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1、高考题分类汇编—静电场1.(2013·北京高考)某原子电离后其核外只有一个电子,若该电子在核的静电力作用下绕核做匀速圆周运动,那么电子运动 ( )A.半径越大,加速度越大B.半径越小,周期越大C.半径越大,角速度越小D.半径越小,线速度越小【解题指南】解答本题应注意以下两点:(1)电子做匀速圆周运动的向心力由核的静电力提供。(2)根据向心力的不同表达式分析电子做匀速圆周运动的加速度、周期、角速度、线速度与半径的关系。【解析】选C。根据题意,电子做匀速圆周运动的向心力由核的静电力提供,即,可判断电子运动
2、的半径越大,加速度越小、线速度越小、角速度越小、周期越大,故C正确。2.(2013·安徽高考)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=处的场强大小为(k为静电力常量) ( )A.B.C.D.【解题指南】解答本题可按以下思路进行:(1)本题中导体表面上的感应电荷未知,并且不
3、是点电荷,必须先将导体表面上的感应电荷转化为我们熟悉的模型;(2)静电平衡时导体内部场强处处为零,隐含了导体表面是等势面;(3)对于z>0的空间,导体表面上的感应电荷,相当于在z=-h处放置电荷量为-q的点电荷。【解析】选D。z=h处电荷量为q的点电荷,在z轴上处产生的场强为:导体表面上的感应电荷,相当于在z=-h处放置电荷量为-q的点电荷,在z轴上处产生的场强为:两个场强的合场强为:E=,D项正确。3.(2013·广东高考)喷墨打印机的简化模型如图所示,重力可忽略的墨汁微滴,经带电室带负电后,以速度v
4、垂直匀强电场飞入极板间,最终打在纸上,则微滴在极板间电场中 ( )A.向负极板偏转B.电势能逐渐增大C.运动轨迹是抛物线D.运动轨迹与带电量无关【解题指南】解答本题需明确以下三点:(1)分析带负电的微滴的受力情况判断其偏转方向。(2)根据电场力做功的正负判断电势能是增大还是减小。(3)根据微滴在电场中做类平抛运动计算其偏移量,从而确定运动轨迹的性质。【解析】选C。微滴带负电,进入电场,受电场力向上,应向正极板偏转,A错误;电场力做正功,电势能减小,B错误;微滴在电场中做类平抛运动,沿v方向:x=vt,
5、沿电场方向:y=at2,又a=,得y=x2,即微滴运动轨迹是抛物线,且运动轨迹与电荷量有关,C正确、D错误。4.(2013·山东高考)如图所示,在x轴上相距为L的两点固定两个等量异种点电荷+Q、-Q,虚线是以+Q所在点为圆心、为半径的圆,a、b、c、d是圆上的四个点,其中a、c两点在x轴上,b、d两点关于x轴对称。下列判断正确的是 ( )A.b、d两点处的电势相同B.四个点中c点处的电势最低C.b、d两点处的电场强度相同D.将一试探电荷+q沿圆周由a点移至c点,+q的电势能减小【解题指南】解答本题时应
6、从以下两个方面进行分析:(1)等量异种点电荷电场中电场线和等势面分布规律;(2)对称性规律的应用。【解析】选A、B、D。等量异种点电荷电场的等势面关于两点电荷连线对称,b、d两点关于两点电荷连线对称,因此,b、d两点的电势相等,选项A正确;过c点的两点电荷连线的垂直平分线是零等势面,因此,c点电势为零,但其他三个点的电势都大于零,为正值,选项B正确;根据等量异种点电荷电场中电场线的分布规律可以知道,b、d两点关于两点电荷连线对称,两点的电场强度大小相等,但方向不同,选项C错误;因为φa>φc,因此将一试
7、探电荷+q由a移到c,电荷+q的电势能减小,选项D正确。5.(2013·天津高考)两个带等量正电的点电荷,固定在图中P、Q两点,MN为PQ连线的中垂线,交PQ于O点,A为MN上的一点。一带负电的试探电荷q,从A点由静止释放,只在静电力作用下运动,取无限远处的电势为零,则 ( )A.q由A向O的运动是匀加速直线运动B.q由A向O运动的过程电势能逐渐减小C.q运动到O点时的动能最大D.q运动到O点时电势能为零【解题指南】解答本题可按以下思路进行:(1)先根据等量同种正电荷的电场分布确定电荷q从A到O的电场
8、力情况;(2)再根据电场力做功情况判断出电势能和动能变化。【解析】选B、C。根据等量同种正电荷的电场线分布,可知从A到O的运动过程中电荷q受的电场力方向不变,大小不断变化,到O点时电场力为零,故q的运动不是匀加速直线运动,是变加速直线运动,A错;由电场力的方向,知电荷q由A向O运动的过程中电场力做正功,电势能不断减小,动能不断增大,到O点,电势能最小,动能最大,B、C对;选无穷远为零势能点,O点的场强为零,电势为正值,由Ep=qφ知,电荷q
