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1（五年高考真题）2016届高考物理专题七静电场（全国通用）考点一库仑定律电场强度1．(2015·江苏单科,2，3分)(难度★★)静电现象在自然界中普遍存在，我国早在西汉末年已有对静电现象的记载,《春秋纬·考异邮》中有“玳瑁吸衣若”之说，但下列不属于静电现象的是()A．梳过头发的塑料梳子吸起纸屑B．带电小球移至不带电金属球附近，两者相互吸引C．小线圈接近通电线圈过程中，小线圈中产生电流D．从干燥的地毯上走过，手碰到金属把手时有被电击的感觉解析通电线圈周围存在着磁场，当小线圈接近通电线圈过程中，穿过小线圈的磁通量发生变化，小线圈中会产生感应电流，这属于电磁感应现象，不是静电现象，故选项C正确．答案C2．(2015·安徽理综，20，6分)(难度★★)已知均匀带电的无穷大平面在真空中激发电场的场强大小为σ2ε0，其中σ为平面上单位面积所带的电荷量，ε0为常量．如图所示的平行板电容器，极板正对面积为S，其间为真空，带电量为Q.不计边缘效应时，极板可看作无穷大导体板，则极板间的电场强度大小和两极板间相互的静电引力大小分别为()A.Qε0S和Q2ε0SB.Q2ε0S和Q2ε0SC.Q2ε0S和Q22ε0SD.Qε0S和Q22ε0S解析由题意知，正极板所带电荷激发的电场的电场强度大小为E＝σ2ε0＝QS2ε0＝Q2ε0S,同理负极板所带电荷激发的电场的场强E2＝Q2ε0S，两板间的场强E＝E1＋E2＝2Qε0S，两极板间的静电引力大小F＝QE1＝Q22ε0S，故D正确．答案D3．(2015·浙江理综，16，6分)(难度★★)如图所示为静电力演示仪，两金属极板分别固定于绝缘支架上，且正对平行放置．工作时两板分别接高压直流电源的正负极，表面镀铝的乒乓球用绝缘细线悬挂在两金属板中间，则()A．乒乓球的左侧感应出负电荷B．乒乓球受到扰动后，会被吸在左极板上C．乒乓球共受到电场力、重力和库仑力三个力的作用D．用绝缘棒将乒乓球拨到与右极板接触,放开后乒乓球会在两极板间来回碰撞解析根据静电感应近异远同的特性可知乒乓球左侧感应出正电荷，A错误；乒乓球不可能吸在左极板上，B错误；库仑力就是电场力，C错误；乒乓球与右极板接触后带正电，在电场力作用下向负极运动，碰到负极板正电荷与负极板上的负电荷中和后带负电，在电场力作用下又向正极板运动，这样会在两极板间来回碰撞，D正确．答案D4．(2015·山东理综,18，6分)(难度★★★)直角坐标系xOy中，M、N两点位于x轴上，G、H两点坐标如图.M、N两点各固定一负点电荷，一电荷量为Q的正点电荷置于O点时，G点处的电场强度恰好为零．静电力常量用k表示．若将该正点电荷移到G点，则H点处场强的大小和方向分别为()A.3kQ4a2，沿y轴正向B.3kQ4a2，沿y轴负向C.5kQ4a2，沿y轴正向D.5kQ4a2，沿y轴负向解析因正电荷Q在O点时,G点的场强为零，则可知两负电荷在G点形成的电场3的合场强与正电荷Q在G点产生的场强等大反向大小为E合＝kQa2；若将正电荷移到G点,则正电荷在H点的场强为E1＝kQ（2a）2＝kQ4a2，因两负电荷在G点的场强与在H点的场强等大反向，则H点的合场强为E＝E合－E1＝3kQ4a2，方向沿y轴负向，故选B.答案B5.(2015·广东理综，21，6分)(难度★★★)(多选)如图所示的水平匀强电场中，将两个带电小球M和N分别沿图示路径移动到同一水平线上的不同位置,释放后，M、N保持静止，不计重力，则()A．M的带电量比N的大B．M带负电荷，N带正电荷C．静止时M受到的合力比N的大D．移动过程中匀强电场对M做负功解析带电球M、N在不计重力条件下平衡，说明M、N两球所受电场力的合力为零,即M、N所在点合场强为零，所以M球在N球处所产生的场强方向向左,大小为E，故M球带负电；同理，N球在M球处产生的场强方向向右，大小为E，故N球带正电，且两球所带电荷量相等．所以B、D正确．答案BD6．(2014·广东理综,20，6分)(难度★★)(多选)如图所示，光滑绝缘的水平桌面上，固定着一个带电量为＋Q的小球P，带电量分别为－q和＋2q的小球M和N，由绝缘细杆相连，静止在桌面上，P与M相距L，P、M和N视为点电荷，下列说法正确的是()A．M与N的距离大于LB．P、M和N在同一直线上C．在P产生的电场中，M、N处的电势相同D．M、N及细杆组成的系统所受合外力为零4解析对小球M、N和杆组成的整体,由题意可知kQqL2＝kQ·2q（L＋x）2，得x＜L，则A错；若P、M和N不在同一直线上则不能平衡，所以B正确；在＋Q的电场中φM＞φN，则C错误；M、N及细杆静止于光滑绝缘桌面上，所以系统所受合外力为零，D正确．答案BD7．(2014·浙江理综，19,6分)(难度★★★)(多选)如图所示，水平地面上固定一个光滑绝缘斜面，斜面与水平面的夹角为θ.一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端，另一端系有一个带电小球A，细线与斜面平行．小球A的质量为m、电量为q.小球A的右侧固定放置带等量同种电荷的小球B，两球心的高度相同、间距为d.静电力常量为k，重力加速度为g，两带电小球可视为点电荷．小球A静止在斜面上，则()A．小球A与B之间库仑力的大小为kq2d2B．当qd＝mgsinθk时，细线上的拉力为0C．当qd＝mgtanθk时，细线上的拉力为0D．当qd＝mgktanθ时，斜面对小球A的支持力为0解析根据库仑定律得A、B间的库仑力F库＝kq2d2，则A项正确；当细线上的拉力为0时满足kq2d2＝mgtanθ，得到qd＝mgtanθk，则B错，C正确；斜面对小球A的支持力始终不为零，则D错误．答案AC8．(2014·重庆理综,3，6分)(难度★★)如图所示为某示波管内的聚焦电场，实线和虚线分别表示电场线和等势线.两电子分别从a、b两点运动到c点，设电场力对两电子做的功分别为Wa和Wb，a、b点的电场强度大小分别为Ea和Eb，则()A．Wa＝Wb，Ea＞EbB．Wa≠Wb，Ea＞Eb5C．Wa＝Wb，Ea＜EbD．Wa≠Wb，Ea＜Eb解析由图知a、b在同一等势面上,故Uac＝Ubc，又由W＝qU知，Wa＝Wb.又由于在同一电场中，电场线密集处场强大，故EaEb，A正确．答案A9．(2013·海南单科，1，3分)(难度★★)如图，电荷量为q1和q2的两个点电荷分别位于P点和Q点．已知在P、Q连线上某点R处的电场强度为零，且PR＝2RQ.则()A．q1＝2q2B．q1＝4q2C．q1＝－2q2D．q1＝－4q2解析由R处场强为零可知两点电荷在该处所产生的场强必是等大反向，即两点电荷必带有同种电荷，由E＝kQr2有kq1PR2＝kq2QR2，可得q1＝4q2，B正确．答案B10．(2013·安徽理综，20)(难度★★★)如图所示，xOy平面是无穷大导体的表面，该导体充满z＜0的空间，z＞0的空间为真空．将电荷量为q的点电荷置于z轴上z＝h处，则在xOy平面上会产生感应电荷.空间任意一点处的电场皆是由点电荷q和导体表面上的感应电荷共同激发的．已知静电平衡时导体内部场强处处为零，则在z轴上z＝h2处的场强大小为(k为静电力常量)()A．k4qh2B．k4q9h2C．k32q9h2D．k40q9h2解析由无穷大导体充满z0的空间可知，xOy平面的电势为零，而一对等量异号的电荷在其连线的中垂线上电势也为零，因而可以用两个等量异号电荷组成的静电场等效替代原电场．根据电场叠加原理，在z轴上z＝h2处的场强大小E＝kq（h2）2＋kq（3h2）2＝40kq9h2，D项正确．答案D11．(2011·新课标全国卷,20，6分)(难度★★)一带负电荷的质点，在电场力作用下6沿曲线abc从a运动到c,已知质点的速率是递减的．关于b点电场强度E的方向，下列图示中可能正确的是(虚线是曲线在b点的切线)()解析质点在b点的速度vb方向沿曲线上该点的切线方向,根据轨迹由a至c的弯曲情况可知，质点受力方向应指向图中虚线的右下方．质点由a至c的速率是递减的，所以质点受力方向与速度vb的方向夹角α应大于90°,大致方向如图所示．因为质点带负电荷，所以场强E的方向应与力F的方向相反，D正确．答案D12．(2014·福建理综，20，15分)(难度★★★)如图，真空中xOy平面直角坐标系上的ABC三点构成等边三角形，边长L＝2.0m．若将电荷量均为q＝＋2.0×10－6C的两点电荷分别固定在A、B点，已知静电力常量k＝9.0×109N·m2/C2，求：(1)两点电荷间的库仑力大小；(2)C点的电场强度的大小和方向．解析(1)根据库仑定律，A、B两点电荷间的库仑力大小为F＝kq2L2①代入数据得F＝9.0×10－3N②(2)A、B点电荷在C点产生的场强大小相等，均为E1＝kqL2③A、B两点电荷形成的电场在C点的合场强大小为E＝2E1cos30°④7由③④式并代入数据得E＝7.8×103N/C⑤场强E的方向沿y轴正向答案(1)9.0×10－3N(2)7.8×103N/C方向：沿y轴正方向考点二电场能的性质1.(2015·新课标全国Ⅰ,15，6分)(难度★★)如图，直线a、b和c、d是处于匀强电场中的两组平行线，M、N、P、Q是它们的交点，四点处的电势分别为φM、φN、φP、φQ.一电子由M点分别运动到N点和P点的过程中，电场力所做的负功相等．则()A．直线a位于某一等势面内，φM＞φQB．直线c位于某一等势面内，φM＞φNC．若电子由M点运动到Q点，电场力做正功D．若电子由P点运动到Q点，电场力做负功解析电子带负电荷,电子由M点分别运动到N点和P点的过程中，电场力所做的负功相等,有WMN＝WMP＜0，而WMN＝qUMN，WMP＝qUMP，q＜0，所以有UMN＝UMP＞0,即φM＞φN＝φP，匀强电场中等势线为平行的直线，所以NP和MQ分别是两条等势线,有φM＝φQ，故A错误，B正确；电子由M点到Q点过程中，WMQ＝q(φM－φQ)＝0，电子由P点到Q点过程中，WPQ＝q(φP－φQ)＞0，故C、D错误．答案B2.(2015·江苏单科，8,4分)(难度★★)(多选)两个相同的负电荷和一个正电荷附近的电场线分布如图所示．c是两负电荷连线的中点，d点在正电荷的正上方，c、d到正电荷的距离相等，则()8A．a点的电场强度比b点的大B．a点的电势比b点的高C．c点的电场强度比d点的大D．c点的电势比d点的低解析由题图知，a点处的电场线比b点处的电场线密集，c点处电场线比d点处电场线密集，所以A、C正确；过a点画等势线，与b点所在电场线的交点与b点位置比较知b点的电势高于a点的电势，故B错误；同理分析可得d点电势高于c点电势，故D正确．答案ACD3.(2015·海南单科，7，5分)(难度★★★)(多选)如图，两电荷量分别为Q(Q＞0)和－Q的点电荷对称地放置在x轴上原点O的两侧，a点位于x轴上O点与点电荷Q之间，b点位于y轴O点上方．取无穷远处的电势为零．下列说法正确的是()A．b点电势为零，电场强度也为零B．正的试探电荷在a点的电势能大于零，所受电场力方向向右C．将正的试探电荷从O点移到a点，必须克服电场力做功D．将同一正的试探电荷先后从O、b两点移到a点,后者电势能的变化较大解析因为等量异种电荷在其连线的中垂线上的电场方向为平行于x轴指向负电荷，所以电场方向与中垂线方向垂直，故中垂线为等势线，因为中垂线延伸到无穷远处，所以中垂线的电势为零，故b点的电势为零，但是电场强度不为零，A错误；等量异种电荷连线上，电场方向由正电荷指向负电荷，方向平行于x轴向右，在中点O处电势为零，O点左侧电势为正，右侧电势为负，又知道正电荷在正电势处电势能为正，故B正确；O点的电势低于a点的电势，电场力做负功，所以必须克服电场力做功，C正确；O点和b点的电势相等，所以先后从O、b点移到a点,电场力做功相等，电势能变化相同，D错误．答案BC4．(2015·四川理综，6，6分)(难度★★★)(多选)如图所示，半圆槽光滑、绝缘、固9定，圆心是O，最低点是P，直径MN水平．a、b是两个完全相同的带