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第 8 讲 电场
[保分基础练]
1.(2022·湖南卷·2)如图,四根完全相同的均匀带正电绝缘长棒对称放置在长方体的四条长边
a、b、c、d上.移去a处的绝缘棒,假定另外三根绝缘棒电荷分布不变.关于长方体几何
中心O点处电场强度方向和电势的变化,下列说法正确的是( )
A.电场强度方向垂直指向a,电势减小
B.电场强度方向垂直指向c,电势减小
C.电场强度方向垂直指向a,电势增大
D.电场强度方向垂直指向c,电势增大
2.(多选)(2022·安徽芜湖市高三期末)如图所示,一平行板电容器的两极板与一电压恒定的
电源相连,两极板水平放置,下极板接地,极板间距为 d,在上极板紧贴一厚度为l的金属
板,其下部空间有一带电质点P静止在电容器中.当把金属板从电容器中快速抽出后,质
点P开始运动,空气阻力不计,已知重力加速度为g.下列说法正确的是( )
A.抽出金属板后电容器所带电荷量增加
B.抽出金属板瞬间带电质点P的电势能增加
C.抽出金属板后带电质点P的加速度大小为g
D.抽出金属板后带电质点P的加速度大小为g
3.(2022·辽宁葫芦岛市高三期末)在维护和检修高压供电线路时,为了不影响城市用电,电
工经常要在高压线上带电作业.为了保障电工的安全,电工全身要穿上用金属丝线编织的衣
服(如图甲所示).图乙中电工站在高压直流输电线的A供电线上作业,其头顶上方有B供电
线,B供电线的电势高于A供电线的电势.虚线表示电工周围某一截面上的等势面,c、d、
e、f是不同等势面上的四个点,以下说法中正确的是( )A.在c、d、e、f四点中,c点的电场最强
B.连接c、d、e、f四点,则此线一定为电场线
C.电工全身穿上用金属丝线编织的衣服,静电感应使体内电势保持为零
D.电工全身穿上用金属丝线编织的衣服,静电屏蔽使体内电场强度保持为零
4.(2022·安徽芜湖市高三期末)如图所示,真空中两个等量同种正点电荷放置在M、N两点,
MN连线上的中点为D,以MD为棱构成一个空间正方体,A、B、C是该正方体上三个顶点.
则下列说法正确的是( )
A.A、C两点的电场强度相同
B.B、D两点的电势相等
C.将电子从C点沿CB方向射出,电子可能做匀速圆周运动
D.将电子从B点沿BC方向射出,电子可能做匀速圆周运动
5.(2022·山东卷·3)半径为R的绝缘细圆环固定在图示位置,圆心位于O点,环上均匀分布着
电量为Q的正电荷.点A、B、C将圆环三等分,取走A、B处两段弧长均为ΔL的小圆弧上
的电荷.将一点电荷q置于OC延长线上距O点为2R的D点,O点的电场强度刚好为零.
圆环上剩余电荷分布不变,q为( )
A.正电荷,q=
B.正电荷,q=
C.负电荷,q=
D.负电荷,q=
6.(多选)两个点电荷q 、q 固定在x轴上,一带正电粒子的电势能E 随位置x的变化规律如
1 2 p
图所示,当粒子只在静电力作用下在x~x 之间运动时,以下判断正确的是( )
1 2A.x~x 之间的电场强度沿x轴负方向
1 2
B.x 处的电场强度为零
1
C.从x 到x 带电粒子的速度一直减小
1 2
D.从x 到x 带电粒子的加速度一直增大
1 2
7.(2022·浙江6月选考·9)如图所示,带等量异种电荷的两正对平行金属板 M、N间存在匀强
电场,板长为L(不考虑边界效应).t=0时刻,M板中点处的粒子源发射两个速度大小为v
0
的相同粒子,垂直M板向右的粒子,到达N板时速度大小为v ;平行M板向下的粒子,刚
0
好从N板下端射出.不计重力和粒子间的相互作用,则( )
A.M板电势高于N板电势
B.两个粒子的电势能都增加
C.粒子在两板间的加速度为a=
D.粒子从N板下端射出的时间t=
[争分提能练]
8.(多选)(2022·福建莆田市二模)如图,两个固定的相同圆环a、b,均匀带有+Q和-Q的
电荷,两环圆心O、O′在同一中心轴线上,P点为OO′的中点.则( )
A.沿中心轴线从O点到O′点,电势逐渐降低
B.过P点且垂直于OO′的平面为等势面
C.O点与O′点的电场强度相同
D.两环间距越小,P点的电场强度一定越大
9.(多选)(2022·湖北省荆州中学高三期末)一球面均匀带有正电荷,球内的电场强度处处为
零,O为球心,A、B为直径上的两点,OA=OB,现垂直于AB将球面均分为左右两部分,
C为截面上的一点,移去左半球面,右半球面所带电荷仍均匀分布,如图所示,则( )A.O、C两点电势相等
B.A点的电场强度大于B点
C.沿直线从A到B电势一直升高
D.沿直线从A到B电场强度逐渐增大
10.(多选)(2022·山西太原市高三期末)如图所示,菱形aObP(ab>2OP)的顶点a、b处分别固
定有等量的正点电荷.取无穷远为零电势点,OP方向为x轴正方向.若将一带负电的粒子
从O点由静止释放,在粒子从O点运动到P点的过程中,下列关于O、P间的电场强度E、
电势φ以及粒子的电势能E、动能E 分别随x变化的图线中,可能正确的是( )
p k
11.(2022·湖北省华中师范大学第一附属中学高三测试)如图所示,虚线MN下方存在着方向
水平向左、范围足够大的匀强电场.AB为绝缘光滑且固定的四分之一圆弧轨道,轨道半径
为R,O为圆心,B位于O点正下方.一质量为m、电荷量为q的带正电小球,以初速度v
A
竖直向下从A点沿切线进入半圆轨道内侧,沿轨道运动到B处以速度v 射出.已知重力加
B
速度为g,匀强电场的电场强度大小E=,空气阻力不计,下列说法正确的是( )
A.从A到B过程中,小球的机械能先增大后减小
B.从A到B过程中,小球对轨道的压力先减小后增大
C.在A、B两点的速度大小满足v >v
A B
D.从B点抛出后,小球速度的最小值为
12.(2022·广东卷·14)密立根通过观测油滴的运动规律证明了电荷的量子性,因此获得了1923年的诺贝尔奖.图是密立根油滴实验的原理示意图,两个水平放置、相距为d的足够大金属
极板,上极板中央有一小孔.通过小孔喷入一些小油滴,由于碰撞或摩擦,部分油滴带上了
电荷.有两个质量均为m 、位于同一竖直线上的球形小油滴A和B,在时间t内都匀速下落
0
了距离h ,此时给两极板加上电压U(上极板接正极),A继续以原速度下落,B经过一段时
1
间后向上匀速运动.B在匀速运动时间t内上升了距离h(h≠h),随后与A合并,形成一个
2 2 1
球形新油滴,继续在两极板间运动直至匀速.已知球形油滴受到的空气阻力大小为 f=
,其中k为比例系数,m为油滴质量,v为油滴运动速率,不计空气浮力,重力加速
度为g.求:
(1)比例系数k;
(2)油滴A、B的带电量和电性;B上升距离h 电势能的变化量;
2
(3)新油滴匀速运动速度的大小和方向.
[尖子生选练]
13.(多选)(2022·湖南郴州市质检)水平地面上方有水平向右的匀强电场,电场强度大小为E
=,从地面上的A点斜向右上方以速度v =10 m/s抛出一个带正电且电荷量为q、质量为m
0
的小球,速度方向与水平地面的夹角θ=53°,轨迹如图所示.点B为轨迹最高点,D、E两
点高度相等,小球落在水平地面的C点.忽略空气阻力的影响.重力加速度取g=10 m/s2,
sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,则( )
A.D、E两点速度大小相等
B.B点速度大小为10 m/s
C.小球落地时速度方向与水平方向的夹角仍为53°
D.A、C两点距离为16 m