专题8 静电场 题组1 -【高考密码】备战2025年高考物理2020-2024五年真题分类汇编

详解答案 mh-Lsin 0-2R(1-cos mgLcos 将代入，可得到轨证方程【m十Mx二mu卫+ P1. 解得。=2ms, 设滑块长度为/时，小物块恰好不脱离滑块，且此时二者达 (3)将1 一户6代入可得一6：则税连为率径为6 到共同速度，很据动量守位定律和能量守位定律有 的回 mep =2m 合m-号×2m2+2mgl 解得1=0.2m 答案(1)①16m②2m③1：2(2)0.2m 9,解析(1)滑块4从D到F,由能量关系 mg·2R=之mf-之m6 i 在F点FN一gmR 银据儿行类系m0-号，可得0-30 解得p=10m/s 设小球珑度为，将小球的速度分解为水平和竖直方向，分 F×=31.2N 别为， (2)滑块a返同B点时的速度vB=1m/s,滑块a一直在传道 则马=sin0=号 带上减建，加速度大小为4-g一5m 报据行=后一2aL 又m吧=Mw可得w一器 可得在C点的逸度c=3ms 则滑块a从强拉后到到达C意m听=m吃十mg·2R 由款找能守橙有mgb-=m+号Md 解得功=5m/s 联立解得=2h 3b+a' 因b碰撞动量守恒，则mg=一十3m购 解得碰后b的速度y=5m/% 专题八 静电场 则位检损夫的能量△E=子m-名m时-名·3m话=0 题组一 1,AD小滑块在B点处的加速度为零，则沿钟面方向有 (3)若滑块a延到滑块b立即被格住，则b碰后的共同速度 F三4 mgsin30°-q 80，解得1气A运确B错送：小 解得v=2.5m/ 滑块从A到C的过程，由动能定理有W十ngSsin30°=0，解 当弹簧校压缩到最短或者伸长到最长时有共同递度 4np=6指U 得静电力对小滑块微的功为W=一mg,C错误：根据电场 力微功与电势差的关系结合C项分析可知，AC之间的电势 当弹簧被压编到最短时压编量为1，由能量美系 U=W=-空，D正 是·4m2-2·6m2+k,解得h=0.1m 2.B由题图()知，溶液浓度降低，相对介电常数，增大，根据 同理当弹簧被拉到最长时伸长量为2=西1 C一品可知，电客C瑞大A储误：由于电容器与极压电源 则弹簧景大长度与最小长度之差△x=2x1=0.2m 相连，故电容客器两极板间的电势差等于电源电瓜，保持不变， 答案(1)10m/s:31.2N:(2)0:(3)0.2m 10.解析(1)飞机在水面滑行时微从静止开始的匀加遮直线 C错误：旅据C-吕可知，由A项结论，电家C增大，电容器 运动，平均选度为号，则L=1 所带电荷量增大，B正确：溶液浓度降低，电容器所带电荷量 增加，电容器充电，故电流方向是由N+M,D错误。 解得飞机滑行的时间为12L_2X1600 sm405 3.D由于M点与A点美于带电细杆对称，故细杆在A处产 80 生的电场强度大小E6-E-,方向整直向上，故A点的 飞机济行的加建度为a-号-船m/g2-2m了 (2)飞机从水面至h=100m处，水的机械能色含水的动能 电场张度大小E-E◆十E6-(3+3)g,D正确。 a 和重力分能，则△E=名m十mg4=专×1X10×10J 4.ACD由等量异种电荷电场线分布的对称性如F点与C点 电场强度大小相等，A正确：B床与E点的电场强度如图所 +1×10×10×100J=6×107. 示，由几何知识及电场叠加知B底与E”点的电场强度方向 答案(1)2m‘s2,40s:(2)6×10J 不同，B错误：由等量并种电荷电场线分布的对称性知UF 11.解(1)m和M水平方向上动量守恒，能量守恒，可得 一UD,由沿电场线方向电势慧来慧低知O电势高于C电 m防=M 势，则Uo>Urp·故Up>UAFC正确：试探电荷在F mx1=Mry且t1十x红=a 点所受电场力方向与FO方向卖角为纯角，别一开始电场力 mgb-mnf+号Mg 做负功，电势能增大，在()点所受电扬力方向与F)方向夹 角是锐角，则电场力做正功，电势能减小，D正确 聚立解得一员留 0 Mm,方向向右 am aM M+ (2)设小球坐标为(x,y),别小球向左的位移为心x,曰桶的 位移为1？=得(a一x).经分析，将辅圆一般方程代入可得 一+ 1 159 五年高考真题分类集训 物理 5.C由题知，OP>OM,OM=ON,则根据点电荷的电势 上各点场强方向垂直于连战，被据对称性可知〔，两点的 分布情况可知9：=9、>gp,副带负电的小球在运动过程 场强相等，C项正确：在等量异种点电荷模型中，距离正，点 中，电势能先减小后增大，且，E>E=E。、·则带负电的 电荷近的点电势高，故只>，D项错误. 小球在M点的机械能等于在N点.的机械能，A错误，B,C正 13.B以C如图所示，找出Q点，使Q点与P点的距离苹于M点 确：从M点运动到N点的过租中，电场力先做正功后微负 与P点的距离，L,点为MN上到P点 功，D错误，故选 距离最短的点，桃据三角形边角关系、 6,AB两个正电荷在N点产生的场强方句由N指向O,N点 处于两负电背连线的中垂线上，则两负电蒋在N点产生的场 点电荷的电场强度公式E=k马和正 强方向由N指向O,则N点的合场强方向由N指向O,同理 点电荷形成电场中的电势特点可加， 可知，两个负电荷在L处产生的扬强方向由0指向L,,L 沿着MN边，从M,点到N点，到P点 处于两正电荷连线的中垂线上，两正电荷在1.处产生的场 的距离”先诚小后增大，电场强度先增 方向由O指向L,则L处的合场方向由O指向L,由于玉 大后域小，电势也先增大后减小，选项 L Q 形两对角线垂直平分，则L和N两点处的电场方向相亚 A错误，B正确：纸据电势能与电势的关系E。=吧可知，正 直，故A正确：正方形底边的一对等量异号电荷在M,点产 生 电荷在M点的电势能比在N点的电势能大，故将正电荷从 的场强方向向左，而正方形上方的一对等量异号 荷 M点移动到N点，电场力所做的总功为正·递项C正确，D 点产生的场强方向向右，由于M点离上方一对等量异号 错误 荷距离较远，则M点的场强方向向左，故B正确：由图可知， 题组二 M和O点位于两等量异号电荷的等势线上，即M和O点电 1,D小球的初速度方向活虚线，则运动 势相等所以将一带正电的点电荷从M点移动到)点，电 场 轨迹沿直线，故小球受到的合力方向 力殿功为零，故C错误；由图可知，L点的电势低于N点电 语虚线，由于重力向下，电场方向水 势，则将一带正电的点电荷从L,点移动到N点，电场力做功 平，故合力方向只能沿虚线向下，如 不为零，故D错误，故选AB. 所示，故初逸度垂直于虚线时，小琅微 7.BDA.由象可知%= 吴平抛运动：从O点出发运动到O点 则正电椅从b点运动到点，电场力不微功，A错误： 等高处的过程中，合力做正功，动能增 B.由题图可知%=3Vg=7V 大，电场力与地度方向的夹角始终为锐角，故电场力做正功， 根据电场力做功与电势能的变化关系有 电势能减小，D正确。 W=E。-E=(g。-9a)·(-e)=4cV B正 2.D真空中点电荷周国某点处的电势？=为？，设坐标为 C.沿电场线方向电势逐渐棒低，则 b点处的场强方向向左，C错误： （红>0)位置处的电势为0：则 4g十女二9=0，解将 D.由于电扬线与等势面处处垂直 1 则可画出电场线分布如图所示 =3,当0r<3时，也势<0，当x>3时电势>0, 由上图可看出，b点电场线最密集， D正确。 则b点处的场强最大，D正确.故选 3.A选预A:电子发曲线运动满是合力指向抗迹凹侧，A BD. 正确： B.A由图中等势面的疏密程度可知EE、 选项B:电子做曲线运动满足合力指向轨迹凹侧，对电子受 报据F=qE 力分析有 可知Fu<FN 由凝可知园中电场线是由金隔板指向负电荷，设将该试探电 荷从M点移到N点，可知电场力做正功，电势能减小，即 电了 苑光屏 EM>EN.故这A. 9,BD由题意如，)，点电场强度为0，则两电荷连线上()点左 可见与电场力的受力特点相互矛盾，B错误： 侧电场线水平向右，因沿电场线方向电势降低，数点电势 选项C:电子微曲线运动满足合力稻向轨迹四侧，对电子受 高于O点，选项A错误：同理可知，，点电势高于O点，由 力分析有 强叠加可知，在过O点的垂线上，场强均有潘O点向两闲的 分量，则b,d点电势相等，且气于()点电婷，所以b点电势低 于心点，选项B正确：将该负试探电荷从：点移到b点，电场 光屏 力限负功，电势能增大，速项C蜡误：将孩负试探电荷从〔点 电了 移到d点，电场力负功，电势能增大，选项D正确 10,BA.正电荷和负电荷周国的等势面都为一组问心球壳 可见与电场力的受力特，点相互矛盾，C错误： 选项D:电子发南线运动满足合力指向机迹凹侧，对电子受 诚点电荷不一定为正电荷，故A错误：B,相邻等停面间电 势差相等，P点附近的等差等势面更加密集，故P点的场强 力分斯有 一定比Q点的场强大，故B正确：C.正电荷和负电荷周 F、 的等势面都为一组同心球面，若为正点电椅，则P点电势 电了 光屏 定比Q点电势高，故C错误：D.从等势面的情况无法判断 该点电荷为正点电荷还是负，点电荷，无法判断P,点电势 Q点电势的高低，就无法判断正脸脸电荷在P点和在Q 可见与电场力的受力特点相互矛盾，D错误： 的电势能的大小，故D错误，故选B 故选A. 1【,D由等势线分布图可以确定减图为两等量异种点电荷电 4.B根据平衡条件和几何关系，对小球受 T 场的等势线分布图，两点电荷连线的垂直平分线上电势 数 力分斯如图所示 处为零，A项错误：电场强度是失量，电场线与等势线垂竟， 根器几何关系可得T=正 故4，b两点的电场强度方向不问，B项得误：Q点处为正电 Tsin60°+qEsin60°=mg 荷，故垂直平分线左侧电劳均大于零，右侧电势均小于 联立解得T=gE=3×10一3N 所以b点电势高于d点电势，C项错误：负电荷在电势高处 剪断细线，小球做匀加建直线运动，如图 势能小，所以负电背从a点移到：点时电势能增加，D项正确」 所示 mg 12.ABC 沿竖直方向将圆环分割成无穷个小段，关于水平 径对称的两小段构成等量异种点电模型，在等量异种 点 电荷的垂直平分线上各点场强方向由正点电荷指向负点电 R 荷，根据对称性可知，b两点的场强相等，A项正确：取无 穷运处电势为零，在等量异种点电荷的垂直平分线上各点 电势均为零，故口，b两点的电势相等，B项正确：浴水平方向 M 将圈环分割成无穷个小段，关于竖直直径对称的两小段构 成等量同种点电荷模整，在等量同种点电蒋的垂直平分线 30°. 160物理 专题八 静电场 题组一错记 !易错记录:一 1.(2024·山东卷)(多选)如图所示,带电量为十9 细杆,电荷量为。已知正 的小球被绝缘棒固定在O点,右侧有固定在水平 面上、倾角为30{}的光滑绝缘斜面。质量为 、带 三角形ABC的边长为a,M 电量为十9的小滑块从斜面上A点由静止释放, 点的电场强度为0,静电力 常量为。顶点A处的电场 滑到与小球等高的B点时加速度为零,滑到C 强度大小为 ( 点时速度为零。已知AC间的距离为S,重力加 - 2、③kq 速度大小为g,静电力常量为i,下列说法正确的 B.(6+)③) 是 A. ( ) C.q③V3+1) D.地3③ ## 4.(2023·山东卷)(多选)如图 所示,正六校柱上下底面的 中心为O和O',A、D两点分 r 别固定等量异号的点电荷, 300 A0. p 777777777777777777777777777777 下列说法正确的是 A.F点与C'点的电场强度大 A.OB的距离1-g 3^{} C 小相等 3{^① B.B点与E点的电场强度方向相同 B.OB的距离/三 3mg C.A点与F点的电势差小于O点与D'点的电 势差 C.从A到C,静电力对小滑块做功W一一mgS D.将试探电荷十。由F点沿直线移动到O点,其 D. AC之间的电势差UAc--mgS 2q 电势能先增大后减小 2.(2024·黑吉辽卷)某种不导电溶液的相对介电 5.(2023·全国乙卷)(多选)在O点处固定一个正 常数:.与浓度c的关系曲线如图(a)所示,将平 点电荷,P点在O点右上方,从P点由静止释放 行板电容器的两极板全部插入该溶液中,并与恒 一个带负电的小球,小球仅在重力和该点电荷电 压电源,电流表等构成如图(b)所示的电路,闭合 场力作用下在竖直面内运动,其一段轨迹如图所 开关S后,若降低溶液浓度,则 ) 示。M、N是轨迹上的两点,OP>OM,OM= ( ON,则小球 ) A.在运动过程中,电势能先增加后 减少 M B.在P点的电势能大于在N点的电 0 势能 C.在M点的机械能等于在N点的机 /T 图(a) 图(b) 械能 A.电容器的电容减小 D.从M点运动到N点的过程中,电场力始终不 B.电容器所带的电荷量增大 做功 C.电容器两极板之间的电势差增大 6.(2022·全国乙卷)(多选)如图,两. D.溶液浓度降低过程中电流方向为M→N 对等量异号点电荷十、二9 3.(2024·河北卷)如图,真空中有两个电荷量均为 (>0)固定于正方形的4个顶点 q(q>0)的点电荷,分别固定在正三角形ABC的 上.L、N是该正方形两条对角线 顶点B、C。M为三角形ABC的中心,沿AM的 与其内切圆的交点,O为内切圆的圆心,M为切 点,则 -_ ) 中垂线对称放置一根与三角形共面的均匀带电 -40 专题八 静电场 A.L和N两点处的电场方向相互垂直 C.该试探电荷在a点的电势能大于在点的电 B.M点的电场方向平行于该点处的切线,方向 势能 向左 D. 该试探电荷在c点的电势能小于在4点的电 C.将一带正电的点电荷从M点移动到O点,电 势能 场力做正功 10.(2020·北京卷)真空中某点 D.将一带正电的点电荷从L点移动到N点,电 电荷的等势面示意如图,图 场力做功为零 中相邻等势面间电势差相 7.(2021·全国甲卷)(多选) 等.下列说法正确的是 某电场的等势面如图所 ( ) 示,图中a、b、c、d、e为电场 A.该点电荷一定为正电荷 中的5个点,则 B. P点的场强一定比Q.点的场强大 A.一正电荷从点运动到 C.P点电势一定比Q点电势低 e点,电场力做正功 D.正检验电荷在P点比在Q点的电势能大 B.一电子从a点运动到d点,电场力做功为 4eV 11.(2020·浙江7月选考) C.b点电场强度垂直于该点所在等势面,方向 空间P、Q两点处固定电 向右 荷量绝对值相等的点电 D.a、b、c、d四个点中,b点的电场强度大小最大 荷,其中Q点处为正电 8.(2021·全国乙卷)如图(a),在一块很大的接地 荷,P、Q两点附近电场的等势线分布如图所 金属平板的上方固定一负电荷,由于静电感应 示。a、b、c、d、e为电场中的5个点,设无穷远处 电势为0,则 r 在金属平板上表面产生感应电荷,金属板上方电 ) 场的等势面如图(b)中虚线所示,相邻等势面间 A.e点的电势大于0 的电势差都相等,若将一正试探电荷先后放于M B.a点和b点的电场强度相同 和N处,该试探电荷受到的电场力大小分别为 C.b点的电势低于d点的电势 F和Fv,相应的电势能分别为E和Ew,则 D.负电荷从a点移动到c点时电势能增加 ) r 12.(2020·全国卷II)(多选)如 图,竖直面内一绝缘细圆环 的上、下半圆分别均匀分布 着等量异种电荷,a、b为圆 环水平直径上的两个点,c、d 为竖直直径上的两个点,它们与圆心的距离均 相等.则 ) 图(a) 圈(h) A.a、b两点的场强相等 A.FM<Fy,EpM>EpN B.a、b两点的电势相等 B. FM>F,EpM>EpN C.c、d两点的场强相等 C. F<F,EM<Epy D.c、d两点的电势相等 D. FM>Fy,EpM<EpN 13.(2020·全国卷I)(多选)如 9.(2020·山东卷) 图,M是锐角三角形PMN (多选)真空中有两 最大的内角,电荷量为q(g>0 个固定的带正电的 的点电荷固定在P点,下列说 法正确的是 点电荷,电荷量不 相等.一个带负电 A.沿MN边,从M点到N 的试探电荷置于二者连线上的O点时,仅在电 点,电场强度的大小逐渐增大 场力的作用下恰好保持静止状态,过O点作两 B.沿MN边,从M点到N点,电势先增大后 正电荷连线的垂线,以O点为圆心的圆与连线 减小 和垂线分别交于a、c和b、d,如图所示,以下说 C.正电荷在M点的电势能比其在N点的电势 ( 法正确的是 ) 能大 A.a点电势低于O点 D.将正电荷从M点移动到N点,电场力所做 B.6点电势低于c点 的总功为负 41