利用负离子本身具有的除尘降尘、灭菌解毒的特性，来对室内空气进行优化。一种负离子空气净化器的部分结构如图所示，，混合气流是由空气和带一价负电荷的灰尘颗粒均匀分布组成，以平行于极板方向的速度进入由一对平行金属板构成的收集器，气流宽度正好为金属板间距，在电场的作用下灰尘颗粒落到正极板。若带电颗粒入射时的动能均为，金属板的长度为，金属板的间距为，且。电子电量，不考虑重力影响和颗粒间的相互作用，下列说法正确的是（　　） A．若板间电压为800V，则所有灰尘颗粒都会被收集 B．若板间电压为400V，则只有一半的灰尘颗粒会被收集 C．若板间电压为400V，则需要将板长增长为原来的两倍才可以让所有灰尘颗粒做以集 D．若灰尘颗粒进入收集器时的初动能变小，则灰尘颗粒全部被收集所需要的电压最小值会变大 【答案】C 【解析】A B．只要紧靠上极板的颗粒能够落到收集板右侧，颗粒就能够全部收集，水平方向和竖直方向分别有 又 联立解得两金属板间的电压为 若电压为，则粒子在电场中的偏移量只有上述过程的一半，故A、B错误； C D．根据 可知，若板长增大为原来的两倍，则所需的最小电压只有原来的；若进入的初动能变小，即变小，则灰尘颗粒全部被收集所需要的电压最小值会变小，故C正确，D错误。 故选C。 【变式】图甲所示两水平金属板间距为d，两板间电场强度的变化规律如图乙所示。t＝0时刻，质量为m的带电微粒以初速度沿中线射入两板间，时间内微粒匀速运动，T时刻微粒恰好经金属板边缘飞出。微粒运动过程中未与金属板接触。重力加速度的大小为g。关于微粒在0～T时间内运动的描述正确的是（    ） A．末速度大小为 B．微粒带正电 C．重力势能减少了mgd D．微粒的电势能增加了 【答案】D 【解析】AB．0～T时间内微粒匀速运动，说明重力和电场力平衡，则有 qE0=mg时间内，微粒只受到重力，微粒做平抛运动，下降的位移 时间内，微粒的加速度大小 方向竖直向上，微粒在竖直方向上向下做匀减速运动，结合T时刻微粒恰好经金属板边缘飞出，所以T时刻竖直分速度为零，在水平方向上仍做匀速直线运动，所以末速度的方向沿水平方向，大小为v0，但不能确定粒子电性，故AB错误； CD．T时刻微粒恰好经金属板边缘飞出，则重力势能减少量为 粒子的动能不变，可知粒子的电势能增加，故C错误，D正确。 故选D。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！20 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题01 静电场 题型01电荷和静电现象 题型02库仑定律 题型03电场力的性质 题型04电场能的性质 题型05 电容器与电容 题型06 带电粒子在电场中的运动 ▉题型01电荷和静电现象 考题1：静电现象 【例1】以下关于静电现象的说法中正确的是（　　） A．干燥天气里脱毛衣时产生电火花，是因为摩擦创造出电荷 B．电工高空高压作业时，其工作服内编织金属丝的目的是提高衣服的耐穿性 C．印刷车间空气应尽量保持干燥，以便于导走纸页间相互摩擦产生的静电 D．油罐车车尾装有一条拖在地上的导电拖地带，作用是导走运输过程中油和油罐摩擦产生的静电 【变式】如图所示，当人用手接触范德格拉夫起电机的带电金属球时，纸花（碎纸屑）会从头上飞出来。关于此“静电飞花”现象，下列说法正确的是（    ） A．飞出的纸花相互排斥 B．纸花飞出，它们所带电荷的电性与金属球相反 C．纸花飞出，但可能它们并不带电 D．纸花飞出，是因为受到空气浮力的作用 考题2：静电的应用与防护 【例2】 如图为静电除尘机原理示意图，废气先经过一个机械过滤装置再进入静电除尘区，带负电的尘埃在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘目的。图中虚线为电场线（方向未标）。不考虑尘埃在迁移过程中的相互作用和电量变化，则（　　） A．图中A 点电势低于 B点电势 B．每个尘埃的运动轨迹都与一条电场线重合 C．尘埃在迁移过程中做匀变速运动 D．尘埃在迁移过程中电势能增大 【变式】．学校楼顶装有数根接地的细长金属装置，如图所示，关于该装置，下列说法可能正确的是（　　） A．该装置利用静电屏蔽，在考试期间起到屏蔽考场内信号的作用 B．该装置利用静电吸附，通过吸附空气中的带电尘埃提高空气质量 C．在雷雨天气，该装置会主动引导雷电击中自身，危害安全，应当拆除 D．在雷雨天气，该装置通过电离附近空气，减小大地与云层间的电势差，避免雷击 ▉题型02库仑定律 考题1：带电小球的平衡问题 【例1】如图所示，水平天花板下方固定一个光滑小定滑轮O，在定滑轮的正下方C处固定一个正点电荷，不带电的小球a与带正电的小球b通过跨过定滑轮的绝缘轻绳相连。开始时系统在图示位置静止，已知Ob < OC。若b球所带的电荷量缓慢减少（未减为零），则在b球到达O正下方前，下列说法正确的是（　　） A．a球的质量大于b球的质量 B．b球的轨迹是一段以C点为圆心的圆弧 C．此过程中点电荷对b球的库仑力大小不变 D．此过程中滑轮受到轻绳的作用力逐渐变大 【变式】如图所示，质量为、电荷量为的带电小球A用绝缘细线悬挂于点，电荷量也为的小球B固定在点正下方绝缘柱上。绝缘细线长为，点与小球B的间距为，当小球A平衡时，细线与竖直方向的夹角。带电小球A、B均可视为点电荷，静电力常量为。则（   ） A．A、B间库仑力大小 B．A、B间库仑力大小 C．细线拉力大小 D．细线拉力大小 考题2：多个点电荷间库仑力合成 【例2】如图所示，在一条直线上的三点分别放置QA = +3 × 10−9 C、QB = −4 × 10−9 C、QC = +3 × 10−9 C的A、B、C三个点电荷，静电力常量k = 9.0 × 109 N∙m2/C2，则作用在点电荷A上的库仑力的大小为（　　） A．9.9 × 10−4 N B．9.9 × 10−3 N C．1.17 × 10−4 N D．2.7 × 10−4 N 【变式】如图所示，三个完全相同的金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上。a和c带正电，b带负电，a所带的电荷量比b所带的电荷量大。已知c受到a和b的静电力的合力可用图中四条有向线段中的其中一条来表示，它应是（　　） A．F1 B．F2 C．F3 D．F4 ▉题型03电场力的性质 考题1：电场强度 【例1】如图所示，A、B、C为三个质量均为m的带负电小球，所带电荷量均为q，A、B两球在水平地面上，和地面间的动摩擦因数均为μ，C球悬停在空中，三球保持静止状态，且任意两球间距都相同，则（　　） A．C球所在点电场强度大小为 B．B球受到的电场力大小为 C．地面对A球的支持力大小为 D．地面受到A球的摩擦力大小为 【变式】科学推理及实验探究均表明：①均匀带电球壳(或球体)在球外部产生的电场，与一个位于球心、电荷量相等的点电荷产生的电场相同；②均匀带电球壳在空腔内部的电场强度处处为零。由此可知，一个半径为R的均匀带电球体在空间的电场强度大小E 与到球心距离r的关系图像可能为（    ） A． B． C． D． 考题2：电场线 【例2】如图所示是三个点电荷A、B、C周围电场线分布图（电场方向未画出）。下列说法正确的是（　　） A．点电荷A一定带正电 B．点电荷C一定带正电 C．点电荷A、B一定是同种电荷 D．点电荷B、C一定是同种电荷 【变式】图为描述某静电场的电场线，a、b、c是同一条电场线上的三个点，，其电场强度大小分别为、、，电势分别为、、。下列说法正确的是（   ） A． B． C． D． ▉题型04电场能的性质 考题1：电势差与电场强度的关系 【例1】电子束焊接机是一种先进的焊接技术。电子束焊接机中的电场线分布如图中虚线所示，其中K为阴极，A为阳极，两极之间的距离为h，在同一电场线上有B、C、D三点，C为AK两极的中点，且。在两极之间加上电压为U的高压电。现有一电子在K极附近由静止被加速运动到A极。不考虑电子的重力，已知电子电荷量为e，下列说法中正确的是（　　） A．A、K之间的电场强度为，且为匀强电场 B．电子沿电场线由K极到A极时电场力做功为 C．若将电子从C点由静止释放，到达A极时，动能增加为 D．电子从D点运动到C点的时间大于其从C点运动到B点的时间 【变式】有一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c、d四点的位置如图所示，cd、cb分别垂直于x轴、y轴，其中a、O、b三点电势分别为4V、6V、8V。电荷量为的点电荷由a点开始沿路线运动过程中，下列说法不正确的是（　　） A．c点的电势为10V B．点电荷在d点的电势能为 C．匀强电场的方向为a指向b D．该点电荷从a点移到b点过程中，电场力做功为 ▉题型05电容器与电容 考题1：电容器的充放电与储能 【例1】如图所示为探究电容器两极板间电势差跟所带电荷量的关系实验电路，A、B是两个完全相同的电容器，均不带电，单刀双掷开关S1和开关S2都处于断开状态。实验过程如下：①开关S1接1，S2仍处于断开状态，②开关S1接2，S2仍处于断开状态，③断开开关S1，闭合开关S2，④再断开开关S2，将开关S1接2。忽略实验过程中的漏电，数字电压表可视为理想电表。下列说法错误的是（　　） A．操作①中，电容器A处于充电状态 B．操作②中，电压表示数变为原来的一半 C．操作③中，电压表示数再次减少一半 D．操作④中，稳定后，A、B两电容器电量相等 【变式】2023年10月，华为发布全液冷超级充电桩，可实现“一秒一公里”充电速度，在该领域上遥遥领先。若该充电桩工作电压为1000V，最大输出功率为600kW，现给某新能源汽车上的超级电容进行充电，则在充电过程中（　　） A．电容器板间电压逐渐变大 B．电容器的电容会逐渐增大 C．充电电流为600A保持不变 D．电容器充电功率大，电容器充满电时电荷量会增大 考题2： 电容器的动态分析 【例2】如图所示，一平行板电容器两极板水平正对，上极板M固定，下极板N放在一个绝缘的温度敏感材料上，温度敏感材料会因为温度的变化而出现明显的热胀冷缩，给电容器充电后，N板带有正电，一带电微粒恰好静止在两极板间的P点。使极板与电源断开，当温度升高时，下列说法正确的是（　　） A．极板间的距离增大 B．电容器的电容减小 C．两板间的电场强度减小 D．带电微粒仍然静止 【变式】如图所示，A、B是水平放置的平行板电容器的两块极板，下极板B接地，直流电源电动势E恒定，内阻不计。将开关S闭合，电路稳定后，一带电油滴位于两板中央的M点且恰好处于静止状态，现将B板向上平移一小段距离，则（　　） A．电容器的电容将减小 B．在B板上移过程中，电阻R中有向右的电流 C．M点电势能将增大 D．带电油滴将沿竖直方向向下运动 ▉题型06带电粒子在电场中的运动 考题1：带电粒子在电场中的直线运动 【例1】如图所示，在直角坐标系的一、四象限内有大小为、方向沿y轴正方向的匀强电场，虚线与x轴夹角。一带电荷量为、质量为m的粒子由静止释放，经过加速电压为的电压加速后从y轴上的Q点以初速度沿x轴正方向射出，粒子做曲线运动垂直打在上的P点。已知Q、P间沿y轴方向上的距离为。不计粒子重力，下列说法正确的是（　　） A．粒子在P处沿y轴方向的速度大小等于 B． C．加速电压为 D．加速电压为 【变式】A、B两导体板平行放置，在时将电子从A板附近由静止释放（电子的重力忽略不计）。分别在A、B两板间加四种电压，它们的图线如下列四图所示。其中可能使电子到不了B板的是（   ） A． B． C． D． 考题2：带电粒子在电场中的偏转 【例2】负离子空气净化器的核心功能是生成负离子，利用负离子本身具有的除尘降尘、灭菌解毒的特性，来对室内空气进行优化。一种负离子空气净化器的部分结构如图所示，，混合气流是由空气和带一价负电荷的灰尘颗粒均匀分布组成，以平行于极板方向的速度进入由一对平行金属板构成的收集器，气流宽度正好为金属板间距，在电场的作用下灰尘颗粒落到正极板。若带电颗粒入射时的动能均为，金属板的长度为，金属板的间距为，且。电子电量，不考虑重力影响和颗粒间的相互作用，下列说法正确的是（　　） A．若板间电压为800V，则所有灰尘颗粒都会被收集 B．若板间电压为400V，则只有一半的灰尘颗粒会被收集 C．若板间电压为400V，则需要将板长增长为原来的两倍才可以让所有灰尘颗粒做以集 D．若灰尘颗粒进入收集器时的初动能变小，则灰尘颗粒全部被收集所需要的电压最小值会变大 【变式】图甲所示两水平金属板间距为d，两板间电场强度的变化规律如图乙所示。t＝0时刻，质量为m的带电微粒以初速度沿中线射入两板间，时间内微粒匀速运动，T时刻微粒恰好经金属板边缘飞出。微粒运动过程中未与金属板接触。重力加速度的大小为g。关于微粒在0～T时间内运动的描述正确的是（    ） A．末速度大小为 B．微粒带正电 C．重力势能减少了mgd D．微粒的电势能增加了 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$