2022-2023年人教版（2019）高中物理必修3 静电场重点难点易错点高频必刷高分考点经典题型归纳 WORD版.docx

1、静电场题型归纳题型 1：电荷守恒定律与库仑定律的问题。例1、有三个完全一样的金属小球A、B、C，A带电量7Q，B带电量-Q，C不带电，将A、B固定 ， 相距r，然后让C球反复与A、B球多次接触，最后移去C球，试问A、B两球间的相互作用力变为原来的多少倍? 例 2、两个相同的带电金属小球相距 r 时，相互作用力大小为 F，将两球接触后分开，放回原处，相互作用力大小仍等于 F，则两球原来所带电量和电性( ) A.可能是等量的同种电荷； B.可能是不等量的同种电荷； C可能是不量的异种电荷； D.不可能是异种电荷。 题型 2：会分析求解电场强度。割补法求电场强度例 3、如图所示，用金属丝弯成半径为

2、r1.0 m 的圆弧，但在 A、B 之间留有宽度为 d2 cm 的间隙，且 d 远远小于 r，将电荷量为 Q3.13109C 的正电荷均匀分布于金属丝上，求圆心处的电场强度例 4、如图，一半径为 R 的圆盘上均匀分布着电荷量为 Q 的电荷，在垂直于圆盘且过圆心 c 的轴线上有 a、b、d 三个点，a 和 b、b 和 c、c 和 d 间的距离均为 R，在 a 点处有一电荷量为 q(q0)的固定点电荷已知 b 点处的场强为零，则 d 点处场强的大小为(k 为静电力常量) zqyx例 5如图所示， xOy 平面是无穷大导体的表面，该导体充满 z 0 的空间为真空。将电荷为 q 的点电荷置于 z 轴上

3、 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 处的场强为 电场强度的分解和合成例 6、如图所示，均匀带电圆环所带电荷量为 Q，半径为 R，圆心为 O，P 为垂直于圆环平面的对称轴上的一点，OP=L，试求 P 点的场强。RO rPELEyEPqx例 7、如图所示，a、b、c 是匀强电场中的三点，并构成一等边三角形，每边长为 L =21cm ，1将一带电量q = -2 10-6 C 的电荷从 a 点移到 b 点，电场力做功W = -1.2 10-5 J ；若将同一点电荷从

4、 a 点移到 c 点，电场力做功 W2=610 -6J,试求匀强电场的电场强度 E。aaqe Ebd9Vc6Va题型 3：根据给出的电场线分析电势和场强的变化情况例 8、如图所示，a、b、c 是一条电场线上的三个点，电场线的方向由 a 到 c，a、b 间距离等于 b、c 间距离。用 Ua、Ub、Uc 和 Ea、Eb、Ec 分别表示 a、b、c 三点的电势和电场强度，可以判定： abcA UaUbUc B UaUbUbUc C EaEbEc D Ea=Eb=Ec 例 9、如图所示，一电子沿等量异种电荷的中垂线由 AOB 匀速飞过，电子重力不计，则电子除受电场力外，所受的另一个力的大小和方向变化情

5、况是( )A先变大后变小，方向水平向左B先变大后变小，方向水平向右C先变小后变大，方向水平向左D先变小后变大，方向水平向右例 10、如图所示，在 a 点由静止释放一个质量为 m,电荷量为 q 的带电粒子，粒子到达 b 点时速度恰好为零，设 ab 所在的电场线竖直向下，a、b 间的高度差为 h，则（）A带电粒子带负电；aBa、b 两点间的电势差 Uab=mgh/q;bCb 点场强大于 a 点场强；Da 点场强大于 b 点场强.例 11半径为 R，均匀带正电荷的球体在空间产生球对称的电场；场强大小沿半径分布如图所示，图中 E0 已知，Er 曲线下 OR 部分的面积等于 R2R 部分的面积。(1)写

6、出 Er 曲线下面积的单位；(2)己知带电球在 rR 处的场强 EkQr2，式中 k 为静电力常量，该 均 匀 带 电 球 所 带 的 电 荷 量 Q 为 多 大 ?(3) 求 球 心 与 球 表 面 间 的 电 势 差 U；(4) 质量为 m，电荷量为 q 的负电荷在球面处需具有多大的速度可以刚好运动到 2R 处?例 12如图所示，在两个等量正电荷 M、N 的连线上有 A、B 两点，分别位于两个点电荷右侧相同距离的位置，A 点与左边电荷的距离小于 A 点与右边电荷的距离，下列判断正确的是（）A电场强度 EA EBB电势j A jBC分别从 A、B 两点由静止释放相同试探电荷+q，两者运动情况

7、相同D若 N 换成Q 则场强 EA EB例 13两带电量分别为 q 和q 的点电荷放在 x 轴上，相距为 L，能正确反映两电荷连线上场强大小 E 与 x 关系的是图（）（A）（B）（C）（D）例 14、 如图所示，在 x 轴相距为 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、L/2 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 Ab 、 d两 点 处 的 电 势 相 同B 四 点 中c点 处 的 电 势 最 低Cb 、 d两 点 处 的 电 场 强 度 相 同D将一试探电荷+q 沿圆

8、周由 a 点移至 c 点，+q 的电势能减小例 15两个等量异种点电荷位于 x 轴上，相对原点对称分布，正确描述电势 随位置 x 变化规律的是图+ Ox+ Ox+ Ox+ OxABCD例 16、空间有一沿 x 轴对称分布的电场，其电场强度 E 随 x 变化的图像如图所示。下列说法正确的是AO 点的电势最低Bx2 点的电势最高Cx1 和-x1 两点的电势相等Dx1 和 x3 两点的电势相等题型 4：根据给定一簇电场线和带电粒子的运动轨迹，分析推断带电粒子的性质。ab例 17、图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b 是轨迹上的两点。若带

9、电粒子在运动中只受电场力作用，根据此图可作出正确判断的是（ ）A 带电粒子所带电荷的符号；B带电粒子在 a、b 两点的受力方向；C带电粒子在 a、b 两点的速度何处较大；D 带电粒子在 a、b 两点的电势能何处较大。例 18.如图所示，虚线为某点电荷电场的等势面，现有两个比荷(即电荷量与质量之比)相同的带电粒子(不计重力)以相同的速率从同一等势面的 a 点进入电场后沿不同的轨迹 1 和 2 运动，则可判断( )A两个粒子电性相同B经过 b、d 两点时，两粒子的加速度相同C经过 b、d 两点时，两粒子的速率相同D经过 c、e 两点时，两粒子的速率相同例 19、两个带等量正电的点电荷，固定在图中

10、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 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Aq 由 A 向 O 的运动是匀加速直线运动Bq 由 A 向 O 运动的过程电势能逐渐减小Cq 运动到 O 点时的动能最大Dq 运动到 O 点时的电势能为零例 20一粒子从 A 点射入电场，从 B 点射出，电场的等势面和粒子的运动轨迹如图所示，图中左侧前三个等势面彼此平行，不计粒子的重力。下列说法正确的有A粒子带负电荷B粒子的加速度先不变，后变小C粒子的速度不断增大D粒子的电势能先减小，后增大120V30VAB例21

11、、两个固定的等量异号电荷所产生电厂的等势面如图所示，一带负电的粒子以某一速度从图中 A 点沿图示方向进入电场在纸面内飞行，最后离开电场，粒子只受静电力作用，则粒子在电场中A作直线运动，电势能先变小后变大B作直线运动，电势能先变大后变小C做曲线运动，电势能先变小后变大D做曲线运动，电势能先变大后变小题型 5：根据给定电势的分布情况，求电场。例 22、如图所示，A、B、C 为匀强电场中的 3 个点，已知这 3 点的电势分别为A=10V, B=2V, C=-6V.试在图上画出过 B 点的等势线和场强的方向。BDAC例 23、 空间中 P、Q 两点处各固定一个点电荷，其中 P 点处为正电荷，P、Q 两

12、点附近电场的等势面分布如图所示，a、b、c、d 为电场中的 4 个点，则( )AP、Q 两点处的电荷等量同种Ba 点和 b 点的电场强度相同Cc 点的电势低于 d 点的电势D负电荷从 a 到 c，电势能减少例 24两异种点电荷电场中的部分等势面如图所示，已知 A 点电势高于 B 点电势。若位于 a、b 处点电荷的电荷量大小分别为 qa 和 qb，则(A)a 处为正电荷，qaqb (B)a 处为正电荷，qaqb (C)a 处为负电荷，qaqb(D)a 处为负电荷，qaqb例25、如图所示，实线为电场线，虚线为等势线，且AB=BC，电场中的A、B、C三点的场强分别为EA、EB、EC，电势分别为jA

13、 、jB 、jC ， AB、BC间的电势差分别为UAB、UBC，则下列关系中正确的有 A. jA jB jC B.ECEBEA C.UABUBC D.UABUBC 例 26空间某一静电场的电势j 在 x 轴上分布如图所示， x 轴上两点 B、C 点电场强度在 x 方向上的分量分别是 EBx 、 ECx ，下列说法中正确的有AEBx 的大小大于 ECx 的大小BEBx 的方向沿 x 轴正方向C电荷在O 点受到的电场力在 x 方向上的分量最大D负电荷沿 x 轴从 B 移到C 的过程中，电场力先做正功，后做负功0-dOd例 27.静电场方向平行于 x 轴，其电势随 x 的分布可简化为如图所示的折线，

14、图中0 和 d 为已知量。一个带负电的粒子在电场中以 x= 0 为中心、沿 x 轴方向做周期性运动。已知该粒子质量为 m、电量为-q，其动能与电势能之和为-A（0Aq0）。忽略重力。求：粒子所受电场力的大小；x粒子的运动区间；粒子的运动周期。题型 6：求解带电体在电场中的平衡问题。例 28、如图所示，在真空中同一条直线上的 A、B 两点固定有电荷量分别为+4Q 和-Q 的点电荷。将另一个点电荷放在该直线上的哪个位置，可以使它在电场力作用下保持静止？若要求这三个点电荷都只在电场力作用下保持静止，那么引入的这个点电荷应是正电荷还是负电荷？电荷量是多大？+4Q-QLdmBg例 29、 如图所示，已知

15、带电小球 A、B 的电荷分别为 QA、QB，OA=OB，都用长 L 的丝线悬挂在 O 点。静止时 A、B 相距为 d。为使平衡时 AB 间距离减为d/2，可采用以下哪些方法（ ）A.将小球 A、B 的质量都增加到原来的 2 倍；FB.将小球 B 的质量增加到原来的 8 倍；C.将小球 A、B 的电荷量都减小到原来的一半；D.将小球 A、B 的电荷量都减小到原来的一半，同时将小球 B 的质量增加到原来的 2 倍。例 30、如图所示，在一条直线上有两个相距 0.4 m 的点电荷 A、B，A 带电荷量Q，B 带电荷量9Q.现引入第三个点电荷 C，恰好使三个点电荷都处于平衡状态，问：C 应带什么性质的

16、电？应放于何处？所带电荷量为多少？例 31、如图所示，大小可以忽略不计的带有同种电荷的小球 A 和 B 相互排斥，静止时绝缘细线与竖直方向的夹角分别为 和 ，且 ，两小球在同一水平线上，由此可知( )AB 球受到的库仑力较大，电荷量较大BB 球的质量较大CB 球受到的拉力较大D两球接触后，再处于静止状态时，悬线的偏角 、仍满足 例 32、如图所示，完全相同的两个金属小球 A 和 B 带有等量电荷，系在一个轻质绝缘弹簧两端，放在光滑绝缘水平面上，由于电荷间的相互作用，弹簧比原来缩短了 x0.现将与 A、B 完全相同的不带电的金属球 C 先与 A 球接触一下，再与 B 球接触一下，然后拿走，重新平

17、衡后弹簧的压缩量变为( )1111A.4x0B.8x0C大于8x0D小于8x0例 33、AB 和 CD 为圆上两条相互垂直的直径，圆心为 O.将电荷量分别为q 和q 的两点电荷放在圆周上，其位置关于 AB 对称且距离等于圆的半径，如图所示要使圆心处的电场强度为零，可在圆周上再放一个适当的点电荷 Q，则该点电荷 Q( )A应放在 A 点，Q2qB应放在 B 点，Q2qC应放在 C 点，QqD应放在 D 点，Qq题型 7：计算电场力的功。例 34、一平行板电容器的电容为 C，两板间的距离为 d，上板带正电，电量为 Q，下板带负电，电量也为 Q，它们产生的电场在很远处的电势为零。两个带异号电荷的小球

18、用一绝缘刚性杆相连，小球的电量都为 q，杆长为 L，且 Ld。现将它们从很远处移到电容器内两板之间，处于图所示的静止状态（杆与板面垂直），在此过程中两个小球克服电场力所做总功的大小等于多少？（设两球移动过程中极板上电荷分布情况不变）（）A QLqB0Cd+Q+q-q-QC Qq (d - L) CdD CLqQd例 35、如图所示，虚线方框内为一匀强电场区域，电场线与纸面平行，A、B、C 为电场中的三个点，三点电势分别为 A12 V、B6 V、C6 V试在虚线框内作出该电场的示意图(即画出几条电场线)，保留作图时所用的辅助线若将一个电子从 A 点移到 B 点，电场力做多少电子伏的功？例 36、

19、如图所示，在 O 点放置一个正电荷在过 O 点的竖直平面内的 A 点，自由释放一个带正电的小球，小球的质量为 m、电荷量为 q.小球落下的轨迹如图中虚线所示，它与以 O 为圆心、R 为半径的圆(图中实线表示)相交于 B、C 两点，O、C 在同一水平线上，BOC30，A 距离 OC 的竖直高度为 h.若小球通过 B 点的速度为 v，试求：(1)小球通过 C 点的速度大小(2)小球由 A 到 C 的过程中电势能的增加量例 37、如图所示，在范围很大的水平向右的匀强电场中，一个电荷量为q 的油滴，从 A 点以速度 v 竖直向上射入电场已知油滴质量为 m，重力加速度为 g，当油滴到达运动轨迹的最高点时

20、，测得它的速度大小恰为v，问： (1)电场强度 E 为多大？(2)A 点至最高点的电势差为多少？题型 8：用力学方法分析求解带电粒子的运动问题。例 38、如图所示，直角三角形的斜边倾角为 30，底边 BC 长为 2L，处在水平位置，斜边AC 是光滑绝缘的，在底边中点 O 处放置一正电荷 Q，一个质量为 m，电量为 q 的带负电的质点从斜面顶端 A 沿斜边滑下，滑到斜边上的垂足 D 时速度为 V。（1）在质点的运动中不发生变化的是（）AA动能DB电势能与重力势能之和C动能与重力势能之和BC OD动能、电势能、重力势能三者之和。（2）质点的运动是（）A、匀加速运动B、匀减速运动C、先匀加速后匀减速

21、的运动D、加速度随时间变化的运动。（3）该质点滑到非常接近斜边底端 C 点时速率 Vc 为多少？沿斜面下滑到 C 点的加速度ac 为多少？例 39.静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器.某除尘器模型的收尘板是很长的条形金属板，图中直线ab 为该收尘板的横截面. 工作时收尘板带正电，其左侧的电场线分布如图所示；粉尘带负电， 在电场力作用下向收尘板运动，最后落在收尘板上.若用粗黑曲线表示原来静止于 P 点的带电粉尘颗粒的运动轨迹，下列 4 幅图中可能正确的是(忽略重力和空气阻力) a N 粒Ob cM 粒例 40图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线，两粒子 M、N 质量相等， 所

22、带也相等，现将 M、N 从虚线上的 O 点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示。点 a、b、c 为实线与虚线的交点，已知 O 点电势高于 c 点。若不计重力，则A、M 带负电荷，N 带正电荷B、N 在 a 点的速度与 M 在 c 点的速度大小相同C、N 在从 O 点运动至 a 点的过程中克服电场力做功D、M 在从 O 点运动至 b 点的过程中，电场力对它做的功等于零题型 9：用能量守恒的观点解决电场的问题例 41、如图所示，在粗糙水平面上固定一点电荷 Q，在 M 点无初速释放一带有恒定电量的小物块，小物块在 Q 的电场中运动到 N 点静止，则从 M 点运动到 N 点的

23、过程中: A.小物块所受电场力逐渐减小； B.小物块具有的电势能逐渐减小；C.M 点的电势一定高于 N 点的电势； D.小物块电势能变化量的大小一定等于克服摩擦力做的功。 例 42.如图所示，虚线 1、2、3、4 为静电场中的等势面，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面 3 的电势为零一带正电的点电荷在静电力的作用下运动，经过 a、b 两点时的动能分别为 26 eV 和 5 eV，当这一点电荷运动到某一位置，其电势能变为8 eV 时，它的动能应为( )A8 eVB13 eVC20 eVD34 eV1例 43.如图所示，a、b 和 c 分别表示点电荷的电场中的三个等势面，它们的电势分别为 6

24、 V、4 V 和 1.5 V一质子从等势面 a 上某处由静止释放，仅受电场力作用而运动，已知它经过等势面 b 时的速率为 v，则对质子的运动判断正确的是( )A质子从 a 等势面运动到 c 等势面电势能增加 4.5 eVB质子从 a 等势面运动到 c 等势面动能不变C质子经过等势面 c 时的速率为 2.25vD质子经过等势面 c 时的速率为 1.5v例 44、如图所示的电场，等势面是一簇互相平行的竖直平面，间隔均为 d，各面电势已在图中标出，现有一质量为 m 的带电小球以速度 v0、方向与水平方向成 45角斜向上射入电场，要使小球做直线运动问：(1)小球应带何种电荷？电荷量是多少？(2)在入射

25、方向上小球最大位移量是多少？(电场足够大)例 45、如图所示，将悬挂在细线上的带正电荷的小球 A 放在不带电的金属空心球 C 内(不与内壁接触)，另有一个悬挂在细线上的带负电的小球 B，向C 球靠近，则( )AA 向左偏离竖直方向，B 向右偏离竖直方向BA 的位置不变，B 向右偏离竖直方向CA 向左偏离竖直方向，B 的位置不变DA、B 的位置都不变 题型 10：带电粒子在电场中的偏转问题。例 46如图甲所示，热电子由阴极飞出时的初速度忽略不计，电子发射装置的加速电压为 U0。电容器板长和板间距离均为 L10cm，下极板接地。电容器右端到荧光屏的距离也是 L10cm。在电容器两极板间接一交变电压

26、，上极板的电势随时间变化的图象如图乙所示。(每个电子穿过平行板的时间极短，可以认为电压是不变的) (1)在 t0.06s 时刻，电子打在荧光屏上的何处？ (2)荧光屏上有电子打到的区间有多长？ (3)屏上的亮点如何移动？ 例 47如图所示，一电子沿 OX 轴射入电场，在电场中运动轨迹为 OCD，已知 OA=AB，电子过 C、D 两点时竖直方向分速度为 Vcy 和 VDy，电子在 OC 段和 CD 段动能的增量分别为 Ek1 和 Ek2，则() AVcyVDy=12BVcyVDy=14 C Ek1Ek2=13 D Ek1Ek2=14 例 48.如图所示，水平放置的平行板电容器，原来两板不带电，上

27、极板接地，它的极板长 L = 0.1m，两板间距离 d = 0.4 cm，有一束相同微粒组成的带电粒子流从两板中央平行极板射入，由于重力作用微粒能落到下板上，已知微粒质量为 m = 210-6kg，电量 q = 110-8 C，电容器电容为 C =10-6 F求（1）为使第一粒子能落点范围在下板中点到紧靠边缘的 B 点之内，则微粒入射速度 v0 应为多少？Lv0m,qd（2）以上述速度入射的带电粒子，最多能有多少落到下极板上？ AB题型 11：电容器有关问题。例 49、一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地.在两极板间有一正电荷(电量很小)固定在P点,如图28所示.以E表示两极板间的场强,

28、U表示电容器的电+压,W表示正电荷在P点的电势能.若保持负极板不动,将正极板移到图P中虚线所示的位置,则( )-A.U变小,E不变. B.E变大,W变大. C.U变小,W不变. D.U不变,W不变. 例 50、如图所示，A、B 为平行板电容器的金属板，G 为静电计，开始时开关 S 闭合，静电计指针张开一定角度，下述结论正确的是A若保持开关 S 闭合，将 A、B 两极板靠近些，指针张开角度将变小B若保持开关 S 闭合，将 A、B 两极板正对面积变小些，指针张开角度将不变C若断开开关 S 后，将 A、B 两极板靠近些，指针张开角度将变大D若断开开关 S 后，将 A、B 两极板正对面积变小些，指针张开角度将不变