1、2014 年高考物理试题分类汇编：静电场212014新课标全国卷 如图所示，在正点电荷 Q 的电场中有 M、N、P、F 四点，M、N 、P 为直角三角形的三个顶点，F 为 MN 的中点，M 30. M、N、P、F 四点处的电势分别用 M、 N、 P、 F表示，已知 M N， F P，点电荷 Q 在 M、N、P 三点所在平面内，则( )A点电荷 Q 一定在 MP 的连线上B连接 PF 的线段一定在同一等势面上C将正试探电荷从 P 点搬运到 N 点，电场力做负功D P大于 M21AD 解析 本题考查了电场问题根据题意，点电荷 Q 必在 MN 的中垂线和 PF的中垂线的交点处，过 F 作 MN 的垂
2、直平分线交 MP 于 O 点，由几何关系可知 ON 恰好垂直平分 PF，故点 电荷 Q 一定位于 O 点，A 项正确，由正点电荷的等势面分布特点可知 B项错误；因为是正电荷形成的电场，将正电荷从 P 点搬运到 N 点，电场力做正功，C 项错误；因为是正电荷形成的电场，越靠近场源电荷的等势面电势越高，D 项正确19 2014新课标卷 关于静电场的电场强度和电势，下列说法正确的是( )A电场强度的方向处处与等电势面垂直B电场强度为零的地方，电势也为零C随着电场强度的大小逐渐减小，电势也逐渐降低D任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向19AD 解析 由静电场的电场线与等势面垂直可知 A 正确
3、电势大小是由参考点和电场共同决定的，与场强的大小无关，B、C 错误沿电场线电势降低，且电势降落最快的方向为电场方向，D 正确19.（ 2014 上海）静电场在 轴上的场强 随 x 的变化关系如图所示，x 轴正向为场强正方向，带正电的点电荷沿 x 轴运动，则点电荷（）（A）在 x2 和 x4 处电势能相等（B）由 x1 运动到 x3 的过程电势能增大（C ）由 x1 运动到 x4 的过程电场力先增大后减小（D）由 x1 运动到 x4 的过程电场力先减小后增大答案 BC172014安徽卷 一带电粒子在电场中仅受静电力作用，做初速度为零的直线运动取该直线为 x 轴，起始点 O 为坐标原点，其电势能
4、Ep与位移 x 的关系如右图所示下列图像中合理的是( ) 电场强度与位移关系 粒子动能与位移关系A B粒子速度与位移关系 粒子加速度与位移关系C D17D 解析 本题是关于图像的“信息题”：以图像为载体考查电场的力的性质与电场的能的性质，考查理解题目的新信息并且应用信息解决问题的能力根据电势能的定义Ep q ，推理电场强度 EError!Error!Error!，由题中电势能随着空间变化的图像可知其斜率减小，因此电场强度减小，选项 A 错误；根据功能关系可知动能与电势能的总和保持不变，开始时电势能减小得快，则动能增加得快，速度增加得快，选项 B、C 错误；由于加速度 aError!，电场强度减
5、小，加速度减小选项 D 正确15 2014北京卷 如图所示，实线表示某静电场的电场线，虚线表示该电场的等势面下列判断正确的是( )A1、2 两点的场强相等B1、3 两点的场强相等C1、2 两点的电势相等D2、3 两点的电势相等15D 本题考查电场线和等势面的相关知识根据电场线和等势面越密集，电场强度越大，有 E1E2E 3，但 E2和 E3电场强度方向不同，故 A、B 错误沿着电场线方向，电势逐渐降低，同一等势面电势相等，故 1 2 3，C 错 误，D 正确15 2014全国卷 地球表面附近某区域存在大小为 150 N/C、方向竖直向下的电场一质量为 1.00104 kg、带电荷量为1.001
6、0 7 C 的小球从静止释放，在电场区域内下落 10.0 m对此过程，该小球的电势能和动能的改变量分别为( 重力加速度大小取 9.80 m/s2，忽略空气阻力)( )A1.5010 4 J 和 9.95103 JB1.5010 4 J 和 9.95103 JC1.5010 4 J 和 9.65103 JD1.5010 4 J 和 9.65103 J15D 解析 本题考查功与能设小球下落的高度为 h，则电场力做的功W1 qEh 1.5104 J，电场力做负功，电势能增加，所以电势能增加 1.5104 J；重力做的功 W2mgh9.810 3 J，合力做的功 W W1 W29.6510 3 J，根
7、据动能定理可知 E kW9.6510 3 J，因此 D 项正确20 2014广东卷 如图 12 所示，光滑绝缘的水平桌面上，固定着一个带电荷量为Q 的小球 P，带电荷量分别为 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 ( )AM 与 N 的距离大于 LBP、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DM、N 及细杆组成的系统所受合外力为零20BD 解析 M、N 处于静止状态，则 M、N 和杆组成的系统所受合外力为 0，则FPMF PN，即 kError!kError!，则有 xL，
8、那么 M、N 间距离为( 1)L，故选项 A 错误，选项 D 正确；由于 M、N 静止不动， P 对 M 和对 N 的力应该在一条直线上，故选项 B 正确；在 P 产生电场中，M 处电势较高，故选项 C 错误42014江苏卷 如图所示，一圆环上均匀分布着正电荷，x 轴垂直于环面且过圆心O.下列关于 x 轴上的电场强度和电势的说法中正确的是( )AO 点的电场强度为零，电势最低BO 点的电场强度为零，电势最高C从 O 点沿 x 轴正方向，电场强度减小，电势升高D从 O 点沿 x 轴正方向，电场强度增大，电势降低4B 解析 根据对称性，圆环上均匀分布的正电荷在圆心 O 点产生的电场的合场强为零以
9、O 点为原点，若将一正点电荷轻放于 x 轴正半轴上，它将受到沿 x 轴正方向的电场力作用而向右运动，电势能减少，故沿 x 轴正方向电势降低，同理可以得到沿 x 轴负方向电势降低，故 O 点的电势最高均匀分布着正电荷的圆环可看成由无数组关于圆心 O 点对称的带正电的点电荷组成，由等量正点电荷产生的电场的特点和场强叠加原理可知，从O 点沿 x 轴正方向，电场强度先变大后变小综上所述，只有选项 B 正确192014山东卷 如图所示，半径为 R 的均匀带正电薄球壳，其上有一小孔 A.已知壳内的场强处处为零；壳外空间的电场，与将球壳上的全部电荷集中于球心 O 时在壳外产生的电场一样一带正电的试探电荷(不
10、计重力) 从球心以初动能 Ek0 沿 OA 方向射出下列关于试探电荷的动能 Ek 与离开球心的距离 r 的关系图线，可能正确的是( )A BC D19A 解析 壳内场强处处为 零，试探电荷从球心运动到球壳处不受任何力作用，动能不变正的试探电荷从球壳处向外运动时，受到类似于球壳的全部电荷集中于球心的正点电荷在壳外产生电场的电场力作用，要加速运动，动能增大沿半径方向取相等的两段距离，离球心越远，电场力的等效值越小，电场力做的功越小，动能的增加量就越小，选项 A 正确4 2014天津卷 如图所示，平行金属板 A、B 水平正对放置，分别带等量异号电荷一带电微粒水平射入板间，在重力和电场力共同作用下运动
11、，轨迹如图中虚线所示，那么( )A若微粒带正电荷，则 A 板一定带正电荷B微粒从 M 点运动到 N 点电势能一定增加C微粒从 M 点运动到 N 点动能一定增加D. 微粒从 M 点运动到 N 点机械能一定增加4C 解析 本题是对带电微粒在复合场中的运动、动能定理、机械能守恒定律、受力分析的综合考查，通过图像中的运动轨迹，无法判断电场力的方向，只能判断出微粒所受的合外力方向竖直向下，运动过程中合力的方向与运动方向的夹角为锐角，合外力做正功，微粒的动能增加，A、B 错误，C 正确由于不能判断出电场力的方向，所以机械能的变化也不能确定，D 错误19 2014浙江卷 如图所示，水平地面上固定一个光滑绝缘
12、斜面，斜面与水平面的夹角为 .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、电荷量为 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 Error!B当Error!Error!时，细线上的拉力为 0C当Error!Error!时，细线上的拉力为 0D当Error!Error!时，斜面对小球 A 的支持力为 019AC 解析 本题考查库仑定律、受力分析、共点力的平衡等知识根据库仑
13、定律可知小球 A 与 B 之间的库仑力大小为 kError!，选项 A 正确若细线上的拉力为零，小球A 受重力、库仑力和支持力作用，如图所示，由平衡条件可得 FkError!mgtan ，选项 B 错误，选项 C 正确；因为两小球带同种电荷，所以斜面对小球 A 的支持力不可能为0，选项 D 错误3 2014重庆卷 如题 3 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( )AW aW b，E aE b BW aW b，E aE bCW aW b，
14、E aE b DW aW b，E aE b3A 解析 同一幅图中电场线的疏密可表示电场强度大小，a 点处的电场线比 b 点处的密集，可知 EaEb，C、 D 错误，a、b 两点处于同一等势面，电子从 a、b 两点运动到c 点，电场力做的功相等，与路径无关，B 错，A 正确252014新课标全国卷 如图所示，O，A，B 为同一竖直平面内的三个点， OB 沿竖直方向，BOA 60， OBError! OA，将一质量为 m 的小球以一定的初动能自 O 点水平向右抛出，小球在运动过程中恰好通过 A 点，使此小球带电，电荷量为 q(q0)，同时加一匀强电场，场强方向与OAB 所在平面平行现从 O 点以同
15、样的初动能沿某一方向抛出此带电小球，该小球通过了 A 点，到达 A 点时的动能是初动能的 3 倍；若该小球从 O 点以同样的初动能沿另一方向抛出，恰好通过 B 点，且到达 B 点时的动能为初动能的 6 倍，重力加速度大小为 g.求(1)无电场时，小球到达 A 点时的动能与初动能的比值；(2)电场强度的大小和方向25(1)73 (2)Error!，方向略解析 设小球的初速度为 v0，初动能 Ek0，从 O 点运动到 A 点的时间为 t，令 OAd，则 OB Error!d，根据平抛运动的规律有dsin 60v 0tdcos 60Error! gt2又有 Ek0Error! mvError!由式得
16、Ek0Error! mgd设小球到达 A 点时的动能为 EkA，则EkAE k0Error! mgd由式得Error!Error!.(2)加电场后，小球从 O 点到 A 点和 B 点，高度分别降低了Error!和 Error!d，设电势能分别减小 EpA和 EpB，由能量守恒及式得 EpA3E k0E k0Error! mgdError! Ek0 EpB6E k0E k0Error! mgdE k0在匀强电场中，沿任一直线，电势的降落是均匀的，设直线 OB 上的 M 点与 A 点等电势，M 与 O 点的距离为 x，如图，则有Error!Error!解得 xd，MA 为等势线，电场必与其垂线 O
17、C 方向平行，设电场方向与竖直向下的方向的夹角为 ，由几何关系可得 30即电场方向与竖直向下的方向的夹角为 30.设场强的大小为 E，有qEdcos 30 EpA由式得EError!.222014安徽卷 (14 分) 如图所示，充电后的平行板电容器水平放置，电容为 C，极板间距离为 d，上极板正中有一小孔质量为 m，电荷量为 q 的小球从小孔正上方高 h 处由静止开始下落，穿过小孔到达下极板处速度恰为零(空气阻力忽略不计，极板间电场可视为匀强电场，重力加速度为 g)求：(1)小球到达小孔处的速度；(2)极板间电场强度大小和电容器所带电荷量；(3)小球从开始下落运动到下极板处的时间22答案 (1
18、) (2)CError! (3)Error!Error!解析 (1)由 v22gh 得 v(2)在极板间带电小球受重力和电场力，有mgqEma0v 22ad得 EError!UEdQCU得 QCError!(3)由 hError! gtError!、0vat 2、t t 1t 2可得 tError!Error!20 2014福建卷 如图，真空中 xOy 平面直角坐标系上的 A、B、C 三点构成等边三角形，边长 L2.0 m若将电荷量均为 q2.010 6 C 的两点电荷分别固定在 A、B点，已知静电力常量 k910 9 Nm2/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20(1)9.010 3 N (2)7.8103 N/C 沿 y 轴正方向解析 (1)根据库仑定律，A、B 两点电荷间的库仑力大小为FkError! 代入数据得 F9.010 3 N(2)A、B 两点电荷在 C 点产生的场强大小相等，均为E1kError! A、B 两点电荷形成的电场在 C 点的合场强大小为E2E 1cos 30由式并代入数据得 E7.810 3 N/C场强 E 的方向沿 y 轴正方向
