假期作业三 电场能的性质-【快乐假期】2025-2026学年高二物理寒假作业

三0022 参考 假期作业一 技能提升台技能提升 1.A人们梳头、穿衣时，梳子与头发，外衣与里面的衣服摩擦，使 它们带有异种电荷，电荷放电，看到小火星和听到微弱响声，是 摩擦起电，属于静电现象，故A正确，B、C、D错误. 2.C开关S合上时，导体B与地球变为一个整体，导体B为近端 物体，地球为远端物体，故导体B带上负电荷，开关S断开，导体 所带负电荷无法与地球上的电荷中和，所以移走A后，导体B上 仍然带负电，C正确. 3.D 4.B由库仑定律可得：支化前F=k29:9=68￥，支化后F= k9·2g r2 =F,故B正确， 2 5.C 根据受力平衡条件可知，因b球带正电，要使a、c两球平衡， 所以a、c两球一定带负电，故A、B、D错误；对c小球进行分析， a、c间的距离是b、c间的两倍，由库仑定律，则有： k:=Q,解得②=一4Q,故C正确. 6.D设等边三角形的边长为a,由几何知识可知，BD=a·c0s30 ·号-，以B为完对象，由平件可知， -c0s30°X2 =g,解得9=5，D正确。 BD2 7.解析：由于QA=6.4X109C,Q=一3.2X10-9C,根据电荷均分 规律，两球接触后所带电荷量相同：QA=Q。-QQ=1,6X 10一9C两球接触时，自由电子由B向A转移，转移的电子个数：n QA一QA(6.4-1.6)×10- 个=3.0×1010个. 1.6×10-19 答案：均为1.6×10一9C自由电子由B向A转移 3.0×1010个 8.解析：(1)三个自由电荷在同一直线上处于平衡状态，则一定满足 “两同夹异，近小远大”原理，即两边的电荷电性相同且和中间的电 性相反，则1、的电性一定相同，2电性与前两者相反，可得q1正 92负9%正或1负2正3负. (2)2k929 (2)由平衡条件得器=器票 (r)2 联立得q1:92：q3=36:4:9. 答案：(1)q1正q2负q3正或q1负q2正q3负(2)36：4：9 高考冲浪 1. 根据题意A球静止时，对A球受力分析，如图所示 由平行四边形定则及几何关系，轻绳上拉力为T =mg,A球与B球间的库仑力F=2 ng cos30°= √3mg,故A、B错误；剪断轻绳前，小球A所受合 力为0，库仓力与重力的合力与轻绳的拉力等大 反向，即重力与库仓力的合力大小为mg,则剪断 T/30%30 瞬间A球受到轻绳的拉力消失，库仓力与重力 mg 保持不变，根据三力平衡知识，此时A球的合外力大小为mg,则 加速度大小为g,故C正确；若将轻绳剪断，则剪断瞬间B球受到 的库仑力、重力不变，小球仍然处在静止状态，则轻杆对B球的 作用力不变，故D错误.故选C. 2.解析：①根据几何关系设PQ2=r,PQ1=√3r,对检验电荷进行受 FPO 力分析，可得 2=tan30°， 其中FrQ, kqQ kgQ2 (W3)2,FP0,= 2, 联立解得Q1:Q2=√3：1. 如图 根据平衡条件可知检验电荷受到的重力和两点电荷对其的库仑 力组成一个封闭的三角形，若在PQ,连线上存在其它点能让同 一检验电荷雏持平衡状态，此时点电荷Q1对检验电荷的库仑力 变大，根据三角形定则可知此时点电荷Q2对检验电荷的库 仑力必然增大；由于此时检验电荷与点电荷Q2间的距离在增 大，库仑力在减小，故矛盾，假设不成立，故在PQ1连线上不存在 其它点能让同一检验电荷维持平衡状态. 答案：W3：1不存在 ·4 高二物理心 答案 假期作业二 技能提升台技能提升 1.C电场中某点场强的大小和方向由电场本身决定，与试探电荷 的受力情况及电荷性质无关，故A、D错误，C正确；电场强度的 方向与正电荷所受电场力方向相同，与负电荷所受电场力方向 相反，但扬强方向与放入试探电荷的正负无关，B错误. 2.D 电场强度公式E=适用于点电荷形成的电场，对于不能看 作点电荷的带电体，本公式不再适用，故A错误；电场强度是失 量，以点电荷Q为中心、r为半径的球面上各处的电场强度E大 小相等，方向不同，故B错误；当离场源电荷距离0时，此时带 电体不能看作，点电荷，公式不再成立，故C错误；当离场源电荷 距离r→○时，根据公式可得电场强度E→0，故D正确. 3.B电场线疏密表示电场强度的大小. A图中电场强度减小；B图中电场强度增大；C图中电场强度不 变；D图中电场强度先增大后减小.再由a F=gE知，acE,故 本题选B. 4.AD根据等量异种，点电荷的电场特点可知：两电荷连线上各，点的 电场强度方向向右且大小关于O,点对称，中点电场强度最小，向两 侧电场强度逐渐增大.两电荷连线中垂线上各点的电场强度方向相 同，都向右，且大小关于O点对称，中点电场强度最大，向两侧电场 强度逐渐减小，故A、D正确. 5.D6.C 7.解析：(1)由点电荷电场强度公式有E1= 2， 代入数据得E1=3×105N/C. (2)点电荷g在C点产生的电场强度大小E2=E, 根据平行四边形定则有E=2E1c0s60°， 代入数据得E=3×105N/C,方向水平向左， (3)电荷3在C处受到的静电力F=qE, 代入数据得F=0.15N. 答案：(1)3×105N/C(2)3×105N/C方向水平向左 (3)0.15N 8.解析：(1)小球静止，根据平衡条件可知tan37°=9E 解得m gta37=.0X10-6X3.0X103 mg kg 10X3 =4×10-4kg. (2)剪断细绳，根据牛顿第二定律有 cos 373=ma, mg 10 解得a= C0s37 m/s2=12.5m/s2, 4 5 经过1s后小球获得的速度为=a =12.5×1m/s=12.5m/s. (3)撤去电场，小球从静止落到最低点的过程，有 mg2(1-cos37)=2m0 小球在最低点时，有T-mg一m 解得T=mg十m =mg+2mg11-os379= 5.6×10-3N. 根据牛顿第三定律知小球到达最低，点时对细绳的拉力T=T 5.6×10-3N. 答案：(1)4×10-4kg(2)12.5m/s(3)5.6×10-3N 高考冲浪 1,D根据E=E可知下Fg图像斜率表示电场强度，由题图可知 E。>E,根据题意无法得出E。和Eb的数量关系. 2.D由于M点与A点关于带电细杆对称，故细杆 在A处产生的电场强度大小E6=E=3,方向 竖直向上，故A,点的电场强度大小E=E金十E6 =(√3+3)g,D正确. B- 假期作业三 技能提升台技能提升 1.B在心t图像中，图线的斜率表示加速度，斜率不变加速度不 变，即物体做匀减速运动.根据牛顿第二定律：qE=ma,可知，E。 =E6,又因物体的速度降低，电场力做负功，所以电势能增加，那 么负电荷是从高电势点向低电势点运动，即P>P%,故B正确， A、C、D错误， 2.A 飞曼快乐假期 3.CD由运动轨迹分析可知q受到库仑斥力的作用，O点的电荷 应为正电荷，A错误；从a到b的过程q受到逐渐变大的库仑斥力， 速度逐渐减小，加速度逐渐增大，电势能逐渐增大；而从b到c的过 程q受到逐渐变小的库仑斥力，速度逐渐增大，加速度逐渐减小，电 势能逐渐减小，B错误，C正确；由于a、c两，点在同一等势面上，整个 过程中，电场力不做功，D正确」 4.CA、B两，点电场强度大小相等、方向不同，A错误；A、B两点电 势相等，均高于C点电势，B错误；A、B在同一等势面上，将电子 从A点沿虚线移到B点，电势能不变，电场力不做功，C正确；由 于A>C,质子带正电，故将质子由A点移到C点，质子的电势 能减少，D错误. 5.AC0点是对角线的交点，由题意知，0点电势0=型- 2 %,故4=4V,故A正确，B错误6d电势相等，电势能也 相等，故C正确，D错误.故选AC. 6.ABD如图所示，设ac之间的d点电势 y/em 7 与b点相同，则g=0二26。所以d6a石 点的坐标为(3,5cm,6cm),过c点作等势 4 线bd的垂线，由几何关系可得cf的长度为 U 3.6cm.电场强度的大小E= d 02468xcm 26-17)y=2.5V/cm,放A正确： 3.6cm 因为Oacb是矩形，所以有Us=Ua6,解得坐标原点O处的电势 为1V,故B正确；a点电势比b点电势低7V,电子带负电，所以 电子在a点的电势能比在b点的高7eV,故C错误；b点电势比c ,点电势低9V,电子从b点运动到c点，电场力做功为9eV,故D 正确。 7.解析：(1)根据库仑定律，试探电荷q在a、b两，点所受库仑力分别 为F。=kQg,F。=kg,因为1：2=2：3，所以F。:Fb= ri 9:4. (2)根据W-qU,代入数据得W。 -4×10-4J (3)静电力做功与路径无关，只与始末位置有关，所以将试探电荷g 从a点经c点移到b,点，静电力做的功为 W。=-4×10-4J. 答案：(1)9：4(2)一4×10-4J(3)一4×10-4J 8.解析：(1)因重力使小球加速下落，电场力使小球减速，小球受电 场力，方向向右，所以小球带正电荷. （2)据动能定理：mgL一qUBA=0, BA两点的电势差：UA=mg吗 (3)在匀强电场中：E=U/d,所以得E=mg 答案：(1)正电荷(2)mgL(3)mg 9 高考冲浪 1.AD根据题意可知O点、A点和B点的电势 分别为90-号一 ,9B-24 B(d.3 等势线 故0A中点的电势为M=0=0,故A正确； M 0 如图，设N点为AB的三等分点，同理易知N Ad,0八E ,点电势为0，连接MN为一条等势线，过A点作MN的垂线，可 知电场线沿该垂线方向，指向右下方，由AM=AN可知∠NMA =45°，故电场的方向与x轴正方向成45°角，故B错误；电场强度 E 的大小为E= 0-（g】_22E,故C错误，D正确，故选AD. 1 2d·cos45 2.C根据电场线越密集电场强度越大，可知a、b、c、d四，点中，a,点 电场强度最大，故A、B错误；一个电子从b点移动到c点电场力 做功为Wr=一eUk=2eV,故C正确；一个电子从a点移动到d 点电场力做功为Wd= -eUr=4 ev, 由于电场力做正功，电势能减小，则一个电子从a,点移动到d点 电势能减小了4eV,故D错误.故选C. 假期作业四 技能提升台技能提升 1.D 2.A图甲为电容器充电示意图，电容器上极板与电源的正极相 连，充完电后两极板间的电压U等于电源的电动势E,故A正 确；图乙为电容器放电示意图，放电过程中电流将逐渐减小，故B 错误；图丙为电解电容器的实物图和符号，图丁为可变电容器的 实物图及其符号，前者电容器使用时严格区分正负极，后者不用 严格区分，故C错误；图戊中的电容器上有“5.5V1.0F”字样， 5,5V是最大电压或额定电压，不是击穿电压，击穿电压大于5.5 V,故D错误. ES 3.ABDA.当负极板左移一小段距离时，d增大，由C=4πka可 知，电容C减小，故A正确； E B.根据E= 是=4π9，不论极板间距如何变化，极板的总 4= 电量不变，因此电场强度总不变，故B正确； C.因负极板接地，设P点原来距负极板为x,则P点的电势p E(x十x0),那么电势升高，故C错误； D.两板间固定在P点的检验电荷带正电，且P点的电势大于 零，当P点的电势升高时，则P点的电势能增大，故D正确. 4.C ErS 5,D根据公式C-4πka可知，膜片与极板距高增大，膜片与极板 间的电容减小，A错误；根据公式Q=CU可知膜片与极板距离 增大，电容减小，电压不变，则极板所带电荷量减小，因此电容器 要通过电阻R放电，B错误，D正确；根据电场强度公式E= 可知，膜片与极板距离增大，膜片与极板间的电场强度减小，C 错误. 6.D 7.解析：(1)电容器的放电图像是一条逐渐下降的曲线，而q=It,由 微元法得到，【：图像与坐标轴围成的面积就是总的电荷量，经确 认：图像下共有42格，所以电容器在全部放电过程中释放的电 荷量约为Q=42×0.001×0.4C≈0.017C. (2)从上一问知道，电容器充满电后所带的电荷量Q=0.017C, 而所加电压U=E=10V,所以C= =0.0017F. (3)由图看出，若将电阻换一个阻值较大电阻，但由于电容器电 荷量一定，则所有的电荷量将通过电阻R释放，只是图像更加平 缓些，但总量不变， 答案：(1)0.017(2)0.0017(3)不变 8.解析：(1)电容器的电容C= 9=6×10-8 F三 60 1×10-9F. U60 (2)电场强度E= a-0.03 V/m=2×103V/m. (3)D点电势D=-Ed=-2×103×(0.03-0.02)V =-20V. 答案：(1)1×10-9F(2)2×103V/m(3)-20V 高考冲浪 D根据公式Q=CU和电容的决定式C4可得U=4 ES ·d,根据题意F较小时易被压缩，故可知当F较小时，随着F的 增大，d在减小，且减小的越来越慢，电源断开后Q不变，故此时 极板间的电势差U在减小，且减小的越来越慢；当F增大到一定 程度时，再增大F后，d基本不变，故此时U保持不变，结合图 像，最符合情境的是D选项.故选D. 2.BA.降低溶液浓度，不导电溶液的相对介电常数e,增大，根据 电容器的电容决定式C=4πa可知电容器的电容增大，故A错 误；BC.溶液不导电没有形成闭合回路，电容器两端的电压不变， 根据Q=CU结合A选项分析可知电容器所带的电荷量增大，故 B正确，C错误；D.根据B选项分析可知电容器所带的电荷量增大， 则给电容器充电，结合题图可知电路中电流方向为N→M,故D错误. 假期作业五 技能提升台技能提升 1.A 2,C小球受重力和电场力作用，合力的方向与速度方向不在同一 条直线上，小球做曲线运动，A、B错误；合力方向与速度方向先 成钝角，后成锐角，即合力先做负功后做正功，速率先减小后增 大，C正确，D错误. 3.Ds1=2a2=2a(2)2-7 2ar2—号at2,s1s2=1：3,s ，2=合at,=t-h√ 1 2a戏，i=√a 4s 「2s a a t1t2=1:(W2-1),D正确. 4.D粒子在水平方向上做匀速直线运动x=0t,由于初速度相 同，xAxB=2：1,所以tA:tB=2:1,竖直方向上粒子做匀加 速直线运动y=之a,且yA=yB,故aA:aB=唱：月=1：4. 而ma=qE, m-gE,mA 9A.aB1 4 a 'mB qB aA 1 5.B由动能的表达式E=之m2可知带电小球在M点的动能 为EkM=2 1 m,在N点的动能为EN=之m(2o)2=2m,所以动 5 能的增量为△E=2m,故A错误；带电小球在电场中微类平 抛运动，竖直方向受重力做匀减速运动，水平方向受电场力做匀 加速运动，由运动学公式有u,=0=g,u,=2u=at=5,可得 2 2wt E=2mg,竖直方向的位移h=号，水平方向的位移工= 8=0022 二物理恐 假期作业三 电场能的性质 学然后知不足，教然后知困。 完成日期： 月 日 《思维整合室 思维导图 ①定义式：p= ;E。为该点电势能 电势 ②沿电场线方向电势逐渐 电势能 E。=pq(与0势面选取有关) 电 电势差UAB=PA-PB,UAB=-UM 的 电势差与电场力做功的关系-U=出（代符号运算），W=qU心（与路径无关） 各点电势相等 等势面 与电场线 疏密反映电场强度的 电场力做功与电势能的关系—WAB=EpA一EpB 自测自查 E 降低垂直强弱 情境思辨 技能提升台 如图所示，质子从静止开始在一条电场线上 技能提升 从a点运动到b点.判断下列说法的正误 一、选择题 1.如图所示，甲是某电场中的一条电场线，a、b 是这条线上的两点，一负电荷只受电场力作 用，沿电场线从a运动到b.在这个过程中， 电荷的速度一时间图线如图乙所示，比较 (1)从a点运动到b点，质子电势升高.() a、b两点的电势o的高低和电场强度E的 (2)质子在上述电场线上从a点运动到b点， 大小，正确的是 电势能增加， (3)a点所在的等势面的电势高于b点所在的 等势面的电势， () (4)若使质子沿着所在的等势面运动一周，电 场力不做功 () A.pa>9%,E。<E6 B.pa>p6,Ea=E。 答案：(1)×(2)×(3)√(4)/ C.a>Ea>E D.pa<P6,Ea=E。 7 飞曼快乐假期 00□ 2.在点电荷Q形成的电场中有一点A,当一个 A.d点电势为4V 一 的试探电荷从电场的无限远处被移到电 B.O点电势为0V 场中的A点时，电场力做的功为W,则试探 C.小蚂蚁在b点电势能等于在d点电势能 电荷在A点的电势能及电场中A点的电势 D.小蚂蚁在b点电势能小于在d点电势能 分别为 () 6.(多选)一匀强电场的方向平 y/cm 6 W A.EmA=-W,9= 行于xOy平面，平面内a、b、c q 三点的位置如图所示，三点的 W 02468xcm B.Em=W,=- 电势分别为10V、17V、26V. q 下列说法正确的是 C.Em=Wq W A.电场强度的大小为2.5V/cm D.E4=-W,94=-W 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 3.(多选)如图所示，O是一固定的 D.电子从b点运动到c点，电场力做功为9eV 点电荷，虚线是该点电荷产生的 二、非选择题 电场中的三条等势线，正点电荷q 7.如图所示，在正点电荷Qc 仅受电场力的作用下沿实线所示 产生的电场中有a、b两 a 的轨迹从a处运动到b处，然后又 点，它们到Q的距离之比 运动到c处.由此可知( r1:r2=2:3,且a、b两点间电势差U= A.O为负电荷 100V.有一带电荷量g=一4×10-6C的试 B.在整个过程中，q的电势能先变小后变大 探电荷，只受点电荷Q的电场的作用.求： C.在整个过程中，q的加速度先变大后变小 (1)试探电荷q在a、b两点所受点电荷Q的 D.在整个过程中，电场力做功为零 作用力大小之比是多少？ 4.如图所示，实线为一正点 (2)将试探电荷q从a点沿ab直线移到b 电荷的电场线，虚线为其 点，静电力做的功是多少？ 等势面.A、B是同一等势 (3)若将试探电荷q从a点经c点移到b 面上的两点，C为另一等 点，静电力做的功又是多少？ 势面上的一点，下列判断 正确的是 A.A点电场强度与B点电场强度相同 B.C点电势高于B点电势 C.将电子从A点沿虚线移到B点，电场力 不做功 D.将质子从A点移到C点，其电势能增加 5.(多选)将一根绝缘细线在 匀强电场中连接成一个菱。 形，如图所示.a、b、c、d分 别是菱形的四个顶点，且 ∠abc=120°.已知a、b、c三点电势分别为 3V、4V、5V,一个带电量为+1.0×10-6C 的小蚂蚁在细线区域内爬行.下列说法正确 的是 ( ·8· =0022 8.如图所示，用长L的绝缘细 0 A.OA中点的电势为零 线拴住一个质量为m,带电 B.电场的方向与x轴正方向成60°角 荷量为q的小球，线的另一 B… 端拴在水平向右的匀强电场中.开始时把小 C电场强度的大小为E 球、线拉到和O在同一水平面上的A点（线 拉直)，让小球由静止开始释放，当摆线摆到 D.电场强度的大小为22E gd 与水平线成90°角的B点时，球的速度刚好 2.(2025·云南卷)某介 -1V 为零.求： -2V 电电泳实验使用非匀 (1)小球带何种电荷（简单说明原因）； 强电场，该电场的等势 (2)B、A两点的电势差； (3)匀强电场的场强大小 线分布如图所示.a、b、 c-1Y c、d四点分别位于电势为-2V、-1V、1 V、2V的等势线上，则 () A.a、b、c、d中a点电场强度最小 B.a、b、c、d中d点电场强度最大 C.一个电子从b点移动到c点电场力做功 为2eV D.一个电子从a点移动到d点电势能增加 了4eV 【《益智欢乐谷 尚未握手已出“火花” 许多人都有过以下经历：握手 时、指尖接触时或者手接触到金属 物体时，有“触电”的刺痛感.早晨 梳头时越梳越乱，甚至“怒发冲冠”；晚上脱衣 高考冲浪 服时，会伴有蓝色闪光和“啪啪”响声，等等.这 1.（多选)(2025·湖南卷) 些都是静电现象.在“网管”眼中，静电会带来 一匀强电场的方向平行 -1Bd,3d) 4 更多麻烦，时刻严防电脑维护中的静电危害 于xOy平面，平面内A 人体本身可带2万伏的静电电压，但这对人没 点和B点的位置如图所 0 A(d,0) 有任何影响.然而，对于电脑维修专业人员来 示.电荷量为十q,一q和+2g的三个试探电 荷先后分别置于O点、A点和B点时，电势能 说，这一点点的静电，足可以导致其所维修的 均为E,(E。>0).下列说法正确的是( 电路板和集成电器元件损坏， 。9