专题01 静电场（期中专项训练）高二物理上学期粤教版

专题01 静电场 题型1静电现象 题型10电容器的电容及平行板电容器动态分析 题型2库仑定律 题型11带电粒子在电场中的加速 题型3电场强度 题型12带电粒子在电场中的偏转 题型4电场线 题型13带电粒子在交变电场中的运动 题型5电场能的性质 题型14带电粒子在复合场中的运动 题型6电场线、等势面与带电粒子运动轨迹综合问题 题型7静电场中功能关系 题型8静电场中的图像问题 题型9实验：观察电容器的充、放电现象 题型一 静电现象（共3小题） 1．（24-25高二上·广东广州·期中）关于各图中包含的物理知识，下列说法正确的是（   ） A．图甲，橡胶棒与毛皮摩擦后，毛皮带正电且电荷量是元电荷的整数倍 B．图乙，导体棒A端带负电，B端带正电 C．图丙，A、B两点与中心电荷的距离相等，故A、B两点的电场强度相同 D．图丁，利用库仑扭秤实验装置探究带电小球间库仑力大小相关因素时需要测出小球电荷量 【答案】A 【详解】A．橡胶棒与毛皮摩擦后，毛皮失去电子带正电且电荷量是元电荷的整数倍，故A正确； B．根据静电感应原理可知，导体棒A端因感应带负电，由于导体棒A端接地，所以B端不带电，故B错误； C．A、B两点与中心电荷的距离相等，故A、B两点的电场强度大小相等，方向不同，故C错误； D．库仑通过它发现了电荷之间的相互作用规律，不需要测出小球电荷量，故D错误。 故选A。 2．（23-24高二上·广东广州·期中）如图所示，梳过头发的梳子，常能吸引轻小物体，这属于摩擦起电。关于摩擦起电现象，下列说法正确的是（　　） A．摩擦起电现象的本质是通过摩擦创造了电子 B．头发和梳子互相摩擦后，带上了等量异种电荷 C．梳子带电，是因为头发上的质子转移到梳子上而形成的 D．头发和梳子互相摩擦后带的电量可以是任意数 【答案】B 【详解】ABC．摩擦起电现象的本质是使一个物体上的自由电子转移到另一个物体上，从而使两物体分别带上等量的异种电荷。故AC错误，B正确； D．头发和梳子互相摩擦后带的电量只能是元电荷的整数倍，故D错误。 故选B。 3．（多选题）（23-24高二上·广东广州·期中）小张同学在空气干燥的教室里进行一个小实验，将一塑料绳撕成细丝后，一端打结，做成“水母”的造型，用毛巾顺着细丝向下捋几下，同样用毛巾来回摩擦PVC（塑料）管。将“水母”抛向空中，然后把PVC管从下方靠近它，直到“水母”处于悬停状态，则（　　） A．PVC管带电方式属于摩擦起电 B．“水母”在空中悬停时，PVC管对它向上的静电力大于它所受重力 C．用毛巾摩擦后，“水母”与PVC管带异种电荷 D．PVC管与“水母”相互靠近过程中，两者间相互作用力变大 【答案】AD 【详解】A．由题意可知PVC管带电方式属于摩擦起电，故A正确； B．“水母”在空中悬停时，处于平衡状态，PVC管对它向上的静电力等于它所受重力，故B错误； C．“水母”与PVC管存在相互排斥的静电力，则“水母”与PVC管带同种电荷，故C错误； D．管与“水母”相互靠近过程中，距离减小，两者间相互作用力变大，故D正确。 故选AD。 题型二 库仑定律（共3小题） 4．（24-25高二上·广东广州·期中）两个分别带有电荷量和的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r的两处，它们之间库仑力的大小为F。两球相互接触后并固定在相距为的两处，则两球间库仑力的大小为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】两小球接触前库仑力大小为 两小球相互接触后带电量都是+Q，两球间库仑力的大小为 故选B。 5．（15-16高一下·山西朔州·期末）光滑绝缘水平面上相距为L的点电荷A、B带电荷量分别为﹢4q和﹣q，如图所示，今引入第三个点电荷C，使三个点电荷都处于平衡状态，则C的电荷量和放置的位置是（　　）    A．﹣q，在A左侧距A为L处 B．﹣2q，在B右侧距B为处 C．﹢2q，在B右侧距B为处 D．﹢4q，在B右侧距B为L处 【答案】D 【详解】A、B、C三个电荷要平衡，三个电荷必须在一条直线上，在AB连线上只有B的右侧某一位置合场强为零，则C的位置一定在B的右侧，设电荷C与B的距离为r，则C与A的距离为L+r，C能处于平衡状态，说明A对C的电场力大小等于B对C的电场力大小，设C的电量为Q，则有 解得 r=L 欲使A、B受到电场力合力都为零，则C只能带正电，对点电荷A受力平衡，则有 解得 Q=4q 即C带正电，电荷量为+4q，在B的右侧距B为L处。 故选D。 6．（多选）（22-23高二下·广东深圳·期中）如图所示，、是两个带有同种电荷的小球，用绝缘细线悬挂于同一点，两球静止时，它们距水平面的高度相等，线与竖直方向的夹角分别为、，且。不计空气阻力，两球带电荷量不变。下列说法正确的是（　　） A．球的质量比球的大 B．若同时剪断两根细线，则、两球同时落地 C．球的电荷量比球的大 D．若同时剪断两根细线，则、两球飞行的水平距离相等 【答案】AB 【详解】A．设、球间库仑力大小为，分析两球受力可得 因，故有，故A正确； B．剪断细线后，两球竖直方向只受重力，做自由落体运动，同时落地，故B正确； C．无法比较电荷量大小，故C错误。 D．由于在水平方向上，两球始终在同一直线上，库仑力大小相等，故水平方向球的加速度比球的小，因此相等时间内，球的水平距离比球的小，故D错误； 故选AB。 题型三 电场强度（共4小题） 7．（24-25高二上·广东深圳·期中）下列说法正确的是（　　） A．场强为零处，电势不一定为零 B．初速度为零的正电荷仅在电场力作用下一定沿电场线运动 C．若在电场中的某点不放试探电荷，则该点的电场强度为零 D．由公式可知，若q减半，则该处的电场强度变为原来的2倍 【答案】A 【详解】A．电场强度与电势没有必然的联系，场强为零处，电势不一定为零，A正确； B．只有当电场线为直线且只受电场力时，初速度为零的正电荷仅在电场力作用下一定沿电场线运动，B错误； C．空间某点的电场强度大小与试探电荷无关，可知若在电场中的某点不放试探电荷，则该点的电场强度不一定为零，C错误； D．公式是比值定义式，电场强度与试探电荷无关，若q减半，则该处的电场强度不变，D错误。 故选A。 8．（24-25高二上·湖南·阶段练习）一点电荷Q置于x轴上某处，坐标轴上A、B两点的坐标分别为0.3m和0.6m，如图1所示。把试探电荷q（电荷量可调节）分别放在A、B两点时，它所受的静电力F与试探电荷q电荷量的关系分别如图2中的直线a、b所示（规定F沿x轴正方向为正）。则（   ） A．A点的电场强度大小为 B．B点的电场强度大小为30N/C C．点电荷Q是正电荷 D．点电荷Q处于A、B两点之间 【答案】D 【详解】A．由题意可知，图像的斜率表示电场强度，故A点的电场强度大小为 故A错误； B．由题意可知，图像的斜率表示电场强度，故B点的电场强度为 故B点的电场强度大小为，故B错误； CD．由图可知，当A点为正试探电荷时所受电场力方向沿x轴正方向，则A点电场强度为沿x轴正方向，而当B点为正试探电荷时所受电场力方向沿x轴负方向，则B点电场强度为沿x轴负方向，所以点电荷Q是负电荷且在A、B两点之间，故C错误，D正确。 故选D。 9．（江苏省连云港高级中学2021-2022学年高一（下）第二次阶段测试物理试题）如图所示，在水平向右、大小为E的匀强电场中，在O点固定一电荷量为Q的正电荷，A、B、C、D为以O为圆心、半径为r的同一圆周上的四点，B、D连线与电场线平行，A、C连线与电场线垂直。则（　　） A．A、C两点的场强相同 B．B点的场强大小为E﹣k C．D点的场强大小不可能为0 D．A点的场强大小为 【答案】D 【详解】A．正点电荷Q在A点的电场强度方向向上，正点电荷Q在C点的电场强度方向向下，根据矢量的合成法则，结合点电荷电场与匀强电场的方向，可知，A、C两点的电场强度大小相等，而方向不同，故A错误； B．正点电荷Q在B点的电场强度大小为 而匀强电场在B点的电场强度大小为E，点电荷Q在B点的电场强度的方向与匀强电场方向相同，因此B点的场强大小为 故B错误； C．点电荷Q在D点的电场强度的方向与匀强电场方向相反，当大小与匀强电场的相等时，则D点的电场强度大小可以为零，故C错误； D．正点电荷Q在A点的电场强度的方向与匀强电场方向垂直，正点电荷Q在A点的电场强度大小 而匀强电场在A点的电场强度大小为E，根据矢量的合成法则，则有A点的场强大小为 故选D。 10.（23-24高二上·安徽·阶段练习）如图所示，一半径为r的圆盘上均匀分布着负电荷，在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点，a和b、b和c、c和d间的距离均为r，在a点处有一电荷量为的固定点电荷，已知d点处的电场强度为，方向由a指向d，k为静电力常量，则b点处电场强度的大小为（   ）    A． B． C． D． 【答案】A 【详解】在d点产生的电场强度大小为 方向由a指向d，带负电圆盘在d点产生的电场由d指向a，设电场强度大小为，d点处的电场强度为，方向由a指向d，则有 解得 根据对称性带负电圆盘在b点的电场强度的大小 方向由a指向b，在b点产生的电场强度大小为 方向由a指向b，则b点处电场强度为 综合解得 故选A。 题型四 电场线（共4小题） 11.（24-25高二上·广东湛江·期中）生活在尼罗河的反天刀鱼，其沿身体的长度方向分布着电器官，这些器官周围的电场线分布如图所示。A、B、C、D为电场中的四点，下列说法正确的是（　　） A．B、C两点的电势相等 B．B、C两点的电场强度不相同 C．A、B、C、D四点中，A点电势最高 D．一正点电荷从B点移到D点，电势能减小 【答案】B 【详解】AC．根据沿电场方向电势降低可知，C点的电势高于B点的电势；结合等势面与电场线垂直，可知A、B、C、D 四点中，C点电势最高。故AC错误； B．由图中电场线分布可知，B、C两点的电场强度方向不相同。故B正确； D．根据 由于D点的电势高于B点的电势，且点电荷带正电，所以正点电荷从B点移到D点，电势能减小。故D错误。 故选B。 12.（24-25高二上·江苏南京·阶段练习）污水中的污泥絮体经处理后带负电，可利用电泳技术对其进行沉淀去污，基本原理如图所示.涂有绝缘层的金属圆盘和金属棒分别接电源正、负极、金属圆盘置于底部、金属棒插入污水中，形成如图所示的电场分布，其中实线为电场线，虚线为等势面。M点和N点在同一电场线上，M点和P点在同一等势面上。则（　　） A．N点的电势比P点的低 B．N点的电场强度比P点的大 C．污泥絮体从M点移到N点，电场力对其做负功 D．污泥絮体在N点的电势能比其在P点的小 【答案】D 【详解】A．根据沿着电场线方向电势降低可知N点的电势比M点的高，又M点和P点在同一等势面上，则N点的电势比P点的高，故A错误； B．根据电场线的疏密程度可知N点的电场强度比P点的小，故B错误； C．M点的电势比N点的低，污泥絮体带负电，根据可知污泥絮体在M点的电势能比在N点的电势能大，污泥絮体从M点移到N点，电势能减小，电场力对其做正功，故C错误； D．M点和P点在同一等势面上，则污泥絮体在M点的电势能与在P点的电势能相等，结合AC选项分析可知污泥絮体在N点的电势能比其在P点的小，故D正确。 故选D。 13.（多选）（2021高二·全国·专题练习）如图所示，两个带等量负电荷的小球A、B（可视为点电荷），被固定在光滑的绝缘水平面上，M、N是小球A、B连线的中垂线上的两点，且MO=ON。现将一个电荷量很小的带正电的小球C（可视为质点）从M点由静止释放，在小球C向N点运动的过程中，下列关于小球C的说法可能正确的是（　　）      A．速度先增大，再减小 B．速度一直增大 C．加速度先增大再减小，过O点后，加速度先减小再增大 D．加速度先减小，再增大 【答案】AD 【详解】根据等量负点电荷的电场线分布可知，在A、B连线的中垂线上，从无穷远到O点，电场强度先变大后变小，到O点变为零，电场强度方向沿中垂线指向O点。若M、N相距较远，则小球C受库仑力从M向O运动时，小球C的速度不断增大，加速度先变大后变小，在O点时加速度变为零，速度达到最大，从O向N运动时，小球C的速度不断减小，加速度先变大后变小（具有对称性）。如果M、N相距较近，则小球C受库仑力从M向O运动时，小球C的速度不断增大，加速度越来越小，在O点时加速度变为零，速度达到最大，从O向N运动时，速度不断减小，加速度越来越大。 故选AD。 14.（多选）（23-24高二上·广东广州·期中）真空中静止点电荷、所产生的电场线分布如图所示，图中P、Q两点关于两电荷连线对称。某带电粒子（仅受电场力作用）在电场中的运动轨迹如图中虚线所示，C、D是轨迹上的两个点。以下选项正确的是（　　） A．P、Q两点的电场强度相同 B．M点电势比N点的电势高 C．该粒子一定带负电 D．该粒子在C点的电势能小于在D点的电势能 【答案】BCD 【详解】A．电场线上某点的电场沿该点切线方向，P、Q两点的电场强度方向不同，所以电场强度不相同，故A错误； B．沿着电场线的方向，电势逐渐降低，且M点更靠近正电荷，所以M点电势比N点的电势高，故B正确； C．粒子受电场力方向指向轨迹凹侧，与电场线方向相反，所以粒子带负电，故C正确； D．沿着电场线的方向，电势逐渐降低，可知C点的电势高于D点的电势，粒子带负电，所以该粒子在C点的电势能小于在D点的电势能，故D正确； 故选BCD。 题型五 电场能的性质（共1小题） 15.（24-25高二上·广东江门·期中）如图，为一组未知方向的匀强电场的电场线，把电荷量为1×10-6C的负电荷从A点沿水平线移至B点，静电力做了2×10-6J的功，A、B间的距离为2cm，求： (1)电势差UBA； (2)电场强度E； (3)若B点电势为1V，求A点的电势及电子位于B时的电势能。 【答案】(1)2V (2)200V/m，方向沿电场线向下 (3)-1eV 【详解】（1）根据电场力做功与电势关系可知，负电荷从A点沿水平线移至B点时有 得 则 （2）几何关系可知，AB沿电场线距离为d=1cm，根据 解得 以上分析可知，A点电势低于B点电势，故电场线沿电场线向下； （3）因为 解得 根据 解得 16.（24-25高二上·广东惠州·期中）一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c三点的位置如图所示，三点的电势分别为10V、17V、26V。下列说法正确的是（　　） A．电场强度的大小为2.5V/m B．坐标原点处的电势为1V C．电子在a点的电势能比在b点的低7eV D．电子从b点运动到c点，电场力做功为9eV 【答案】BD 【详解】A．将电场强度分解为水平和竖直，x轴方向 沿y轴方向 则合场强 故A错误； B．在匀强电场中，平行等距的两线段电势差相等，故 解得坐标原点处的电势为1V，故B正确； C．电子在点的电势能 在点的电势能 故 电子在点的电势能比在点的高7eV，故C错误； D．根据电场力做功公式 故D正确。 故选BD。 题型六 电场线、等势面与带电粒子运动轨迹综合问题（共3小题） 17.（24-25高二上·广东广州·期中）如图，新风系统除尘由机械除尘和静电除尘两部分构成，其中静电除尘是通过电离空气后使空气中的粉尘微粒带电，从而被集尘电极吸附的空气净化技术。下图虚线为一带电粉尘（不计重力）在静电除尘管道内的运动轨迹，实线为电场线（未标方向），下列判断正确的是（　  　） A．粉尘带正电 B．a点的电势比b点的电势高 C．粉尘在a点的速度小于b点的速度 D．粉尘在除尘管内运动过程中机械能守恒 【答案】B 【详解】A．带电粉尘整体向正极板弯曲，说明带电粉尘受力与电场线方向反向，所以粉尘带负电，故A错误； BCD．粉尘在运动过程中，由于a 、b两处电场力方向与速度方向呈钝角，电场力做负功，电势能增大，动能减小，速度也减小，a点的电势高于b点电势，机械能不守恒，故B正确，C D错误。 故选B。 18.（24-25高二上·广东深圳·期中）如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，实线为电子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R、Q是这条轨迹上的三点，R同时在等势面b上。下列说法正确的是（　　） A．a的电势高于c的电势 B．R点的电场方向垂直于b向上 C．电子在P点的加速度小于在Q点的加速度 D．若电子由P点运动到Q点，则电子的动能逐渐减小 【答案】B 【详解】AB．负电荷做曲线运动，电场力指向曲线的内侧，且与等势线垂直，可知电子在R点受到的电场力垂直于b向下，则R点的电场方向垂直于b向上，沿电场线方向，电势降低，可知a点电势低于c点电势，故A错误，B正确； C．根据等差等势面越密电场强度越大，可知P点的电场强度大于Q点的电场强度，故电子在P点的加速度大于在Q点的加速度，故C错误； D．若电子由P点运动到Q点，则电场力对电子做正功，电子的动能逐渐增大，故D错误。 故选B。 19.（多选）（24-25高二上·广东肇庆·期中）如图所示，一带正电的点电荷固定于O点，两虚线圆均以O为圆心，两实线分别为带电粒子M和N先后在电场中运动的轨迹，a、b、c、d、e为轨迹和虚线圆的交点，不计重力。下列说法正确的是（　　） A．M带负电荷，N带正电荷 B．M在b点的动能小于它在a点的动能 C．N在d点的电势能大于N在c点的电势能 D．N在从e点运动到c点的过程中克服电场力做功 【答案】ABD 【详解】A．粒子做曲线运动，所受合力指向轨迹的内侧，由带电粒子在正点电荷的电场中运动的轨迹可知，M受到的是库仑引力，N受到的是库仑斥力，所以M带负电，N带正电，故A正确； B．在正点电荷的电场中，离正点电荷越近电势越高，则a点电势高于b点电势，M带负电，带负电粒子从高电势到低电势，电场力做负功，动能减小，所以M在b点的动能小于它在a点的动能，故B正确； C．由带电粒子在正点电荷的电场中运动的轨迹可知，N受到的是库仑斥力，粒子N从c到d的过程中电场力做正功，所以电势能减小，所以N在d点的电势能小于N在c点的电势能，故C错误； D．N从e点运动到c点的过程中，是从低电势到高电势，因N带正电，带正电粒子从低电势到高电势，电场力做负功，所以该过程N克服电场力做功，故D正确。 故选ABD 。 题型七 静电场中功能关系（共2小题） 20.（多选）（24-25高二上·广东广州·期中）如图所示，高为，倾角的光滑斜面处在水平向右、场强的匀强电场中，质量为、电荷量为的带电小球沿着光滑的斜面运动，已知重力加速度为，则带电小球由斜面底端运动到斜面顶端的过程中（　　）（，） A．重力对小球做功为 B．小球的电势能减少了 C．合力对小球所做的功为 D．小球的电势能与动能之和保持不变 【答案】AC 【详解】A．小球沿光滑斜面运动，从底端到顶端过程中，重力做功为，故A正确； B．电场力做功 则电势能减小，故B错误； C．支持力不做功，合力做功等于各力做功的代数和，则，故C正确； D．根据能量守恒知，小球电势能与动能之和减小量等于小球重力势能的增加量，可知小球电势能和动能之和在减小，故D错误。 故选AC。 21.（多选）（24-25高二上·山西·期中）如图所示，在竖直平面内固定着一根光滑绝缘细杆点和点的高度差为，细杆左侧点处固定着一个带正电的点电荷，以为圆心、为半径的圆周与细杆交于、两点，圆心在点正上方，点为的中点，现将一质量为、电荷量为的小球（可视为质点）套在杆上从点由静止释放，小球滑到点时的速度大小为，为重力加速度大小，则下列说法正确的是（    ） A．、间的电势差 B．小球从点到点的过程中，电场力做的功为 C．若在此装置中加一水平方向的匀强电场，小球在点平衡且恰好对无压力，则所加电场的电场强度大小为 D．的长度为 【答案】CD 【详解】A．从M到N由动能定理 、间的电势差 选项A错误； B．因NP两点的电势相等，则小球从点到点的过程中，电场力做的功为0，选项B错误； C．设ON与水平方向的夹角为，则 解得 若在此装置中加一水平方向的匀强电场，小球在点平衡且恰好对无压力，则对小球受力分析可知 解得所加电场的电场强度大小为 选项C正确； D．设MP与竖直方向夹角为α，则 解得 选项D正确。 故选CD。 题型八 静电场中的图像问题（共2小题） 22.（24-25高二上·广东惠州·期中）两电荷量分别为和的点电荷放在x轴上的A、B两点，两电荷连线上各点电势随x变化的关系图线如图所示，其中P点电势最低，且，则（　　） A．AB中点的电场强度大小为零 B．的电荷量大于的电荷量 C．和是同种电荷，但不一定是正电荷 D．负电荷从P点左侧移到P点右侧，电势能先减小后增大 【答案】B 【详解】ABC．根据图像的切线斜率表示电场强度，可知AB中点的电场强度大小不为零；P点的电场强度大小为零，可与在P点的场强大小相等，方向相反，则和是同种电荷，且有 由于，则有；由题图可知，与周围的电势均为正值，所以与均带正电荷，故AC错误，B正确； D．负电荷从P点左侧移到P点右侧，由题图可知，电势先减小后增大，根据，可知负电荷的势能先增大后减小，故D错误。 故选B。 23.（24-25高二上·广东广州·期中）如图是某一沿x方向电场的电场强度E与位置坐标x的关系图像。已知沿x轴正方向，电场强度为正。下列说法正确的是（　　） A．x1、x2、x3三个位置，x1处的场强最大 B．x1、x2、x3三个位置，x2处的场强最小 C．从x1到x3，电势先减小后增大 D．从x1到x3，电势先减小后增大再减小 【答案】C 【详解】AB．电场是矢量，纵坐标的绝对值代表电场大小，由图可知x2处的场强最大，故AB错误； CD．电场线先向右，再向左，沿着电场线方向电势逐渐降低，可知从x1到x3，电势先减小后增大，故C正确，D错误； 故选C。 题型九 实验：观察电容器的充、放电现象（共2小题） 24.收音机中可变电容器作为调谐电台使用。如图为空气介质单联可变电容器的结构，它是利用正对面积的变化改变电容器的电容大小，某同学想要研究这种电容器充、放电的特性，于是将之接到如图所示的实验电路中，实验开始时电容器不带电。 (1)首先将开关S打向1，这时观察到灵敏电流计G有短暂的示数，稳定后，旋转旋钮，使电容器正对面积迅速变大，从开始到最终稳定，灵敏电流计示数随时间变化的图像可能是_（填选项中的字母序号） A． B． C． D． (2)充电稳定后，断开单刀双掷开关，用电压表接在电容器两端测量电压，发现读数缓慢减小，原因______________。 (3)某次让电源给电容器充电后，将开关S打向2，每间隔5s读取并记录一次电流表A2的示数I2，直到电流消失为止；以放电电流I2为纵轴，放电时间t为横轴，在坐标纸上作出I2-t图像如图乙所示。 ①图线与坐标轴围成的区域中，超过半格算一格，小于半格舍去，由此可知，电容器充电完成时储存的电荷量Q=____________C（结果保留三位有效数字）。 ②若电压表的示数U=2.95V，电容器电容的测量值C=___________μF（结果保留三位有效数字）。 【答案】(1)A (2)电容器在缓慢放电，电路中有电流，电压表不是理想电压表 (3) 【详解】（1）将开关S打向1，电容器充电，开始时电流较大，充电结束后，电流为0，根据电容器的决定式 可知，当电容器的正对面积迅速增加时，电容器再次充电，充电结束后电流为0。 故选A。 （2）用电压表接在电容器的两端测量电压，发现读数在变小，说明电容器在缓慢放电，电路中有电流，电压表不是理想电压表，电荷量越来越小，电压越来越小。 （3）[1]电容器所带的电荷量为 可以用图像中图线与坐标轴所围成的面积表示，如图可知共26个格，每个格面积为 所以可得 [2]根据 可计算出 25.（24-25高二上·广东汕头·期中）用如图a所示的电路观察电容器的充放电现象，实验器材有电源E、电容器C、电压表（电阻无穷大）、电流表、电流传感器、计算机、定值电阻R、单刀双掷开关、开关、导线若干 (1)闭合开关，将接1，电压表示数增大，最后稳定在16.5V。在此过程中，电流表的示数_____  （填选项标号） A．一直稳定在某一数值 B．先增大，后逐渐减小为零 C．先增大，后稳定在某一非零数值 (2)先后断开开关、，将电流表更换成电流传感器（电阻可忽略），再将接2，此时通过定值电阻R的电流方向_____（选填“”或“”），通过传感器将电流信息传入计算机，画出电流随时间变化的图像，如图b，时，图中M、N区域面积比为8∶7（即2s前和2s后），可求出_____（保留2位有效数字）。 【答案】(1)B (2) 7.0 【详解】（1）电容器充电过程中，当电路刚接通后，电流表示数从0增大某一最大值，后随着电容器的不断充电，电路中的充电电流在减小，当充电结束电路稳定后，此时电路相当于开路，电流为0。 故选B。 （2）[1]根据电路图可知充电结束后电容器上极板带正电，将接2，电容器放电，此时通过定值电阻R的电流方向； [2]时可知此时电容器两端的电压为 电容器开始放电前两端电压为，根据图像与横轴围成的面积表示放电量可得间的放电量为 后到放电结束间放电量为 根据题意，解得 题型10电容器的电容及平行板电容器动态分析（共4小题） 26.（21-22高一下·重庆九龙坡·期中）关于电容器和电容，下列说法正确的是（　　） A．某一电容器两板间的电势差越高，它的电容就越大 B．对于确定的电容器，它所充的电荷量跟它两极板间所加电压的比值保持不变 C．关于电容的定义式C=，其中Q代表的是两极板的电荷量之和 D．某一电容器不带电时，它的电容是零 【答案】B 【详解】A D．电容器的电容由本身因素决定，与电容器所带的电荷量和两板间的电势差均无关，故AD错误； B．对于确定的电容器，电容C一定，则由可知，它所充的电荷量跟它两极板间所加电压的比值保持不变，故B正确； C．关于电容的定义式C=，其中Q指的是一块极板带电量的绝对值，故C错误。 故选B。 27.（24-25高二上·广东广州·期中）如图为某规格的电容器（80V，1000μF），下列关于该电容器的说法正确的是（　　） A．该电容器只有接80V的恒定电压时才能工作 B．给该电容器充电或放电过程中有电荷流过电容器 C．电容器上不带电，其电容也是1000μF D．外壳上所标的80V指的是额定电压 【答案】CD 【详解】A．由标称值可知，该电解电容器用于直流80V及以下电压时才能正常工作，故A错误； B．给该电容器充电或放电过程中，电荷不能经过电容器，因为两个极间有绝缘介质，电容器不是电阻，故B错误； C．电容器的电容与电荷量无关，由电容本身性质决定的。所以电容器上不带电，其电容也是1000μF，故C正确； D．外壳上所标的80V指的是额定电压，小于击穿电压，故D正确。 故选CD。 28.（18-19高三上·江西赣州·期末）如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源连接，下极板接地，静电计所带电荷量很少，可忽略，开关闭合稳定时，一带负电的油滴被固定于电容器中的P点。若将平行板电容器的上极板竖直向下平移一小段距离，则下列说法正确的是（　　） A．平行板电容器的电容将变小 B．静电计指针张角变小 C．带电油滴的电势能减少 D．若将上极板与电源断开后再将下极板左移一小段距离，则油滴所受电场力不变 【答案】C 【详解】A．将电容器的上极板下移后，极板间距减小，根据电容器的电容变大，故A错误； B．电容器始终与电源相连，两极板的电势差不变，所以静电计指针张角不变，故B错误； C．电容器的电势差不变，d减小，则电场强度E变大，点与下极板间的电势差变大，即点的电势增大，因为该油滴带负电，所以其电势能减少，故C正确； D．若将电容器上极板与电源断开，则电容器的电荷量不变，当正对面积减小时，电容器的电容变小，电势差增大，根据电场强度变大，油滴所受电场力变大，故D错误。 故选C。 29．（24-25高二上·广东广州·期中）如图是测量运动步数的电容式传感器工作原理图，极板固定、极板可动。人起步时，若、两极板距离增大，则（　　） A．电容器的电容变大 B．两极板间的场强变小 C．电容器的带电量变大 D．电流由经电流表流向 【答案】B 【详解】ACD．电容器两极板间距变大，则根据，电容器的电容减小； 又电容器电压不变，根据，电容器带电量减小，电容器放电，则电流由向流过电流表，故ACD错误； B．根据，电压不变，电容器两极板间距变大，则电场强度变小，故B正确。 故选B。 题型11带电粒子在电场中的加速（共2小题） 30.（多选）（24-25高二上·广东梅州·期中）某些肿瘤可以用“粒子流”疗法进行治疗。在这种疗法中，为了能让粒子进入癌细胞，首先要实现粒子的高速运动，该过程需要一种被称作“粒子加速器”的装置来实现。粒子先被平行板电容加速到较高的速度，然后轰击肿瘤并杀死癌细胞，如图所示，来自粒子源的粒子（初速度为零），经加速电压为U的加速器加速后，从A处以细柱形的粒子流向右运动。粒子的质量为m，其电荷量为。粒子间相互作用可忽略不计，不考虑粒子重力，粒子不会打到板上，那么（    ） A．从A处流出的粒子速度 B．从A处流出的粒子，形成的等效电流方向向右 C．若保持开关S闭合，若只减小平行板距离，从A处流出的粒子的速度将减小 D．若断开开关且板上电荷分布不变，增大平行板距离，从A处流出的粒子的速度将增大 【答案】AD 【详解】A．电子在加速电场中加速，根据动能定理，有 解得 故A正确； B．从A处流出的粒子带负电，形成的等效电流方向向左。故B错误； C．若保持开关S闭合，则极板间电压保持不变，若只减小平行板距离，根据A选项分析可知，从A处流出的粒子的速度不变。故C错误； D．若断开开关，则极板上电荷量保持不变，根据 可知极板间电场强度保持不变，由 可知增大平行板距离，极板间电压将增大，根据A选项分析可知，从A处流出的粒子的速度将增大。故D正确。 故选AD。 31.（多选）（23-24高二上·广东广州·期末）如图所示的直线加速器由沿轴线分布的金属圆筒（又称漂移管）A、B、C、D、E组成，相邻金属圆筒分别接在电源的两端。质子以初速度从O点沿轴线进入加速器，质子在每个金属圆筒内做匀速运动且时间均为T，在金属圆筒之间的狭缝被电场加速，加速时电压U大小相同。质子电荷量为e，质量为m，不计质子经过狭缝的时间，下列说法正确的是（　　） A．MN所接电源的极性应周期性变化 B．圆筒的长度应与质子进入该圆筒时的速度成正比 C．质子从圆筒E射出时的速度大小为 D．圆筒A的长度与圆筒B的长度之比为 【答案】ABC 【详解】A．因由直线加速器加速质子，其运动方向不变，由题图可知，A的右边缘为正极时，则在下一个加速时需B右边缘为正极，所以MN所接电源的极性应周期性变化，A正确； B．因质子在金属圆筒内做匀速运动且时间均为T，由 可知，金属圆筒的长度应与质子进入圆筒时的速度成正比，B正确； C．质子以初速度v0从O点沿轴线进入加速器，质子经4次加速，由动能定理可得 解得 C正确； D．对于带电粒子在圆筒A分析可得 对于质子以初速度v0从O点沿轴线进入加速器，质子经1次加速，由动能定理可得 解得 所以 故D错误。 故选ABC。 题型12带电粒子在电场中的偏转（共4小题） 32.(2024·广东惠州高二期末)如图甲所示为示波管原理图，若其内部竖直偏转电极YY′之间的电势差按图乙所示的规律变化，水平偏转电极XX′之间的电势差按图丙所示的规律变化，则在荧光屏上会看到的图形是(　　) 答案　D 解析　在0～2 t时间内，扫描电压扫描一次，信号电压完成一个周期，当UY为负的最大值时，电子打在荧光屏上有负的最大位移，当UY为正的最大值时，电子打在荧光屏上有正的最大位移，因此D正确，A、B、C错误。 33.（23-24高二上·天津宁河·期末）如图，质量相同的带电粒子P、Q以相同的速度沿垂直于电场方向射入匀强电场中，P从平行板间正中央射入，Q从下极板边缘处射入，它们都打到上极板同一点。（不计重力和两粒子之间的相互作用）则（    ） A．P、Q粒子在电场中的运动时间不同 B．粒子Q所带的电荷量比粒子P所带的电荷量大 C．粒子P的动能增量大 D．电场力对P、Q粒子做的功一样大 【答案】B 【详解】A．P、Q粒子在电场中水平方向做匀速运动，水平速度相同，水平位移相同，可知运动时间相同，故A错误； B．竖直方向 两粒子质量相同，运动时间相同，粒子Q的竖直位移大于P，可知粒子Q所带的电荷量比粒子P所带的电荷量大，故B正确； CD．根据 W=Eqy 可知，电场力对粒子Q做功较大，根据动能定理可知粒子Q的动能增量大，故CD错误。 故选B。 34.（多选）（24-25高二上·广东惠州·期中）如图所示，让一价氢离子（）和二价氦离子（）的混合物，从O点由静止开始经过同一加速电场加速，然后在同一偏转电场里偏转，最后都从偏转电场右侧离开，图中画出了其中一种粒子的运动轨迹，下列说法正确的是（　　） A．在加速电场中运动时间较短的是 B．经加速电场加速度后，的动能较小 C．在偏转电场中和的加速度之比为1:2 D．在加速和偏转过程中两种离子的轨迹都重合 【答案】AD 【详解】C．带电粒子在偏转电场中，加速度为 故在偏转电场中和的加速度之比为 2:1，故C错误； A．带电粒子在加速电场运动中 则有 解得 因在加速电场中的加速度更大，故在加速电场中运动时间较短的是，故A正确； B．带电粒子在加速过程中，根据动能定理 因的电量较大，故的动较大，故B错误； D．带电粒子在加速电场中做匀加速直线运动，根据动能定理有 在偏转电场中做类平抛运动，有 ，， 联立解得 设速度偏向角 为θ , 则速度偏向角的正切值 故两粒子在同一加速电场中加速，再经过同一偏转电场偏转，可知y与相同，即两种离子的轨迹都重合，故 D 正确。 故选AD 35.（24-25高二上·广东佛山·阶段练习）如图所示，静止于A处的带正电离子，经电压为的加速电场加速后沿图中的圆弧虚线通过静电分析器，从点垂直进入矩形区域的有界匀强电场，电场方向水平向左。静电分析器通道内有均匀辐向分布的电场，离子在辐向电场内做匀速圆周运动。已知圆弧所在处场强大小都为，方向沿圆弧半径指向圆心。离子质量为电荷量为，，，离子重力不计。 (1)求离子从加速电场射出时的速度； (2)求圆弧虚线对应的半径的大小； (3)若离子恰好能打在点上，求矩形区域内匀强电场场强的值。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）离子在加速电场中加速，根据动能定理有 解得离子从加速电场射出时的速度为 （2）离子在辐向分布的电场中做匀速圆周运动，电场力提供向心力，根据牛顿第二定律有 解得圆弧虚线对应的半径R的大小为 （3）粒子在矩形区域QNCD内做类平抛运动，若离子恰好能打在点上，根据类平抛运动规律有 ， 根据牛顿第二定律有 联立解得矩形区域QNCD内匀强电场场强为 题型14带电粒子在交变电场中的运动 36.（多选）（24-25高二上·广东惠州·期中）如图为范围足够大的匀强电场的电场强度E随时间t变化的关系图像。当t=0时，在此匀强电场中由静止释放一个带电粒子，设带电粒子只受电场力的作用，则下列说法中正确的是（　　） A．粒子将做往返运动，6s末带电粒子回到原出发点 B．粒子在0~2s内的加速度与在2~4s内的加速度等大反向 C．粒子在4s末的速度为零 D．粒子在0~6s内，所受电场力做的总功为零 【答案】AD 【详解】B．根据图像及可知，粒子在内受到的电场力是在内受到电场力的两倍，则粒子在内的加速度是在内加速度的两倍，故B错误； ACD．由图像可知，粒子在内做匀加速直线运动，2s后粒子做加速度加倍的匀减速直线运动，在3s末，粒子速度减为0，此时带电粒子离出发点最远；接着在内反向做匀加速直线运动，做匀减速直线运动，根据对称性可知，在6s末粒子刚好回到出发点，且速度为零；所以粒子将做往返运动。且内粒子的初末位置相同，则根据可知，电场力做功为零，故AD正确，C错误。 故选AD。 37.（多选）（24-25高二上·广东潮州·期中）如图甲，两水平金属板间距为d，板间电场强度的变化规律如图乙所示。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。关于微粒在时间内运动的描述，正确的是（　　） A．末速度大小为 B．末速度与水平方向成45°夹角 C．重力势能减少了 D．克服电场力做功为 【答案】ACD 【详解】AB．时间内微粒匀速运动，则有 内，微粒做平抛运动，竖直方向向下的位移为 内，微粒的加速度大小为 方向竖直向上，微粒在竖直方向上做匀减速运动，根据对称性可知，T时刻竖直分速度为零，所以末速度的方向沿水平方向，大小为，故A正确，B错误； CD．根据对称性可知，在内和时间内竖直方向上的加速度大小相等，方向相反，时间相等，则位移的大小相等，为，整个过程中电场力做功为 可知微粒克服电场力做功为，故CD正确。 故选ACD。 题型15带电粒子在复合场中的运动（共2小题） 38.（23-24高二上·广东广州·期中）平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连，若一带电微粒恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该微粒（　　）    A．所受重力与电场力平衡 B．机械能逐渐增加 C．电势能逐渐增加 D．可能做匀速直线运动 【答案】C 【详解】AD．根据题意可知，粒子做直线运动，则电场力与重力的合力与速度方向反向，粒子做匀减速直线运动，故AD错误； BC．因电场力做负功，则电势能增加，导致机械能减小，故B错误C正确。 故选C。 39.（24-25高二上·广东广州·期中）如图，圆弧轨道AB的圆心为O，半径为，圆弧轨道AB的B点与水平地面BE相切，B点在O点的正下方，在B点的右侧有一竖直虚线CD，B点到CD的距离为，CD左侧有场强大小为、水平向左的匀强电场，CD右侧有场强大小为（大小未知）、竖直向上的匀强电场。CD右侧且相距处有一竖直墙壁EF，EF底端E点与水平地面BE相连接，EF高度为，现将、的绝缘滑块从A点由静止释放沿圆弧轨道AB下滑，最后进入CD右侧，滑块可视为质点，圆弧轨道AB光滑，水平地面BE与滑块间的动摩擦因数为，重力加速度大小取，，，。求： (1)滑块到达圆弧轨道AB的B点时，圆弧轨道AB对滑块的支持力大小； (2)滑块到达C 点的速度大小； (3)要使滑块与竖直墙壁EF碰撞，求的取值范围。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）滑块从A点运动到B点的过程中，根据机械能守恒 解得 滑块在圆弧轨道AB的B点时，有 解得 （2）滑块从B点运动到竖直虚线CD的过程中，由牛顿第二定律有 解得滑块的加速度大小为 根据运动学有 解得 （3）当较小时，滑块刚好与竖直墙壁底端E点碰撞，有 解得 当较大时，滑块刚好与竖直墙壁顶端F点碰撞，从C点到F点做类平抛运动，水平方向有 解得 竖直方向有 解得 根据牛顿第二定律 解得 综上，的取值范围为 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题01 静电场 题型1静电现象 题型10电容器的电容及平行板电容器动态分析 题型2库仑定律 题型11带电粒子在电场中的加速 题型3电场强度 题型12带电粒子在电场中的偏转 题型4电场线 题型13带电粒子在交变电场中的运动 题型5电场能的性质 题型14带电粒子在复合场中的运动 题型6电场线、等势面与带电粒子运动轨迹综合问题 题型7静电场中功能关系 题型8静电场中的图像问题 题型9实验：观察电容器的充、放电现象 题型一 静电现象（共3小题） 1．（24-25高二上·广东广州·期中）关于各图中包含的物理知识，下列说法正确的是（   ） A．图甲，橡胶棒与毛皮摩擦后，毛皮带正电且电荷量是元电荷的整数倍 B．图乙，导体棒A端带负电，B端带正电 C．图丙，A、B两点与中心电荷的距离相等，故A、B两点的电场强度相同 D．图丁，利用库仑扭秤实验装置探究带电小球间库仑力大小相关因素时需要测出小球电荷量 2．（23-24高二上·广东广州·期中）如图所示，梳过头发的梳子，常能吸引轻小物体，这属于摩擦起电。关于摩擦起电现象，下列说法正确的是（　　） A．摩擦起电现象的本质是通过摩擦创造了电子 B．头发和梳子互相摩擦后，带上了等量异种电荷 C．梳子带电，是因为头发上的质子转移到梳子上而形成的 D．头发和梳子互相摩擦后带的电量可以是任意数 3．（多选题）（23-24高二上·广东广州·期中）小张同学在空气干燥的教室里进行一个小实验，将一塑料绳撕成细丝后，一端打结，做成“水母”的造型，用毛巾顺着细丝向下捋几下，同样用毛巾来回摩擦PVC（塑料）管。将“水母”抛向空中，然后把PVC管从下方靠近它，直到“水母”处于悬停状态，则（　　） A．PVC管带电方式属于摩擦起电 B．“水母”在空中悬停时，PVC管对它向上的静电力大于它所受重力 C．用毛巾摩擦后，“水母”与PVC管带异种电荷 D．PVC管与“水母”相互靠近过程中，两者间相互作用力变大 题型二 库仑定律（共3小题） 4．（24-25高二上·广东广州·期中）两个分别带有电荷量和的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r的两处，它们之间库仑力的大小为F。两球相互接触后并固定在相距为的两处，则两球间库仑力的大小为（　　） A． B． C． D． 5．（15-16高一下·山西朔州·期末）光滑绝缘水平面上相距为L的点电荷A、B带电荷量分别为﹢4q和﹣q，如图所示，今引入第三个点电荷C，使三个点电荷都处于平衡状态，则C的电荷量和放置的位置是（　　）    A．﹣q，在A左侧距A为L处 B．﹣2q，在B右侧距B为处 C．﹢2q，在B右侧距B为处 D．﹢4q，在B右侧距B为L处 6．（多选）（22-23高二下·广东深圳·期中）如图所示，、是两个带有同种电荷的小球，用绝缘细线悬挂于同一点，两球静止时，它们距水平面的高度相等，线与竖直方向的夹角分别为、，且。不计空气阻力，两球带电荷量不变。下列说法正确的是（　　） A．球的质量比球的大 B．若同时剪断两根细线，则、两球同时落地 C．球的电荷量比球的大 D．若同时剪断两根细线，则、两球飞行的水平距离相等 题型三 电场强度（共4小题） 7．（24-25高二上·广东深圳·期中）下列说法正确的是（　　） A．场强为零处，电势不一定为零 B．初速度为零的正电荷仅在电场力作用下一定沿电场线运动 C．若在电场中的某点不放试探电荷，则该点的电场强度为零 D．由公式可知，若q减半，则该处的电场强度变为原来的2倍 8．（24-25高二上·湖南·阶段练习）一点电荷Q置于x轴上某处，坐标轴上A、B两点的坐标分别为0.3m和0.6m，如图1所示。把试探电荷q（电荷量可调节）分别放在A、B两点时，它所受的静电力F与试探电荷q电荷量的关系分别如图2中的直线a、b所示（规定F沿x轴正方向为正）。则（   ） A．A点的电场强度大小为 B．B点的电场强度大小为30N/C C．点电荷Q是正电荷 D．点电荷Q处于A、B两点之间 9．（江苏省连云港高级中学2021-2022学年高一（下）第二次阶段测试物理试题）如图所示，在水平向右、大小为E的匀强电场中，在O点固定一电荷量为Q的正电荷，A、B、C、D为以O为圆心、半径为r的同一圆周上的四点，B、D连线与电场线平行，A、C连线与电场线垂直。则（　　） A．A、C两点的场强相同 B．B点的场强大小为E﹣k C．D点的场强大小不可能为0 D．A点的场强大小为 10.（23-24高二上·安徽·阶段练习）如图所示，一半径为r的圆盘上均匀分布着负电荷，在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点，a和b、b和c、c和d间的距离均为r，在a点处有一电荷量为的固定点电荷，已知d点处的电场强度为，方向由a指向d，k为静电力常量，则b点处电场强度的大小为（   ）    A． B． C． D． 题型四 电场线（共4小题） 11.（24-25高二上·广东湛江·期中）生活在尼罗河的反天刀鱼，其沿身体的长度方向分布着电器官，这些器官周围的电场线分布如图所示。A、B、C、D为电场中的四点，下列说法正确的是（　　） A．B、C两点的电势相等 B．B、C两点的电场强度不相同 C．A、B、C、D四点中，A点电势最高 D．一正点电荷从B点移到D点，电势能减小 12.（24-25高二上·江苏南京·阶段练习）污水中的污泥絮体经处理后带负电，可利用电泳技术对其进行沉淀去污，基本原理如图所示.涂有绝缘层的金属圆盘和金属棒分别接电源正、负极、金属圆盘置于底部、金属棒插入污水中，形成如图所示的电场分布，其中实线为电场线，虚线为等势面。M点和N点在同一电场线上，M点和P点在同一等势面上。则（　　） A．N点的电势比P点的低 B．N点的电场强度比P点的大 C．污泥絮体从M点移到N点，电场力对其做负功 D．污泥絮体在N点的电势能比其在P点的小 13.（多选）（2021高二·全国·专题练习）如图所示，两个带等量负电荷的小球A、B（可视为点电荷），被固定在光滑的绝缘水平面上，M、N是小球A、B连线的中垂线上的两点，且MO=ON。现将一个电荷量很小的带正电的小球C（可视为质点）从M点由静止释放，在小球C向N点运动的过程中，下列关于小球C的说法可能正确的是（　　）      A．速度先增大，再减小 B．速度一直增大 C．加速度先增大再减小，过O点后，加速度先减小再增大 D．加速度先减小，再增大 14.（多选）（23-24高二上·广东广州·期中）真空中静止点电荷、所产生的电场线分布如图所示，图中P、Q两点关于两电荷连线对称。某带电粒子（仅受电场力作用）在电场中的运动轨迹如图中虚线所示，C、D是轨迹上的两个点。以下选项正确的是（　　） A．P、Q两点的电场强度相同 B．M点电势比N点的电势高 C．该粒子一定带负电 D．该粒子在C点的电势能小于在D点的电势能 题型五 电场能的性质（共1小题） 15.（24-25高二上·广东江门·期中）如图，为一组未知方向的匀强电场的电场线，把电荷量为1×10-6C的负电荷从A点沿水平线移至B点，静电力做了2×10-6J的功，A、B间的距离为2cm，求： (1)电势差UBA； (2)电场强度E； (3)若B点电势为1V，求A点的电势及电子位于B时的电势能。 16.（24-25高二上·广东惠州·期中）一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c三点的位置如图所示，三点的电势分别为10V、17V、26V。下列说法正确的是（　　） A．电场强度的大小为2.5V/m B．坐标原点处的电势为1V C．电子在a点的电势能比在b点的低7eV D．电子从b点运动到c点，电场力做功为9eV 题型六 电场线、等势面与带电粒子运动轨迹综合问题（共3小题） 17.（24-25高二上·广东广州·期中）如图，新风系统除尘由机械除尘和静电除尘两部分构成，其中静电除尘是通过电离空气后使空气中的粉尘微粒带电，从而被集尘电极吸附的空气净化技术。下图虚线为一带电粉尘（不计重力）在静电除尘管道内的运动轨迹，实线为电场线（未标方向），下列判断正确的是（　  　） A．粉尘带正电 B．a点的电势比b点的电势高 C．粉尘在a点的速度小于b点的速度 D．粉尘在除尘管内运动过程中机械能守恒 18.（24-25高二上·广东深圳·期中）如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，实线为电子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R、Q是这条轨迹上的三点，R同时在等势面b上。下列说法正确的是（　　） A．a的电势高于c的电势 B．R点的电场方向垂直于b向上 C．电子在P点的加速度小于在Q点的加速度 D．若电子由P点运动到Q点，则电子的动能逐渐减小 19.（多选）（24-25高二上·广东肇庆·期中）如图所示，一带正电的点电荷固定于O点，两虚线圆均以O为圆心，两实线分别为带电粒子M和N先后在电场中运动的轨迹，a、b、c、d、e为轨迹和虚线圆的交点，不计重力。下列说法正确的是（　　） A．M带负电荷，N带正电荷 B．M在b点的动能小于它在a点的动能 C．N在d点的电势能大于N在c点的电势能 D．N在从e点运动到c点的过程中克服电场力做功 题型七 静电场中功能关系（共2小题） 20.（多选）（24-25高二上·广东广州·期中）如图所示，高为，倾角的光滑斜面处在水平向右、场强的匀强电场中，质量为、电荷量为的带电小球沿着光滑的斜面运动，已知重力加速度为，则带电小球由斜面底端运动到斜面顶端的过程中（　　）（，） A．重力对小球做功为 B．小球的电势能减少了 C．合力对小球所做的功为 D．小球的电势能与动能之和保持不变 21.（多选）（24-25高二上·山西·期中）如图所示，在竖直平面内固定着一根光滑绝缘细杆点和点的高度差为，细杆左侧点处固定着一个带正电的点电荷，以为圆心、为半径的圆周与细杆交于、两点，圆心在点正上方，点为的中点，现将一质量为、电荷量为的小球（可视为质点）套在杆上从点由静止释放，小球滑到点时的速度大小为，为重力加速度大小，则下列说法正确的是（    ） A．、间的电势差 B．小球从点到点的过程中，电场力做的功为 C．若在此装置中加一水平方向的匀强电场，小球在点平衡且恰好对无压力，则所加电场的电场强度大小为 D．的长度为 题型八 静电场中的图像问题（共2小题） 22.（24-25高二上·广东惠州·期中）两电荷量分别为和的点电荷放在x轴上的A、B两点，两电荷连线上各点电势随x变化的关系图线如图所示，其中P点电势最低，且，则（　　） A．AB中点的电场强度大小为零 B．的电荷量大于的电荷量 C．和是同种电荷，但不一定是正电荷 D．负电荷从P点左侧移到P点右侧，电势能先减小后增大 23.（24-25高二上·广东广州·期中）如图是某一沿x方向电场的电场强度E与位置坐标x的关系图像。已知沿x轴正方向，电场强度为正。下列说法正确的是（　　） A．x1、x2、x3三个位置，x1处的场强最大 B．x1、x2、x3三个位置，x2处的场强最小 C．从x1到x3，电势先减小后增大 D．从x1到x3，电势先减小后增大再减小 题型九 实验：观察电容器的充、放电现象（共2小题） 24.（24-25高二上·江西南昌·阶段练习）收音机中可变电容器作为调谐电台使用。如图为空气介质单联可变电容器的结构，它是利用正对面积的变化改变电容器的电容大小，某同学想要研究这种电容器充、放电的特性，于是将之接到如图所示的实验电路中，实验开始时电容器不带电。 (1)首先将开关S打向1，这时观察到灵敏电流计G有短暂的示数，稳定后，旋转旋钮，使电容器正对面积迅速变大，从开始到最终稳定，灵敏电流计示数随时间变化的图像可能是_（填选项中的字母序号） A． B． C． D． (2)充电稳定后，断开单刀双掷开关，用电压表接在电容器两端测量电压，发现读数缓慢减小，原因______________。 (3)某次让电源给电容器充电后，将开关S打向2，每间隔5s读取并记录一次电流表A2的示数I2，直到电流消失为止；以放电电流I2为纵轴，放电时间t为横轴，在坐标纸上作出I2-t图像如图乙所示。 ①图线与坐标轴围成的区域中，超过半格算一格，小于半格舍去，由此可知，电容器充电完成时储存的电荷量Q=____________C（结果保留三位有效数字）。 ②若电压表的示数U=2.95V，电容器电容的测量值C=___________μF（结果保留三位有效数字）。 25.（24-25高二上·广东汕头·期中）用如图a所示的电路观察电容器的充放电现象，实验器材有电源E、电容器C、电压表（电阻无穷大）、电流表、电流传感器、计算机、定值电阻R、单刀双掷开关、开关、导线若干 (1)闭合开关，将接1，电压表示数增大，最后稳定在16.5V。在此过程中，电流表的示数_____  （填选项标号） A．一直稳定在某一数值 B．先增大，后逐渐减小为零 C．先增大，后稳定在某一非零数值 (2)先后断开开关、，将电流表更换成电流传感器（电阻可忽略），再将接2，此时通过定值电阻R的电流方向_____（选填“”或“”），通过传感器将电流信息传入计算机，画出电流随时间变化的图像，如图b，时，图中M、N区域面积比为8∶7（即2s前和2s后），可求出_____（保留2位有效数字）。 题型10电容器的电容及平行板电容器动态分析（共4小题） 26.（21-22高一下·重庆九龙坡·期中）关于电容器和电容，下列说法正确的是（　　） A．某一电容器两板间的电势差越高，它的电容就越大 B．对于确定的电容器，它所充的电荷量跟它两极板间所加电压的比值保持不变 C．关于电容的定义式C=，其中Q代表的是两极板的电荷量之和 D．某一电容器不带电时，它的电容是零 27.（24-25高二上·广东广州·期中）如图为某规格的电容器（80V，1000μF），下列关于该电容器的说法正确的是（　　） A．该电容器只有接80V的恒定电压时才能工作 B．给该电容器充电或放电过程中有电荷流过电容器 C．电容器上不带电，其电容也是1000μF D．外壳上所标的80V指的是额定电压 28.（18-19高三上·江西赣州·期末）如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源连接，下极板接地，静电计所带电荷量很少，可忽略，开关闭合稳定时，一带负电的油滴被固定于电容器中的P点。若将平行板电容器的上极板竖直向下平移一小段距离，则下列说法正确的是（　　） A．平行板电容器的电容将变小 B．静电计指针张角变小 C．带电油滴的电势能减少 D．若将上极板与电源断开后再将下极板左移一小段距离，则油滴所受电场力不变 29．（24-25高二上·广东广州·期中）如图是测量运动步数的电容式传感器工作原理图，极板固定、极板可动。人起步时，若、两极板距离增大，则（　　） A．电容器的电容变大 B．两极板间的场强变小 C．电容器的带电量变大 D．电流由经电流表流向 题型11带电粒子在电场中的加速（共2小题） 30.（多选）（24-25高二上·广东梅州·期中）某些肿瘤可以用“粒子流”疗法进行治疗。在这种疗法中，为了能让粒子进入癌细胞，首先要实现粒子的高速运动，该过程需要一种被称作“粒子加速器”的装置来实现。粒子先被平行板电容加速到较高的速度，然后轰击肿瘤并杀死癌细胞，如图所示，来自粒子源的粒子（初速度为零），经加速电压为U的加速器加速后，从A处以细柱形的粒子流向右运动。粒子的质量为m，其电荷量为。粒子间相互作用可忽略不计，不考虑粒子重力，粒子不会打到板上，那么（    ） A．从A处流出的粒子速度 B．从A处流出的粒子，形成的等效电流方向向右 C．若保持开关S闭合，若只减小平行板距离，从A处流出的粒子的速度将减小 D．若断开开关且板上电荷分布不变，增大平行板距离，从A处流出的粒子的速度将增大 31.（多选）（23-24高二上·广东广州·期末）如图所示的直线加速器由沿轴线分布的金属圆筒（又称漂移管）A、B、C、D、E组成，相邻金属圆筒分别接在电源的两端。质子以初速度从O点沿轴线进入加速器，质子在每个金属圆筒内做匀速运动且时间均为T，在金属圆筒之间的狭缝被电场加速，加速时电压U大小相同。质子电荷量为e，质量为m，不计质子经过狭缝的时间，下列说法正确的是（　　） A．MN所接电源的极性应周期性变化 B．圆筒的长度应与质子进入该圆筒时的速度成正比 C．质子从圆筒E射出时的速度大小为 D．圆筒A的长度与圆筒B的长度之比为 题型12带电粒子在电场中的偏转（共4小题） 32.(2024·广东惠州高二期末)如图甲所示为示波管原理图，若其内部竖直偏转电极YY′之间的电势差按图乙所示的规律变化，水平偏转电极XX′之间的电势差按图丙所示的规律变化，则在荧光屏上会看到的图形是(　　) 33.（23-24高二上·天津宁河·期末）如图，质量相同的带电粒子P、Q以相同的速度沿垂直于电场方向射入匀强电场中，P从平行板间正中央射入，Q从下极板边缘处射入，它们都打到上极板同一点。（不计重力和两粒子之间的相互作用）则（    ） A．P、Q粒子在电场中的运动时间不同 B．粒子Q所带的电荷量比粒子P所带的电荷量大 C．粒子P的动能增量大 D．电场力对P、Q粒子做的功一样大 34.（多选）（24-25高二上·广东惠州·期中）如图所示，让一价氢离子（）和二价氦离子（）的混合物，从O点由静止开始经过同一加速电场加速，然后在同一偏转电场里偏转，最后都从偏转电场右侧离开，图中画出了其中一种粒子的运动轨迹，下列说法正确的是（　　） A．在加速电场中运动时间较短的是 B．经加速电场加速度后，的动能较小 C．在偏转电场中和的加速度之比为1:2 D．在加速和偏转过程中两种离子的轨迹都重合 35.（24-25高二上·广东佛山·阶段练习）如图所示，静止于A处的带正电离子，经电压为的加速电场加速后沿图中的圆弧虚线通过静电分析器，从点垂直进入矩形区域的有界匀强电场，电场方向水平向左。静电分析器通道内有均匀辐向分布的电场，离子在辐向电场内做匀速圆周运动。已知圆弧所在处场强大小都为，方向沿圆弧半径指向圆心。离子质量为电荷量为，，，离子重力不计。 (1)求离子从加速电场射出时的速度； (2)求圆弧虚线对应的半径的大小； (3)若离子恰好能打在点上，求矩形区域内匀强电场场强的值。 题型14带电粒子在交变电场中的运动 36.（多选）（24-25高二上·广东惠州·期中）如图为范围足够大的匀强电场的电场强度E随时间t变化的关系图像。当t=0时，在此匀强电场中由静止释放一个带电粒子，设带电粒子只受电场力的作用，则下列说法中正确的是（　　） A．粒子将做往返运动，6s末带电粒子回到原出发点 B．粒子在0~2s内的加速度与在2~4s内的加速度等大反向 C．粒子在4s末的速度为零 D．粒子在0~6s内，所受电场力做的总功为零 37.（多选）（24-25高二上·广东潮州·期中）如图甲，两水平金属板间距为d，板间电场强度的变化规律如图乙所示。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。关于微粒在时间内运动的描述，正确的是（　　） A．末速度大小为 B．末速度与水平方向成45°夹角 C．重力势能减少了 D．克服电场力做功为 题型15带电粒子在复合场中的运动（共2小题） 38.（23-24高二上·广东广州·期中）平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连，若一带电微粒恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该微粒（　　）    A．所受重力与电场力平衡 B．机械能逐渐增加 C．电势能逐渐增加 D．可能做匀速直线运动 39.（24-25高二上·广东广州·期中）如图，圆弧轨道AB的圆心为O，半径为，圆弧轨道AB的B点与水平地面BE相切，B点在O点的正下方，在B点的右侧有一竖直虚线CD，B点到CD的距离为，CD左侧有场强大小为、水平向左的匀强电场，CD右侧有场强大小为（大小未知）、竖直向上的匀强电场。CD右侧且相距处有一竖直墙壁EF，EF底端E点与水平地面BE相连接，EF高度为，现将、的绝缘滑块从A点由静止释放沿圆弧轨道AB下滑，最后进入CD右侧，滑块可视为质点，圆弧轨道AB光滑，水平地面BE与滑块间的动摩擦因数为，重力加速度大小取，，，。求： (1)滑块到达圆弧轨道AB的B点时，圆弧轨道AB对滑块的支持力大小； (2)滑块到达C 点的速度大小； (3)要使滑块与竖直墙壁EF碰撞，求的取值范围。 / 学科网（北京）股份有限公司 $