2012 静电场 高考题
高考真题静电场

2012-2017高考真题静电场共114分一、选择题共48分1.6分如图;直线a、b和c、d是处于匀强电场中的两组平行线;M、N、P、Q是它们的交点;四点处的电势分别为φM;φN;φP;φQ;一电子由M点分别到N点和P点的过程中;电场力所做的负功相等;则A.直线a位于某一等势面内;φM>φQB.直线c位于某一等势面内;φM>φNC.若电子由M点运动到Q点;电场力做正功D.若电子由P点运动到Q点;电场力做负功2.6分如图;两平行的带电金属板水平放置.若在两板中间a点从静止释放一带电微粒;微粒恰好保持静止状态.现将两板绕过a点的轴垂直于纸面逆时针旋转45°;再由a点从静止释放一同样的微粒;该微粒将A.保持静止状态 B.向左上方做匀加速运动C.向正下方做匀加速运动 D.向左下方做匀加速运动3.6分如图;一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷;在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、d 三个点;a和b、b和c、c和d间的距离均为R;在a点处有一电荷量为>0的固定点电荷.已知b点处的场强为零;则d点处场强的大小为k为静电力常量A.B.C.D.4.6分一水平放置的平行板电容器的两极板间距为d;极板分别与电池两极相连;上极板中心有一小孔小孔对电场的影响可忽略不计.小孔正上方处的P点有一带电粒子;该粒子从静止开始下落;经过小孔进入电容器;并在下极板处未与极板接触返回.若将下极板向上平移;则从P点开始下落的相同粒子将A.打到下极板上 B.在下极板处返回C.在距上极板处返回D.在距上极板处返回5.6分如图;在光滑绝缘水平面上;三个带电小球a、b和c分别位于边长为l的正三角形的三个顶点上;a、b带正电;电荷量均为q;c带负电.整个系统置于方向水平的匀强电场中.已知静电力常量为k.若三个小球均处于静止状态;则匀强电场场强的大小为A.B.C. D.6.6分如图;P为固定的点电荷;虚线是以P为圆心的两个圆.带电粒子Q在P的电场中运动.运动轨迹与两圆在同一平面内;a、b、c为轨迹上的三个点.若Q仅受P的电场力作用;其在a、b、c点的加速度大小分别为a a、a b、a c;速度大小分别为v a、v b、v c;则A.a a>a b>a c;v a>v c>v b B.a a>a b>a c;v b>v c>v aC.a b>a c>a a;v b>v c>v a D.a b>a c>a a;v a>v c>v b多选7.6分如图;在正电荷Q的电场中有M、N、P、F四点;M、N、P为直角三角形的三个顶点;F为MN的中点;∠M=30°;M、N、P、F四点处的电势分别用φM、φN、φP、φF表示;已知φM=φN、φP=φF;点电荷Q在M、N、P三点所在平面内;则A.点电荷Q一定在MP的连线上B.连接PF的线段一定在同一等势面上C.将正试探电荷从P点搬运到N点;电场力做负功D.φP>φM不定项8.6分如图所示;平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度;两极板与一直流电源相连.若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器;则在此过程中;该粒子A.所受重力与电场力平衡 B.电势能逐渐增加C.动能逐渐增加 D.做匀变速直线运动二、计算题共66分9.14分如图;匀强电场中有一半径为r的光滑绝缘圆轨道;轨道平面与电场方向平行.a、b为轨道直径的两端;该直径与电场方向平行.一电荷量为>0的质点沿轨道内侧运动;经过a点和b点时对轨道压力的大小分别为N a和N b.不计重力;求电场强度的大小E、质点经过a点和b点时的动能.10.20分如图;O、A、B为同一竖直平面内的三个点;OB沿竖直方向;∠BOA=60°;OB=OA;将一质量为m的小球以一定的初动能自O点水平向右抛出;小球在运动过程中恰好通过A点;使此小球带电;电荷量为>0;同时加一匀强电场;场强方向与△OAB所在平面平行.现从O点以同样的初动能沿某一方向抛出此带电小球;该小球通过了A点;到达A点时的动能是初动能的3倍;若该小球从O点以同样的初动能沿另一方向抛出;恰好通过B点;且到达B点时的动能为初动能的6倍;重力加速度大小为g;求:1无电场时;小球到达A点时的动能与初动能的比值;2电场强度的大小和方向.11.12分如图;一质量为m、电荷量为>0的粒子在匀强电场中运动;A、B为其运动轨迹上的两点.已知该粒子在A点的速度大小为v0;方向与电场方向的夹角为60°;它运动到B点时速度方向与电场方向的夹角为30°.不计重力.求A、B两点间的电势差.12.20分如图;两水平面虚线之间的距离为H;其间的区域存在方向水平向右的匀强电场..自该区域上方的A点将质量为m、电荷量分别为q和–>0的带电小球M、N先后以相同的初速度沿平行于电场的方向射出..小球在重力作用下进入电场区域;并从该区域的下边界离开..已知N离开电场时的速度方向竖直向下;M在电场中做直线运动;刚离开电场时的动能为N刚离开电场时的动能的1.5倍..不计空气阻力;重力加速度大小为g..求1M与N在电场中沿水平方向的位移之比;2A点距电场上边界的高度;3该电场的电场强度大小..。
2012届高三物理名校试题汇编系列(第5期)专题07 静电场

【精选+详解】2012届高三物理名校试题汇编系列(第5期)专题07 静电场一、单项选择题1.(北京市2012届高考模拟系列试卷二)如图所示,在某一电场中有一条直电场线,在电场线上取AB两点,将一个电子由A点以某一初速度释放,它能沿直线运动到B点,且到达B点时速度恰为零,电子运动的v-t图象如图所示。
则下列判断正确的是()A.B点场强一定小于A点场强 B.电子在A点的加速度一定小于在B点的加速度C.B点的电势一定低于A点的电势 D.该电场若是正点电荷产生的,则场源电荷一定在A点左侧2.(上海市复旦、交大、华师大附中2012届高三下学期联考物理试卷)带电粒子仅在电场力作用下,从电场中a点以初速度v0进入电场并沿虚线所示的轨迹运动到b点,如图所示,可以判断( )A.粒子的加速度在a点时较大 B.粒子的电势能在b点时较大C.粒子可能带负电,在b点时速度较大 D.粒子一定带正电,动能先变小后变大3.(江苏省南京市白下区2012届高三“市二模”模拟考试)图甲中,MN为很大的薄金属板(可理解为无限大),金属板原来不带电。
在金属板的右侧,距金属板距离为d的位置上放入一个带正电、电荷量为q的点电荷,由于静电感应产生了如图甲所示的电场分布。
P是点电荷右侧,与点电荷之间的距离也为d的一个点,几位同学想求出P点的电场强度大小,但发现问题很难。
几位同学经过仔细研究,从图乙所示的电场得到了一些启示,经过查阅资料他们知道:图甲所示的电场分布与图乙中虚线右侧的电场分布是一样的。
图乙中两异号点电荷电荷量的大小均为q ,它们之间的距离为2d ,虚线是两点电荷连线的中垂线。
由此他们分别求出了P 点的电场强度大小,一共有以下四个不同的答案(答案中k 为静电力常量),其中正确的是( )A .289kq dB .2kq dC .234kq dD .2109kq d4.(安徽省合肥市2012年高三第二次理科综合测试题)如图所示A 、B 为两块水平放置的金属板,通过闭合的开关S 分别与电源两极相连,两板中央各有一个小孔a 和b ,在a 孔正上方某处一带电质点由静止开始下落,不计空气阻力,该质点到达b 孔时速度恰为零,然后返回。
高考总复习《与名师对话》新课标物理 课时作业:第六章 静电场(试题+答案+解析 课时作业22

课时作业(二十二)1.(2012·江苏卷)真空中,A ,B 两点与点电荷Q 的距离分别为r 和3r ,则A ,B 两点的电场强度大小之比为( )A .3∶1B .1∶3C .9∶1D .1∶9 [解析] 本题考查点电荷的电场强度,意在考查对基本概念的理解.由点电荷电场强度公式E =k Q r 2,距离之比1∶3,则点电荷产生的电场强度大小之比为9∶1,C 正确.[答案] C2.用控制变量法,可以研究影响电荷间相互作用力的因素.如右图所示,O 是一个带电的物体,若把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的P 1、P 2、P 3等位置,可以比较小球在不同位置所受带电物体的作用力的大小,这个力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度θ显示出来.若物体O 的电荷量用Q 表示,小球的电荷量用q 表示,物体与小球间距离用d 表示,物体和小球之间的作用力大小用F 表示.则以下对该实验现象的判断正确的是( ) A .保持Q 、q 不变,增大d ,则θ变大,说明F 与d 有关B .保持Q 、q 不变,减小d ,则θ变大,说明F 与d 成反比C .保持Q 、d 不变,减小q ,则θ变小,说明F 与q 有关D .保持q 、d 不变,减小Q ,则θ变小,说明F 与Q 成正比[解析] 本题考查库仑定律.根据库仑定律可知F =k Qq d 2,保持Q 、q 不变,增大d,F将变小,则θ变小,说明F与d有关,但不能确定成反比关系,选项A、B错误;保持Q、d不变,减小q,则θ变小,说明F与q有关,选项C正确;保持q、d不变,减小Q,则θ变小,说明F随Q的减小而减小,但不能确定成正比关系,选项D错误.[答案] C3.(2011·上海单科)如右图所示,在水平面上的箱子内,带异种电荷的小球a、b用绝缘细线分别系于上、下两边,处于静止状态.地面受到的压力为N,球b 所受细线的拉力为F.剪断连接球b的细线后,在球b上升过程中地面受到的压力() A.小于N B.等于NC.等于N+F D.大于N+F[解析]剪断连接球b的细线后,b球会向上加速,造成两球之间的静电力F电增大,剪断前由整体法N=Mg+m a g+m b g,F电=m b g+F.剪断后对箱和a球有N′=Mg+m a g+F电′=N-m b g+F电′,由于F电′>F电,所以N′>N+F,故选D.(转换思维法)[答案] D4.如图所示,A、B、C、D、E是半径为r的圆周上等间距的五个点,在这些点上各固定一个点电荷,除A点处的电荷量为-q外,其余各点处的电荷量均为+q,则圆心O处()A.场强大小为kqr2,方向沿OA方向B.场强大小为kqr2,方向沿AO方向C.场强大小为2kqr2,方向沿OA方向D.场强大小为2kqr2,方向沿AO方向[解析]根据对称性,先假定在A点放上+q的点电荷,则O点的场强为零,即B、C、D、E四个点电荷在O点的场强方向沿OA向上,大小为kqr2.故O点的合场强为A点-q在O点产生的场强与B、C、D、E四个+q在O点产生的合场强的矢量和,即E O=E A+E′=2kqr2,所以答案为C.[答案] C5.如右图所示,AB是某个点电荷电场的一根电场线,在电场线上O点由静止释放一个负电荷,它仅在电场力作用下沿电场线向B运动,下列判断正确的是() A.电场线由B指向A,负电荷做加速运动,加速度越来越小B.电场线由B指向A,负电荷做加速运动,其加速度大小变化因题设条件不同不能确定C.电场线由A指向B,负电荷做匀加速运动D.电场线由B指向A,负电荷做加速运动,加速度越来越大[解析]负电荷由静止释放仅在电场力作用下向B运动,说明电场力方向由A指向B,故场强方向应由B指向A,由于形成电场的点电荷情况不详,电场的分布不能由一根电场线确定,其加速度大小变化不能确定,所以A、C、D错误,B项正确.[答案] B6.如图甲所示,在x 轴上有一个点电荷Q (图中未画出),O 、A 、B 为轴上三点. 放在A 、B 两点的检验电荷受到的电场力跟检验电荷所带电荷量的关系如下图乙所示.以x 轴的正方向为电场力的正方向,则 ( )A .点电荷Q 一定为正电荷B .点电荷Q 在AB 之间C .A 点的电场强度大小为2×103 N/CD .同一电荷在A 点所受的电场力比B 点的大[解析] 由题图可知,A 、B 都是过原点的倾斜直线,由场强的定义式可知,其斜率为各点的场强大小,则E A =4×10-32×10-6N/C =2×103 N/C ,E B =2×10-34×10-6N/C =0.5×103 N/C =E A 4,同一电荷在A 点所受的电场力比B 点的大;由A 、B 两点所放的检验电荷电性相反而所受电场力方向相同,可得A 、B 两点电场强度方向相反,则点电荷Q 在AB 之间,且为负电荷;故选项BCD 正确.[答案] BCD7.两带电荷量分别为q 和-q 的点电荷放在x 轴上,相距为L ,能正确反映两电荷连线上场强大小E 与x 关系的是图 ( )[解析] 根据两等量异种点电荷周围的电场线可直观地看出,连线的中点场强最小,但不为零,关于中点对称的两点场强大小相等,方向相同,所以两点电荷的连线上的场强先减小后增大,A 正确.[答案] A8.带等量异种电荷的点电荷固定在空间的A、B两点,CD为AB的中垂线,O 为垂足,一个α粒子在由AB、CD确定的平面内运动.右图的四条弧形虚线中,哪些是α粒子的可能轨迹() A.①③B.②④C.①D.③[解析]对等量异种电荷的电场线分布图要做到心中有数,α粒子带正电,受力与电场线方向一致.另外电场力应指向轨迹的凹处,分析知只有③才是可能的轨迹.[答案] D9.(2012·上海奉贤区高三上学期期末)已知电荷q均匀分布在半球面AB上,球面半径为R,CD为通过半球顶点与球心O的轴线,如右图所示,M是位于CD 轴线上球面外侧,且OM=ON=L=2R.已知M点的场强为E,则N点的场强为()A.E B.kq L2C.kqL2-E D.kq2R2-E[解析]假设在半球面AB右侧有一电荷(电荷量为q)均匀分布的半球面A′B′,与之构成一个完整的球面,则整个球面在N点的场强为E′=2kq(2R)2,半球面A′B′在N点的场强为E,半球面AB在N点的场强为E′-E=kq2R2-E,选项D正确.[答案] D10.如右图所示,竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘,两个带有同种电荷的小球A、B分别处于竖直墙面和水平地面上,且处于同一竖直平面内,若用图示方向的水平推力F作用于小球B,则两球静止于图示位置,如果将小球B向左推动少许,待两球重新达到平衡时,则两个小球的受力情况与原来相比() A.推力F将增大B.竖直墙面对小球A的弹力增大C.地面对小球B的弹力一定不变D.两个小球之间的距离增大[解析]将A、B两球看成整体,则竖直方向与水平方向均平衡,故地面对小球B的支持力(为两球重力之和)保持不变,C正确;对B受力分析知,B所受力的三角形与几何图形相似,根据相似知识知,推力F减小,故墙面对A的弹力减小,A、B错误;对B来说,竖直方向的合力(支持力与重力)不变且向上,水平向左的推力减小,故电场力减小,因此AB间距离变大,故D正确.[答案] CD11.质量都是m的两个完全相同、带等量异种电荷的小球A、B分别用长l 的绝缘细线悬挂在同一水平面上相距为2l的M、N两点,平衡时小球A、B的位置如图甲所示,线与竖直方向夹角α=30°,当外加水平向左的匀强电场时,两小球平衡位置如图乙所示,线与竖直方向夹角也为α=30°,求:(1)A、B小球电性及所带电荷量Q;(2)外加匀强电场的场强E.[解析](1)A球带正电,B球带负电两小球相距d=2l-2l sin30°=l由A球受力平衡可得:mg tanα=k Q2 l2解得:Q=3mg 3k l.(2)外加电场时,两球相距d′=2l+2l sin30°=3l根据A球受力平衡可得:QE-kQ2(3l)2=mg tanα解得:E=1033mgk9l.[答案] (1)A球带正电,B球带负电3mg 3k l(2)1033mgk9l12.(2012·合肥一模)如右图所示,光滑绝缘的细圆管弯成半径为R的半圆形,固定在竖直面内,管口B、C的连线水平.质量为m的带正电小球从B点正上方的A点自由下落,A、B两点间距离为4R.从小球(小球直径小于细圆管直径)进入管口开始,整个空间中突然加上一个斜向左上方的匀强电场,小球所受电场力在竖直方向上的分力方向向上,大小与重力相等,结果小球从管口C处离开圆管后,又能经过A点.设小球运动过程中电荷量没有改变,重力加速度为g,求:(1)小球到达B点时的速度大小;(2)小球受到的电场力大小;(3)小球经过管口C处时对圆管壁的压力.[解析](1)小球从开始自由下落到到达管口B的过程中机械能守恒故有:mg·4R=12m v2B到达B 点时速度大小为v B =8gR(2)设电场力的竖直分力为F y ,水平分力为F x ,则F y =mg ,小球从B 运动到C 的过程中,由动能定理得:-F x ·2R =12m v 2C -12m v 2B 小球从管口C 处脱离管后,做类平抛运动,由于经过A 点,有y =4R =v C t x =2R =12a x y 2=F x 2m t 2联立解得:F x =mg 电场力的大小为:qE =F 2x +F 2y =2mg(3)小球经过管口C 处时,向心力由F x 和圆管的弹力N 提供,设弹力N 的方向向左,则F x +N =m v 2C R ,解得:N =3mg 根据牛顿第三定律可知,小球经过管口C 处时对圆管的压力为N ′=N =3mg ,方向水平向右.(优选动能定理)[答案] (1)8gR (2)2mg (3)3mg 水平向右。
2004-十年高考物理大全分类解析 专题09 静电场

2004-2013十年高考物理大全分类解析专题09 静电场一.2012年高考题1. (2012·山东理综)图中虚线为一组间距相等的同心圆,圆心处固定一带正电的点电荷。
一带电粒子以一定初速度射入电场,实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹,a、b、c三点是实线与虚线的交点。
则该粒子A.带负电B.在c点受力最大C.在b点的电势能大于在c点的电势能D.由a点到b点的动能变化大于由b点到c点的动能变化1.【答案】CD3.(2012·江苏物理)一充电后的平行板电容器保持两极板的正对面积、间距和电荷量不变,在两极板间插入一电介质,其电容量C和两极板间的电势差U的变化情况是A.C和U均增大 B.C增大,U减小C.C减小,U增大 D.C和U均减小3【答案】:B【解析】:根据平行板电容器的决定式,在两极板间插入一电介质,其电容量C增大;由C=Q/U 可知,两极板间的电势差U减小,选项B正确。
【考点定位】此题考查平行板电容器的决定式和电容量定义式。
4(2012·江苏物理)真空中,A、B两点与点电荷Q的距离分别为r和3r,则A、B两点的电场强度大小之比为A.3∶1 B.1∶3 C.9∶1 D.1∶95. (2012·福建理综)如图,在点电荷Q产生的电场中,将两个带正电的试探电荷q1、q2分别置于A、B两点,虚线为等势线。
取无穷远处为零电势点,若将q1、q2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等,则下列说法正确的是A.A点电势大于B点电势B.A、B两点的电场强度相等C.q1的电荷量小于q2的电荷量D.q1在A点的电势能小于q2在B点的电势能5.【答案】:C【解析】:根据题述,点电荷Q为负点电荷,A点电势小于B点电势,A点电场强度大于B点电场强度,选项AB错误;由q1U1=q2U2可知,q1的电荷量小于q2的电荷量,q1在A点的电势能等于q2在B点的电势能电势,选项C正确D错误。
2004-2013十年高考物理大全分类解析专题09静电场

一.2012年高考题1. (2012·山东理综)图中虚线为一组间距相等的同心圆,圆心处固定一带正电的点电荷。
一带电粒子以一定初速度射入电场,实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹,a、b、c三点是实线与虚线的交点。
则该粒子A.带负电B.在c点受力最大C.在b点的电势能大于在c点的电势能D.由a点到b点的动能变化大于由b点到c点的动能变化1.【答案】CD3.(2012·江苏物理)一充电后的平行板电容器保持两极板的正对面积、间距和电荷量不变,在两极板间插入一电介质,其电容量C和两极板间的电势差U的变化情况是A.C和U均增大B.C增大,U减小C.C减小,U增大D.C和U均减小3【答案】:B【解析】:根据平行板电容器的决定式,在两极板间插入一电介质,其电容量C增大;由C=Q/U可知,两极板间的电势差U减小,选项B正确。
【考点定位】此题考查平行板电容器的决定式和电容量定义式。
4(2012·江苏物理)真空中,A、B两点与点电荷Q的距离分别为r和3r,则A、B两点的电场强度大小之比为A.3∶1 B.1∶3 C.9∶1 D.1∶95. (2012·福建理综)如图,在点电荷Q产生的电场中,将两个带正电的试探电荷q1、q2分别置于A、B两点,虚线为等势线。
取无穷远处为零电势点,若将q1、q2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等,则下列说法正确的是A.A点电势大于B点电势B.A、B两点的电场强度相等C.q1的电荷量小于q2的电荷量D.q1在A点的电势能小于q2在B点的电势能5.【答案】:C【解析】:根据题述,点电荷Q为负点电荷,A点电势小于B点电势,A点电场强度大于B点电场强度,选项AB错误;由q1U1=q2 U2可知,q1的电荷量小于q2的电荷量,q1在A点的电势能等于q2在B点的电势能电势,选项C正确D错误。
【考点定位】此题考查带电粒子在点电荷电场中的运动及其相关知识6. (2012·广东理综物理)图5是某种静电矿料分选器的原理示意图,带电矿粉经漏斗落入水平匀强电场后,分落在收集板中央的两侧,对矿粉分离的过程,下列表述正确的有A.带正电的矿粉落在右侧B.电场力对矿粉做正功C.带负电的矿粉电势能变大D.带正电的矿粉电势能变小6【答案】:BD【解析】:带正电的矿粉受到向左的电场力作用,落在左侧,电场力对矿粉做正功,矿粉电势能变小,选项BD正确。
2012年高考物理真题分类汇编-7 静电场

2012年高考物理试题分类汇编:静电场1.(2012福建卷).如图,在点电荷Q产生的电场中,将两个带正电的试探电荷q1、q2分别置于A、B两点,虚线为等势线。
取无穷远处为零电势点,若将q1、q2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等,则下列说法正确的是( )A.A点电势大于B点电势B.A、B两点的电场强度相等C.q1的电荷量小于q2的电荷量D.q1在A点的电势能小于q2在B点的电势能2.(2012江苏卷).真空中,A、B两点与点电荷Q的距离分别为r和3r则A、B两点的电场强度大小之比为( )A.3:1 B.1:3 C.9:1 D.1:93.(2012江苏卷).一充电后的平行板电容器保持两板间的正对面积、间距和电荷量不变,在两板间插入一电介质,其电容C和两极板间的电势差U的变化情况是( )A.C和U均增大B.C增大,U减小C.C减小,U增大 D.C和U均减小4.(2012上海卷).A、B、C三点在同一直线上,AB:BC=1:2,B点位于A、C之间,在B 处固定一电荷量为Q的点电荷。
当在A处放一电荷量为+q的点电荷时,它所受到的电场力为F;移去A处电荷,在C处放一电荷量为-2q的点电荷,其所受电场力为() A.-F/2B.F/2 C.-F D.F5(2012天津卷).两个固定的等量异号点电荷所产生电场的等势面如图中虚线所示,一带负电的粒子以某一速度从图中A点沿图示方向进入电场在纸面内飞行,最后离开电场,粒子只受静电力作用,则粒子在电场中( )A.做直线运动,电势能先变小后变大B.做直线运动,电势能先变大后变小C.做曲线运动,电势能先变小后变大D.做曲线运动,电势能先变大后变小6.(2012浙江卷).用金属做成一个不带电的圆环,放在干燥的绝缘桌面上。
小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后,将笔套与头发摩擦后,将笔套自上向下慢慢靠近圆环,当距离约为0.5cm是圆环被吸引到笔套上,如图所示。
对上述现象的判断与分析,下列说法正确的是( )A .摩擦使笔套带电B .笔套靠近圆环时,圆环上、下都感应出异号电荷C .圆环被吸引到笔套的过程中,圆环所受静电力的合力大于圆环的重力D .笔套碰到圆环后,笔套所带的电荷立刻被全部中和7.(2012全国新课标).如图,平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度,两极板与一直流电源相连。
2012届高考物理专题卷:专题06(电场)答案与解析

2012 届专题卷物理专题六答案与分析1.【命题立意】此题主要考察带电体的带电方式及原理、电荷守恒定律。
【思路点拨】静电场中物体带电源于电子的转移,能够从同种电荷互相排挤、异种电荷互相吸引的角度剖析。
【答案】 BCD 【分析】依据静电感觉现象,带正电的导体 C 放在枕形导体邻近,在 A 端出现了负电,在B 端出现了正电,这样的带电其实不是导体中有新的电荷,不过电荷的从头散布,枕形导体上总的电荷量为0。
金箔上带电相斥而张开,选项 A 错误;用手摸枕形导体后, B 端不是最远端了,人是导体,人的脚部连结的地球是最远端,这样 B 端不再有电荷,金箔闭合,选项 B 正确;用手触摸导体时,只有 A 端带负电,将手和 C 移走后,不再有静电感觉, A 端所带负电便散布在枕形导体上,A、B 端均带有负电,两对金箔均张开,选项 C 正确;经过以上剖析看出,选项 D 也正确。
2.【命题立意】此题重在考察静电场几个公式的合用条件。
【思路点拨】定义式对任何状况都建立,但被定义的物理量与式中其余物理量不存在决定和被决定关系,决定式的物理量之间存在决定和被决定关系。
【答案】C【分析】①F k q1q2,②Ekq仅对真空中静止的点电荷建立,③是定义式,合用于全部情r2r2况;④ U=Ed 对匀强电场建立,注意各自的合用条件。
3.【命题立意】此题以类平抛运动为载体,考察带电粒子在电场和重力场中的运动。
【思路点拨】依据运动的合成与分解规律,分别剖析小球在重力方向和电场力方向的受力特色和运动特色,而后确立各量的大小关系。
【答案】 AC【分析】运动时间由竖直方向决定,依据h 1C 正确,gt 2可知,两种状况下运动时间相等,2B 错;两种状况下重力做的正功同样,而存在电场时,电场力做正功,因此存在电场时落地速度大, D 错;无电场时,只有水平向右的水平位移v0t;存在电场时,既有向右的水平位移v0t,又有垂直纸面向里的水平位移,明显 s1>s2,A 答案正确。
2012届高考物理静电场复习题11

必考内容第6章第3课时1.(2010·西安联考)如图所示为一只“极距变化型电容式传感器”的部分构件示意图.当动极板和定极板之间的距离d变化时,电容C便发生变化,通过测量电容C的变化就可知道两极板之间距离d的变化情况.在下列图中能正确反映C与d之间变化规律的图象是()答案:A解析:由平行板电容器电容的决定式C=εr S(4πkd)可知,电容C与极板之间距离d成反比,在第一象限反比例函数图象是一条双曲线,所以A正确.2.如图所示,D是一只二极管,它的作用是只允许电流从a流向b,不允许电流从b流向a,在平行板电容器A、B板间,电荷P处于静止状态,当两极板A和B的间距稍增大一些的瞬间(两极板仍平行),P的运动情况是()A.仍静止不动B.向下运动C.向上运动D.无法判断答案:A解析:由题意可知电流只能从a到b,故当电容器距离增大时,电荷不会导走,故电容器极板的电量不变,无论距离怎样移动,其电场场强大小不变,则电场力也不变,仍为静止.3.(2010·太原模拟)如图所示,从F处释放一个无初速度的电子向B板方向运动,指出下列对电子运动的描述中哪项是正确的(设电源电动势为E)()A.电子到达B板时的动能是EeB.电子从B板到达C板动能变化量为零C.电子到达D板时动能是3EeD.电子在A板和D板之间做往复运动答案:ABD解析:电子在AB之间做匀加速运动,且eE=ΔE k,A正确;在BC之间做匀速运动,B 正确;在CD之间做匀减速运动,到达D板时,速度减为零,C错误,D正确.4.如图所示,带等量异号电荷的两平行金属板在真空中水平放置,M 、N 为板间同一电场线上的两点,一带电粒子(不计重力)以速度v M 经过M 点电场线上向下运动,且未与下板接触,一段时间后,粒子以速度v N 折回N 点,则( )A .粒子受电场力的方向一定由M 指向NB .粒子在M 点的速度一定比在N 点的大C .粒子在M 点的电势能一定比在N 点的大D .电场中M 点的电势一定高于N 点的电势答案:B解析:由题意可知M 、N 在同一电场线上,带电粒子从M 点运动到N 点的过程中,电场力做负功,动能减小,电势能增加,故A 、C 错误,B 正确;由于题中未说明带电粒子及两极板的电性,无法判断M 、N 两点的电势高低,D 错误.5.如图所示,水平放置的平行板电容器,原来两极板不带电,上极板接地,它的极板长L =0.1 m ,两极板间距离d =0.4 cm ,有一束相同微粒组成的带电粒子流从两极板中央平行极板射入,由于重力作用微粒能落到下极板上,已知微粒质量为m =2×10-6 kg ,电荷量q =1×10-8 C ,电容器电容为C =10-6 F ,g =10 m/s 2.求: (1)为使第一个粒子的落点范围在下极板中点O 点到紧靠边缘的B 点之内,则微粒入射速度v 0应为多少?(2)以上述速度入射的带电粒子,最多能有多少落到下极板上?答案:(1)2.5 m/s ≤v 0≤5 m/s (2)600个解析:(1)若第一个粒子落到O 点,由L 2=v 01t 1,d 2=12gt 12得v 01=2.5 m/s. 若第一个粒子落到B 点,由L =v 02t 1,d 2=12gt 22得v 02=5 m/s. 故2.5 m/s ≤v 0≤5 m/s.(2)由L =v 01t ,得t =4×10-2 s ,再根据d 2=12at 2,得a =2.5 m/s 2, 由mg -qE =ma ,E =Q dC得Q =6×10-6 C .所以n =Q q=600个.6.(2010·哈尔滨一模)如图所示,一个带电粒子从粒子源飘入(初速度很小,可忽略不计)电压为U 1的加速电场,经加速后从小孔S沿平行金属板A 、B 的中心线射入,A 、B 板长为L ,相距为d ,电压为U 2,则带电粒子能从A 、B 板间飞出应该满足的条件是( )A.U 2U 1<2d LB.U 2U 1<d LC.U 2U 1<2d 2L 2 D.U 2U 1<d 2L 2 答案:C解析:根据qU 1=12m v 2,再根据t =L v 和y =12at 2=12qU 2md ·⎝⎛⎭⎫L v 2,由题意,y <12d ,解得U 2U 1<2d 2L 2,故C 正确.7.(2010·杭州模拟)如图所示有一个半径R =5 3 m 的光滑绝缘圆周轨道固定在竖直面内,位于水平向右的匀强电场中,一个质量为m 的带电小球在圆周轨道内侧运动,小球所受的电场力和重力之比为1∶3,要使小球在整个圆周轨道内侧运动且不脱离轨道,小球在轨道内侧运动过程中的最小速度值为( )(g 取10 m/s)A .6 3 m/sB .53m/sC .52 3 m/sD .10 m/s 答案:D解析:由电场和重力场组成的复合场,等效场的等效重力加速度g 等=233g ,过等效最高点的速度为最小值v =g 等R =10 m/s.8.一个质量为m 、电荷量为+q 的小球以初速度v 0水平抛出,在小球经过的竖直平面内,存在着若干个如图所示的无电场区和有理想上下边界的匀强电场区,两区域相互间隔、竖直高度相等,电场区水平方向无限长.已知每一电场区的场强大小相等、方向均竖直向上,不计空气阻力,下列说法正确的是( )A .小球在水平方向一直做匀速直线运动B .若场强大小等于mg q,则小球经过每一电场区的时间均相同 C .若场强大小等于2mg q,则小球经过每一无电场区的时间均相同 D .无论场强大小如何,小球通过所有无电场区的时间均相同答案:AC 解析:小球在水平方向不受外力作用,所以在水平方向一直做匀速直线运动,选项A正确;若场强大小等于mg q,电场力F =qE =mg ,方向向上,所以小球竖直方向上在无场区加速度为g ,在有场区加速度为零.小球在进入每个电场区的速度依次增大,所用时间并不相同,选项B 、D 错误;若场强大小等于2mg q,电场力F =qE =2mg ,方向向上,所以小球竖直方向上在无场区加速度为g ,方向向下,在有场区加速度大小为g ,方向向上.由对称性可以判断小球经过每一无电场区的时间均相同,选项C 正确.9.(2010·潍坊模拟)如图所示,光滑的水平轨道AB ,与半径为R 的光滑的半圆形轨道BCD 相切于B 点,AB 水平轨道部分存在水平向右的匀强电场,半圆形轨道在竖直平面内,B 为最低点,D 为最高点.一质量为m 带正电的小球从距B 点x 的位置在电场力的作用下由静止开始沿AB 向右运动,恰能通过最高点,则( )A .R 越大,x 越大B .R 越大,小球经过B 点后瞬间对轨道的压力越大C .m 越大,x 越大D .m 与R 同时增大,电场力做功增大答案:ACD解析:小球在BCD 部分做圆周运动,在D 点mg =m v D 2R,小球由B 到D 的过程中有:-2mgR =12m v D 2-12m v B 2,v B =5gR ,R 越大,B 点速度越大,则x 越大,A 正确;在B 点有:F N -mg =m v B 2R ,F N =6mg ,B 错;由Eqx =12m v B 2,知m 越大,B 点的动能越大,x 越大,电场力做功越多,C 、D 正确.10.如图甲所示,两平行金属板竖直放置,左极板接地,中间有小孔,右极板电势随时间变化的规律如图乙所示,电子原来静止在左极板小孔处,不计电子的重力,下列说法正确的是( )A .从t =0时刻释放电子,电子始终向右运动,直到打到右极板上B .从t =0时刻释放电子,电子可能在两极间振动C .从t =T /4时刻释放电子,电子可能在两板间振动,也可能打到右极板上D .从t =3T /8时刻释放电子,电子必将打到左极板上答案:AC解析:若t =0时刻释放电子,电子将重复先加速后减速,直到打到右极板,不会在两板间振动,所以A 正确,B 错误;若从t =T /4时刻释放电子,电子先加速T /4,再减速T /4,有可能电子已达到右极板,若此时未达到右极板,则电子将在两极板间振动,所以C 正确;同理,若从t =3T /8时刻释放电子,电子有可能达到右极板,也有可能从左极板射出,这取决于两极间的距离,所以D 错误.11.如图所示,甲图是用来使带正电的离子加速和偏转的装置,乙图为该装置中加速与偏转电场的等效模拟,以y 轴为界,左侧为沿x 轴正向的匀强电场,场强为E .右侧为沿y 轴负方向的匀强电场.已知OA ⊥AB ,OA =AB ,且OB 间的电势差为U 0,若在x 轴的C 点无初速度地释放一个电荷量为q 、质量为m 的正离子(不计重力),结果正离子刚好通过B 点,求:(1)CO 间的距离d ;(2)粒子通过B 点的速度大小.答案:(1)U 04E (2)5qU 02m解析:(1)设正离子到达O 点的速度为v 0(其方向沿x 轴的正方向)则正离子由C 点到O 点由动能定理得:qEd =12m v 02-0① 而正离子从O 点到B 点做类平抛运动,则:OA =12·qU 0OA ·mt 2② AB =v 0t ③而OA =AB ④由①②③④得d =U 04E. (2)设正离子到B 点时速度的大小为v B ,正离子从C 到B 过程中由动能定理得:qEd +qU 0=12m v B 2-0,解得v B =5qU 02m.12.(2010·北京理综)用控制变量法,可以研究影响平行板电容器电容的因素(如图).设两极板正对面积为S ,极板间的距离为d ,静电计指针偏角为θ.实验中,极板所带电荷量不变,若( )A .保持S 不变,增大d ,则θ变大B .保持S 不变,增大d ,则θ变小C .保持d 不变,减少S ,则θ变小D .保持d 不变,减小S ,则θ不变答案:A解析:静电计指针偏角体现电容器两板间电压大小.在做选项所示的操作中,电容器电荷量Q 保持不变,C =Q U =εr S 4πkd.保持S 不变,增大d ,则C 减小,U 增大,偏角θ增大,选项A 正确B 错误;保持d 不变,减小S ,则C 减小,偏角θ也增大,故选项C 、D 均错.13.(2010·安徽理综)如图所示,M 、N 是平行板电容器的两个极板,R 0为定值电阻,R 1、R 2为可调电阻,用绝缘细线将质量为m 、带正电的小球悬于电容器内部.闭合电键S ,小球静止时受到悬线的拉力为F ,调节R 1、R 2,关于F 的大小判断正确的是( )A .保持R 1不变,缓慢增大R 2时,F 将变大B .保持R 1不变,缓慢增大R 2时,F 将变小C .保持R 2不变,缓慢增大R 1时,F 将变大D .保持R 2不变,缓慢增大R 1时,F 将变小答案:B解析:当电路接通后,对小球受力分析:小球受重力、电场力和悬线的拉力F 三个力的作用,其中重力为恒力,当电路稳定后,R 1中没有电流,两端等电势,因此电容器两极板电压等于R 0两端电压,当R 2不变,R 1变化时,电容器两极板电压不变,板间电场强度不变,小球所受电场力不变,F 不变,C 、D 两项错.若保持R 1不变,缓慢增大R 2,R 0两端电压减小,电容器两端电压减小,内部电场减弱,小球受电场力减小,F 变小,故B 项正确.。
2012年高考物理 高考试题+模拟新题分类汇编专题9 电场

I 单元 电场I1 电场的力的性质19.I1[2012·浙江卷] 用金属箔做成一个不带电的圆环,放在干燥的绝缘桌面上.小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后,将笔套自上向下慢慢靠近圆环,当距离约为0.5 cm 时圆环被吸引到笔套上,如图所示.对上述现象的判断与分析,下列说法正确的是()A .摩擦使笔套带电B .笔套靠近圆环时,圆环上、下部感应出异号电荷C .圆环被吸引到笔套的过程中,圆环所受静电力的合力大于圆环的重力D .笔套碰到圆环后,笔套所带的电荷立刻被全部中和19.ABC [解析] 笔套与头发摩擦,笔套带电,故选项A 正确;带电的笔套靠近金属箔做成的圆环,由于静电感应,在圆环的上、下部感应出异种电荷,故选项B 正确;圆环被吸引到笔套上的过程中,圆环有向上的加速度,静电力大于圆环的重力,故选项C 正确;笔套碰到圆环后,笔套上的电荷有一部分转移到圆环,不会立刻被全部中和,故选项D 错误.1.I1[2012·江苏卷] 真空中,A 、B 两点与点电荷Q 的距离分别为r 和3r ,则A 、B 两点的电场强度大小之比为( )A .3∶1B .1∶3C .9∶1D .1∶91.C [解析] 根据点电荷周围的电场强度表达式E =k Q r2,可知点电荷周围的电场强度的大小与距离的二次方成反比,A 、B 两点与点电荷Q 的距离之比为1∶3,所以电场强度大小之比为9∶1,C 项正确.2.I1K2K3[2012·海南卷] 如图1,在两水平极板间存在匀强电场和匀强磁场,电场方向竖直向下,磁场方向垂直于纸面向里.一带电粒子以某一速度沿水平直线通过两极板,若不计重力,下列四个物理量中哪一个改变时,粒子运动轨迹不会改变?( )图1A .粒子速度的大小B .粒子所带的电荷量 C. 电场强度 D .磁感应强度2.B [解析] 带点粒子能够沿直线在两极板之间运动,由受力分析可知,粒子所受电场力与洛伦兹力平衡,即qE =qvB ,得v =E B,当速度v 、电场强度E 、磁感应强度B 其中一个物理量改变时,电场力和洛伦兹力不再平衡, 选项A 、C 、D 错误;当电荷量q 大小及电性改变时,受力仍然平衡,故改变电荷带电荷量对粒子运动没有影响,运动轨迹不变,选项B 正确.20.I1[2012·安徽卷] 如图8所示,半径为R 的均匀带电圆形平板,单位面积带电荷量为σ,其轴线上任意一点P (坐标为x )的电场强度可以由库仑定律和电场强度的叠加原理求出:E =2πk σ[1-xR 2+x212],方向沿x 轴.现考虑单位面积带电荷量为σ0的无限大均匀带电平板,从其中间挖去一半径为r 的圆板,如图9所示.则圆孔轴线上任意一点Q (坐标为x )的电场强度为()图9A .2πk σxr 2+x212 B .2πk σrr 2+x212C .2πk σx r D .2πk σ0rx20.A [解析] 由公式E =2πk σ[1-x R 2+x 212]可知,当R →∞时,xR 2+x212→0,则E →2πk σ,即单位面积带电量为σ0的无限大均匀带电平板在Q 处产生的电场强度E 0=2 πk σ0,而挖去的一个半径为r 的圆板在Q 处产生的电场强度E ′=2πk σ0[1-x r 2+x212],所以此时的电场强度E =E 0-E ′=2πk σxr 2+x212,故A 正确.I2 电场的能的性质5.I2 [2012·天津卷] 两个固定的等量异号点电荷所产生电场的等势面如图中虚线所示,一带负电的粒子以某一速度从图中A 点沿图示方向进入电场在纸面内飞行,最后离开电场,粒子只受静电力作用,则粒子在电场中()A B .做直线运动,电势能先变大后变小 C .做曲线运动,电势能先变小后变大 D .做曲线运动,电势能先变大后变小5.C [解析] 带负电的粒子刚进入电场时受力方向与初速度方向垂直,粒子做曲线运动.开始时,粒子所在处电势为零,粒子的电势能也为零.在电场力的作用下,带负电的粒子将向电势高的一侧偏转,电势能变为负值,最后离开电场,离开电场后粒子的电势能重新变为零,所以该粒子的电势能先变小后变大.19.I2[2012·山东卷] 电荷.一带电粒子以一定初速度射入电场,实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹,a 、b 、c三点是实线与虚线的交点.则该粒子( )A.带负电B.在c点受力最大C.在b点的电势能大于在c点的电势能D.由a点到b点的动能变化大于由b点到c点的动能变化19.CD [解析] 从运动轨迹来看,带电粒子在运动过程中一直受到固定正点电荷的斥力作用,所以带电粒子带的是正电,故A错.a点离点电荷最近,所以受力最大,故B错.带电粒子由b点到c点,电场力做正功,带电粒子的电势能减小,所以C正确.虚线是一组间距相等的同心圆,不是等差等势面,所以a、b间电势差大于b、c间电势差,由a点到b点动能的增量大于由b点到c点动能的增量,故D正确.20.I2[2012·广东卷] 图5是某种静电矿料分选器的原理示意图,带电矿粉经漏斗落入水平匀强电场后,分落在收集板中央的两侧.对矿粉分离的过程,下列表述正确的有( ) A.带正电的矿粉落在右侧B.电场力对矿粉做正功C.带负电的矿粉电势能变大D.带正电的矿粉电势能变小20.BD [解析] 电场线的方向是由右向左,所以正电荷受到向左的电场力、负电荷受到向右的电场力,电场力对正电荷或负电荷都做正功,电势能减小,故A、C错,B、D对.15.I2[2012·福建卷] 如图,在点电荷Q产生的电场中,将两个带正电的试探电荷q1、q2分别置于A、B两点,虚线为等势线.取无穷远处为零电势点,若将q1、q2移动到无穷( )A.A点电势大于B点电势B.A、B两点的电场强度相等C.q1的电荷量小于q2的电荷量D q2在B点的电势能C [解析] 由于在移动电荷过程中克服电场力做功,故电场力应指向Q,所以点电荷Q 为负电荷,作出Q的电场线,如图所示.A点比B点离负电荷Q更近,故B点电势高于A点电势,A错;在点电荷Q产生的电场中,A点比B点离点电荷Q更近,故A点电场强度较大,B错;电荷在电场中某点的电势能等于把电荷从该点移到选定的零势点的过程中电场力所做的功,所以q1、q2两电荷在A、B两处的电势能相等,D错;将q1、q2分别从A、B两点移到无穷远过程中,克服电场力做的功相等,q1对应的电势差U1比较大,由W=qU可知,q1<q2,C 对.18.I2[2012·安徽卷] 如图5所示,在平面直角坐标系中,有方向平行于坐标平面的匀强电场,其中坐标原点O 处的电势为0 V ,点A 处的电势为6 V ,点B 处的电势为3 V ,则电场强度的大小为( )A .200 V/mB .200 3 V/mC .100 V/mD .100 3 V/m18.A [解析] 如图所示,取OA 的中点C ,则C 点的电势为3 V ,连接B 、C ,可得直线BC 为一等势线,过A 点作BC 的垂线交BC 于D ,由图可知tan θ=33,得θ=30°,因AD=CA ×sin θ=0.03×12 m =0.015 m ,故E =U AD =30.015V/m =200 V/m ,A 正确.I3 电容器 带电粒子在电场中的匀变速运动18.I3[2012·课标全国卷] 如图,平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度,两极板与一直流电源相连.若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器,则在此过程中,该粒子( )图4A .所受重力与电场力平衡B .电势能逐渐增加C .动能逐渐增加D .做匀变速直线运动18.BD [解析] 带电粒子所受的电场力与平行板电容器垂直,粒子做直线运动,由受力分析可得粒子所受的电场力与重力的合力必与运动方向相反,粒子做匀减速直线运动,A 、C 错误,D 正确;因电场力做负功,故粒子电势能逐渐增加,B 正确.2.I3[2012·江苏卷] 一充电后的平行板电容器保持两极板的正对面积、间距和电荷量不变,在两极板间插入一电介质,其电容C 和两极板间的电势差U 的变化情况是( )A .C 和U 均增大B .C 增大,U 减小 C .C 减小,U 增大D .C 和U 均减小2.B [解析] 由平行板电容器的电容的表达式C =εr S4πkd ,当两极板之间插入一电介质,εr 变大,则C 变大,由C =Q U可知,在电荷量Q 不变的情况下,两极板间的电势差U 将减小,B 项正确.I4 带电粒子在电场中的非匀变速运动19.I4[2012·安徽卷] 如图7所示,圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,一个带电粒子以速度v 从A 点沿直径AOB 方向射入磁场,经过Δt 时间从C 点射出磁场,OC 与OB 成 60°角.现将带电粒子的速度变为v3,仍从A 点沿原方向射入磁场,不计重力,则粒子在磁场中的运动时间变为( )图7A.12Δt B .2Δt C.13Δt D .3Δt 19.B [解析] 此带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,且出射方向的反向延长线必过圆心O .设圆形磁场区域半径为R ,粒子以速度v 在磁场中运动的轨迹圆的半径为r 1,通过作图可知轨迹对应的圆心角为60°,再作其角平分线,则 tan30°=R r 1,Δt =16×2πm qB =πm3qB;粒子以速度13v 在磁场中运动的轨迹圆的半径为r 2,设对应的圆心角为θ=2α,又由r 2=13mvqB=13r 1,则tan α=R r 2=3Rr 1=3tan30°=3,可得α=60°,故θ=120°,粒子在磁场中的运动时间Δt ′=13×2πm qB =2πm3qB=2Δt ,B 正确.I5 实验:用描迹法画出电场中平面上的等势线I6 实验:练习使用示波器I7 电场综合20.I7 [2012·重庆卷] 空间中P 、Q 两点处各固定一个点电荷,其中P 点处为正电荷,P 、Q 4个点,则( )A .P 、Q 两点处的电荷等量同种B .a 点和b 点的电场强度相同C .c 点的电势低于d 点的电势D .负电荷从a 到c ,电势能减少20.D [解析] 由图中等势面的对称性知,P 、Q 两处为等量异种电荷,A 错误;由于电场线与等势面垂直,所以ab 两处的电场强度方向不同,B 错误;P 处为正电荷,c 在离P 更近的等势面上,c 点的电势高于d 点的电势,C 错误;从a 到c ,电势升高,负电荷电势能减少,D 正确.24.I7[2012·全国卷] 如图,一平行板电容器的两个极板竖直放置,在两极板间有一带电小球,小球用一绝缘轻线悬挂于O 点.现给电容器缓慢图9充电,使两极板所带电荷量分别为+Q 和-Q ,此时悬线与竖直方向的夹角为π6.再给电容器缓慢充电,直到悬线和竖直方向的夹角增加到π3,且小球与两极板不接触.求第二次充电使电容器正极板增加的电荷量.24.[解析] 设电容器电容为C .第一次充电后两极板之间的电压为U =Q C① 两极板之间电场的场强为E =U d② 式中d 为两极板间的距离.按题意,当小球偏转角θ1=π6时,小球处于平衡位置.设小球质量为m ,所带电荷量为q ,则有T cos θ1=mg ③ T sin θ1=qE ④式中T 为此时悬线的张力.联立①②③④式得 tan θ1=qQ mgCd设第二次充电使正极板上增加的电荷量为ΔQ ,此时小球偏转角θ2=π3,则tan θ2=q Q +ΔQmgCd⑥联立⑤⑥式得 tan θ1tan θ2=QQ +ΔQ ⑦ 代入数据解得 ΔQ =2Q⑧24.I7 [2012·北京卷] 匀强电场的方向沿x 轴正向,电场强度E 随x 的分布如图所示,图中E 0和d 均为已知量.将带正电的质点A 在O 点静止释放.A 离开电场足够远后,再将另一带正电的质点B 放在O 点也由静止释放.当B 在电场中运动时,A 、B 间的相互作用力及相互作用能均为零;B 离开电场后,A 、B 间的相互作用视为静电作用.已知A 的电荷量为Q ,A 和B 的质量分别为m 和m4.不计重力.(1)求A 在电场中的运动时间t ;(2)若B 的电荷量q =49Q ,求两质点相互作用能的最大值E pm ;(3)为使B 离开电场后不改变运动方向,求B 所带电荷量的最大值q m . 24.[解析] (1)由牛顿第二定律,A 在电场中运动的加速度a =F m =QE 0mA 在电场中做匀速直线运动 d =12at 2解得运动时间t =2da=2dmQE 0(2)设A 、B 离开电场时的速度分别为v A 0、v B 0,由动能定理,有QE 0d =12mv 2A 0,qE 0d =12m 4v 2B 0① A 、B 相互作用过程中,动量和能量守恒.A 、B 相互作用力为斥力,A 受的力与其运动方向相同,B 受的力与其运动方向相反,相互作用力对A 做正功,对B 做负功.A 、B 靠近的过程中,B 的路程大于A 的路程,由于作用力大小相等,作用力对B 做功的绝对值大于对A 做功的绝对值,因此相互作用力做功之和为负,相互作用能增加.所以,当A 、B 最接近时相互作用能最大,此时两者速度相同,设为v ′,有(m +m 4)v ′=mv A 0+m4v B 0②E pm =(12mv 2A 0+12m 4v 2B 0)-12(m +m 4)v ′2③ 已知q =49Q ,由①、②、③式解得相互作用能的最大值E pm =145QE 0d(3)考虑A 、B 在x >d 区间的运动,由动量守恒、能量守恒,且在初态和末态均无相互作用,有mv A +m 4v B =mv A 0+m4v B 0④12mv 2A +12m 4v 2B =12mv 2A 0+12m 4v 2B 0⑤ 由④、⑤解得v B =-35v B 0+85v A 0因B 不改变运动方向,故 v B =-35v B 0+85v A 0≥0⑥由①、⑥解得 q ≤169Q即B 所带电荷量的最大值q m =169Q1.2012·南昌模拟如图所示,虚线a 、b 、c 代表电场中的三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,即U ab =U bc ,实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P 、R 、Q 是这条轨迹上的三点,R 同时在等势面b 上,据此可知( )A .三个等势面中,c 的电势最高B .带电质点在P 点的电势能比在Q 点的小C .带电质点在P 点的动能与电势能之和比在Q 点的动能与电势能之和小D .带电质点在P 点的加速度比在Q 点的加速度小1.A [解析] 由于带点质点做曲线运动,其所受电场力的方向必定指向轨道的凹侧,且和等势面垂直,考虑到质点带负电,所以电场线方向是从c 指向b 再指向a ,根据沿着电场线的方向电势逐渐减小,可知U c >U b >U a ,选项A 正确;质点带负电,且P 点的电势低于Q 点,根据负电荷在电势越低的地方电势能越大,可知带电质点在P 点的电势能比在Q 点的大,选项B 错误;根据能量守恒定律,带电质点在运动过程中各点处的动能与电势能之和保持不变,选项C 错误;由于相邻等势面之间的电势差相等,P 点处的等势线较密,所以E P >E Q ,qE P >qE Q ,根据牛顿第二定律,带电质点在P 点的加速度比在Q 点的加速度大,选项D 错误.2.2012·山西调考如图所示,在等量异种电荷形成的电场中,画一正方形ABCD ,对角线AC 与两点电荷的连线重合,两对角线的交点O 恰为电荷连线的中点.下列说法中正确的是( )A .A 点的电场强度大于B B .B 、D 两点的电场强度及电势均相同C .电子由B 点沿B →C →D 路径移至D 点,电势能先减小后增大D .质子由C 点沿C →O →A 路径移至A 点,电场力对其先做负功后做正功2.B [解析] 由电场的叠加原理,A 点的电场强度大于B 点的电场强度,但两点电场强度方向相同,选项A 错误;B 、D 两点的电场强度及电势均相同,选项B 正确;因C 点的电势小于零,所以电子由B 点沿B →C →D 路径移至D 点,电势能先增大后减小,选项C 错误;质子由C 点沿C →O →A 路径移至A 点,电场力对其一直做负功,选项D 错误.3.2012·黄冈模拟如图所示,质子、氘核和α粒子都沿平行板电容器两板中线OO ′方向垂直于电场线射入板间的匀强电场,射出后都打在同一个与OO ′垂直的荧光屏上,使荧光屏上出现亮点.下列说法中正确的是( )A .若它们射入电场时的速度相等,在荧光屏上将出现3个亮点B .若它们射入电场时的动量相等,在荧光屏上将只出现2个亮点C .若它们射入电场时的动能相等,在荧光屏上将只出现1个亮点D .若它们是由同一个电场从静止加速后射入此偏转电场的,在荧光屏上将只出现1个亮点3.D [解析] 设粒子的质量为m 、电荷量为q ,粒子通过加速电场后的速度为v ,由动能定理有:qU =12mv 2.粒子通过偏转电场的时间t =l v,此过程中粒子的侧向位移y =12at 2=qU 02md ⎝ ⎛⎭⎪⎫l v 2,联立上述两式解得:y =U 0l 24Ud,由此可知侧向位移与带电粒子的质量和电荷量无关,D 正确;而由y =qU 0l 22mdv2可知,若它们射入电场的速度相等,荧光屏上将出现2个亮点;若它们射入电场的动量相等,荧光屏上将出现3个亮点;若它们射入电场时的动能相等,荧光屏上将出现2个亮点,A 、B 、C 错误.4.2012·安徽质检x 轴上有两点电荷Q 1和Q 2,Q 1和Q 2之间各点对应的电势高低如图中的曲线所示,规定无限远处电势为零,下列推理与图象信息不符合的是( )A .Q 1一定大于Q 2B .Q 1和Q 2一定是同种电荷,但不一定是正电荷C .电势最低处P 点的电场强度为0D .Q 1和Q 2之间各点的电场方向都指向P 点4.B [解析] 两个点电荷间的电势都为正,因此两点电荷都为正电荷,B 错误;两个正点电荷的连线上有一点场强为零,正的试探电荷从两个电荷中的任一电荷附近沿连线向场强为零的点移动时电势都降低,到场强为零的点,电势最低,C 正确;场强为零的点离Q 1远,故Q 1一定大于Q 2,A 正确;Q 1和Q 2之间各点的电场方向都指向P 点,D 正确.5.2012·安徽联考如图所示,真空中存在一个水平向左的匀强电场,场强大小为E ,一根不可伸长的绝缘细线长度为l ,细线一端拴一个质量为m 、电荷量为q 的带负电小球,另一端固定在O 点.把小球拉到使细线水平的位置A ,由静止释放,小球沿弧线运动到细线与水平方向成角θ=60°的位置B 时速度为零.以下说法中正确的是( )A .小球在B 位置处于平衡状态B .小球受到的重力与电场力的关系是3Eq =mgC .小球将在AB 之间往复运动,且幅度将逐渐减小D .小球从A 运动到B 过程中,电场力对其做的功为-12qEl5.D [解析] 小球在复合场中所受到的重力和电场力的合力为一恒力,我们可以把复合场看作等效重力场,把小球的运动看作是在一个等效重力场中的摆动过程,根据摆球模型的特点,小球在B 位置时受力不平衡,并且小球将在AB 之间往复运动,其幅度不变,选项A 、C 错误;根据摆球模型的对称性可知,当小球处在AB 轨迹的中点位置时,小球沿切线方向的合力为零,此时细线与水平方向夹角恰为30°,可得qE sin30°=mg cos30°,化简可知qE =3mg ,也可利用动能定理得到mgl s in60°-qE l (1-cos60°)=0-0,求出F =qE =3mg ,选项B 错误;小球从A 运动到B 的过程中,电场力对其做的功为W =-qEl (1-cos60°)=-12qEl ,选项D 正确.。
2012-2021高考真题物理汇编:静电场中的能量(2)(解析版)

2012-2021高考真题物理汇编:静电场中的能量(2)一.选择题(共22小题)1.(2016•浙江)以下说法正确的是( )A .在静电场中,沿着电场线方向电势逐渐降低B .外力对物体所做的功越多,对应的功率越大C .电容器电容C 与电容器所带电荷量Q 成正比D .在超重和失重现象中,地球对物体的实际作用力发生了变化2.(2016•天津)如图所示,平行板电容器带有等量异种电荷,与静电计相连,静电计金属外壳和电容器下极板都接地。
在两极板间有一个固定在P 点的点电荷,以E 表示两板间的电场强度,p E 表示点电荷在P 点的电势能,θ表示静电计指针的偏角。
若保持下极板不动,将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置,则( )A .θ增大,E 增大B .θ增大,P E 不变C .θ减小,P E 增大D .θ减小,E 不变 3.(2016•新课标Ⅲ)关于静电场的等势面,下列说法正确的是( )A .两个电势不同的等势面可能相交B .电场线与等势面处处相互垂直C .同一等势面上各点电场强度一定相等D .将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面,电场力做正功4.(2016•新课标Ⅲ)一平行电容器两极板之间充满云母介质,接在恒压直流电源上,若将云母介质移出,则电容器( )A .极板上的电荷量变大,极板间的电场强度变大B .极板上的电荷量变小,极板间的电场强度变大C .极板上的电荷量变大,极板间的电场强度不变D .极板上的电荷量变小,极板间的电场强度不变5.(2015•上海)两个正、负点电荷周围电场线分布如图所示,P 、Q 为电场中两点,则( )A .正电荷由P 静止释放能运动到QB .正电荷在P 的加速度小于在Q 的加速度C .负电荷在P 的电势能高于在Q 的电势能D .负电荷从P 移动到Q ,其间必有一点电势能为零6.(2015•新课标Ⅲ)如图,直线a 、b 和c 、d 是处于匀强电场中的两组平行线,M 、N 、P 、Q 是它们的交点,四点处的电势分别为M ϕ,N ϕ,P ϕ,Q ϕ,一电子由M 点分别到N 点和P 点的过程中,电场力所做的负功相等,则( )A .直线a 位于某一等势面内,M Q ϕϕ>B .直线c 位于某一等势面内,M N ϕϕ>C .若电子由M 点运动到Q 点,电场力做正功D .若电子由P 点运动到Q 点,电场力做负功7.(2015•海南)如图,一充电后的平行板电容器的两极板相距l .在正极板附近有一质量为M 、电荷量为(0)q q >的粒子;在负极板附近有另一质量为m 、电荷量为q -的粒子.在电场力的作用下,两粒子同时从静止开始运动.已知两粒子同时经过一平行于正极板且与其相距25l 的平面.若两粒子间相互作用力可忽略,不计重力,则:M m 为( )A .3:2B .2:1C .5:2D .3:18.(2015•浙江)如图所示为静电力演示仪,两金属极板分别固定于绝缘支架上,且正对平行放置,工作时两板分别接高压直流电源的正负极,表面镀铝的乒乓球用绝缘细线悬挂在两金属极板中间,则( )A.乒乓球的左侧感应出负电荷B.乒乓球受到扰动后,会被吸在左极板上C.乒乓球共受到电场力、重力和库仑力三个力的作用D.用绝缘棒将乒乓球拨到与右极板接触,放开后乒乓球会在两极板间来回碰撞9.(2015•安徽)一根长为L、横截面积为S的金属棒,其材料的电阻率为ρ,棒内单位体积自由电子数为n,电子的质量为m,电荷量为e,在棒两端加上恒定的电压时,棒内产生电流,自由电子定向运动的平均速率为v,则金属棒内的电场强度大小为()A.22mveLB.2mv SneC.nevρD.evSLρ10.(2014•海南)如图,一平行板电容器的两极板与一电压恒定的电源相连,极板水平放置,极板间距为d,在下极板上叠放一厚度为l的金属板,其上部空间有一带电粒子P静止在电容器中,当把金属板从电容器中快速抽出后,粒子P开始运动,重力加速度为g。
2012年高考试题分项版解析物理专题09电场

(2012?重庆)空间中P、Q 两点处各固定一个点电荷,此中P 点处为正电荷,近电场的等势面散布以下图,a、 b、 c、 d 为电场中的 4 个点,则 ()P、Q两点附A . P、 Q 两点处的电荷等量同种C. c 点的电势低于 d 点的电势B. a 点和 b 点的电场强度同样D .负电荷从 a 到 c,电势能减少(2011·上海) 11. A、 B、 C 三点在同向来线上,AB:BC=1:2, B 点位于 A、C 之间,在 B 处固定一电荷量为Q 的点电荷。
当在 A 处放一电荷量为+q 的点电荷时,它所遇到的电场力为 F ;移去A处电荷,在C处放电荷量为-2q的点电荷,其所受电场力为()(A ) -F/2(B)F/2(C)-F(D)F[根源:ZXXK](2011·上海)13.当电阻两头加上某一稳固电压时,经过该电阻的电荷量为0.3C,耗费的电能为 0.9J。
为在同样时间内使0.6C 的电荷量经过该电阻,在其两头需加的电压和耗费的电能分别是()(A ) 3V ,1.8J(B)3V,3.6J(C)6V,l.8J(D)6V, 3.6J【答案】 D[根源:Z*xx*k.]【分析】依据E=Uq ,可知通过该电阻的电荷量为0.3C,耗费的电能为0.9J 时电阻两头所加电压 U=3V ,在同样时间内经过0.6C 的电荷量,则电流强度为本来的电压也为本来的 2 倍,即为 6V ,这样耗费的电能E=Uq=3.6J【考点定位】电场、恒定电流和电路2 倍,而依据I=U/R ,(2012·广东) 19.图 5 是某种静电矿料分选器的原理表示图,带电矿粉经漏斗落入水平匀强电场后,分落在采集板中央的双侧,对矿粉分别的过程,以下表述正确的有(2012·山东) 19.图中虚线为一组间距相等的齐心圆,圆心处固定一带正电的点带电粒子以必定初速度射入电场,实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹,是实线与虚线的交点。
静电场-2012高考题精选(含详解)

静电场专题五历年高考试题精选(2010-2012组)1.(2012·江苏物理·T1)真空中,A、B两点与点电荷Q的距离分别为r和3r,则A、B两点的电场强度大小之比为( )A.3∶1B.1∶3C.9∶1D.1∶92.(2010.海南理综T4)如右图, M、N和P是以MN为直径的半圈弧上的三点,O点为半圆弧的圆心,60MOP∠=︒.电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M、N两点,这时O点电场强度的大小为1E;若将N点处的点电荷移至P点,则O点的场场强大小变为2E,1E与2E之比为( )A.1:2B.2:1C.2:3D.4:33.(2012·安徽理综·T18)如图所示,在平面直角坐标系中,有方向平行于坐标平面的匀强电场,其中坐标原点O处的电势为0V,点A处的电势为6V,点B处的电势为3V,则电场强度的大小为( )A.200V/mB.200V/mC.100V/mD.100V/m 4.(2012·天津理综·T5)两个固定的等量异号点电荷所产生电场的等势面如图中虚线所示,一带负电的粒子以某一速度从图中A点沿图示方向进入电场在纸面内飞行,最后离开电场,粒子只受静电力作用,则粒子在电场中( )A.做直线运动,电势能先变小后变大B.做直线运动,电势能先变大后变小C.做曲线运动,电势能先变小后变大D.做曲线运动,电势能先变大后变小5.(2012·山东理综·T19)图中虚线为一组间距相等的同心圆,圆心处固定一带正电的点电荷.一带电粒子以一定初速度射入电场,实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹,a、b、c三点是实线与虚线的交点.则该粒子( )A.带负电B.在c点受力最大C.在b点的电势能大于在c点的电势能D.由a点到b点的动能变化大于由b点到c点的动能变化6.(2012·海南单科·T3)如图,直线上有O、a、b、c四点,ab间的距离与bc间的距离相等。
2012高考物理静电场测试题及答案

单元综合测试六(静电场)本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,试卷满分为100分.考试时间为90分钟.第Ⅰ卷(选择题,共40分)一、选择题(本题共10小题,每题4分,共40分.有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确,把正确选项前的字母填在题后的括号内)图11.如图1所示,O是一固定的正点电荷,另有一正点电荷q从很远处以初速度v0正对着点电荷O射入电场中,仅在电场力作用下的运动轨迹是实线MN,虚线a、b、c是以O为圆心,Ra、Rb、Rc为半径画出的三个圆,且Ra-Rb=Rb-Rc.1、2、3为轨迹MN与三个圆的一些交点,以|I12|表示点电荷q从1运动到2的过程中电场力的冲量的大小,|I23|表示q 从2运动到3的过程中电场力的冲量的大小;用|W12|表示q从1运动到2的过程中电场力做功的大小,用|W23|表示q从2运动到3的过程中电场力做功的大小.则()A.|I12|>|I23|B.|I12|<|I23|C.|W12|>|W23| D.|W12|<|W23|解析:根据点电荷产生的电场可知,1、2间的电场强度比2、3间的电场强度小,因为Ra -Rb=Rb-Rc,所以|W12|<|W23|,故选项D正确.因为p=2mEk,所以|I12|<|I23|,故选项B正确.答案:BD2.如图2所示,A板发出的电子经加速后,水平射入水平放置的两平行金属板间,金属板间所加的电压为U,电子最终打在光屏P上,关于电子的运动,下列说法中正确的是()图2A.滑动触头向右移动时,电子打在荧光屏上的位置上升B.滑动触头向左移动时,电子打在荧光屏上的位置上升C.电压U增大时,电子打在荧光屏上的速度大小不变D.电压U增大时,电子从发出到打在荧光屏上的时间不变解析:当滑动触头向右滑动时,加速电压增大,因此电子经偏转电场时侧移距离减小,电子打在荧光屏上的位置下降,滑动触头左移则上升,A错B对;电压U增大时,电子打在荧光屏上的速度增大,但电子从出发到打在荧光屏上的时间不受侧向运动的影响保持不变,C 错D对.答案:BD3.如图3所示,一绝缘光滑半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场中,场强为E.在与环心等高处放有一质量为m 、带电+q 的小球,由静止开始沿轨道运动,下述说法正确的是( )图3A .小球在运动过程中机械能守恒B .小球经过环的最低点时速度最大C .小球经过环的最低点时对轨道压力为3(mg +qE)D .小球经过环的最低点时对轨道压力为(mg +qE)解析:小球滑动过程中有重力和电场力做功,因此机械能不守恒,A 错.小球下滑到最低点的过程中,重力和电场力都做正功,小球动能增大,过最低点时速度最大,B 对.由动能定理得(qE +mg)R =12mv2,轨道支持力为FN ,则FN -(qE +mg)=m v2R,解得C 对,D 错. 答案:BC图44.空间某区域内存在着电场,电场线在竖直平面上的分布如图4所示,一个质量为m 、电荷量为q 的小球在该电场中运动,小球经过A 点时的速度大小为v1,方向水平向右,运动至B 点时的速度大小为v2,运动方向与水平方向之间的夹角为α,A 、B 两点之间的高度差与水平距离均为H ,则以下判断中正确的是( )A .若v2>v1,则电场力一定做正功B .A 、B 两点间的电势差U =m 2q(v22-v12) C .小球由A 点运动到B 点,电场力做的功W =12mv22-12mv12-mgH D .小球运动到B 点时所受重力的瞬时功率P =mgv2解析:考查带电粒子在电场与重力场的叠加场中的运动.从A 到B ,重力做正功,若v2>v1,表明外力做的总功为正,但电场力可能做负功,A 错.由动能定理qU +mgH =12mv22-12mv12可知B 错,C 对.过B 点时重力的瞬时功率P =mgv2sinα,D 错.答案:C图55.如图5所示,一正点电荷在电场中受电场力作用沿一圆周的圆弧ab 运动,已知该点电荷的电荷量为q ,质量为m(重力不计),ab 弧长为l ,电荷经过a 、b 两点时速度大小均为v0,则下列说法中不正确的是( )A .a 、b 两点的场强方向相同B .a 、b 两点的场强大小相等C .a 、b 两点的电势相等D .电荷在a 、b 两点的电势能相等解析:由题意,电荷经过a 、b 两点时速度大小均为v0,所以电场力做功为零,电荷在a 、b 两点的电势能相等,a 、b 两点的电势也相等,显然形成电场的电荷为点电荷.由于电场是矢量,所以A 错,B 、C 、D 正确.答案:A图66.如图6所示,在匀强电场中有a 、b 、c 、d 四点,它们处于同一圆周上,且ac 、bd 分别是圆的直径.已知a 、b 、c 三点的电势分别为φa =9 V ,φb =15 V ,φc =18 V ,则d 点的电势为( )A .4 VB .8 VC .12 VD .16 V解析:由于电场是匀强电场,据φa =9 V ,φc =18 V ,可知,圆心处的电势φ0=φa +φc -φa 2=13.5 V ,对于匀强电场,φb -φ0=φ0-φd ,则φd =12 V ,故C 正确.答案:C图77.如图7所示,在场强为E 的匀强电场中,有相距为L 的A 、B 两点,其连线与场强方向的夹角为θ,A 、B 两点间的电势差UAB =U1.现将一根长为L 的细金属棒沿AB 连线方向置于该匀强电场中,此时金属棒两端的电势差UAB =U2,则下列关于U1和U2的说法中正确的是( )A .U1=U2=ELcosθB .U1=U2=-ELcosθC .U1=ELcosθ,U2=0D .U1=-ELcosθ,U2=ELcosθ解析:据匀强电场中电势差与场强关系式得,U1=Ed =ELcosθ,将金属杆AB 放置于匀强电场中,静电平衡时金属杆AB 为等势体,故U2=0,故C 选项正确.答案:C8.(2010·北京高考)用控制变量法,可以研究影响平行板电容器电容的因素(如图).设两极板正对面积为S ,极板间的距离为d ,静电计指针偏角为θ.实验中,极板所带电荷量不变,若( )图8A .保持S 不变,增大d ,则θ变大B .保持S 不变,增大d ,则θ变小C .保持d 不变,减小S ,则θ变小D .保持d 不变,减小S ,则θ不变解析:保持S 不变,增大d ,平行板电容器的电容减小,由于电容器的电荷量不变,由Q =CU 可以判断极板间电势差变大,静电计指针偏角θ变大,选项A 正确,B 错误;保持d 不变,减小S ,电容器电容变小,由Q =CU 可以判断极板间电势差变大,选项C 、D 错误. 答案:A9.(2010·天津高考)在静电场中,将一正电荷从a 点移到b 点,电场力做了负功,则( )A .b 点的电场强度一定比a 点大B .电场线方向一定从b 指向aC .b 点的电势一定比a 点高D .该电荷的动能一定减小解析:从a→b ,电场力对正电荷做负功,该电荷电势能增加,qφa<qφb ,即φa<φb ,故选项C 正确;电场线不一定是直线,选项B 错误;该电荷除了受电场力,是否还受其他力不清楚,选项D 错误;条件不足,无法判断a 、b 两点场强的大小,选项A 错误.答案:C图910.(2010·福建高考)物理学中有些问题的结论不一定必须通过计算才能验证,有时只需通过一定的分析就可以判断结论是否正确.如图所示为两个彼此平行且共轴的半径分别为R1和R2的圆环,两圆环上的电荷量均为q(q>0),而且电荷均匀分布.两圆环的圆心O1和O2相距为2a ,连线的中点为O ,轴线上的A 点在O 点右侧与O 点相距为r(r<a).试分析判断下列关于A 点处电场强度大小E 的表达式(式中k 为静电力常量)正确的是 ( )A .E =⎪⎪⎪⎪kqR1[R12+ a +r 2]-kqR2[R22+ a -r 2] B. E =⎪⎪⎪⎪⎪⎪kqR1[R12+ a +r 2]32-kqR2[R22+ a -r 2]32 C. E =⎪⎪⎪⎪⎪⎪kq a +r [R12+ a +r 2]-kq a -r [R22+ a -r 2] D. E =⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪kq a +r [R12+ a +r 2]32-kq a -r [R22+ a -r 2]32解析:由量纲判断选项A 、C 中电场强度的单位为Nm2C2·C·m m2=Nm C,而电场强度的单位为N/C ,所以可以排除选项A 、C ;假设r =a ,此时A 点位于O2点,A 点电场强度应等于左侧小圆环的电荷在该处产生的场强,电场强度的表达式为一项,而选项B 中E 的表达式为两项的组合,应排除B ;综上所述,只能选D.答案:D第Ⅱ卷(非选择题,共60分)二、填空题(本题共2小题,每题8分,共16分)图1011.如图10所示,一个半径为R 的绝缘球壳上均匀带有+Q 的电荷,另一个电荷量为+q 的电荷放在球心O 上,由于对称性,点电荷受力为0.现在球壳上挖去半径为r(r ≪R)的一个小圆孔,则此时置于球心的点电荷所受的力的大小为________(已知静电力恒量为k),方向________.解析:球壳完整时,由对称性得球心上的点电荷受力为0,可知挖去的小孔和剩下的部分对点电荷产生的力大小相等,方向相反,故要计算剩下部分对点电荷产生的力,只要求出挖去的小圆孔对点电荷产生的力即可,由于r ≪R ,故小圆孔可以看做点电荷,这样可由库仑定律计算.由库仑定律有F =kQ′q R2,其中Q′=Q ·πr2,得出F =kQqr24R4,指向小孔. 答案:kQqr24R4 指向小孔图1112.某研究性学习小组设计了以下方法来测量物体的带电量.如图11所示的小球是一个外表面镀有金属膜的空心塑料球,用绝缘丝线悬挂于O 点,O 点固定一个可测量丝线偏离竖直方向角度α的量角器,M 、N 是两块相同的、正对着竖直平行放置的金属板(加上电压后其内部电场可看作匀强电场).另外还要用到的器材有天平、刻度尺、电压表、直流电流表、开关、滑动变阻器及导线若干.该小组的实验步骤如下,请你帮助该小组完成:(1)用天平测出小球的质量m ,按如图11所示进行器材的安装,并用刻度尺测出M 、N 板之间的距离d ,使小球带上一定的电量.(2)连接电路(请在图中的虚线框中画出实验所用的电路图,电源、开关已经画出).(3)闭合开关,调节滑动变阻器滑片的位置,读出多组相应的电压表的示数和丝线的偏转角度θ.(4)以电压U 为纵坐标,以________为横坐标作出过原点的直线,求出直线的斜率k.(5)小球的带电量q =________.(用m 、d 、k 等物理量表示)答案:(2)如图12(a) (4)tanα (5)mgd k带电小球的受力如图12(b),根据平衡条件有tanθ=F mg,又有F =qE = q U d ,联立解得,U =mgd qtanθ=ktanθ,所以应以tanθ为横坐标.图12三、计算题(本题共4小题,13、14题各10分,15、16题各12分,共44分,计算时必须有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)图1313.在匀强电场中建立一个直角坐标系,如图13所示,从坐标原点沿+y 方向前进0.346 m 到A 点,电势降低34.6 V ;从坐标原点沿-x 方向前进0.2 m 到B 点,电势升高34.6 V ,求匀强电场的场强大小和方向.(取3=1.73)解析:令O 点电势φO =0,则φA =-34.6 V ,φB =34.6 V ,再作点B 关于点O 的对称点B′,因为BO =OB′,则φB′=-34.6 V .连接AB′,并作其垂线OE ,则从O→E 的方向即场强方向.tanθ=OB′OA =11.73=33E =UOB′d =UOB′OB′sin60°=200 V/m. 答案:200 V/m ,方向与x 轴正方向成30°角.图1414.在点电荷Q 产生的电场中有a ,b 两点,相距为d ,已知a 点的场强大小为E ,方向与ab 连线成30°角,b 点的场强方向与ab 连线成120°角,如图14所示,则b 点的场强大小为多大?a ,b 两点电势哪点更高?解析:图15如图15所示,将a 点场强方向和b 点场强方向延长,交于O 点,由几何知识得ab =d ,aO=2dsin60°=3d ,而E =kQ 3d 2,Eb =kQ d2,所以Eb =3E.以O 点为圆心,以d 为半径作弧交Oa 于c 点,则φb =φc ,而φa>φc ,所以φa>φb ,即a 点电势更高.答案:3E a图1615.如图16所示,水平放置的两块平行金属板A ,B 相距为d ,电容为C.开始两块板均不带电,A 板接地且中央有孔.现将带电荷量为+q ,质量为m 的带电液滴一滴一滴地从小孔正上方h 处无初速滴下,落向B 板的电荷全部传给B 板,问:(1)第几滴液滴在A ,B 板间做匀速直线运动?(2)能够到达B 板的液滴不会超过多少滴?解析:(1)设第n 滴液滴在A ,B 板间做匀速直线运动,此时,板上电荷量为Q =(n -1)q ,板上电压U =Q C = n -1 q C. 板间电场强度E =U d = n -1 q Cd① 由平衡条件得qE =mg ②由①②得n =mgCd q2+1 (2)设能够到达B 板的液滴不会超过x 滴,且第(x +1)滴到B 板的速度恰为0,然后返回极板上,最大电荷量Q′=xq ③极板间最大电压U′=Q′C =xq C④ 对第(x +1)滴,由动能定理得mg(h +d)-qU′=0⑤由④⑤解得x =mgC h +d q2. 答案:(1)mgCd q2+1 (2)mgC h +d q216.(2009·安徽高考)图17如图17所示,匀强电场方向沿x 轴的正方向,场强为E.在A(d,0)点有一个静止的中性微粒,由于内部作用,某一时刻突然分裂成两个质量均为m 的带电微粒,其中电荷量为q 的微粒1沿y 轴负方向运动,经过一段时间到达(0,-d)点.不计重力和分裂后两微粒间的作用.试求:(1)分裂时两个微粒各自的速度;(2)当微粒1到达(0,-d)点时,电场力对微粒1做功的瞬时功率;(3)当微粒1到达(0,-d)点时,两微粒间的距离.解析:(1)设分裂时微粒1的初速度为v1,到达(0,-d)点所用时间为t.依题意可知微粒1带负电,在电场力的作用下做类平抛运动,得下列方程:-d =v1t ①-d =12at2② qE =ma ③由①②③解得v1=--qEd 2m④ 根号外的负号表示沿y 轴的负方向.设分裂时另一微粒2的速度为v2,根据动量守恒定律mv1+mv2=0⑤图18得v2=-qEd 2m⑥ (2)当微粒1运动到B(0,-d)点时,速度在x 轴方向上的分量为vBx ,则vBx =--2ad ⑦ 由③⑦解得vBx =--2qEd m 电场力对它做功的瞬时功率P =qEvBx =-qE -2qEd m. (3)中性微粒分裂时,根据电荷守恒定律,微粒2带等量的正电荷,所受电场力沿x 轴的正方向,在电场力的作用下也做类平抛运动.根据对称性,当微粒1到达B(0,-d)点时,微粒2运动到C(2d ,d)点,此时两微粒间的距离是BC = 2d 2+ 2d 2=22d.答案:(1)v1=--qEd 2m v2=-qEd 2m (2)-qE-2qEd m(3)22d。
2012高考真题汇编专题7静电场

2012高考真题汇编专题 7静电场1. (2012上海 11. A 、 B 、 C 三点在同一直线上, AB :BC =1:2, B 点位于 A 、 C 之间,在 B 处固定一电荷量为 Q 的点电荷。
当在 A 处放一电荷量为+q 的点电荷时,它所受到的电场力为 F ;移去 A 处电荷,在 C 处放一电荷量为-2q 的点电荷,其所受电场力为((A -F /2 (B F /2(C -F(D F2. (2012上海 20.如图,质量分别为 m A 和 m B 的两小球带有同种电荷,电荷量分别为 q A 和 q B ,用绝缘细线悬挂在天花板上。
平衡时,两小球恰处于同一水平位置,细线与竖直方向间夹角分别为θ1与θ2(θ1>θ2 。
两小球突然失去各自所带电荷后开始摆动, 最大速度分别为 v A 和 v B ,最大动能分别为 E kA 和 E kB 。
则((A m A 一定小于 m B (B q A 一定大于 q B (C v A 一定大于 v B(D E kA 一定大于 E kB3. (2012新课标 18如图,平行板电容器的两个极板与水平地面成角度,两极板与一直流电源相连。
若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器,则在此过程中,该粒子 A .所受重力与电场力平衡 B .电势能逐渐增加 C .动能逐渐增加D .做匀变速直线运动4. (2012 广东 20. 图 5是某种静电矿料分选器的原理示意图,带电矿粉经漏斗落入水平匀强电场后,分落在收集板中央的两侧,对矿粉分离的过程,下列表述正确的有A. 带正电的矿粉落在右侧B. 电场力对矿粉做正功C. 带负电的矿粉电势能变大D. 带正电的矿粉电势能变小5. (2012 福建 15. 如图,在点电荷 Q 产生的电场中,将两个带正电的试探电荷 1q 、 2q分别置于 A 、 B 两点,虚线为等势线。
取无穷远处为零电势点,若将 1q 、 2q移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等,则下列说法正确的是A . A 点电势大于B 点电势 B . A 、 B 两点的电场强度相等C . q1的电荷量小于 q2的电荷量D . q1在 A 点的电势能小于 q2在 B 点的电势能6. (2012 江苏 1.真空中, A 、 B 两点与点电荷 Q 的距离分别为 r 和 3r 则 A 、 B 两点的电场强度大小之比为 A . 3:1 B . 1:3 C . 9:1 D . 1:97. (2012 江苏 2.一充电后的平行板电容器保持两板间的正对面积、间距和电荷量不变,在两板间插入一电介质,其电容 C 和两极板间的电势差 U 的变化情况是A . C 和 U 均增大B .C 增大, U 减小 C . C 减小, U 增大D . C 和 U 均减小8. (2012 山东 19. 图中虚线为一组间距相等的同心圆,圆心处固定一带正电的点电荷。
近六年新课标全国卷高考物理试题分类汇总专题 静电场

学习好资料 欢迎下载2012-2017年新课标全国卷专题分类汇总专题8:静电场1.(2016年新课标全国卷III)关于静电场的等势面,下列说法正确的是A .两个电势不同的等势面可能相交B .电场线与等势面处处相互垂直C .同一等势面上各点电场强度一定相等D .将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面,电场力做正功 2.(2014年新课标全国卷II)(多选)关于静电场的电场强度和电势,下列说法正确的是 A .电场强度的方向处处与等电势面垂直 B .电场强度为零的地方,电势也为零 C .随着电场强度的大小逐渐减小,电势也逐渐降低D .任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向3.(2013年新课标全国卷II)如图,在光滑绝缘水平面上,三个带电小球a 、b 和c 分别位于边长为l 的正三角形的三个顶点上;a 、b 带正电,电荷量均为q ,c 带负电。
整个系统置于方向水平的匀强电场中。
已知静电力常量为k 。
若三个小球均处于静止状态,则匀强电场场强的大小为A .233l kqB .23l kqC .23lkqD .232lkq4.(2013年新课标全国卷I)如图,一半径为R 的圆盘上均匀分布着电荷量为Q 的电荷,在垂直于圆盘且过圆心c 的轴线上有a 、b 、d 三个点,a 和b 、b 和c 、c 和d 间的距离均为R ,在a 点处有一电荷量为q (q >0)的固定点电荷。
已知b 点处的场强为零,则d 点处场强的大小为(k 为静电力常量)A .kB .kC .kD .k5.(2016年新课标全国卷I)一平行板电容器两极板之间充满云母介质,接在恒压直流电源上。
若将云母介质移出,则电容器A .极板上的电荷量变大,极板间电场强度变大B .极板上的电荷量变小,极板间电场强度变大C .极板上的电荷量变大,极板间电场强度不变D .极板上的电荷量变小,极板间电场强度不变 6.(2015年新课标全国卷II)如图,两平行的带电金属板水平放置。
2012届高考物理静电场总复习题-副本

静电场章末检测(六)一、选择题(每题3分,共36分)1.一带电油滴在匀强电场E 中的运动轨迹如图中虚线所示,电场方向竖直向下.若不计空气阻力,则此带电油滴从a 运动到b 的过程中,能量的变化情况为( )A .动能减小B .电势能增加C 动能和电势能之和减小D .重力势能和电势能之和增加2.如图所示,在y 轴上关于O 点对称的A 、B 两点有等量同种点电荷+Q ,在x 轴上C 点有点电荷-Q ,且CO =OD ,∠ADO =60°.下列判断正确的是( )A .O 点电场强度为零B D 点电场强度为零C .若将点电荷+q 从O 移向C ,电势能增大D 若将点电荷-q 从O 移向C ,电势能增大3.(2010·天津理综)在静电场中,将一正电荷从a 点移到b 点,电场力做了负功,则 ( ) A .b 点的电场强度一定比a 点大 B .电场线方向一定从b 指向a C b 点的电势一定比a 点高 D .该电荷的动能一定减小4.如图所示,a 、b 是两个带有同种电荷的小球,用绝缘细线系于同一点,两球静止时它们在同一水平面上,与竖直方向的夹角依次为α=30°、β=60°,若同时剪断细线,不计空气阻力,则下列中正确的是( )A a 、b 两小球将同时落到同一水平地面上B .下落过程中a 小球水平飞行的距离比b 小球大C .下落过程中a 、b 小球库仑力做功相等D 落地瞬间a 小球重力的瞬时功率大于b 小球重力的瞬时功率5.如图所示,在光滑绝缘水平面上,两个带等量正电的点电荷M 、N ,分别固定在A 、B 两点,O 为AB 连线的中点,CD 为AB 的垂直平分线,在CO 之间的F 点由静止释放一个带负电的小球P (设不改变原来的电场分布),在以后的一段时间内,P 在CD 连线上做往复运动,若( )A .小球P 的带电荷量缓慢减小,则它往复运动过程中振幅不断减小B 小球P 的带电荷量缓慢减小,则它往复运动过程中每次经过O 点时的速率不断减小C 点电荷M 、N 的带电荷量同时等量地缓慢增大,则小球P 往复运动过程中周期不断减小D 点电荷M 、N 的带电荷量同时等量地缓慢增大,则小球P 往复运动过程中振幅不断减小6.两个质量相同的小球用不可伸长的长为L 的绝缘细线连接,置于场强为E 的匀强电场中,小球1和小球2均带负电,电荷量分别为q 1和q 2(q 1>q 2).将细线拉直并使之与电场方向平行,如图所示,若将两小球同时从静止释放,则释放后细线中张力T 为(不计重力及两小球间的库仑力)( )A T =12(q 1-q 2)EB .T =(q 1-q 2)EC .T =12(q 1+q 2)ED .T =(q 1+q 2)E7.如图所示,A 、B 两个带电小球的质量均为m ,所带电量分别为+q 和-q ,两球间用绝缘细线连接,A 球又用绝缘细线悬挂在天花板上,细线长均为L .现在两球所在的空间加上一方向向左的匀强电场,电场强度E =mgq,A 、B 两球最后会达到新的平衡位置,则在这个过程中,两个小球( )A 总重力势能增加了2-22mgLB .总重力势能增加了22mgLC .总电势能减少了2-22mgLD 总电势能减少了22mgL8.示波管可以视为加速电场和偏转电场的组合,若已知前者的电压为U 1,后者的电压为U 2,极板长为L ,间距为d ,电子加速前速度可忽略,则示波管的灵敏度(偏转电场中每单位偏转电压所引起的偏转量称为“灵敏度”)与加速电场和偏转电场的关系,正确的是 ( )A L 越大,灵敏度越大B .d 越大,灵敏度越大C U 1越小,灵敏度越大D .灵敏度与U 1无关9.如图所示,用电池对电容器充电,电路a 、b 之间接有一灵敏电流表,两极板间有一个电荷q 处于静止状态.现将两极板的间距变大,则( )A .电荷将向上加速运动B 电荷将向下加速运动C .电流表中将有从a 到b 的电流D 电流表中将有从b 到a 的电流10.如图所示,有一带电粒子贴着A 板沿水平方向射入匀强电场,当偏转电压为U 1时,带电粒子沿①轨迹从两板正中间飞出;当偏转电压为U 2时,带电粒子沿②轨迹落到B 板中间;设粒子两次射入电场的水平速度相同,则两次偏转电压之比为( )A U 1∶U 2=1∶8B .U 1∶U 2=1∶4C .U 1∶U 2=1∶2D .U 1∶U 2=1∶111.如图所示,一个平行板电容器,板间距离为d ,当对其加上电压后,A 、B 两板的电势分别为+φ和-φ,下述结论正确的是( )A .电容器两极板间可形成匀强电场,电场强度大小为E =φ/dB 电容器两极板间各点的电势,有的相同,有的不同;有正的,有负的,有的为零C 若只减小两极板间的距离d ,该电容器的电容C 要增大,极板上带的电荷量Q 也会增加D 若有一个电子水平射入穿越两极板之间的电场,则电子的电势能一定会减小12.如图所示,一电容为C 的平行板电容器,两极板A 、B 间距离为d ,板间电压为U ,B 板电势高于A 板,两板间有M 、N 、P 三点,MN 连线平行于极板,N 、P 连线垂直于极板,M 、P 两点间距离为L ,∠PMN =θ.以下说法正确的是( )A .电容器带电量为UCB .两极板间匀强电场的电场强度大小为UL sin θC M 、P 两点间的电势差为UL sin θdD 若将带电量为+q 的电荷从M 移到P ,该电荷的电势能减少了qUL sin θd二、填空题(每题4分,共12分)13.如图所示是一个平行板电容器,其电容为C ,带电荷量为Q ,上极板带正电,两极板间距为d .现将一个检验电荷+q 由两极板间的A 点移动到B 点,A 、B 两点间的距离为s ,连线AB 与平行极板方向的夹角为30°,则电场力对检验电荷+q 所做的功等于________.答案:qQs2Cd14.一电子以4×106 m/s 的速度沿与电场垂直的方向从A 点水平垂直于场强方向飞入,并从B 点沿与场强方向成150°的方向飞出该电场,如图所示,则A 、B 两点的电势差为________V .(电子的质量为9.1×10-31kg ,电荷量为-1.6×10-19C)答案:-136.515.如图所示,地面上某区域存在着匀强电场,其等势面与地面平行等间距.一个质量为m 、电荷量为q 的带电小球以水平方向的初速度v 0由等势线上的O 点进入电场区域,经过时间t ,小球由O 点到达同一竖直平面上的另一等势线上的P 点.已知连线OP 与水平方向成45°夹角,重力加速度为g ,则OP 两点的电势差为________.答案:2m v 02-mg v 0t q三、计算题(共5题,共52分)16.(10分)质量都是m 的两个完全相同、带等量异种电荷的小球A 、B 分别用长l 的绝缘细线悬挂在同一水平面上相距为2l 的M 、N 两点,平衡时小球A 、B 的位置如图甲所示,线与竖直方向夹角α=30°,当外加水平向左的匀强电场时,两小球平衡位置如图乙所示,线与竖直方向夹角也为α=30°,求:(1)A 、B 小球电性及所带电荷量Q ; (2)外加匀强电场的场强E .答案:(1)3mg3kl (2)1033mgk 9l17.(10分)在一个水平面上建立x 轴,在过原点O 垂直于x 轴的平面的右侧空间有一个匀强电场,场强大小E =6.0×105 N/C ,方向与x 轴正方向相同.在O 处放一个电荷量q =-5.0×10-8C ,质量m =1.0×10-2 kg 的绝缘物块,物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.20,沿x轴正方向给物块一个初速度v 0=2.0 m/s ,如图所示,求物块最终停止时的位置.(g 取10 m/s 2)答案:在O 点左侧距O 点0.2 m 处18.(10分)一质量为m 、带电荷量为+q 的小球以水平初速度v 0进入竖直向上的匀强电场中,如图甲所示.今测得小球进入电场后在竖直方向下降的高度y 与水平方向的位移x 之间的关系如图乙所示,根据图乙给出的信息,(重力加速度为g )求:(1)匀强电场场强的大小;(2)小球从进入匀强电场到下降h 高度的过程中,电场力做的功; (3)小球在h 高度处的动能.答案:(1)mg q -2hm v 02qL 2 (2)2h 2m v 02-mghL 2L 2 (3)2h 2m v 02L 2+m v 02219.(10分)如图所示,在两条平行的虚线内存在着宽度为L 、场强为E 的匀强电场,在与右侧虚线相距也为L 处有一与电场平行的屏.现有一电荷量为+q 、质量为m 的带电粒子(重力不计),以垂直于电场线方向的初速度v 0射入电场中,v 0方向的延长线与屏的交点为O .试求:(1)粒子从射入到打到屏上所用的时间;(2)粒子刚射出电场时的速度方向与初速度方向间夹角的正切值tan α; (3)粒子打到屏上的点P 到O 点的距离s . 答案:(1)2L v 0 (2)qEL m v 02 (3)3qEL 22m v 0220.(12分)一平行板电容器长l =10 cm ,宽a =8 cm ,板间距d =4 cm ,在板左侧有一足够长的“狭缝”离子源,沿着两板中心平面,连续不断地向整个电容器射入离子,它们的m q 均为5×10-11 kg/C ,速度均为4×106 m/s ,距板右端l2处有一屏,如图甲所示,如果在平行板电容器的两极板间接上如图乙所示的交流电,由于离子在电容器中运动所用的时间远小于交流电的周期,故离子通过电场的时间内电场可视为匀强电场.试求:(1)离子打在屏上的区域面积;(2)在一个周期内,离子打到屏上的时间.答案:(1)4ad (2)0.0128 s。
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2012年高考物理试题分类汇编:静电场
1.(2012福建卷).如图,在点电荷Q 产生的电场中,将两个带正电的试探电荷、分
别置于A 、B 两点,虚线为等势线。
取无穷远处为零电势点,若将、移动到无穷远的
过程中外力克服电场力做的功相等,则下列说法正确的是
A .A 点电势大于
B 点电势 B .A 、B 两点的电场强度相等
C .的电荷量小于
的电荷量
D .
在A 点的电势能小于
在B 点的电势能
2.(2012江苏卷).真空中,A 、B 两点与点电荷Q 的距离分别为r 和3r 则A 、B 两点的电场强度大小之比为
A .3:1
B .1:3
C .9:1
D .1:9 3.(2012江苏卷).一充电后的平行板电容器保持两板间的正对面积、间距和电荷量不变,在两板间插入一电介质,其电容C 和两极板间的电势差U 的变化情况是 A .C 和U 均增大 B .C 增大,U 减小 C .C 减小,U 增大 D .C 和U 均减小
4.(2012上海卷).A 、B 、C 三点在同一直线上,AB :BC =1:2,B 点位于A 、C 之间,在B 处固定一电荷量为Q 的点电荷。
当在A 处放一电荷量为+q 的点电荷时,它所受到的电场力为F ;移去A 处电荷,在C 处放一电荷量为-2q 的点电荷,其所受电场力为(
)
(A )-F /2 (B )F /2 (C )-F (D )F
5(2012天津卷).两个固定的等量异号点电荷所产生电场的等势面如图中虚线所示,一带负电的粒子以某一速度从图中A 点沿图示方向进入电场在纸面内飞行,最后离开电场,粒子只受静电力作用,则粒子 在电场中
A .做直线运动,电势能先变小后变大
B .做直线运动,电势能先变大后变小
C .做曲线运动,电势能先变小后变大
D .做曲线运动,电势能先变大后变小 6.(2012浙江卷).用金属做成一个不带电的圆环,放在干燥的绝缘桌面上。
小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后,将笔套与头发摩擦后,将笔套自上向下慢慢靠近圆环,当距离约为0.5cm 是圆环被吸引到笔套上,如图所示。
对上述现象的判断与分析,下列说法正确的是() A.摩擦使笔套带电
B.笔套靠近圆环时,圆环上、下都感应出异号电荷
C.圆环被吸引到笔套的过程中,圆环所受静电力的合力大于圆环的重力
D.笔套碰到圆环后,笔套所带的电荷立刻被全部中和
1
q 2
q
1
q 2
q
1
q
2
q
1
q
2
q
7.(2012全国新课标).如图,平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度,两极板与一直流电源相连。
若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器,则在此过程中,该粒子
A.所受重力与电场力平衡
B.电势能逐渐增加
C.动能逐渐增加
D.做匀变速直线运动 8.(2012上海卷).如图,质量分别为m A 和m B 的两小球带有同种电荷,电荷量分别为q A 和q B ,用绝缘细线悬挂在天花板上。
平衡时,两小球恰处于同一水平位置,细线与竖直方向间夹角分别为θ1与θ2(θ1>θ2)。
两小球突然失去各自所带电荷后开始摆动,最大速度分别为v A 和v B ,最大动能分别为E kA 和E kB 。
则(
)
(A )m A 一定小于m B (B )q A 一定大于q B (C )v A 一定大于v B (D )E kA 一定大于E kB 9.(2012安徽卷).如图所示,在平面直角 中,有方向平行于坐标平面的匀强电场,其中坐标原点处的电势为0 V ,点处的电势为6 V, 点处的电势为3 V, 则电场强度的大小为 ( )
A.200V/m
B.200 V/m
C.100 V/m
D. 100 V/m
10.(2012重庆卷).空中P 、Q 两点处各固定一个点电荷,其中P 点处为 正点电荷,P 、Q 两点附近电场的等势面分布如题20图所 示,a 、b 、c 、d 为电场中的四个点。
则 A .P 、Q 两点处的电荷等量同种 B .a 点和b 点的电场强度相同 C .c 点的电热低于d 点的电势 D .负电荷从a 到c ,电势能减少
11.(2012海南卷)关于静电场,下列说法正确的是
A. 电势等于零的物体一定不带电
B. 电场强度为零的点,电势一定为零
C. 同一电场线上的各点,电势一定相等
D. 负电荷沿电场线方向移动时,电势能一定增加
12.(2012海南卷)三个相同的金属小球1.2.3.分别置于绝缘支架上,各球之间的距离远大于小球的直径。
球1的带电量为q ,球2的带电量为nq ,球3不带电且离球1和球2很远,此时球1、2之间作用力的大小为F 。
现使球3先与球2接触,再与球1接触,然后将球3移至远处,此时1、2之间作用力的大小仍为F ,方向不变。
由此可知
A..n=3
B..n=4
C..n=5
D.. n=6
13.(2012全国理综).(16分)如图,一平行板电容器的两个极板竖直放置,在两极板间有一带电小球,小球用一绝缘清线悬挂于O 点。
先给电容器缓慢充电,使两级板所带电荷量分别为﹢Q 和﹣Q ,此时悬线与竖直方向的夹角为π/6。
再给电容器缓慢充电,直到悬线和竖直方向的夹角增加到π/3,且小球与两极板不
O A B 33
接触。
求第二次充电使电容器正极板增加的电荷量。
14.(2012广东卷).图5是某种静电矿料分选器的原理示意图,带电矿粉经漏斗落入水平匀强电场后,分落在收集板中央的两侧,对矿粉分离的过程,下列表述正确的有
A.带正电的矿粉落在右侧
B.电场力对矿粉做正功
C.带负电的矿粉电势能变大
D.带正电的矿粉电势能变小 15.(2012山东卷).图中虚线为一组间距相等的同心圆,圆心处固定一带正电的点电荷。
一带电粒子以一定初速度射入电场,实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹,a 、b 、c 三点是实线与虚线的交点。
则该粒子 A .带负电B .在c 点受力最大
C .在b 点的电势能大于在c 点的电势能
D .由a 点到b 点的动能变化大于有b 点到c 点的动能变化
16.(2012安徽卷). 如图1所示,半径为均匀带电圆形平板,单位面积带电量为,其轴线上任意一点(坐标为)的电场强度可以由库仑定律和电场强度的叠加原理求出:
=2,方向沿轴。
现考虑单位面积带电量为的无限大均匀带电平板,从其中间挖去一半径为的圆板,如图2所示。
则圆孔轴线上任意一点(坐标为)的电场强度为 ( )
A. 2
B. 2
C. 2
D. 2
R σP x E πκσ(
)
⎥⎥⎦
⎤
⎢⎢⎣
⎡+-
2
1221x r x
x 0σr Q x πκ
0σ()
2
1
2
2
x r x
+πκ
σ()
2
1
2
2
x
r
r
+πκ0σr x 0
σ
x
r
图
1
图2
17.(2012四川卷).(19分)
如图所示,ABCD为固定在竖直平面内的轨道,AB段光滑
水平,BC段为光滑圆弧,对应的圆心角θ= 370,半径r=2.5m,
CD段平直倾斜且粗糙,各段轨道均平滑连接,倾斜轨道所在
区域有场强大小为E=2×l05N/C、方向垂直于斜轨向下的匀强电
场。
质量m=5×l0-2kg、电荷量q=+1×10-6C的小物体(视为质点)
被弹簧枪发射后,沿水平轨道向左滑行,在C点以速度v0=3m/s
冲上斜轨。
以小物体通过C点时为计时起点,0.1s以后,场强
大小不变,方向反向。
已知斜轨与小物体间的动摩擦因数μ=0.25。
设小物体的电荷量保持不变,取g=10m/s2.sin370=0.6,cos370=0.8。
(1)求弹簧枪对小物体所做的功;
(2)在斜轨上小物体能到达的最高点为P,求CP的长度。