第=page22頁，共=sectionpages22頁第=page11頁，共=sectionpages11頁2020屆高三物理二輪專題復(fù)習(xí)——靜電場強化練一、單選題（本大題共8小題，共32分）如圖所示，虛線是等量異種點電荷所形成的電場的等勢線，相鄰的等勢線間的電勢差相等．現(xiàn)用外力將一個帶正電的試探電荷沿著圖中實線所示的軌跡，按照箭頭所指方向從A點緩慢移動到F點．在此過程中哪個階段外力克服電場力所做的功最多(????)A.A→B B.C→D C.D→E D.E→F如圖所示，虛線a、b和c是在O點處的一個點電荷形成的靜電場中的三個等勢面，一帶正電粒子射入該電場中，其運動軌跡如實線KLMN所示。不計重力，由圖可知(????)A.O點處的電荷一定是正電荷

B.a、b、c三個等勢面的電勢關(guān)系是φ?a>φ?b>φ?c

C.如圖所示，為一空腔球形導(dǎo)體(不帶電)，現(xiàn)將一個帶正電的小金屬球A放入腔中，當(dāng)靜電平衡時，圖中a、b、c三點的電場強度E和電勢φ的關(guān)系是(????)A.Ea>Eb>Ec，φa>φb>φc B.Ea=Eb>Ec，φa=φb>φc

C.Ea=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.比值法定義物理量是物理學(xué)中一種很重要的思想方法，下列物理量的表達(dá)式不是用比值法定義的是(????)A.電場強度E=Fq B.電流I=UR

C.電容C=如圖所示，點電荷+2Q、?Q分別置于M、N兩點，O點為MN連線的中點，點a、b在MN連線上，點c、d在MN中垂線上，它們均關(guān)于O點對稱．下列說法正確的是(????)A.c、d兩點的電場強度相同

B.a、b兩點的電勢相同

C.將電子沿直線從c移到d，電場力對電子先做負(fù)功再做正功

D.將電子沿直線從a移到b，電子的電勢能一直增大關(guān)于元電荷的下列說法中正確的是(????)A.元電荷就是電子

B.元電荷就是質(zhì)子

C.元電荷的值通常取e=1.60關(guān)于靜電的應(yīng)用和防止，下列說法不正確的是(????)A.為了美觀，通常把避雷針頂端設(shè)計成球形

B.為了防止靜電危害，飛機輪胎用導(dǎo)電橡膠制成

C.為了避免因尖端放電而損失電能，高壓輸電導(dǎo)線表面要很光滑

D.為了消除靜電，油罐車尾裝一條拖地鐵鏈二、多選題（本大題共5小題，共20分）在一靜止點電荷的電場中，任一點的電勢φ與該點到點電荷的距離r的關(guān)系如圖所示。電場中四個點a、b、c和d的電場強度大小分別Ea、Eb、Ec和Ed，點a到點電荷的距離ra與點a的電勢φa已在圖中用坐標(biāo)(ra,φa)標(biāo)出，其余類推?，F(xiàn)將一帶正電的試探電荷由a點依次經(jīng)b、c點移動到dA.Ea：Eb=4：1 B.Ec：Ed=2：1

C.Wab：Wbc=3在電場線如圖所示的電場中，下述說法正確的是(????)

A.A點的電場強度大于B點的電場強度

B.A點的電勢高于B點

C.負(fù)電荷在A點的電勢能比在B點的電勢能小

D.正電荷從B點移到A點時，電場力作正功

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如圖所示，平行板電容器的兩極板A、B接于電池兩極，一帶正電的小球懸掛在電容器內(nèi)部，閉合S，電容器充電，這時懸線偏離豎直方向的夾角為θ，則下列說法正確的是(????)

A.保持S閉合，將A板向B板靠近，則θ增大

B.保持S閉合，將A板向B板靠近，則θ不變

C.斷開S，將A板向B板靠近，則θ增大

D.斷開S，將A板向B板靠近，則θ不變一帶電小球在從空中的a點運動到b點的過程中，重力做功3J，電場力做功1J，克服空氣阻力做功0.5J，則下列判斷正確的是

(????)A.在a點的動能比b點小3.5J B.在a點的重力勢能比在b點小3J

C.在a點的電勢能比在b點小1J D.在a點的機械能比在b點小0.5J三、填空題（本大題共2小題，共8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(zhì)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，用絕緣支架固定的小球A帶正電，帶正電小球用絲線懸掛在B或C位置，絲線將向______(選填“左”、“右”)偏轉(zhuǎn)，懸掛在______(選填“B”、“C”)

位置處的絲線與豎直方向的夾角較大．

四、實驗題（本大題共1小題，共10分）磁體和電流之間、磁體和運動電荷之間、電流和電流之間都可通過磁場而相互作用，此現(xiàn)象可通過以下實驗證明：(1)如圖(a)所示，在重復(fù)奧斯特的電流磁效應(yīng)實驗時，為使實驗方便效果明顯，通電導(dǎo)線應(yīng)______．A.平行于南北方向，位于小磁針上方

B?.平行于東西方向，位于小磁針上方C.平行于東南方向，位于小磁針上方

D.平行于西南方向，位于小磁針上方此時從上向下看，小磁針的旋轉(zhuǎn)方向是_________________(填順時針或逆時針)．(2)如圖(b)所示是電子射線管示意圖.接通電源后，電子射線由陰極沿x軸方向射出，在熒光屏上會看到一條亮線.要使熒光屏上的亮線向下(z軸負(fù)方向)偏轉(zhuǎn)，在下列措施中可采用的是__________。(填選項代號)A.加一磁場，磁場方向沿z軸負(fù)方向

B.加一磁場，磁場方向沿y軸正方向C.加一電場，電場方向沿z軸負(fù)方向

D.加一電場，電場方向沿y軸正方向(3)如圖(c)所示，兩條平行直導(dǎo)線，當(dāng)通以相同方向的電流時，它們相互________(填排斥或吸引)，當(dāng)通以相反方向的電流時，它們相互___________(填排斥或吸引)，這時每個電流都處在另一個電流的磁場里，因而受到磁場力的作用．也就是說，電流和電流之間，就像磁極和磁極之間一樣，也會通過磁場發(fā)生相互作用．五、計算題（本大題共3小題，共30分）如圖所示的電路中，兩平行金屬板A、B水平放置，兩板間距離d=40cm。電源電動勢E=24V，內(nèi)電阻r=1Ω，電阻R=15Ω.閉合開關(guān)S.待電路穩(wěn)定后，將一帶正電的小球從B板小孔以初速度v0=4m/s豎直向上射入板間。若小球帶電量為q=1×10?2C，質(zhì)量為m=2×10?2kg，不考慮空氣阻力，取g=10m/s2。

(1)若滑動變阻器的阻值為R1=32Ω，路端電壓為多大？

(2)滑動變阻器接入電路的阻值R2在勻強電場中，將一電荷量為5×10?5C的負(fù)電荷由A點移到B點，其電勢能增加了0.1J，已知A、B兩點間距離為2cm，兩點連線與電場方向成60°角，如圖所示，則：

(1)在電荷由A移到B的過程中，電場力做了多少功？

(2)A、B兩點間的電勢差為多少？

(3)該勻強電場的電場強度為多大？

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(zhì)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】解：等量異種點電荷所形成的電場中BC線為零勢線

A、由A到B、D到E，電勢變小，電勢能變小，電場力做正功，外力做負(fù)功．故AC錯誤

B、由C到D、E到F電勢變大，電勢能變大，電場力做負(fù)功，外力克服電場力做功，但CD間的電勢差大于EF間的電勢差，所以C到D克服電場力做功最多，故B正確D錯誤

故選：B

正電荷由低電勢點移到高電勢點電勢能減大，電場力做負(fù)功，則外力要做正功．據(jù)此分析判斷．

考查電場力做功與電勢能的變化關(guān)系，明確做正功電勢能減小，做負(fù)功電勢能增加．

2.【答案】D

【解析】【分析】(1)首先根據(jù)帶電粒子軌跡的彎曲方向判斷其所受的靜電力性質(zhì)，即可判斷其電性；(2)根據(jù)電場線的方向確定電勢的高低；(3)根據(jù)電場力做功分析電勢能的變化；(4)應(yīng)用能量守恒定律分析電勢能與動能的總和的變化。解決本題的關(guān)鍵根據(jù)軌跡的彎曲方向判斷出電場力的方向，再一步分析電場力做功與電勢能的關(guān)系，知道電場力做正功，電勢能減小，電場力做負(fù)功，電勢能增加?！窘獯稹緼.根據(jù)帶電粒子軌跡的彎曲方向可知：帶電粒子受到了引力作用，Q與帶電粒子是異種粒子，所以Q一定帶負(fù)電，故A錯誤；B.Q帶負(fù)電荷，電場線方向從無窮處到Q終止，根據(jù)順著電場線方向電勢降低可知，φa<φC.粒子所受的電場力與速度的夾角先銳角，做正功，后為鈍角，做負(fù)功，所以電勢能先減小后增大，故C錯誤；D.從整個運動過程中，帶電粒子只有兩種形式的能：電勢能和動能，根據(jù)能量守恒定律得知：粒子在每個位置具有的電勢能與動能的總和一定相等，故D正確。故選D。

3.【答案】D

【解析】【分析】將帶正電的小金屬球A放入腔中，當(dāng)靜電平衡時，空腔球形導(dǎo)體內(nèi)壁感應(yīng)出負(fù)電荷，外表面感應(yīng)出正電荷．整個空腔球形導(dǎo)體是一個等勢體，表面是一個等勢面．畫出電場線的分布，根據(jù)電場線越密，場強越大，順著電場線，電勢降低，判斷場強和電勢的大小。本題抓住處于靜電平衡導(dǎo)體的特點是關(guān)鍵。比較場強大小和電勢高低常常畫電場線，形象直觀地判斷?！窘獯稹慨?dāng)靜電平衡時，空腔球形導(dǎo)體內(nèi)壁感應(yīng)出負(fù)電荷，外表面感應(yīng)出正電荷，畫出電場線的分布如圖。

由于a處電場線較密，c處電場線較疏，b處場強為零，則Ea>Ec>Eb故選D。

4.【答案】B

【解析】【分析】根據(jù)電場線的特點進(jìn)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(fù)電荷終止，C錯誤，B正確；

故選B。

5.【答案】B

【解析】解：A、電場強度等于電場力與探試電荷的電荷量的比值，采用的是比值定義法，

B、電流I與電壓U成正比，與電阻R成反比，不是比值法定義，

C、電容C反映電容器容納電荷的本領(lǐng)大小，與Q、U無關(guān)，采用的是比值定義法，

D、電勢差反映電場本身的性質(zhì)，與W、q無關(guān)，采用的是比值定義法，

本題選不是用比值法定義的，故選：B

所謂比值法定義，就是用兩個量的比值定義一個新的物理量，而新的物理量與原來兩個量又無關(guān)，新的物理量反映物質(zhì)的屬性．

本題關(guān)鍵要掌握比值定義的方法，對于常見物理量的定義方法要熟悉，即可輕松選擇．

6.【答案】D

【解析】【分析】

本題主要考查電場的疊加，電勢，電勢能；根據(jù)電場線分布，比較c、d兩點的電場強度大小和方向關(guān)系．根據(jù)沿電場線方向電勢逐漸降低，來比較a點和b點的電勢．將電子沿直線從c點移到d點，通過電子所受的電場力與速度的方向夾角判斷電場力做正功還是負(fù)功．由電勢的變化，分析從a移到b電子的電勢能如何變化。

解決本題的關(guān)鍵會進(jìn)行電場的疊加，以及通過電場力與速度的方向關(guān)系判斷電場力做正功還是負(fù)功。

【解答】

A.根據(jù)電場線分布的對稱性可知，c、d兩點的電場強度大小相等，方向不同，則電場強度不同，故A錯誤；

B.MN間的電場線方向由M→N，根據(jù)沿電場線方向電勢逐漸降低，則知a點的電勢高于b點的電勢，故B錯誤；

C.對兩個電荷在中垂線上的場強進(jìn)行疊加，在Oc段方向斜向右上，在Od段方向斜向右下。所以電子所受的電場力在Oc段斜向左下，在Od段斜向左上，電場力跟速度的方向先是銳角后是鈍角，電場力對電子先做正功后做負(fù)功，故C錯誤；

D.將電子沿直線從a移到b，電子受到的電場力與速度方向一直相反，電場力一直做負(fù)功，則電子的電勢能一直增大，故D錯誤；

故選D。

7.【答案】C

【解析】【分析】

人們把最小電荷叫做元電荷，元電荷又稱“基本電量”，常用符號e表示，任何帶電體所帶電荷都等于元電荷或者是元電荷的整數(shù)倍。

本題就是對元電荷概念的考查，知道元電荷的概念即可解決本題。

【解答】

A.元電荷是指最小的電荷量，質(zhì)子和電子所帶電荷量大小等于一個元電荷所帶的電量，但元電荷不是指質(zhì)子或者是電子，故AB錯誤；

C.元電荷目前認(rèn)為是自然界中電荷的最小單元，其大小是1.6×10?19C，故C正確，D錯誤。

故選C。

8.【解析】解：A、避雷針是利用了靜電的尖端效應(yīng)制作的，故避雷針必須做成針狀，不能做成球形，故A錯誤；

B、飛機輪胎用導(dǎo)電橡膠制成可以將飛機產(chǎn)生的靜電迅速導(dǎo)走，故B正確；

C、由于尖端效應(yīng)，高壓輸電線表面要很光滑，才能避免因尖端放電而損失電能；故C正確；

D、為了消除靜電，油罐車尾部要裝一條拖地鐵鏈能保證靜電迅速導(dǎo)走；故D正確；

本題選不正確，故選：A。

本題考查是關(guān)于靜電的防止與應(yīng)用，從各種實例的原理出發(fā)就可以判斷出答案．

本題考查靜電的防止與應(yīng)用，在學(xué)習(xí)時要注意其中生活中的應(yīng)用與防止．

9.【答案】AC

【解析】【分析】

本題考查點電荷的電場問題。解答此題的關(guān)鍵是正確理解點電荷場強公式E=kQr2和W=qU，知道電勢差等于兩點電勢之差。

由點電荷場強公式E=kQr2可求場強之比；利用公式Uab=φa?φb和W=qU分別計算電場力做的功，從而求電場力做功之比。

【解答】

A.由點電荷場強公式E=kQr2可得：Ea:Eb=kQ12:kQ22=4:1，故A正確；

B.由點電荷場強公式E=kQr2可得：Ec:Ed=kQ32:kQ62=4:1，故【解析】解：A、由圖可知A處電場線疏B處電場線密，所以A點的電場強度小于B點的，故A錯誤；

B、沿電場線電勢降低，因此A點電勢高于B點，故B正確；

C、負(fù)電荷在電勢高的地方電勢能低，故C正確；

D、正電荷受力和電場線方向一致，所以正電荷從B點移到A點時，電場力做負(fù)功，故D錯誤．

故選BC．

根據(jù)電場線和電場強度、電勢、電場力關(guān)系即可求解．

能通過電場線來比較電場強弱、電勢高低、電勢能高低、電場力做功是對電場學(xué)習(xí)的基本要求．

11.【答案】AB

【解析】【分析】

帶電體看作點電荷的條件，當(dāng)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(zhì)決定，與自身大小形狀無具體關(guān)系。

考查了帶電體看作點電荷的條件及其特點，是基礎(chǔ)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(dāng)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(zhì)決定，與自身大小形狀無具體關(guān)系．故C錯誤；

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

故選AB【解析】【分析】

解決電容器的動態(tài)分析問題關(guān)鍵抓住不變量．若電容器與電源斷開，電量保持不變；若電容器始終與電源相連，電容器兩端間的電勢差保持不變。

小球受重力、拉力、電場力三個力處于平衡狀態(tài)，保持開關(guān)S閉合，電容器兩極板間的電勢差不變；斷開開關(guān)S，電容器所帶的電量不變．通過電場強度的變化判斷θ

角的變化。

【解答】

AB.保持開關(guān)S閉合，電容器兩端間的電勢差不變，帶正電的A板向B板靠近，極板間距離減小，電場強度E增大，小球所受的電場力變大，θ增大。故A正確，B錯誤。

CD.斷開開關(guān)S，電容器所帶的電量不變，根據(jù)C=?S4πkd，U=QC得，E=Ud，知d變化，E不變，電場力不變，θ不變，故C錯誤，D正確。

故選AD【解析】解：A、合力做功等于動能的增加量，合力做功等于各個分力做的功，總功為3.5J，故動能增加3.5J，所以a點動能比b點小3.5J，故A正確．

B、重力做功等于重力勢能的變化量，重力做功3J，重力勢能減小3J，所以a點重力勢能比b點大3J，故B錯誤．

C、電場力做功等于電勢能的變化量，電場力做功1J，電勢能減小1J，所以a點電勢能比b點大1J，故C錯誤．

D、除重力外的各個力做的總功等于機械能的增加量，除重力外，電場力做功為1J，克服空氣阻力做功0.5J，故機械能增加0.5J，所以a點機械能比b點小0.5J，故D正確．

故選：AD

解決本題需掌握：重力做功等于重力勢能的減小量；

電場力做功等于電勢能的減小量；

合力做功等于動能的增加量；

除重力外的各個力做的總功等于機械能的增加量．

功是能量轉(zhuǎn)化的量度，有多種表現(xiàn)形式：重力做功是重力勢能變化的量度；電場力做功是電勢能變化的量度；合力做功是動能變化的量度；重力外的各個力做的總功是機械能變化的量度．

14.【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=【解析】解：小球A與BC都帶正電，由于同種電荷之間相互排斥，所以絲線將向右偏轉(zhuǎn)；

以小球B為研究對象，對小球進(jìn)行受力分析如圖，根據(jù)小球處于平衡狀態(tài)可知：

F=mgtgθ

而小球所受庫侖力大小為：F=kQAQBrAB2．

則：kQAQBrAB2=mgtanθ

由于小球在B點到A的距離小，所以小球在B點的偏轉(zhuǎn)角大．

(2)B；(3)吸引；排斥

【解析】【分析】使小磁針效果明顯，應(yīng)讓其向東西方向轉(zhuǎn)，電流應(yīng)位于南北方向，從而即可求解；電子射線由陰極沿x軸方向射出，形成的亮線向下(z軸負(fù)方向)偏轉(zhuǎn)，說明電子受到的洛倫茲力方向向下，將四個選項逐一代入，根據(jù)左手定則判斷分析，選擇可行的磁場方向；根據(jù)安培定則和左手定則，判斷兩導(dǎo)線之間的作用力性質(zhì)，從而即可求解。本題考查了奧斯特的電流磁效應(yīng)實驗、安培定則，電流的磁場、磁場對電流的作用，要在理解的基礎(chǔ)上加強記憶，本題考查電偏轉(zhuǎn)與磁偏轉(zhuǎn)方向判斷的能力，負(fù)電荷運動的方向與電流方向相反，洛倫茲力方向由左手定則判斷。【解答】(1)由于無通電導(dǎo)線時，小磁針S極向南，N極指北，位于南北方向，若導(dǎo)線的磁場仍使小磁針南北偏轉(zhuǎn)，根本無法觀察，所以為使實驗方便效果明顯，導(dǎo)線應(yīng)平行于南北方向位于小磁針上方，這樣當(dāng)導(dǎo)線中通電時，小磁針能向東西偏轉(zhuǎn)，實驗效果比較明顯，故A正確，BCD錯誤；根據(jù)右手螺旋定則，導(dǎo)線電流產(chǎn)生的磁場在磁針處為垂直紙面向里，故此時從上向下看，小磁針的旋轉(zhuǎn)方向是逆時針；(2)A.若加一沿z軸負(fù)方向的磁場，根據(jù)左手定則，洛倫茲力方向沿y軸負(fù)方向，亮線不豎直偏轉(zhuǎn)，不符合題意，故A錯誤；B.若加一沿y軸正方向的磁場，根據(jù)左手定則，洛倫茲力方向沿z軸負(fù)方向，亮線向下偏轉(zhuǎn)，符合題意，故B正確；C.若加一沿z軸負(fù)方向的電場，電子帶負(fù)電，電場力方向沿z軸正方向，亮線向上偏轉(zhuǎn)，不符合題意，故C錯誤；D.若加一沿y軸正方向的電場，電子帶負(fù)電，電場力方向沿y軸負(fù)方向，亮線不豎直偏轉(zhuǎn)，不符合題意，故D錯誤；(3)圖中，研究右導(dǎo)線的受力情況：將左導(dǎo)線看成場源電流，根據(jù)安培定則可知，它在右導(dǎo)線處產(chǎn)生的磁場方向向外，由左手定則判斷可知，右導(dǎo)線所受的安培力方向向左；