(每日一练)通用版高中物理电磁学静电场解题技巧总结单选题1、如图所示，固定光滑直杆上套有一个质量为m，带电量为+q的小球和两根原长均为L的轻弹簧，两根轻弹簧的一端与小球绝缘相连，另一端分别固定在杆上相距为2L的A、B两点，空间存在方向竖直向下的匀强电场。3푚푔sin휃4已知直杆与水平面的夹角为휃，两弹簧的劲度系数均，小球在距B点퐿的P点处于静止状态，Q点距A퐿54点퐿，小球在Q点由静止释放，重力加速度为g。则（）5푚푔sin휃A．匀强电场的电场强度大小为5푞6B．小球在Q点的加速度大小为푔sin휃512C．小球运动的最大动能为푚푔퐿sin휃251D．小球运动到最低点的位置离B点距离为퐿5答案：C解析：4A．依题意，小球在距B点퐿的P点处于静止状态，小球受到两根弹簧的弹力合力大小为513푚푔sin휃퐿6퐹=2푘훥푥=2××=푚푔sin휃퐿55对小球由共点力平衡可得(푚푔+푞퐸)sin휃=퐹解得푚푔퐸=5푞故A错误；B．根据对称性，可知小球在Q点的受两弹簧弹力合力情况与P点大小相等，方向相反，根据牛顿第二定律，有퐹+(푚푔+푞퐸)sin휃=푚푎求得12푎=푔sin휃5故B错误；C．小球从Q点由静止下滑时，运动到P点受力平衡，加速度为0，速度最大，动能最大，从Q到P过程中，根据动能定理可得(푚푔+푞퐸)푥푄푃sin휃=퐸km−0由几何关系可求得42푥=2퐿−2×퐿=퐿푄푃55联立求得12퐸=푚푔퐿sin휃km25故C正确；2D．依题意，可判断知小球从Q点静止运动到最低点时，小球做简谐振动，P点为平衡位置，根据简谐运动的2对称性可知，小球运动最低点到P点距离为퐿，所以小球运动到最低点的位置离B点距离为52422푥=푥−퐿=퐿−퐿=퐿푃퐵5555故D错误。故选C。2、如图所示，ABCD为一边长为a的正方形的四个顶点，O为正方形的中心，E点是O点关于AD的对称点，F点是O点关于BC的对称点。在A点、B点分别放置电荷量为+Q的点电荷，在C点放置电荷量为+2Q的点电荷，在D点放置电荷量为-Q的点电荷。以无穷远为电势零点，下列说法中正确的是（）푘푄푘푄A．O点的电场强度大小为E0=√5B．O点的电场强度大小为E0=6푎2푎2C．O点电势小于零D．将试探电荷-q从E点移到F点电势能减小答案：D解析：AB．퐴点电荷和퐶点电荷在푂点的电场强度大小为2푘푄푘푄2푘푄퐸퐴퐶푂=2−2=2√2푎√2푎푎(2)(2)方向由푂到퐴，在퐵点电荷和퐷点电荷量在푂点的电场强度大小为푘푄푘푄4푘푄퐸퐵퐷푂=2+2=2√2푎√2푎푎(2)(2)3方向由푂到퐷，所以四个电荷在푂点产生的电场强度的大小푘푄퐸=√퐸2+퐸2=2√50퐴퐶푂퐵퐷푂푎2故AB错误；C．푂点在A、퐷电荷的中垂线上，所以푂点在A、퐷电荷的电场中的电势为零，而푂点在퐵、퐶电荷的电场中电势都大于零，所以푂点的电势一定大于零，故C错误；D．퐹点在A、퐷电荷的中垂线上，所以퐸、퐹点在A、퐷电荷的电场中的电势均为零，而퐸点离퐵、퐶电荷的距离大于퐹离퐵、퐶电荷的距离，所以在퐵、퐶电荷的电场中퐸点的电势小于퐹点的电势，所以퐸点的电势小于퐹点的电势，即휑퐸<휑퐹所以试探电荷的电势能−푞휑퐸>−푞휑퐹，故D正确。故选D。3、如图所示，边长为L的正六边形ABCDEF的5条边上分别放置5根长度都为L的相同绝缘细棒，每根细棒均匀带上相同的正电荷，现将电荷量为+푄的点电荷置于BC中点，此时正六边形几何中心O点的场强为零，若移走+푄及AB边上的细棒，则O点电场强度大小为（k为静电力常量，不考虑绝缘细棒之间及绝缘细棒与+푄的相互影响）（）푘푄23푘푄43푘푄23푘푄A．B．√C．√D．√퐿2퐿23퐿23퐿24答案：C解析：根据对称性的特点可知，AB棒与DE棒在O点的合场强为0，AF棒与DC棒在O点的合场强也为0，所在EF棒与点电荷+Q的合场强也为0，则有EF棒的场强大小与点电荷+Q的在O点的场强大小相等，所以有푘푄4푘푄퐸퐸퐹=퐸푄=2=2√33퐿(2퐿)若移走+푄及AB边上的细棒，则O点电场强度大小为EF棒与ED棒的合场强大小，有4√3푘푄퐸=2퐸cos30∘=퐸퐹3퐿2所以C正确；ABD错误；故选C。4、均匀带电薄球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。如图所示，在半球面AB上均