2023年高考物理一輪單元復(fù)習(xí)檢測(全國通用)單元6 靜電場【亮點(diǎn)練】(含詳解)

單元06靜電場

二亮點(diǎn)練兩個(gè)不規(guī)則的帶電導(dǎo)體間的電場線分布如圖所示，己知導(dǎo)體附近的電場線均與導(dǎo)體

表面垂直，a、b、c、d為電場中兒個(gè)點(diǎn)，并且a、d為緊靠導(dǎo)體表面的兩點(diǎn)，以無窮遠(yuǎn)為零電勢點(diǎn)，則

B.電勢大小關(guān)系有劭,<(pd

C.將一負(fù)電荷放在d點(diǎn)時(shí)其電勢能為負(fù)值

D.將一正電荷由a點(diǎn)移到d點(diǎn)的過程中電場力做正功

2.如圖所示，放在絕緣臺(tái)上的金屬網(wǎng)罩B內(nèi)放有一個(gè)不帶電的驗(yàn)電器C,若把一帶有正電荷的絕緣體4移

近金屬罩B,則

A.金屬罩B的內(nèi)表面帶正電荷B.金屬罩B的右側(cè)外表面帶正電荷

C.驗(yàn)電器C的金屬箔片將張開D.金屬罩B左、右兩側(cè)電荷電性相同

3.如下圖所示為某機(jī)器人上電容式位移傳感器工作的簡化模型圖.當(dāng)被測物體在左、右方向發(fā)生位移時(shí),

電介質(zhì)板隨之在電容器兩極板之間移動(dòng)，連接電容器的靜電計(jì)會(huì)顯示電容器電壓的變化，進(jìn)而能測出

電容的變化，最后就能探測到物體位移的變化.若靜電計(jì)上的指針偏角為仇則

A.被測物體向左移動(dòng)時(shí).，C增大，。減小，E增大

B.被測物體向左移動(dòng)時(shí)，C減小，0增大，E減小

C.被測物體向右移動(dòng)時(shí)，C增大，6減小，E減小

D.被測物體向右移動(dòng)時(shí)，C減小，。增大，E增大

4.如圖所示，帶電小球1固定在空中4點(diǎn)，帶電小球2在庫侖斥力的作用下沿光滑絕緣水平面向右做加速運(yùn)

動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)加速度大小為a,A、B連線與豎直方向的夾角為30。，當(dāng)小球2運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，4、。連線

與豎直方向夾角為60。角時(shí)，小球2的加速度大小為（兩小球均可看成點(diǎn)電荷）

I、

30\A.冢B.梟C.梟D.魘

\2234

—*—?■

I_，_，，_，_，，_，，_，_，，，_，_，，_，_，，_，_，，_，，_，_，，

BC

5.如圖所示，4、B、C、。是勻強(qiáng)電場中一個(gè)以坐標(biāo)原點(diǎn)為圓心、半徑為1cm的圓與兩坐標(biāo)軸的交點(diǎn)，力、

B、C、D所在平面與電場方向平行，己知4、B、C三點(diǎn)的電勢分別為外=15八以=3V、（pc=-3V，

由此可得。點(diǎn)的電勢為

6.如圖中所示，邊長為a的正方形，四個(gè)頂點(diǎn)上分別固定一個(gè)電荷量為+q的點(diǎn)電荷；在0Sx＜曰a區(qū)間，

x軸上電勢中的變化曲線如圖乙所示?，F(xiàn)將一電荷量為-Q的點(diǎn)電荷P置于正方形的中心。點(diǎn)，此時(shí)每個(gè)

點(diǎn)電荷所受庫侖力的合力均為零。若將P沿x軸向右略微移動(dòng)后，由靜止釋放，以下判斷正確的是

C.Q=gilq,釋放后P將向右運(yùn)動(dòng)D.Q=g±lq,釋放后P將向左運(yùn)動(dòng)平行x軸方向的靜電

場的場強(qiáng)E隨x的變化關(guān)系如圖所示，規(guī)定》軸正方向?yàn)閳鰪?qiáng)正方向，帶負(fù)電的點(diǎn)電荷沿x軸運(yùn)動(dòng)，則點(diǎn)

B.由X1運(yùn)動(dòng)到X3的過程中電勢能減小

C.由Xi運(yùn)動(dòng)到X4的過程中電勢先減小后增大

D.由X1運(yùn)動(dòng)到X4的過程中所受電場力先減小后增大

8.（多選）如圖，光滑絕緣圓環(huán)豎直放置，a、b、c為三個(gè)套在圓環(huán)上可自由滑動(dòng)的空心帶電小球，已知

小球c位于圓環(huán)最高點(diǎn)，ac連線與豎直方向成60。角，兒連線與豎直方向成30。角，三個(gè)小球均處于靜止

狀態(tài)。下列說法正確的是

b小球一定帶同種電荷B.a、c小球可能帶同種電荷

C.a、b小球電量之比為在D.a、b小球電量之比為立

69

9.（多選）如圖甲，直線AB為電場中一條電場線，一帶負(fù)電粒子僅在電場力的作用下從4點(diǎn)由靜止開始

沿電場線運(yùn)動(dòng)，打時(shí)刻到達(dá)B點(diǎn)，其運(yùn)動(dòng)速度"隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示，則下列說法正確的是

甲乙

A.該電場為勻強(qiáng)電場

B.電場線上A點(diǎn)的電勢低于B點(diǎn)的電勢

C.粒子從A點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)過程中電勢能減少了說

D.粒子在4點(diǎn)受到的電場力小于在B點(diǎn)受到的電場力

10.（多選）如圖所示，ef是邊長為s的等邊三角形abc的中線，在e、/點(diǎn)分別放置電荷量均為Q的正、負(fù)

點(diǎn)電荷.下列說法正確的是

a

B.a點(diǎn)的電勢高于c點(diǎn)的電勢

C.電勢差4b大于電勢差4a

D.正電荷在b點(diǎn)的電勢能大于在C點(diǎn)的電勢能

圖所示，在豎直平面內(nèi)，光滑絕緣直桿AC與半徑為R的圓周交于B、C兩點(diǎn)，在圓心處有一固定的正點(diǎn)

電荷，B點(diǎn)為AC的中點(diǎn)，C點(diǎn)位于圓周的最低點(diǎn),現(xiàn)有一質(zhì)量為小、電荷量為-q套在桿上的帶負(fù)電小球(可

視為質(zhì)點(diǎn))從4點(diǎn)由靜止開始沿桿下滑,已知重力加速度為g,4點(diǎn)距過C點(diǎn)的水平面的豎直高度為3R,小

球滑到B點(diǎn)時(shí)的速度大小為2輛.求：

3R\B\(1)小球滑到C點(diǎn)時(shí)的速度大小;

(2)若以C點(diǎn)作為零電勢點(diǎn)，試確定4點(diǎn)的電勢.

如圖甲所示，空間內(nèi)存在著方向豎直向下、場強(qiáng)大小E=2x10叩/6的勻強(qiáng)電場，一質(zhì)量m=1.5x

10-8的、電荷量q=+3x10-1。。的帶電粒子從空間的P點(diǎn)以初速度%水平射出。設(shè)粒子射出時(shí)為初始

時(shí)刻，之后某時(shí)刻，帶電粒子的速度與水平方向的夾角為。，則tan。與時(shí)間t的關(guān)系圖象如圖乙所示，

粒子的重力忽略不計(jì)。

(1)求粒子的初速度%的大小;

、'、0123//(X10-2s)

甲乙

(2)若粒子運(yùn)動(dòng)過程中經(jīng)過圖中Q點(diǎn)，且PQ連線與水平方向的夾角a=45。，求P、Q兩點(diǎn)間的距離。

單元06靜電場

a;亮點(diǎn)練兩個(gè)不規(guī)則的帶電導(dǎo)體間的電場線分布如圖所示，已知導(dǎo)體附近的電場線均與導(dǎo)體

表面垂直，a、b、c、d為電場中幾個(gè)點(diǎn)，并且a、d為緊靠導(dǎo)體表面的兩點(diǎn)，以無窮遠(yuǎn)為零電勢點(diǎn)，則

Ec

B.電勢大小關(guān)系有0b<(pd

C.將一負(fù)電荷放在d點(diǎn)時(shí)其電勢能為負(fù)值

D.將一正電荷由a點(diǎn)移到d點(diǎn)的過程中電場力做正功

【答案】D

【解析】4由電場線越密的地方，電場強(qiáng)度越大，由圖可得c點(diǎn)的電場線密，所以有外>n，故A錯(cuò)誤；

8.沿著電場線方向，電勢逐漸降低，順著b點(diǎn)處的電場線到右側(cè)導(dǎo)體表面，即b點(diǎn)的電勢比右側(cè)導(dǎo)體表面電

勢高，而右側(cè)導(dǎo)體表面是等勢面，故b點(diǎn)電勢高于d點(diǎn)的電勢，故8錯(cuò)誤：C.無窮遠(yuǎn)為零電勢點(diǎn)，<pd<0,

則負(fù)電荷放在d點(diǎn)時(shí)其電勢能為正值，故C錯(cuò)誤；D從圖中可以看出，a點(diǎn)的電勢高于b點(diǎn)的電勢，而b點(diǎn)的

電勢又高于d點(diǎn)的電勢，所以a點(diǎn)的電勢高于d點(diǎn)的電勢.正電荷在電勢高處電勢能大，在電勢低處電勢能小，

故正檢驗(yàn)電荷從a點(diǎn)移到d點(diǎn)的過程中，電勢能減小，則電場力做正功，故。正確。

12.如圖所示，放在絕緣臺(tái)上的金屬網(wǎng)罩B內(nèi)放有一個(gè)不帶電的驗(yàn)電器C,若把一帶有正電荷的絕緣體4移

近金屬罩8,則

A.金屬罩B的內(nèi)表面帶正電荷B.金屬罩B的右側(cè)外表面帶正電荷

C.驗(yàn)電器C的金屬箔片將張開D.金屬罩B左、右兩側(cè)電荷電性相同【答案】B

【解析】金屬罩B處于靜電平衡狀態(tài)，電荷分布在其外表面上，所以A錯(cuò)誤；由于靜電感應(yīng)，使金屬罩8在

左側(cè)外表面感應(yīng)出負(fù)電荷，所以金屬罩B的右側(cè)外表面感應(yīng)出正電荷，8正確，/)錯(cuò)誤：由于靜電屏蔽，金

屬罩內(nèi)電場強(qiáng)度為零，故驗(yàn)電器C上無感應(yīng)電荷，驗(yàn)電器C的金屬箔片不會(huì)張開，C錯(cuò)誤.

13.如下圖所示為某機(jī)器人上電容式位移傳感器工作的簡化模型圖.當(dāng)被測物體在左、右方向發(fā)生位移時(shí)，

電介質(zhì)板隨之在電容器兩極板之間移動(dòng)，連接電容器的靜電計(jì)會(huì)顯示電容器電壓的變化，進(jìn)而能測出

電容的變化，最后就能探測到物體位移的變化.若靜電計(jì)上的指針偏角為。，則

A.被測物體向左移動(dòng)時(shí)，C增大,。減小，E增大

B.被測物體向左移動(dòng)時(shí)，C減小，9增大，E減小

C.被測物體向右移動(dòng)時(shí)，C增大，0減小，E減小

D.被測物體向右移動(dòng)時(shí)，C減小，。增大，E增大

【答案】D

【解析】4B、當(dāng)被測物體向左移動(dòng)時(shí)，導(dǎo)致電容器極板間的電介質(zhì)中增多，則電容C增大，由于電量Q不變，

則電容器極板間的電壓U減小，即。減小，再依據(jù)E=/可知，電場強(qiáng)度E減小，故A8錯(cuò)誤：CD、當(dāng)被測

物體向右移動(dòng)時(shí)，導(dǎo)致電容器極板間的電介質(zhì)中減少，則電容C減小，由于電量Q不變，則電容器極板間的

電壓U增大，即。增大，再依據(jù)E=g可知，電場強(qiáng)度E增大，故D正確，C錯(cuò)誤。故選：D.

a

14.如圖所示，帶電小球1固定在空中4點(diǎn)，帶電小球2在庫侖斥力的作用下沿光滑絕緣水平面向右做加速運(yùn)

動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)加速度大小為a,4、B連線與豎直方向的夾角為30。，當(dāng)小球2運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，4、C連線

與豎直方向夾角為60。角時(shí)，小球2的加速度大小為（兩小球均可看成點(diǎn)電荷）

A”

A.B.在aC.在aD.隹a【答案】C

\2234

一A

7_7_77_7_7_77_7_77_7泊7777_77_7_77_7_7_77_77

BC

【解析】設(shè)4點(diǎn)離地面的高度為八，則。r詈7cos60。=ma,k浮、cos30。=ma',解得優(yōu)=出。，故c

\cos3O°7lcos6o"3

正確，48。錯(cuò)誤。

15.如圖所示，力、B、C、。是勻強(qiáng)電場中一個(gè)以坐標(biāo)原點(diǎn)為圓心、半徑為1cm的圓與兩坐標(biāo)軸的交點(diǎn)，4、

B、C、D所在平面與電場方向平行，已知A、B、C三點(diǎn)的電勢分別為a=15V、3B=3V、（pc=一3乙

由此可得D點(diǎn)的電勢為

B.6VC.9VD.12V

【答案】C

【解析】在勻強(qiáng)電場中，沿著同一方向，距離相等的兩點(diǎn)的電勢差相等，故（PA一中B=3D—5C，代入數(shù)據(jù)

解得“D=9V,選項(xiàng)C正確。

16.如圖甲所示，邊長為a的正方形，四個(gè)頂點(diǎn)上分別固定一個(gè)電荷量為+q的點(diǎn)電荷；在區(qū)間,

x軸上電勢W的變化曲線如圖乙所示?，F(xiàn)將一電荷量為-Q的點(diǎn)電荷P置于正方形的中心。點(diǎn)，此時(shí)每個(gè)

點(diǎn)電荷所受庫侖力的合力均為零。若將P沿x軸向右略微移動(dòng)后，由靜止釋放，以下判斷正確的是

x/2+l

，釋放后P將向右運(yùn)動(dòng)

---2--qVB.Q=

釋放后P將向左運(yùn)動(dòng)

C.Q=亨勺，釋放后P將向右運(yùn)動(dòng)D.Q==iiq,釋放后P將向左運(yùn)動(dòng)

【答案】C

【解析】因?yàn)槊總€(gè)點(diǎn)電荷所受庫侖力的合力均為零，對最上邊的點(diǎn)電荷，其他三個(gè)電荷給它的受力分別是

&=尸2=等，「3=舞，因?yàn)镕i、尸2大小相等，所以「1、芻的合力是誓，而Q對最上邊點(diǎn)電荷的庫侖力是

卜懸,則根據(jù)受力平衡有：答+黑=左盤。解得：Q=*q。由圖乙可知，在區(qū)間，

電場方向向左，所以電荷量是-Q的點(diǎn)電荷P將受向右的電場力，P將向右運(yùn)動(dòng)。故C正確，ABD錯(cuò)誤。

17.平行x軸方向的靜電場的場強(qiáng)E隨x的變化關(guān)系如圖所示，規(guī)定x軸正方向?yàn)閳鰪?qiáng)正方向，帶負(fù)電的點(diǎn)電

荷沿x軸運(yùn)動(dòng)，則點(diǎn)電荷

A.由X1運(yùn)動(dòng)到X3的過程中電勢能增大

B.由孫運(yùn)動(dòng)到％3的過程中電勢能減小

C.由運(yùn)動(dòng)到X4的過程中電勢先減小后增大

D.由j運(yùn)動(dòng)到X4的過程中所受電場力先減小后增大

【答案】B

【解析14BC、由與運(yùn)動(dòng)到打的過程中，場強(qiáng)沿X軸負(fù)方向，則帶負(fù)電的點(diǎn)電荷由與運(yùn)動(dòng)到/逆著電場線方

向移動(dòng)，電勢升高，根據(jù)負(fù)電荷在電勢高處電勢能小，知負(fù)點(diǎn)電荷的電勢能減小，故AC錯(cuò)誤，8正確；

。、與運(yùn)動(dòng)到打的過程中，電場強(qiáng)度的大小先增大后減小，由F=勺岳知，點(diǎn)電荷所受電場力先增大后減小,

故￡＞錯(cuò)誤。故選：8。

（多選）如圖，光滑絕緣圓環(huán)豎直放置，a、氏c為三個(gè)套在圓環(huán)上可自由滑動(dòng)的空心帶電小球，已知小球

c位于圓環(huán)最高點(diǎn)，ac連線與豎直方向成60。角，兒連線與豎直方向成30。角，三個(gè)小球均處于靜止?fàn)顟B(tài)。下

列說法正確的是

A.a、b小球一定帶同種電荷B.a、c小球可能帶同種電荷

C.a、b小球電量之比為理D.a、6小球電量之比為逅

69

【答案】AD

【解析】2B.對c,受到重力、環(huán)的支持力以及a與b的庫侖力，其中重力與支持力的方向在豎直方向上，水

平方向有a對c的庫侖力的分力與b對c的庫侖力的分力，由共點(diǎn)力平衡的條件可知，a與b對c的作用力都是吸

引力，或都是排斥力，則a與b的電性必定是相同的；a與b帶同種電荷，它們之間的庫侖力是斥力，對a,a受

到重力、環(huán)的支持力以及b、c對a的庫侖力，重力的方向在豎直方向上，水平方向有支持力的向左的分力、

b對a的庫侖力向左的分力、c對a的庫侖力的分力，若a要平衡，則c對a的庫侖力沿水平方向的分力必須向右，

所以c對a的作用力必須是吸引力，所以c與a的電性一定相反，即：a、b小球帶同種電荷，c小球電性與a、b

相反，故A正確，B錯(cuò)誤;CD設(shè)環(huán)的半徑為R,三個(gè)小球的帶電量分別為：%、q2和43,由幾何關(guān)系可得：

ac=R，bc=百處a與b對c的作用力都是吸引力，它們對c的作用力在水平方向的分力大小相等，貝打黑，

sin60。=警詈-sin30。所以：包=在，故C錯(cuò)誤，。正確。

（be），q29

18.（多選）如圖甲，直線4B為電場中一條電場線，一帶負(fù)電粒子僅在電場力的作用下從4點(diǎn)由靜止開始

沿電場線運(yùn)動(dòng)，J時(shí)刻到達(dá)B點(diǎn)，其運(yùn)動(dòng)速度。隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示，則下列說法正確的是

6

乙

A.該電場為勻強(qiáng)電場

B.電場線上4點(diǎn)的電勢低于B點(diǎn)的電勢

C.粒子從A點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)過程中電勢能減少了必

D.粒子在4點(diǎn)受到的電場力小于在B點(diǎn)受到的電場力

【答案】【解析】4D根據(jù)速度-時(shí)間圖像，圖像的傾斜程度逐漸變大，加速度逐漸變大，因?yàn)榱Ｗ又?/p>

受電場力，所以電場力逐漸變大，再根據(jù)尸=qE可知場強(qiáng)逐漸變大，A錯(cuò)誤，D正確；8.在運(yùn)動(dòng)過程中，粒

子速度不斷增大，粒子受電場力向右，因?yàn)榱Ｗ訋ж?fù)電，所以電場強(qiáng)度的方向向左，電場中4點(diǎn)的電勢低于

8點(diǎn)的電勢，8正確：C.根據(jù)速度-時(shí)間圖像，粒子從。點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)到G時(shí)刻過程中速度一直在增大，根據(jù)動(dòng)

能定理皿=gm說電場力做正功，電勢能減小了資，C正確。

19.（多選）如圖所示，ef是邊長為s的等邊三角形abc的中線，在e、/點(diǎn)分別放置電荷量均為Q的正、負(fù)

點(diǎn)電荷.下列說法正確的是

A.a點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小嶂

B.a點(diǎn)的電勢高于c點(diǎn)的電勢

C.電勢差｛/助大于電勢差4a

D.正電荷在b點(diǎn)的電勢能大于在C點(diǎn)的電勢能

【答案】BD

【解析】+Q、-Q兩個(gè)點(diǎn)電荷在4處產(chǎn)生的場強(qiáng)大小相等，夾角為120。，故A點(diǎn)的電

場強(qiáng)度大小等于+Q或-Q點(diǎn)電荷在4處單獨(dú)產(chǎn)生的場強(qiáng)大小，所以4點(diǎn)的場強(qiáng)大小為：54=k舂=警，故

A錯(cuò)誤；8、ef的中垂線是一條等勢線，則知a與g的電勢相等，根據(jù)電場線的分布和順著電場線電勢降低,

可知g點(diǎn)的電勢高于c點(diǎn)的電勢，則a點(diǎn)的電勢高于c點(diǎn)的電勢，故B正確；C、由電場線的分布可知：eb間

的出場強(qiáng)度比ea間的小，由U=Ed知電勢差4b小于電勢差4a，故C錯(cuò)誤；。、b點(diǎn)的電勢高于c點(diǎn)的電勢,

由Ep=q/知正電荷在b點(diǎn)的電勢能大于在c點(diǎn)的電勢能，故。正確。

圖所示，在豎直平面內(nèi)，光滑絕緣直桿4C與半徑為R的圓周交于8、C兩點(diǎn)，在圓心處有一固定的正點(diǎn)

電荷，B點(diǎn)為4C的中點(diǎn)，C點(diǎn)位于圓周的最低點(diǎn).現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為-q套在桿上的帶負(fù)電小球(可

視為質(zhì)點(diǎn))從4點(diǎn)由靜止開始沿桿下滑.已知重力加速度為g，4點(diǎn)距過C點(diǎn)的水平面的豎直高度為3R,小

球滑到B點(diǎn)時(shí)的速度大小為2房.求：

3R、'(1)小球滑到C點(diǎn)時(shí)的速度大小;

(2)若以C點(diǎn)作為零電勢點(diǎn)，試確定4點(diǎn)的電勢.

【答案】

解：(1)小球從B到C電場力做的總功為零，由