发布时间 : 星期三 文章（人教版）2020年高考物理一轮复习 专题 静电场练习更新完毕开始阅读46e6c01f28f90242a8956bec0975f46526d3a74a
静电场
一、多选题
1.（2018?卷Ⅱ）如图，同一平面内的a,b,c,d四点处于匀强电场中，电场方向与此平面平行，M为a,c连线的中点，N为b,d连线的中点。一电荷量为q（q>0）的粒子从a点移动到b点，其电势能减小 ;若该粒子从c点移动到d点，其电势能减小 。下列说法正确的是（ ）
A. 此匀强电场的场强方向一定与 两点连线平行
B. 若该粒子从 点移动到 点，则电场力做功一定为
C. 若
之间的距离为 ,则该电场的场强大小一定为
D. 若 ,则 两点之间的电势差一定等于 两点之间的电势差
【答案】B,D
【解析】【解答】A、选项根据题意无法判断，故A项错误。
B、由于电场为匀强磁场，M为a、c连线的中点，N为b、d连线的中点，所以
若该粒子从M点移动到N点，则电场力做功一定为
,故B正确；
C、因为不知道匀强电场方向，所以场强大小不一定是 ，故C错误；
D、若W1=W2 ， 说明
由因为
；
解得： ，故D正确； 故答案为：BD
【分析】匀强电场中沿同一直线降落相同距离，电势降落相等，知道场强是矢量，明确电场力做功与电势差的关系，是解决此题的关键。
2.（2018?卷Ⅰ）图中虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等的一组等势面，已知平面b上的电势为2V。一电子经过a时的动能为10eV，从a到d的过程中克服电场力所做的功为6eV。下列说法正确的是（ ）
A. 平面c上的电势为
零 B. 该
电子可能到达不了平面f
C. 该电子经过平面d时，其电势能为4cV D. 该电子经过平面b时的速率是经过d时的2倍 【答案】A,B
【解析】【解答】根据题述，匀强电场中等势面间距相等，相邻等势面之间的电势差相等。设相邻等势面之间的电势差为U ， 根据电子从a到d的过程中克服电场力所做功为Wab=6eV，电场方向水平向右。由Wab=3eV，联立解得：U=2V。已知b的电势为2V，则平面c上的电势为零， A符合题意；由于af之间的电势差为4U=8V，一电子经过a时的动能为10eV，由于题述没有指出电子速度方向，若该电子速度方向指向左或指向上或下，则该电子就到达不了平面f， B符合题意；由于题述没有指出电子速度方向， CD不符合题意。故答案为：AB
【分析】该题主要考查电场力做功与电势能与动能的变化关系：若只有电场力做功，电子的动能与势能相互转化，其代数和不变；电势能与电势的关系，以及等势面与电场线的关系：电场线垂直等势面且由高电势指向低电势。 3.（2018?江苏）如图所示，电源E对电容器C充电，当C两端电压达到80 V时，闪光灯瞬间导通并发光，C放电．放电后，闪光灯断开并熄灭，电源再次对C充电．这样不断地充电和放电，闪光灯就周期性地发光．该电路（ ）
A. 充电时，通过R的电流不变 B. 若R增大，则充电时间变长
C. 若C增大，则闪光灯闪光一次通过的电荷量增大 D. 若E减小为85 V，闪光灯闪光一次通过的电荷量不变 【答案】B,C,D
【解析】【解答】电容器充电时两端电压不断增大，所以电源与电容器极板间的电势差不断减小，因此充电电流变小， A不符合题意；当电阻R增大时，充电电流变小，电容器所充电荷量不变的情况下，充电时间变长， B符合题意；若C增大，根据Q=CU ， 电容器的带电荷量增大， C符合题意；当电源电动势为85V时，电源给电容器充电仍能达到闪光灯击穿电压80V时，所以闪光灯仍然发光，闪光一次通过的电荷量不变， D符合题意。 故答案为：BCD
【分析】熟练掌握形成电流的条件，电流的定义式以及电容器充放电的原理、知道Q=CU即可解决此题。
4.（2018?卷Ⅲ）如图，一平行板电容器连接在直流电源上，电容器的极板水平，两微粒a、b所带电荷量大小相等、符号相反，使它们分别静止于电容器的上、下极板附近，与极板距离相等。现同时释放a、b ， 它们由静止开始运动，在随后的某时刻t ， a、b经过电容器两极板间下半区域的同一水平面，a、b间的相互作用和重力可忽略。下列说法正确的是（ ）
A. a的质量比b的
大 B. 在t时刻，a的动能比b的大 C. 在t时刻，a和b的电势能相等 D. 在t时刻，a和b的动量大小相等 【答案】B,D
【解析】【解答】根据题述可知，微粒a向下加速运动，微粒b向上加速运动，根据a、b经过电容器两极板间下半区域的同一水平面，可知a的加速度大小大于b的加速度大小，即aa>ab。对微粒a ， 由牛顿第二定律， qE=maaa ， 对微粒b ， 由牛顿第二定律，qE =mbab ， 联立解得：
>
，由此式可以得出a的质量比b小，选项A不
1
符合题意；在a、b两微粒运动过程中，a微粒所受合外力大于b微粒，a微粒的位移大于b微粒，根据动能定理，在t时刻，a的动能比b大，选项B符合题意；由于在t时刻两微粒经过同一水平面，电势相等，电荷量大小相等，符号相反，所以在t时刻，a和b的电势能不等，选项C不符合题意；由于a微粒受到的电场力（合外力）等于b微粒受到的电场力（合外力），根据动量定理，在t时刻，a微粒的动量大小等于b微粒，D符合题意。 故答案为：BD
【分析】由题意结合运动学公式
， 牛顿第二定律、动能定理、动量定理可分别求得a和b的加速度、质量、
动能、动量的关系。由于某时刻t,两微粒在同一水平面可知电势相等，根据EP=qφ，（此公式需注意每个物理量的正负号）可求得两微粒电势能的关系。
5.关于电场力和电场强度，以下说法正确的是（ ）
A. 电荷受到的电场力大则场强大 B. 电场中某点场强为零，则检验电荷在该点受到的电场力为零
C. 在电场某点如果没有检验电荷，则电场力为零，电场强度也为零 D. 一检验电荷在以一个点电荷为球心，半径为r的球面上各点所受电场力相同 【答案】A,B
【解析】【解答】A.一点电荷分别处于电场中的A、B两点，根据场强的定义式：
可知，电荷受到的电场力
大，场强大，A符合题意；
B.电场中某点场强E为零，由电场力公式F=qE可知，检验电荷在该点受到的电场力一定为零，B符合题意；
C.在电场中某点没有检验电荷时，电场力为零，但电场强度不为零，电场强度与检验电荷无关，由电场本身决定，C不符合题意；
D.一检验电荷在以一个点电荷为球心，半径为r的球面上各点所受电场力大小相等，但方向不同，所以电场力不同，D不符合题意。
【分析】电场强度有两种计算方法，种是定义法，用试探电荷受到的力除以本身的电荷量即可，但是此点的电场强度与试探电荷无关，二是直接利用库仑定律直接求解。
6.真空中距点电荷（电量为Q）为r的A点处，放一个带电量为q（q＜＜Q）的点电荷，q受到的电场力大小为F，则A点的电场强度大小为（ ） A.
B.
C.
D.
【答案】B,D
【解析】【解答】场强计算公式
，B对，场强决定式
，D对，A点场强可以利用某试探电荷在该点
所受电场力和其电荷量的比值计算，B符合题意，点电荷周围的电场强度可以用
进行计算，D符合题意
故答案为：BD
【分析】该题目求A点的电场强度有两种方法，一种是定义法，用试探电荷受到的力除以本身的电荷量即可，二是直接利用库仑定律求解。
7.光滑绝缘水平面上固定两个等量点电荷，它们连线的中垂线上有A、B、C三点，如图甲所示。一带正电粒子由A点静止释放，并以此时为计时起点，沿光滑水平面经过B、C两点（图中未画出），其运动过程的v-t图象如图乙所示，其中图线在B点位置时斜率最大，根据图线可以确定（ ）
A. 中垂线上B点电场强度最
大 B. 中垂线上B点电势最高 C. 电荷在B点时的加速度为 m/s2
D. UBC＞UAB
【答案】A,D 【解析】【解答】v-t图象的斜率等于加速度，B点处为整条图线切线斜率最大的位置，说明物块在B处加速度最大，B点电场强度最大，A符合题意；从A到B电场力做正功，电势能减小，可知A点的电势最高，B不符合题意；由图得：B点的加速度为 ，C不符合题意； 物块从A到B的过程，根据动能定理得：qU2
AB= mvB-
mv2A ， 则得，
，同理可知
，
所以UBC＞UAB ， D符合题意。 故答案为：AD。
【分析】在v-t图像中，图像的斜率表示加速度，利用牛顿第二定律分析受到的电场力的大小即可；结合两正电荷的电场强度的分布，分析电势差的关系。
8.电场中某区域的电场分布如图所示，a、b是电场中的两点．下列说法正确的是（ ）
A. a、b两点的场强相
等 B. a点的场强大于b点的场强
C. 同一个点电荷在a点所受的电场力小于在b点所受的电场力 D. 同一个点电荷在a点所受的电场力大于在b点所受的电场力 【答案】B,D
【解析】【解答】A、B、电场线的疏密反映电场强度的相对大小，a点的电场线密，所以电场强度较大．A不符合题意，B符合题意；C、D、a点的电场强度较大，同一点电荷放在a点受到的电场力较大．C不符合题意，D符合题意． 故答案为：BD
【分析】用电场线表示电场强度时，电场线密集的地方，电场强度大，电场线稀疏的地方，电场强度小。
9.一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/cm B. 坐标原点处的电势为1 V
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】A,B,D
【解析】【解答】解：A、如图所示，在ac连线上，确定一b′点，电势为17V，将bb′连线，即为等势线，那么垂直bb′连线，则为电场线，再依据沿着电场线方向，电势降低，则电场线方向如下图，
2
因为匀强电场，则有：E=
，依据几何关系，则d=
=
=3.6cm， 因此电场强度大小为E=
=2.5V/cm，故A正确；
B、根据φc﹣φa=φb﹣φo ， 因a、b、c三点电势分别为φa=10V、φb=17V、φc=26V，解得：原点处的电势为φ0=1 V，故B正确；
C、因Uab=φa﹣φb=10﹣17=﹣7V，电子从a点到b点电场力做功为W=qUab=7 eV，因电场力做正功，则电势能减小，那么电子在a点的电势能比在b点的高7 eV，故C错误；
D、同理，Ubc=φb﹣φc=17﹣26=﹣9V，电子从b点运动到c点，电场力做功为W=qUbc=9 eV，故D正确； 故选：ABD．
【分析】根据匀强电场的电场强度公式E=
，结合匀强电场等势面特点，电场线一定与等势面垂直，即可求解；
根据电场力做功表达式W=qU，从而确定电场力做功，同时也能确定电势能的变化情况．
10.在x轴上有两个点电荷q1、q2 ， 其静电场的电势φ在x轴上分布如图所示．下列说法正确有（ ）
A. q1和q2带有异种电
荷 B. x1处的电场强度为零
C. 负电荷从x1移到x2 ， 电势能减小 D. 负电荷从x1移到x2 ， 受到的电场力增大 【答案】A,C
【解析】【解答】A、由图可知：无穷远处电势为零，有电势为正的地方，故存在正电荷；有电势为负的地方，故也存在负电荷，所以，q1和q2带有异种电荷，故A正确；
B、电场强度等于图中曲线斜率，x1处的斜率不为零，故电场强度不为零，故B错误； C、负电荷从x1移到x2 ， 电势增大，由知负电荷在电势高的位置电势能小，故C正确； D、负电荷从x1移到x2 ， 曲线斜率减小，所以电场强度减小，电荷受到的电场力减小，故D错误； 故选：AC．
【分析】由电势的变化及无穷远处电势为零可得源电荷带异号电荷，再根据电场强度即曲线斜率得到电场强度变化，进而得出电场力变化．
11.下列静电学公式中，F、q、E、U、r和d分别表示静电力、电荷量、电场强度、电势差及距离，① ，
②
，③
，④U=Ed，下列有关四个公式的说法中不正确的是（ ）
A. 它们都只对点电荷或点电荷的电场成立 B. ①②③只对点电荷或点电荷电场成立，④对任何电场都成立
C. ①②只对点电荷成立，③对任何电场都成立，④只对匀强电场成立 D. ①②只对点电荷成立，③④对任何电场都成立 【答案】A,B,D
【解析】【解答】公式① 是库仑定律，只适用于点电荷，公式②是根据定义及库仑定律求出的公式得到
的点电荷场强公式，只适用点电荷的电场，公式③
是场强的定义式，适用于任何电场，公式④U=Ed为匀强
电场中得出的场强与电势差的关系式，只适用于匀强电场，故ABD错误符合题意。【分析】公式① 是库仑定律，只适用于点电荷，公式②是根据定义及库仑定律求出的公式得到的点电荷场强公式，只适用点电荷的电场，公式③ 是场强的定义式，适用于任何电场，公式④U为匀强电场中得出的场强与电势差的关系式，只适用于匀强电场 12.平行板电容器的两极板A、B接在电池两极，一个带正电小球悬挂在电容器内部，闭合开关S，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ ， 如图所示，则( )
A. 保持开关S闭合，带正电的A极板向B极板靠近，则θ角增大 B. 保持开关S闭合，带正电的A极板向B极板靠近，则θ角不变
C. 开关S断开，带正电的A极板向B极板靠近，则θ角增大 D. 开关S断开，带正电的A极板向B极板靠近，则θ角不变 【答案】A,D
【解析】【解答】球在电场中平衡，则所受电场力、重力及绳的拉力的合力为零。由平衡条件得tanθ＝ ，故
要判断θ的变化，只需判断电场强度E的变化即可。S闭合时，U不变，A向B靠近，d减小，由E＝
，可知E
增大，θ角增大，故A正确，B错误；S断开，则Q不变，A向B靠近，E不变，则θ角不变，故C错误，D正确。【分析】电容器在电压不变的情况下，场强与距离成反比。在断开电源后场强不变，两极板电压与距离成反比。 13.关于元电荷，下列说法中正确的是（ ）
A. 元电荷实质上是指电子和质子本身 B. 所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍
C. 元电荷的值通常取作e=1.60×10﹣19
C D. 电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根用实验测得的 【答案】B,C,D
【解析】【解答】解：A、元电荷是指最小的电荷量，不是指质子或者是电子，故A不符合题意； B、何带电体所带电荷都等于元电荷或者是元电荷的整数倍．故B符合题意； C、元电荷的值通常取作e=1.60×10﹣19C，故C符合题意；
D、电荷量e的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的，故D符合题意； 故答案为：B、C、D．
【分析】此题属于基础题型，考查对元电荷的认识和理解，比较简单，但需引起重视。 14.下列说法中正确的是（ ）
A. 只要有电荷存在，电荷周围就一定存在着电场
B. 电场是一种物质，它与其他物质一样，是不依赖我们的感觉而客观存在的东西
C. 电荷间的相互作用是通过电场而产生的，电场最基本的性质是对处在它里面的电荷有力的作用 D. 场强的定义式E＝
中，F是放入电场中的电荷所受的力，q是产生电场的电荷的电荷量
【答案】A,B,C
【解析】【解答】电荷在其周围产生电场，故A对；电场是一种特殊的物质，实物和场是物质存在的两种不同形式，故B对；电荷间的相互作用是通过电场产生的，故C对；在其定义式E＝
中，F是试探电荷所受的力，q是放入
电场中的试探电荷。【分析】对电场性质的基本描述。
15.关于电势差和静电力做功的说法中，正确的是（ ）
A. 电势差是矢量，静电力做的功是标量 B. 在两点间移动电荷，静电力不做功，则两点间的电势差为零
C. 在两点间被移动的电荷的电荷量越大，则两点间的电势差越大
3
D. 在两点间移动电荷时，静电力做正功，则两点间的电势差不一定大于零 【答案】B,D
【解析】【解答】电势差是标量，其正负号不表示方向，故A错；两点间的电势差与被移动的电荷的电荷量无关，故C错；若在两点间移动负电荷时，静电力做正功，则这两点间电势差为负值，故D正确。【分析】电势差为标量，电势差为零电场力不做功，电势差由电场决定，与有无电荷无关，W=Uq，做功正负不但要看电势差还要看电荷量。 16.如图所示，在点电荷Q产生的电场中，实线MN是一条方向未标出的电场线，虚线AB是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹。设电子在A、B两点的加速度大小分别为aA、aB ， 电势能分别为EpA、EpB。下列说法正确的是
A. 电子一定从A向B运
动 B. 若aA>aB ， 则Q靠近M端且为正电荷
C. 无论Q为正电荷还是负电荷一定有EpA 【解析】【解答】电子在电场中只在电场力作用下沿虚线做曲线运动，根据物体做曲线运动条件知电子受到的电场力沿电场线直线指向曲线凹侧（如图），负电荷受到的电场力与电场线方向相反，即指向。根据所知条件无法判断电子的运动方向，故A项错误；若， 说明电子在靠近点受到的电场力大，根据点电荷产生电场分布规律知，靠近端为场源电荷位置，电场线方向指向， 应为正电荷，故B项正确；若电子由运动到， 电场力做负功，电势能增加，若电子由运动到， 电场力做正功，电势能减小，得出电势能一定是EpA 【分析】根据物体做曲线运动的条件判断电场力的方向，因为电子带负电得出电场线方向，判出电势的高低，根据点电荷产生电场分布规律知场源电荷位置和电性，根据力和速度方向关系得出电场力做功的正负，判出电势能大小。 17.如图，一带负电荷的油滴在匀强电场中运动，其轨迹在竖直平面（纸面）内，且相对于过轨迹最低点P的竖直线对称．忽略空气阻力．由此可知（ ） A. Q点的电势比P点 高 B. 油滴在Q点的动能比它在P点的大 C. 油滴在Q点的电势能比它在P点的大 D. 油滴在Q点的加速度大小比它在P点的小 【答案】A,B 【解析】【解答】解：A、根据粒子的弯折方向可知，粒子受合力一定指向上方；同时因轨迹关于P点对称，则可说明电场力应竖直向上；粒子带负电，故说明电场方向竖直向下；则可判断Q点的电势比P点高；故A正确； B、粒子由P到Q过程，合外力做正功，故油滴在Q点的动能比它在P点的大；故B正确； C、因电场力做正功，故电势能减小，Q点的电势能比它在P点的小；故C错误； D、因受力为恒力；故PQ两点加速度大小相同；故D错误；故选：AB． 【分析】根据曲线运动的性质以及运动轨迹可明确粒子受力情况，再根据电场力的性质即可判断电场线的方向，从而明确电势高低；根据电场力做功情况可明确动能的变化以及电势能的变化；根据力的性质可明确加速度的关系．本 题考查带电粒子在匀强电场中的运动，要注意本题中油滴受到重力和电场力作用，这里应先考虑合力，再去分析电场力的性质；同时注意掌握物体做曲线运动的条件应用． 二、单选题 18.（2018?卷Ⅰ）如图，三个固定的带电小球a、b和c，相互间的距离分别为ab=5cm，bc=3cm，ca=4cm。小球c所受库仑力的合力的方向平行于a、b的连线。设小球a、b所带电荷量的比值的绝对值为K，则（ ）。 A. a、b的电荷同号， B. a、 b的电荷异号， C. a、b的电荷同号， D. a、 b的电荷异号， 【答案】D 【解析】【解答】对小球c所受库仑力分析，画出a对c的库仑力和b对c的库仑力，若a对c的库仑力为排斥力， ac的电荷同号，则b对c的库仑力为吸引力，bc电荷为异号， ab的电荷为异号；若a对c的库仑力为引力，ac的电荷异号，则b对c的库仑力为斥力，bc电荷为同号， ab的电荷为异号，所以ab的电荷为异号。设ac与bc的夹角为θ ， 利用平行四边形定则和几何关系、库仑定律可得，Fac=k’ ，Fbc=k’ ，tanθ=3/4，tanθ= Fbc / Fac ， ab电荷量的比值k= ，联立解得：k=64/27，D符合题意。故答案为：D 【分析】选取C球为研究对象，根据库仑定律与电荷间的相互作用力特点，对C球进行受力分析，作出矢量图，然 后根据力的矢量三角形与几何三角形的相似找出比例关系，即可解题。 19.（2018?北京）研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示,下列说法正确的是（ ） A.实验前,只用带电玻璃棒与电容器a板接触,能使电容器带电 B.实验中,只将电容器b板向上平移,静电计指针的张角变小 C.实验中,只在极板间插入有机玻璃板,静电计指针的张角变大 D.实验中,只增加极板带电量,静电计指针的张角变大,表明电容增大 【答案】A 【解析】【解答】用带电玻璃棒与电容器a板接触，能够使a板接触带电，a板带电可以使b板感应带电，故能使电容器带电，A符合题意；实验中，只将电容器b板向上平移，使得电容器的正对面积减小，所以电容C减小，根据 可得，U增大，所以静电计指针的张角变大，B不符合题意；实验中，只在极板间插入有机玻璃板，使得电 容C增大，根据 可得，U减小，所以静电计指针的张角变小，C不符合题意；实验中，只增加极板带电量， 不会改变电容的大小，电容大小只有自身决定与带电量多少，是否带电无关，D不符合题意。故答案为：A 【分析】本题考查物体的带电方式，物体的带电方式有接触带电、摩擦起电、感应带电；电容器的动态分析，结合电容大小的决定式与定义式，具体分析；另外还要掌握电容大小与电容器是否带电以及带电多少无关. 4