2020屆高三物理二輪專題復習-靜電場

第=page22頁，共=sectionpages22頁第=page11頁，共=sectionpages11頁2020屆高三物理二輪專題復習——靜電場一、單選題（本大題共7小題，共28分）下列各圖中，正確描繪兩個等量正電荷電場線的是(????)A. B.

C. D.如圖所示，在與直流電源相接的平行板電容器內部，有一個帶電體

P

正好處于靜止狀態(tài)．下列推斷正確的是

(????)A.S

保持閉合，將

A

板上移一小段距離，P將會向上運動

B.S

保持閉合，將

A

板上移一小段距離，P將會向下運動

C.S

斷開后，將

A

板上移一小段距離，P將會向上運動

D.S

斷開后，將

A

板上移一小段距離，P將會向下運動

取一對用絕緣支柱支持的金屬導體A和B，使它們彼此接觸，起初它們不帶電，現(xiàn)在把帶正電荷的球C移近導體A，如圖，用手觸摸一下A，放開手，再移去C，再把A和B分開，此時A和B上帶電情況是(????)A.A和B都帶負電 B.A和B不帶電

C.A帶負電，B不帶電 D.A和B都帶正電下列說法正確的是(????)A.任何帶電體的電荷量都是元電荷的整數(shù)倍，元電荷是帶電量最小的微粒

B.電阻率是反映材料導電性能的物理量，電阻率越小，材料的導電性能越好

C.將金屬絲均勻拉長為原來的兩倍，金屬絲的電阻和電阻率也變大

D.點電荷是理想化的物理模型，只有帶電體很小時，才能看成點電荷下列有關靜電場的說法中正確的是(????)A.由UAB=WABq知電勢差的值與檢驗電荷q有關

B.同一電荷在電勢越高的地方具有的電勢能越大

關于電勢、電勢差和電勢能，下列說法中正確的是(????)A.電勢差和電勢一樣，是相對量，與零點的選擇有關

B.正電荷從A點移到B點時，其電勢能增加，A點的電勢一定較低

C.正電荷沿電場線移動，其電勢能一定增加

D.某點的場強為零，檢驗電荷在該點的電勢能一定為零關于元電荷和點電荷的理解正確的是(????)A.元電荷就是電子

B.元電荷是表示跟電子所帶電量數(shù)值相等的電量

C.體積很小的帶電體就是點電荷

D.點電荷是一種理想化模型，對于任何帶電球體總可把它看作電荷全部集中在球心的點電荷二、多選題（本大題共5小題，共20分）如圖所示，實線是一簇未標明方向的由點電荷產生的電場線，虛線是某一帶電粒子通過該電場區(qū)域時的運動軌跡，a、b是軌跡上的兩點，若帶電粒子在運動中只受電場力作用，根據(jù)此圖能夠判斷的是A.帶電粒子所帶電荷的符號

B.帶電粒子在a、b兩點的受力方向

C.帶電粒子在a、b兩點的加速度何處較大

D.帶電粒子在a、b兩點的電勢能何處較大如圖所示，在粗糙絕緣的水平面上有一物體A帶正電，另一帶正電的點電荷B沿著以A為圓心的圓弧由P到Q緩慢地從A的上方經過，若此過程中A始終保持靜止，A、B兩物體可視為質點且只考慮它們之間的庫侖力作用．則下列說法正確的是(????)

A.物體A受到地面的支持力先增大后減小

B.物體A受到地面的支持力保持不變

C.物體A受到地面的摩擦力先減小后增大

D.庫侖力對點電荷B先做正功后做負功有一個點電荷只受電場力的作用，分別從兩電場中的a點由靜止釋放，在它沿直線運動到b點的過程中，動能Ek隨位移s變化的關系圖象如圖所示中的①、②圖線．則下列說法正確的是(????)

A.正電荷在甲圖電場中從a點由靜止釋放，沿直線運動到b點的過程中，對應的圖線是①

B.負電荷在乙圖電場中從a點由靜止釋放，沿直線運動到b點的過程中，對應的圖線是②

C.負電荷在丙圖電場中從a點由靜止釋放，沿直線運動到b點的過程中，對應的圖線是②

D.正電荷在丁圖電場中從a點由靜止釋放，沿直線運動到b點的過程中，對應的圖線是①下列說法中正確的是(????)A.一個帶電體能否看成點電荷，不是看它的尺寸大小，而是看它的形狀和大小對所研究的問題的影響是否可以忽略不計

B.點電荷是一種理想模型，真正的點電荷是不存在的

C.點電荷就是體積和帶電量都很小的帶電體

D.根據(jù)F=kq1q2(多選題)如圖所示，氕、氘、氚的原子核自初速為零經同一電場加速后，又經同一勻強電場偏轉，最后打在熒光屏上，那么(

)A.經過加速電場過程，電場力對氚核做的功最多

B.三種原子核打在屏上時的速度一樣大

C.經過偏轉電場過程，電場力對三種核做的功一樣多

D.三種原子核都打在屏上的同一位置上三、填空題（本大題共2小題，共10分）某平行板電容器的帶電量增加2.0×10?10C，兩極板間的電壓增加1V，已知電介質的介電常數(shù)?=6，極板面積S=3πcm2，則此電容器的電容C=如圖所示，三條實線代表電力線，a、b為電場中的兩點，這兩點相比較______點的電場強度較大，把一個帶電量為1.0×10?8C的點電荷從a移動到b點，電場力做功2.4×10?6J，則a、b四、實驗題（本大題共1小題，共12分）⑴兩顆人造地球衛(wèi)星A、B繞地球做圓周運動，周期之比為T1:T2?=1:8、B的軌道半徑之比為RA:RB=_____________。⑵下圖為某電場的部分電場線。由圖可知A、B兩點的場強大小_

(選填“>”、“<”或“=”)。

(3)如圖所示在通電螺絲管內部中間的小磁針，靜止時N極指向右端，則電源的c端為________極，螺線管的a端為_________極(填N或S)．

(4)在輸送一定功率的電能時，為了減小輸電線路上的電能損耗，常常采用

(選填“提高”或“降低”)輸電電壓的方法。(5)從5?m高的樓上以2?m/s的初速度水平拋出一個小球，不計空氣阻力，g取10?m/s2，經過

s小球落地，落地時小球在水平方向上的位移為

m五、計算題（本大題共3小題，共30分）兩塊水平平行放置的導體板如圖1所示，大量電子(質量m、電量e)由靜止開始，經電壓為U的電場加速后，連續(xù)不斷地沿平行板的方向從兩板正中間射入兩板之間．當兩板均不帶電時，這些電子通過兩板之間的時間為3t；當在兩板間加如圖2所示的周期為2t，最大值恒為U的周期性電壓時，恰好能使所有電子均從兩板間通過．問：

(1)這些電子通過兩板之間后，側向位移的最大值和最小值分別是多少？

(2)側向位移分別為最大值和最小值的情況下，電子在剛穿出兩板之間時的動能之比為多少？

有一個電量q=?3×10?6C的點電荷，從某電場中的A點移動到B點，電荷克服電場力何做了6×10?4J的功，從B點移至(1)A、C兩點的電勢φA和φ(2)A、C兩點的電勢差UAC為多少？

如圖所示，兩個相同的極板Y與Y，的長度l=6.0cm，相距d=2cm，極板間的電壓U=200V.一個電子沿平行于板面的方向射入電場中，射入時的速度v0=3.0×107m/s.把兩極板間的電場看做勻強電場，電子能射出電場(電子的電量與質量的比值為0.5×1012C/kg)，求

(1)電子運動的時間；

(2)電子運動的加速度；

(3)電子射出電場時沿垂直于板面方向偏移的距離y

答案和解析1.【答案】B

【解析】【分析】根據(jù)電場線的特點進行選擇即可。本題是電場線的簡單判斷題目?！窘獯稹侩妶鼍€不相交，AB錯誤；電場線從正電荷出發(fā)，到負電荷終止，C錯誤，B正確；

故選B。

2.【答案】B

【解析】【分析】

帶電液滴處于靜止狀態(tài)，知液滴所受的電場力和重力平衡．當電鍵S閉合，電容器兩端的電勢差不變，結合電場強度的變化判斷電場力的變化，從而確定液滴的運動情況．當電鍵S斷開時，電容器所帶的電荷量不變，結合電容的定義式、勻強電場的電場強度公式得出電場強度的大小表達式，判斷電場力的變化，從而確定液滴的運動情況。

本題考查電容器的動態(tài)分析，知道電容器與電源斷開，電荷量不變，電容器始終與電源相連，電容器兩端的電勢差不變．并熟記當電量不變時，只改變兩板間的距離時，電場強度不變。

【解答】

AB.保持S閉合，則電容器兩端的電勢差不變，將電容器A極板上移一小段距離，d增大，則電場強度減小，電場力減小，則液滴向下運動，故A錯誤，B正確；

CD.將S斷開，只改變d時，Q不變，根據(jù)C=?s4πkd，U=QC，E=Ud得，E=4πkQ?s，將A板上移一小段距離，電場強度不變，電場力不變，液滴仍然處于靜止狀態(tài)，故CD錯誤。

【解析】【分析】

當導體A、B放在帶正電的附近時，出現(xiàn)感應起電現(xiàn)象，電荷周圍有電場存在，從而導體A、B處于電場中，在電場力的作用下，使導體中的自由電子重新分布；而處于靜電平衡的導體，電荷只分布在外表面，內部電場強度為零，且是等勢體。

解決本題的關鍵知道摩擦起電、感應起電、接觸帶電的實質都是電荷的移動，注意電荷的總量保持不變。

【解答】

把帶正電荷的導體球C移近彼此接觸的不帶電的絕緣金屬導體A、B，由于電荷之間的相互作用，負電荷受到C上的正電荷的吸引，金屬導體的兩端會帶上電性相反的電荷，用手接觸A時，大地上的負電荷移向B，中和了正電荷，此時移去C后，AB均帶負電；故A正確，BCD錯誤。

故選A。

4.【答案】B

【解析】解：A、元電荷所帶電量是物體所帶電量的最小單元，不是帶電量最小的微粒，任何帶電體的電荷量都是元電荷的整數(shù)倍，故A錯誤；

B、電阻率是反映材料導電性能的物理量，材料電阻率越小，導電性能越好，故B正確；

C、當金屬絲電阻均勻拉長到原來的2倍時，截面積變?yōu)樵瓉淼囊话?，則由R=ρls可得電阻變?yōu)樵瓉淼?倍；電阻率是反映材料導電性能的物理量，不變，故C錯誤；

D、點電荷是理想化的物理模型，帶電體能否看作點電荷是由研究問題的性質決定，與自身大小形狀和電量多少無具體關系，當帶電體的形狀對它們間相互作用力的影響可忽略時，這個帶電體可看作點電荷，故D錯誤；

故選：B。

A、元電荷是帶電量的最小值，所有帶電電荷量均是元電荷的整數(shù)倍；

B、電阻率是反映材料導電性能的物理量，材料電阻率越大，導電性能越差；

C、電阻是導體的固有屬性，與導體的材料，長度，橫截面積有關；

D、帶電體看作點電荷的條件，當一個帶電體的形狀及大小對它們間相互作用力的影響可忽略時，這個帶電體可看作點電荷，是由研究問題的性質決定，與自身大小形狀無具體關系。

本題考查對元電荷、電阻率、電阻的決定式、點電荷的理解能力。點電荷是理解化的物理模型，與力學中質點模型類似。

5.【答案】【解析】解：A、UAB=WABq是電勢差的定義式，采用比值法，則知電勢差的值與檢驗電荷q無關，由電場本身決定．故A錯誤．

B、根據(jù)電勢能公式Ep=qφ知，同一正電荷在電勢越高的地方具有的電勢能越大，而同一負電荷在電勢越高的地方具有的電勢能越小，故B錯誤．

C、根據(jù)電容的定義式C=QU知，C采用比值法定義，C與Q、U無關，由電容器本身決定，故C錯誤．

D、運輸汽油等易燃易爆物品的車輛總有一條鐵鏈拖在地上，這是為了把摩擦產生的靜電引入大地，避免因放電引起爆炸，故D正確．

故選：D

電勢差的值與檢驗電荷q無關，由電場本身決定．根據(jù)公式【解析】【分析】

電勢是相對量，與零點的選擇有關；電場力對電荷做的功做負功，電勢能增大，電勢一定增大；正電荷沿電場線移動，其電勢能一定減??；電場強度與電勢沒有直接關系．電場強度為零，電勢不一定為零．電勢為零，電場強度也不一定為零．電場強度越大的地方，電勢不一定高．順著電場線方向，電勢逐漸降低，但場強不一定減??；

該題考查電場強度與電勢，電場強度和電勢這兩個概念非常抽象，可借助電場線可以形象直觀表示電場這兩方面的特性：電場線疏密表示電場強度的相對大小，切線方向表示電場強度的方向，電場線的方向反映電勢的高低．電場強度是由電場本身決定的，而電勢除了與電場本身有關之外，還與0勢能點的選擇有關。

【解答】

A.電勢是相對量，電勢的大小與與零點的選擇有關，而電勢差的大小與零點的選擇無關，故A錯誤；

B.正電荷從A點移到B點時，其電勢能增加，電場力對電荷做的功做負功，所以A點的電勢一定較低，故B正確；

C.正電荷沿電場線移動，電場力的方向與電荷移動的方向相同，電場力做正功，其電勢能一定減小，故C錯誤；

D.電場強度與電勢沒有直接關系，電場強度為零，電勢不一定為零，檢驗電荷在該點的電勢能不一定為零，故D錯誤。

故選B。

7.【答案】B

【解析】【分析】

本題考查了點電荷、元電荷；點電荷是電荷，有電荷量與電性，而元電荷不是電荷，有電荷量但沒有電性。

點電荷是當兩個帶電體的形狀對它的相互作用力的影響可忽略時，這兩個帶電體可看作點電荷．而元電荷是帶電量的最小值，它不是電荷，所有帶電電荷量均是元電荷的整數(shù)倍。

【解答】

A.元電荷的電量等于電子的電量，但不是電子。元電荷是帶電量的最小單元。沒有電性之說，故A錯誤；

B.元電荷是表示跟電子所帶電量數(shù)值相等的電量，故B正確；

C.當兩個帶電體的形狀對它的相互作用力的影響可忽略時，這兩個帶電體可看作點電荷，并不是體積小就是點電荷，故C錯誤；

D.當帶電體之間的距離不是很大時，帶電球體就不能看作電荷全部集中在球心的點電荷，因為此時帶電體之間的電荷會影響電荷的分布，故D錯誤。

故選B。

8.【答案】BCD

【解析】A、在不知電場線方向的前提下，無法判斷帶電粒子所帶電荷的符號，故A錯誤；B、由運動軌跡可以判斷出，帶電粒子運動過程中受到靜電引力作用，在a、b兩點的受力方向分別為沿過該點的電場線指向產生電場的源電荷，故B正確；

C、若帶電粒子由a運動到b，由于只受靜電力作用，且靜電力對粒子做負功，則帶電粒子在b處速度較小，若帶電粒子由b運動到a，靜電力對粒子做正功，則帶電粒子在b處速度較小，故C正確；

D、若粒子由a運動到b，由于靜電力對粒子做負功，則粒子在b處電勢能較大，若粒子由b運動到a，靜電力對粒子做正功，則粒子在b處電勢能較大，故D正確。故選BCD。

9.【答案】AC

【解析】【分析】點電荷B從P到最高點過程與從最高點到Q過程中，質點A一直處于平衡狀態(tài)，由共點力平衡條件可以分析出其所受各個力的變化情況；以A為圓心的圓弧為等勢線，因此移動過程中電場力不做功。本題關鍵對物體受力分析后，運用共點力平衡條件求解，關于靜電力的功，要明確電場力做功特點?！窘獯稹慨斮|點B由P點運動到最高點的過程中，對物體A受力分析，如圖，受重力G、地面的支持力N、摩擦力f以及靜電力F；

將靜電力正交分解，由共點力平衡條件得到：

Fsinθ?f=0?①

N?Fcosθ?mg=0?②

由①②兩式可解得：

N=mg+Fcosθ；

f=Fsinθ；

其中G與F不變，θ逐漸減小為零，因而支持力N逐漸變大，f逐漸變??；

當質點B由最高點運動到Q點的過程中，再次對物體A受力分析，如下圖，受重力G、地面的支持力N、摩擦力f以及靜電力F；

將靜電力正交分解，由共點力平衡條件得到：

Fsinθ?f=0?③

N?Fcosθ?mg=0?④

由③④兩式可解得：

N=mg+Fcosθ；

f=Fsinθ；

其中G與F不變，θ由零逐漸增大，因而支持力N逐漸變小，f逐漸變大。

綜合以上兩個過程可知：物體A受到地面的支持力N先增大后減小，物體A受到地面的摩擦力先減小后增大，故A、C正確，B錯誤；

質點A對質點B的靜電力與質點B的速度總是垂直，因而其瞬時功率一直為零，由W=Pt，A對B不做功，故D錯誤。

故選AC。

10.【答案】AC

【解析】【分析】

根據(jù)動能定理qU=12mv2可知物體的動能EK=qU，其中U=Es，故EK=qEs；又EK?S圖象的斜率等于物體所受的電場力F=qE，所以圖象的斜率越大代表電荷所處位置的場強越大。

本題是一道中檔題，只要理解了動能位移的斜率的含義即可順利解出。

【解答】

根據(jù)動能定理qU=12mv2可知，物體的動能EK=qU，

而U=Es，

故有EK=qEs，

A.在甲圖中各點的場強相同，故正電荷從a點由靜止釋放后在向b運動的過程中所受電場力大小不變，故E?K?S圖象的斜率保持不變，故A正確。

B.在乙圖中各點的場強相同，故負電荷從a點由靜止釋放后在向b運動的過程中所受電場力大小不變，故E?K?S圖象的斜率保持不變，故B錯誤。

C.在丙圖中由a到b場強逐漸增大，故負電荷從【解析】【分析】

帶電體看作點電荷的條件，當一個帶電體的形狀及大小對它們間相互作用力的影響可忽略時，這個帶電體可看作點電荷，是由研究問題的性質決定，與自身大小形狀無具體關系。

考查了帶電體看作點電荷的條件及其特點，是基礎的題目，在平時要注意多積累。

【解答】

A.一個帶電體能否看成點電荷，不是看它的尺寸大小，而是看它的形狀和大小對所研究的問題的影響是否可以忽略不計，故A正確；

B.點電荷是理想模型，實際不存在的，故B正確；

C.帶電體看作點電荷的條件，當一個帶電體的形狀及大小對它們間相互作用力的影響可忽略時，這個帶電體可看作點電荷，是由研究問題的性質決定，與自身大小形狀無具體關系．故C錯誤；

D.根據(jù)F=kq1q2r2應用的條件可知，該公式適用于點電荷、真空中．可知當r→0時，庫侖定律不再適用。故D錯誤。

故選AB【解析】【分析】(1)對加速過程應用電場力做功的計算公式即可；(2)對粒子的加速和偏轉過程分別做出分析，推出偏量的表達式，而后進行判斷即可。本題考查了帶電粒子在電場中的加速和偏轉問題。正確應用“類平拋”運動的處理方法，是解題的關鍵?！窘獯稹緼.由W=U1eBCD.根據(jù)動能定理可得經過電場加速后的動能為：粒子經加速電場加速后U1e=12mv2。粒子射入偏轉電場后在豎直方向上的加速度為a=U2edm，粒子在偏轉電場里的運動時間為t=Lv故選CD。

13.【答案】200

【解析】解：由電容的定義式C=QU=2×10?101=2×10?10F=200PF，

故答案為：200．

根據(jù)電容的決定式C=?S【解析】解：由圖知，a處電場線比b處電場線密，則a處的電場強度較大；

a、b兩點間的電勢差為：Uab=Wabq=2.4×10?61×10?8V=240V．

故答案為：a；240

根據(jù)電場線的疏密表示場強的相對大小，比較場強的大小，電場線越密，場強越大；根據(jù)電勢差公式U=Wq求出a、b兩點間的電勢差．

本題關鍵要掌握電場線基本意義：電場線疏密表示電場強度的大小，并能掌握電勢差的定義式Uab=Wabq【解析】1)主要考察天體運動中，萬有引力的應用即為天體做圓周運動提供向心力，依據(jù)：A、B兩人造衛(wèi)星都繞地球做圓周運動，故M相同，代入周期之比即可得到半徑之比為1:42)主要考察通過電場線判斷電場的強弱，電場線是為描述電場而引進的假想曲線，電場線的疏密反映電場的強弱，電場線的切線方向表示電場強度的方向，從圖中可以看出，A點的電場線比B點密集，說明A點的場強比B點強3)本題主要考察通電導線磁場方向的判定，通電導線電流流向與磁場方向遵循右手螺旋定則，磁場方向規(guī)定為磁針N極靜止時的指向。從題中可以看出，小磁針N極指向右端，即通電螺線管內磁場的方向向右，在內部磁場方向由S極指向N極，所以左端即a端為S極，右端即b端為N極，根據(jù)右手螺旋判斷電流流向，從右端看去為順時針，所以c為電源的正極4)主要考察遠距離輸電過程中降低能耗的問題。在輸送電能過程中，由于導線存在電阻，電流會做功，進而產生熱量散失掉。散失的熱量為：要減小Q就要減小電流I，而電流I；在保證P的前提下，要減小I，只能通過增大u來實現(xiàn)。5)主要考察平拋運動的規(guī)律。平拋運動在豎直