专项突破1 带电体的电场-【学霸黑白题】2025-2026学年高中物理必修第三册（人教版2019）

心专项突破1 带电体的电场 1.(多选)如图所示，半径为2的均匀带电球 体电荷量为Q,过球心0的x轴上有一点 P,已知P到O点的距离为3r,现若挖去图 中半径均为r的两个小球，且剩余部分的电 荷分布不变，静电力常量为，则下列分析 中正确的是 A.挖去两小球前，两个 小球在P点产生的 电场强度相同 B.挖去两小球前，整个大球在P点产生的 电喝强度大小为品 C.挖去两小球后，P点电场强度方向与挖 去前相同 D.挖去两小球后，剩余部分在P点产生的 电场强度大小为400-27,109 3600 2.(2024·湖北武汉月考)用5 根完全相同的均匀绝缘带电 棒围成正五边形abcde,O为 该五边形的中心，ab、bc、d、ea 所带电荷量均为+Q,cd所带电荷量为-3Q, 此时O点处的场强的大小为E,若移走cd棒 而保持其他棒的位置和电荷分布不变，则O 处的场强的大小为(cs36=行，oas72=0】 3 E A. B号 C. E 0.5 3.(2024·云南模拟)均匀带电的球壳在球外 空间产生的电场等效于电荷集中于球心处 的点电荷产生的电场.如图所示，在绝缘球 2球面M,B,B上均匀分布正电荷，总电荷 量为q;在剩余？球面AB上均匀分布负电 荷，总电荷量是29、球半径为R,球心为0， CD为球面AM,B,B的对称轴，在轴线上有 M、N两点，且OM=ON=2R,A1A=B,B, AA∥B,B/CD.已知球面A,B,在M点的 场强大小为E,静电力常量为k,则N点的 场强大小为 R 0 B ++ A.E B.2E c8- D. 12R2 4.如图甲所示，半径为R的均匀带电圆形平 板，单位面积带电荷量为σ（σ>0），其轴线 上任意一点P(坐标为x)的电场强度可以 由电场强度的叠加原理求出：E=2πkσ1 ),方向沿x轴现考虑单位面积带 √x2+R2 电荷量为σ。的无限大均匀带电平板，从其 中间挖去一半径为，的圆板后（如图乙所 示)，在其轴线上任意一点Q(坐标为x)处 放置一个点电荷q0,则9。所受电场力的大 小为 R 20 A.2mkco9o星+7 B.2mkofo C.2mk09o D.2mk09ox 进阶突破·专项练01 心专项突破2 静电场中的图像问 题型1p-x图像 1.如图所示，带电绝缘体球的球心为0，用， 表示球内、外各点到球心的距离，其中A、B、 C位置离球心的距离分别为1、2、，用 表示球内、外各点电势，其φ-r图像如图所 示，下列说法正确的是 () A.该绝缘体球带负电 B.A点的电场强度小于B点的电场强度 C.B点的电场强度大小为”？-9 T3-r2 D.负点电荷在B点的电势能比在C点的电 势能小 B (第1题) (第2题) 2.(2024·四川南充调研)某静电场方向平行 于x轴，其电势”随x的分布可简化为如图 所示的曲线。一质量为m、带电荷量为+g的 粒子（不计重力），以初速度v从O点进入 电场，沿x轴正方向运动.下列叙述正确的是 A.粒子从0运动到x,的过程中做匀减速 运动 B.粒子从O运动到x的过程中，电势能先 增大后减小再增大 C.若0=2 990 ,则粒子运动到x?处时速 m 度最大，其大小为 5qPo m 02黑白题物理|必修第三册·RJ 题 D.若to= qPo ,粒子运动到x2时速度大小 m 为 990 m 3.(多选)(2025·绵阳质检)反射式速调管是 常用的微波器件之一，其内部为真空，有一 个静电场的方向平行于x轴，其电势p随x 的分布如图所示.现将一带负电的粒子（重 力不计)从x=2cm处由静止释放，下列说 法正确的是 () ↑/八N 6-4-2024x A.该静电场可以由两个负点电荷产生 B.x=-2cm的电场强度小于x=2cm处的 电场强度 C.该粒子在x=0处的电势能最大 D.该粒子将沿x轴负方向运动，运动到的 最远位置为x=-3cm 题型2E-x图像 4.(2024·福建泉州期中)沿电场中某条直电 场线方向建立x轴，该电场线上各点电场强 度E随x的变化规律如图所示，坐标原点 0、x1、x2和x3分别与x轴上0、A、B、C四点 相对应，相邻两点间距相等.一个带正电的 粒子从0点由静止释放，运动到A点的动 能为E,仅考虑电场力作用，则 () A.从O点到C点，电势先升高后降低 B.粒子先做匀加速运动，后做变加速运动 C.粒子在AB段电势能变化量的绝对值大 于BC段电势能变化量的绝对值解折：根据A=宁议Gm=3x10m,可宛该电蓝被国 于紫外线，紫外线能量较大，皮肤被照射时轻者会出现红肿 疼痒、脱皮，重者甚至引发癌变，还会对眼睛造成极大的伤 害，会引起结膜炎、角膜炎，长期照射可能会引起白内障等， 所以电焊工人作业时，需要佩戴专业的防护头盔 第5节能量量子化 1,B解析：黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的 进阶突破 专项突破1带电体的电场 1.BCD解析：A.两小球分别在x轴上下两侧，电性相同，它们 在P点产生的场强方向与x轴夹角相等，方向不同.故A错 误：B.大球所带电荷均匀分布整个球体，它在外部产生的电 场可等效为所有电荷集中在球心0点在外部产生的电场， 由库仑定律得挖去两小球前，整个大球在P点产生的电场 强度E=6。号，故B正确：C.大球在P点产生的电场沿x细 方向，两小球在P点的合场强也沿x轴方向，且小于大球在 P点的场强，由场强叠加原理可知，挖去两小球后，P点场强 方向不变，故C正确：D.设两小球的球心到P点的距离为， 有儿何关系I=√+(3r)2=√10r,球体积公式为V= R,小球半径是大球半径的一半，故小球体积是大球体 4 积的人分之一，故小球所带电荷量为？=号，两小球在P点 Q 8 场强均为E=k /0r)280← 立，合场强为6，= 号=304号，剩余部分在P点的场强为B,日 ,号3100-400270k号放D正确放选Bcn 9r2400r2 3600 2C解析：根据点电荷的电场强度公式B=g,可知d棒对0 点的电场强度是其他几根棒各自对0点的电场强度的3倍， 因此设ab、bc、de、em在O点的电场强度都为E,cd棒在0点 的电场强度为3E,:ab、ea带电棒完全相同，这两根带电棒在 0点产生的电场强度大小相同，另由于两根带电棒关于O点 左右轴对称，所以这两根带正电的棒在0点的电场方向都 是沿着棒的垂直平分线从0点向下，两个电场方向互成T2 角：同理可知，bc、d带电棒在O点的电场方向沿着棒的垂直 平分线从0点向上，两个电场方向互成144°角：则根据场强 叠加原理可知，abbc、dc、ca带电棒的合场强方向竖直向下， 且有E合=2E.co836°-2E.cos72°，又因为cd棒在0点的电 场方向竖直向下，所以5根带电棒的合场强为 2E,os360-2B,om72+3泥，=B,解得=早，则ad棒在0 点的电场大小为票，移走陆棒后0点的电场大小变为 4 故C正确，ABD错误故选C. 3.C解析：将AB部分补上，使球壳变成一个均匀带正电的完 参考答案与解析 温度有关，随着温度升高，一方面，各种波长的辐射强度都有 增加，另一方面，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动 故选B 2.B解析：打断该材料分子键需要的能量为该激光器单光子 能量，则该激光的光子能量为s=加=货解得&55x 109J,故选B. 专项练 3 整的球壳，完整球壳带电荷量为Q=29,为保证电荷量不 变，球面AB带负电荷量为q,则该球壳带正电的部分在M点 产生的场强为B,=03地，根据对称性可知：①带正电 (2R)28R2 的部分完整球壳在N点产生的场强大小E, 39,②球 8R21 面AB带负电荷量为g,在N点产生的场强大小为2E,两者 方向相反：测N点的场强大小为=2正，散选C 4.A解析：无限大均匀带电平板R取无限大，在Q点产生的 场强E,=2mk,（1- =2r和。，半径为r的圆板在 R+ Q点产生的场强6=2m如，(1- ,无限大均匀带电 平板，从其中间挖去一半径为的圆板后的场强是两个场强 的差，所以E=B-8,=2m如0P 一，则%所受电场力的大 小为F==2m如4故选A 专项突破2静电场中的图像问题 1.D解析：A.根据p-r图像可知，从O点向外电势逐渐降低， 而顺着电场线方向电势是降低的，说明电场线是从0点向 外的，而电场线也是从正电荷出发，终止于负电荷或者无限 远的，可以判断该绝缘体球带正电，故A错误；B.根据电场 强度与电势差的关系可知，©-图像在某点的斜率表示那一 点电场强度，本题A点的斜率大于B点的斜率，所以A点的 电场强度大于B点的电场强度，故B错误；C.p-r图像在某 点的斜率表示那一点电场强度，而：巴不能代表B点斜 T3-T2 率，故C错误：D.根据p-r图像可知，B点的电势比在C点 的电势高，而根据电势能与电势的关系公式￡，=g可知，若 是负点电荷，电势高的地方电势能小，故D正确故选D. 2.C解析：AP-x图像的斜率表示电场强度，由图像可知粒 子从0向右运动到x,的过程中电场强度减小，方向沿x轴 负方向，粒子所受的电场力方向也沿x轴负方向，粒子做加 速度减小的诚速运动，故A错误；B.粒子从O运动到x,的过 程中，电势先增大后减小，根据E,=g驷，电势能先增大后减 小，故B错误：C若%=2√m ,则粒子运动到处时电势 能最小，电势能减少量最大，动能的增加量最大，速度最大， 根据动能定理有g·方，=子-了叫，解得 1 黑白题57