知识点九 静电场--2022年高考物理分类题库.pdf

知识点九静电场

1.(2022·湖南选择考)如图,四根完全相同的均匀带正电绝缘长棒对称放置在长方体的四条

长边a、b、c、d上。移去a处的绝缘棒,假定另外三根绝缘棒电荷分布不变。关于长方体几

何中心O点处电场强度方向和电势的变化,下列说法正确的是()

A.电场强度方向垂直指向a,电势减小

B.电场强度方向垂直指向c,电势减小

C.电场强度方向垂直指向a,电势增大

D.电场强度方向垂直指向c,电势增大

【解析】选A。根据对称性可知,移去a处的绝缘棒后,电场强度方向垂直指向a,再根据电势

的叠加原理,单个点电荷在距其r处的电势为φk(取无穷远处电势为零),撤去a处的绝缘棒

后,q减小,则O点的电势减小。故选A。

2.(2022·山东等级考)半径为R的绝缘细圆环固定在图示位置,圆心位于O点,环上均匀分布

着电量为Q的正电荷。点A、B、C将圆环三等分,取走A、B处两段弧长均为ΔL的小圆弧上

的电荷。将一点电荷q置于OC延长线上距O点为2R的D点,O点的电场强度刚好为零。圆

环上剩余电荷分布不变,q为()

A.正电荷,q

B.正电荷,q

C.负电荷,q

D.负电荷,q

【解析】选C。取走A、B处两段弧长均为ΔL的小圆弧上的电荷,根据对称性可知,圆环在O

点产生的电场强度为与A在同一直径上的A和与B在同一直径上的B产生的电场强度的矢11

量和,如图所示,

因为两段弧长非常小,故可看成点电荷,则有Ek1k,由图可知,两场强的夹角为120°,

则两者的合场强为EEk,根据O点的合场强为0,则放在D点的点电荷带负电,大小为1

EEk,根据Ek,联立解得q,故选C。

3.(多选)(2022·全国乙卷)

如图,两对等量异号点电荷+q、-q(q0)固定于正方形的4个顶点上。L、N是该正方形两条

对角线与其内切圆的交点,O为内切圆的圆心,M为切点。则()

A.L和N两点处的电场方向相互垂直

B.M点的电场方向平行于该点处的切线,方向向左

C.将一带正电的点电荷从M点移动到O点,电场力做正功

D.将一带正电的点电荷从L点移动到N点,电场力做功为零

【解析】选A、B。两个正电荷在N点产生的场强方向由N指向O,N点处于两负电荷连线的中

垂线上,则两负电荷在N点产生的场强方向由N指向O,则N点的合场强方向由N指向O,同理

可知,两个负电荷在L处产生的场强方向由O指向L,L点处于两正电荷连线的中垂线上,两正

电荷在L处产生的场强方向由O指向L,则L处的合场强方向由O指向L,由于正方形两对角线

垂直平分,则L和N两点处的电场方向相互垂直,故选项A正确;正方形底边的一对等量异号电

荷在M点产生的场强方向向左,而正方形上方的一对等量异号电荷在M点产生的场强方向向

右,由于M点离上方一对等量异号电荷距离较远,则M点的场强方向向左,故选项B正确;由题图

可知,M和O点位于两等量异号电荷的等势线上,即M和O点电势相等,所以将一带正电的点电

荷从M点移动到O点,电场力做功为零,故选项C错误;由题图可知,L点的电势低于N点电势,

则将一带正电的点电荷从L点移动到N点,电场力做功不为零,故选项D错误。

4.(2022·河北选择考)如图,真空中电荷量为2q和-q(q0)的两个点电荷分别位于M点与N

点,形成一个以MN延长线上O点为球心,电势为零的等势面(取无穷处电势为零),P为MN连

线上的一点,S为等势面与直线MN的交点,T为等势面上的一点,下列说法正确的是()

A.P点电势低于S点电势

B.T点电场强度方向指向O点

C.除无穷远处外,MN直线上还存在两个电场强度为零的点

D.将正试探电荷q从T点移到P点,静电力做正功0

【解析】选B。在直线MN上,左边正电荷在M右侧电场强度水平向右,右边负电荷在直线MN

上电场强度水平向右,根据电场的叠加可知M、N间的电场强度水平向右,沿着电场线电势逐渐

降低,可知P点电势高于等势面与MN交点处电势,则P点电势高于S点电势,故A错误;由于正

电荷的电荷量大于负电荷电荷量,可知在N左侧电场强度不可能为零,在N右侧,设MN距离为L,

根据可知除无穷远处外,直线MN电场强度为零的点只有一个,故C错误;由A选项

分析可知T点电势低于P电势,则正电荷在T点的电势能低于在P电势的电