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2020-2022年(三年)全國(guó)高考物理真題精選——專(zhuān)題7電場(chǎng)
一.選擇題(共21小題)
1.(2022?河北)如圖,真空中電荷量為2q和-q(q>0)的兩個(gè)點(diǎn)電荷分別位于M點(diǎn)與N
點(diǎn),形成一個(gè)以MN延長(zhǎng)線(xiàn)上O點(diǎn)為球心、電勢(shì)為零的等勢(shì)面(取無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零)。
P為MN連線(xiàn)上的一點(diǎn)。S為等勢(shì)面與直線(xiàn)MN的交點(diǎn),T為等勢(shì)面上一點(diǎn)。下列說(shuō)法正
確的是()
MP\NO
A.P點(diǎn)電勢(shì)低于S點(diǎn)電勢(shì)
B.T點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度方向指向O點(diǎn)
C.除無(wú)窮遠(yuǎn)處外,MN直線(xiàn)上還存在兩個(gè)電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)
D.將正試探電荷qo從T點(diǎn)移到P點(diǎn),靜電力做正功
2.(2022?上海)某原子核發(fā)生核反應(yīng)時(shí)放出一個(gè)正電子,則原子核內(nèi)多了一個(gè)()
A.質(zhì)子B.中子C.電子D.核子
3.(2022?湖南)如圖,四根完全相同的均勻帶正電絕緣長(zhǎng)棒對(duì)稱(chēng)放置在長(zhǎng)方體的四條長(zhǎng)邊
a、b、c、d上。移去a處的絕緣棒,假定另外三根絕緣棒電荷分布不變。關(guān)于長(zhǎng)方體幾
何中心。點(diǎn)處電場(chǎng)強(qiáng)度方向和電勢(shì)的變化,下列說(shuō)法正確的是()
A.電場(chǎng)強(qiáng)度方向垂直指向a,電勢(shì)減小
B.電場(chǎng)強(qiáng)度方向垂直指向c,電勢(shì)減小
C.電場(chǎng)強(qiáng)度方向垂直指向a,電勢(shì)增大
D.電場(chǎng)強(qiáng)度方向垂直指向c,電勢(shì)增大
4.(2022?山東)半徑為R的絕緣細(xì)圓環(huán)固定在圖示位置,圓心位于O點(diǎn),環(huán)上均勻分布著
電量為Q的正電荷。點(diǎn)A、B、C將圓環(huán)三等分,取走A、B處兩段弧長(zhǎng)均為AL的小圓
弧上的電荷。將一點(diǎn)電荷q置于OC延長(zhǎng)線(xiàn)上距0點(diǎn)為2R的D點(diǎn),O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度剛
好為零。圓環(huán)上剩余電荷分布不變,口為()
4
A.正電荷,q=B.正電荷,勺=量也
C.負(fù)電荷,q=丹羽D.負(fù)電荷,q=浮
5.(2022?浙江)某種氣體一電子放大器的局部結(jié)構(gòu)是由兩塊夾有絕緣介質(zhì)的平行金屬薄膜
構(gòu)成,其上存在等間距小孔,其中相鄰兩孔截面上的電場(chǎng)線(xiàn)和等勢(shì)線(xiàn)的分布如圖所示。
下列說(shuō)法正確的是()
A.a點(diǎn)所在的線(xiàn)是等勢(shì)線(xiàn)
B.b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比c點(diǎn)大
C.b、c兩點(diǎn)間的電勢(shì)差的值比a、c兩點(diǎn)間的大
D.將電荷沿圖中的線(xiàn)從dfe-ffg移動(dòng)時(shí)電場(chǎng)力做功為零
6.(2021?江蘇)一球面均勻帶有正電荷,球內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零,如圖所示,O為球心,
A、B為直徑上的兩點(diǎn),OA=OB,現(xiàn)垂直于AB將球面均分為左右兩部分,C為截面上
的一點(diǎn),移去左半球面,右半球面所帶電荷仍均勻分布,則()
B.A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于B點(diǎn)
C.沿直線(xiàn)從A到B電勢(shì)先升高后降低
D.沿直線(xiàn)從A到B電場(chǎng)強(qiáng)度逐漸增大
7.(2021?海南)如圖,V型對(duì)接的絕緣斜面M、N固定在水平面上,兩斜面與水平面夾角
均為a=60°,其中斜面N光滑。兩個(gè)質(zhì)量相同的帶電小滑塊P、Q分別靜止在M、N
上,P、Q連線(xiàn)垂直于斜面M,已知最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。則P與M間的動(dòng)摩
擦因數(shù)至少為()
在
C.叵D.
23
8.(2021?北京)如圖所示的平面內(nèi),有靜止的等量異號(hào)點(diǎn)電荷,M、N兩點(diǎn)關(guān)于兩電荷連
線(xiàn)對(duì)稱(chēng),M、P兩點(diǎn)關(guān)于兩電荷連線(xiàn)的中垂線(xiàn)對(duì)稱(chēng)。下列說(shuō)法正確的是()
M???p
&..j...-0
N?:
A.M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)比P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大
B.M點(diǎn)的電勢(shì)比N點(diǎn)的電勢(shì)高
C.N點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相同
D.電子在M點(diǎn)的電勢(shì)能比在P點(diǎn)的電勢(shì)能大
9.(2021?湖南)如圖,在(a,0)位置放置電荷量為q的正點(diǎn)電荷,在(0,a)位置放置
電荷量為q的負(fù)點(diǎn)電荷,在距P(a,a)為&a的某點(diǎn)處放置正點(diǎn)電荷Q,使得P點(diǎn)的電
場(chǎng)強(qiáng)度為零。則Q的位置及電荷量分別為()
A.(0,2a),V2qB.(0,2a),2立qC.(2a,0),V2qD.(2a,0),2夜q
10.(2020?上海)以下圖示中P表示質(zhì)子,e表示電子,距離D>d,其中O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)最大
的排布方式是()
B
D
11.(2020?浙江)如圖所示,在傾角為a的光滑絕緣斜面上固定一個(gè)擋板,在擋板上連接
一根勁度系數(shù)為ko的絕緣輕質(zhì)彈簧,彈簧另一端與A球連接。A、B、C三小球的質(zhì)量
均為M,qA=qo>O,qB=-qo,當(dāng)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),三小球等間距排列。已知靜電
川依,上?口、,
B.彈簧伸長(zhǎng)量為T(mén)Mg——sina
ko
C.A球受到的庫(kù)侖力大小為2Mg
D.相鄰兩小球間距為
12.(2022?湖北)密立根油滴實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,兩塊水平放置的金屬板分別與電源的正負(fù)
極相接,板間產(chǎn)生勻強(qiáng)電場(chǎng)。用一個(gè)噴霧器把密度相同的許多油滴從上板中間的小孔噴
入電場(chǎng),油滴從噴口噴出時(shí)由于摩擦而帶電。金屬板間電勢(shì)差為U時(shí),電荷量為q、半
徑為r的球狀油滴在板間保持靜止。若僅將金屬板間電勢(shì)差調(diào)整為2U,則在板間能保持
靜止的球狀油滴所帶電荷量和半徑可以為()
C.2q,2rD.4q,2r
13.(2022?浙江)如圖所示,帶等量異種電荷的兩正對(duì)平行金屬板M、N間存在勻強(qiáng)電場(chǎng),
板長(zhǎng)為L(zhǎng)(不考慮邊界效應(yīng))。t=0時(shí)刻,M板中點(diǎn)處的粒子源發(fā)射兩個(gè)速度大小為vo
的相同粒子,垂直M板向右的粒子,到達(dá)N板時(shí)速度大小為迎vo;平行M板向下的粒
子,剛好從N板下端射出。不計(jì)重力和粒子間的相互作用,則()
MN
kl
A.M板電勢(shì)圖于N板電勢(shì)
B.兩個(gè)粒子的電勢(shì)能都增加
C.粒子在兩板間的加速度為a=^
D.粒子從N板下端射出的時(shí)t=
14.(2021?全國(guó))如圖,P、Q、M、N為菱形的四個(gè)頂點(diǎn)。若已知該空間存在一方向與此
菱形平面平行的勻強(qiáng)電場(chǎng),則()
P
八
?、
?、
/、
,\
?\
/、
?、
/、
、',、N
、?
、/
、z
、?
、/
、?
、?
、/
、?
、/
M
A.P、Q、M、N四點(diǎn)中至少有兩點(diǎn)電勢(shì)相等
B.P、Q、M、N四點(diǎn)可能位于同一等勢(shì)面上
C.P、Q間的電勢(shì)差一定與N、M間的電勢(shì)差相等
D.P、Q間的電勢(shì)差一定與Q、M間的電勢(shì)差相等
15.(2021?重慶)電容式加速傳感器常用于觸發(fā)汽車(chē)安全氣囊等系統(tǒng),如圖所示?極板M、
N組成的電容器視為平行板電容器,M固定,N可左右運(yùn)動(dòng),通過(guò)測(cè)量電容器板間的電
壓的變化來(lái)確定汽車(chē)的加速度。當(dāng)汽車(chē)減速時(shí),極板M、N間的距離減小,若極板上的
電荷量不變,則該電容器()
A.電容變小B.極板間電壓變大
C.極板間電場(chǎng)強(qiáng)度不變D.極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度變小
16.(2021?遼寧)等量異號(hào)點(diǎn)電荷固定在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,電場(chǎng)分布如圖所示,實(shí)線(xiàn)
表示電場(chǎng)線(xiàn),虛線(xiàn)表示等勢(shì)線(xiàn)。將同一負(fù)電荷先后置于a、b兩點(diǎn),電勢(shì)能分別為Epa和
Epb,電荷所受電場(chǎng)力大小分別為Fa和Fb,則()
A.Epa>Epb,Fa>FbB.Epa>Epb,FaVFb
C.EpaVEpb,Fa>FbD.EpaVEpb,FaVFb
17.(2021?山東)如圖甲所示,邊長(zhǎng)為a的正方形,四個(gè)頂點(diǎn)上分別固定一個(gè)電荷量為+q
的點(diǎn)電荷;在OWxV孝a區(qū)間,x軸上電勢(shì)(p的變化曲線(xiàn)如圖乙所示?,F(xiàn)將一電荷量為
-Q的點(diǎn)電荷P置于正方形的中心0點(diǎn),此時(shí)每個(gè)點(diǎn)電荷所受庫(kù)侖力的合力均為零。若
將P沿x軸向右略微移動(dòng)后,由靜止釋放,以下判斷正確的是()
A.Q=q,釋放后P將向右運(yùn)動(dòng)
B.。=書(shū)與,釋放后P將向左運(yùn)動(dòng)
C.Q=等±lq,釋放后P將向右運(yùn)動(dòng)
D.Q=等tlq,釋放后P將向左運(yùn)動(dòng)
18.(2021?浙江)某書(shū)中有如圖所示的圖,用來(lái)表示橫截面是“〈”形導(dǎo)體右側(cè)的電場(chǎng)線(xiàn)和
等勢(shì)面,其中a、b是同一條實(shí)線(xiàn)上的兩點(diǎn),c是另一條實(shí)線(xiàn)上的一點(diǎn),d是導(dǎo)體尖角右
側(cè)表面附近的一點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是()
B.離d點(diǎn)最近的導(dǎo)體表面電荷密度最大
C.“V”形導(dǎo)體右側(cè)表面附近電場(chǎng)強(qiáng)度方向均相同
D.電荷從a點(diǎn)到c點(diǎn)再到b點(diǎn)電場(chǎng)力做功一定為零
19.(2021?乙卷)如圖(a),在一塊很大的接地金屬平板的上方固定一負(fù)電荷。由于靜電感
應(yīng),在金屬平板上表面產(chǎn)生感應(yīng)電荷,金屬板上方電場(chǎng)的等勢(shì)面如圖(b)中虛線(xiàn)所示,
相鄰等勢(shì)面間的電勢(shì)差都相等。若將一正試探電荷先后放于M和N處,該試探電荷受到
的電場(chǎng)力大小分別為FM和FN,相應(yīng)的電勢(shì)能分別為EpM和EpN,則()
e
I
圖(a)圖(b)
A.FMVFN,EpM>EPNB.FM>FN,EpM>EPN
C.FM<FN,EPM<EPND.FM>FN,EPM<EPN
20.(2021?廣東)如圖是某種靜電推進(jìn)裝置的原理圖,發(fā)射極與吸極接在高壓電源兩端,兩
極間產(chǎn)生強(qiáng)電場(chǎng),虛線(xiàn)為等勢(shì)面。在強(qiáng)電場(chǎng)作用下,一帶電液滴從發(fā)射極加速飛向吸極,
a、b是其路徑上的兩點(diǎn)。不計(jì)液滴重力。下列說(shuō)法正確的是()
A.a點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的低
B.a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比b點(diǎn)的小
C.液滴在a點(diǎn)的加速度比在b點(diǎn)的小
D.液滴在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)的大
21.(2020?全國(guó))一水平放置的平行板電容器,上、下極板分別接電池的正、負(fù)極。一質(zhì)量
為mi、帶正電荷的粒子從緊靠上極板的位置由靜止開(kāi)始下落,到達(dá)下極板所用的時(shí)間為
t:另一質(zhì)量為m2、帶相同電荷量的粒子從同一位置由靜止開(kāi)始下落,到達(dá)下極板所用的
1
時(shí)間為已知質(zhì)量為mi的粒子所受重力與其所受電場(chǎng)力的大小相等,則兩粒子的質(zhì)量
之比mi:m2為()
A.2:1B.4:1C.7:1D.9:1
二.多選題(共11小題)
(多選)22.(2021?湖北)關(guān)于電場(chǎng),下列說(shuō)法正確的是()
A.電場(chǎng)是物質(zhì)存在的一種形式
B.電場(chǎng)力一定對(duì)正電荷做正功
C.電場(chǎng)線(xiàn)是實(shí)際存在的線(xiàn),反映電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向
D.靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線(xiàn)總是與等勢(shì)面垂直,且從電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面
(多選)23.(2022?湖北)如圖所示,一帶電粒子以初速度vo沿x軸正方向從坐標(biāo)原點(diǎn)O
射入,并經(jīng)過(guò)點(diǎn)P(a>0,b>0),若上述過(guò)程僅由方向平行于y軸的勻強(qiáng)電場(chǎng)實(shí)現(xiàn),粒
子從O到P運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為ti,到達(dá)P點(diǎn)的動(dòng)能為Ekio若上述過(guò)程僅由方向垂直于紙面
的勻強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)現(xiàn),粒子從0到P運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2,到達(dá)P點(diǎn)的動(dòng)能為Ek2。下列關(guān)系式
正確的是()
九
b---------干
I
I
I
0aX
A.tl<t2B.ti>t2C.Ekl<Ek2D.Ekl>Ek2
(多選)24.(2022?浙江)如圖為某一徑向電場(chǎng)示意圖,電場(chǎng)強(qiáng)度大小可表示為E=,a
為常量。比荷相同的兩粒子在半徑r不同的圓軌道運(yùn)動(dòng)。不考慮粒子間的相互作用及重
A.軌道半徑r小的粒子角速度一定小
B.電荷量大的粒子的動(dòng)能一定大
C.粒子的速度大小與軌道半徑r一定無(wú)關(guān)
D.當(dāng)加垂直紙面磁場(chǎng)時(shí),粒子一定做離心運(yùn)動(dòng)
(多選)25.(2022?乙卷)如圖,兩對(duì)等量異號(hào)點(diǎn)電荷+q、-q(q>0)固定于正方形的4
個(gè)頂點(diǎn)上。L、N是該正方形兩條對(duì)角線(xiàn)與其內(nèi)切圓的交點(diǎn),0為內(nèi)切圓的圓心,M為切
點(diǎn)。則()
-qM+q
A.L和N兩點(diǎn)處的電場(chǎng)方向相互垂直
B.M點(diǎn)的電場(chǎng)方向平行于該點(diǎn)處的切線(xiàn),方向向左
C.將一帶正電的點(diǎn)電荷從M點(diǎn)移動(dòng)到0點(diǎn),電場(chǎng)力做正功
D.將一帶正電的點(diǎn)電荷從L點(diǎn)移動(dòng)到N點(diǎn),電場(chǎng)力做功為零
(多選)26.(2022?甲卷)地面上方某區(qū)域存在方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),將一帶正電荷的
小球自電場(chǎng)中P點(diǎn)水平向左射出。小球所受的重力和電場(chǎng)力的大小相等,重力勢(shì)能和電
勢(shì)能的零點(diǎn)均取在P點(diǎn)。則射出后,()
A.小球的動(dòng)能最小時(shí),其電勢(shì)能最大
B.小球的動(dòng)能等于初始動(dòng)能時(shí),其電勢(shì)能最大
C.小球速度的水平分量和豎直分量大小相等時(shí),其動(dòng)能最大
D.從射出時(shí)刻到小球速度的水平分量為零時(shí),重力做的功等于小球電勢(shì)能的增加量
(多選)27.(2021?海南)如圖,在勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一虛線(xiàn)圓,ab和cd是圓的兩條直徑,其
中ab與電場(chǎng)方向的夾角為60°,ab=0.2m,cd與電場(chǎng)方向平行,a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)差Uab
=20V。則()
--------------------?
.—bE
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---+-------f—7^―?
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--------------------?
A.電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E=200V/m
B.b點(diǎn)的電勢(shì)比d點(diǎn)的低5V
C.將電子從c點(diǎn)移到d點(diǎn),電場(chǎng)力做正功
D.電子在a點(diǎn)的電勢(shì)能大于在c點(diǎn)的電勢(shì)能
(多選)28.(2021?天津)兩個(gè)位于紙面內(nèi)的點(diǎn)電荷產(chǎn)生電場(chǎng)的等勢(shì)面如圖中實(shí)線(xiàn)所示,相
鄰等勢(shì)面間的電勢(shì)差相等。虛線(xiàn)MPN是一個(gè)電子在該電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡,軌跡與某等勢(shì)
面相切于P點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是()
A.兩點(diǎn)電荷可能是異種點(diǎn)電荷
B.A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比B點(diǎn)的大
C.A點(diǎn)的電勢(shì)高于B點(diǎn)的電勢(shì)
D.電子運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最小
(多選)29.(2021?河北)如圖,四個(gè)電荷量均為q(q>0)的點(diǎn)電荷分別放置于菱形的
四個(gè)頂點(diǎn),其坐標(biāo)分別為(41,0)、(-41,0)、(0,yo)和(0,-yo),其中x軸上的
兩個(gè)點(diǎn)電荷位置固定,y軸上的兩個(gè)點(diǎn)電荷可沿y軸對(duì)稱(chēng)移動(dòng)(yoWO)。下列說(shuō)法正確的
是()
A.除無(wú)窮遠(yuǎn)處之外,菱形外部電場(chǎng)強(qiáng)度處處不為零
B.當(dāng)yo取某值時(shí),可使得菱形內(nèi)部只存在兩個(gè)電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)
C.當(dāng)yo=81時(shí),將一帶負(fù)電的試探電荷由點(diǎn)(41,51)移至點(diǎn)(0,-31),靜電力做正
功
D.當(dāng)yo=41時(shí),將一帶負(fù)電的試探電荷放置在點(diǎn)(1,1)處,其所受到的靜電力方向與
x軸正方向成45°傾斜向上
(多選)30.(2021?湖南)如圖,圓心為O的圓處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中,電場(chǎng)方向與圓平面平行,
ab和cd為該圓直徑。將電荷量為q(q>0)的粒子從a點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn),電場(chǎng)力做功為2W
(W>0);若將該粒子從c點(diǎn)移動(dòng)到d點(diǎn),電場(chǎng)力做功為Wo下列說(shuō)法正確的是()
....可
A.該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向與ab平行
B.將該粒子從d點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn),電場(chǎng)力做功為0.5W
C.a點(diǎn)電勢(shì)低于c點(diǎn)電勢(shì)
D.若只受電場(chǎng)力,從d點(diǎn)射入圓形電場(chǎng)區(qū)域的所有帶電粒子都做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)
(多選)31.(2020?江蘇)如圖所示,絕緣輕桿的兩端固定帶有等量異號(hào)電荷的小球(不計(jì)
重力)。開(kāi)始時(shí),兩小球分別靜止在A、B位置?,F(xiàn)外加一勻強(qiáng)電場(chǎng)E,在靜電力作用下,
小球繞輕桿中點(diǎn)O轉(zhuǎn)到水平位置,取O點(diǎn)的電勢(shì)為0。下列說(shuō)法正確的有()
A.電場(chǎng)E中A點(diǎn)電勢(shì)低于B點(diǎn)
B.轉(zhuǎn)動(dòng)中兩小球的電勢(shì)能始終相等
C.該過(guò)程靜電力對(duì)兩小球均做負(fù)功
D.該過(guò)程兩小球的總電勢(shì)能增加
(多選)32.(2020?山東)真空中有兩個(gè)固定的帶正電的點(diǎn)電荷,電荷量不相等。一個(gè)帶負(fù)
電的試探電荷置于二者連線(xiàn)上的O點(diǎn)時(shí),僅在電場(chǎng)力的作用下恰好保持靜止?fàn)顟B(tài)。過(guò)O
點(diǎn)作兩正電荷連線(xiàn)的垂線(xiàn),以O(shè)點(diǎn)為圓心的圓與連線(xiàn)和垂線(xiàn)分別交于a、c和b、d,如
圖所示。以下說(shuō)法正確的是()
A.a點(diǎn)電勢(shì)低于O點(diǎn)
B.b點(diǎn)電勢(shì)低于c點(diǎn)
C.該試探電荷在a點(diǎn)的電勢(shì)能大于在b點(diǎn)的電勢(shì)能
D.該試探電荷在c點(diǎn)的電勢(shì)能小于在d點(diǎn)的電勢(shì)能
三.計(jì)算題(共1小題)
33.(2022?廣東)密立根通過(guò)觀測(cè)油滴的運(yùn)動(dòng)規(guī)律證明了電荷的量子性,因此獲得了1923
年的諾貝爾獎(jiǎng)。如圖是密立根油滴實(shí)驗(yàn)的原理示意圖,兩個(gè)水平放置、相距為d的足夠
大金屬極板,上極板中央有一小孔。通過(guò)小孔噴入一些小油滴,由于碰撞或摩擦,部分
油滴帶上了電荷。有兩個(gè)質(zhì)量均為mo、位于同一豎直線(xiàn)上的球形小油滴A和B,在時(shí)間
t內(nèi)都勻速下落了距離hi。此時(shí)給兩極板加上電壓U(上極板接正極),A繼續(xù)以原速度
下落,B經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后向上勻速運(yùn)動(dòng)。B在勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)間t內(nèi)上升了距離h2(h2#hi),
隨后與A合并,形成一個(gè)球形新油滴,繼續(xù)在兩極板間運(yùn)動(dòng)直至勻速。己知球形油滴受
到的空氣阻力大小為f=knJv,其中k為比例系數(shù),m為油滴質(zhì)量,v為油滴運(yùn)動(dòng)速率。
不計(jì)空氣浮力,重力加速度為g。求:
(1)比例系數(shù)k;
(2)油滴A、B的帶電量和電性;B上升距離h2電勢(shì)能的變化量;
(3)新油滴勻速運(yùn)動(dòng)速度的大小和方向。
小孔
+
d,U?B
2020-2022年(三年)全國(guó)高考物理真題精選——專(zhuān)題7電場(chǎng)
參考答案與試題解析
選擇題(共21小題)
1.【解答]解:A、在直線(xiàn)MN上,左邊正電荷在M右側(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度水平向右,右邊負(fù)電荷
在直線(xiàn)MN上電場(chǎng)強(qiáng)度水平向右,根據(jù)電場(chǎng)的疊加可知MN間的電場(chǎng)強(qiáng)度水平向右,沿
著電場(chǎng)線(xiàn)電勢(shì)逐漸降低,可知P點(diǎn)電勢(shì)高于等勢(shì)面與MN交點(diǎn)處電勢(shì),則P點(diǎn)電勢(shì)高于
S點(diǎn)電勢(shì),故A錯(cuò)誤;
C、由于正電荷的電荷量大于負(fù)電荷電荷量,可知在N左側(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度不可能為零,則N
右側(cè),設(shè)MN距離為L(zhǎng),根據(jù)
k-2qkq
(L+d)2d2
可知除無(wú)窮遠(yuǎn)處外,直線(xiàn)MN電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)只有一個(gè),故C錯(cuò)誤;
D、由A選項(xiàng)的分析可知,T點(diǎn)電勢(shì)低于P點(diǎn)電勢(shì),則正電荷在T點(diǎn)的電勢(shì)能低于在P
點(diǎn)的電勢(shì)能,將正試探電荷從T點(diǎn)移到P點(diǎn),電勢(shì)能增大,靜電力做負(fù)功,故D錯(cuò)誤;
B、設(shè)等勢(shì)圓的半徑為R。AN距離為x,MN距離為L(zhǎng),如圖所示:
?,?X、、
,/%、
2q:一£一;S
------?.-----??---------?--
MPA\NO;
t、/t
\、,/
、、,?
'、、.…一J
根據(jù)w=監(jiān)
結(jié)合電勢(shì)的疊加原理,A、S滿(mǎn)足
k-2qkq
L-xx
k-2qkq
L+2R-X2R-x
解得:%=s;R="
由于電場(chǎng)強(qiáng)度方向垂直等勢(shì)面,可知T點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向必過(guò)等勢(shì)面的圓心,O點(diǎn)電勢(shì)
_2kqkq_3kq
9o=京一工二一兀
「十33
可知,(pT>(pO,可知T點(diǎn)電場(chǎng)方向指向O點(diǎn),故B正確;
故選:Bo
2.【解答】解:原子核出一個(gè)正電子是由核內(nèi)質(zhì)子轉(zhuǎn)化而來(lái)的,設(shè)原子核內(nèi)多出的未知粒子
的質(zhì)量數(shù)為A,核電荷數(shù)為z
質(zhì)量數(shù)守恒,得:1=O+A①
核電荷數(shù)守恒,得:l+1+z②
由①②解得:A=l,z=0
所以原子核內(nèi)多了一個(gè)中子,故ACD錯(cuò)誤,B正確。
故選:B。
3.【解答】解;四根完全相同的均勻帶正電絕緣長(zhǎng)棒對(duì)稱(chēng)放置在長(zhǎng)方體的四條長(zhǎng)邊上,根據(jù)
對(duì)稱(chēng)性可知0點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零,且b棒和d棒由于對(duì)稱(chēng)性,在O點(diǎn)產(chǎn)生的合場(chǎng)強(qiáng)為0,故a
棒與c棒在O點(diǎn)產(chǎn)生的合場(chǎng)強(qiáng)也為0。因此移去a棒后,O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)可以認(rèn)為是由c棒
單獨(dú)產(chǎn)生。c棒帶正電,且由對(duì)稱(chēng)性可知,其在O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)應(yīng)垂直指向a。電勢(shì)是標(biāo)量,
若以無(wú)窮遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn),四根帶正電的絕緣棒周?chē)碾妱?shì)均大于0,。點(diǎn)的電勢(shì)等于所
有棒在O點(diǎn)激發(fā)的電勢(shì)的代數(shù)和,故移去a棒后O點(diǎn)的電勢(shì)減小,故A正確,BCD錯(cuò)
誤。
故選:Ao
4.【解答】解:因?yàn)殡姾稍诩?xì)圓環(huán)上均勻分布,所以弧長(zhǎng)為AL的小圓弧上所帶的電荷量為:
在AL足夠小時(shí),可以將取走的部分看作點(diǎn)電荷,細(xì)圓環(huán)帶正電,根據(jù)圓環(huán)的對(duì)稱(chēng)性,
可以得到取走A、B處兩段弧長(zhǎng)均為AL的小圓弧上的電荷后,細(xì)圓環(huán)在O點(diǎn)產(chǎn)生的電
根據(jù)庫(kù)侖定律及矢量的疊加可知細(xì)圓環(huán)在O點(diǎn)產(chǎn)生的合場(chǎng)強(qiáng)大小為:
E=E=墨,方向水平向右
將q置于OC延長(zhǎng)線(xiàn)上距O點(diǎn)為2R的D點(diǎn),O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度剛好為零,所以點(diǎn)電荷q
在O點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)應(yīng)向左,大小等于E,,故q為負(fù)電荷
根據(jù)庫(kù)侖定律有:
(2R)2
解得:勺=鬻
故ABD錯(cuò)誤,C正確;
故選:C?
5.【解答】解:A、電場(chǎng)線(xiàn)是發(fā)散的,等勢(shì)線(xiàn)是封閉的,所以a所在的線(xiàn)是電場(chǎng)線(xiàn),故A錯(cuò)
誤;
B、根據(jù)電場(chǎng)線(xiàn)的密集程度代表電場(chǎng)強(qiáng)度大小可知b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)小于c點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng);故B錯(cuò)誤;
C、根據(jù)等勢(shì)線(xiàn)分布可知Ubc=Uba+Uac,所以b、c兩點(diǎn)間的電勢(shì)差的值比a、c兩點(diǎn)間的
大,故C正確;
D、由圖可知d點(diǎn)電勢(shì)與g點(diǎn)電勢(shì)不同,則將電荷沿圖中的線(xiàn)從d-e-f-g移動(dòng)時(shí)電場(chǎng)
力做功不為0,故D錯(cuò)誤;
故選:C?
6?【解答】解:A、對(duì)于完整帶電球面,在其內(nèi)部AB的中垂面上各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零,可知左右
半球面在此中垂面上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)等大反向,因左右半球面的電場(chǎng)關(guān)于中垂面對(duì)稱(chēng),所以
左右半球面各自在中垂面上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向均垂直于中垂面,則左半球面移走后,右半
球在中垂面上各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)均垂直與中垂面,即中垂面為等勢(shì)面,故0、C兩點(diǎn)電勢(shì)相等,
故A正確;
BD、將題中半球殼補(bǔ)成一個(gè)完整的球殼,且?guī)щ娋鶆?,設(shè)左、右半球在A點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)
強(qiáng)度大小分別為Ei和E2
由題知,均勻帶電球殼內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零,則知EI=E2
根據(jù)對(duì)稱(chēng)性,左右半球在B點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小分別為E2和Ei,且EI=E2
在圖示電場(chǎng)中,A的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為Ei,方向向左,B的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E2,方向向左,
所以A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度與B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同,故從A到B場(chǎng)強(qiáng)不可能逐漸增大,故BD
錯(cuò)誤;
C、根據(jù)電場(chǎng)疊加原理可知,x軸上電場(chǎng)線(xiàn)的方向向左,沿著電場(chǎng)線(xiàn)的方向電勢(shì)降低,則
B點(diǎn)電勢(shì)高于A點(diǎn)電勢(shì),故C錯(cuò)誤;
故選:A。
7.【解答]解:滑塊Q在光滑斜面N上靜止,則P與Q帶電同性,兩者之間為庫(kù)侖斥力設(shè)
為F,兩滑塊的受力分析和角度關(guān)系如圖所示
MN
對(duì)Q物體在沿著斜面方向有
mgcos30°=Fcos30°
可得F=mg
而對(duì)P物體動(dòng)摩擦因數(shù)最小時(shí)有
N2=F+mgsin30°
f=^lN2
f=mgcos30°
聯(lián)立解得“=字,故ABC錯(cuò)誤,D正確;
故選:D。
8.【解答]解:A:如圖所示M點(diǎn)和P點(diǎn)電場(chǎng)線(xiàn)的疏密程度相同,M和P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小
相同,故A錯(cuò)誤;
B:M點(diǎn)和N點(diǎn)到正負(fù)電荷的距離都相同,它們位于同一個(gè)等勢(shì)面上,電勢(shì)相同,故B
錯(cuò)誤;
C:如上圖所示MNP三點(diǎn)電場(chǎng)線(xiàn)疏密程度,場(chǎng)強(qiáng)大小相同,其中N點(diǎn)和P點(diǎn)的方向相同,
故C正確:
D:沿電場(chǎng)線(xiàn)方向電勢(shì)逐漸減小,M點(diǎn)電勢(shì)大于P點(diǎn)電勢(shì),電子帶負(fù)電,負(fù)電荷在電勢(shì)
越低的地方電勢(shì)能越大,故電子在P點(diǎn)電勢(shì)能大于M點(diǎn)電勢(shì)能;故D錯(cuò)誤:
故選:C。
9.【解答】解:根據(jù)點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式及平行四邊形定則,可以求出點(diǎn)電荷+q與-q在P
點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)的大小為E/:=2x患xcos45°=乎?,方向與-x方向成45°角指向左上方,
那么+Q在P點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)與E合大小相等,方向相反,再根據(jù)點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式有:
,=E合,代入解得:Q=2應(yīng)q,方向應(yīng)與+X方向成45°,結(jié)合題意+Q應(yīng)在y軸上
的(0,2a)位置,故ACD錯(cuò)誤,B正確。
故選:B?
10?【解答】解:電子帶負(fù)電,而質(zhì)子帶正電,依據(jù)負(fù)點(diǎn)電荷在某處的電場(chǎng)強(qiáng)度方向是指向
負(fù)點(diǎn)電荷,而正點(diǎn)電荷在某處的電場(chǎng)強(qiáng)度方向是背離正點(diǎn)電荷,及點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度公
T匚_kQ
rz
A、O點(diǎn)兩邊均是質(zhì)子,在0點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向相反,則0點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小:E=4-*;
B、O點(diǎn)左邊兩個(gè)均是質(zhì)子,在O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同,則O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大?。篍=
kQ,kQ
(d+D)/D,
C、。點(diǎn)左邊是電子,。點(diǎn)右邊是質(zhì)子,則在O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同,則。點(diǎn)的電場(chǎng)
強(qiáng)度大?。篍=岑+線(xiàn);
D、O點(diǎn)左邊遠(yuǎn)的是電子,近的是質(zhì)子,在O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向相反,則。點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)
度大?。篍=*--J;
(d+D),
由上可知,在O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)最大的是C選項(xiàng),故C正確,ABD錯(cuò)誤;
故選:Co
11.【解答】解:AD、對(duì)C分析,受重力、支持力和AB的庫(kù)侖力,則AB的庫(kù)侖力之和沿
斜面向上,又B距離C近,給C的庫(kù)侖力大,則C球帶正電,設(shè)小球間距為a,
-J.萬(wàn).q()qc.q()qc...
對(duì)C:k——-k-~—=Mgsma
a2(2a)2
對(duì)孽=Mgsina
聯(lián)立解得:qc=^qo
代入k,=Mgsina
解得:a=qo瓜繇,故A正確,D錯(cuò)誤;
對(duì)ABC用整體法,ABC受力平衡,即ABC受到的彈力等于重力的分力。即得彈簧伸長(zhǎng)
量△*=*皿,故B錯(cuò)。
Ko
對(duì)BC用整體法,BC受力平衡,即BC受到庫(kù)侖力等于重力分力,即得A受到的庫(kù)侖力
為2Mgsina,故C錯(cuò)。
故選:A,
12?【解答】解:金屬板間電勢(shì)差為U時(shí),電荷量為q、半徑為r的球狀油滴在板間保持靜
止,根據(jù)平衡條件得
U4
q£=mg=p”r3g
將金屬板間電勢(shì)差調(diào)整為2U時(shí),能在板間保持靜止的球狀油滴受力平衡,則
34,3
qG=mg=p”rg
聯(lián)立解得:q'=4q,r'=2r,
故ABC錯(cuò)誤,D正確;
故選:D。
13?【解答】解:A、因?yàn)椴恢纼闪W拥碾娦?,故無(wú)法確定M板和N板的電勢(shì)高低,故A
錯(cuò)誤;
B、根據(jù)題意可知垂直M板向右的粒子,到達(dá)N板時(shí)速度增加,動(dòng)能增加,則電場(chǎng)力做
正功,電勢(shì)能減?。簞t平行M板向下的粒子達(dá)到N板時(shí)電場(chǎng)力也做正功,電勢(shì)能也減小,
故B錯(cuò)誤;
CD,設(shè)兩板間距離為d,對(duì)于平行M板向下的粒子剛好從N板下端射出,在兩板間做類(lèi)
平拋運(yùn)動(dòng),有
L
2=^
d=2a^2
對(duì)于垂直M板向右的粒子,在板間做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),因兩粒子相同,在電場(chǎng)中的加速
度也相同,有
2
(V2v0)—Vo=2ad
聯(lián)立解得:1=學(xué);a=學(xué),故C正確,D錯(cuò)誤;
故選:C。
14.【解答】A.過(guò)Q點(diǎn)做PN的垂線(xiàn),交于。點(diǎn),當(dāng)電場(chǎng)方向垂直于QO,則QO為一條等
勢(shì)線(xiàn),勻強(qiáng)電場(chǎng)中,各等勢(shì)線(xiàn)互相平行,則P、Q、M、N四點(diǎn)電勢(shì)都不相等,故A錯(cuò)誤;
B.勻強(qiáng)電場(chǎng)的等勢(shì)面是與電場(chǎng)方向垂直的平面,則P、Q、M、N四點(diǎn)不可能位于同一等
勢(shì)面上,故B錯(cuò)誤;
C.由圖可知,PQ與NM平行且相等,則PQ與NM沿電場(chǎng)線(xiàn)方向的距離相等,根據(jù)
U=Ed
可知
UPQ=UNM
故C正確;
D.如果電場(chǎng)方向垂直于P0,則PQ為等勢(shì)線(xiàn),則
UPQ=O
則電場(chǎng)線(xiàn)與QM不垂直,則QM不是等勢(shì)線(xiàn),則
UQM片0
故D錯(cuò)誤。
故選:C?
15?【解答】解:A.由平行板電容器電容的決定式C=超可得,d減小,C增大,故A
錯(cuò)誤;B.電容器所帶電荷量Q不變,C增大,由U=g可得,U變小,故B錯(cuò)誤;
CD.由勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差關(guān)系公式可得
8=2=名=聾,E與d無(wú)關(guān),E不變,故C正確,D錯(cuò)誤。
故選C。
16?【解答】解:根據(jù)對(duì)稱(chēng)性可知,a點(diǎn)與a'點(diǎn)電勢(shì)和電場(chǎng)強(qiáng)度大小都相同,如圖所示。
根據(jù)沿電場(chǎng)線(xiàn)方向電勢(shì)降低可得a點(diǎn)的電勢(shì)高于b,根據(jù)Ep=q<p可知,負(fù)電荷在電勢(shì)高
的地方電勢(shì)能小,則有Epa<Epb;
根據(jù)電場(chǎng)線(xiàn)密的地方電場(chǎng)強(qiáng)度大,可知Ea<Eb,根據(jù)F=qE可知Fa<Fb,根據(jù)D正確、
ABC錯(cuò)誤。
故選:Do
17.【解答】解:因?yàn)槊總€(gè)點(diǎn)電荷所受庫(kù)侖力的合力均為零,對(duì)最上邊的點(diǎn)電荷,其他三個(gè)
電荷給它的受力分別是F1=F3=等,F(xiàn)2=券,因?yàn)镕l、F3大小相等,所以Fi、F3的合
2QQ2
力y[是2k.Q而Q對(duì)最上邊點(diǎn)電荷的庫(kù)侖力是k詈一,則根據(jù)受力平y(tǒng)衡/2有kq:T-+
爭(zhēng))2a2
等7=k,。解得:Q=2£+1q。由圖乙可知,在OWxV冬a區(qū)間,電場(chǎng)方向向左,
2a2(多下42
所以電荷量是-Q的點(diǎn)電荷P將受向右的電場(chǎng)力,P將向右運(yùn)動(dòng)。故C正確,ABD錯(cuò)誤。
故選:Co
圖甲
18?【解答】解:A、電場(chǎng)線(xiàn)起于正電荷(或無(wú)窮遠(yuǎn)),終止于負(fù)電荷(或無(wú)窮遠(yuǎn)),由圖可
知,圖中的實(shí)線(xiàn)不是起于導(dǎo)體,可知實(shí)線(xiàn)是等勢(shì)線(xiàn),故A錯(cuò)誤;
B、等勢(shì)線(xiàn)越密的地方,電場(chǎng)強(qiáng)度強(qiáng)度越強(qiáng),d點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)較弱,可知離d點(diǎn)最近的導(dǎo)體表面
電荷密度最小,故B錯(cuò)誤;
C、電場(chǎng)強(qiáng)度方向與等勢(shì)線(xiàn)垂直,由圖可知,“〈”形導(dǎo)體右側(cè)表面附近電場(chǎng)強(qiáng)度方向不
一定相同,故C錯(cuò)誤;
D、a、b兩點(diǎn)在同一條等勢(shì)線(xiàn)上,ac兩點(diǎn)的電勢(shì)差和be兩點(diǎn)的電勢(shì)差相等,電荷從a點(diǎn)
到c點(diǎn)再到b點(diǎn)電場(chǎng)力做功一定為零,故D正確。
故選:D。
19?【解答】解:等勢(shì)線(xiàn)密集的地方,電場(chǎng)線(xiàn)也密集,電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)大,由圖可知EM<EN,根
據(jù)F=Eq可知:FM<FN,由負(fù)電荷形成的電場(chǎng)知M點(diǎn)的電勢(shì)高于N點(diǎn)的電勢(shì),且試探
電荷帶正電,根據(jù)Ep=<pq可知:EpM>EpN,故A正確,BCD錯(cuò)誤。
故選:A。
20.【解答】解:A、由圖可知,發(fā)射極接電源正極,吸極接電源負(fù)極,則發(fā)射極為高電勢(shì),
吸極為低電勢(shì),電場(chǎng)線(xiàn)由發(fā)射極指向吸極,沿電場(chǎng)線(xiàn)方向電勢(shì)降低,故a點(diǎn)電勢(shì)比b點(diǎn)
高,故A錯(cuò)誤;
BC、由于題中沒(méi)有說(shuō)明等勢(shì)面是否為等差等勢(shì)面,故不能明確電場(chǎng)線(xiàn)和等勢(shì)面的疏密,
所以無(wú)法確定a、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小,也就無(wú)法確定加速度大小,故BC錯(cuò)誤:
D、因液滴加速前進(jìn),故說(shuō)明電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減小,故液滴在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b
點(diǎn)的大,故D正確。
故選:D。
21.【解答】解:兩粒子由靜止開(kāi)始下落,下落的位移相等,設(shè)為L(zhǎng),即
22
L=^art,L=^a2(^)
則:生「
a24
由牛頓第二定律可知:
對(duì)mi:mig+qE=miai
對(duì)m2:m2g+qE=m2a2
并且:mig=qE
聯(lián)立解得:mi:m2=7:1,故ABD錯(cuò)誤,C正確;
故選:C?
多選題(共11小題)
22?【解答】解:A、電場(chǎng)是電荷及變化磁場(chǎng)周?chē)臻g里存在的一種特殊物質(zhì),故A正確;
B、如果電場(chǎng)力方向與正電荷運(yùn)動(dòng)方向相反,電場(chǎng)力對(duì)正電荷做負(fù)功,故B錯(cuò)誤;
C、電場(chǎng)線(xiàn)是人為假想的曲線(xiàn),實(shí)際并不存在,故C錯(cuò)誤;
D、電場(chǎng)中電勢(shì)相等的各個(gè)點(diǎn)構(gòu)成的面叫做等勢(shì)面,等勢(shì)面與電場(chǎng)線(xiàn)垂直,即電場(chǎng)線(xiàn)與等
勢(shì)面垂直;沿著電場(chǎng)線(xiàn)電勢(shì)越來(lái)越低,即電場(chǎng)線(xiàn)由電勢(shì)高的等勢(shì)面指向低的等勢(shì)面,故
D正確。
故選:AD。
23?【解答】解:AB、若上述過(guò)程僅由方向平行于y軸的勻強(qiáng)電場(chǎng)實(shí)現(xiàn),在沿x軸方向,粒
子做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),則□=£,若上述過(guò)程僅由方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)現(xiàn),由于
在洛倫茲力作用下,粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng),在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,沿X軸方向的速度逐漸減小,
則運(yùn)動(dòng)的時(shí)間故故A正確,B錯(cuò)誤;
CD、若上述過(guò)程僅由方向平行于y軸的勻強(qiáng)電場(chǎng)實(shí)現(xiàn),電場(chǎng)力對(duì)粒子做正功,則a1>
27n詔,若上述過(guò)程僅由方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)現(xiàn),洛倫茲力只改變速度的方向,
1
不改變粒子的速度大小,故動(dòng)能&2詔,故Eki>Ek2,故C錯(cuò)誤,D正確;
故選:AD?
24?【解答】解:A、電場(chǎng)力提供粒子做圓周所需的向心力,則qE=m32r,解得3=國(guó),
由于兩粒子的比荷相同,半徑越小的,角速度越大,故A錯(cuò)誤;
B、場(chǎng)力提供粒子做圓周所需的向心力,貝UqE=喀,粒子的動(dòng)能解得a=
^qa,故電荷量大的粒子的動(dòng)能一定大,故B正確;
C、場(chǎng)力提供粒子做圓周所需的向心力,則qE=喀,解得v=疆粒子的速度大小與
軌道半徑r一定無(wú)關(guān),故C錯(cuò)誤;
D、當(dāng)粒子逆時(shí)針運(yùn)動(dòng),所加的磁場(chǎng)垂直紙面向外時(shí),此時(shí)受到的洛倫茲力指向O點(diǎn),
此時(shí)粒子做向心運(yùn)動(dòng),故D錯(cuò)誤;
故選:BC。
25?【解答】解:A、兩個(gè)正電荷在N點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)方向由N指向0,N點(diǎn)處于兩負(fù)電荷連
線(xiàn)的中垂線(xiàn)上,則兩負(fù)電荷在N點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)方向由N指向0,則N點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)方向由
N指向0,同理可知,兩個(gè)負(fù)電荷在L處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)方向由0指向L,L點(diǎn)處于兩正電
荷連線(xiàn)的中垂線(xiàn)上,兩正電荷在L處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)方向由0指向L,則L處的合場(chǎng)方向由
0指向L,由于正方向兩對(duì)角線(xiàn)垂直平分,則L和N兩點(diǎn)處的電場(chǎng)方向相互垂直,故A
正確;
B、正方向底邊的一對(duì)等量異號(hào)電荷在M點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)方向向左,而正方形上方的一對(duì)
等量異號(hào)電荷在M點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)方向向右,由于M點(diǎn)離上方一對(duì)等量異號(hào)電荷距離較
遠(yuǎn),則M點(diǎn)的場(chǎng)方向向左,故B正確;
C.由圖可知,M和0點(diǎn)位于兩等量異號(hào)電荷的等勢(shì)線(xiàn)上,即M和O點(diǎn)電勢(shì)相等,所以
將一帶正電的點(diǎn)電荷從M點(diǎn)移動(dòng)到0點(diǎn),電場(chǎng)力做功為零,故C錯(cuò)誤;
D.由圖可知,L點(diǎn)的電勢(shì)低于N點(diǎn)電勢(shì),則將一帶正電的點(diǎn)電荷從L點(diǎn)移動(dòng)到N點(diǎn),
電場(chǎng)力做功不為零,故D錯(cuò)誤。
故選:AB。
26.【解答]解:A、小球只受重力和電場(chǎng)力,其重力勢(shì)能、電勢(shì)能與動(dòng)能之和不變,當(dāng)小
球的動(dòng)能最小時(shí),其電勢(shì)能與重力勢(shì)能之和最大,故A錯(cuò)誤;
B、當(dāng)小球沿水平方向的速度減為零時(shí),小球的電勢(shì)能最大,由于小球所受的重力和電場(chǎng)
力的大小相等,所以此時(shí)小球的速度方向向下,大小等于拋出時(shí)小球的速度大小,所以
此時(shí)的動(dòng)能等于初始動(dòng)能,故B正確;
C、合外力先對(duì)小球做負(fù)功,再做正功,合外力做正功的過(guò)程中,小球的動(dòng)能一直增大,
所以小球速度動(dòng)能沒(méi)有最大值,故C錯(cuò)誤;
D、從射出時(shí)刻到小球速度的水平分量為零時(shí),小球的動(dòng)能等于初始動(dòng)能,此過(guò)程中動(dòng)能
變化為零,則合外力做功為零,所以重力做的功等于小球電勢(shì)能的增加量,故D正確。
故選:BD。
27.【解答]解:A、根據(jù)Uab=E?abcos60°可得電場(chǎng)強(qiáng)度的大?。?/p>
E=ab即60。=急祟V/m=200v/m,故A正確;
B、沿電場(chǎng)線(xiàn)電勢(shì)逐漸降低,可知b點(diǎn)的電勢(shì)比d點(diǎn)的電勢(shì)高,故B錯(cuò)誤;
C、將電子從c點(diǎn)移到d點(diǎn),因電子所受的電場(chǎng)力與位移反向,可知電場(chǎng)力做負(fù)功,故C
錯(cuò)誤;
D、因a點(diǎn)的電勢(shì)低于c點(diǎn)電勢(shì),則電子在a點(diǎn)的電勢(shì)能大于在c點(diǎn)的電勢(shì)能,故D正確;
故選:AD。
28?【解答】解:A、根據(jù)等勢(shì)面的分布可知,兩點(diǎn)電荷帶同種電荷,故A錯(cuò)誤;
B、等差等勢(shì)面的疏密程度表示場(chǎng)強(qiáng)的強(qiáng)弱,A點(diǎn)的等差等勢(shì)面疏,B點(diǎn)的等差等勢(shì)面密,
故A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小,故B錯(cuò)誤;
C、分析電子運(yùn)動(dòng)的軌跡可知,電場(chǎng)力指向軌跡的內(nèi)側(cè),則電場(chǎng)力受到排斥力作用,故點(diǎn)
電荷為負(fù)電荷,離點(diǎn)電荷越遠(yuǎn),電勢(shì)越高,故A點(diǎn)的電勢(shì)高,故C正確;
D、電子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的過(guò)程中,電場(chǎng)力做負(fù)功,動(dòng)能減小,電子從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N
點(diǎn)的過(guò)程中,電場(chǎng)力做正功,動(dòng)能增大,故P點(diǎn)動(dòng)能最小,故D正確。
故選:CD。
29.【解答]解:A、在菱形外側(cè)除無(wú)窮遠(yuǎn)處的任意點(diǎn),四個(gè)點(diǎn)電荷在該點(diǎn)的產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)均
指向菱形的外側(cè),根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)的疊加原理可知,合場(chǎng)強(qiáng)不可能為零,所以除無(wú)窮遠(yuǎn)處之外,
菱形外部電場(chǎng)強(qiáng)度處處不為零,故A正確;
B、根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)的疊加及對(duì)稱(chēng)性,在0點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零,當(dāng)yo取某值時(shí),由對(duì)稱(chēng)性可知,在菱
形內(nèi)部其它場(chǎng)強(qiáng)為零的點(diǎn)必定會(huì)成對(duì)出現(xiàn),即在菱形內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)為零的點(diǎn)一定是奇數(shù)個(gè),
故B錯(cuò)誤;
C、根據(jù)對(duì)稱(chēng)性知,(0,-31)和(0,31)處場(chǎng)強(qiáng)大小相等,方向相反,兩點(diǎn)電勢(shì)相等,
將試探電荷由點(diǎn)(41,51)移至點(diǎn)(0,31),在點(diǎn)(41,51),負(fù)電荷所受的電場(chǎng)力方向斜
向左下方,在(0,31)處,由于該點(diǎn)到x軸上41、-41以及y軸上81的點(diǎn)的距離相等為
51,此三處點(diǎn)電荷在該點(diǎn)(0,31)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等,它們?cè)诖颂幒蠄?chǎng)強(qiáng)方向沿y軸向上,
y軸上-81處的點(diǎn)電荷在(0,31)處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)方向也沿y軸向上,則(0,31)的場(chǎng)強(qiáng)
方向沿y軸向上,則負(fù)電荷在該點(diǎn)所受的電場(chǎng)力方向沿y軸向下,所以一帶負(fù)電的試探
電荷從(41,51)沿直線(xiàn)移至點(diǎn)(0,31),靜電力一直做正功,可知將一帶負(fù)電的試探電
荷由點(diǎn)(41,51)移至點(diǎn)(0,-31),靜電力做正功,故C正確;
D、當(dāng)yo=41時(shí),根據(jù)對(duì)稱(chēng)性知,x軸和y軸上-41處的點(diǎn)電荷在點(diǎn)(1,1)處產(chǎn)生的場(chǎng)
強(qiáng)大小相等為日=當(dāng),
ri
療=⑸尸+Z2=26D
這兩個(gè)點(diǎn)電荷的合場(chǎng)
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