高考物理二轮专题复习：静电场计算题（word版含答案）

2022年高考物理轮复 静电场计算 训练卷
1．图示匀强电场中AB两点AB两点间距离020 m已知AB连线电场线夹角60°电荷量2×108C正检验电荷放入该匀强电场中受电场力F 40×104 N方水左求：
（1）电场强度E方
（2）该检验电荷A点移B点电势变化少？



2．图示A质量1×103kg表面绝缘薄板薄板静止光滑水面薄板左端放置质量1×103kg带电量q+1×105C物块B薄板方水电场通开关控制方先产生方水右E13×102Vm电场薄板物块开始运动作时间3s改变电场电场变E21×102Vm方左电场作段时间关闭电场薄板正达目物块刚达薄板右端薄板物块速度恰零 已知薄板物块间动摩擦数µ01（薄板带电物块体积计g取10ms2）试求：
（1）电场E1作物块B薄板A加速度
（2）AB停止前会达速度求时物块B相出发点位移
（3）全程中物块B电势变化量 薄板长度L



3．图示xOy竖直面直角坐标系y105m直线方y轴正方范围足够匀强电场电场强度y轴y210m处放射源Sx轴足够荧光屏放射源S图范围x轴发射初速度v0200ms电子电子质量93×1031kg电量16×1019C整装置放真空中计重力作求：
（1）放射源S发射电子荧光屏动
（2）水右射出电子离开电场时x轴方前进距离
（3）放射源S发射电子荧光屏范围



4．图甲示倾角θ＝37°粗糙绝缘斜面固定面空间存方斜面匀强电场质量m＝02kg带电荷量q＝+20×10－3C物块斜面底端静止释放运动01 s撤电场物块运动vt图图乙示（取斜面正方）g＝10 ms2（sin 37°＝06cos 37°＝08）求：
（1）物体斜面间动摩擦数μ电场强度E
（2）物块释放开始长时间t返回出发点（结果带根号）



5．图示三条曲线表示三条等势线电势电荷量电荷该电场中移动
（1）电荷C移D静电力做功少？
（2）电荷D移B电势变化少？

6．带等量异种电荷两行金属板AB水放置相距d（d远板长宽）带正电油滴M悬浮两板正中央处衡油滴质量m带电量q图示油滴正方距A板d处质量m带电油滴N油滴N静止释放穿A板孔进入两金属板间油滴M相碰立结合成油滴整装置处真空环境中计油滴间库仑力万引力金属板身厚度油滴NM相碰结合成油滴金属板B相碰求：
（1）两金属板AB间电压少？板电势较高？
（2）油滴N带种电荷电量少？



7．图示AC段水轨道中AB段光滑BC段粗糙LBC2mCDF竖直面半径R02m光滑半圆轨道中F点高点OD水线两轨道相切C点CF右侧电场强度E15103NC匀强电场方水右根轻质绝缘弹簧水放置端固定A点端带负电滑块P接触连接弹簧原长时滑块B点处现左压缩弹簧静止释放滑块P运动F点瞬间时轨道压力2N滑块F点飞出落轨道BC段已知滑块P质量m02kg电荷量q—10103C轨道BC间动摩擦数μ02重力加速度g取10 ms2忽略滑块P轨道间电荷转移：
（1）求滑块PF点飞出落点C距离
（2）求滑块P运动D点时轨道压力
（3）欲滑块P光滑半圆轨道CDF运动时脱离圆弧轨道求弹簧释放弹性势取值范围



8．图示光滑绝缘水面相距L处两完全相带正电球AB质量m现静止释放B球时A球v0速度两球连线方B球运动运动程中两球距离求：
（1）距离时B球加速度刚开始时倍
（2）距离时B球速度
（3）刚开始距离程中AB组成系统电势增加减少？增加减少量少？



9．图示行板电容器两极板AB接电压60 V恒定电源两极板间距3 cm电容器带电荷量6×108 CA极板接求∶
（1）行板电容器电容
（2）距B极板2 cmC点处电势
（3）电荷量q8×109 C正点电荷B极板移A极板静电力做功




10．图示匀强电场E1×104Vm方水右ABCD竖直放置电场中绝缘导轨半圆形轨道BCD光滑半径R01mB圆轨道低点水轨道相切B点水轨道粗糙AB2R质量m01kg电荷量q1×104C带正电滑块A点水右初速度v02ms已知水轨道滑块间动摩擦数μ05重力加速度g取10ms2求：
（1）滑块达C点时速度
（2）滑块达C点时轨道压力



11．图示空间水左匀强电场质量电荷量带电球（图中未画出）离水面高度处静止释放球降高度时水位移计空气阻力重力加速度求：
（1）匀强电场电场强度
（2）球落前瞬间动




12．图示竖直xoy面第象限区域半径R圆形光滑绝缘轨道轨道低点位坐标原点x轴相切低点处安装压力传感器整空间存水右匀强电场E带正电质量m电荷量q球轨道高点释放通轨道低点时轨道压力15mg原点O进入y轴左侧区域终O点正方p点（未标出）通y轴忽略空气阻力重力加速度g求：
（1）求匀强电场电场强度E
（2）球离开O点左运动离开y轴远点坐标
（3）球离开O点次通y轴p点时位置动



13．图甲示水放置行金属板AB间距离d01 m板长L03 m金属板左端竖直放置带孔挡板孔恰位AB板正中间距金属板右端x05 m处竖直放置足够长荧光屏现AB板间加图乙示方波形电压已知U010×102 V挡板左侧量带正电相粒子行金属板方速度持续射挡板粒子质量m10×107 kg电荷量q10×102 C速度均v010×104 ms带电粒子重力计求：
（1）t0时刻进入粒子射出电场时竖直方速度
（2）t0时刻进入粒子屏位置距O点距离
（3）荧光屏出现光带长度
（4）撤挡板时粒子速度均变v20×104 ms荧光屏出现光带长



14．图示BCDG光滑绝缘圆形轨道位竖直面轨道半径R端水绝缘轨道B点滑连接整轨道处水左匀强电场中现质量m带正电滑块（视质点）置水轨道滑块受电场力mg（g重力加速度）滑块水轨道间动摩擦数05求：
（1）滑块水轨道距离B点s3RA点静止释放滑块达圆心O等高C点时速度？
（2）（1）情况求滑块达C点时受轨道作力
（3）改变s滑块圆周轨道滑行圆心等高G点求s应满足条件



15．示波器核心部件示波利电场运动粒子预期方偏转图甲示行极板长L120cm宽度d2cm极板间电压U0（未知）保持变质量m64×1027kg （重力计）电荷量q32×1019C粒子极板中心线速度v01×106ms射入极板间正极板边缘飞出足够竖直屏极板右侧相距L220cm极板竖直屏区域间存电场已知M点中心线屏交点
（1）极板间电压U0时粒子极板边缘射出？
（2）果极板间换成图乙示变化电压（U0变）条件变求t05×107s时刻射入带电粒子竖直屏位置离M点距离Y



16．图甲示两等球静止光滑绝缘水面间距离两球质量关系球带正电电荷量球带电现球右侧空间中加水右匀强电场场强时间呈阶梯状等时等幅增加图乙示中球电场力作静止开始运动球发生弹性正碰碰撞程中没电荷转移（考虑两球间静电感应作忽略电场变化时产生作运动程中两者做质点碰撞时间极短）（）

（1）次碰撞速度
（2）开始运动发生第二次碰撞前（球电场中）电场力球做功
（3）两球发生三次碰撞求加电场宽度值


17．图示固定光滑绝缘斜面倾角空间存着行斜面匀强电场电场强度现带电量带电滑块点斜面匀速滑（取）求：
（1）滑块电性
（2）滑块质量






18．图示长轻质细绳端固定端连接视质点带电球球静止水右匀强电场中（电场区域足够宽）绳竖直方夹角已知球带电荷量球质量取重力加速度求：
（1）匀强电场场强E
（2）某时刻细线突然剪断求时球速度v


参考答案：
1．（1）NC方水左（2）增加4×105J
解析
(1)电场方正电荷受力方相水左
电场强度

(2)该检验电荷A点移B点电场力做负功电势增加增加电势

2．（1）（2）（3）
解析
（1）设B质量mA质量M假设开始时AB视整体



假设成立开始AB相滑动
B

A




（2）3s时


3sB

设时间t2 AB速








速视AB整体



假设成立AB起右做匀减速直线运动停止


量守恒




3．（1）（2）（3）
解析
（1）题意根电场力做功特点知电子达荧光屏动均相动定理

代入数电子荧光屏动

（2）分析知行x轴方粒子电场中运动时间长x轴方运动距离设电子电场中加速运动时间粒子场强方加速


离开电场时x轴方前进距离

解水右射出电子离开电场时x轴方前进距离

（3）（2）分析知粒子射出电场时y轴速度

射出电场匀速运动x方前进距离

联立代入数解

称性知水左射出电子达荧光屏时坐标值

荧光屏接收电子范围

4．（1）μ05 E＝3×103 NC（2）(03+)s
解析
（1）图加速时
a1＝＝20 ms2
减速时
a2＝＝10 ms2
牛顿第二定律
加速时
Eq－mgsin θ－Ff＝ma1
减速时
mgsin θ＋Ff＝ma2

Ffμmgcosθ
联立
μ05 E＝3×103 NC
（2）vt图物块返回程位移图线坐标轴围面积
x＝03 m
牛顿第二定律
a3gsin θμgcosθ2 ms2
返回时物块做匀加速直线运动
x＝a3t32
联立
t3
静止释放返回出发点总时间
t t1＋t2＋t3(03＋
5．（1）（2）电势增加
解析
（1）

电荷C移D电场力做功

（2）

电荷D移B电场力做功

电场力做负功电势增加
6．（1）B板电势较高（2）正电
解析
（1）油滴M带正电衡条件知油滴受电场力竖直极板间场强方B板应带正电电势较高

解极板间电压

（2）油滴NM相碰落B板油滴N应带正电设油滴N带电量Q油滴NM碰前速度设v0油滴N落程动定理

油滴NM相碰应满足

联立解
Q<3q
油滴NM相碰结合成油滴设速度v动量守恒定律
mv0(m+m)v
油滴运动碰B板需满足

联立解

油滴N带电量

7．（1）（2）35N（3）
解析
（1）滑块F点时

F点水抛出



代入数解落点C距离

（2）滑块DF

D点时

牛顿第三定律D点轨道压力

（3）图示条件等效重力

设方竖直方夹角



MN两点分等效高点等效圆心等高点
Ⅰ球P半圆轨道恰运动M点时轨道分离



滑块压缩时M点程中弹簧弹力滑块做功动定理

联立

Ⅱ球等效圆心等高点点速度零



根功关系弹簧释放弹性势滑块做功W球P光滑半圆轨道CDF运动时脱离圆弧轨道
点睛
8．（1）9倍（2）（3）增加
解析
（1）库仑定律知开始时B球受库仑力（合外力）

知两球带电量变距离L变时B球受库仑力（合外力）变原9倍B球加速度变原9倍
（2）两球速度相时距离运动程中系统受外力合力零根动量守恒

距离时B球速度

（3）题意知带种电荷两球相互时库仑力做负功电势增加增加电势等减少动

9．（1）1×109 F（2）20 V（3）48×107 J
解析
（1）行板电容器电容
CF1×109 F
（2）两极板间电场强度
E Vm2×103 Vm
C点处电势
Ed2×103×1×102 V20 V
20 V
（3）静电力做功
WqU8×109×60 J48×107 J
10．（1）（2）7N
解析
（1）设滑块达C点时速度vC滑块AC运动程根动定理

解

（2）设滑块达C点时受轨道支持力N根牛顿第二定律

解

根牛顿第三定律知滑块达C点时轨道压力7N
11．(1) (2)
解析
分析
(1) 离水面高度处静止释放球降高度时

水方

解

(2) 球落程

水位移

根动定理

解

12．（1）（2）（）（3）（0）
解析
（1）球轨道高点滑原点O程动定理

球原点O心力公式

条件代入解


（2）原点O球x轴负方做类抛运动图：




y轴落体运动

代入数联立解


离开y轴远点坐标（）
（3）球离开O点次通y轴p点时



代入数联立解



球次通y轴p点时：坐标：（0）
动

13．（1）103ms（2）0085m（3）40×102 m（4）015 m
解析
（1）t0时刻进入粒子水方速度变电场中运动时间
t3×105 s
正等周期竖直方先加速运动减速运动加速度

射出电场时竖直方速度

（2）t0时刻进入粒子屏O点方距O点距离：

（3）光带端t0进入粒子屏O点方距O点距离
光带端t2×105s进入粒子出电场时偏离中心线方距中心线距离

出电场运动

光带端O点方距O点距离

出现光带总长度
lY1Y240×102 m
者：时刻射入电场粒子射出电场时速度方相粒子射出电场时长度屏出现光带长度

中心线方距中心线距离

中心线方距中心线距离
yy1+y20035m+0005m004m
（4）带电粒子电场中运动时间变荧光屏范围图示
光带端极板方距极板

光带端极板方距极板


形成光带长度
ld1＋d＋d2015 m
14．（1）（2）（3）
解析
（1）题意知滑块受电场力
①
设滑块达圆心O等高C点时速度vC滑块AC运动程根动定理
②
联立①②解
③
（2）设滑块达C点时受轨道作力N根牛顿第二定律
④
联立①③④解
⑤
（3）改变s滑块圆周轨道滑行圆心等高G点满足s时滑块恰够通轨道等效高点P时滑块受重力电场力合力F恰提供滑块做圆周运动心力设PO竖直方夹角θ根力合成分解
⑥
⑦
设滑块恰通P点时速度vP滑块AP运动程根动定理
⑧
根牛顿第二定律
⑨
联立①⑥⑦⑧解
⑩
s应满足条件
⑪

15．（1）（2）
解析
（1）行极板间带电粒子做类抛运动



代入数解

（2）交变电场中t05×107s时刻射入带电粒子偏转电场中运动时间

加速度变带电粒子竖直方先加速运动减速运动t205×107s

竖直偏移量




16．（1） 球速度方右（2）（3）
解析
（1）球

球碰前：速度


时间

球碰速度分：动量守恒

量守恒

：


球速度方右
（2）球碰刚末电场时突变球加速度：

设时间相碰第二次时两球位移相


段时间位移

起末电场力功

（3）发生三次碰撞电场宽度需满足第二次碰撞速时刚离开电场宽度出场时速度球速度发生第三次碰撞
第二次碰撞前：球速度

球

碰撞速度分


解速度

速度

时间速




时间位移

时电场值

17．（1）正电（2）2kg
解析
（1）根衡条件知滑块受电场力方斜面电场强度方相滑块带正电
（2）斜面方根衡条件

解
m2kg
18．（1）（2）25ms
解析
（1）根球衡位置

代入数解

（2）细线突然剪断初速度零匀加速直线运动牛顿第二定律知



根运动学公式





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