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第八章 静电场
做真题 明方向
1.[2022·全国甲卷](多选)地面上方某区域存在方向水平向右的匀强电场,将一带正
电荷的小球自电场中P点水平向左射出.小球所受的重力和电场力的大小相等,重力势能
和电势能的零点均取在P点.则射出后,( )
A.小球的动能最小时,其电势能最大
B.小球的动能等于初始动能时,其电势能最大
C.小球速度的水平分量和竖直分量大小相等时,其动能最大
D.从射出时刻到小球速度的水平分量为零时,重力做的功等于小球电势能的增加量
2.[2022·全国乙卷]
(多选)如图,两对等量异号点电荷+q、-q(q>0)固定于正方形的4个顶点上.L、N
是该正方形两条对角线与其内切圆的交点,O为内切圆的圆心,M为切点.则( )
A.L和N两点处的电场方向相互垂直
B.M点的电场方向平行于该点处的切线,方向向左
C.将一带正电的点电荷从M点移动到O点,电场力做正功
D.将一带正电的点电荷从L点移动到N点,电场力做功为零
3.[2021·天津卷]
(多选)两个位于纸面内的点电荷产生电场的等势面如图中实线所示,相邻等势面间的
电势差相等.虚线MPN是一个电子在该电场中的运动轨迹,轨迹与某等势面相切于P点.
下列说法正确的是( )
A.两点电荷可能是异种点电荷
B.A点的电场强度比B点的大
C.A点的电势高于B点的电势
D.电子运动到P点时动能最小
4.[2021·浙江6月]如图所示,在火箭发射塔周围有钢铁制成的四座高塔,高塔的功能
最有可能的是( )
A.探测发射台周围风力的大小
B.发射与航天器联系的电磁波
C.预防雷电击中待发射的火箭
D.测量火箭发射过程的速度和加速度
5.
[2021·浙江6月]某书中有如图所示的图,用来表示横截面是“<”形导体右侧的电场
线和等势面,其中a、b是同一条实线上的两点,c是另一条实线上的一点,d是导体尖角
右侧表面附近的一点.下列说法正确的是( )
A.实线表示电场线
B.离d点最近的导体表面电荷密度最大
C.“<”形导体右侧表面附近电场强度方向均相同
D.电荷从a点到c点再到b点电场力做功一定为零
6.
[2021·河北卷](多选)如图,四个电荷量均为q(q>0)的点电荷分别放置于菱形的四个
顶点,其坐标分别为(4l,0)、(-4l,0)、(0,y)和(0,-y),其中x轴上的两个点电荷
0 0
位置固定,y轴上的两个点电荷可沿y轴对称移动(y≠0).下列说法正确的是( )
0
A.除无穷远处之外,菱形外部电场强度处处不为零
B.当y 取某值时,可使得菱形内部只存在两个电场强度为零的点
0
C.当y =8l时,将一带负电的试探电荷由点(4l,5l)移至点(0,-3l),静电力做正
0
功
D.当y =4l时,将一带负电的试探电荷放置在点(l,l)处,其所受到的静电力方向
0与x轴正方向成45°倾斜向上
7.[2021·全国乙卷,15]如图(a),在一块很大的接地金属平板的上方固定一负电
荷.由于静电感应,在金属平板上表面产生感应电荷,金属板上方电场的等势面如图(b)中
虚线所示,相邻等势面间的电势差都相等.若将一正试探电荷先后放于M和N处,该试探
电荷受到的电场力大小分别为F 和F,相应的电势能分别为E 和E ,则( )
M N pM pN
A.F<F,E >E B.F>F,E >E
M N pM pN M N pM pN
C.F<F,E <E D.F>F,E <E
M N pM pN M N pM pN
第八章 静电场
做真题 明方向
1.BD 本题可以看成等效重力场问题,如图,等效重力方向斜向右下方 45°,PQ为
等效水平方向.小球的运动可以看成类斜上抛运动,小球动能最小时在斜上抛最高点,即
如图速度为v′处,v′与水平方向夹角为45°,此时小球速度的水平分量等于竖直分量,
不是电势能最大处,电势能最大处在Q处,此时小球速度方向竖直向下,大小等于初速度
v,P处与Q处小球动能相等,所以A、C错误,B正确;从P到Q(Q点处小球速度水平分量
为零)重力做的功等于重力势能的减少量,P处与Q处小球动能相等,由于机械能与电势能
的总和不变,所以减少的重力势能等于增加的电势能,故D正确.
2.AB 根据电场强度的叠加可知L点的电场方向沿对角线从O点指向L点,N点的电
场方向沿对角线从N点指向O点,L和N两点处的电场方向相互垂直,A正确;根据电场强度的叠加可知M点的电场方向平行于该点处的切线,方向向左,B正确;M、O两点在等量
异号电荷连线的中垂线上,M、O两点的电势相等,将一带正电的点电荷从M点移动到O
点,电场力不做功,C错误;L点的电势比N点的电势低,将一带正电的点电荷从L点移动
到N点,电势能增大,电场力做负功,D错误.
3.CD 根据电荷间等势面的分布情况可知两点电荷是同种电荷,又根据电子在该电场
中的运动轨迹可判断电子一直受到排斥的力,故可知两点电荷为同种负电荷;故 A错误;
根据等势面的疏密程度可以判断A点的电场强度比B点的小,故B错误;因为两点电荷是
同种负电荷,电场线指向负电荷,故可知A点的电势高于B点的电势,故C正确;根据电
子的运动轨迹和电场线的方向可知由M到P电场力做负功,由P到N电场力做正功;由M到
P动能减小,由P到N动能增加,故电子运动到P点时动能最小,故D正确.
4.C 四座高塔的作用是利用尖端放电,预防雷电击中待发射的火箭,C正确.
5.D 处于静电平衡状态的导体是个等势体,表面是个等势面,电场线与等势面垂
直,从图中可以看出,实线不是电场线,而是等势面,A错误;根据等势面的疏密表示场
强的大小,则是d点的场强较弱,并且电场强度越大的地方电荷密度也越大,B错误;在
“<”形导体右侧表面上、下两部分附近电场强度方向不同,C错误;由于a、b在同一等
势面上,电荷从a点到c点再到b点电场力做功一定为零,D正确.
6.ACD 由对称及电场叠加原理可知,除无穷远处之外,菱形外部各点电场强度处处
不为零,故A正确.分析可知O点电场强度等于零,由对称及电场叠加原理可知,除O点
外,菱形内部的电场强度为零的点都是成对出现的,所以在菱形内部不可能只存在两个电
场强度为零的点,故B错误.当y=8l时,由对称性可知点(0,-3l)和点(0,3l)的电势
0
相等,将负点电荷从点(4l,5l)移到点(0,-3l)和从点(4l,5l)移到点(0,3l),电场力
做功相同,由等量同种点电荷形成的电场的特点可知,在x、y正半轴上的两个点电荷形成
的电场中,点(4l,5l)和点(0,3l)是两点电荷连线的中垂线上对称的两点,电势相等,所
以将负点电荷从点(4l,5l)移到点(0,3l),电场力不做功;在x负半轴的点电荷形成的电
场中,将负点电荷从点(4l,5l)移到点(0,3l),电场力做正功;在y负半轴的点电荷形成
的电场中,将负点电荷从点(4l,5l)移到点(0,3l),电场力做正功;综上所述,当y=8l
0
时,将一带负电的试探电荷由点(4l,5l)移到点(0,-3l),电场力做正功,故C正确.当
y=4l时,x、y正半轴的两个点电荷在点(l,l)处的合场强与x轴负方向的夹角为45°,
0
倾斜向下,大小为·,x、y负半轴的两个点电荷在点(l,l)的合场强与x轴正方向的夹角
为45°,倾斜向上,大小为·,故该点的合场强与x轴负方向的夹角为45°,倾斜向下,负点电荷受到的电场力与x轴正方向的夹角为45°,倾斜向上,故D正确.
7.A 根据等差等势面越密处电场强度越大,可知N处的电场强度E大于M处的电场
N
强度E,由电场力公式F=qE可知,试探电荷在N处所受的电场力F大于在M处受到的电
M N
场力F.由于越靠近负电荷电势越低,可知N点的电势φ低于M点电势φ,根据电势能公
M N M
式E=qφ,可知正试探电荷在N处的电势能E 小于在M处的电势能E ,所以选项A正
p pN pM
确.