作业(十二) 静电场及其应用-【假期作业】2026年高一物理暑假假期作业

暑假作业人的一生就是进行尝试，尝试得越多， 第二部分 作业（十二》 静电场及其应 1知识梳理 1.电荷守恒定律 (1)内容：电荷既不会 ,也不会 ,它只能从一个物体 到另 一个物体，或者从物体的一部分 到 另一部分；在转移过程中，电荷的总量保持 ,这个结论叫作电荷守恒定律。 (2)另一种表述：一个与外界没有电荷 的系统，电荷的代数和保持 2.元电荷 (1)电荷量： 叫作电荷量，单 位是 ,简称库，用符号C表示。 (2)元电荷：最小的 叫作元电荷。 (3)元电荷的值：e= C。 3.库仑定律 (1)内容： 中两个静止 之间的相互作用力，跟它们的电荷量的 成正比，跟它们的距离的 成反比；作用力的方向在它们的 (2)公式：F= (3)静电力常量：k= N·m2/C2。 (4)适用条件： 中的 静止点电荷。 4.电场强度 (1)定义式及单位：E= 单位 ,符号 (2)矢量性：电场强度的方向与 所受静电力的方向相同。 生活就越美好。 [每日格言] 新知预习 月 日 日 星期 用 天气 (3)点电荷的场强公式E= (4)电场强度的叠加：电场中某点的电场强 度为各个点电荷单独在该点产生的电场强 度的 5.电场线 (1)概念：为了形象描述电场而 的 一条条有 的曲线。曲线上每点的 的方向表示该点的电场强度的方向。 (2)电场线的特点 ①电场线从 或 出发，终 止于 或 ②电场线在电场中不相交。 ③电场强度较大的地方，电场线 电场强度较小的地方，电场线 ④电场线上任一点顺着电场线的 方向，就表示该点电场强度的方向。 ⑤电场线不是实际存在的曲线，是为了形 象描述电场而假想的。 2知能演练 1.(2024·江苏卷)在静电场中 F 有a、b两点，试探电荷在两点 的静电力F与电荷量q满足 如图所示的关系，请问a、b两 点的场强大小关系是 A.E=E B.E。=2E6 C.E。<E6 D.E>E 2.(2025·海南卷)带正电的金属球靠近不带 电验电器金属小球a,则关于验电器金属 小球a和金属箔b,下列说法正确的是 40 [每日格言]对于最有能力的领航人，风浪总是格外的 A.a、b都带正电 B.a、b都带负电 C.a带负电、b带正电 D.a带正电、b带负电 3.(2025·陕晋青宁卷)某同学绘制了四幅静 电场的电场线分布图，其中可能正确的是 B D 4.(多选)(2025·河北卷)如图所示，真空中 固定在绝缘台上的两个相同的金属小球A 和B,带有等量同种电荷，电荷量为q,两 者间距远大于小球直径，两者之间的静电 力大小为F。用一个电荷量为Q的同样 的金属小球C先跟A接触，再跟B接触，移 走C后，A和B之间的静电力大小仍为F, 则Q:g的绝对值可能是 ) B A.1 B.2 C.3 D.5 5.(多选)一带电粒子从电场 中的A点运动到B点，轨 迹如图中虚线所示。不计 粒子所受重力，则( A.粒子带正电 B.粒子加速度逐渐减小 C.A点的速度大于B点的速度 D.粒子的初速度不为零 汹涌。 高一物理 6.（2024·贵州卷)如图， A、B、C三个点位于以O 30°CB 为圆心的圆上，直径AB 与弦BC间的夹角为 30°。A、B两点分别放有电荷量大小为 qA、qB的点电荷时，C点的电场强度方向 恰好沿圆的切线方向，则4等于() 9B 1 .3 B.V3 3 C.√3 D.2 7.如图（俯视图），粗糙绝缘的 A⊕ 水平面上A、B两点各固定 一个电荷量均为+q(g>0) 的带电小球。若在C点放 B© 置一个电荷量为一2g的带电小球，小球处 于静止状态。已知三个小球间距均为x且 均可视为质点，静电力常量为，则C点处 小球受到摩擦力的大小为 ( ) A.3g 2 B24 C.23kg r2 D. 8.(多选)法拉第首先提出用电场线形象生动 地描绘电场，如图所示为点电荷a、b所形 成电场的电场线分布图（箭头未标出）。在 M点处放置一个电荷量大小为g的负试 探点电荷，受到的电场力大小为F,以下说 法正确的是 ) A.由电场线分布图可知M点处的场强比 N点处场强小 B.a、b为异种电荷，a的电荷量小于b的电 荷量 暑假作业真正的价值并不在人生的舞台上，而在我 C.M点处的场强大小为5，方向与所受电 9 场力方向相同 D.如果M点处的点电荷电量变为2q,该 处场强将变为品 9.(多选)用电场线能很直观、很方便地比较 电场中各点场强的强弱。如图甲是等量异 种点电荷形成电场的电场线，图乙是场中 的一些点；O是电荷连线的中点，E、F是 连线中垂线上相对O对称的两点，B、C和 A、D也相对O对称。则 +q ⊕ 甲 U A.B、C两点场强大小和方向都相同 B.A、D两点场强大小相等，方向相反 C.E、O、F三点比较，O点场强最弱 D.B、O、C三点比较，O点场强最弱 10.（多选)如图所示，金 iiiiiiz Π+Q 属板带电荷量为+Q, 质量为m的金属小球 带电荷量为十q,当小 球静止后，悬挂小球的 绝缘细线与竖直方向间的夹角为α，小球与 金属板中心O恰好在同一条水平线上，且 距离为L。下列说法正确的是 ( A十Q在小球处产生的电场强度为E一侣 B.十Q在小球处产生的电场强度为E,= mgtan a C.十g在0点产生的电场强度为E,=部 D.十q在O点产生的电场强度为E2 mgtan a Q 42 们扮演的角色中。 [每日格言] 11.如图所示，A、B是两个带等量同种电荷 的小球，A固定在竖直放置的10cm长的 绝缘支杆上，B静止于光滑绝缘的倾角为 30°的斜面上且恰与A等高，若B的质量 为30√3g,则B带电荷量是多少？（取 g=10m/s2) 了30° 12.如图所示，光滑斜面倾角为37°，一质量为m、 电荷量为g(q>0)的小物块置于斜面上， 当存在沿水平方向如图所示的匀强电场 时，小物块恰好静止在斜面上，从某时刻 开始，电杨强度变化为原来的？ (sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2)求： (1)原来的电场强度大小； (2)小物块运动的加速度； (3)小物块2s末的速度大小和2s内的 位移大小。 m,9 37°暑假作业别拿自己的人生和他人作比较，你根才 12.BCD铁球除了重力做功以外，弹簧的弹力也做功，所 以铁球的机械能不守恒，但是铁球和弹簧组成的系统机 械能守恒，故选项A错误；铁球和弹簧组成的系统机械 能守恒，从A到B的过程中，弹簧被压缩，弹性势能增 大，则铁球的动能和重力势能之和减小，故选项B正确： 铁球从A到B的过程中，重力势能减小，则铁球的动能 和弹簧的弹性势能之和不断增大，故选项C正确；铁球 刚接触A的一段时间内，弹簧弹力较小，小于重力，加速 度方向向下，铁球加速，根据mg一F=ma,可见随着F 变大，加速度减小，当加速度减小到零时速度达到最大， 之后铁球继续压缩弹簧，弹簧弹力大于重力，加速度方 向向上，铁球做减速运动，F-mg=ma,F变大则加速度 变大，即铁球做加速度逐渐增大的减速运动，直到速度 减为零时到达最低，点，可见在A到B过程中，速度先增 大后减小，则动能先增大后减小，所以铁球的重力势能 和弹簧的弹性势能之和先变小后变大，故选项D正确。 13.解析（1)需要天平测量圆珠笔的质量。 (2)若圆珠笔做竖直上抛运动，增加的重力势能等于弹 性势能的减少量，故需要测量竖直弹起的高度h,圆珠笔 的质量m。 (3)增加的重力势能等于弹性势能的减少量，故弹性势 能增加量△E=mgh。 答案(1)天平(2)竖直弹起的高度h,圆珠笔的质量m (3)mgh 14.解析(1)若摩托车运动员从高台水平飞出刚好越过壕 沟，由平抛运动规律可知水平方向有L=v,1,竖直方向 有=号g贴 联立解得0=15m/s。 (2)从高台水平飞出到地面，由机械能守恒定律可得 1 1 mgh+2m.2=2mu%2,其中%=26m/s 解得℃m=16.6m/s。 答案(1)15m/s(2)16.6m/s 15.解析（1)从A到B,根据动能定理有 （F-mg)x=2mum 代入数据得v=5m/s。 (2)由牛频第二定律得R、一mg=m R 代入数据得FN=145N 根据牛顿第三定律得，对轨道的压力大小是145N,方向 竖直向下。 (3)假设小物块能通过最高点D点，从B到D,根据机械 能守恒定律有号m0,2=名mn2十mg·2R 代入数据解得p=3m/s 2 设恰好通过最高点D点的速度为D血，有mg=m"D。 R 解得pmin=√gR=2m/s 因p>pmn,则小物块能通过最高点D点。 答案(1)5m/s(2)145N,方向竖直向下 (3)见解析 第二部分新知预习 作业（十二）静电场及其应用 [知识梳理] 1.(1)创生消灭转移转移不变(2)交换不变 2.(1)电荷的多少库仑(2)电荷量(3)1.6×1019 3.(1)真空点电荷乘积二次方连线上(2)k (3)9.0×10°(4)真空点电荷 4.() ,牛/库仑N/C(2)该点正电荷(3)号 (4)矢量和 5.(1)假想方向切线(2)①正电荷无限远无限远 负电荷③较密较疏④切线 不清楚他们的人生是怎么一回事。 [每日格言] 「知能演练] 1,D根据E=E可知F-g图像斜率表示电场强度，由题 图可知E>Eh,根据题意无法得出E。和E。的数量关系， 故选D。 2.C由题图可知，验电器本来不带电，由于同种电荷相互 排斥，异种电荷相互吸引，正金属球靠近不带电验电器金 属小球a,使得金属球a带负电荷，从而导致金属箔b带 上正电荷，故选C。 3.B静电场是由静止电荷产生的电场，电场线不交叉不闭合， A、C错误，B正确，若电场线相互平行，应等间距，D错误。 4.AD金属小球C跟A接触后再分开，金属小球A、C的 电荷量为gA=9c=Q9,金属小球C跟B接触后再分 开，金属小球B的电荷量为qB= Q,9+g_Q+39,根 2 2 4 4 9.(+ 据库仑定律，有g= 4 ,可得Q=1 r r2 或8=5，A、D正确 5.BCD由运动轨迹可知电场力方向向左，粒子带负电，故 选项A错误；A→B电场强度变小，电场力变小，加速度变 小，选项B正确；粒子运动过程中，电场力与运动方向的 夹角大于90°，所以速率减小，故选项C正确；若粒子的初 速度为0，将沿电场线向下侧运动，故选项D正确。 6.B根据题意可知两电荷为异种电荷，假设qA为正电荷， 9B为负电荷，两电荷在C点的场强如图所示，设圆的半径 为r,根据几何知识可得rc=r,rc=3r,tan60=E, EB 同时有E,=9,E。=9,联立解得A=5,故选B。 TAC 9B3 E Ec 30° EB .30°C:B 7.C根据题意，对C点处小球受力分析，由平衡条件有2× c0s30°=F,解得F=2k,故选C. 2kg 8.AB根据电场线的疏密表示场强的大小，可知M,点处场 强比N点处场强小，故A正确；根据电场线由正电荷出 发，终止于负电荷，可知a、b为异种电荷。a的左侧电场 线稀疏，所以α的电荷量小于b的电荷量，故B正确；根据 场强的定义式知，M点的场强大小为 ，方向与负电荷所 q 受电场力方向相反。场强由电场本身决定，与检验电荷 无关，所以M点处的，点电荷电量变为2g,该处场强不变， 故C、D错误。 9.AD根据等量异种点电荷的电场特点可知：两电荷连线 上各点的场强方向向右且大小关于O点对称，中点场强 最小，向两侧场强逐渐增大。两电荷连线中垂线上各点 的场强方向相同，都水平向右，且大小关于O点对称，中 点场强最大，向两侧场强逐渐减小，故选项A、D正确。 10.BC金属板不能看作，点电荷，在小球处产生的电场强度 不能用E=计算，故选项A错误；根据小球受力平衡 r2 得小球受电场力F=mgtan a,由E=F得E,=ngtan a, 0 选项B正确；小球可看作点电荷，在O,点产生的电场强 [每日格言]不要谨慎地稽查人生，现在就呈现出你 度E,侣，选项C正确；根据牛顿第三定律知金属板受 到小球的电场力大小为F=mgtan a,但金属板不能看作 试探电荷，故不能用E=E求电场强度，选项D错误。 11.解析因为B静止于光滑绝缘的倾角为30°的斜面上且 恰与A等高，设A、B之间的水平距离为L。依据题意可 得tan30°=么，L= h =10 tan30°3 cm=l0√3cm,对B进 行受力分析如图所示，依据物体平衡条件解得库仑力 B h mg 30° Z7mmm F=mgtan30°=30V5×103X10×y5N=0.3N. 3 依据库仑定律F=k得F=g 2， 解得Q=√k F/0oX10V3×102C=1.0× 10-8C。 答案1.0×10-6C 12.解析(1)对小物块受力分析如图所示， F、 小物块静止于斜面上，则 mgsin37°=qEcos37°， E-mgtan 37-3mg mg q 4g (2)当电场强度变为原来的时，小物块受到的合外力 Fs=mgsin37°-29Ecos37°=0.3mg,又Fs=ma, 所以a=3m/s2,方向沿斜面向下。 (3)由运动学公式v=at=3×2m/s=6m/s x=2a=2×3X2m=6m, 。1 答案(1)3mg(2)3m/5,方向沿斜面向下 4g (3)6m/s6m 作业（十三）电势能和电势电势差 电势差与电场强度的关系 [知识梳理] 1.(1)①减少量②零势能 2.(1)电势能电荷量(2)伏特V(3)标量 3.1)电荷量(2)”旭(3)伏特 V 0 4.(1)pA一PB (2)高(3)低 5.(1)电势相同(2)①不做功②不相交(3)强 6.Ed电场线 [知能演练] 1.D沿电场线方向电势逐渐降低，由题图可知p>9。> 9>9,D正确。 2.C等差等势线越密集，电场强度越大，由题图可知，c点 电场强度最大，C对。 3.C若初速度方向与电场力方向相反（如初速度向左，电 场力向右)，电荷会先减速至零再反向加速。在减速阶 段，电荷沿电场线反方向运动，电势升高。因此电势不一 定一直降低，故A错误；若初速度方向与电场力方向相同 （如初速度向右，电场力向右)，电荷将一直加速，电势不 断降低，因此电势不一定升高，故B错误；若初速度方向 与电场力方向共线（同向或反向），电荷将做匀变速直线 运动，轨迹与电场线平行，故C正确；若轨迹与电场线垂 直，则电荷初速度方向与电场力方向垂直。但电场力大 小方向恒定，此时电荷将做类平抛运动，轨迹是曲线，故D 错误。 6 最大的发挥。 高一物理 4.C根据等势面越密集电场强度越大，可知a、b、c、d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Wk=一eU=2eV 故C正确； 一个电子从a点移动到d点电场力做功为 W=一eU=4eV 由于电场力做正功电势能减小，则一个电子从α，点移动 到d点电势能减小了4eV,故D错误。故选C。 5.C取无穷远处电势为零，则正电荷在M点的电势能为 一8×10J,负电荷在N点的电势能为9X109J。由 E知，M,N点的电势PM<0,9N<0,且lPN>l, 9= 即PN<PM<0,故选项C正确。 6.C带正电的棋子在bc两，点的电势能相等，可知b和c两 ,点的电势相等，bc连线为等势面，因a点的电势能大于在 bc两点的电势能，可知a,点电势高于bc,电场线垂直于等 势面且从高电势点指向低电势点，可知匀强电场的方向 由a点指向O点，A错误；a点的电势为p。= 6.0×10-4 3.0×10-4 Pi0X10V=6V,6点电势为p,=十1.0X10V= 3V匀强电场的电场强度大小为E=号==3V/m d-2+1 1V/m,B错误；aO两，点的电势差Uo=Edo=1X2V= 2V,可知O点的电势为Po=4V,C正确；因O点电势高 于b,点，则棋子在棋盘上由O点移到b,点，电势能减小了 △E=W=Uaq=1.0X10-4J,D错误。 7.BCD根据粒子所受电场力指向轨迹的凹侧可知，带电 粒子带正电，故A错误；等差等势面越密集的地方电场强 度越大，故M点的电场强度比N点的小，故B正确；粒子 带正电，因为M点的电势大于在N,点的电势，故粒子在 M,点的电势能大于在N点的电势能；由于带电粒子仅在 电场作用下运动，电势能与动能总和不变，故可知当电势 能最大时动能最小，故粒子在运动轨迹上到达最大电势 处时动能最小，故C、D正确。 8.AC根据沿着电场线方向电势降低可知M点的电势比 N点的低，污泥絮体带负电，根据E。=qP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A、C正 确；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；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P点的电势能比其在N点的大， 故D错误。 9.CB、M在同一等势面上，电荷由B到M电场力不做功」 由M到A电场力做负功，W=qU=q·Ed=2×109× 2×103×4×10-2J=1.6×10-7J,即电场力做功为 一1.6×10-7J,选项C正确。 10.BC做曲线运动的物体所受的合力方向指向曲线的凹 侧，沿着电场线的方向电势降低最快，粒子带负电，A错 误；负电荷在电势低的地方电势能大，从a,点运动到e点 的过程中电势能先变大后变小，由于粒子只受电场力作 用，因此动能和电势能之间相互转化，即E十E。=k(k 为定值)，粒子从a,点运动到e点的过程中动能先变小后 变大，从a点运动到e点的过程中速度先变小后变大，B 正确；等势线密的地方电场强度大，由gE=ma可得，粒 子经过a点的加速度小于经过c点的加速度，C正确；由 题图可知，b,点和d点的电场强度大小相等、方向不同， 粒子经过b,点和d点时加速度方向不同，D错误。 11.解析(1)根据匀强电场中沿任意方向两点连线中点的 电势为两点电势的平均值，则有P点电势为 m=丝=5V 2 可知线段bP是等势面，则场强方向由a指向c点，故场 _Uz-3V/m 强大小E=元 电子在P点处的电势能E,=prX(-e)=-5eV。