专题07 静电场（期中真题汇编，上海专用）高一物理下学期

专题07 静电场 一、单选题 1．(24-25高一下·上海外国语大学附中·期中)如图所示，在A、B两点分别固定着所带电荷量相等的正、负点电荷，O点是两个点电荷连线的中点，C、D是关于O点对称的两点。下列说法中正确的是（　　） A．C、D两点的场强大小相等、方向相同 B．C、D两点电势相等 C．正点电荷从C点移到D点的过程中，电场力做负功 D．负点电荷在C点的电势能大于它在D点的电势能 【答案】A 【详解】A．根据对称性，C、D两点的场强大小相等、方向相同，A正确； B．离正电荷越近，电势越高，离负点电荷越远，电势越高，故C点电势大于D点电势，B错误； C．正点电荷从C点移到D点的过程中，电势降低，根据，可知电场力做正功，C错误； D．根据，可知负点电荷在C点的电势能小于它在D点的电势能，D错误。 故选A。 2．(24-25高一下·上海外国语大学附中·期中)关于静电场，下列说法中正确的是（　　） A．电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关 B．电场强度大的地方电势高，电场强度小的地方电势低 C．将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点，电场力做功为零 D．在正电荷或负电荷产生的静电场中，场强方向都指向电势降低最快的方向 【答案】D 【详解】A．根据 ，电场中任意两点之间的电势差不但与这两点的场强有关，还与这两点沿电场线方向的距离有关，A错误； B．对于负点电荷，电场强度大的地方电势低，电场强度小的地方电势高，B错误； C．将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点，电场力做功不一定为零，例如将正点电荷从等量同种电荷连线中点移动到无限远处，电场力做正功，C错误； D．在正电荷或负电荷产生的静电场中，场强方向都指向电势降低最快的方向，D正确。 故选D。 3．(24-25高一下·上海外国语大学附中·期中)图甲所示，两个带电量分别为2q和-q的点电荷固定在x轴上，相距为2L。下列图像中，能正确反映两个电荷连线上场强大小E与x关系的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】由异种点电荷的电场强度的关系可知，在两电荷连线中点偏-q处电场强度最小，但不为零，且在两点电荷连线上场强先减小后增大。 故选C。 4．(24-25高一下·上海外国语大学附中·期中)如图所示，一个正试探电荷q在正点电荷Q的电场中，沿着某一条电场线向右运动，已知它经过M点时的加速度是经过N点时加速度的2倍，则（　　） A．它经过M点时的速度是经过N点时的速度的2倍 B．它经过N点时的速度是经过M点时的速度的倍 C．之间的距离是之间距离的倍 D．之间的距离是之间距离的倍 【答案】D 【详解】CD．根据牛顿第二定律可得， 由题意可知 联立可得 故C错误，D正确； AB．根据动能定理可得 无法确定它经过M点时的速度与经过N点时的速度的具体关系，故AB错误。 故选D。 5．(24-25高一下·上海外国语大学附中·期中)一带电粒子在电场中仅受静电力作用，做初速度为零的直线运动。取该直线为x轴，起始点O为坐标原点，其电势能与位移x的关系如图所示。下列图线中合理的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】AD．图线的斜率等于电场力，可知粒子运动过程中所受的电场力逐渐减小；根据 则场强E随x逐渐减小，根据 可知加速度a随位移x逐渐减小，则选项A错误，D正确； B．根据动能定理 则粒子动能图像的斜率逐渐减小，选项B错误； C．根据动能定理 可知v-x图像不是直线，选项C错误。 故选D。 6．(24-25高一下·上海外国语大学附中·期中)如图所示，正电荷q在电场中由P向Q做加速运动，而且加速度越来越大，那么可以断定，它所在的电场是图中的（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】正电荷q在电场中由P向Q做加速运动，电场力方向与速度相同，与电场强度方向也相同，则可知，电场强度方向由P→Q，根据牛顿第二定律 可知加速度越来越大，则电场强度也越来越大，即电场线越来越来密。 故选D。 二、解答题 7．(24-25高一下·上海外国语大学附中·期中)如图所示，在绝缘光滑水平面的上方存在着水平方向的匀强电场，现有一个质量、电量的带正电的物体（可视为质点），从O点开始以一定的水平初速度向右做直线运动，其位移随时间的变化规律为，式中s的单位为m，t的单位为s。不计空气阻力，g取。求： (1)匀强电场的场强大小和方向； (2)带电物体在0~0.5s内电势能的变化量。 【答案】(1)，方向水平向左 (2) 【详解】（1）由，结合匀变速直线运动位移时间公式 可知物体的初速度和加速度分别为， 加速度方向水平向左；根据牛顿第二定律可得 可得场强大小为 场强方向水平向左。 （2）物体向右减速到速度为0所用时间为 该过程物体向右通过的位移大小为 后物体反向向左加速运动，通过的位移大小为 则物体在内发生的位移为 则在内电场力对物体做功为 则带电物体在0~0.5s内电势能的变化量为 8．(24-25高一下·上海外国语大学附中·期中)如图所示，有一固定的点电荷Q，在Q的左方30cm处为A点，若A点处有一个电荷量为的负电荷，测出它受到的电场力为，方向水平向右。 (1)求A点的电场强度大小和方向； (2)求电荷Q的电性以及所受电场力的大小和方向； (3)如把A点电荷的电荷量q增大为5q，其他条件不变，求A点的电场强度和该5q电荷受到的电场力。 【答案】(1)，水平向左 (2)Q带正电，，方向水平向左 (3)，水平向左；，方向水平向右 【详解】（1）由于负电荷所受电场力与场强方向相反，则A点的电场强度方向水平向左；大小为 （2）由于A点的电场强度方向水平向左，背向点电荷Q，可知点电荷Q带正电；根据牛顿第三定律可知，电荷Q所受电场力的大小，方向水平向左。 （3）如把A点电荷的电荷量q增大为5q，其他条件不变，由于电场强度由场源电荷决定，所以A点的电场强度保持不变，大小为，水平向左；该5q电荷受到的电场力大小为 方向水平向右。 9．(24-25高一下·上海外国语大学附中·期中)如图所示，粗糙绝缘的水平面附近存在一个与x轴平行的水平电场，其在x轴上的电势φ与坐标x的关系用图中曲线表示，图中斜线为该曲线过点的切线。现有一质量为0.20kg，电荷量为的滑块P（可视为质点），从处由静止释放，其与水平面的动摩擦因数为0.02。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取。问： (1)滑块的加速度如何变化？请简要说明理由。 (2)滑块运动的最大速度为多大？ (3)滑块离出发点的最远距离为多大？ 【答案】(1)滑块的加速度先向右变小后方向向左变大；理由：见解析 (2) (3) 【详解】（1）图像的斜率为电场强度，则在处的场强为 此时电场力大小为 滑动摩擦力大小为 所以在前，电场力大于摩擦力，做加速运动，加速度逐渐减小，后电场力小于摩擦力，做减速运动，加速度逐渐增大，故滑块的加速度先向右变小后方向向左变大。 （2）滑块在处速度为最大，根据动能定理有 代入数据解得 （3）设最远在处，则根据动能定理有 代入数据解得 做图线交与处，即滑块离出发点的最远距离为 三、填空题 10．(24-25高一下·上海外国语大学附中·期中)一个半径为R的绝缘球壳上均匀地带有电量为+Q的电荷，另一电量为+q的点电荷放在球心O处，由于对称性，点电荷受力为零。现在球壳上挖去半径为r（r≪R）的一个小圆孔，则此时置于球心的点电荷所受力的大小为________，方向________（已知静电力恒量为k）。 【答案】 由球心指向小孔 【详解】[1]球壳上挖去半径为r（r≪R）的一个小圆孔的电荷量为 根据库仑定律，可知点电荷量q′对在球心点电荷q处的电场力为 解得 那么剩下的球壳电荷对球心处点电荷的电场力为 [2]库仑力的方向由球心指向小孔。 11．(24-25高一下·上海外国语大学附中·期中)把检验电荷放入某一电场中某点，此时该电荷具有的电势能为，则该点电势为________V。若在该点放入另一电荷，则该点电势为________V。 【答案】 100 100 【详解】[1]该点电势为 [2]电势与检验电荷无关，若在该点放入另一电荷，则该点电势不变，仍然为100V； 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题07 静电场 一、单选题 1．(24-25高一下·上海外国语大学附中·期中)如图所示，在A、B两点分别固定着所带电荷量相等的正、负点电荷，O点是两个点电荷连线的中点，C、D是关于O点对称的两点。下列说法中正确的是（　　） A．C、D两点的场强大小相等、方向相同 B．C、D两点电势相等 C．正点电荷从C点移到D点的过程中，电场力做负功 D．负点电荷在C点的电势能大于它在D点的电势能 2．(24-25高一下·上海外国语大学附中·期中)关于静电场，下列说法中正确的是（　　） A．电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关 B．电场强度大的地方电势高，电场强度小的地方电势低 C．将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点，电场力做功为零 D．在正电荷或负电荷产生的静电场中，场强方向都指向电势降低最快的方向 3．(24-25高一下·上海外国语大学附中·期中)图甲所示，两个带电量分别为2q和-q的点电荷固定在x轴上，相距为2L。下列图像中，能正确反映两个电荷连线上场强大小E与x关系的是（　　） A． B． C． D． 4．(24-25高一下·上海外国语大学附中·期中)如图所示，一个正试探电荷q在正点电荷Q的电场中，沿着某一条电场线向右运动，已知它经过M点时的加速度是经过N点时加速度的2倍，则（　　） A．它经过M点时的速度是经过N点时的速度的2倍 B．它经过N点时的速度是经过M点时的速度的倍 C．之间的距离是之间距离的倍 D．之间的距离是之间距离的倍 5．(24-25高一下·上海外国语大学附中·期中)一带电粒子在电场中仅受静电力作用，做初速度为零的直线运动。取该直线为x轴，起始点O为坐标原点，其电势能与位移x的关系如图所示。下列图线中合理的是（　　） A． B． C． D． 6．(24-25高一下·上海外国语大学附中·期中)如图所示，正电荷q在电场中由P向Q做加速运动，而且加速度越来越大，那么可以断定，它所在的电场是图中的（　　） A． B． C． D． 二、解答题 7．(24-25高一下·上海外国语大学附中·期中)如图所示，在绝缘光滑水平面的上方存在着水平方向的匀强电场，现有一个质量、电量的带正电的物体（可视为质点），从O点开始以一定的水平初速度向右做直线运动，其位移随时间的变化规律为，式中s的单位为m，t的单位为s。不计空气阻力，g取。求： (1)匀强电场的场强大小和方向； (2)带电物体在0~0.5s内电势能的变化量。 8．(24-25高一下·上海外国语大学附中·期中)如图所示，有一固定的点电荷Q，在Q的左方30cm处为A点，若A点处有一个电荷量为的负电荷，测出它受到的电场力为，方向水平向右。 (1)求A点的电场强度大小和方向； (2)求电荷Q的电性以及所受电场力的大小和方向； (3)如把A点电荷的电荷量q增大为5q，其他条件不变，求A点的电场强度和该5q电荷受到的电场力。 9．(24-25高一下·上海外国语大学附中·期中)如图所示，粗糙绝缘的水平面附近存在一个与x轴平行的水平电场，其在x轴上的电势φ与坐标x的关系用图中曲线表示，图中斜线为该曲线过点的切线。现有一质量为0.20kg，电荷量为的滑块P（可视为质点），从处由静止释放，其与水平面的动摩擦因数为0.02。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取。问： (1)滑块的加速度如何变化？请简要说明理由。 (2)滑块运动的最大速度为多大？ (3)滑块离出发点的最远距离为多大？ 三、填空题 10．(24-25高一下·上海外国语大学附中·期中)一个半径为R的绝缘球壳上均匀地带有电量为+Q的电荷，另一电量为+q的点电荷放在球心O处，由于对称性，点电荷受力为零。现在球壳上挖去半径为r（r≪R）的一个小圆孔，则此时置于球心的点电荷所受力的大小为________，方向________（已知静电力恒量为k）。 11．(24-25高一下·上海外国语大学附中·期中)把检验电荷放入某一电场中某点，此时该电荷具有的电势能为，则该点电势为________V。若在该点放入另一电荷，则该点电势为________V。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $