高考物理真题和模拟题分项汇编专题09静电场含解析0625139
2019年高考真题+高考模拟题 专项版解析汇编 物理——专题09 静电场(原卷版)
专题09静电场1.(2019·新课标全国Ⅰ卷)最近,我国为“长征九号”研制的大推力新型火箭发动机联试成功,这标志着我国重型运载火箭的研发取得突破性进展。
若某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为3km/s,产生的推力约为4.8×106N,则它在1s时间内喷射的气体质量约为A.1.6×102kgC.1.6×105kgB.1.6×103kgD.1.6×106kg2.(2019·新课标全国Ⅱ卷)静电场中,一带电粒子仅在电场力的作用下自M点由静止开始运动,N为粒子运动轨迹上的另外一点,则A.运动过程中,粒子的速度大小可能先增大后减小B.在M、N两点间,粒子的轨迹一定与某条电场线重合C.粒子在M点的电势能不低于其在N点的电势能D.粒子在N点所受电场力的方向一定与粒子轨迹在该点的切线平行3.(2019·新课标全国Ⅲ卷)如图,电荷量分别为q和–q(q>0)的点电荷固定在正方体的两个顶点上,a、b是正方体的另外两个顶点。
则A.a点和b点的电势相等B.a点和b点的电场强度大小相等C.a点和b点的电场强度方向相同D.将负电荷从a点移到b点,电势能增加4.(2019·北京卷)如图所示,a、b两点位于以负点电荷–Q(Q>0)为球心的球面上,c点在球面外,则A.a点场强的大小比b点大B.b点场强的大小比c点小C.a点电势比b点高D.b点电势比c点低5.(2019·天津卷)如图所示,在水平向右的匀强电场中,质量为m的带电小球,以初速度v从M点竖直向上运动,通过N点时,速度大小为2v,方向与电场方向相反,则小球从M运动到N的过程A.动能增加12 mv2B.机械能增加2mv2C.重力势能增加32 mv2D.电势能增加2mv26.(2019·江苏卷)一匀强电场的方向竖直向上,t=0时刻,一带电粒子以一定初速度水平射入该电场,电场力对粒子做功的功率为P,不计粒子重力,则P-t 关系图象是7.(2019·江苏卷)如图所示,A BC为等边三角形,电荷量为+q的点电荷固定在A 点.先将一电荷量也为+q的点电荷Q1从无穷远处(电势为0)移到C点,此过程中,电场力做功为-W.再将Q1从C点沿CB移到B点并固定.最后将一电荷量为-2q的点电荷Q2从无穷远处移到C点.下列说法正确的有((A .Q 1移入之前,C 点的电势为 WqB .Q 1从C 点移到B 点的过程中,所受电场力做的功为0C .Q 2从无穷远处移到C 点的过程中,所受电场力做的功为2WD .Q 2在移到C 点后的电势能为-4W8. 2019· 浙江选考)等量异种电荷的电场线如图所示,下列表述正确的是A .a 点的电势低于 b 点的电势B .a 点的场强大于 b 点的场强,方向相同C .将一负电荷从 a 点移到 b 点电场力做负功D .负电荷在 a 点的电势能大于在 b 点的电势能9. 2019· 浙江选考)电荷量为 4×10-6 C 的小球绝缘固定在 A 点,质量为 0.2 k g 、电荷量为-5×10-6 C 的小球用绝缘细线悬挂,静止于 B 点。
2021年高考真题和模拟题分类汇编 物理 专题09 静电场PDF版含解析
2021年高考真题和模拟题分类汇编物理专题09静电场选择题1.(2021·浙江卷)某书中有如图所示的图,用来表示横截面是“<”形导体右侧的电场线和等势面,其中a、b是同一条实线上的两点,c是另一条实线上的一点,d是导体尖角右侧表面附近的一点。
下列说法正确的是()A.实线表示电场线B.离d点最近的导体表面电荷密度最大C.“<”形导体右侧表面附近电场强度方向均相同D.电荷从a点到c点再到b点电场力做功一定为零答案D解析:由于a、b在同一等势面上,则电荷从a点到c点再到b点电场力做功一定为零,所以D正确;故选D。
2.(2021·浙江卷)如图所示,在火箭发射塔周围有钢铁制成的四座高塔,高塔的功能最有可能的是()A.探测发射台周围风力的大小B.发射与航天器联系的电磁波C.预防雷电击中待发射的火箭D.测量火箭发射过程的速度和加速度答案C解析:在火箭发射塔周围有钢铁制成的四座高塔,因铁制的高塔有避雷作用,其功能是预防雷电击中发射的火箭。
故选C 。
3.(2021·全国乙卷)四个带电粒子的电荷量和质量分别()q m +,、(2)q m +,、(33)q m +,、()q m -,它们先后以相同的速度从坐标原点沿x 轴正方向射入一匀强电场中,电场方向与y轴平行,不计重力,下列描绘这四个粒子运动轨迹的图像中,可能正确的是()A.B.C.D.答案AD 解析:带电粒子在匀强电场中做类平抛运动,加速度为qEa m=由类平抛运动规律可知,带电粒子的在电场中运动时间为0l t v =离开电场时,带电粒子的偏转角的正切为200tan y xv at qEl v v mv ===因为四个带电的粒子的初速相同,电场强度相同,极板长度相同,所以偏转角只与比荷有关,前面三种带电粒子带正电,第四种带电粒子带负电,所以第四个粒子与前面三个粒子的偏转方向不同;第一种粒子与第三种粒子的比荷相同,所以偏转角相同,轨迹相同,且与第四种粒子的比荷也相同,所以一、三、四粒子偏转角相同,但第四种粒子与前两个粒子的偏转方向相反;第二种粒子的比荷与第一、三种粒子的比荷小,所以第二种粒子比第一、三种粒子的偏转角小,但都还正电,偏转方向相同。
2019年高考物理真题和模拟题分项汇编专题09静电场含解析
静电场1.(2019·新课标全国Ⅰ卷)最近,我国为“长征九号”研制的大推力新型火箭发动机联试成功,这标志着我国重型运载火箭的研发取得突破性进展。
若某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为3 km/s,产生的推力约为4.8×106 N,则它在1 s时间内喷射的气体质量约为A.1.6×102 kg B.1.6×103 kgC.1.6×105 kg D.1.6×106 kg【答案】B,【解析】设该发动机在t s时间内,喷射出的气体质量为m,根据动量定理,Ft mv 可知,在1s内喷射出的气体质量,故本题选B。
2.(2019·新课标全国Ⅱ卷)静电场中,一带电粒子仅在电场力的作用下自M点由静止开始运动,N为粒子运动轨迹上的另外一点,则A.运动过程中,粒子的速度大小可能先增大后减小B.在M、N两点间,粒子的轨迹一定与某条电场线重合C.粒子在M点的电势能不低于其在N点的电势能D.粒子在N点所受电场力的方向一定与粒子轨迹在该点的切线平行【答案】AC【解析】A.若电场中由同种电荷形成即由A点释放负电荷,则先加速后减速,故A正确;B.若电场线为曲线,粒子轨迹不与电场线重合,故B错误。
C.由于N点速度大于等于零,故N点动能大于等于M点动能,由能量守恒可知,N点电势能小于等于M点电势能,故C正确D.粒子可能做曲线运动,故D错误;3.(2019·新课标全国Ⅲ卷)如图,电荷量分别为q和–q(q>0)的点电荷固定在正方体的两个顶点上,a、b是正方体的另外两个顶点。
则A.a点和b点的电势相等B.a点和b点的电场强度大小相等C.a点和b点的电场强度方向相同D.将负电荷从a点移到b点,电势能增加【答案】BC【解析】由几何关系,可知b的电势大于a的电势,故A错误,把负电荷从a移到b,电势能减少,故D错误;由对称性和电场的叠加原理,可得出a、b的合电场强度大小、方向都相同,故B、C正确。
第09专题 静电场(解析版)
海南2011-2020年高考物理试题分类汇编解析第09专题 静电场(解析版)1. (2020年第10题)空间存在如图所示的静电场,a 、b 、c 、d 为电场中的四个点,则( ) A. a 点的场强比b 点的大 B. d 点的电势比c 点的低C. 质子在d 点的电势能比在c 点的小D. 将电子从a 点移动到b 点,电场力做正功 【答案】AD【解析】A .根据电场线的疏密程度表示电场强度的大小,可知a 点的电场线比b 点的电场线更密,故a 点的场强比b 点的场强大,故A 正确;B .根据沿着电场线方向电势不断降低,可知d 点的电势比c 点的电势高,故B 错误;C .根据正电荷在电势越高的点,电势能越大,可知质子在d 点的电势能比在c 点的电势能大,故C 错误;D .由图可知,a 点的电势低于b 点的电势,而负电荷在电势越低的点电势能越大,故电子在a 点的电势能高于在b 点的电势能,所以将电子从a 点移动到b 点,电势能减小,故电场力做正功,故D 正确。
故选AD 。
2.(2019年第1题)如图,静电场中的一条电场线上有M 、N 两点,箭头代表电场的方向,则()A. M 点的电势比N 点的低B. M 点的场强大小一定比N 点的大C. 电子在M 点的电势能比在N 点的低D. 电子在M 点受到的电场力大小一定比在N 点的大 【答案】C3.(2018年海南物理卷第9题)如图,a 、b 、c 、d 为一边长为的正方形的顶点。
电荷量均为q (q >0)的两个点电荷分别固定在a 、c 两点,静电力常量为k 。
不计重力。
下列说法正确的是 A. b 点的电场强度大小为B.过b 、d 点的直线位于同一等势面上C.在两点电荷产生的电场中,ac 中点的电势最低l 2lD.在b 点从静止释放的电子,到达d 点时速度为零【解析】=,b 与d 等势 【答案】AD4.(2017年第2题)关于静电场的电场线,下列说法正确的是( ) A .电场强度较大的地方电场线一定较疏 B .沿电场线方向,电场强度一定越来越小 C .沿电场线方向,电势一定越来越低 D .电场线一定是带电粒子在电场中运动的轨迹 【解析】沿电场线方向,电势一定越来越低,正确。
专题09静电场-2021年高考真题和模拟题物理分项汇编(解析版)
专题09静电场1.(2020·江苏省高考真题)如图所示,绝缘轻杆的两端固定带有等量异号电荷的小球(不计重力)。
开始时,两小球分别静止在A 、B 位置。
现外加一匀强电场E ,在静电力作用下,小球绕轻杆中点O 转到水平位置。
取O 点的电势为0。
下列说法正确的有( )A .电场E 中A 点电势低于B 点 B .转动中两小球的电势能始终相等C .该过程静电力对两小球均做负功D .该过程两小球的总电势能增加 【答案】AB 【解析】A .沿着电场线方向,电势降低,A 正确;B .由于O 点的电势为0,根据匀强电场的对称性A B ϕϕ=-又A B q q =-,p E q ϕ=,所以PA PB E E =B 正确;CD .A 、B 位置的小球受到的静电力分别水平向右、水平向左,绝缘轻杆逆时针旋转,两小球静电力对两小球均做正功,电场力做正功,电势能减少,CD 错误; 故选AB 。
2.(2020·山东省高考真题)真空中有两个固定的带正电的点电荷,电荷量不相等。
一个带负电的试探电荷置于二者连线上的O 点时,仅在电场力的作用下恰好保持静止状态。
过O 点作两正电荷连线的垂线,以O 点为圆心的圆与连线和垂线分别交于a 、c 和b 、d ,如图所示。
以下说法正确的是( )A.a点电势低于O点B.b点电势低于c点C.该试探电荷在a点的电势能大于在b点的电势能D.该试探电荷在c点的电势能小于在d点的电势能【答案】BD【解析】A.由题意可知O点合场强为零,根据同种电荷之间电场线的分布可知aO之间电场线由a到O,故a点电势高于O点电势,故A错误;B.同理根据同种电荷电场线分布可知b点电视低于c点电势,故B正确;C.根据电场线分布可知负电荷从a到b电场力做负功,电势能增加,即该试探电荷在a点的电势能小于在b点的电势能,故C错误;D.同理根据电场线分布可知负电荷从c点到d点电场力做负功,电势能增加,即该试探电荷在c点的电势能小于在d点的电势能,故D正确。
物理高考专题训练题及答案解析(珍藏版):静电场(练)
专题06 静电场1.(2020·高考天津卷)如图所示,在水平向右的匀强电场中,质量为m 的带电小球,以初速度v 从M 点竖直向上运动,通过N 点时,速度大小为2v ,方向与电场方向相反,则小球从M 运动到N 的过程( )A .动能增加12mv 2B .机械能增加2mv 2C .重力势能增加32mv 2 D .电势能增加2mv 22.(2018·高考全国卷Ⅱ,T21)如图,同一平面内的a 、b 、c 、d 四点处于匀强电场中,电场方向与此平面平行,M 为a 、c 连线的中点,N 为b 、d 连线的中点.一电荷量为q (q >0)的粒子从a 点移动到b 点,其电势能减小W 1;若该粒子从c 点移动到d 点,其电势能减小W 2.下列说法正确的是( )A .此匀强电场的场强方向一定与a 、b 两点连线平行B .若该粒子从M 点移动到N 点,则电场力做功一定为W 1+W 22C .若c 、d 之间的距离为L ,则该电场的场强大小一定为W 2qLD .若W 1=W 2,则a 、M 两点之间的电势差一定等于b 、N 两点之间的电势差3.(2018·高考全国卷Ⅰ,T21)图中虚线a 、b 、c 、d 、f 代表匀强电场内间距相等的一组等势面,已知平面b 上的电势为2 V .一电子经过a 时的动能为10 eV ,从a 到d 的过程中克服电场力所做的功为6 eV.下列说法正确的是( )A .平面c 上的电势为零B.该电子可能到达不了平面fC.该电子经过平面d时,其电势能为4 eVD.该电子经过平面b时的速率是经过d时的2倍4.(2020·高考全国卷Ⅲ,T24)空间存在一方向竖直向下的匀强电场,O、P是电场中的两点.从O点沿水平方向以不同速度先后发射两个质量均为m的小球A、B.A不带电,B的电荷量为q(q>0).A从O点发射时的速度大小为v0,到达P点所用时间为t;B从O点到达P点所用时间为t2.重力加速度为g,求:(1)电场强度的大小;(2)B运动到P点时的动能.5.(2020·高考全国卷Ⅱ,T24)如图,两金属板P、Q水平放置,间距为d.两金属板正中间有一水平放置的金属网G,P、Q、G的尺寸相同.G接地,P、Q的电势均为φ(φ>0).质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子自G的左端上方距离G为h的位置,以速度v0平行于纸面水平射入电场,重力忽略不计.(1)求粒子第一次穿过G时的动能,以及它从射入电场至此时在水平方向上的位移大小;(2)若粒子恰好从G的下方距离G也为h的位置离开电场,则金属板的长度最短应为多少?1. (2020·山东滨州市模拟)真空中某静电场,虚线表示等势面,各等势面电势的值如图5所示,一带电粒子只在电场力的作用下,沿图中的实线从A经过B运动到C,B、C两点位于同一等势面上,则以下说法正确的是()图5A.带电粒子在A点的电势能大于在C点的电势能B.A点电场强度大于B点电场强度C.带电粒子从A经过B运动到C的过程中动能先增大再减小D.带电粒子从A到C电场力所做的功等于从A到B电场力所做的功2 (2020·陕西宝鸡市模拟)真空中有一带负电的电荷q绕固定的点电荷+Q运动,其运动轨迹为椭圆,如图6所示.已知a、b、c、d为椭圆的四个顶点,+Q处在椭圆的一个焦点上,则下列说法正确的是()图6A.+Q产生的电场中a、c两点的电场强度相同B.负电荷q在b点的速度大于在d点的速度C.负电荷q在b点电势能大于d点电势能D.负电荷q在运动过程中电场力始终不做功3. (2020·重庆市第三次调研抽测)某种静电除尘器中的电场线如图7中虚线所示.K为阴极,A为阳极,两极之间的距离为d.B点是AK连线的中点.在两极之间加上高压U,有一电子在K极由静止被加速.不考虑电子重力,元电荷为e,则下列说法正确的是()图7A .A 、K 之间电场强度的大小为U dB .电子到达A 时动能等于eUC .由K 到A 电子电势能增大了eUD .B 、K 之间的电势差小于A 、B 之间的电势差4. (2020·东北三省四市教研联合体模拟)如图8所示,在直角坐标系xOy 平面内存在一正点电荷Q ,坐标轴上有A 、B 、C 三点,OA =OB =BC =a ,其中A 点和B 点的电势相等,O 点和C 点的电势相等,静电力常量为k ,则下列说法正确的是( )图8A .点电荷Q 位于O 点B.O点电势比A点电势高C.C点的电场强度大小为kQ2a2D.将某一正试探电荷从A点沿直线移动到C点,电势能一直减小5. (2020·安徽安庆市二模)如图3所示,一水平放置的平行板电容器与电源相连,开始时开关闭合.一带电油滴沿两极板中心线方向以一初速度射入,恰好沿中心线①通过电容器.则下列判断正确的是()图3A.粒子带正电B.保持开关闭合,将B板向上平移一定距离,可使粒子沿轨迹②运动C.保持开关闭合,将A板向上平移一定距离,可使粒子仍沿轨迹①运动D.断开开关,将B板向上平移一定距离,可使粒子沿轨迹②运动1.(2020·湖南株洲二中高三模拟)如图所示,菱形ABCD的对角线相交于O点,两个等量异种点电荷分别固定在AC连线上的M点与N点,且OM=ON,则()A.A、C两处电势、场强均相同B.B、D两处电势、场强均相同C.A、C两处电势、场强均不相同D.B、D两处电势、场强均不相同2.(2020·山西康杰中学高三质检)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,在两极板间有一固定在P点的点电荷,以E表示两板间的电场强度,E p 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,E p不变C.θ减小,E p增大D.θ减小,E不变3.(2020·辽宁大连二十四中高三模拟)如图甲所示,x 轴上固定两个点电荷Q 1、Q 2(Q 2位于坐标原点O),其上有M 、N 、P 三点,间距MN =NP.Q 1、Q 2在x 轴上产生的电势φ随x 变化关系如图乙.则( )A .M 点电场场强大小为零B .N 点电场场强大小为零C .M 、N 之间电场方向沿x 轴负方向D .一正试探电荷从P 移到M 过程中,电场力做功|W PN |=|W NM |4.(2020·江苏海安高中高三质检)如图所示,在第一象限内有水平向右的匀强电场,电场强度大小E =3mv 202qd.在第四象限内有垂直于纸面向外的匀强磁场,在该平面内有一个质量为m 、电荷量为q 的带正电粒子从P 点以初速度v 0沿y 轴负方向射出,P 点的坐标为⎝⎛⎭⎫2d ,233d .粒子恰好能打到y 轴上,不考虑粒子的重力,则匀强磁场的磁感应强度B 的大小为( )A .mv 04qdB .mv 02qdC .mv 0qdD .2mv 0qd5.(2020·福建仙游一中高三模拟)如图所示,实线为两个点电荷Q1、Q2产生的电场的电场线,虚直线cd为Q1、Q2连线的垂直平分线,O为垂足,c、d两点在垂直平分线上且关于Q1、Q2连线对称.一电子(不计重力)从a点沿虚曲线途径O点运动到b点.下列说法正确的是()A.Q1的电荷量小于Q2的电荷量B.c、d两点的电势相同,场强不相同C.电子过O点时的加速度大于过a点时的加速度D.电子在O点时的电势能大于在a点时的电势能6.(2020·湖北孝感高级中学高三调研)如图所示,A、B、C、D为匀强电场中相邻的四个等势面,一电子经过等势面D时,动能为16 eV,速度方向垂直于等势面D且经过等势面C时,电势能为-8 eV,经过等势面B时速度恰好为零,已知相邻等势面间的距离均为4 cm,电子重力不计.则下列说法正确的是()A.电子做匀变速直线运动B.匀强电场的场强大小为100 V/mC.等势面A的电势为-8 VD.电子再次经过等势面D时,动能为16 eV7.(2020·甘肃天水高三模拟)如图(a)所示,AB是某电场中的一条电场线,若有一电子以某一初速度且仅在电场力的作用下,沿AB由点A运动到点B,所经位置的电势随距A点的距离变化的规律如图(b)所示.以下说法正确的是()A.电子在A、B两点的速度v A<v BB.A、B两点的电势φA<φBC.电子在A、B两点的电势能E p A>E p BD .A 、B 两点的电场强度E A >E B8.(2020·河南驻马店高三模拟)如图所示,在水平向右的匀强电场中,固定有一根与水平方向成45°角的绝缘光滑直杆ab .一带电小圆环套在杆上,恰好能沿杆匀速下滑.当小圆环以大小为v 0的速度从b 端脱离杆后,经过一段时间正好通过b 端正下方的c 点处.已知重力加速度为g ,杆固定不动,则b 、c 两点之间的距离为( )A.v 202gB.v 20gC.2v 20gD.2v 20g9.(2020·江西南昌三中模拟)如图所示,直角坐标系中x 轴上在x =-r 处固定有带电荷量为+9Q 的正点电荷,在x =r 处固定有带电荷量为-Q 的负点电荷,y 轴上a 、b 两点的坐标分别为y a =r 和y b =-r ,c 、d 、e 点都在x 轴上,d 点的坐标为x d =2r ,r <x c <2r ,c 、d 点间距与d 、e 点间距相等.下列说法不正确的是( )A .场强大小E c >E eB .a 、b 两点的电势相等C .d 点场强为零D .a 、b 两点的场强相同10.(2020·河南重点中学高三联考)如图所示,两块较大的金属板A 、B 平行放置并与一电源相连,S 闭合后,两板间有一质量为m 、电荷量为q 的油滴恰好处于静止状态.以下说法正确的是 ( )A .若将A 板向上平移一小段位移,则油滴向下加速运动,G 中有b →a 的电流B .若将A 板向左平移一小段位移,则油滴仍然静止,G 中有b →a 的电流C .若将S 断开,则油滴立即做自由落体运动,G 中无电流D.若将S断开,再将A板向下平移一小段位移,则油滴向上加速运动,G中有b→a的电流11.(2020·湖北十堰高三模拟)在电场方向水平向右的匀强电场中,从A点竖直向上抛出一带电小球,其运动的轨迹如图所示,小球运动轨迹上的A、B两点在同一水平线上,M为轨迹的最高点,小球抛出时的动能为8 J,在M点的动能为6 J,不计空气的阻力,则下列判断正确的是()A.小球水平位移x1与x2的比值为1∶3B.小球水平位移x1与x2的比值为1∶4C.小球落到B点时的动能为32 JD.小球从A点运动到B点的过程中最小动能为6 J12.(2020·安徽安庆一中高三模拟)如图所示,带有小孔的平行极板A、B间存在匀强电场,A、B板间电势差大小为U,极板间距离为L.其右侧有与A、B垂直的平行极板C、D,极板长度为L,C、D板间加恒定的电压.现有一质量为m、带电荷量为e的电子(重力不计),从A板处由静止释放,经电场加速后通过B 板的小孔飞出;经过C、D板间的电场偏转后从电场的右侧边界M点飞出电场区域,速度方向与边界夹角为60°,求:(1)电子在A、B间的运动时间;(2)C、D间匀强电场的电场强度大小.13.(2020·山东潍坊高三检测)如图所示,一个带正电的粒子以平行于x轴正方向的初速度v0从y轴上a 点射入第一象限内,为了使这个粒子能经过x轴上定点b,可在第一象限的某区域内加一方向沿y轴负方向的匀强电场.已知所加电场的场强大小为E,电场区域沿x方向的宽度为s,Oa=L,Ob=2s,粒子的质量为m,带电荷量为q,重力不计,试讨论电场的左边界与b的可能距离.14.如图所示,竖直平行正对放置的带电金属板A、B,B板中心的小孔(未画出)正好位于平面直角坐标系xOy 的O 点,y 轴沿竖直方向,在x >0的区域内存在沿y 轴正方向的匀强电场,电场强度大小为E =43×103 V/m ,比荷为1.0×105 C/kg 的带正电的粒子P 从A 板中心O ′处由静止释放,其运动轨迹恰好经过M ( 3 m,1 m)点.粒子P 的重力不计.(1)求金属板A 、B 之间的电势差U AB ;(2)若在粒子P 经过O 点的同时,在y 轴右侧匀强电场中某点由静止释放另一带电粒子Q ,使P 、Q 恰能在运动中相碰.假设Q 的质量是P 的质量的2倍,带电情况与P 相同,Q 的重力及P 、Q 之间的相互作用力均忽略不计,求粒子Q 所有释放点的集合.专题06 静电场1.(2020·高考天津卷)如图所示,在水平向右的匀强电场中,质量为m 的带电小球,以初速度v 从M 点竖直向上运动,通过N 点时,速度大小为2v ,方向与电场方向相反,则小球从M 运动到N 的过程( )A .动能增加12mv 2B .机械能增加2mv 2C .重力势能增加32mv 2 D .电势能增加2mv 2【答案】B【解析】动能变化量ΔE k =12m (2v )2-12mv 2=32mv 2,A 错;重力和电场力做功,机械能增加量等于电势能减少量,带电小球在水平方向做向左的匀加速直线运动,由运动学公式得(2v )2-0=2qE mx ,则电势能减少量等于电场力做的功ΔE p 电=W 电=qE x =2mv 2,B 对,D 错;在竖直方向做匀减速到零的运动,由-v 2=-2gh ,得重力势能增加量ΔE p 重=mgh =12mv 2,C 错. 2.(2018·高考全国卷Ⅱ,T21)如图,同一平面内的a 、b 、c 、d 四点处于匀强电场中,电场方向与此平面平行,M 为a 、c 连线的中点,N 为b 、d 连线的中点.一电荷量为q (q >0)的粒子从a 点移动到b 点,其电势能减小W 1;若该粒子从c 点移动到d 点,其电势能减小W 2.下列说法正确的是( )A .此匀强电场的场强方向一定与a 、b 两点连线平行B .若该粒子从M 点移动到N 点,则电场力做功一定为W 1+W 22C .若c 、d 之间的距离为L ,则该电场的场强大小一定为W 2qLD .若W 1=W 2,则a 、M 两点之间的电势差一定等于b 、N 两点之间的电势差【答案】BD【解析】结合题意,只能判定U ab >0、U cd >0,但电场方向不能得出,A 错误;根据电场力做功与电势能变化量的关系有W 1=q (φa -φb )①,W 2=q (φc -φd )②,W MN =q (φM -φN )③,根据匀强电场中“同一条直线上两点间的电势差与两点间的距离成正比”的规律可知,U aM =U Mc ,即φa -φM =φM -φc ,可得φM =φa +φc 2④,同理可得φN =φb +φd 2⑤,联立①②③④⑤式可得W MN =W 1+W 22,故B 项正确;电场强度的方向只有沿c →d 时,场强E =W 2qL,但本题中电场方向未知,故C 错误;若W 1=W 2,则φa -φb =φc -φd ,结合④⑤两式可推出φa -φM =φb -φN ,故D 正确.3.(2018·高考全国卷Ⅰ,T21)图中虚线a 、b 、c 、d 、f 代表匀强电场内间距相等的一组等势面,已知平面b 上的电势为2 V .一电子经过a 时的动能为10 eV ,从a 到d 的过程中克服电场力所做的功为6 eV.下列说法正确的是( )A .平面c 上的电势为零B .该电子可能到达不了平面fC .该电子经过平面d 时,其电势能为4 eVD .该电子经过平面b 时的速率是经过d 时的2倍【答案】AB【解析】因等势面间距相等,由U =Ed 得相邻虚线之间电势差相等,由a 到d ,eU ad =-6 eV ,故U ad =6 V ,各虚线电势如图所示,因电场力做负功,故电场方向向右,沿电场线方向电势降低,φc =0,A 对.因电子的速度方向未知,若不垂直于等势面,如图中实线所示,电子可能到达不了平面f ,B 对. 经过d 时,电势能E p =eφd =2 eV ,C 错.由a 到b ,W ab =E k b -E k a =-2 eV ,所以E k b =8 eV ,由a 到d ,W ad =E k d -E k a =-6 eV ,所以E k d =4 eV ,则E k b =2E k d ,根据E k =12mv 2知v b =2v d ,D 错. 4.(2020·高考全国卷Ⅲ,T24)空间存在一方向竖直向下的匀强电场,O 、P 是电场中的两点.从O 点沿水平方向以不同速度先后发射两个质量均为m 的小球A 、B .A 不带电,B 的电荷量为q (q >0).A 从O 点发射时的速度大小为v 0,到达P 点所用时间为t ;B 从O 点到达P 点所用时间为t 2.重力加速度为g ,求: (1)电场强度的大小;(2)B 运动到P 点时的动能.【答案】(1)3mg q(2)2m (v 20+g 2t 2) 【解析】(1)设电场强度的大小为E ,小球B 运动的加速度为a .根据牛顿第二定律、运动学公式和题给条件,有mg +qE =ma ①12a (t 2)2=12gt 2② 解得E =3mg q③ (2)设B 从O 点发射时的速度为v 1,到达P 点时的动能为E k ,O 、P 两点的高度差为h ,根据动能定理有E k -12mv 21=mgh +qEh ④且有 v 1t 2=v 0t ⑤ h =12gt 2⑥ 联立③④⑤⑥式得E k =2m (v 20+g 2t 2)⑦5.(2020·高考全国卷Ⅱ,T24)如图,两金属板P 、Q 水平放置,间距为d .两金属板正中间有一水平放置的金属网G ,P 、Q 、G 的尺寸相同.G 接地,P 、Q 的电势均为φ(φ>0).质量为m 、电荷量为q (q >0)的粒子自G 的左端上方距离G 为h 的位置,以速度v 0平行于纸面水平射入电场,重力忽略不计.(1)求粒子第一次穿过G 时的动能,以及它从射入电场至此时在水平方向上的位移大小;(2)若粒子恰好从G 的下方距离G 也为h 的位置离开电场,则金属板的长度最短应为多少?【答案】(1)12mv 20+2φd qh v 0mdh qφ (2)2v 0mdh qφ【解析】(1)PG 、QG 间场强大小相等,均为E .粒子在PG 间所受电场力F 的方向竖直向下,设粒子的加速度大小为a ,有E =2φd① F =qE =ma ②设粒子第一次到达G 时动能为E k ,由动能定理有qEh =E k -12mv 20③ 设粒子第一次到达G 时所用的时间为t ,粒子在水平方向的位移大小为l ,则有h =12at 2④ l =v 0t ⑤联立①②③④⑤式解得E k =12mv 20+2φdqh ⑥ l =v 0mdh qφ⑦ (2)若粒子穿过G 一次就从电场的右侧飞出,则金属板的长度最短.由对称性知,此时金属板的长度L为L=2l=2v0mdh qφ⑧1. (2020·山东滨州市模拟)真空中某静电场,虚线表示等势面,各等势面电势的值如图5所示,一带电粒子只在电场力的作用下,沿图中的实线从A经过B运动到C,B、C两点位于同一等势面上,则以下说法正确的是()图5A.带电粒子在A点的电势能大于在C点的电势能B.A点电场强度大于B点电场强度C.带电粒子从A经过B运动到C的过程中动能先增大再减小D.带电粒子从A到C电场力所做的功等于从A到B电场力所做的功【答案】D【解析】根据电场线与等势面垂直,且由高电势指向低电势,可知电场线方向大致向右,根据粒子轨迹的弯曲方向可知,粒子所受的电场力方向大致向左,则知粒子一定带负电.从A到C,由W=qU,知U>0,q<0,则W<0,即电场力做负功,电势能增加,A处电势能小于C处电势能,故A错误;等差等势面的疏密反映电场强度的大小,则知A处场强小于B处场强,故B错误;带电粒子从A运动到B的过程中,电场力做负功,动能减小,故C错误;由题图知,AC间电势差等于AB间的电势差,根据W=Uq知,带电粒子从A到C电场力所做的功等于从A到B电场力所做的功,故D正确.2 (2020·陕西宝鸡市模拟)真空中有一带负电的电荷q绕固定的点电荷+Q运动,其运动轨迹为椭圆,如图6所示.已知a 、b 、c 、d 为椭圆的四个顶点,+Q 处在椭圆的一个焦点上,则下列说法正确的是( )图6A .+Q 产生的电场中a 、c 两点的电场强度相同B .负电荷q 在b 点的速度大于在d 点的速度C .负电荷q 在b 点电势能大于d 点电势能D .负电荷q 在运动过程中电场力始终不做功【答案】B【解析】a 、c 为椭圆的两个顶点,则a 、c 两点到Q 的距离相等,由点电荷的场强公式:E =kQ r 2可知,两点的电场强度大小相等,因两点的电场强度方向不同,故A 错误;负电荷q 由b 运动到d 的过程中,电场力做负功,电势能增加,动能减小,所以负电荷q 在b 点的速度大于d 点速度,故B 正确,C 错误;负电荷q 由a 经d 运动到c 的过程中,电场力先做负功再做正功,故D 错误.3. (2020·重庆市第三次调研抽测)某种静电除尘器中的电场线如图7中虚线所示.K 为阴极,A 为阳极,两极之间的距离为d .B 点是AK 连线的中点.在两极之间加上高压U ,有一电子在K 极由静止被加速.不考虑电子重力,元电荷为e ,则下列说法正确的是( )图7A .A 、K 之间电场强度的大小为U dB .电子到达A 时动能等于eUC .由K 到A 电子电势能增大了eUD .B 、K 之间的电势差小于A 、B 之间的电势差【答案】BD【解析】A 、K 之间建立的是非匀强电场,公式U =Ed 不适用,故A 错误;根据动能定理得:E k -0=eU ,得电子到达A 极板时的动能E k =eU ,故B 正确;电场力做正功,动能增大,电势能减小eU ,故C 错误;B 、K 之间的场强小于A 、B 之间的场强,根据U =E d 可知,B 、K 之间的电势差小于A 、B 之间的电势差,故D 正确.4. (2020·东北三省四市教研联合体模拟)如图8所示,在直角坐标系xOy 平面内存在一正点电荷Q ,坐标轴上有A 、B 、C 三点,OA =OB =BC =a ,其中A 点和B 点的电势相等,O 点和C 点的电势相等,静电力常量为k ,则下列说法正确的是( )图8A .点电荷Q 位于O 点B .O 点电势比A 点电势高C .C 点的电场强度大小为kQ 2a 2D .将某一正试探电荷从A 点沿直线移动到C 点,电势能一直减小【答案】C【解析】因A 点和B 点的电势相等,O 点和C 点的电势相等,故A 、B 到点电荷的距离相等,O 、C 到点电荷的距离也相等,则点电荷位置如图所示,由图可知A 错误;因点电荷带正电,故离点电荷越近电势越高,O 点电势比A 点低,故B 错误;由题图可知点电荷与C 点的距离r C =2a ,根据E =k Q r 2,得E C =kQ 2a 2,故C 正确;由图可知,将正试探电荷从A 点沿直线移动到C 点,电势先升高再降低,故电势能先增大再减小,故D 错误.5. (2020·安徽安庆市二模)如图3所示,一水平放置的平行板电容器与电源相连,开始时开关闭合.一带电油滴沿两极板中心线方向以一初速度射入,恰好沿中心线①通过电容器.则下列判断正确的是()图3A.粒子带正电B.保持开关闭合,将B板向上平移一定距离,可使粒子沿轨迹②运动C.保持开关闭合,将A板向上平移一定距离,可使粒子仍沿轨迹①运动D.断开开关,将B板向上平移一定距离,可使粒子沿轨迹②运动【答案】B【解析】开关闭合时,油滴做匀速直线运动,电场力与重力平衡,A极板和电源正极相连,所以场强方向向下,故油滴带负电,A错误;保持开关闭合,电容器两端电压不变,B板上移,板间距d变小,由公式E =Ud 知场强增大,电场力大于重力,粒子沿轨迹②运动,故B 正确;保持开关闭合,将A 板向上平移一定距离,板间距d 增大,由公式E =Ud 知场强减小,电场力小于重力,所以粒子向下偏转,故C 错误;断开开关,电容器电荷量不变,将B 板向上平移一定距离,由公式C =Q U ,C =εr S 4πkd ,E =U d 得,E =4πkQεr S ,与板间距离无关,故场强不变,所以粒子沿轨迹①运动,故D 错误.1.(2020·湖南株洲二中高三模拟)如图所示,菱形ABCD 的对角线相交于O 点,两个等量异种点电荷分别固定在AC 连线上的M 点与N 点,且OM =ON ,则( )A .A 、C 两处电势、场强均相同B .B 、D 两处电势、场强均相同C .A 、C 两处电势、场强均不相同D .B 、D 两处电势、场强均不相同 【答案】B【解析】A 处电势为正,C 处电势为负,故电势不同;A 处场强方向向左,C 处场强方向也向左,大小相同,故A 、C 错误;B 、D 两处场强大小相等,方向水平向右,两处的电势均为0,故B 正确,D 错误.2.(2020·山西康杰中学高三质检)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,在两极板间有一固定在P 点的点电荷,以E 表示两板间的电场强度,E p 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,E p 不变C .θ减小,E p 增大D .θ减小,E 不变 【答案】D【解析】若保持下极板不动,将上极板向下移动一小段距离,根据C =εr S4πkd 可知,C 变大;根据Q =CU 可知,在Q 一定的情况下,两极板间的电势差减小,则静电计指针偏角θ减小;根据E =Ud ,Q =CU ,C =εr S 4πkd 联立可得E =4πkQ εr S ,可知E 不变;P 点离下极板的距离不变,E 不变,则P 点与下极板的电势差不变,P 点的电势不变,故E p 不变;由以上分析可知,选项D 正确.3.(2020·辽宁大连二十四中高三模拟)如图甲所示,x 轴上固定两个点电荷Q 1、Q 2(Q 2位于坐标原点O),其上有M 、N 、P 三点,间距MN =NP.Q 1、Q 2在x 轴上产生的电势φ随x 变化关系如图乙.则( )A .M 点电场场强大小为零B .N 点电场场强大小为零C .M 、N 之间电场方向沿x 轴负方向D .一正试探电荷从P 移到M 过程中,电场力做功|W PN |=|W NM | 【答案】B【解析】由题图可知,由M 到N 电势降低,由无限远处到N 电势降低,根据沿着电场线方向电势逐渐降低的性质,可以判断MN 之间电场方向沿着x 轴正方向,无限远处到N 点电场方向沿x 轴负方向,且N 点场强为零,选项A 、C 错误,B 正确;|W PN |=|qU PN |=|q(φP -φN )|<|q(φN -φM )|=|W NM |,选项D 错误.4.(2020·江苏海安高中高三质检)如图所示,在第一象限内有水平向右的匀强电场,电场强度大小E =3mv 202qd.在第四象限内有垂直于纸面向外的匀强磁场,在该平面内有一个质量为m 、电荷量为q 的带正电粒子从P 点以初速度v 0沿y 轴负方向射出,P 点的坐标为⎝⎛⎭⎫2d ,233d .粒子恰好能打到y 轴上,不考虑粒子的重力,则匀强磁场的磁感应强度B 的大小为( )A .mv 04qdB .mv 02qd C .mv 0qd D .2mv 0qd【答案】C【解析】如图所示,粒子在电场中做类平抛运动,沿y 轴负方向做匀速直线运动,有233d =v 0t ,沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动,加速度a =qE m =3v 202d ,则沿x 轴正方向的位移x =12at 2=d ,设射出电场时粒子的速度v 方向与初速度v 0方向的夹角为θ,根据类平抛运动的推论得tan θ=2x233d =3,则θ=60°,所以v =v 0cos 60°=2v 0,粒子在磁场中做匀速圆周运动,恰好打到y 轴上时,轨迹与y 轴相切,设粒子轨迹半径为r ,根据几何关系得r +r cos 60°=2d +x ,解得r =2d ,粒子做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,有qvB =mv 2r ,解得B =mv 0qd,选项C 正确.5.(2020·福建仙游一中高三模拟)如图所示,实线为两个点电荷Q 1、Q 2产生的电场的电场线,虚直线cd 为Q 1、Q 2连线的垂直平分线,O 为垂足,c 、d 两点在垂直平分线上且关于Q 1、Q 2连线对称.一电子(不计重力)从a 点沿虚曲线途径O 点运动到b 点.下列说法正确的是( )。
高考物理试题(解析版)分类汇编:静电场
高考物理试题〔解析版〕分类汇编:静电场2022年高考物理试题分类汇编:静电场(2022新课标I-15). 如下图,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点分别运动到N点和P点的过程中,电场力所做的负功相等,那么 A. 直线a位于某一等势面内,φM>φQ B. 直线c位于某一等势面内,φM>φNC. 假设电子由M点运动到Q点,电场力做正功D. 假设电子由P点运动到Q 点,电场力做负功【答案】B【考点】电场强度;电场线;电势能、电势;电势差;匀强电场中电势差与电场强度的关系。
【解析】在匀强电场中,因为电子带负电,从M到N和P做功相等,说明电势差相等,即N和P的电势相等,电场力对电子做负功,由W= qU,q=-e, 那么得φM-φN=φM-φP>0,说明MQ为高电势,NP为低电势。
所以直线c位于某一等势线内,选项A错B对。
匀强电场中等势线为平行的直线,所以NP和MQ分别是两条等势线,φM=φQ>φP、电子从M点运动到Q点,初末位置电势相等,电场力不做功,选项C错。
电子由P点运动到Q点,电场力做正功,电势能减少,选项D错。
【2022新课标II-14】14. 如图,两平行的带电金属板水平放置。
假设在两板中间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,改微粒将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【答案】D 【解析】试题分析:现将两板绕过a点的轴〔垂直于纸面〕逆时针旋转时,两板间的电场强度不变,电场力也不变,所以现将两板绕过a点的轴〔垂直于纸面〕逆时针旋转后,带电微粒受两大小相等的力的作用,合力方向向左下方,故微粒将向左下方做匀加速运动,故D正确,A、B、C错误。
专题09 静电场-2022年高考真题和模拟题物理分类汇编(解析版)
【答案】D
【解析】
初始状态下,液滴处于静止状态时,满足
即ห้องสมุดไป่ตู้
AB.当电势差调整为2U时,若液滴的半径不变,则满足
可得
AB错误;
CD.当电势差调整为2U时,若液滴的半径变为2r时,则满足
可得
C错误,D正确。
故选D。
10、(2022·湖北·T10)如图所示,一带电粒子以初速度v0沿x轴正方向从坐标原点О射入,并经过点P(a>0,b>0)。若上述过程仅由方向平行于y轴的匀强电场实现,粒子从О到Р运动的时间为t1,到达Р点的动能为Ek1。若上述过程仅由方向垂直于纸面的匀强磁场实现,粒子从O到Р运动的时间为t2,到达Р点的动能为Ek2。下列关系式正确的是·( )
C. 将一带正电的点电荷从M点移动到O点,电场力做正功
D. 将一带正电的点电荷从L点移动到N点,电场力做功为零
【答案】AB
【解析】
A.两个正电荷在N点产生的场强方向由N指向O,N点处于两负电荷连线的中垂线上,则两负电荷在N点产生的场强方向由N指向O,则N点的合场强方向由N指向O,同理可知,两个负电荷在L处产生的场强方向由O指向L,L点处于两正电荷连线的中垂线上,两正电荷在L处产生的场强方向由O指向L,则L处的合场方向由O指向L,由于正方向两对角线垂直平分,则L和N两点处的电场方向相互垂直,故A正确;
C.因bc两处所处的线为等势线,可知b、c两点间的电势差的值比a、c两点间的大,选项C正确;
D.因dg两点在同一电场线上,电势不相等,则将电荷沿图中的线从d→e→f→g移动时电场力做功不为零,选项D错误。
故选C。
8、(2022·河北·T6)如图,真空中电荷量为 和 的两个点电荷分别位于 点与 点,形成一个以 延长线上 点为球心,电势为零的等势面(取无穷处电势为零), 为 连线上的一点,S为等势面与直线 的交点, 为等势面上的一点,下列说法正确的是( )
近6年全国各地高考物理真题汇编:静电场(Word版含答案)
2017-2022年全国各地高考物理真题汇编:静电场学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题(本大题共8题)1.(2022·山东·高考真题)半径为R 的绝缘细圆环固定在图示位置,圆心位于O 点,环上均匀分布着电量为Q 的正电荷。
点A 、B 、C 将圆环三等分,取走A 、B 处两段弧长均为L 的小圆弧上的电荷。
将一点电荷q 置于OC 延长线上距O 点为2R 的D 点,O 点的电场强度刚好为零。
圆环上剩余电荷分布不变,q 为( )A .正电荷,Δπ=Q L q RB .正电荷,=qC .负电荷,2Δπ=Q L q RD .负电荷,=q 2.(2021·重庆·高考真题)电容式加速传感器常用于触发汽车安全气囊等系统,如图所示。
极板M 、N 组成的电容器视为平行板电容器,M 固定,N 可左右运动,通过测量电容器板间的电压的变化来确定汽车的加速度。
当汽车减速时,极板M 、N 间的距离减小,若极板上的电荷量不变,则该电容器( )A .电容变小B .极板间电压变大C .极板间电场强度不变D .极板间的电场强度变小3.(2021·江苏·高考真题)一球面均匀带有正电荷,球内的电场强度处处为零,如图所示,O 为球心,A 、B 为直径上的两点,OA OB =,现垂直于AB 将球面均分为左右两部分,C 为截面上的一点,移去左半球面,右半球面所带电荷仍均匀分布,则( )A .O 、C 两点电势相等B .A 点的电场强度大于B 点C .沿直线从A 到B 电势先升高后降低D .沿直线从A 到B 电场强度逐渐增大4.(2021·全国·高考真题)如图(a ),在一块很大的接地金属平板的上方固定一负电荷。
由于静电感应,在金属平板上表面产生感应电荷,金属板上方电场的等势面如图(b )中虚线所示,相邻等势面间的电势差都相等。
高考物理电磁学知识点之静电场真题汇编及答案解析
高考物理电磁学知识点之静电场真题汇编及答案解析一、选择题1.两电荷量分别为q1和q2的点电荷固定在x轴上的O、M两点,两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示,其中C为ND段电势最低的点,则下列说法正确的是()A.q1、q2为等量异种电荷B.N、C两点间场强方向沿x轴负方向C.N、D两点间的电场强度大小沿x轴正方向先减小后增大D.将一正点电荷从N点移到D点,电势能先增大后减小2.如图,电子在电压为U1的加速电场中由静止开始运动,然后,射入电压为U2的两块平行板间的电场中,射入方向跟极板平行,整个装置处在真空中,重力可忽略,在满足电子能射出平行板区的条件下,在下述四种情况中,一定能使电子的侧向位移变大的是A.U1增大,U2减小B.Uı、U2均增大C.U1减小,U2增大D.U1、U2均减小3.在如图所示的电场中, A、B两点分别放置一个试探电荷, F A、F B分别为两个试探电荷所受的电场力.下列说法正确的是A.放在A点的试探电荷带正电B.放在B点的试探电荷带负电C.A点的电场强度大于B点的电场强度D.A点的电场强度小于B点的电场强度4.三个α粒子在同一地点沿同一方向飞入偏转电场,出现了如图所示的轨迹,由此可以判断下列不正确的是A.在b飞离电场的同时,a刚好打在负极板上B.b和c同时飞离电场C.进电场时c的速度最大,a的速度最小D.动能的增加值c最小,a和b一样大5.空间存在着平行于x轴方向的静电场,P、M、O、N、Q为x轴上的点,P、Q之间各点的电势φ随位置坐标x的变化如图所示。
一个带电粒子仅在电场力作用下从M点由静止开始沿x轴正方向运动,下列说法正确的是A.粒子一定带负电B.P点的电势低于M点的电势C.M点的电场强度小于N点的电场强度D.粒子从M点向N点运动的过程中,电势能一直减小6.关于摩擦起电和感应起电的实质,下列说法正确的是()A.摩擦起电说明通过做功可以创造电荷B.摩擦起电说明电荷可以创造C.感应起电说明电荷可以从物体的一个部分转移到物体另一个部分D.感应起电说明电荷从带电的物体转移到原来不带电的物体上去了7.研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示,下列说法正确的是( )A.实验前,只用带电玻璃棒与电容器a板接触,能使电容器带电B.实验中,只将电容器b板向上平移,静电计指针的张角变小C.实验中,只在极板间插入有机玻璃板,静电计指针的张角变大D.实验中,只增加极板带电量,静电计指针的张角变大,表明电容增大8.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 .2003/V mC .100/V mD .1003/V m9.如图所示,A 、B 、C 三个同心球面是同一个点电荷周围的三个等势面,已知这三个球面的半径之差相等.A 、C 两个等势面电势分別为φA =6V 和φC =2V ,则中间B 等势面的电势是( )A .一定等于4VB .一定高于4VC .一定低于4VD .无法确定10.一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地,两板间有一个带正电的检验电荷固定在P 点,如图所示,以C 表示电容器的电容,E 表示两板间的场强, 表示P 点的电势,p E 表示正电荷在P 点的电势能,若正极板保持不动,将负极板缓慢向右平移一小段距离0l ,则下列各物理量与负极板移动距离x 的关系图像正确的是( )A .B .C .D .11.如图所示是一个平行板电容器,其板间距为d ,电容为C ,带电荷量为Q,上极板带正电.现将一个试探电荷q 由两极间的A 点移动到B 点,如图所示, ,A B 两点间的距离为s ,连线AB与极板间的夹角为30°,则电场力对试探电荷q 所做的功等于( )A . qCs QdB . qQs CdC . 2qQs CdD .2qCs Qd12.如图所示,真空中有两个带等量正电荷的Q 1、Q 2固定在水平x 轴上的A 、B 两点。
高考物理专题电磁学知识点之静电场真题汇编含答案解析
高考物理专题电磁学知识点之静电场真题汇编含答案解析一、选择题1.如图所示,实线是一个电场中的电场线,虚线是一个负检验电荷在这个电场中的轨迹,若电荷是从a 处运动到b 处,以下判断正确的是( )A .电荷从a 到b 加速度减小B .b 处电势能较大C .b 处电势较高D .电荷在b 处速度大2.图中展示的是下列哪种情况的电场线( )A .单个正点电荷B .单个负点电荷C .等量异种点电荷D .等量同种点电荷3.如图所示的电场中,虚线a 、b 、c 为三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,即ab BC U U ,一带负电的质点仅在电场力的作用下通过该区域时的运动轨迹如实线所示,P 、Q 是这条轨迹上的两点,由此可知A .a 、b 、c 三个等势面中,a 的电势最高B .带电质点在P 点的动能比在Q 点大C .带电质点在P 点的电势能比在Q 点小D .带电质点在P 点时的加速度比在Q 点小4.如图所示,虚线a 、b 、c 代表电场中三个等势面,相邻等势面之间的电势差相同.实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域的运动轨迹,P 、Q 是这条轨迹上的两点,由此可知( )A.三个等势面中,c等势面电势高B.带电质点通过Q点时动能较小C.带电质点通过P点时电势能较大D.带电质点通过Q点时加速度较大5.如图所示是示波管的原理示意图,XX′和YY′上不加电压时,在荧光屏的正中央出现一亮斑,现将XX′和YY′分别连接如图甲乙所示电压,从荧光屏正前方观察,你应该看到的是图中哪一个图形?A.B.C.D.6.两个相同的金属小球,所带电荷量大小之比为1:9,相距为r(r远大于金属球的直径),两球之间的库仑引力大小为F。
如果把这两个小球相互接触后再使它们之间的距离变为原来的2倍,它们之间的库仑力大小将变为()A.2536F B.56F C.23F D.49F7.a、b、c、d分别是一个菱形的四个顶点,∠abc=120°.现将三个等量的正点电荷+Q固定在a、b、c三个顶点上,将一个电量为+q的点电荷依次放在菱形中心点O点和另一个顶点d点处,两点相比:()A.+q在d点所受的电场力较大B.+q在d点所具有的电势能较大C.d点的电势低于O点的电势D.d点的电场强度大于O点的电场强度8.空间存在着平行于x轴方向的静电场,P、M、O、N、Q为x轴上的点,P、Q之间各点的电势φ随位置坐标x的变化如图所示。
高考物理专题电磁学知识点之静电场真题汇编及答案解析
高考物理专题电磁学知识点之静电场真题汇编及答案解析一、选择题1.如图甲,倾角为θ的光滑绝缘斜面,底端固定一带电量为Q 的正点电荷.将一带正电小物块(可视为质点)从斜面上A 点由静止释放,小物块沿斜面向上滑动至最高点B 处,此过程中小物块的动能和重力势能随位移的变化图象如图乙(E 1和x 1为已知量).已知重力加速度为g ,静电力常量为k ,由图象可求出( )A .小物块的带电量B .A 、B 间的电势差C .小物块的质量D .小物块速度最大时到斜面底端的距离2.如图所示,用劲度系数为15N/m 的轻弹簧悬挂一个绝缘带有电荷量为72.010C -⨯的小球A ,此时弹簧的长度为10cm 。
在A 的正下方放一个带电球B 时,弹簧伸长量增加4cm ,此时两球相距12cm 。
已知静电力常量为922910N m /C k =⨯⋅,A 、B 可视为点电荷,则( )A .A 球受到的库仑力是2.1NB .A 球受到的库仑力是1.5NC .B 球带负电,电荷量是51.210C -⨯D .B 球带负电,电荷量是64.810C -⨯3.如图所示,足够长的两平行金属板正对竖直放置,它们通过导线与电源E 、定值电阻R 、开关S 相连。
闭合开关后,一个带电的液滴从两板上端的中点处无初速度释放,最终液滴落在某一金属板上。
下列说法中正确的是( )A .液滴在两板间运动的轨迹是一条抛物线B .电源电动势越大,液滴在板间运动的加速度越大C .电源电动势越大,液滴在板间运动的时间越长D .定值电阻的阻值越大,液滴在板间运动的时间越长4.如图所示,实线表示某电场中的四个等势面,它们的电势分别为123,,ϕϕϕ和4ϕ,相邻等势面间的电势差相等.一带负电的粒子(重力不计)在该电场中运动的轨迹如虚线所示,a 、b 、c 、d 是其运动轨迹与等势面的四个交点,则可以判断( )A .4ϕ等势面上各点场强处处相同B .四个等势面的电势关系是1234ϕϕϕϕ<<<C .粒子从a 运动到d 的过程中静电力直做负功D .粒子在a 、b 、c 、d 四点的速度大小关系是a b c d v v v v <<=5.如图所示,将一带电小球A 通过绝缘细线悬挂于O 点,细线不能伸长。
高考物理电磁学知识点之静电场真题汇编及解析
1 2 3 高考物理电磁学学问点之静电场真题汇编及解析一、选择题1. 空间存在竖直向上的匀强电场,质量为m 的带正电的微粒水平射入电场中,微粒的运动轨迹如下图,在相等的时间间隔内( )A. 重力做的功相等B .电场力做的功相等C .电场力做的功大于重力做的功D .电场力做的功小于重力做的功2. 如下图,虚线a 、b 、c 代表电场中的三条电场线,实线为一带负电的粒子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,由此可知A. 带电粒子在P 点时的电势能比在Q 点时的电势能大B. 带电粒子在P 点时的加速度大小小于在Q 点时的加速度大小C. 带电粒子在P 点时的速度大小大于在Q 点时的速度大小D. 带电粒子在R 点时的动能与电势能之和比在Q 点时的小,比在P 点时的大3. 真空中静电场的电势 φ在 x 正半轴随 x 的变化关系如下图,x 、x 、x 为x 轴上的三个点,以下推断正确的选项是〔 〕A. 将一负电荷从 x 1 移到 x 2,电场力不做功B.该电场可能是匀强电场C.负电荷在x1 处的电势能小于在x2 处的电势能D.x3 处的电场强度方向沿x 轴正方向4.如下图,真空中有两个带等量正电荷的Q1、Q2固定在水平x 轴上的A、B 两点。
一质量为m、电荷量为q 的带电小球恰好静止在A、B 连线的中垂线上的C 点,由于某种原因,小球带电荷量突然减半。
D 点是C 点关于AB 对称的点,则小球从C 点运动到D 点的过程中,以下说法正确的选项是( )A.小球做匀加速直线运动B.小球受到的电场力可能先减小后增大C.电场力先做正功后做负功D.小球的机械能始终不变5.如图,电子在电压为U1 的加速电场中由静止开头运动,然后,射入电压为U2的两块平行板间的电场中,射入方向跟极板平行,整个装置处在真空中,重力可无视,在满足电子能射出平行板区的条件下,在下述四种状况中,肯定能使电子的侧向位移变大的是A.U1 增大,U2减小C.U1 减小,U2增大B.U 、U2均增大D.U1、U2均减小6.如下图,在空间坐标系Oxyz 中有A、B、M、N 点,且AO=BO=MO=NO;在A、B 两点分别固定等量同种点电荷+Q1 与+Q2,假设规定无穷远处电势为零,则以下说法正确的选项是〔〕A.O 点的电势为零B.M 点与N 点的电场强度一样C.M 点与N 点的电势一样D.摸索电荷+q 从N 点移到无穷远处,其电势能增加7.如下图,水平放置的平行板电容器,上板带负电,下板带正电,断开电源后一带电小球以速度v0水平射入电场,且沿下板边缘飞出,假设下板不动,将上板上移一小段距离,小球仍以一样的速度v 从原处飞入,则带电小球〔〕A.将打在下板中心B.仍沿原轨迹由下板边缘飞出C.不发生偏转,沿直线运动D.假设上板不动,将下板下移一段距离,小球可能打在下板的中心8.三个α粒子在同一地点沿同一方向飞入偏转电场,消灭了如下图的轨迹,由此可以推断以下不正确的选项是A.在b 飞离电场的同时,a 刚好打在负极板上B.b 和c 同时飞离电场C.进电场时c 的速度最大,a 的速度最小D.动能的增加值c 最小,a 和b 一样大9.在某电场中,把电荷量为2×10-9C 的负点电荷从A 点移到B 点,抑制静电力做功4×10-8J,以下说法中正确的选项是〔〕A.电荷在B 点具有的电势能是4×10-8JB.点电势是20VC.电荷的电势能增加了4×10-8JD.电荷的电势能削减了4×10-8J1 110.以下选项中的各圆环大小一样,所带电荷量已在图中标出,且电荷均匀分布,各4 4 圆环间彼此绝缘.坐标原点O 处电场强度最大的是A.B.11. 关于摩擦起电和感应起电的实质,以下说法正确的选项是〔 〕A .摩擦起电说明通过做功可以制造电荷B .摩擦起电说明电荷可以制造C .感应起电说明电荷可以从物体的一个局部转移到物体另一个局部D .感应起电说明电荷从带电的物体转移到原来不带电的物体上去了12. 如下图为一对不等量异号点电荷的电场线分布,以下说法正确的选项是〔〕A. Q 1可能带正电,也可能带负电B. B 处没有电场线,故B 处场强为零C. A 点电势肯定高于 B 点电势D. 将一电子从 A 移到 B 点,电场力对电子做正功13. 如下图,一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地,在两极板间有一正电荷〔电荷量很小〕固定在P 点,用 E 表示两极板间电场强度,U 表示电容器的电压, Ep 表示正电荷在 P 点的电势能,假设保持负极板不动,将正极板移到图中虚线所示的位置,则 〔〕A . E 变大, Ep 变大B .U 变小, Ep 不变C .U 变大, Ep 变小D .U 不变, Ep 不变14.如下图,在 A 、B 两点上放置两个点电荷,它们的电荷量分别为q 1、q 2,MN 是过 A 、B 的直线,P 是直线上的一点.假设 P 点的场强为零,则〔 〕C .D .1 1 a b c a c b a b c b c a b c a b c a b c a a c b1 2 3 A. q 1、q 2 都是正电荷,且 q 1>q 2B. q 1 是正电荷,q 2 是负电荷,且 q 1<|q 2|C. q 1 是负电荷,q 2 是正电荷,且|q |>q 2D. q 1、q 2 都是负电荷,且|q |<|q 2|15. 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.假设 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 ,v >v >vB .a >a >a ,v > v > vC .a > a > a ,v > v > vD .a > a > a ,v >v >v 16. 特斯拉线圈是一种制造人工闪电的装置,该装置的简化构造如下图。
高考物理电磁学知识点之静电场全集汇编含答案解析
高考物理电磁学知识点之静电场全集汇编含答案解析一、选择题1.如图所示,匀强电场的场强为E , M 与N 两点间的距离为d , MN 与电场线的夹角为α,则M 、N 两点间的电势差为( )A .EdB .sin Ed αC .cos Ed αD .tan Ed α2.某静电场的一簇等差等势线如图中虚线所示,从A 点射入一带电粒子,粒子仅在电场力作用下运动的轨迹如实线ABC 所示。
已知A 、B 、C 三点中,A 点的电势最低,C 点的电势最高,则下列判断正确的是( )A .粒子可能带负电B .粒子在A 点的加速度小于在C 点的加速度C .粒子在A 点的动能小于在C 点的动能D .粒子在A 点的电势能小于在C 点的电势能3.如图所示,将带正电的粒子从电场中的A 点无初速地释放,不计重力的作用,则下列说法中正确的是( )A .带电粒子一定做加速直线运动B .带电粒子的电势能一定逐渐增大C .带电粒子的动能一定越来越小D .带电粒子的加速度一定越来越大4.在如图所示的电场中, A 、B 两点分别放置一个试探电荷, F A 、F B 分别为两个试探电荷所受的电场力.下列说法正确的是A.放在A点的试探电荷带正电B.放在B点的试探电荷带负电C.A点的电场强度大于B点的电场强度D.A点的电场强度小于B点的电场强度5.图中展示的是下列哪种情况的电场线()A.单个正点电荷B.单个负点电荷C.等量异种点电荷D.等量同种点电荷6.如图所示,虚线a、b、c代表电场中三个等势面,相邻等势面之间的电势差相同.实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域的运动轨迹,P、Q是这条轨迹上的两点,由此可知( )A.三个等势面中,c等势面电势高B.带电质点通过Q点时动能较小C.带电质点通过P点时电势能较大D.带电质点通过Q点时加速度较大7.如图所示,在空间坐标系Oxyz中有A、B、M、N点,且AO=BO=MO=NO;在A、B两点分别固定等量同种点电荷+Q1与+Q2,若规定无穷远处电势为零,则下列说法正确的是()A.O点的电势为零B.M点与N点的电场强度相同C.M点与N点的电势相同D.试探电荷+q从N点移到无穷远处,其电势能增加8.两个相同的金属小球,所带电荷量大小之比为1:9,相距为r(r远大于金属球的直径),两球之间的库仑引力大小为F。
高考物理最新电磁学知识点之静电场真题汇编含答案解析
高考物理最新电磁学知识点之静电场真题汇编含答案解析一、选择题1.如图所示,一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地,在两极板间有一正电荷(电荷量很小)固定在P点,用E表示两极板间电场强度,U表示电容器的电压,Ep表示正电荷在P点的电势能,若保持负极板不动,将正极板移到图中虚线所示的位置,则()A.E变大,Ep变大B.U变小,Ep不变C.U变大,Ep变小D.U不变,Ep不变2.如图所示,真空中有两个带等量正电荷的Q1、Q2固定在水平x轴上的A、B两点。
一质量为m、电荷量为q的带电小球恰好静止在A、B连线的中垂线上的C点,由于某种原因,小球带电荷量突然减半。
D点是C点关于AB对称的点,则小球从C点运动到D点的过程中,下列说法正确的是( )A.小球做匀加速直线运动B.小球受到的电场力可能先减小后增大C.电场力先做正功后做负功D.小球的机械能一直不变3.某静电场的一簇等差等势线如图中虚线所示,从A点射入一带电粒子,粒子仅在电场力作用下运动的轨迹如实线ABC所示。
已知A、B、C三点中,A点的电势最低,C点的电势最高,则下列判断正确的是( )A.粒子可能带负电B.粒子在A点的加速度小于在C点的加速度C.粒子在A点的动能小于在C点的动能D.粒子在A点的电势能小于在C点的电势能4.如图所示,A、B、C、D为半球形圆面上的四点,处于同一水平面,AB与CD交于球心且相互垂直,E点为半球的最低点,A点放置一个电量为+Q的点电荷,B点放置一个电量为-Q 的点电荷,则下列说法正确的是( )A .C 、E 两点电场强度不相同B .C 点电势比E 点电势高C .沿CE 连线移动一电量为+q 的点电荷,电场力始终不做功D .将一电量为+q 的点电荷沿圆弧面从C 点经E 点移动到D 点过程中,电场力先做负功,后做正功5.如图所示,将带正电的粒子从电场中的A 点无初速地释放,不计重力的作用,则下列说法中正确的是( )A .带电粒子一定做加速直线运动B .带电粒子的电势能一定逐渐增大C .带电粒子的动能一定越来越小D .带电粒子的加速度一定越来越大6.如图所示,将一带电小球A 通过绝缘细线悬挂于O 点,细线不能伸长。
2024年高考物理真题模拟题汇编09静电场含解析
专题09静电场1.(2024·江苏省高考真题)如图所示,绝缘轻杆的两端固定带有等量异号电荷的小球(不计重力)。
起先时,两小球分别静止在A 、B 位置。
现外加一匀强电场E ,在静电力作用下,小球绕轻杆中点O 转到水平位置。
取O 点的电势为0。
下列说法正确的有( )A .电场E 中A 点电势低于B 点 B .转动中两小球的电势能始终相等C .该过程静电力对两小球均做负功D .该过程两小球的总电势能增加 【答案】AB 【解析】A .沿着电场线方向,电势降低,A 正确;B .由于O 点的电势为0,依据匀强电场的对称性A B ϕϕ=-又A B q q =-,p E q ϕ=,所以PA PB E E =B 正确;CD .A 、B 位置的小球受到的静电力分别水平向右、水平向左,绝缘轻杆逆时针旋转,两小球静电力对两小球均做正功,电场力做正功,电势能削减,CD 错误; 故选AB 。
2.(2024·山东省高考真题)真空中有两个固定的带正电的点电荷,电荷量不相等。
一个带负电的摸索电荷置于二者连线上的O 点时,仅在电场力的作用下恰好保持静止状态。
过O 点作两正电荷连线的垂线,以O 点为圆心的圆与连线和垂线分别交于a 、c 和b 、d ,如图所示。
以下说法正确的是( )A.a点电势低于O点B.b点电势低于c点C.该摸索电荷在a点的电势能大于在b点的电势能D.该摸索电荷在c点的电势能小于在d点的电势能【答案】BD【解析】A.由题意可知O点合场强为零,依据同种电荷之间电场线的分布可知aO之间电场线由a到O,故a点电势高于O点电势,故A错误;B.同理依据同种电荷电场线分布可知b点电视低于c点电势,故B正确;C.依据电场线分布可知负电荷从a到b电场力做负功,电势能增加,即该摸索电荷在a 点的电势能小于在b点的电势能,故C错误;D.同理依据电场线分布可知负电荷从c点到d点电场力做负功,电势能增加,即该摸索电荷在c点的电势能小于在d点的电势能,故D正确。
十年高考(2010-2019年)之物理真题精选分类汇编专题09 静电场1(解析版)
专题09 静电场1(2010-2019)题型一、关于场强大小、矢量性与电势高低方面的考查 (1)题型二、带点粒子在电场中运动的轨迹类综合问题 (11)题型三、带点粒子在电场中平衡类综合问题 (15)题型四、带点粒子在电场中运动与等势面、静电平衡相结合的综合问题 (20)题型五、电容类综合问题 ........................................................................................................................................ 23 题型一、关于场强大小、矢量性与电势高低方面的考查1.(2019北京)如图所示,a 、b 两点位于以负点电荷–Q (Q>0)为球心的球面上,c 点在球面外,则( )A .a 点场强的大小比b 点大B .b 点场强的大小比c 点小C .a 点电势比b 点高D .b 点电势比c 点低【答案】:BD 【解析】:根据点电荷的场强公式2r kq E 可知a 、b 两点场强大小相等,大于c 点的场强故AB 选项错误;又因为点Q 为负电荷,沿着电场线的方向电势在降低,D 选项正确;2.(2019全国3)如图,电荷量分别为q 和–q (q>0)的点电荷固定在正方体的两个顶点上,a 、b 是正方体的另外两个顶点。
则( )图1 图2A. a 点和b 点的电势相等B. a 点和b 点的电场强度大小相等C. a 点和b 点的电场强度方向相同D. 将负电荷从a 点移到b 点,电势能增加【答案】BC 【解析】如图所示,结合点电荷的场强公式2r kq E =;由几何关系可知:可知b 的电势大于a 的电势,故A 错误,把负电荷从a 移到b,电势能减少,故D 错误;由对称性和电场的叠加原理,可得出a 、b 的合电场强度大小、方向都相同,故B 、C 正确。
3.(2018全国1)如图,三个固定的带电小球a 、b 和c ,相互间的距离分别为ab=5 cm ,bc=3 cm ,ca=4 cm.小球c 所受库仑力的合力的方向平衡于a 、b 的连线.设小球a 、b 所带电荷量的比值的绝对值为k ,则( )A. a 、b 的电荷同号,B. a 、b 的电荷异号,C. a 、b 的电荷同号,D. a 、b 的电荷异号, 【答案】D【解析】对小球c 所受库仑力分析,画出a 对c 的库仑力和b 对c 的库仑力,若a 对c 的库仑力为排斥力, ac 的电荷同号,则b 对c 的库仑力为吸引力,bc 电荷为异号, ab 的电荷为异号;若a 对c 的库仑力为引力,ac 的电荷异号,则b 对c 的库仑力为斥力,bc 电荷为同号, ab 的电荷为异号,所以ab 的电荷为异号.设ac 与bc 的夹角为θ,利用平行四边形定则和几何关系、库仑定律可得,Fac=k’,Fbc=k’,tanθ=3/4,tanθ= Fbc / Fac ,ab 电荷量的比值k=,联立解得:k=64/27,选项D 正确.4.(2015安徽)由库仑定律可知,真空中两个静止的点电荷,带电荷量分别为q1和q2。
2020高考物理试题分项版汇编系列专题09静电场含解析
【2019最新】精选高考物理试题分项版汇编系列专题09静电场含解析一、单选题1.如图所示,在电场有M 、N 两点,则( )A. M 点的电势比N 点的电势高B. M 点的电场强度比N 点的电场强度大C. 正电荷在M 点的电势能比在N 点的电势能大D. 负电荷从M 点运动到N 点,电场力不做功【答案】 B综上所述本题答案是:B2.如图所示,在水平放置两平行金属板M 、N 之间的P 点,固定有一个带电荷量为-q 的点电荷,两金属板通过电阻R 接到直流电源上,其中N 板接地.( )A. 当保持其它条件不变,而将M 板向上移动的过程中,金属板带电荷量将增加B. 当保持其它条件不变,而将M 板向上移动的过程中,通过R 的电流方向是b 指向aC. 当保持其它条件不变,而将M 板向上移动到某处稳定后与移动前相比,p 处点电荷的电势变小D. 当保持其它条件不变,而将M 板向上移动到某处稳定后与移动前相比,p 处点电荷的电势能变小【答案】 C【解析】试题分析:当保持其它条件不变,而将M 板向上移动的过程中,d 增大,根据可知,电容C 减小,因U 不变,根据可知,电荷量减小,通过R 的电流向右,即a 指向b ,故AB 错误;由于电容器两端的电势差不变,将M 板向上移动,d 增大,根据可知,电场强度减小,根据,可知pN 间的电势差减小,又,且N 点电势为零,则p 点的电势减小,根据,电荷为负电荷,则在p 点的电势能变大.故C 正确,D 错误.故选C .4S C k d επ=Q C U =U E d=PN U Ed =pN p N U ϕϕ=-p E q ϕ= 【点睛】电容器和电源相连,两端的电势差不变,通过电容的变化,结合Q=CU 得出电荷量的变化,通过电容器带电量的变化确定通过R 的电流流向.结合电场强度的变化,得出pN间电势差的变化,从而确定p点电势的变化,得出p点电势能的变化.3.带有等量异种电荷的一对平行金属板,上极板带正电荷.如果两极板间距不是足够近或者两极板面积不是足够大,即使在两极板之间,它们的电场线也不是彼此平行的直线,而是如图所示的曲线(电场方向未画出).虚线MN是穿过两极板正中央的一条直线.关于这种电场,以下说法正确的是( )A. 平行金属板间的电场,可以看做匀强电场B. b点的电势高于a点的电势C. d点的电势低于c点的电势D. 若将一正电荷从电场中的任一点由静止释放,它必将沿着电场线运动到负极板【答案】 C点睛:解决本题关键掌握电场线的两个物理意义:疏密表示场强的大小,方向表示电势的高低,要明确只有电场线是直线时,电荷才能沿电场线运动.4.关于电场的性质正确的是:()A. 电场强度大的地方,电势一定高B. 正点电荷产生的电场中电势都为正C. 匀强电场中,两点间的电势差只与两点间距离成正比D. 电场强度大的地方,沿场强方向电势变化快【答案】 D【解析】A项,场强和电势没有直接关系,电场强度大的地方电势不一定高,故A项错误。
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静电场1.(2019·新课标全国Ⅰ卷)最近,我国为“长征九号”研制的大推力新型火箭发动机联试成功,这标志着我国重型运载火箭的研发取得突破性进展。
若某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为3 km/s,产生的推力约为4.8×106 N,则它在1 s时间内喷射的气体质量约为A.1.6×102 kg B.1.6×103 kgC.1.6×105 kg D.1.6×106 kg【答案】B,可知,在1s内【解析】设该发动机在t s时间内,喷射出的气体质量为m,根据动量定理,Ft mv喷射出的气体质量,故本题选B。
2.(2019·新课标全国Ⅱ卷)静电场中,一带电粒子仅在电场力的作用下自M点由静止开始运动,N为粒子运动轨迹上的另外一点,则A.运动过程中,粒子的速度大小可能先增大后减小B.在M、N两点间,粒子的轨迹一定与某条电场线重合C.粒子在M点的电势能不低于其在N点的电势能D.粒子在N点所受电场力的方向一定与粒子轨迹在该点的切线平行【答案】AC【解析】A.若电场中由同种电荷形成即由A点释放负电荷,则先加速后减速,故A正确;B.若电场线为曲线,粒子轨迹不与电场线重合,故B错误。
C.由于N点速度大于等于零,故N点动能大于等于M点动能,由能量守恒可知,N点电势能小于等于M点电势能,故C正确D.粒子可能做曲线运动,故D错误;3.(2019·新课标全国Ⅲ卷)如图,电荷量分别为q和–q(q>0)的点电荷固定在正方体的两个顶点上,a、b是正方体的另外两个顶点。
则A .a 点和b 点的电势相等B .a 点和b 点的电场强度大小相等C .a 点和b 点的电场强度方向相同D .将负电荷从a 点移到b 点,电势能增加【答案】BC【解析】由几何关系,可知b 的电势大于a 的电势,故A 错误,把负电荷从a 移到b ,电势能减少,故D 错误;由对称性和电场的叠加原理,可得出a 、b 的合电场强度大小、方向都相同,故B 、C 正确。
4.(2019·北京卷)如图所示,a 、b 两点位于以负点电荷–Q (Q >0)为球心的球面上,c 点在球面外,则A .a 点场强的大小比b 点大B .b 点场强的大小比c 点小C .a 点电势比b 点高D .b 点电势比c 点低【答案】D【解析】由点电荷场强公式2Q E k r 确定各点的场强大小,由点电荷的等势线是以点电荷为球心的球面和沿电场线方向电势逐渐降低确定各点的电势的高低。
由点电荷的场强公式2Q E k r=可知,a 、b 两点到场源电荷的距离相等,所以a 、b 两点的电场强度大小相等,故A 错误;由于c 点到场源电荷的距离比b 点的大,所以b 点的场强大小比c 点的大,故B 错误;由于点电荷的等势线是以点电荷为球心的球面,所以a 点与b 点电势相等,负电荷的电场线是从无穷远处指向负点电荷,根据沿电场线方向电势逐渐降低,所以b 点电势比c 点低,故D 正确。
5.(2019·天津卷)如图所示,在水平向右的匀强电场中,质量为m 的带电小球,以初速度v 从M 点竖直向上运动,通过N 点时,速度大小为2v ,方向与电场方向相反,则小球从M 运动到N 的过程A .动能增加212mv B .机械能增加22mvC .重力势能增加232mv D .电势能增加22mv【答案】B【解析】由动能的表达式2k 12E mv =可知带电小球在M 点的动能为,在N 点的动能为,所以动能的增量为,故A 错误;带电小球在电场中做类平抛运动,竖直方向受重力做匀减速运动,水平方向受电场力做匀加速运动,由运动学公式有,可得2qE mg =,竖直方向的位移2v h t =,水平方向的位移,因此有2x h =,对小球由动能定理有,联立上式可解得22qEx mv =,,因此电场力做正功,机械能增加,故机械能增加22mv ,电势能减少22mv ,故B 正确D 错误,重力做负功重力势能增加量为212mv ,故C 错误。
6.(2019·江苏卷)一匀强电场的方向竖直向上,t =0时刻,一带电粒子以一定初速度水平射入该电场,电场力对粒子做功的功率为P ,不计粒子重力,则P -t 关系图象是【答案】A【解析】由于带电粒子在电场中类平抛运动,在电场力方向上做匀加速直线运动,加速度为qE m ,经过时间t ,电场力方向速度为qE t m ,功率为,所以P 与t 成正比,故A 正确。
7.(2019·江苏卷)如图所示,ABC 为等边三角形,电荷量为+q 的点电荷固定在A 点.先将一电荷量也为+q的点电荷Q 1从无穷远处(电势为0)移到C 点,此过程中,电场力做功为-W .再将Q 1从C 点沿CB 移到B 点并固定.最后将一电荷量为-2q 的点电荷Q 2从无穷远处移到C 点.下列说法正确的有A .Q 1移入之前,C 点的电势为W qB .Q 1从C 点移到B 点的过程中,所受电场力做的功为0C .Q 2从无穷远处移到C 点的过程中,所受电场力做的功为2WD .Q 2在移到C 点后的电势能为-4W【答案】ABD【解析】由题意可知,C 点的电势为,故A 正确;由于B 、C 两点到A 点(q )的距离相等,所以B 、C 两点的电势相等,所以1Q 从C 点移到B 点的过程中,电场力做功为0,故B 正确;由于B 、C 两点的电势相等,所以当在B 点固定1Q 后,C 点的电势为2W q,所以2Q 从无穷远移到C 点过程中,电场力做功为:故C错误;由于C点的电势为2Wq,所以电势能为p 4E W=-,故D正确。
8.(2019·浙江选考)等量异种电荷的电场线如图所示,下列表述正确的是A.a点的电势低于b点的电势B.a点的场强大于b点的场强,方向相同C.将一负电荷从a点移到b点电场力做负功D.负电荷在a点的电势能大于在b点的电势能【答案】C【解析】沿电场线方向电势降低,故a点电势高于b点电势,A错误;电场线的疏密程度表示电场强度大小,电场线越密,电场强度越大,故a点的场强大于b点的场强,电场线的切线方向为场强方向,故ab两点的电场强度方向不同,B错误;负电荷在低电势处电势能大,所以从a点(高电势)移动到b点(低电势),电势能增大,电场力做负功,C正确D错误.9.(2019·浙江选考)电荷量为4×10-6 C的小球绝缘固定在A点,质量为0.2 kg、电荷量为-5×10-6 C 的小球用绝缘细线悬挂,静止于B点。
A、B间距离为30 cm,AB连线与竖直方向夹角为60°。
静电力常量为9.0×109 N·m2/C2,小球可视为点电荷。
下列图示正确的是A.B.C.D.【答案】B【解析】两球之间的库仑力为,小球B 受到的重力大小为2B G N =,且F 与竖直方向夹角为60°,B F G =,故小球B 受到的库仑力,重力以及细线的拉力,组成的矢量三角形为等边三角形,所以细线与竖直方向的夹角为60°,B 正确.【点睛】当三力平衡时,能组成一个封闭的矢量三角形,再结合一个角为60°的等腰三角形为等边三角形即可求解。
10.(2019·山西省太原市第五中学高三(5月)模拟)如图所示,匀强电场中的六个点A 、B 、C 、D 、E 、F为正八面体的六个顶点,已知BE 中点O 的电势为零,A 、B 、C 三点的电势分别为7 V 、-1 V 、3 V ,则E 、F 两点的电势分别为A .2 V 、-2 VB .1 V 、-3 VC .1 V 、-5 VD .2 V 、-4 V【答案】B 【解析】如图所示。
设AB 的中点为M ,MO 平行于AE ,且AE =2MO ,根据U=Ed 可知沿着AE 方向电势变化量是沿MO 方向的2倍,而M 点电势为3 V ,即U MO =3 V ,故有U AE =6 V ,由此可知E 点电势为1 V ;根据正八面体的特点可知,AE 平行于CF ,故沿CF 方向电势降低为U CF =6 V ,由此可得F 点电势为-3 V ,故B 正确;ACD 错误,故选B 。
11.(2019·湖南省怀化市年高三统一模拟)某空间存在一电场,电场中的电势ϕ在x 轴上的分布如图所示,下列说法正确的是A .在x 轴上,从1x 到2x 电场强度方向向左B .在x 轴上,从1x 到2x 电场强度先增大后减小C .把一负电荷沿x 轴正向从1x 移到2x ,电场力先减小后增大D .把一负电荷从1x 移到2x ,电场力做负功【答案】C【解析】在x 轴上,从1x 到2x 电势先降低后升高,可知电场强度方向先向右后向左,A 项错误;因x ϕ—图像的斜率等于电场强度,可知从1x 到2x 电场强度先减小后增大,B 项错误;由F qE =知把一负电荷沿x 轴正向从1x 移到2x ,电场力先减小后增大,C 项正确;由p E q ϕ=知12p p E E >,把一负电荷从1x 移到2x 电势能减小,电场力做正功,D 项错误。
12.(2019·北京市101中学三模)一带负电荷的质点,在电场力作用下沿曲线abc 从a 运动到c ,已知质点的速率是递减的。
关于b 点电场强度E 的方向,下列图示中可能正确的是(虚线是曲线在b 点的切线)A .B .C .D .【答案】D【解析】A .电荷做曲线运动,电场力与速度方向不在同一直线上,应指向轨迹弯曲的内侧,不可能沿轨迹的切线方向,则场强也不可能沿轨迹的切线方向。
故A 错误;B .负电荷所受的电场力方向与场强方向相反,图中电场力方向与速度方向的夹角为锐角,电场力做正功,电荷的速率增大,与题不符。
故B错误;C.图中场强方向指向轨迹的内侧,则电场力指向轨迹的外侧,电荷的轨迹应向上弯曲,不可能沿如图的轨迹运动。
故C错误;D.图中场强方向指向轨迹的外侧,则电场力指向轨迹的内侧,而且电场力方向与电荷的速度方向成钝角,电场力做负功,电荷的速率减小,符合题意。
故D正确。
13.(2019·安徽省阜阳市第三中学第二次调研)如图所示,匀强电场中三点A、B、C是一个三角形的三个顶点,,BC=,已知电场线平行于V ABC所在的平面,一个电荷量C的点电荷由A移到B的过程中,电势能增加了51.210-⨯ J,由B移到C的过程中电场力做功6⨯ J,为方便计算,设B点电势为0,下列说法正确的是610-U= VA.B、C两点的电势差3BCB.A点的电势低于B点的电势C.负电荷由C点移到A点的过程中,电势能减少D.该电场的场强为1 V/m【答案】CD【解析】A项:由B移到C的过程中电场力做功W BC=6×10-6 J,则B、C两点的电势差为:,故A错误;B项:点电荷由A移到B的过程中,电势能增加1.2×1 0-5 J,知电场力做功-1.2×10-5 J,A、B两点的电势差:,所以A点的电势高于B点的电势,故B错误;C项:U CA=-U BC-U AB=-3 V,根据W=Uq得:负电荷由C移到A的过程中,电场力做正功,所以电势能减小。