1、专题 08 静电场【2018 高考真题】1如图所示，水平金属板 A、 B 分别与电源两极相连，带电油滴处于静止状态现将 B 板右端向下移动一小段距离，两金属板表面仍均为等势面，则该油滴（ ）A. 仍然保持静止B. 竖直向下运动C. 向左下方运动D. 向右下方运动【来源】2018 年全国普通高等学校招生统一考试物理（江苏卷）【答案】 D点睛：本题以带电粒子在平行板电容器电场中的平衡问题为背景考查平行板电容器的电场及电荷受力运动的问题，解答本题的关键是根据电场线与导体表面相垂直的特点， B 板右端向下，所以电场线发生弯曲，电场力方向改变。 2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
2、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【来源】2018 年全国普通高等学校招生统一考试物理（北京卷）【答案】 AD、根据 可知， 电量 Q 增大，则电压 U 也会增大，则电容 C 不变，故选项 D 错误。点睛：本题是电容器动态变化分析问题，关键抓住两点：一是电容器的电量不变；二是电容与哪些因素有什么关系。3如图所示，实线表示某电场的电场线（方向未标出） ，虚线是一带负电的粒
3、子只在电场力作用下的运动轨迹，设 M 点和 N 点的电势分别为 ，粒子在 M 和 N 时加速度大小分别为 ，速度大小分别为，电势能分别为 。下列判断正确的是A. B. C. D. 【来源】2018 年全国普通高等学校招生同一考试理科综合物理试题（天津卷）【答案】 D若粒子从 N 运动到 M，则根据带电粒子所受电场力指向轨迹弯曲的内侧，可知在某点的电场力方向和速度方向如图所示，故电场力做正功，电势能减小，动能增大，即 ，负电荷在低电势处电势能大，故 ； 综上所述，D 正确；【点睛】考查了带电粒子在非匀强电场中的运动；本题的突破口是根据粒子做曲线运动时受到的合力指向轨迹的内侧，从而判断出电场力方向
4、与速度方向的夹角关系，进而判断出电场力做功情况4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=5 cm， bc=3 cm， ca=4 cm。小球 c 所受库仑力的合力的方向平衡于 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，【来源】2018 年全国普通高等学校招生统一考试物理（新课标 I 卷）【答案】 D【点睛】此题将库仑定律、受力分析、平行四边形定则有机融合，难度不大。5 （多选）如图，同一平面内的 a、 b、 c、 d 四点
5、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（ q0）的粒子从 a 点移动到 b 点，其电势能减小 W1：若该粒子从 c 点移动到 d 点，其电势能减小 W2，下列说法正确的是（ ）A. 此匀强电场的场强方向一定与 a、 b 两点连线平行B. 若该粒子从 M 点移动到 N 点，则电场力做功一定为C. 若 c、 d 之间的距离为 L，则该电场的场强大小一定为D. 若 W1=W2，则 a、 M 两点之间的电势差一定等于 b、 N 两点之间的电势差【来源】2018 年普通高等学校招生全国统一考试物理（全国 II 卷）【答案】 B
6、DC、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；故选 BD点睛： 对匀强电场的电场特征要了解，利用电场力做功与电势差之间的关系求解。6 （多选）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，
7、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【来源】2018 年全国普通高等学校招生统一考试物理（全国 III 卷）【答案】 BD【解析】试题分析 本题考查电容器、带电微粒在电场中的运动、牛顿运动定律、电势能、动量定理及其相关的知识点。解析 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 aaab。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
8、此式可以得出 a 的质量比 b 小，选项 A 错误；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 正确；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 错误；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 微粒的动量等于 b 微粒，选项 D 正确。点睛 若此题考虑微粒的重力，你还能够得出 a 的质量比 b 小吗？在 t 时刻力微粒的动量还
9、相等吗？在 t时间内的运动过程中，微粒的电势能变化相同吗？7 （多选）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 2 V。一电子经过 a 时的动能为 10 eV，从 a 到 d 的过程中克服电场力所做的功为 6 eV。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 fC. 该电子经过平面 d 时，其电势能为 4 eVD. 该电子经过平面 b 时的速率是经过 d 时的 2 倍【来源】2018 年全国普通高等学校招生统一考试物理（新课标 I 卷）【答案】 AB【点睛】此题以等势面切入，考查电场力做功及其相关知识
10、点。【2017 高考真题】1【2017江苏卷】如图所示，三块平行放置的带电金属薄板 A、 B、 C中央各有一小孔，小孔分别位于 O、 M、 P点由 O点静止释放的电子恰好能运动到 P点现将 板向右平移到 P点，则由 O点静止释放的电子（A）运动到 P点返回（B）运动到 和 点之间返回（C）运动到 点返回（D）穿过 点【答案】A【考点定位】带电粒子在电场中的运动 动能定理 电容器【名师点睛】本题是带电粒子在电场中的运动，主要考察匀变速直线运动的规律及动能定理，重点是电容器的动态分析，在电荷量 Q 不变的时候，板间的电场强度与板间距无关2【2017天津卷】如图所示，在点电荷 Q 产生的电场中，实线
11、 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 aAaB，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 EpAaB，说明电子在 M 点受到的电场力较大， M 点的电场强度较大，根据点电荷的电场分布可知，靠近 M 端为场源电荷的位置，应带正电，故 B 正确；无论 Q 为正电荷还是负电荷，一定有电势 BA，电子电势能 pEe，电势能是标量，所以一定有 EpAabac， vavcvb B aaabac， v
12、bvcvaC abacaa， vbvcva D abacaa， vavcvb【答案】D【考点定位】点电荷的电场、带电粒子在电场中的运动【名师点 睛】此题考查带电粒子在电场中的运动问题；关键是掌握点电荷的电场分布规律；能根据粒子的运动轨迹判断粒子电性和点电荷电性的关系；要知道只有电场力做功时粒子的动能与电势能之和守恒。6 【2016全国新课标卷】一平行板电容器两极板之间充满云母介质，接在恒压直流电源上，若将云母介质移出，则电容器 A极板上的电荷量变大，极板间的电场强度变大B极板上的电荷量变小，极板间的电场强度变大C极板上的电荷量变大，极板间的电场强度不变D极板上的电荷量变小，极板间的电场强度不变
13、【答案】D【解析】电容器接在恒压直流电源上，两极板的电压不变，若将云母介质移出，相对介电常数减小，电容器的电容减小，所以极板上的电荷量变小，极板间的距离不变，所以极板间的电场强度不变，故 A、B、C错误，D 正确。【考点定位】平行板电容器【名师点睛】本题主要考查平行板电容器的动态平衡，要注意正确应用电容的决定式 4rSkd、定义式QCU，板间场强公式UEd。7 【2016江苏卷】一金属容器置于绝缘板上，带电小球用绝缘细线悬挂于容器中，容器内的电场线分布如图所示容器内表面为等势面， A、 B 为容器内表面上的两点，下列说法正确的是A A 点的电场强度比 B 点的大B小球表面的电势比容器内表面的低
14、C B 点的电场强度方向与该处内表面垂直D将检验电荷从 A 点沿不同路径移到 B 点，电场力所做的功不同【答案】C【考点定位】考查静电平衡、带电粒子在电场中的运动【方法技巧】掌握根据电场线的疏密判断电场强弱的方法以及由电场线的方向比较电势的高低，电场线与等势面垂直的关系，在等势面上移动电荷电场力不做功的特点，本题重点考查电场的基本性质，考试的热点，每年必考。8 【2016天津卷】如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地。在两极板间有一个固定在 P 点的点电荷，以 E 表示两板间的电场强度， Ep表示点电荷在P 点的电势能， 表示静电计指针的偏角。
15、若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则A 增大， E 增大 B 增大， Ep不变 C 减小， Ep增大 D 减小， E 不变【答案】D【解析】若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离，则根据 4Skd可知， C 变大， Q 一定，则根据 Q=CU 可知， U 减小，则静电计指针偏角 减小；根据UE， Q=CU， ，联立可得4kES，可知 Q 一定时， E 不变；根据 U1=Ed1可知 P 点离下极板的距离不变， E 不变，则 P 点与下极板的电势差不变， P 点的电势不变，则 EP不变；故选项 ABC 错误，D 正确。【考点定位】电容器、电场强度、电势及电势能【名师
16、点睛】此题是对电容器的动态讨论；首先要知道电容器问题的两种情况：电容器带电荷量一定和电容器两板间电势差一定；其次要掌握三个基本公式： 4SCkd， UE， Q=CU；同时记住一个特殊的结论：电容器带电荷量一定时，电容器两板间的场强大小与两板间距无关。9 【2016海南卷】如图，平行板电容器两极板的间距为 d，极板与水平面成 45角，上极板带正电。一电荷量为 q（ q0）的粒子在电容器中靠近下极板处，以初动能 Ek0竖直向上射出。不计重力，极板尺寸足够大。若粒子能打到上极板，则两极板间电场强度的最大值为Ak04EqdBk02EqdCk02EqdDk02Eqd【答案】B【考点定位】带电粒子在电场中
17、的运动、运动合成与分解【名师点睛】本题关键是明确粒子的受力情况和运动情况，然后根据类平抛运动的分位移公式和动能定理处理，要明确当电场强度最大时，是粒子的速度平行与上极板，而不是零。10 【2016海南卷】如图，一带正电的点电荷固定于 O 点，两虚线圆均以 O 为圆心，两实线分别为带电粒子 M 和 N 先后在电场中运动的轨迹， a、 b、 c、 d、 e 为轨迹和虚线圆的交点。不计重力。下列说法说法正确的是A M 带负电荷， N 带正电荷B M 在 b 点的动能小于它在 a 点的动能C N 在 d 点的电势能等于它在 e 点的电势能D N 在从 c 点运动到 d 点的过程中克服电场力做功【答案】
18、ABC【考点定位】等势面、电势能【名师点睛】本题是轨迹问题，首先要根据弯曲的方向判断出带电粒子所受电场力方向，确定是排斥力还是吸引力。由动能定理分析动能和电势能的变化是常用的思路。11 【2016浙江卷】如图所示，把 A、 B 两个相同的导电小球分别用长为 0.10 m 的绝缘细线悬挂于 OA和OB两点。用丝绸摩 擦 过 的 玻 璃 棒 与 A 球 接 触 ， 棒 移 开 后 将 悬 点 OB移 到 OA点 固 定 。 两 球 接 触 后分开，平衡时距离为 0.12 m。已测得每个小球质量是 -48.01kg，带电小球可视为点电荷，重力加速度 210/sg，静电力常量 92.01N/Ck，则A
19、两球所带电荷量相等B A 球所受的静电力为 1.010-2 NC B 球所带的电荷量为 84610CD A、 B 两球连线中点处的电场强度为 0【答案】ACD【解析】两相同的导电小球接触后电荷量均分，故两小球所带电荷量相等，选项 A 正确；对 A 球进行受力分析可知，由几何关系，两球分斥开后，悬线与竖直方向的夹角为 37，根据平行四边形法则可得，4 3tan378.010.75N6.10Fmgo，选项 B 错误；根据库伦定理有22ABqkll，解得22-89.C=4610BFlqk，选项 C 正确； AB 带等量的同种电荷，故在 A、 B 两小球连续中点处的电场强度为 0 ，选项 D 正确；故
20、选 ACD。【考点定位】物体的平衡；库仑定律；电场强度【名师点睛】此题是关于共点力的平衡及库仑定律的应用问题，是我们平时经常接触到的题目略作改编而成的新试题，只要平时对基础题目理解到位，有一定的基础知识就能解答；所以建议我们的同学平时学习要扎扎实实的做好常规题。12 【2016全国新课标卷】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】AB【考点定位】带电粒子在匀强电场中的运动【名师点睛】本题主要考查带电粒子在匀强电场中的运动。本题的突破口在于根据运动轨迹判断合力的方向，再来判断电场力的方向，最后根据运动电荷的电性，就可以判断电场强度的方向，顺着这个思路就可以把这个题目做出来。