2017年高考试题中的静电场问题

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电场中某点的电势高低与电势零位置的选取有关，电势的零位置可以任意选取，若选带电体所处位置为电势零位置，则它的电势为零。A、B错；沿电场线方向电势降低。C错；负电荷沿电场线方向移动时，电场力做负功（克服电场力做功），电势能一定增加。D对。本题选D。

　　例8．（山东理综-21）如图4所示，在两等量异种点电荷的电场中，MN为两电荷连线的中垂线，a、b、c三点所在直线平行于两电荷的连线，且a与c关于MN对称，b点位于MN上，d点位于两电荷的连线上。以下判断正确的是

　　A．b点场强大于a点场强

　　B．b点场强小于a点场强

　　C．a、b两点的电势差等于b、c两点间的电势差

　　D．试探电荷+q在a点的电势能小于在c点的电势能

　　解析：根据等量异种点电荷电场线分布特点，连线中点电场强度最小，在中垂线上该点电场强度最大。A错、B对；a、c关于MN对称，位于同一等势面上，而MN上各点电势为零，C对；试探电荷+q从a点移到c点，是由高电势点到低电势点，电场力做正功，电势能减少，D错。本题选BC。

　　五、带电粒子的运动

　　电场的基本特性，就是对处在其中的带电粒子有电场力的作用。电场力的大小由电场强度的大小及粒子的电量共同决定，电场力的方向由电场强度方向与粒子带电的正负共同决定。电场力可以与粒子受到的其它力平衡，使带电粒子处于静止状态或匀速直线运动状态；也可以与其它力产生合力，使粒子变速运动。若电场力或电场力与其它力的合力恒定，且合力方向与粒子速度方向在同一条直线上（或开始时粒子处于静止状态），粒子做匀变速直线运动；若合力方向与粒子速度方向不在同一条直线上，粒子做匀变速曲线运动，如当合力方向与粒子运动的初速度方向垂直时，粒子做类平抛运动。

　　对于粒子在非匀强电场中的运动问题，一般运用动能定理或能量守恒定律分析求解。对于粒子在匀强电场中的运动问题，若涉及时间或加速度，可运用牛顿第二定律、匀变速运动（或运动合成与分解）分析求解，若不涉及时间或加速度，一般运用动能定理或能量守恒定律分析求解。

　　例7．（安徽理综-18）图5（a）为示波管的原理图。如果在电极YY/之间所加的电压图按图（b）所示的规律变化，在电极XX/之间所加的电压按图（c）所示的规律变化，则在荧光屏上会看到的图形是

　　解析：由于电极XX/加的是扫描电压，电极YY/之间所加的电压信号电压，所以荧光屏上会看到的图形是B。本题选B。

　　例8．（安徽理综-20）如图6（a）所示，两平行正对的金属板A、B间加有如图6（b）所示的交变电压，一重力可忽略不计的带正电粒子被固定在两板的正中间P处。若在to时刻释放该粒子，粒子会时而向A板运动，时而向B板运动，并最终打在A板上。则to可能属于的时间段是

　　解析：若，带正电粒子先加速向B板运动、再减速运动至零；然后再反方向加速运动、减速运动至零；如此反复运动，每次向右运动的距离大于向左运动的距离，最终打在B板上。A错；若，带正电粒子先加速向A板运动、再减速运动至零；然后再反方向加速运动、减速运动至零；如此反复运动，每次向左运动的距离大于向右运动的距离，最终打在A板上。B对；若，带正电粒子先加速向A板运动、再减速运动至零；然后再反方向加速运动、减速运动至零；如此反复运动，每次向左运动的距离小于向右运动的距离，最终打在B板上。C错；若，带正电粒子先加速向B板运动、再减速运动至零；然后再反方向加速运动、减速运动至零；如此反复运动，每次向右运动的距离大于向左运动的距离，最终打在B板上。D错；本题选B。

　　例9．（广东理综-21）如图7所示为静电除尘器除尘机理的示意图。尘埃在电场中通过某种机制带电，在电场力作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘目的。下列表述正确的是

　　A．到达集尘极的尘埃带正电荷

　　B．电场方向由集尘板指向放电极

　　C．带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同

　　D．同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大

　　解析：由于集电极与电源正极连接，电场方向由集尘板指向放电极。B对；而尘埃在电场力作用下向集尘极迁移并沉积，说明尘埃带负电荷。A错；负电荷在电场中受电场力的方向与电场方向相反。C错；由F=qE可知，D对；本题选BD。

　　例10．（全国课标理综-20）一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c，已知质点的速率是递减的。关于b点电场强度E的方向，下列图示中可能正确的是（虚线是曲线在b点的切线）

　　解析：带电质点在电场力作用下做曲线运动，电场力充当合力，其方向沿电场强度的反方向，又要指向指向曲线的凹测（相当于圆的圆心），又由于速率递减，合力方向与速度方向（轨道切线）的夹角要大于90o。只有D选项所示符合条件。选项D对。

　　六、电容器

　　彼此绝缘而相近的导体构成电容器，它的基本功能是储存电荷。描述电容器储存电荷本领的物理量是电容C，电容的定义式为：。但电容大小只由电容器的自身结构有关，与是否带电，带多少电荷、两极板间的电压无关。如平行板电容器，它的电容C是由两板正对面积S、板间距离d、板间填充的绝缘物质的介电常数ε决定的，它们间的关系为：。电容器带电后，两板间形成电场，对于带电的平行板电容器，两板间的电场可视为匀强电场，电场强度E与两板间的电压U、两板间距d之间有关系：。

　　电容器的结构发生变化时，它的电容C肯定变化。若电容器始终与电源相连，则它两极板间的电压U不变；若电容器与电源始终断开，则它的带电量Q不变。

　　例11．（天津理综-5）板间距为d的平行板电容器所带电荷量为Q时，两极板间的电势差为U1，板间场强为E1。现将电容器所带电荷量变为2Q，板间距变为，其他条件不变，这时两极板间电势差为U2，板间场强为E2，下列说法正确的是

　　A．U2=U1，E2= E1　　　　B．U2=2U1，E2=4E1

　　C．U2=U1，E2=2E1　　　　D．U2=2U1，E2=2E1

　　解析：

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