專題七電場(chǎng)高考物理

(江蘇省專用)一、單項(xiàng)選擇題1.(2017江蘇單科,4,3分)如圖所示,三塊平行放置的帶電金屬薄板A、B、C中央各有一小孔,小孔

分別位于O、M、P點(diǎn)。由O點(diǎn)靜止釋放的電子恰好能運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)。現(xiàn)將C板向右平移到P‘點(diǎn),則

由O點(diǎn)靜止釋放的電子

()A.運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)返回A組

自主命題·江蘇卷題組五年高考B.運(yùn)動(dòng)到P和P'點(diǎn)之間返回C.運(yùn)動(dòng)到P'點(diǎn)返回D.穿過(guò)P'點(diǎn)答案

A本題考查帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的加(減)速運(yùn)動(dòng)。由題意知,電子在A、B板間做勻

加速運(yùn)動(dòng),在B、C板間做勻減速運(yùn)動(dòng),到P點(diǎn)時(shí)速度恰好為零,設(shè)A、B板和B、C板間電壓分別為

U1和U2,由動(dòng)能定理得eU1-eU2=0,所以U1=U2;現(xiàn)將C板右移至P'點(diǎn),由于板上帶電荷量沒(méi)有變

化,B、C板間電場(chǎng)強(qiáng)度E=

=

=

,E不變,故電子仍運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)返回,選項(xiàng)A正確。解題關(guān)鍵

C板移動(dòng)過(guò)程中,板間場(chǎng)強(qiáng)不變,能分析出這個(gè)結(jié)論是解答本題的關(guān)鍵點(diǎn)。2.(2016江蘇單科,3,3分)一金屬容器置于絕緣板上,帶電小球用絕緣細(xì)線懸掛于容器中,容器內(nèi)

的電場(chǎng)線分布如圖所示。容器內(nèi)表面為等勢(shì)面,A、B為容器內(nèi)表面上的兩點(diǎn),下列說(shuō)法正確的

是

()

A.A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比B點(diǎn)的大B.小球表面的電勢(shì)比容器內(nèi)表面的低C.B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向與該處內(nèi)表面垂直D.將檢驗(yàn)電荷從A點(diǎn)沿不同路徑移到B點(diǎn),電場(chǎng)力所做的功不同答案

C電場(chǎng)線的疏密表示場(chǎng)強(qiáng)的大小,因?yàn)锳點(diǎn)處電場(chǎng)線較B點(diǎn)處稀疏,所以EA<EB,A項(xiàng)錯(cuò)誤;

沿著電場(chǎng)線電勢(shì)逐漸降低,故B項(xiàng)錯(cuò)誤;電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直,C項(xiàng)正確;電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān),

故D項(xiàng)錯(cuò)誤?？疾辄c(diǎn)

本題考查了由電場(chǎng)線判斷電場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向、電勢(shì)的高低,以及由等勢(shì)面判斷移動(dòng)

電荷做功的知識(shí),涉及知識(shí)基礎(chǔ),設(shè)置問(wèn)題簡(jiǎn)單,屬于容易題。知識(shí)鏈接①電場(chǎng)線越密集的地方,電場(chǎng)強(qiáng)度越大;②沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低;③電場(chǎng)線與

等勢(shì)面處處垂直;④沿等勢(shì)面移動(dòng)電荷,電場(chǎng)力不做功。3.(2015江蘇單科,2,3分)靜電現(xiàn)象在自然界中普遍存在,我國(guó)早在西漢末年已有對(duì)靜電現(xiàn)象的記

載,《春秋緯·考異郵》中有“玳瑁吸衣若”之說(shuō),但下列?靜電現(xiàn)象的是

()A.梳過(guò)頭發(fā)的塑料梳子吸起紙屑B.帶電小球移至不帶電金屬球附近,兩者相互吸引C.小線圈接近通電線圈過(guò)程中,小線圈中產(chǎn)生電流D.從干燥的地毯上走過(guò),手碰到金屬把手時(shí)有被電擊的感覺(jué)答案

C小線圈接近通電線圈過(guò)程中,小線圈因磁通量變化而產(chǎn)生感應(yīng)電流,屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)

象,不屬于靜電現(xiàn)象,其他三種現(xiàn)象屬于靜電現(xiàn)象,選項(xiàng)C符合題意?？疾辄c(diǎn)

本題考查對(duì)靜電現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)與理解。屬于容易題。學(xué)習(xí)指導(dǎo)平時(shí)學(xué)習(xí)時(shí),要關(guān)注實(shí)際生活,關(guān)注我國(guó)古代重要的科技成果。要從生活現(xiàn)象中理解

物理知識(shí),用物理知識(shí)解釋生活中的問(wèn)題。應(yīng)用物理知識(shí)解決實(shí)際生活中的具體問(wèn)題,這樣也能

激發(fā)學(xué)習(xí)物理的興趣。4.(2014江蘇單科,4,3分)如圖所示,一圓環(huán)上均勻分布著正電荷,x軸垂直于環(huán)面且過(guò)圓心O。下

列關(guān)于x軸上的電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)的說(shuō)法中正確的是

()

A.O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零,電勢(shì)最低B.O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零,電勢(shì)最高C.從O點(diǎn)沿x軸正方向,電場(chǎng)強(qiáng)度減小,電勢(shì)升高D.從O點(diǎn)沿x軸正方向,電場(chǎng)強(qiáng)度增大,電勢(shì)降低答案

B由微元法和對(duì)稱的思想分析可知,均勻帶電圓環(huán)內(nèi)部O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為零,電勢(shì)為標(biāo)量,且

正電荷周圍的電勢(shì)為正,故O點(diǎn)電勢(shì)最高,選項(xiàng)A錯(cuò)、B對(duì);從O點(diǎn)沿x軸正方向電場(chǎng)強(qiáng)度先增大后

減小,電勢(shì)降低,選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤?？疾辄c(diǎn)

本題考查電場(chǎng)、電勢(shì)、電場(chǎng)強(qiáng)度等知識(shí),同時(shí)考查了考生運(yùn)用微元思想和對(duì)稱的思想

分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。屬于中等難度題。易錯(cuò)警示本題易錯(cuò)選A,錯(cuò)誤地認(rèn)為電場(chǎng)強(qiáng)度為零的地方電勢(shì)最低。電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)分別是

反映電場(chǎng)力的性質(zhì)和能的性質(zhì)的物理量,它們之間沒(méi)有直接的關(guān)系,電場(chǎng)強(qiáng)度較大的地方,電勢(shì)

可能較高、可能較低、也可能為零。5.(2013江蘇單科,3,3分)下列選項(xiàng)中的各

圓環(huán)大小相同,所帶電荷量已在圖中標(biāo)出,且電荷均勻分布,各

圓環(huán)間彼此絕緣。坐標(biāo)原點(diǎn)O處電場(chǎng)強(qiáng)度最大的是

()答案

B環(huán)狀帶電體不能視為點(diǎn)電荷,所以將其分割成無(wú)數(shù)小段,每小段可看做點(diǎn)電荷,由點(diǎn)電

荷產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)特點(diǎn),再根據(jù)對(duì)稱性可知,D項(xiàng)中第1、3象限和第2、4象限的

圓環(huán)在O點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)疊加后分別抵消。C項(xiàng)中第1、3象限的

圓環(huán)在O點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)抵消,故A、C選項(xiàng)中O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等,方向不同。B項(xiàng)中1、2象限的

圓環(huán)在O點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)疊加后大于A、B選項(xiàng)中O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)?？疾辄c(diǎn)

本題考查靜電場(chǎng)和電場(chǎng)強(qiáng)度的知識(shí),要求考生具有較強(qiáng)的分析推理能力,屬于中等難度

題。學(xué)習(xí)指導(dǎo)作為常見(jiàn)的物理思想方法,微元的思想、等效和對(duì)稱的思想,在近年的高考題中已多

次出現(xiàn)。所以,提高物理學(xué)科素養(yǎng)是我們平時(shí)學(xué)習(xí)中要特別重視的事情。6.(2017江蘇單科,8,4分)在x軸上有兩個(gè)點(diǎn)電荷q1、q2,其靜電場(chǎng)的電勢(shì)φ在x軸上分布如圖所示。

下列說(shuō)法正確的有

()

A.q1和q2帶有異種電荷B.x1處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零C.負(fù)電荷從x1移到x2,電勢(shì)能減小D.負(fù)電荷從x1移到x2,受到的電場(chǎng)力增大二、多項(xiàng)選擇題答案

AC本題考查識(shí)別φ-x圖像、場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差的關(guān)系、電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化關(guān)系。φ

-x圖線的切線斜率表示場(chǎng)強(qiáng),由圖可知從x1到x2過(guò)程中,圖線切線斜率變小,到x2處斜率為0,即場(chǎng)強(qiáng)

從x1到x2一直減小,且E2=0,電場(chǎng)力F=Eq,負(fù)電荷從x1移動(dòng)到x2,受到電場(chǎng)力減小,選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤;沿x

軸方向電勢(shì)由負(fù)到正,故x軸上的兩個(gè)電荷q1、q2為異種電荷,選項(xiàng)A正確;由圖可知φx1<φx2,負(fù)電荷

由低電勢(shì)到高電勢(shì),電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減小,選項(xiàng)C正確。解題關(guān)鍵

由U=Ed知φ-x圖線切線斜率表示場(chǎng)強(qiáng)E,φx1=0,q1、q2分布在x1的兩側(cè)。7.(2015江蘇單科,7,4分)一帶正電的小球向右水平拋入范圍足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)方向水平向

左。不計(jì)空氣阻力,則小球()

A.做直線運(yùn)動(dòng)

B.做曲線運(yùn)動(dòng)C.速率先減小后增大

D.速率先增大后減小答案

BC剛開(kāi)始時(shí)帶電小球所受重力與電場(chǎng)力的合力F跟v0不在同一條直線上,所以它一定

做曲線運(yùn)動(dòng),A項(xiàng)錯(cuò)誤,B項(xiàng)正確。因重力與電場(chǎng)力的合力F為恒力,其方向與初速度方向的夾角

為鈍角,所以帶電小球的速率先減小后增大,故C項(xiàng)正確,D項(xiàng)錯(cuò)誤。考查點(diǎn)

本題通過(guò)帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中和重力場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),考查對(duì)力的合成與分解、運(yùn)動(dòng)的

合成與分解、曲線運(yùn)動(dòng)的條件等知識(shí)的理解和應(yīng)用,屬于中等難度題。易錯(cuò)分析易錯(cuò)選A。可能的原因有:①錯(cuò)誤地認(rèn)為小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不受重力作用;②未掌握

物體做直線運(yùn)動(dòng)和曲線運(yùn)動(dòng)的條件。8.(2015江蘇單科,8,4分)兩個(gè)相同的負(fù)電荷和一個(gè)正電荷附近的電場(chǎng)線分布如圖所示。c是兩負(fù)

電荷連線的中點(diǎn),d點(diǎn)在正電荷的正上方,c、d到正電荷的距離相等,則

()

A.a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比b點(diǎn)的大B.a點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的高C.c點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比d點(diǎn)的大D.c點(diǎn)的電勢(shì)比d點(diǎn)的低答案

ACD觀察題中圖可知a點(diǎn)附近電場(chǎng)線比b點(diǎn)附近電場(chǎng)線密,所以Ea>Eb,A項(xiàng)正確;由沿電

場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低可知φb>φa,B項(xiàng)錯(cuò);由場(chǎng)強(qiáng)公式E=k

和場(chǎng)強(qiáng)疊加原理可知Ec>Ed,C項(xiàng)正確;當(dāng)取無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為0時(shí),φc為負(fù)值,φd為正值,所以φd>φc,D項(xiàng)正確?？疾辄c(diǎn)

本題考查靜電場(chǎng)、電場(chǎng)線、電勢(shì)、電場(chǎng)強(qiáng)度等知識(shí),對(duì)考生的推理能力有一定的要

求。屬于中等難度題。學(xué)習(xí)指導(dǎo)本題電場(chǎng)線的分布情景是來(lái)源于課本但又高于課本,所以我們學(xué)習(xí)過(guò)程中不能只是

死記一些典型情景,而是要理解概念和原理,掌握基本規(guī)律,培養(yǎng)分析推理能力,解決問(wèn)題時(shí)才能

游刃有余。9.(2013江蘇單科,6,4分)將一電荷量為+Q的小球放在不帶電的金屬球附近,所形成的電場(chǎng)線分布

如圖所示,金屬球表面的電勢(shì)處處相等。a、b為電場(chǎng)中的兩點(diǎn),則

()

A.a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比b點(diǎn)的大B.a點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的高C.檢驗(yàn)電荷-q在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)的大D.將檢驗(yàn)電荷-q從a點(diǎn)移到b點(diǎn)的過(guò)程中,電場(chǎng)力做負(fù)功答案

ABD電場(chǎng)線的疏密程度表示場(chǎng)強(qiáng)的大小,A正確;沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低,B正確;負(fù)電荷

在電勢(shì)越高的位置電勢(shì)能越小,C錯(cuò)誤;因負(fù)電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)的過(guò)程中電勢(shì)能增大,由功能關(guān)系

知電場(chǎng)力必做負(fù)功,D正確。考查點(diǎn)

本題考查電場(chǎng)線、電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)、電勢(shì)能與電場(chǎng)力做功等知識(shí),屬于容易題。知識(shí)鏈接不帶電的金屬球達(dá)到靜電平衡時(shí),是個(gè)等勢(shì)體,球面是個(gè)等勢(shì)面,內(nèi)部各處的場(chǎng)強(qiáng)為零?？键c(diǎn)一電場(chǎng)力的性質(zhì)一、單項(xiàng)選擇題1.(2016課標(biāo)Ⅱ,15,6分)如圖,P是固定的點(diǎn)電荷,虛線是以P為圓心的兩個(gè)圓。帶電粒子Q在P的電

場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)軌跡與兩圓在同一平面內(nèi),a、b、c為軌跡上的三個(gè)點(diǎn)。若Q僅受P的電場(chǎng)力作用,

其在a、b、c點(diǎn)的加速度大小分別為aa、ab、ac,速度大小分別為va、vb、vc。則

()

A.aa>ab>ac,va>vc>vb

B.aa>ab>ac,vb>vc>vaC.ab>ac>aa,vb>vc>va

D.ab>ac>aa,va>vc>vb

B組

統(tǒng)一命題、省（區(qū)、市）卷題組答案

D帶電粒子在電場(chǎng)中僅受電場(chǎng)力作用,由牛頓第二定律知加速度a=

=

,E=k

,因?yàn)閞b<rc<ra,所以ab>ac>aa;由動(dòng)能定理有Wab=qQUab=

m

-

m

Wbc=qQUbc=

m

-

m

因?yàn)閃ab<0,所以va>vb因?yàn)閃bc>0,所以vc>vb因?yàn)閨Uab|>|Ubc|,所以va>vc故有va>vc>vb,D項(xiàng)正確。2.(2016浙江理綜,15,6分)如圖所示,兩個(gè)不帶電的導(dǎo)體A和B,用一對(duì)絕緣柱支持使它們彼此接

觸。把一帶正電荷的物體C置于A附近,貼在A、B下部的金屬箔都張開(kāi),

()

A.此時(shí)A帶正電,B帶負(fù)電B.此時(shí)A電勢(shì)低,B電勢(shì)高C.移去C,貼在A、B下部的金屬箔都閉合D.先把A和B分開(kāi),然后移去C,貼在A、B下部的金屬箔都閉合答案

C由于靜電感應(yīng),A帶負(fù)電,B帶等量正電,若移去C,A、B所帶等量正負(fù)電荷中和,金屬箔

閉合,所以C正確,A錯(cuò)誤;處于電場(chǎng)中的導(dǎo)體是等勢(shì)體,B錯(cuò)誤;若先把A、B分開(kāi),然后移去C,A、B

所帶電荷就不能中和,金屬箔不再閉合,D錯(cuò)誤。失分警示

不要誤以為因B帶正電,B的電勢(shì)就高,實(shí)際上電場(chǎng)中的導(dǎo)體是一個(gè)等勢(shì)體,A、B電勢(shì)

相等。3.(2015課標(biāo)Ⅱ,14,6分)如圖,兩平行的帶電金屬板水平放置。若在兩板中間a點(diǎn)從靜止釋放一帶

電微粒,微粒恰好保持靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)將兩板繞過(guò)a點(diǎn)的軸(垂直于紙面)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)45°,再由a點(diǎn)從

靜止釋放一同樣的微粒,該微粒將

()A.保持靜止?fàn)顟B(tài)B.向左上方做勻加速運(yùn)動(dòng)C.向正下方做勻加速運(yùn)動(dòng)D.向左下方做勻加速運(yùn)動(dòng)答案

D最初帶電微粒處于靜止?fàn)顟B(tài),受力如圖(1),Eq=mg;當(dāng)兩板繞過(guò)a點(diǎn)的軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)45°

時(shí),帶電微粒的受力如圖(2),其合力指向左下方,故微粒從靜止開(kāi)始向左下方做勻加速運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)

D正確。

評(píng)析此題考查物體平衡狀態(tài)、力的合成等,試題難度適中。4.(2015山東理綜,18,6分)直角坐標(biāo)系xOy中,M、N兩點(diǎn)位于x軸上,G、H兩點(diǎn)坐標(biāo)如圖。M、N兩

點(diǎn)各固定一負(fù)點(diǎn)電荷,一電量為Q的正點(diǎn)電荷置于O點(diǎn)時(shí),G點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度恰好為零。靜電力

常量用k表示。若將該正點(diǎn)電荷移到G點(diǎn),則H點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向分別為

()A.

,沿y軸正向

B.

,沿y軸負(fù)向C.

,沿y軸正向

D.

,沿y軸負(fù)向答案

B

M、N兩處的負(fù)點(diǎn)電荷在G處產(chǎn)生的合場(chǎng)強(qiáng)E1與O點(diǎn)處正點(diǎn)電荷在G處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)等

大反向,所以E1=

,方向沿y軸正向,因?yàn)镠與G關(guān)于x軸對(duì)稱,所以M、N兩處的負(fù)點(diǎn)電荷在H處產(chǎn)生的合場(chǎng)強(qiáng)E2=E1=

,方向沿y軸負(fù)向。當(dāng)正點(diǎn)電荷放在G點(diǎn)時(shí),它在H點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)E3=

,方向沿y軸正向,則H處的場(chǎng)強(qiáng)為EH=

-

=

,方向沿y軸負(fù)向,B正確。5.(2015海南單科,5,3分)如圖,一充電后的平行板電容器的兩極板相距l(xiāng)。在正極板附近有一質(zhì)量

為M、電荷量為q(q>0)的粒子;在負(fù)極板附近有另一質(zhì)量為m、電荷量為-q的粒子。在電場(chǎng)力的

作用下,兩粒子同時(shí)從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。已知兩粒子同時(shí)經(jīng)過(guò)一平行于正極板且與其相距

l的平面。若兩粒子間相互作用力可忽略,不計(jì)重力,則M∶m為

()

A.3∶2

B.2∶1

C.5∶2

D.3∶1答案

A

因兩粒子同時(shí)經(jīng)過(guò)一平行于正極板且與其相距

l的平面,電荷量為q的粒子通過(guò)的位移為

l,電荷量為-q的粒子通過(guò)的位移為

l,由牛頓第二定律知它們的加速度分別為a1=

、a2=

,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有

l=

a1t2=

t2①,

l=

a2t2=

t2②,

得

=

。B、C、D錯(cuò),A對(duì)。6.(2017課標(biāo)Ⅰ,20,6分)在一靜止點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中,任一點(diǎn)的電勢(shì)φ與該點(diǎn)到點(diǎn)電荷的距離r的關(guān)

系如圖所示。電場(chǎng)中四個(gè)點(diǎn)a、b、c和d的電場(chǎng)強(qiáng)度大小分別為Ea、Eb、Ec和Ed。點(diǎn)a到點(diǎn)電荷

的距離ra與點(diǎn)a的電勢(shì)φa已在圖中用坐標(biāo)(ra,φa)標(biāo)出,其余類推。現(xiàn)將一帶正電的試探電荷由a點(diǎn)

依次經(jīng)b、c點(diǎn)移動(dòng)到d點(diǎn),在相鄰兩點(diǎn)間移動(dòng)的過(guò)程中,電場(chǎng)力所做的功分別為Wab、Wbc和Wcd。

下列選項(xiàng)正確的是

()

A.Ea∶Eb=4∶1

B.Ec∶Ed=2∶1C.Wab∶Wbc=3∶1

D.Wbc∶Wcd=1∶3二、多項(xiàng)選擇題答案

AC本題考查場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)。由圖可知:ra=1m、φa=6V;rb=2m、φb=3V;rc=3m、φc=2V;

rd=6m、φd=1V。由點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式E=

得Ea∶Eb∶Ec∶Ed=

∶

∶

∶

=36∶9∶4∶1,A正確、B錯(cuò)誤。由WAB=qUAB=q(φA-φB)得Wab∶Wbc∶Wcd=(φa-φb)∶(φb-φc)∶(φc-φd)=3∶1∶1,故C

正確、D錯(cuò)誤。方法技巧

電場(chǎng)力做功的計(jì)算方法定量計(jì)算電場(chǎng)力做功時(shí),第一種方法是利用W=qU;第二種方法是利用功能關(guān)系即電場(chǎng)力所做的

功等于電勢(shì)能的變化量;第三種方法是利用動(dòng)能定理;第四種方法是由功的定義得W=qElcos

α。其中最后一種方法僅適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)中。7.(2017天津理綜,7,6分)如圖所示,在點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中,實(shí)線MN是一條方向未標(biāo)出的電場(chǎng)

線,虛線AB是一個(gè)電子只在靜電力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡。設(shè)電子在A、B兩點(diǎn)的加速度大小分別

為aA、aB,電勢(shì)能分別為EpA、EpB。下列說(shuō)法正確的是

()A.電子一定從A向B運(yùn)動(dòng)B.若aA>aB,則Q靠近M端且為正電荷C.無(wú)論Q為正電荷還是負(fù)電荷一定有EpA<EpBD.B點(diǎn)電勢(shì)可能高于A點(diǎn)電勢(shì)答案

BC本題考查帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)。電子的運(yùn)動(dòng)軌跡為曲線,由曲線運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)生

條件可知電子在MN電場(chǎng)線上受力方向?yàn)樗较蜃?因此電場(chǎng)線方向?yàn)樗较蛴?M→N),若aA>aB,

則A靠近場(chǎng)源電荷Q,即Q靠近M端且為正電荷,選項(xiàng)B正確;若電子由A→B,則水平向左的電場(chǎng)力

與軌跡切線方向的速度夾角大于90°,電場(chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能增加,即EpA<EpB,若電子由B→A,則電

場(chǎng)力方向與速度方向夾角小于90°,電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減小,EpA<EpB,選項(xiàng)C正確,A錯(cuò)誤;由Ep=q

φ,φ=

知,負(fù)電荷在高電勢(shì)處電勢(shì)能小,在低電勢(shì)處電勢(shì)能大,可知φA>φB,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。方法技巧

運(yùn)動(dòng)軌跡與電場(chǎng)線關(guān)系①曲線運(yùn)動(dòng)的受力方向指向軌跡的凹側(cè)。②受電場(chǎng)力方向在電場(chǎng)線所在直線上(切線所在直線

上)。③速度方向?yàn)檐壽E的切線方向。④正、負(fù)功的判斷。⑤電勢(shì)高低與電勢(shì)能大小的關(guān)系。8.(2016浙江理綜,19,6分)如圖所示,把A、B兩個(gè)相同的導(dǎo)電小球分別用長(zhǎng)為0.10m的絕緣細(xì)線

懸掛于OA和OB兩點(diǎn)。用絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒與A球接觸,棒移開(kāi)后將懸點(diǎn)OB移到OA點(diǎn)固定。兩

球接觸后分開(kāi),平衡時(shí)距離為0.12m。已測(cè)得每個(gè)小球質(zhì)量是8.0×10-4kg,帶電小球可視為點(diǎn)電

荷,重力加速度g=10m/s2,靜電力常量k=9.0×109N·m2/C2,則

()

A.兩球所帶電荷量相等B.A球所受的靜電力為1.0×10-2NC.B球所帶的電荷量為4

×10-8CD.A、B兩球連線中點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度為0答案

ACD用絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒帶正電荷,與A球接觸后A球也帶正電荷,兩球接觸后分開(kāi),

B球也帶正電荷,且兩球所帶電荷量相等,A正確;兩球相互排斥,穩(wěn)定后A球受力情況如圖所示

sinθ=

=0.60,θ=37°F庫(kù)=mgtan37°=6.0×10-3N,B項(xiàng)錯(cuò)誤;F庫(kù)=k

QA=QB=Q,r=0.12m聯(lián)立得Q=4

×10-8C,故C項(xiàng)正確;由等量同種點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)的特點(diǎn)可知,A、B兩球連線中點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)為0,故D項(xiàng)正確。9.(2015浙江理綜,20,6分,★)如圖所示,用兩根長(zhǎng)度相同的絕緣細(xì)線把一個(gè)質(zhì)量為0.1kg的小球A

懸掛到水平板的M、N兩點(diǎn),A上帶有Q=3.0×10-6C的正電荷。兩線夾角為120°,兩線上的拉力大

小分別為F1和F2。A的正下方0.3m處放有一帶等量異種電荷的小球B,B與絕緣支架的總質(zhì)量為

0.2kg(重力加速度取g=10m/s2;靜電力常量k=9.0×109N·m2/C2,A、B球可視為點(diǎn)電荷),則

()A.支架對(duì)地面的壓力大小為2.0NB.兩線上的拉力大小F1=F2=1.9NC.將B水平右移,使M、A、B在同一直線上,此時(shí)兩線上的拉力大小F1=1.225N,F2=1.0ND.將B移到無(wú)窮遠(yuǎn)處,兩線上的拉力大小F1=F2=0.866N答案

BC小球B和支架組成的整體,在三個(gè)力作用下平衡,故有:FN+FAB=mBg,FAB=k

,聯(lián)立兩式解得:FAB=0.9N,FN=1.1N,根據(jù)牛頓第三定律可判斷出A錯(cuò)。小球A在四個(gè)力作用下平衡,如圖

(甲)所示。

(甲)由對(duì)稱性可知F1=F2,在豎直方向上有:2F1cos60°=2F2cos60°=mAg+FBA,解得F1=F2=1.9N,可見(jiàn)B正確。當(dāng)B球與M、A共線時(shí),A球受力情況如圖(乙)所示,

(乙)由幾何關(guān)系可知rAB'=0.6m,FBA'=k

=0.225N。將A球所受重力分解在MA和NA的方向上,由上述兩個(gè)方向上分力的合力為零可得:F1=1.225N,F2=1.0N,故C正確。B球移至無(wú)窮遠(yuǎn)處時(shí),A、B

之間的庫(kù)侖力忽略不計(jì),對(duì)A球由三力平衡條件可求得F1=F2=mAg=1.0N,故D錯(cuò)。評(píng)析本題考查了庫(kù)侖定律和共點(diǎn)力平衡問(wèn)題,情景清晰,但計(jì)算量稍大。題目難度中等,要求

考生鎮(zhèn)定、細(xì)心。1.(2016課標(biāo)Ⅲ,15,6分)關(guān)于靜電場(chǎng)的等勢(shì)面,下列說(shuō)法正確的是

()A.兩個(gè)電勢(shì)不同的等勢(shì)面可能相交B.電場(chǎng)線與等勢(shì)面處處相互垂直C.同一等勢(shì)面上各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度一定相等D.將一負(fù)的試探電荷從電勢(shì)較高的等勢(shì)面移至電勢(shì)較低的等勢(shì)面,電場(chǎng)力做正功考點(diǎn)二電場(chǎng)能的性質(zhì)一、單項(xiàng)選擇題答案

B假設(shè)兩個(gè)電勢(shì)不同的等勢(shì)面相交,則交點(diǎn)處的電勢(shì)就是兩個(gè)不同的值,這是不可能的,

A錯(cuò)誤;同一等勢(shì)面上各點(diǎn)電勢(shì)相等,而場(chǎng)強(qiáng)不一定相等,C錯(cuò)誤;負(fù)電荷從高電勢(shì)處移到低電勢(shì)

處,電勢(shì)能增加,電場(chǎng)力做負(fù)功,D錯(cuò)誤。2.(2016浙江理綜,14,6分)以下說(shuō)法正確的是

()A.在靜電場(chǎng)中,沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低B.外力對(duì)物體所做的功越多,對(duì)應(yīng)的功率越大C.電容器電容C與電容器所帶電荷量Q成正比D.在超重和失重現(xiàn)象中,地球?qū)ξ矬w的實(shí)際作用力發(fā)生了變化答案

A在靜電場(chǎng)中,沿電場(chǎng)線電勢(shì)φ的變化量Δφ=

,無(wú)論q為正還是為負(fù),

總是負(fù)的,即Δφ<0,表明沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低,A正確;功率P=

,功率P的大小由W和t共同決定,B錯(cuò)誤;電容器電容C與電容器所帶電荷量無(wú)關(guān),C錯(cuò)誤;無(wú)論超重還是失重,地球?qū)ξ矬w的實(shí)際作用力不

變,D錯(cuò)誤。3.(2014山東理綜,19,6分,★)如圖,半徑為R的均勻帶正電薄球殼,其上有一小孔A。已知?dú)?nèi)的場(chǎng)

強(qiáng)處處為零;殼外空間的電場(chǎng),與將球殼上的全部電荷集中于球心O時(shí)在殼外產(chǎn)生的電場(chǎng)一樣。

一帶正電的試探電荷(不計(jì)重力)從球心以初動(dòng)能Ek0沿OA方向射出。下列關(guān)于試探電荷的動(dòng)能

Ek與離開(kāi)球心的距離r的關(guān)系圖線,可能正確的是

()答案

A由于帶正電的試探電荷在球殼內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí),不受電場(chǎng)力,沒(méi)有力做功,動(dòng)能不變,可知C、

D項(xiàng)錯(cuò)誤。在球殼外,電場(chǎng)力做正功,動(dòng)能增大,且由F庫(kù)=k

可知隨r的增大,F庫(kù)減小,體現(xiàn)為Ek-r圖線的斜率減小,故選項(xiàng)A正確,B錯(cuò)誤。4.(2014北京理綜,15,6分)如圖所示,實(shí)線表示某靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線,虛線表示該電場(chǎng)的等勢(shì)面。下

列判斷正確的是

()

A.1、2兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相等

B.1、3兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相等C.1、2兩點(diǎn)的電勢(shì)相等

D.2、3兩點(diǎn)的電勢(shì)相等答案

D同一電場(chǎng)中,電場(chǎng)線越密的地方場(chǎng)強(qiáng)越大,所以1點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于2、3兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng),A、B

錯(cuò)誤;同一等勢(shì)面上各點(diǎn)的電勢(shì)相等,沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低,故C錯(cuò)誤,D正確。5.(2017課標(biāo)Ⅲ,21,6分)一勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向平行于xOy平面,平面內(nèi)a、b、c三點(diǎn)的位置如圖所示,

三點(diǎn)的電勢(shì)分別為10V、17V、26V。下列說(shuō)法正確的是

()A.電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為2.5V/cmB.坐標(biāo)原點(diǎn)處的電勢(shì)為1VC.電子在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)的低7eVD.電子從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn),電場(chǎng)力做功為9eV二、多項(xiàng)選擇題答案

ABD本題考查勻強(qiáng)電場(chǎng)、電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)、電勢(shì)差。設(shè)a、c連線上d點(diǎn)電勢(shì)為17V,如圖所示,則

=

,得ldc=4.5cm,tanθ=

=

,θ=37°。過(guò)c作bd垂線交bd于e點(diǎn),則lce=ldccosθ=4.5×

cm=3.6cm。ce方向就是勻強(qiáng)電場(chǎng)方向,場(chǎng)強(qiáng)大小為E,Elce=Ucb,E=2.5V/cm,A項(xiàng)正確。Uoe=Elobsin53°=16V,故O點(diǎn)電勢(shì)φ0=17V-16V=1V,B項(xiàng)正確。電子

在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)的高7eV,C項(xiàng)錯(cuò)誤。電子從b點(diǎn)到c點(diǎn)電場(chǎng)力做功W=9eV,D項(xiàng)正確。

方法技巧

充分利用直角三角形中37°和53°的關(guān)系①Oa為6cm,Ob=8cm,這樣連接O、c,∠cOb=37°,∠Ocb=53°。②在a、c連線上找φd=17V,bd為等勢(shì)線。由對(duì)應(yīng)關(guān)系得lcd=4.5cm,∠cbe=37°。Oec恰好為電場(chǎng)

線。③充分利用電場(chǎng)中的角度,以37°和53°的關(guān)系解題。6.(2016課標(biāo)Ⅰ,20,6分)如圖,一帶負(fù)電荷的油滴在勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),其軌跡在豎直面(紙面)內(nèi),且

相對(duì)于過(guò)軌跡最低點(diǎn)P的豎直線對(duì)稱。忽略空氣阻力。由此可知

()

A.Q點(diǎn)的電勢(shì)比P點(diǎn)高B.油滴在Q點(diǎn)的動(dòng)能比它在P點(diǎn)的大C.油滴在Q點(diǎn)的電勢(shì)能比它在P點(diǎn)的大D.油滴在Q點(diǎn)的加速度大小比它在P點(diǎn)的小答案

AB由油滴軌跡在豎直面內(nèi)相對(duì)于過(guò)P點(diǎn)的豎直線對(duì)稱可知油滴在水平方向所受合力

為0,豎直方向上油滴受重力和電場(chǎng)力,結(jié)合曲線軌跡的特點(diǎn)可知電場(chǎng)力豎直向上且電場(chǎng)力大于

重力,油滴受力及電場(chǎng)線方向如圖所示,由沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低,得Q點(diǎn)的電勢(shì)比P點(diǎn)的高,

A選項(xiàng)正確;油滴從Q點(diǎn)到P點(diǎn)合力做負(fù)功,根據(jù)動(dòng)能定理得油滴在Q點(diǎn)的動(dòng)能大于它在P點(diǎn)的動(dòng)

能,這一過(guò)程中電場(chǎng)力做負(fù)功,則油滴在Q點(diǎn)的電勢(shì)能小于它在P點(diǎn)的電勢(shì)能,故B項(xiàng)正確,C項(xiàng)錯(cuò);

因?yàn)橹亓碗妶?chǎng)力為恒力,所以油滴在Q、P兩點(diǎn)的加速度相同,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。

7.(2014課標(biāo)Ⅰ,21,6分,★)如圖,在正點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)中有M、N、P、F四點(diǎn),M、N、P為直角三

角形的三個(gè)頂點(diǎn),F為MN的中點(diǎn),∠M=30°。M、N、P、F四點(diǎn)處的電勢(shì)分別用φM、φN、φP、φF

表示。已知φM=φN,φP=φF,點(diǎn)電荷Q在M、N、P三點(diǎn)所在平面內(nèi),則

()

A.點(diǎn)電荷Q一定在MP的連線上B.連接PF的線段一定在同一等勢(shì)面上C.將正試探電荷從P點(diǎn)搬運(yùn)到N點(diǎn),電場(chǎng)力做負(fù)功D.φP大于φM

答案

AD由φM=φN,可知點(diǎn)電荷Q一定在MN連線的中垂線上,過(guò)F作MN的垂線交MP于O點(diǎn),設(shè)

MF=FN=l,則由幾何關(guān)系MO=l/cos30°=

l,FO=ltan30°=

l,OP=MP-MO=MNcos30°-

l=

l,即FO=OP=

l,ON=OM=

l,故點(diǎn)電荷一定在MP的連線上的O點(diǎn),選項(xiàng)A正確(另解:根據(jù)題意φM=φN,φP=φF,可知點(diǎn)電荷Q一定在MN的中垂線與PF連線的中垂線的交點(diǎn)處,作PF連線的中

垂線交MP于點(diǎn)O,連接O、F兩點(diǎn),由幾何知識(shí)知OF為MN的中垂線,故點(diǎn)電荷Q一定在MP的連線

上的O點(diǎn),A正確);點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)的等勢(shì)面是以點(diǎn)電荷為球心的同心球面,線段不可能在球面

上,故B選項(xiàng)錯(cuò)誤;由圖可知OF<OM,故φF=φP>φM=φN,將正試探電荷從高電勢(shì)點(diǎn)搬運(yùn)到低電勢(shì)點(diǎn),

電場(chǎng)力做正功,選項(xiàng)C錯(cuò)、D對(duì)。

8.(2017上海單科,13)靜電場(chǎng)中某電場(chǎng)線如圖所示。把點(diǎn)電荷從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到B點(diǎn),其電勢(shì)能

增加1.2×10-7J,則該點(diǎn)電荷帶

電(選填“正”或“負(fù)”);在此過(guò)程中電場(chǎng)力做功為

J。

三、非選擇題答案負(fù)-1.2×10-7

解析本題考查電場(chǎng)力做功、電勢(shì)能的變化。從A到B,電勢(shì)能增加1.2×10-7J,說(shuō)明電場(chǎng)力做負(fù)

功,做功為-1.2×10-7J,故電場(chǎng)力方向與場(chǎng)強(qiáng)方向相反,該點(diǎn)電荷帶負(fù)電。1.(2016天津理綜,4,6分)如圖所示,平行板電容器帶有等量異種電荷,與靜電計(jì)相連,靜電計(jì)金屬

外殼和電容器下極板都接地。在兩極板間有一固定在P點(diǎn)的點(diǎn)電荷,以E表示兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)

度,Ep表示點(diǎn)電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能,θ表示靜電計(jì)指針的偏角。若保持下極板不動(dòng),將上極板向下

移動(dòng)一小段距離至圖中虛線位置,則

()

A.θ增大,E增大

B.θ增大,Ep不變C.θ減小,Ep增大

D.θ減小,E不變考點(diǎn)三電容器帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)一、單項(xiàng)選擇題答案

D極板移動(dòng)過(guò)程中帶電荷量Q保持不變,靜電計(jì)指針張角變化反映板間電勢(shì)差U的變

化,由C=

和C=

可知,極板下移,d減小,C增大,U減小,又E=

=

,則E不變,Ep不變,綜合上述,只有D選項(xiàng)正確。2.(2015安徽理綜,20,6分,★)已知均勻帶電的無(wú)窮大平面在真空中激發(fā)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為

,其中σ為平面上單位面積所帶的電荷量,ε0為常量。如圖所示的平行板電容器,極板正對(duì)面積為S,其

間為真空,帶電荷量為Q。不計(jì)邊緣效應(yīng)時(shí),極板可看做無(wú)窮大導(dǎo)體板,則極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度大小

和兩極板間相互的靜電引力大小分別為

()

A.

和

B.

和

C.

和

D.

和

答案

D由題意知帶電荷量為Q的極板上單位面積所帶的電荷量σ=

,故一個(gè)極板激發(fā)的電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小E=

=

,而平行板電容器兩極板帶等量異種電荷,在極板間激發(fā)的電場(chǎng)等大同向,由電場(chǎng)疊加原理知,極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E合=2E=

;兩極板間相互的靜電引力F=E·Q=

,選項(xiàng)D正確。3.(2015山東理綜,20,6分,★★)如圖甲,兩水平金屬板間距為d,板間電場(chǎng)強(qiáng)度的變化規(guī)律如圖乙

所示。t=0時(shí)刻,質(zhì)量為m的帶電微粒以初速度v0沿中線射入兩板間,0~

時(shí)間內(nèi)微粒勻速運(yùn)動(dòng),T時(shí)刻微粒恰好經(jīng)金屬板邊緣飛出。微粒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中未與金屬板接觸。重力加速度的大小為g。

關(guān)于微粒在0~T時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的描述,正確的是

()A.末速度大小為

v0

B.末速度沿水平方向C.重力勢(shì)能減少了

mgd

D.克服電場(chǎng)力做功為mgd二、多項(xiàng)選擇題答案

BC由題意知qE0=mg,所以

~

與

~T時(shí)間內(nèi)微粒的加速度等大反向,大小都等于g。

~

時(shí)間內(nèi)微粒只在重力作用下的豎直末速度vy1=g·

,豎直位移y1=

g

,在

~T時(shí)間內(nèi)微粒的豎直末速度vy2=vy1-g·

=0,豎直位移y2=vy1·

-

g

=

g

,所以y1=y2=

,微?？朔妶?chǎng)力做功W=q·2E0·

=2mg

=

mgd,在重力作用下微粒的豎直位移為

,其重力勢(shì)能減少了

mgd。綜上可知A、D錯(cuò)誤,B、C正確。三、非選擇題4.(2017課標(biāo)Ⅰ,25,20分)真空中存在電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E1的勻強(qiáng)電場(chǎng),一帶電油滴在該電場(chǎng)中豎直

向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),速度大小為v0。在油滴處于位置A時(shí),將電場(chǎng)強(qiáng)度的大小突然增大到某值,

但保持其方向不變。持續(xù)一段時(shí)間t1后,又突然將電場(chǎng)反向,但保持其大小不變;再持續(xù)同樣一段

時(shí)間后,油滴運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)。重力加速度大小為g。(1)求油滴運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度。(2)求增大后的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小;為保證后來(lái)的電場(chǎng)強(qiáng)度比原來(lái)的大,試給出相應(yīng)的t1和v0應(yīng)滿足

的條件。已知不存在電場(chǎng)時(shí),油滴以初速度v0做豎直上拋運(yùn)動(dòng)的最大高度恰好等于B、A兩點(diǎn)間

距離的兩倍。答案見(jiàn)解析解析本題考查電場(chǎng)、牛頓運(yùn)動(dòng)定律、勻變速直線運(yùn)動(dòng)。(1)設(shè)油滴質(zhì)量和電荷量分別為m和q,油滴速度方向向上為正。油滴在電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E1的勻強(qiáng)

電場(chǎng)中做勻速直線運(yùn)動(dòng),故電場(chǎng)力方向向上。在t=0時(shí),電場(chǎng)強(qiáng)度突然從E1增加至E2時(shí),油滴做豎

直向上的勻加速運(yùn)動(dòng),加速度方向向上,大小a1滿足qE2-mg=ma1

①油滴在時(shí)刻t1的速度為v1=v0+a1t1

②電場(chǎng)強(qiáng)度在時(shí)刻t1突然反向,油滴做勻變速運(yùn)動(dòng),加速度方向向下,大小a2滿足qE2+mg=ma2

③油滴在時(shí)刻t2=2t1的速度為v2=v1-a2t1

④由①②③④式得v2=v0-2gt1

⑤(2)由題意,在t=0時(shí)刻前有qE1=mg

⑥油滴從t=0到時(shí)刻t1的位移為s1=v0t1+

a1

⑦油滴在從時(shí)刻t1到時(shí)刻t2=2t1的時(shí)間間隔內(nèi)的位移為s2=v1t1-

a2

⑧由題給條件有

=2g(2h)

⑨式中h是B、A兩點(diǎn)之間的距離。若B點(diǎn)在A點(diǎn)之上,依題意有s1+s2=h

⑩由①②③⑥⑦⑧⑨⑩式得E2=

E1

為使E2>E1,應(yīng)有2-

+

>1

即當(dāng)0<t1<

或t1>

才是可能的;條件

式和

式分別對(duì)應(yīng)于v2>0和v2<0兩種情形。若B點(diǎn)在A點(diǎn)之下,依題意有s1+s2=-h

由①②③⑥⑦⑧⑨

式得E2=

E1

為使E2>E1,應(yīng)有2-

-

>1

即t1>

另一解為負(fù),不合題意,已舍去。解題指導(dǎo)

多階段運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)不僅僅取決于物體所受外力,還與物體的初速度有關(guān)。在多階段運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,當(dāng)物體

所受外力突變時(shí),物體由于慣性而速度不發(fā)生突變,故物體在前一階段的末速度即為物體在后一

階段的初速度。對(duì)于多階段運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物體在各階段中發(fā)生的位移之間的聯(lián)系,可以通過(guò)作運(yùn)

動(dòng)過(guò)程草圖來(lái)獲得。5.(2017課標(biāo)Ⅱ,25,20分)如圖,兩水平面(虛線)之間的距離為H,其間的區(qū)域存在方向水平向右的

勻強(qiáng)電場(chǎng)。自該區(qū)域上方的A點(diǎn)將質(zhì)量均為m、電荷量分別為q和-q(q>0)的帶電小球M、N先后

以相同的初速度沿平行于電場(chǎng)的方向射出。小球在重力作用下進(jìn)入電場(chǎng)區(qū)域,并從該區(qū)域的下

邊界離開(kāi)。已知N離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的速度方向豎直向下;M在電場(chǎng)中做直線運(yùn)動(dòng),剛離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)

能為N剛離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)動(dòng)能的1.5倍。不計(jì)空氣阻力,重力加速度大小為g。求(1)M與N在電場(chǎng)中沿水平方向的位移之比;(2)A點(diǎn)距電場(chǎng)上邊界的高度;(3)該電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小。

答案(1)3∶1(2)

H(3)

解析本題考查勻變速直線運(yùn)動(dòng)、運(yùn)動(dòng)的分解、電場(chǎng)、動(dòng)能定理。(1)設(shè)小球M、N在A點(diǎn)水平射出時(shí)的初速度大小為v0,則它們進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的水平速度仍然為v0。

M、N在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t相等,電場(chǎng)力作用下產(chǎn)生的加速度沿水平方向,大小均為a,在電場(chǎng)中

沿水平方向的位移分別為s1和s2。由題給條件和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得v0-at=0

①s1=v0t+

at2

②s2=v0t-

at2

③聯(lián)立①②③式得

=3

④(2)設(shè)A點(diǎn)距電場(chǎng)上邊界的高度為h,小球下落h時(shí)在豎直方向的分速度為vy,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式

=2gh

⑤H=vyt+

gt2

⑥M進(jìn)入電場(chǎng)后做直線運(yùn)動(dòng),由幾何關(guān)系知

=

⑦聯(lián)立①②⑤⑥⑦式可得h=

H

⑧(3)設(shè)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E,小球M進(jìn)入電場(chǎng)后做直線運(yùn)動(dòng),則

=

⑨設(shè)M、N離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能分別為Ek1、Ek2,由動(dòng)能定理得Ek1=

m(

+

)+mgH+qEs1

⑩Ek2=

m(

+

)+mgH-qEs2

由已知條件Ek1=1.5Ek2

聯(lián)立④⑤⑦⑧⑨⑩

式得E=

解題關(guān)鍵

①N離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的速度方向豎直向下——N在水平方向的速度恰好減速到0;②方向

水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)——M、N在豎直方向只受重力,二者在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等;③剛離開(kāi)

電場(chǎng)時(shí)M的動(dòng)能為N的1.5倍——建立等式確定電場(chǎng)力和重力的關(guān)系。6.(2016北京理綜,23,18分)如圖所示,電子由靜止開(kāi)始經(jīng)加速電場(chǎng)加速后,沿平行于板面的方向射

入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),并從另一側(cè)射出。已知電子質(zhì)量為m,電荷量為e,加速電場(chǎng)電壓為U0。偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)可

看做勻強(qiáng)電場(chǎng),極板間電壓為U,極板長(zhǎng)度為L(zhǎng),板間距為d。(1)忽略電子所受重力,求電子射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的初速度v0和從電場(chǎng)射出時(shí)沿垂直板面方向的偏

轉(zhuǎn)距離Δy。(2)分析物理量的數(shù)量級(jí),是解決物理問(wèn)題的常用方法。在解決(1)問(wèn)時(shí)忽略了電子所受重力,請(qǐng)

利用下列數(shù)據(jù)分析說(shuō)明其原因。已知U=2.0×102V,d=4.0×10-2m,m=9.1×10-31kg,e=1.6×10-19C,g=

10m/s2。(3)極板間既有靜電場(chǎng)也有重力場(chǎng)。電勢(shì)反映了靜電場(chǎng)各點(diǎn)的能的性質(zhì),請(qǐng)寫出電勢(shì)φ的定義式。類比電勢(shì)的定義方法,在重力場(chǎng)中建立“重力勢(shì)”φG的概念,并簡(jiǎn)要說(shuō)明電勢(shì)和“重力勢(shì)”

的共同特點(diǎn)。解析(1)根據(jù)功和能的關(guān)系,有eU0=

m

電子射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的初速度v0=

在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中,電子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間Δt=

=L

偏轉(zhuǎn)距離Δy=

a(Δt)2=

(2)考慮電子所受重力和電場(chǎng)力的數(shù)量級(jí),有重力G=mg~10-29N電場(chǎng)力F=

~10-15N由于F?G,因此不需要考慮電子所受重力。(3)電場(chǎng)中某點(diǎn)電勢(shì)φ定義為電荷在該點(diǎn)的電勢(shì)能Ep與其電荷量q的比值,即φ=

由于重力做功與路徑無(wú)關(guān),可以類比靜電場(chǎng)電勢(shì)的定義,將重力場(chǎng)中物體在某點(diǎn)的重力勢(shì)能EG與

其質(zhì)量m的比值,叫做“重力勢(shì)”,即φG=

。電勢(shì)φ和重力勢(shì)φG都是反映場(chǎng)的能的性質(zhì)的物理量,僅由場(chǎng)自身的因素決定。答案(1)

(2)(3)見(jiàn)解析7.(2016四川理綜,9,15分)中國(guó)科學(xué)院2015年10月宣布中國(guó)將在2020年開(kāi)始建造世界上最大的粒

子加速器。加速器是人類揭示物質(zhì)本源的關(guān)鍵設(shè)備,在放射治療、食品安全、材料科學(xué)等方面

有廣泛應(yīng)用。如圖所示,某直線加速器由沿軸線分布的一系列金屬圓管(漂移管)組成,相鄰漂移管分別接在高

頻脈沖電源的兩極。質(zhì)子從K點(diǎn)沿軸線進(jìn)入加速器并依次向右穿過(guò)各漂移管,在漂移管內(nèi)做勻

速直線運(yùn)動(dòng),在漂移管間被電場(chǎng)加速,加速電壓視為不變。設(shè)質(zhì)子進(jìn)入漂移管B時(shí)速度為8×106m

/s,進(jìn)入漂移管E時(shí)速度為1×107m/s,電源頻率為1×107Hz,漂移管間縫隙很小,質(zhì)子在每個(gè)管內(nèi)運(yùn)

動(dòng)時(shí)間視為電源周期的1/2。質(zhì)子的荷質(zhì)比取1×108C/kg。求:(1)漂移管B的長(zhǎng)度;(2)相鄰漂移管間的加速電壓。解析(1)設(shè)質(zhì)子進(jìn)入漂移管B的速度為vB,電源頻率、周期分別為f、T,漂移管B的長(zhǎng)度為L(zhǎng),則T=

①L=vB·

②聯(lián)立①②式并代入數(shù)據(jù)得

L=0.4m③(2)設(shè)質(zhì)子進(jìn)入漂移管E的速度為vE,相鄰漂移管間的加速電壓為U,電場(chǎng)對(duì)質(zhì)子所做的功為W,質(zhì)

子從漂移管B運(yùn)動(dòng)到E電場(chǎng)做功為W',質(zhì)子的電荷量為q、質(zhì)量為m,則W=qU

④W'=3W

⑤W'=

m

-

m

⑥聯(lián)立④⑤⑥式并代入數(shù)據(jù)得

U=6×104V⑦答案(1)0.4m(2)6×104V8.(2015安徽理綜,23,16分)在xOy平面內(nèi),有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小為E(圖中未畫出),

由A點(diǎn)斜射出一質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子,B和C是粒子運(yùn)動(dòng)軌跡上的兩點(diǎn),如圖所示,其中l(wèi)0

為常數(shù)。粒子所受重力忽略不計(jì)。求:(1)粒子從A到C過(guò)程中電場(chǎng)力對(duì)它做的功;(2)粒子從A到C過(guò)程所經(jīng)歷的時(shí)間;(3)粒子經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速率。

答案(1)3qEl0(2)3

(3)

解析(1)WAC=qE(yA-yC)=3qEl0(2)根據(jù)拋體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),粒子在x軸方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),由對(duì)稱性可知軌跡最高點(diǎn)D在y軸上,可

令tAD=tDB=T,則tBC=T

由qE=ma,得a=

又yD=

aT2,yD+3l0=

a(2T)2解得T=

則A→C過(guò)程所經(jīng)歷的時(shí)間t=3

(3)粒子在DC段做類平拋運(yùn)動(dòng),于是有2l0=vCx(2T),vCy=a(2T)vC=

=

9.(2015課標(biāo)Ⅱ,24,12分)如圖,一質(zhì)量為m、電荷量為q(q>0)的粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),A、B為其

運(yùn)動(dòng)軌跡上的兩點(diǎn)。已知該粒子在A點(diǎn)的速度大小為v0,方向與電場(chǎng)方向的夾角為60°;它運(yùn)動(dòng)到

B點(diǎn)時(shí)速度方向與電場(chǎng)方向的夾角為30°。不計(jì)重力。求A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差。

答案

解析設(shè)帶電粒子在B點(diǎn)的速度大小為vB。粒子在垂直于電場(chǎng)方向上的速度分量不變,即vBsin30°=v0sin60°

①由此得vB=

v0

②設(shè)A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為UAB,由動(dòng)能定理有qUAB=

m(

-

)

③聯(lián)立②③式得UAB=

④一、單項(xiàng)選擇題1.(2015安徽理綜,15,6分)由庫(kù)侖定律可知,真空中兩個(gè)靜止的點(diǎn)電荷,帶電量分別為q1和q2,其間

距離為r時(shí),它們之間相互作用力的大小為F=k

,式中k為靜電力常量。若用國(guó)際單位制的基本單位表示,k的單位應(yīng)為

()A.kg·A2·m3

B.kg·A-2·m3·s-4C.kg·m2·C-2

D.N·m2·A-2

C組

教師專用題組答案

B由庫(kù)侖定律知k=

,式中都取國(guó)際單位時(shí)k的單位為

,由I=

知,1C2=1A2·s2,又因1N=1

,整理可得k的單位應(yīng)為

·

,即kg·A-2·m3·s-4,故選項(xiàng)B正確。2.(2013海南單科,1,3分)如圖,電荷量為q1和q2的兩個(gè)點(diǎn)電荷分別位于P點(diǎn)和Q點(diǎn)。已知在P、Q連

線上某點(diǎn)R處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零,且

=2

。則

()

A.q1=2q2

B.q1=4q2C.q1=-2q2

D.q1=-4q2

答案

B由R處場(chǎng)強(qiáng)為零可知兩點(diǎn)電荷在該處所產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)必是等大反向,即兩點(diǎn)電荷必帶有

同種電荷,由E=k

有k

=k

,可得q1=4q2,B正確。3.(2013安徽理綜,20,6分)如圖所示,xOy平面是無(wú)窮大導(dǎo)體的表面,該導(dǎo)體充滿z<0的空間,z>0的

空間為真空。將電荷量為q的點(diǎn)電荷置于z軸上z=h處,則在xOy平面上會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電荷?？臻g任

意一點(diǎn)處的電場(chǎng)皆是由點(diǎn)電荷q和導(dǎo)體表面上的感應(yīng)電荷共同激發(fā)的。已知靜電平衡時(shí)導(dǎo)體內(nèi)

部場(chǎng)強(qiáng)處處為零,則在z軸上z=

處的場(chǎng)強(qiáng)大小為(k為靜電力常量)

()

A.k

B.k

C.k

D.k

答案

D點(diǎn)電荷q和感應(yīng)電荷所形成的電場(chǎng)在z>0的區(qū)域可等效成關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱的電偶極子形

成的電場(chǎng)。所以z軸上z=

處的場(chǎng)強(qiáng)E=k

+k

=k

,選項(xiàng)D正確。評(píng)析

本題的等效關(guān)系出自課本內(nèi)容,要求考生認(rèn)真閱讀課本、牢固掌握基本模型的應(yīng)用。難

度中等。4.(2013重慶理綜,3,6分)如圖所示,高速運(yùn)動(dòng)的α粒子被位于O點(diǎn)的重原子核散射,實(shí)線表示α粒子

運(yùn)動(dòng)的軌跡,M、N和Q為軌跡上的三點(diǎn),N點(diǎn)離核最近,Q點(diǎn)比M點(diǎn)離核更遠(yuǎn),則

()

A.α粒子在M點(diǎn)的速率比在Q點(diǎn)的大B.三點(diǎn)中,α粒子在N點(diǎn)的電勢(shì)能最大C.在重核產(chǎn)生的電場(chǎng)中,M點(diǎn)的電勢(shì)比Q點(diǎn)的低D.α粒子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn),電場(chǎng)力對(duì)它做的總功為負(fù)功答案

B

α粒子與重原子核均帶正電,二者之間存在斥力作用,且僅有斥力作用,故兩者靠近時(shí)

斥力做負(fù)功,動(dòng)能減小,電勢(shì)能增大;遠(yuǎn)離時(shí)斥力做正功,動(dòng)能增大,綜上可知,α粒子在Q點(diǎn)時(shí)動(dòng)能

最大,速率也最大,A項(xiàng)錯(cuò)誤。α粒子在N點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能最大,B項(xiàng)正確。在正電荷的電場(chǎng)中,場(chǎng)源處電

勢(shì)最高,距場(chǎng)源越遠(yuǎn)電勢(shì)越低,M點(diǎn)離O點(diǎn)較近,該點(diǎn)電勢(shì)較高,C項(xiàng)錯(cuò)誤。因在Q點(diǎn)時(shí)粒子的動(dòng)能

比在M點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能大,故在從M到Q的過(guò)程中電場(chǎng)力做的總功為正功,D項(xiàng)錯(cuò)誤。5.(2014課標(biāo)Ⅱ,19,6分)關(guān)于靜電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì),下列說(shuō)法正確的是

()A.電場(chǎng)強(qiáng)度的方向處處與等電勢(shì)面垂直B.電場(chǎng)強(qiáng)度為零的地方,電勢(shì)也為零C.隨著電場(chǎng)強(qiáng)度的大小逐漸減小,電勢(shì)也逐漸降低D.任一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度總是指向該點(diǎn)電勢(shì)降落最快的方向二、多項(xiàng)選擇題答案

AD電場(chǎng)中場(chǎng)強(qiáng)為零的位置是絕對(duì)的,而電勢(shì)為零的位置是人為選取的;再者場(chǎng)強(qiáng)的大

小表征著電勢(shì)隨空間的變化率,而與電勢(shì)的大小無(wú)關(guān),故B錯(cuò)誤。由沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低,可知

電勢(shì)的升降取決于場(chǎng)強(qiáng)的方向而與場(chǎng)強(qiáng)的大小無(wú)關(guān),故C錯(cuò)誤。6.(2013天津理綜,6,6分)兩個(gè)帶等量正電的點(diǎn)電荷,固定在圖中P、Q兩點(diǎn),MN為PQ連線的中垂

線,交PQ于O點(diǎn),A為MN上的一點(diǎn)。一帶負(fù)電的試探電荷q,從A點(diǎn)由靜止釋放,只在靜電力作用下

運(yùn)動(dòng),取無(wú)限遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零,則

()

A.q由A向O的運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng)B.q由A向O運(yùn)動(dòng)的過(guò)程電勢(shì)能逐漸減小C.q運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能最大D.q運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能為零答案

BC兩個(gè)等量正點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)不是勻強(qiáng)電場(chǎng),在中垂線MN上由無(wú)窮遠(yuǎn)到O點(diǎn)電場(chǎng)

強(qiáng)度先增大后減小,電荷q所受電場(chǎng)力為變力,q將做變加速直線運(yùn)動(dòng),A項(xiàng)錯(cuò)誤。因q所受電場(chǎng)力

方向指向O點(diǎn),所以q由A向O運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減小,動(dòng)能增大,B、C項(xiàng)均正確。

因O點(diǎn)電勢(shì)大于零,故q在O點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能不為零,D項(xiàng)錯(cuò)誤。7.(2014福建理綜,20,15分)如圖,真空中xOy平面直角坐標(biāo)系上的A、B、C三點(diǎn)構(gòu)成等邊三角形,

邊長(zhǎng)L=2.0m。若將電荷量均為q=+2.0×10-6C的兩點(diǎn)電荷分別固定在A、B點(diǎn),已知靜電力常量k

=9.0×109N·m2/C2,求:

(1)兩點(diǎn)電荷間的庫(kù)侖力大小;(2)C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向。三、非選擇題答案(1)9.0×10-3N(2)7.8×103N/C沿y軸正方向解析(1)根據(jù)庫(kù)侖定律,A、B兩點(diǎn)電荷間的庫(kù)侖力大小為F=k

①代入數(shù)據(jù)得F=9.0×10-3N②(2)A、B點(diǎn)電荷在C點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小相等,均為E1=k

③A、B兩點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)在C點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)大小為E=2E1cos30°

④由③④式并代入數(shù)據(jù)得E=7.8×103N/C⑤場(chǎng)強(qiáng)E的方向沿y軸正向8.(2013課標(biāo)Ⅱ,24,14分,★)如圖,勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一半徑為r的光滑絕緣圓軌道,軌道平面與電場(chǎng)方

向平行。a、b為軌道直徑的兩端,該直徑與電場(chǎng)方向平行。一電荷量為q(q>0)的質(zhì)點(diǎn)沿軌道內(nèi)

側(cè)運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)a點(diǎn)和b點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力的大小分別為Na和Nb。不計(jì)重力,求電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E、質(zhì)

點(diǎn)經(jīng)過(guò)a點(diǎn)和b點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能。

答案見(jiàn)解析解析質(zhì)點(diǎn)所受電場(chǎng)力的大小為f=qE

①設(shè)質(zhì)點(diǎn)質(zhì)量為m,經(jīng)過(guò)a點(diǎn)和b點(diǎn)時(shí)的速度大小分別為va和vb,由牛頓第二定律有f+Na=m

②Nb-f=m

③設(shè)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)a點(diǎn)和b點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能分別為Eka和Ekb,有Eka=

m

④Ekb=

m

⑤根據(jù)動(dòng)能定理有Ekb-Eka=2rf

⑥聯(lián)立①②③④⑤⑥式得E=

(Nb-Na)

⑦Eka=

(Nb+5Na)

⑧Ekb=

(5Nb+Na)

⑨9.(2015四川理綜,10,17分,★★)如圖所示,粗糙、絕緣的直軌道OB固定在水平桌面上,B端與桌面邊緣對(duì)齊,A是軌道上一點(diǎn),過(guò)A點(diǎn)并垂直于軌道的豎直面右側(cè)有大小E=1.5×106N/C,方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)。帶負(fù)電的小物體P電荷量是2.0×10-6C,質(zhì)量m=0.25kg,與軌道間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4。P從O點(diǎn)由靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)0.55s到達(dá)A點(diǎn),到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度是5m/s,到達(dá)空間D點(diǎn)時(shí)速度與豎直方向的夾角為α,且tanα=1.2。P在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終受到水平向右的某外力F作用,F大小與P的速率v的關(guān)系如表所示。P視為質(zhì)點(diǎn),電荷量保持不變,忽略空氣阻力,取g=10m/s2。求:v/(m·s-1)0≤v≤22<v<5v≥5F/N263(1)小物體P從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至速率為2m/s所用的時(shí)間;(2)小物體P從A運(yùn)動(dòng)至D的過(guò)程,電場(chǎng)力做的功。

解析(1)小物體P的速率從0至2m/s,受外力F1=2N,設(shè)其做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度為a1,經(jīng)過(guò)

時(shí)間Δt1速度為v1,則F1-μmg=ma1

①v1=a1Δt1

②由①②式并代入數(shù)據(jù)得Δt1=0.5s③說(shuō)明:①②③式各2分。(2)小物體P從速率為2m/s運(yùn)動(dòng)至A點(diǎn),受外力F2=6N,設(shè)其做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度為a2,則F2-μmg=ma2

④設(shè)小物體P從速度v1經(jīng)過(guò)Δt2時(shí)間,在A點(diǎn)的速度為v2,則Δt2=0.55s-Δt1

⑤v2=v1+a2Δt2

⑥P從A點(diǎn)至B點(diǎn),受外力F2=6N、電場(chǎng)力和滑動(dòng)摩擦力的作用,設(shè)其做勻變速直線運(yùn)動(dòng)加速度為a3,

電荷量為q,在B點(diǎn)的速度為v3,從A點(diǎn)至B點(diǎn)的位移為x1,則F2-μmg-qE=ma3

⑦答案(1)0.5s(2)-9.25J

-

=2a3x1

⑧P以速度v3滑出軌道右端B點(diǎn),設(shè)水平方向受外力為F3,電場(chǎng)力大小為FE,有FE=F3

⑨F3與FE大小相等方向相反,P水平方向所受合力為零,所以,P從B點(diǎn)開(kāi)始做初速度為v3的平拋運(yùn)

動(dòng)。設(shè)P從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至D點(diǎn)用時(shí)為Δt3,水平位移為x2,由題意知

=tanα

⑩x2=v3Δt3

設(shè)小物體P從A點(diǎn)至D點(diǎn)電場(chǎng)力做功為W,則W=-qE(x1+x2)

聯(lián)立④~⑧,⑩~

式并代入數(shù)據(jù)得W=-9.25J

說(shuō)明:④⑥⑧

式各1分,⑦⑩

式各2分。一、單項(xiàng)選擇題(每題3分,共12分)1.(2017江蘇南京六校聯(lián)考,3)如圖所示,一圓環(huán)上均勻分布著負(fù)電荷,x軸垂直于環(huán)面且過(guò)圓心O,

下列關(guān)于x軸上的電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)的說(shuō)法正確的是

()

A.O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度不為零,電勢(shì)最高B.O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零,電勢(shì)最低C.從O點(diǎn)沿x軸正方向,電場(chǎng)強(qiáng)度先增大后減小,電勢(shì)一直降低D.從O點(diǎn)沿x軸正方向,電場(chǎng)強(qiáng)度先增大后減小,電勢(shì)先降低后升高三年模擬A組2015—2017年高考模擬·基礎(chǔ)題組(時(shí)間：25分鐘分值：40分)答案

B對(duì)于孤立的帶電體,無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零,負(fù)電荷周圍的電勢(shì)均為負(fù),而且電勢(shì)為標(biāo)量,

各個(gè)點(diǎn)電荷在某點(diǎn)電勢(shì)的疊加為代數(shù)和,故O點(diǎn)電勢(shì)最低,從O點(diǎn)沿x軸正方向,電勢(shì)一直增加,所

以,A、C、D均錯(cuò)。把圓環(huán)分成許多小段,則每小段均可視為點(diǎn)電荷,這些點(diǎn)電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的

場(chǎng)強(qiáng)疊加為矢量和,結(jié)合對(duì)稱性可知,O點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為零,故B正確。2.(2017江蘇金陵中學(xué)期中,6)如圖所示,豎直放置的兩平行金屬板間有勻強(qiáng)電場(chǎng),在兩極板間同

一等高線上有兩質(zhì)量相等的帶電小球a、b(可以看做質(zhì)點(diǎn))。將小球a、b分別從緊靠左極板和

兩極板正中央的位置由靜止釋放,它們沿圖中虛線運(yùn)動(dòng),都能打在右極板上的同一點(diǎn)。則從釋放

小球到剛要打到右極板的運(yùn)動(dòng)中,下列說(shuō)法正確的是

()

A.它們的運(yùn)動(dòng)時(shí)間ta>tbB.它們的電荷量之比qa∶qb=1∶2C.它們的電勢(shì)能減少量之比ΔEa∶ΔEb=4∶1D.它們的動(dòng)能增加量之比ΔEka∶ΔEkb=4∶1答案

C小球在豎直方向的分運(yùn)動(dòng)為自由落體運(yùn)動(dòng),由h=

gt2可知,ta=tb,故A錯(cuò)。小球在水平方向的分運(yùn)動(dòng)為勻加速直線運(yùn)動(dòng),由x=

·

t2可推知,qa∶qb=2∶1,故B錯(cuò)。電勢(shì)能的減少量為Eq·x,則

=

=

,故C正確。由動(dòng)能定理可知,ΔEk=mgh+Eq·x,則

=

≠

,故D錯(cuò)。3.(2016蘇北四市一模,1)在研究影響平行板電容器電容大小因素的實(shí)驗(yàn)中,一已充電的平行板電

容器與靜電計(jì)連接如圖所示?，F(xiàn)保持B板不動(dòng),適當(dāng)移動(dòng)A板,發(fā)現(xiàn)靜電計(jì)指針張角減小,則A板

可能是

()

A.右移

B.左移C.上移

D.下移答案

A指針張角減小表示A、B兩板間的電壓減小,電容器的帶電荷量不變,由C=

可知C增大,又由C∝

可知,可能是A板右移使d減小C增大,故A正確。4.(2016江蘇南京、鹽城一模,3)金屬板和板前一正點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)線分布如圖所示,A、B兩

點(diǎn)到正電荷的距離相等,C點(diǎn)靠近正電荷,則

()

A.A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)相等B.C點(diǎn)的電勢(shì)比A點(diǎn)的低C.A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相等D.C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比B點(diǎn)的大答案

D金屬板面為等勢(shì)面,沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低,故有φC>φB>φA,A、B均錯(cuò)。電場(chǎng)線越密

的地方場(chǎng)強(qiáng)越大,故有EC>EB>EA,C錯(cuò)D正確。5.(2017江蘇新海高中月考,8)如圖所示,空間有一正三棱錐OABC,點(diǎn)A',B',C'分別是三側(cè)棱的中點(diǎn),

在頂點(diǎn)O固定一負(fù)電荷,下列說(shuō)法正確的是

()

A.電勢(shì)φA'<φAB.電勢(shì)差|UOA'|<|UA'A|C.將正電荷沿直線從A'移動(dòng)到B',電勢(shì)能先減小后增大D.A'、B'、C'三點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同二、多項(xiàng)選擇題(每題7分,共28分)答案

AC

OA、OB、OC為三條電場(chǎng)線,沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低,故φA'<φA,即A項(xiàng)正確。由U=

·d分析,因?yàn)镺A'比A'A空間中的平均場(chǎng)強(qiáng)大,所以|UOA'|>|UA'A|,即B錯(cuò)。A'、B'、C'三點(diǎn)在同一等勢(shì)

面上,電勢(shì)相等,場(chǎng)強(qiáng)大小相等、方向不同,故D錯(cuò)。A'B'連線上中間各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離均小于A'

與B'點(diǎn),故其電勢(shì)均低于A'、B'點(diǎn),正電荷放在電勢(shì)越高的地方具有的電勢(shì)能越大,故C正確。6.(2017江蘇如皋中學(xué)調(diào)研二,10)如圖所示,①、②、③是兩個(gè)等量異種電荷形成電場(chǎng)中的位于

同一平面內(nèi)的三條等差等勢(shì)線,其中③為直線。一個(gè)重力不計(jì)、帶負(fù)電的粒子進(jìn)入電場(chǎng),運(yùn)動(dòng)軌

跡如圖中實(shí)線所示,與①、②、③分別交于a、b、c三點(diǎn)。下列判斷正確的是

()

A.粒子在c點(diǎn)時(shí)的加速度為零B.a點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的電勢(shì)高C.粒子從a到b再到c,電勢(shì)能不斷增加D.粒子從a到b與從b到c過(guò)程中動(dòng)能的變化不同答案

BC物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是合力F與速度不在同一直線上,且分別位于運(yùn)動(dòng)軌跡兩

側(cè)。如圖。

畫出經(jīng)過(guò)a點(diǎn)的電場(chǎng)線(垂直等勢(shì)線),由圖知該負(fù)粒子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電場(chǎng)力F做負(fù)功,所以動(dòng)能減少,

電勢(shì)能增加,因此a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì),b點(diǎn)電勢(shì)高于c點(diǎn)電勢(shì),所以B、C正確。又因?yàn)閁ab=Ubc,而

由a→b→c只有電場(chǎng)力做功,W電=ΔEk?qU=ΔEk,得ΔEkab=ΔEkbc,D錯(cuò)誤。粒子在c點(diǎn)所受電場(chǎng)力不

為零,所以A錯(cuò)誤。7.(2016江蘇百校第一次,6)據(jù)國(guó)外某媒體報(bào)道,科學(xué)家發(fā)明了一種新型超級(jí)電容器,能讓手機(jī)幾

分鐘內(nèi)充滿電。某同學(xué)假日登山途中用該種電容器給手機(jī)電池充電,下列說(shuō)法正確的是

(

)A.該電容器給手機(jī)電池充電時(shí),電容器的電容不變B.該電容器給手機(jī)電池充電時(shí),電容器存儲(chǔ)的電能變少C.該電容器給手機(jī)電池充電時(shí),電容器所帶的電荷量可能不變D.充電結(jié)束后,電容器不帶電,電容器的電容為零答案

AB電容器的電容只與本身的構(gòu)造有關(guān),故A正確,D錯(cuò)。充電時(shí),電容器的帶電荷量減

少,將存儲(chǔ)的電能轉(zhuǎn)化為被充電電池的化學(xué)能,故B對(duì)C錯(cuò)。8.(2016江蘇蘇北四市一模,8)如圖所示,a、b、c三點(diǎn)在固定點(diǎn)電荷Q1、Q2連線的延長(zhǎng)線上,Q1帶

正電。一帶正電粒子從a點(diǎn)由靜止釋放,僅在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng),經(jīng)b點(diǎn)時(shí)速度最大,到c點(diǎn)時(shí)速度

為零。下列說(shuō)法正確的是

()

A.Q2帶正電B.Q2的電荷量大于Q1的電荷量C.a、c兩點(diǎn)電勢(shì)相等D.b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度最大答案

BC帶電粒子在b點(diǎn)時(shí)速度最大,說(shuō)明該點(diǎn)合場(chǎng)強(qiáng)為零,由此可知Q2帶負(fù)電,且Q2>Q1,A、

D錯(cuò),B對(duì)。從a到c應(yīng)用動(dòng)能定理:q(φa-φc)=0,故φA=φC,可見(jiàn)C正確。一、單項(xiàng)選擇題(每題3分,共6分)1.(2017江蘇六市二模)實(shí)驗(yàn)表明,地球表面上方的電場(chǎng)強(qiáng)度不為零,且方向豎直向下,說(shuō)明地球表

面有凈負(fù)