2013年高考物理模拟新题精选分类解析(第10期)专题07 静电场

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2013年高考物理真题电场

2013年高考物理真题电场汇编1．（2013年高考·海南理综卷）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2．（2013年高考·重庆理综卷）如图所示，电量为+q 和-q 的点电荷分别位于正方体的顶点，正方体范围内电场强度为零的点有A ．体中心、各面中心和各边中点B ．体中心和各边中点C ．各面中心和各边中点D ．体中心和各面中心3．（2013年高考·山东理综卷）如图所示，在两等量异种点电荷的电场中，MN 为两电荷连线的中垂线，a 、b 、c 三点所在直线平行于两电荷的连线，且a 与c 关于MN 对称，b 点位于MN 上，d 点位于两电荷的连线上。

以下判断正确的是A ．b 点场强大于d 点场强B ．b 点场强小于d 点场强C ．a 、b 两点间的电势差等于b 、c 两点间的电势差D ．试探电荷+q 在a 点的电势能小于在c 点的电势能4．（2013年高考·天津理综卷）板间距为d 的平行板电容器所带电荷量为Q 时，两极板间电势差为U 1，板间场强为E 1。

现将电容器所带电荷量变为2Q ，板间距变为d /2，其他条件不变，这时两极板间电势差为U 2，板间场强为E 2，下列说法正确的是A ．U 2=U 1，E 2=E 1B ．U 2=2U 1，E 2=4E 1C ．U 2=U 1，E 2=2E 1D ．U 2=2U 1，E 2=2E 15．（2013年高考·广东理综卷）图为静电除尘器除尘机理的示意图。

尘埃在电场中通过某种机制带电，在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘的目的。

下列表述正确的是A ．到达集尘极的尘埃带正电荷B ．电场方向由集尘极指向放电极C ．带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同D ．同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大++++-q-q -q-qabcd M N + 放电极带电尘埃集尘极直流高压电源6．（2013年高考·江苏理综卷）一粒子从A 点射入电场，从B 点射出，电场的等势面和粒子的运动轨迹如图所示，图中左侧前三个等势面彼此平行，不计粒子的重力。

2013届高三物理名校试题汇编B：专题07静电场(解析版)

2．（福建省厦门市 2012 届高三上学期期末质量检查物理试卷）如图所示，虚线 AB 和 CD
分别为椭圆的长轴和短轴，相交于 O 点，两个等量同种点电荷分别处于椭圆的两个焦点
M、
N 上，下列说法中正确的是（
）
A． A、B 两处电势、场强均相同 C．在虚线 AB 上 O 点的场强最小处的电势能
B 点时，电场力做了 5×10-6J 的功，那么（
）
A． A、B 两点间的电势差为 5×10-6V
B．电荷在 B 处将具有 5×10-6J
的动能 C．电荷的电势能增加了
-6
5×10 J
-6
D．电荷的动能增加了 5×10 J
7. （江西省重点中学协作体 2012 届高三联考）空间有一沿 x 轴对称分布的电场，其电场强度 E 随 x 变化的图像如图所示。下列说法正确的是 ( )
电压 U 不变，要想穿过 b 孔，则到达 b 孔时动能应大于零，所以可增大 d，即将 B 板适当
下移，选项 A 错误， B 正确；若断开 S，则金属板上的电荷量 Q 不变；若将 A 板上移，重
力做功不变，而由 C
S 和U
4 kd
Q ，知 U 增大，即电场力做的负功增加，所以带电质
C
点到达 b 孔前速度已减为零，选项 C 错误；若将 B 板下移，重力做功增加，由由 C
箭头所示，可见，在由 a 到 b 的过程中电场力与运动方向间的夹角小于
90 °，电场力对带
电粒子做正功，粒子的动能增大，选项
A 正确， B 错误；若粒子带正电，根据其电场力方
向可知，左边的电荷带正电，右边电荷带等量负电荷，选项
C 错误；因为不管该粒子带正
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2013年部分物理模拟试题解析汇编：专题7静电场

专题7静电场1.（2013 •北京东城二模，20题）如图所示，图甲中 MN 为足够大的不带电薄金属板，在金属板的右侧，距离为d 的位置上放入一个电荷量为 +q 的点电荷O ,由于静电感应产生了如图甲所示的电场分布。

P 是金属板上的一点，P 点与点电荷O 之间的距离为r ,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。

由此他们分别对P点的电场强度方向和大小做出以下判断，其中正确的是【答案】C【解析】电场强度是矢量，其合成遵守平行四边形定则，由图乙可知对应图甲中P 点处的电场强度大小为，方向水平向左，由题意可知图甲所示的电场分布与图乙中虚线右侧的电r场分布是一样的，故选项 C 正确。

2. （2013 •北京朝阳二模，19题）如图所示，一个电荷量为-Q 的点电荷甲，固定在绝缘水平面上的O 点。

另一个电荷量为+q 、质量为m 的点电荷乙，从 A 点以初速度v o 沿它们的连B .方向沿P 点和点电荷的连线向左，大小为2kq r 3 °2rC.方向垂直于金属板向左，大小为2kqd3rD .方向垂直于金属板向左，大小为2kq . r 2 d 23r3~ r 2kqdA .方向沿P 点和点电荷的连线向左，大小为线向甲运动，运动到B点时速度为V，且为运动过程中速度的最小值。

已知点电荷乙受到的阻力大小恒为f，AB间距离为L o,静电力常量为k，则下列说法正确的是A. 点电荷乙从A点向甲运动的过程中，加速度逐渐增大B. 点电荷乙从A点向甲运动的过程中，其电势能先增大再减小kQqC. OB间的距离为【答案】C【解析】滑动摩擦力的大小方向不变，甲乙靠近过程中库仑力逐渐增大，乙在运动到 B 点之前，有f -F 库=ma,因此乙做加速度逐渐减小的减速运动，故A 错误；当速度最小时有：f=F势能一直减小，故 B 错误；乙从A 运动B 过程中，根据动能定理有：U AB q-fL o =— mv 2-— m v 0，2 2 D .在点电荷甲形成的电场中,AB 间电势差U ABfL 01mv 2 2库=kQ?，所以解得:r，故C 正确；在乙向左运动过程中电场力一直做正功，因此电所以解得AB 间电势差U A B1 2 1 2 fL 0 mvmv 0 2 2q故D 错误.故选C .3. （2013 •北京通州二模，19题）空间某一静电场的电势 0在x 轴上分布如图所示，x 轴上两点B 、C 点电场强度在x 方向上的分量分别是 E BX 、 E x ,下列说法中正确的有 A . B C 两点的电场强度大小 E BX V E XB . E BX 的方向沿x 轴正方向C. 电荷在O 点受到的电场力在 x 方向上的分量最大D. 负电荷沿x 轴从B 移到C 的过程中，电场力先做正功，后做负功【答案】D【解析】在B 点和C 点附近分别取很小的一段 d ,由图象，B 点段对应的电势差大于 C 点段对应的电势差，将电场看做匀强电场有E= ，可见E BX > E CX , A 项错误；同理可知 O 点场d强最小，电荷在该点受到的电场力最小， C 项错误；沿电场方向电势降低，在O 点左侧，E BX 的方向沿x 轴负方向，在 O 点右侧，E cx 的方向沿x 轴正方向，所以B 项错误，D 项正确.故选D .【本题的入手点在于如何判断E BX 和E cx 的大小，由图象可知在 x 轴上各点的电场强度在x 方向的分量不相同，如果在x 方向上取极小的一段，可以把此段看做是匀强电场，用匀强电场的处理方法思考，从而得到结论，此方法为微元法. 】4. （2013 •北京东城区咼二联考， 9题）如图8所示，直线向未画出）。

2013年高考物理模拟新题精选分类解析(第3期)专题07 静电场

2013年高考物理模拟新题精选分类解析（第3期）专题07 静电场1、（2013安徽淮北测试）如图所示，竖直放置的两个平行金属板间有匀强电场，在两板之间等高处有两个质量相同的带电小球（不计两带电小球之间的电场影响），P 小球从紧靠左极板处由静止开始释放，Q 小球从两极板正中央由静止开始释放，两小球沿直线运动都打到右极板上的同一点，则从开始释放到打到右极板的过程中：（）A ．它们的运动时间的关系为t P >t QB ．它们的电荷量之比为q P ∶q Q =2∶1C ．它们的动能增量之比为1:2:k Q k P =∆∆E ED ．它们的电势能减少量之比为1:2:Q p =∆∆E E答案：B 解析：两带电小球在竖直方向均做自由落体运动，它们的运动时间的关系为t P =t Q ，选项A 错误。

两带电小球重力与电场力合力方向均沿各自运动轨迹方向，它们的电荷量之比为q P ∶q Q =2∶1，选项B 正确。

两带电小球重力做功相同，电场力做功之比为4∶1，它们的动能增量之比不为2∶1，选项C 错误；它们的电势能减少量之比为4∶1，选项D 错误。

2. (2013年浙江五校联考)现有两个边长不等的正方形ABCD 和abcd ，如图所示，且Aa 、Bb 、Cc 、Dd 间距相等。

在AB 、AC 、CD 、DB 的中点分别放等量的点电荷，其中AB 、AC 中点放的点电荷带正电，CD 、BD 的中点放的点电荷带负电，取无穷远处电势为零。

则下列说法中正确的是A ．O 点的电场强度和电势均为零B ．把一正点电荷沿着b →d →c 的路径移动时，电场力做功为零C ．同一点电荷在a 、d 两点所受电场力相同D ．将一负点电荷由a 点移到b 点电势能减小3. (2013年浙江五校联考)如图所示，圆O 处在匀强电场中，场强方向与圆O 所在平面平行，第10题图+++-- A B DCabdc O带正电的微粒以相同的初动能沿着各个方向从A点进入圆形区域中，只在电场力作用下运动，从圆周上不同点离开圆形区域，其中从C点离开圆形区域的带电微粒的动能最大，图中O为圆心，AB、CD是圆的直径，∠AOD是锐角，则A．从弧DB射出的粒子动能都大于初动能B．从B点离开的粒子动能最小C．从D点离开的粒子动能小于初动能D．从弧ACB内射出的粒子速率都不相同【命题意图】此题考查电场、动能定理及其相关知识4．（2013江苏二校联考）如图所示，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，则下列说法中正确的是（）A．滑动触头向右移动时，其他不变，则电子打在荧光屏上的位置上升B．滑动触头向左移动时，其他不变，则电子打在荧光屏上的位置上升C．电压U增大时，其他不变，则电子从发出到打在荧光屏上的时间不变D．电压U增大时，其他不变，则电子打在荧光屏上的速度大小不变CDOC第6题图5．（2013江苏二校联考）真空中有一半径为r0的带电金属球壳，通过其球心的一直线上各点的电势φ分布如图，r表示该直线上某点到球心的距离，r1、r2分别是该直线上A、B两点离球心的距离。

2013年高考物理模拟新题精选分类解析(第2期)专题07 静电场

2013年高考物理模拟新题精选分类解析（第2期）专题07 静电场1. （2013江苏徐州摸底）如图所示，在M 、N 处固定着两个等量异种点电荷，在它们的连线上有A 、B 两点，已知MA=AB=BN ．下列说法正确的是 A ．A 、B 两点场强相同 B ．A 、B 两点电势相等C ．将一正电荷从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2. （2013武汉摸底）水平面上A, B, C 三点固定着三个电荷量为Q 的正点电荷，将另一质量为m 的带正电的小球(可视为点电荷)放置在0点，OABC 恰构成一棱长为L 的正四面体，如图所示。

己知静电力常量为k,重力加速度为g ，为使小球能静止在O 点，小球所带的电荷量为A ．23mgL kQ B．29kQ C．26kQ D．26kQ答案：C 解析：3k 2qQ L cos θ=mg ，sin θ=/3，联立解得q=26kQ3. （2013广西三校联考）一带正电小球从光滑绝缘的斜面上O 点由静止释放，在斜面上水平虚线ab 和cd 之间有水平向右的匀强电场如图所示。

下面哪个图象能正确表示小球的运动轨迹（）4．(2013广东二校联考摸底)一带电粒子射入一正点电荷的电场中，运动轨迹如图所示，粒子从A 运动到B ， A ．粒子带负电 B ．粒子的动能一直变大C ．粒子的加速度先变小后变大D ．粒子在电场中的电势能先变小后变大5．（2013安徽师大摸底）如图所示，A 、B 是真空中的两个等量异种点电荷，M 、N 、O 是AB 连线的垂线上的点，且AO>OB 。

一带负电的试探电荷仅受电场力作用，运动轨迹如图中实线所示，M 、N 为轨迹和垂线的交点，设M 、N 两点的场强大小分别EM 、EN ，电势分别为φM ，φN 。

下列说法中正确的是( ) A ．点电荷A 一定带正电 B ．EM 小于EN C ．φM 大于φND ．此试探电荷在M 处的电势能小于N 处的电势能6．（2013唐山摸底）如图所示，在绝缘平面上方存在着足够大的水平向右的匀强电场，带正电的小金属块以一定初速度从A 点开始沿水平面向左做直线运动，经L 长度到达B 点，速度变为零。

2013年高考物理模拟新题精选分类解析(第7期)专题07 静电场

2013年高考物理模拟新题精选分类解析（第7期）专题07 静电场1. （2013年3月北京市怀柔区适应性训练）某个由导电介质制成的电阻截面如图所示。

导电介质的电阻率为ρ、制成内、外半径分别为a 和b 的半球壳层形状(图中阴影部分)，半径为a 、电阻不计的球形电极被嵌入导电介质的球心为一个引出电极，在导电介质的外层球壳上镀上一层电阻不计的金属膜成为另外一个电极。

设该电阻的阻值为R 。

下面给出R 的四个表达式中只有一个是合理的，你可能不会求解R ，但是你可以通过一定的物理分析，对下列表达式的合理性做出判断。

根据你的判断，R 的合理表达式应为A.R=ab a b πρ2)(+B.R=aba b πρ2)(- C.R=)(2a b ab-πρ D.R=)(2a b ab +πρ 答案：B 解析：由量纲分析可知，表达式CD 错误。

导体长度应为(b-a)，所以选项B 正确A 错误。

2.（2013浙江省嘉兴市质检）如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图。

在xOy 平面的第一象限，存在以x 轴y 轴及双曲线y=L 2/4x 的一段（0≤x ≤L ，0≤y ≤L ）为边界的匀强电场区域I ;在第二象限存在以x=—L 、x =-2L 、y=0,y=L 为边界的匀强电场区域II (即正方形MNPQ 区域)。

两个电场大小均为E,电子的电荷量为e,不计电子重力的影响，则从电场I 区域的A B 曲线边界由静止释放的各个电子A .从PN 间不同位置处离开区域IIB.从PQ 间不同位置处离开区域IIC.在电场区域II 中运动时间相同D .离开MNPQ 的最小动能为5eEL/43. （2013广东省广州市一模）某静电除尘器工作时内部电场线分布的俯视图如图，带负电粉尘被吸附时由b点运动到a点，以下说法正确的是A. 该电场是匀强电场B. a点电势高于b点电势C. 电场力对粉尘做正功D. 粉尘的电势能增大答案：BC解析：该电场是非匀强电场，a点电势高于b点电势，电场力对粉尘做正功，粉尘的电势能减小，选项BC正确。

2013年全国各地高考物理试题分类汇编静电场

2013年全国各地高考招生物理试题汇编--静电场3(2013重庆卷)．如题3图所示，高速运动的α粒子被位于O 点的重原子核散射，实线表示α粒子运动的轨迹，M 、N 和Q 为轨迹上的三点，N 点离核最近，Q 点比M 点离核更远，则A ．α粒子在M 点的速率比在Q 点的大B ．三点中，α粒子在N 点的电势能最大C ．在重核产生的电场中，M 点的电势比Q 点的低D ．α粒子从M 点运动到Q 点，电场力对它做的总功为负功答案:B3【2013江苏高考】. 下列选项中的各14圆环大小相同,所带电荷量已在图中标出,且电荷均匀分布,各14圆环间彼此绝缘. 坐标原点O 处电场强度最大的是答案：B6【2013江苏高考】. 将一电荷量为+Q 的小球放在不带电的金属球附近,所形成的电场线分布如图所示,金属球表面的电势处处相等. a 、b 为电场中的两点,则(A)a 点的电场强度比b 点的大 (B)a 点的电势比b 点的高(C)检验电荷-q 在a 点的电势能比在b 点的大(D)将检验电荷-q 从a 点移到b 点的过程中,电场力做负功答案：ABD15【2013广东高考】.喷墨打印机的简化模型如图4所示，重力可忽略的墨汁微滴，经带电室带负电后，以速度v 垂直匀强电场飞入极板间，最终打在纸上，则微滴在极板间电场中A.向负极板偏转B.电势能逐渐增大C.运动轨迹是抛物线D.运动轨迹与带电量无关答案：C10【2013上海高考】．两异种点电荷电场中的部分等势面如图所示，已知A 点电势高于B 点电势。

若位于a 、b 处点电荷的电荷量大小分别为q a 和q b ，则图4(A)a 处为正电荷，q a ＜q b (B)a 处为正电荷，q a ＞q b (C)a 处为负电荷，q a ＜q b (D)a 处为负电荷，q a ＞q b 答案：B32【2013上海高考】．(12分)半径为R ，均匀带正电荷的球体在空间产生球对称的电场；场强大小沿半径分布如图所示，图中E 0已知，E －r 曲线下O －R 部分的面积等于R －2R 部分的面积。

2013年高考物理模拟新题精选分类解析(第8期)专题07 静电场

2013年高考物理模拟新题精选分类解析（第8期）专题07 静电场1、（2013吉林省质检）真空中有两个点电荷，以两个点电荷中点O 为坐标原点，以两个点电荷的连线为x 轴，过两个点电荷的中点且垂直x 轴的直线为y 轴建立直角坐标系，下面四幅图表示两个点电荷形成的电场中某物理量随坐标x 或y 变化的情况，下列说法中可能正确的是A 、A 图可表示两等量异号电荷连线中垂线上电势随坐标y 变化的情况B 、B 图可表示两等量同号电荷连线上场强随坐标x 变体的情况C 、C 图可表示两等量同号电荷连线中垂线上场强随坐标y 变化的情况D 、D 图可表示两等量异号电荷连线上电势随坐标x 变化的情况2. （2013东北四市联考）一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动，其电势能E p 随位移x 变化的关系如图所示，其中0〜x 2段是关于直线y=x 1对称的曲线，x 2〜x 3段是直线，则下列说法正确的是A. x 1处电场强度为零B.x 1、x 2、x 3处电势1ϕ、2ϕ、3ϕ的关系为1ϕ>2ϕ>3ϕC. 粒子在0〜x 2段做匀变速运动，x 2〜x 3段做匀速直线运动D. x2〜x3段是匀强电场3．（2013年3月山东省泰安市质检）图中甲是匀强电场，乙是孤立的正点电荷形成的电场，丙是等量异种点电荷形成的电场(a，b位于两点电荷连线上，且a位于连线的中点)，丁是等量正点电荷形成的电场(a， b位于两点电荷连线的中垂线上，且a位于连线的中点)。

有一个正检验电荷仅在电场力作用下分别从电场中的a点由静止释放，动能E k随位移x变化的关系图象如图中的①②③图线所示，其中图线①是直线．下列说法正确的是A．甲对应的图线是① B．乙对应的图线是②C．丙对应的图线是② D．丁对应的图线是③即丙对应的图线是②，选项C正确。

丁是等量正点电荷形成的电场，a点电场强度为零，一个正检验电荷仅在电场力作用下从电场丁中的a点由静止释放，电荷静止，选项D错误。

2013高考物理真题分类解析专题8、静电场

2013高考物理分类解析专题八、静电场1. （2013全国新课标理综II 第18题）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 kq B ．23l kq C ．23lkqD ．232l kq 1.B【命题意图】本题考查库仑定律、电场力、平衡条件及其相关知识点，意在考查考生综合运用知识解决问题的能力。

【解题思路】设小球c 带电量Q ，由库仑定律可知小球a 对小球c 的库伦引力为F=k 2qQl ，小球b 对小球c 的库伦引力为F=k2qQl，二力合力为2Fcos30°。

设水平匀强电场的大小为E ，对c 球，由平衡条件可得：QE=2Fcos30°。

解得：E=23kql ，选项B 正确。

【误区警示】错选研究对象，分析小球a 受力或分析小球b 受力，陷入误区。

2. （2013全国新课标理综1第15题）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>O)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. k 23R qB. k 2910R qC. k 29R q Q +D. k 299R q Q +【命题意图】本题考查电场叠加、点电荷电场强度公式等基础知识点，意在考查考生应用相关知识定量分析物理问题，解决问题的能力。

答案：B解析：根据题述b 点处的场强为零，可知a 点处电荷量为q 的固定点电荷在b 点产生的电场的场强与圆盘在b 点产生的电场的场强大小相等方向相反，即圆盘在b 点产生的电场的场强大小E Q =k 2R q 。

讲座三：2007-2013山东卷高考试题赏析：静电场

21.（08）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
BD
A.O点电场强度为零 B.O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，电势能增大考查点：点电荷周围电场的叠加电势能电场强度
19、（13山东卷）如图所示，在x轴上相距为L的两点固定两个等量异种电荷+Q、-Q，虚线是以+Q所在 L 点为圆心、 2 为半径的圆，a、b、c、d是圆上的四个点，其中a、c两点在x轴上，b、d两点关于x轴对称，下列说法正确的是（ABD） A、b、d两点处的电势相同 B、四个点中c点处的电势最低 C、b、d两点处的电场强度相同 D、将一试探电荷+q沿圆周由a点移至c点，+q的电势能减小 b
• 19．（12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（ BD） • A．带负电 • B．在b点的电势能大于在c点的电势能 • C．在c点受力最大 • 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
21 （11山东卷）如图所示，在两等量异种点电荷的电场中，MN为两电荷连线的中垂线，a、b、c三点所在直线平行于两电荷的连线，，且a与c关于MN对称， b点位于MN上，d点位于两电荷的连线上。以下判断正确的是 ( ) BC A.b点场强大于d点场强 B.b点场强小于d点场强 C.a、b两点的电势差等于b、c两点间的电势差 D.试探电荷+q在a点的电势能小于在c点的电势能

专题七静电场高考真题集锦

专题七静电场15．(2013·高考新课标全国卷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 ．k 3q R 2B ．k 10q 9R 2C ．k Q ＋q R 2D ．k 9Q ＋q 9R 2解析：选B.本题应从点电荷产生的电场和电场的叠加角度解决问题．已知a 处点电荷和带电圆盘均在b 处产生电场，且b 处场强为零，所以带电圆盘在b 处产生的电场场强E 1与q 在b 处产生的电场场强E ab 等大反向，即E 1＝E ab ＝kqR 2，带电圆盘在d处产生的电场场强E 2＝E 1且方向与E 1相反，q 在d 处产生的电场场强E ad ＝kq(3R )2，则d 处场强E d ＝E 2＋E ad ＝kq R 2＋kq 9R 2＝k 10q9R2，选项B 正确．16．(2013·高考新课标全国卷Ⅰ)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d2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d3，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d2处返回D ．在距上极板25d 处返回解析；选D.本题应从动能定理的角度解决问题．带电粒子在重力作用下下落，此过程中重力做正功，当带电粒子进入平行板电容器时，电场力对带电粒子做负功，若带电粒子在下极板处返回，由动能定理得mg (d2＋d )－qU ＝0；若电容器下极板上移d 3，设带电粒子在距上极板d ′处返回，则重力做功W G ＝mg (d2＋d ′)，电场力做功W 电＝－qU ′＝－q d ′(d －d 3)U ＝－q 3d ′2d U ，由动能定理得W G ＋W 电＝0，联立各式解得d ′＝25d ，选项D 正确．18．(2013·高考新课标全国卷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.3kq 3l 2B.3kq l 2 C.3kq l2 D.23kq l 2解析：选B.各小球都在力的作用下处于静止状态，分别对各小球受力分析，列平衡方程可求解．以c 球为研究对象，除受另外a 、b 两个小球的库仑力外还受匀强电场的静电力，如图所示，c 球处于平衡状态，据共点力平衡条件可知F 静＝2k qq c l 2cos 30°；F 静＝Eq c ，解得E ＝3kql 2，选项B 正确．25．(2013·高考大纲全国卷) 一电荷量为q (q ＞0)、质量为m 的带电粒子在匀强电场的作用下，在t ＝0时由静止开始运动，场强随时间变化的规律如图所示．不计重力，求在t ＝0到t ＝T 的时间间隔内，(1)粒子位移的大小和方向；(2)粒子沿初始电场反方向运动的时间．解析：带电粒子在规律性变化的电场力作用下做变速运动．法一：(1)带电粒子在0～T 4、T 4～T 2、T 2～3T 4、3T4～T 时间间隔内做匀变速运动，设加速度分别为a 1、a 2、a 3、a 4，由牛顿第二定律得a 1＝qE 0m ①a 2＝－2qE 0m②a 3＝2qE 0m③a 4＝－qE 0m④由此得带电粒子在0～T 时间间隔内运动的加速度—时间图象如图(a)所示，对应的速度—时间图像如图(b)所示，其中v 1＝a 1T 4＝qE 0T 4m⑤由图(b )可知，带电粒子在t ＝0到t ＝T 时间内的位移为 s ＝T 4v 1 ⑥图(b)由⑤⑥式得s ＝qE 016mT 2 ⑦方向沿初始电场正方向．(2)由图(b)可知，粒子在t ＝38T 到t ＝58T 内沿初始电场的反方向运动，总的运动时间为t ＝58T －38T ＝T 4⑧ 法二：(1)带电粒子在0～T 4、T 4～T 2、T 2～3T 4、3T4～T 时间间隔内做匀变速运动，设加速度分别为a 1、a 2、a 3、a 4，由牛顿第二定律得qE 0＝ma 1 ① －2qE 0＝ma 2 ② 2qE 0＝ma 3 ③－qE 0＝ma 4④设带电粒子在t ＝T 4、t ＝T 2、t ＝3T4、t ＝T 时的速度分别为v 1、v 2、v 3、v 4，则v 1＝a 1T 4⑤v 2＝v 1＋a 2T4 ⑥v 3＝v 2＋a 3T4 ⑦v 4＝v 3＋a 4T4 ⑧设带电粒子在t ＝0到t ＝T 时间内的位移为s ，有 s ＝(v 12＋v 1＋v 22＋v 2＋v 32＋v 3＋v 42)T 4⑨联立以上各式可得 s ＝qE 0T 216m⑩方向沿初始电场正方向．(2)由电场的变化规律知，t ＝T4时粒子开始减速，设经过时间t 1速度减为零．0＝v 1＋a 2t 1将①②⑤式代入上式，得t 1＝T 8⑪粒子从t ＝T2时开始减速，设经过时间t 2速度变为零．0＝v 2＋a 3t 2此式与①②③⑤⑥式联立得t 2＝T 8⑫t ＝0到t ＝T 内粒子沿初始电场反方向运动的时间为t ＝(T4－t 1)＋t 2 ⑬将⑪⑫式代入⑬式得 t ＝T 4. ⑭ 答案：(1)qE 016m T 2，方向沿初始电场正方向 (2)T422．(2013·高考北京卷)如图所示，两平行金属板间距为d ，电势差为U ，板间电场可视为匀强电场．金属板下方有一磁感应强度为B 的匀强磁场．带电量为＋q 、质量为m 的粒子，由静止开始从正极板出发，经电场加速后射出，并进入磁场做匀速圆周运动．忽略重力的影响，求：(1)匀强电场场强E 的大小；(2)粒子从电场射出时速度v 的大小；(3)粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径R .解析：本题中带电粒子在电场中由静止开始做匀加速直线运动，可由动能定理或牛顿第二定律求解，选用动能定理进行解题更简捷．进入磁场后做匀速圆周运动，明确带电粒子的运动过程及相关公式是解题的关键．(1)电场强度E ＝Ud.(2)根据动能定理，有qU ＝12m v 2－0得v ＝2qUm. (3)粒子在磁场中做匀速圆周运动时，洛伦兹力提供向心力，有q v B ＝m v 2R得R ＝1B 2mU q.答案：(1)U d (2) 2qU m (3) 1B2mUq6．(2013·高考天津卷)两个带等量正电的点电荷，固定在图中P 、Q 两点，MN 为PQ 连线的中垂线，交PQ 于O 点，A 为MN 上的一点．一带负电的试探电荷q ，从A 由静止释放，只在静电力作用下运动，取无限远处的电势为零，则( )A ．q 由A 向O 的运动是匀加速直线运动B ．q 由A 向O 运动的过程电势能逐渐减小C ．q 运动到O 点时的动能最大D ．q 运动到O 点时的电势能为零解析：选BC.等量同种电荷的电场线如图所示，负试探电荷q 在A 点由静止释放，在电场力的作用下从A 向O 做变加速直线运动，且电场力做正功，电势能减小，选项A 错误，选项B 正确；负试探电荷q 通过O 点后在电场力的作用下向下做变减速运动，因此q 运动到O 点时的速度最大，动能最大，选项C 正确；因无限远处的电势为零，则O 点的电势φ≠0，所以q 在O 点的电势能不为零，选项D 错误．3．(2013·高考重庆卷)如图所示，高速运动的α粒子被位于O 点的重原子核散射，实线表示α粒子运动的轨迹，M 、N 和Q 为轨迹上的三点，N 点离核最近，Q 点比M 点离核更远，则( )A ．α粒子在M 点的速率比在Q 点的大B ．三点中，α粒子在N 点的电势能最大C ．在重核产生的电场中，M 点的电势比Q 点的低D ．α粒子从M 点运动到Q 点，电场力对它做的总功为负功解析：选 B.利用动能定理可判断α粒子的速率大小．由电势的高低可判断电势能的大小．重原子核带正电，离核越近，电势越高，选项C 错误；同一正电荷电势越高，其电势能越大，选项B 正确；带正电的α粒子在从M 点到Q 点的过程中，电场力做的总功为正功，据动能定理知，其速率增大，选项A 错误，选项D 错误．19.(2013·高考山东卷) 如图所示，在x 轴上相距为L 的两点固定两个等量异种点电荷＋Q 、－Q ，虚线是以＋Q 所在点为圆心、L2为半径的圆，a 、b 、c 、d 是圆上的四个点，其中a 、c两点在x 轴上，b 、d 两点关于x 轴对称．下列判断正确的是( )A ．b 、d 两点处的电势相同B ．四个点中c 点处的电势最低C ．b 、d 两点处的电场强度相同D ．将一试探电荷＋q 沿圆周由a 点移至c 点，＋q 的电势能减小解析：选ABD.根据等量异种点电荷电场线及等势线的分布可知b 、d 两点电势相同，电场强度大小相等、方向不同，选项A 正确，C 错误．c 点电势为0，由a 经b 到c ，电势越来越低，正电荷由a 经b 到c 电势能越来越小，选项B 、D 正确．23.(2013·高考山东卷) 如图所示，在坐标系xOy 的第一、第三象限内存在相同的匀强磁场，磁场方向垂直于xOy 平面向里；第四象限内有沿y 轴正方向的匀强电场，电场强度大小为E .一带电量为＋q 、质量为m 的粒子，自y 轴上的P 点沿x 轴正方向射入第四象限，经x 轴上的Q 点进入第一象限，随即撤去电场，以后仅保留磁场．已知OP ＝d ，OQ ＝2d ，不计粒子重力．(1)求粒子过Q 点时速度的大小和方向．(2)若磁感应强度的大小为一确定值B 0，粒子将以垂直y 轴的方向进入第二象限，求B 0.解析：(1)设粒子在电场中运动的时间为t 0，加速度的大小为a ，粒子的初速度为v 0，过Q 点时速度的大小为v ，沿y 轴方向分速度的大小为v y ，速度与x 轴正方向间的夹角为θ，由牛顿第二定律得qE ＝ma ①由运动学公式得 d ＝12at 20 ② 2d ＝v 0t 0 ③ v y ＝at 0 ④ v ＝v 20＋v 2y ⑤ tan θ＝v yv 0⑥联立①②③④⑤⑥式得 v ＝2qEdm⑦ θ＝45°. ⑧(2)设粒子做圆周运动的半径为R 1，粒子在第一象限内的运动轨迹如图所示，O 1为圆心，由几何关系可知△O 1OQ 为等腰直角三角形，得R 1＝22d ⑨由牛顿第二定律得q v B 0＝m v 2R 1⑩联立⑦⑨⑩式得 B 0＝mE 2qd. ⑪ 15．(2013·高考广东卷)喷墨打印机的简化模型如图所示．重力可忽略的墨汁微滴，经带电室带负电后，以速度v 垂直匀强电场飞入极板间，最终打在纸上，则微滴在极板间电场中( )A ．向负极板偏转B ．电势能逐渐增大C ．运动轨迹是抛物线D ．运动轨迹与带电量无关解析：选C.带电微滴垂直进入电场后，在电场中做类平抛运动，根据平抛运动的分解——水平方向做匀速直线运动和竖直方向做匀加速直线运动．带负电的微滴进入电场后受到向上的静电力，故带电微滴向正极板偏转，选项A 错误；带电微滴垂直进入电场受竖直方向的静电力作用，静电力做正功，故墨汁微滴的电势能减小，选项B 错误；根据x ＝v 0t ，y ＝12at 2及a ＝qE m ，得带电微滴的轨迹方程为y ＝qEx 22m v 20，即运动轨迹是抛物线，与带电量有关，选项C 正确，D 错误．3．(2013·高考江苏卷)下列选项中的各14圆环大小相同，所带电荷量已在图中标出，且电荷均匀分布，各14圆环间彼此绝缘．坐标原点O 处电场强度最大的是( )解析：选B.每个14圆环在O 点产生的电场强度大小相等，设为E .根据电场的叠加原理和对称性，得A 、B 、C 、D 各图中O 点的电场强度分别为E A ＝E 、E B ＝2E 、E C ＝E 、E D ＝0，故选项B 正确．6．(2013·高考江苏卷)将一电荷量为＋Q 的小球放在不带电的金属球附近，所形成的电场线分布如图所示，金属球表面的电势处处相等. a 、b 为电场中的两点，则( )A ．a 点的电场强度比b 点的大B ．a 点的电势比b 点的高C ．检验电荷－q 在a 点的电势能比在b 点的大D ．将检验电荷－q 从a 点移到b 点的过程中，电场力做负功解析：选ABD.由题图可知，a 处电场线比b 处密，所以E a ＞E b ，选项A 正确；沿着电场线的方向电势不断降落，a 点电势高于不带电金属球的电势，不带电金属球的电势高于b 点电势，所以φa ＞φb ，选项B 正确；负电荷在高电势点的电势能小，选项C 错误；检验电荷－q 从a 点移到b 点时，电势能增大，故电场力做负功，选项D 正确．20.(2013·高考安徽卷)如图所示，xOy 平面是无穷大导体的表面，该导体充满z ＜0的空间，z ＞0的空间为真空．将电荷量为q 的点电荷置于z 轴上z ＝h 处，则在xOy 平面上会产生感应电荷．空间任意一点处的电场皆是由点电荷q 和导体表面上的感应电荷共同激发的．已知静电平衡时导体内部电场强度处处为零，则在z 轴上z ＝h2处的电场强度大小为(k 为静电力常量)( )A ．k 4q h 2B ．k 4q 9h 2C ．k 32q 9h 2D ．k 40q 9h 2解析：选D.本题需抓住题中的隐含条件：静电平衡时导体内部电场强度处处为零，然后利用电场的叠加原理求解．在z 轴上z ＝－h2处的B 点，电场是由点电荷q 和导体表面上的感应电荷共同激发的．由于该处电场强度为零，设导体表面在该点产生的电场强度为E ，则有k q⎝⎛⎭⎫32h 2＝E .根据对称性知，导体表面感应电荷在z ＝h2处的A 点的电场强度大小也为E ，但方向与B点相反．则z ＝h 2处A 点的合电场强度E 合＝k q ⎝⎛⎭⎫h 22＋E ＝k 40q 9h 2.故选项D 正确．24．(2013·高考浙江卷)“电子能量分析器”主要由处于真空中的电子偏转器和探测板组成。

2013年高考物理模拟新题精选分类解析(第4期)专题07 静电场

2013年高考物理模拟新题精选分类解析（第4期）专题07 静电场1．(2013北京朝阳区期末)如图所示，充电的平行板电容器两板间形成匀强电场，以A 点为坐标原点，AB 方向为位移x 的正方向，能正确反映电势φ随位移x 变化的图像是2.（2013安徽无为四校联考）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 的变化的情况．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：由电容器的电容决定式，C=r 4Skdεπ，C 与d 成反比，能正确反映C 与d 之间变化规律的图象是A 。

3．（2013山东济南外国语学校测试）如图所示，a 、b 是x 轴上关于O 点对称的两点，c 、d 是y 轴上关于O 点对称的两点，c 、d 两点分别固定一等量异种点电荷，带负电的检验电荷仅在电场力作用下从a 点沿曲线运动到b 点，E 为第一象限内轨迹上的一点，以下说法正确的是（）A ．c 点的电荷带正电B ．a 点电势高于E 点电势C ．E 点场强方向沿轨迹在该点的切线方向D ．检验电荷从a 到b 过程中，电势能先增加后减少A B C D4．（2013江苏阜宁中学月考）如图所示，平行板电容器AB两极板水平放置，A在上方，B在下方，现将其和二极管串联接在电源上，已知A和电源正极相连，二极管具有单向导电性，一带电小球沿AB 中心水平射入，打在B极板上的N点，小球的重力不能忽略，现通过上下移动A板来改变两极板AB间距（两极板仍平行），则下列说法正确的是（）A．若小球带正电，当A B间距增大时，小球打在N的右侧B．若小球带正电，当A B间距减小时，小球打在N的左侧C．若小球带负电，当A B间距减小时，小球可能打在N的右侧D．若小球带负电，当A B间距增大时，小球可能打在N的左侧答案：BC5. （2013安徽无为四校联考）如图所示，两平行金属板间有一匀强电场，板长为L，板间距离为d，在板右端L处有一竖直放置的光屏M，一带电荷量为q，质量为m的质点从两板中央射入板间，最后垂直打在M屏上，则下列结论正确的是( )A. 板间电场强度大小为mg/q B ．板间电场强度大小为mg/2qC ．质点在板间的运动时间和它从板的右端运动到光屏的时间相等D ．质点在板间的运动时间大于它从板的右端运动到光屏的时间6．（6分）(2013北京朝阳区期末)用两根长度均为L 的绝缘细线各系一个小球，并悬挂于同一点。

[精品]2013年全国高考物理试题精编静电场及答案

3(2013重庆卷)．如题3图所示，高速运动的α粒子被位于O点的重原子核散射，实线表示α粒子运动的轨迹，M、N和Q为轨迹上的三点，N点离核最近，Q点比M点离核更远，则A．α粒子在M点的速率比在Q点的大B．三点中，α粒子在N点的电势能最大．在重核产生的电场中，M点的电势比Q点的低D．α粒子从M点运动到Q点，电场力对它做的总功为负功答案B圆环大小相同,所带电荷量已在3【2013江苏高考】下列选项中的各14圆环间彼此绝缘坐标原点O 处电场图中标出,且电荷均匀分布,各14强度最大的是答案：B6【2013江苏高考】将一电荷量为+Q 的小球放在不带电的金属球附近,所形成的电场线分布如图所示,金属球表面的电势处处相等、b 为电场中的两点,则(A) 点的电场强度比b 点的大(B) 点的电势比b 点的高()检验电荷-q 在点的电势能比在b 点的大(D)将检验电荷-q 从点移到b 点的过程中,电场力做负功答案：ABD15【2013广东高考】喷墨打印机的简模型如图4所示，重力可忽略的墨汁微滴，经带电室带负电后，以速度v垂直匀强电场飞入极板间，最终打在纸上，则微滴在极板间电场中A向负极板偏转B电势能逐渐增大运动轨迹是抛物线D运动轨迹与带电量无关答案：10【2013上海高考】．两异种点电荷电场中的部分等势面如图所示，已知A点电势高于B点电势。

若位于、b处点电荷的电荷量大小分别为q和q b，则(A)处为正电荷，q＜q b(B)处为正电荷，q＞q b()处为负电荷，q＜q b(D)处为负电荷，q＞q b答案：B32【2013上海高考】．(12分)半径为R ，均匀带正图4电荷的球体在空间产生球对称的电场；场强大小沿半径分布如图所示，图中E 0已知，E －r 曲线下O －R 部分的面积等于R －2R 部分的面积。

(1)写出E －r 曲线下面积的单位；(2)己知带电球在r ≥R 处的场强E ＝Q ／r 2，式中为静电力常量，该均匀带电球所带的电荷量Q 为多大? (3)求球心与球表面间的电势差△U ；(4)质量为，电荷量为q 的负电荷在球面处需具有多大的速度可以刚好运动到2R 处?27．（1）V （伏特）（2）02QE k R=20E R Q k=（3）01""2U S E R ∆==（4）由动能定2001122mv q U q E R =∆=15（2013全国新课标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、b 、d 三个点，和b 、b 和c 、c 和d 间的距离均为R ，在点处有一电荷量为q 的固定点电荷。

【高考】2013年真题 7静电场

精品高考资料专题7 静电场1. （2013全国新课标理综II 第18题）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 ．23lkq D ．232l kq 答案：B 解析:设小球c 带电量Q ，由库仑定律可知小球a 对小球c 的库伦引力为F=k2qQ l ，小球b 对小球c 的库伦引力为F=k 2qQ l ，二力合力为2Fcos30°.设水平匀强电场的大小为E ，对c 球，由平衡条件可得：QE=2Fcos30°.解得：E=23kq l，选项B 正确. 2. （2013全国新课标理综1第15题）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>O)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. k23R q B. k 2910Rq C. k 29R q Q + D. k 299R q Q + 答案：B解析：根据题述b 点处的场强为零，可知a 点处电荷量为q 的固定点电荷在b 点产生的电场的场强与圆盘在b 点产生的电场的场强大小相等方向相反，即圆盘在b 点产生的电场的场强大小E Q =k2R q .根据点电荷电场强度公式和电场叠加原理，d 点处的电场E= k ()23R q+ E Q =k 2910Rq ，选项B 正确. 3.（2013全国新课标理综1第16题）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d/2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错误!未找到引用源。

高考物理三轮冲刺专题练：专题七静电场(含详解,重温3年真题).docx

高中物理学习材料桑水制作专题七静电场高考试题考点一库仑定律电场强度 ★★★★1.(2013年新课标全国卷Ⅱ,18,6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.233kq lB.23kql C.23kq l D.223kq l解析:由于三个小球均处于静止状态,可分析其受力,依据平衡条件列方程,c 球受力如图所示.由共点力平衡条件可知F=2k2c qq l cos 30°,F=Eq c ,解得E=23kql ,场强方向竖直向上,在此电场中a 、b 两球均可处于平衡,故选项B 正确. 答案:B2.(2013年新课标全国卷Ⅰ,15,6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.k23qRB.k2109qRC.k2Q qR+D.k299Q qR+解析:由于在a点放置一点电荷后,b点电场强度为零,说明圆盘带正电荷,且点电荷在b点产生的电场强度与圆盘上电荷在b点产生的电场强度大小相等,即E Q=E q=k2qR,则圆盘上电荷在d点产生的场强大小E Q′=k2QR=k2qR,方向水平向右,而点电荷在d点产生的场强E q′=k2(3)qR=k29QR,方向也水平向右.故选项B 正确.答案:B点评：本题考查考生对电场知识的理解和灵活地利用电场叠加原理处理问题的能力.3.(2013年江苏卷,3,3分)下列选项中的各14圆环大小相同,所带电荷量已在图中标出,且电荷均匀分布,各14圆环间彼此绝缘.坐标原点O处电场强度最大的是( )解析:根据对称性和场强叠加,D项O点的场强为零;C项中第一、第三象限内电荷产生的场强抵消,等效为第二象限内电荷在O点产生的场强,大小与A项的相等;B项正、负电荷在O点产生的场强大小相等,方向互相垂直,合场强是其中一个的2倍,也是A、C项场强的2倍,选项B正确.答案:B点评：电荷均匀分布的圆环可等效于电荷集中在中点的点电荷.4.(2013年安徽理综,20,6分)如图所示,xOy平面是无穷大导体的表面,该导体充满z<0的空间,z>0的空间为真空.将电荷量为q的点电荷置于z轴上z=h处,则在xOy平面上会产生感应电荷.空间任意一点处的电场皆是由点电荷q和导体表面上的感应电荷共同激发的.已知静电平衡时导体内部电场强度处处为零,则在z轴上z=2h处的电场强度大小为(k为静电力常量)( )A.k24qhB.k249qhC.k2329qhD.k2409qh解析:设点电荷为正电荷(不影响结果),则导体表面的感应电荷为负电荷.如图,设所求点为A点（距O点为2h）,取其关于xOy平面的对称点为B,点电荷在A、B两点的场强大小分别为E1、E2,感应电荷在A、B两点的电场强度的大小分别为E A、E B.静电平衡时,B点的合场强为零,E B=E2=2()2kqhh+=24k9qh,由对称性,E A=E B=24k9qh,故A点场强为E=E A +E 1=24k 9q h+2()2kq h =240k 9qh .故选项D 正确. 答案:D点评：此题考查学生对库仑定律及静电平衡知识的迁移能力.要善于利用对称观点,如无穷大平面导体表面感应电荷产生的电场,是关于表面对称分布的,即对称的两个位置的场强等大反向.另外,静电平衡时,q 在导体内部产生的场强与感应电荷在该点产生的场强等大反向也应知道,即导体静电平衡时内部合场强为零的实质要明确.5.(2012年江苏卷,1,3分)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:根据点电荷电场强度的决定式E=k 2Q r ,可知A B E E =（B Ar r ）2=（3r r ）2=9∶1,C 项正确. 答案:C6.(2012年浙江理综,19,6分)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解析:笔套与头发摩擦使笔套带电,选项A 正确;金属圆环靠近带电笔套时出现静电感应,选项B 正确;圆环既然被吸引,合力为引力,圆环所受静电力的合力必大于圆环的重力,选项C 正确;如果笔套所带的电荷立刻全部中和,则圆环就会立刻落下,这与圆环被吸住的事实不符,选项D 错误. 答案:ABC7.(2011年重庆理综,19,6分)如图所示,电量为+q 和-q 的点电荷分别位于正方体的顶点,正方体范围内电场强度为零的点有( )A.体中心、各面中心和各边中点B.体中心和各边中点C.各面中心和各边中点D.体中心和各面中心解析:据等量异号点电荷电场分布特点和电场强度E 的矢量叠加知,正方体中心和各面中心的合场强为零. 答案:D8.(2011年广东理综,21,6分)如图为静电除尘器除尘机理的示意图.尘埃在电场中通过某种机制带电,在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积.以达到除尘目的.下列表述正确的是( )A.到达集尘极的尘埃带正电荷B.电场方向由集尘极指向放电极C.带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同D.同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大解析:放电极带负电,带电尘埃带上负电荷向集尘极聚集,A项错误;集尘极带正电,故B项正确;带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相反,C项错误;同一位置场强相同,由F=Eq可知,D项正确.答案:BD9.(2012年安徽理综,20,6分)如图(甲)所示,半径为R的均匀带电圆形平板,单位面积带电量为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=2πkσ221/21()xR x⎡⎤-⎢⎥+⎣⎦,方向沿x轴.现考虑单位面积带电量为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(乙)所示.则圆孔轴线上任意一点Q(坐标为x)的电场强度为( )A.2πkσ0221/2()xr x+B.2πkσ0221/2()rr x+C.2πkσ0xrD.2πkσ0rx解析:如题图(乙)中无限大带电平板相当于图(甲)中R→∞,故平板在Q点产生的场强E1=2πkσ0,挖去半径为r的圆板的电荷量在Q点产生的场强E2=2πkσ02211()2xr x⎡⎤⎢⎥-⎢⎥⎢⎥+⎣⎦,由场强叠加原理,Q点场强E=E1-E2=0222π1()2k xr xσ+,选项A正确.答案:A考点二电势、电势能、电势差★★★★1.(2013年山东理综,19,5分)如图所示,在x轴上相距为L的两点固定两个等量异种点电荷+Q、-Q,虚线是以+Q所在点为圆心、L/2为半径的圆,a、b、c、d是圆上的四个点,其中a、c两点在x轴上,b、d两点关于x轴对称.下列判断正确的是( )A.b、d两点处的电势相同B.四个点中c点处的电势最低C.b、d两点处的电场强度相同D.将一试探电荷+q沿圆周由a点移至c点,+q的电势能减小解析:等量异种电荷+Q、-Q的电场线及等势线的分布如图所示.由于b、d两点关于x轴对称,故b、d两点电势相同,选项A正确;a、b、c、d四个点中,只有c点电势为零,其余各点的电势均大于零,故选项B正确;b、d两点的电场强度是点电荷+Q和-Q在此两点产生的电场的合电场强度,大小相等,方向不同,故选项C错误;将一正的试探电荷沿圆周由a点移动到c点的过程中,由于a点电势高于c点电势,静电力对试探电荷+q做正功,故该电荷的电势能减小,选项D 正确.答案:ABD2.(2013年天津理综,6,6分)两个带等量正电的点电荷,固定在图中P、Q两点,MN为PQ连线的中垂线,交PQ 于O点,A为MN上的一点.一带负电的试探电荷q,从A点由静止释放,只在静电力作用下运动.取无限远处的电势为零,则( )A.q由A向O的运动是匀加速直线运动B.q由A向O运动的过程电势能逐渐减小C.q运动到O点时的动能最大D.q运动到O点时的电势能为零解析:两等量正点电荷在中垂线MN上的电场强度方向从O点向两侧沿中垂线指向无穷远处,场强大小从O点沿MN到无穷远处先变大后变小,因此负电荷由A点静止释放后,在变化的静电力作用下做变加速直线运动,选项A错误;由A到O静电力做正功,电势能减小,选项B正确;从A到O,静电力做正功,q的动能增大,越过O点后,静电力做负功,q的动能减小,因此在O点时,动能最大,选项C正确;O点的电势不为零,因此负电荷在O点时的电势能不为零,选项D错误.答案:BC3.(2013年重庆理综,3,6分)如图所示,高速运动的α粒子被位于O点的重原子核散射,实线表示α粒子运动的轨迹,M、N和Q为轨迹上的三点,N点离核最近,Q点比M点离核更远,则( )A.α粒子在M点的速率比在Q点的大B.三点中,α粒子在N点的电势能最大C.在重核产生的电场中,M点的电势比Q点的低D.α粒子从M点运动到Q点,电场力对它做的总功为负功解析:重原子核带正电,根据正点电荷的等势线空间分布图,离核越近,电势越高,则ϕQ<ϕM,选项C错误;同一正电荷电势越高,其电势能越大,三点中,α粒子在N点的电势最高,电势能最大,选项B正确;带正电的α粒子在从M点到Q点的过程中,电场力做的总功为正功,其速率增大,选项A、D错误.答案:B4.(2013年江苏卷,6,4分)将一电荷量为+Q 的小球放在不带电的金属球附近,所形成的电场线分布如图所示,金属球表面的电势处处相等.a 、b 为电场中的两点,则( )A.a 点的电场强度比b 点的大B.a 点的电势比b 点的高C.检验电荷-q 在a 点的电势能比在b 点的大D.将检验电荷-q 从a 点移到b 点的过程中,电场力做负功解析:电场线的疏密能反映电场强度大小,故选项A 正确;沿着电场线方向电势逐渐降低,选项B 正确;负电荷在电势越低的地方,电势能越大,选项C 错误;负电荷从a 到b,电势能增加,电场力做负功,选项D 正确. 答案:ABD5.(2012年广东理综,20,6分)如图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解析:由题知有水平向左的匀强电场,带正电的矿粉受到向左的电场力,落在左侧,选项A 错误;无论带正电的矿粉还是带负电的矿粉,在水平方向的电场力与水平位移方向一致,做正功,选项B 正确;W AB =E pA -E pB ,又W AB 为正功,电势能一定减小,选项C 错误,选项D 正确. 答案:BD6.(2012年安徽理综,18,6分)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.2003 V/mC.100 V/mD.1003 V/m解析:由匀强电场等势面分布特点知,OA 的中点C(3,0)电势为3 V,连接BC 得3 V 电势的等势线(如图),自O 点作BC 的垂线得DO 方向为场强方向,DO =OB cos 30°,场强E=DOU DO =231.510-⨯V/m=200 V/m,选项A 正确. 答案:A7.(2011年山东理综,21,4分)如图所示,在两等量异种点电荷的电场中,MN为两电荷连线的中垂线,a、b、c 三点所在直线平行于两电荷的连线,且a和c关于MN对称,b点位于MN上,d点位于两电荷的连线上.以下判断正确的是( )A.b点场强大于d点场强B.b点场强小于d点场强C.a、b两点间的电势差等于b、c两点间的电势差D.试探电荷+q在a点的电势能小于在c点的电势能解析:由等量异号点电荷的电场分布知在两电荷连线上,中点场强最小,在中垂线MN上,两电荷连线中点场强最大,所以b点场强小于d点场强.故选项A错误,选项B正确;由等量异号点电荷的等势面分布可知,a 与c关于MN对称,则U ab=U bc,故选项C正确;试探电荷+q从a点到c点静电力做正功,电势能减少,故选项D 错误.答案:BC8.(2010年安徽理综,16,6分)如图所示,在xOy平面内有一个以O为圆心、半径R=0.1 m的圆,P为圆周上的一点,O、P两点连线与x轴正方向的夹角为θ.若空间存在沿y轴负方向的匀强电场,电场强度大小E= 100 V/m,则O、P两点的电势差可表示为( )A.U OP=-10sin θ(V)B.U OP=10sin θ(V)C.U OP=-10cos θ(V)D.U OP=10cos θ(V)解析:①因为沿电场线的方向电势降低,所以O点电势比P点电势低,即U OP<0;②O、P两点在场强方向上的投影长度为d=Rsin θ=0.1sin θ(m),所以U OP=-U PO=-Ed=-10sin θ (V),故选项A正确.答案:A9.(2012年山东理综,19,5分)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点的动能变化解析:根据粒子运动轨迹可知,粒子带正电,选项A错误;根据库仑定律可知,离点电荷最近时受力最大,选项B错误;从b点到c点电场力做正功,电势能减小,选项C正确;同心圆间距相等,所以a点到b点电势差大于b点到c点的电势差,所以由a点到b点的动能变化大于由b点到c点的动能变化,选项D正确.答案:CD10.(2012年福建理综15,6分)如图所示,在点电荷Q 产生的电场中,将两个带正电的试探电荷q 1、q 2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q 1、q 2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.q 1的电荷量小于q 2的电荷量D.q 1在A 点的电势能小于q 2在B 点的电势能解析:将正电荷移向无穷远,克服电场力做功,说明电场力方向指向点电荷Q,又正电荷所受电场力与场强方向一致,则电场线方向也指向点电荷Q,而沿电场线方向电势降低,则ϕA <ϕB <0,选项A 错误;点电荷场强E=2kQ r ,r A<r B ,E A >E B ,选项B 错误;A 点电势ϕA =1PA E q =1A W q ∞,B 点电势ϕB =2PB E q =2B W q ∞,而将q 1、q 2移动到无穷远电场力做的功相等,A W ∞= B W ∞,则21q q =ABϕϕ>1,即q 1的电荷量小于q 2的电荷量,选项C 正确; A W ∞=E pA - E p ∞=E pA ,W B ∞=E pB -E p ∞=E pB ,又W A ∞=W B ∞,则E pA =E pB ,即q 1在A 点电势能等于q 2在B 点电势能,选项D 错误. 答案:C11.(2013年浙江理综,24,20分)“电子能量分析器”主要由处于真空中的电子偏转器和探测板组成.偏转器是由两个相互绝缘、半径分别为R A 和R B 的同心金属半球面A 和B 构成,A 、B 为电势值不等的等势面,其过球心的截面如图所示.一束电荷量为e 、质量为m 的电子以不同的动能从偏转器左端M 板正中间小孔垂直入射,进入偏转电场区域,最后到达偏转器右端的探测板N,其中动能为E k0的电子沿等势面C 做匀速圆周运动到达N 板的正中间.忽略电场的边缘效应.(1)判断半球面A 、B 的电势高低,并说明理由; (2)求等势面C 所在处电场强度E 的大小;(3)若半球面A 、B 和等势面C 的电势分别为ϕA 、ϕB 和ϕC ,则到达N 板左、右边缘处的电子,经过偏转电场前、后的动能改变量ΔE k 左和ΔE k 右分别为多少?(4)比较|ΔE k 左|和|ΔE k 右|的大小,并说明理由.解析:(1)电子(带负电)做圆周运动,电场力方向指向球心,电场方向从B 指向A,半球面B 的电势高于A. (2)据题意,电子在电场力作用下做圆周运动,考虑到圆轨道上的电场强度E 大小相同,有:eE=m 2v RE k0=12mv 2R=2A BR R + 联立解得E=2k E eR =04()k A B E e R R +. (3)电子运动时只有电场力做功,根据动能定理,有ΔE k =qU对到达N 板左边缘的电子,电场力做正功,动能增加,有ΔE k 左=e(ϕB -ϕC )对到达N 板右边缘的电子,电场力做负功,动能减小,有ΔE k 右=e(ϕA -ϕC ).(4)根据电场线特点,等势面B 与C 之间的电场强度大于C 与A 之间的电场强度,考虑到等势面间距相等,有 |ϕB -ϕC |>|ϕA -ϕC | 即|ΔE k 左|>|ΔE k 右|. 答案:见解析考点三电容器带电粒子在电场中的运动 ★★★★1.(2013年广东理综,15,4分)喷墨打印机的简化模型如图所示.重力可忽略的墨汁微滴,经带电室带负电后,以速度v 垂直匀强电场飞入极板间,最终打在纸上,则微滴在极板间电场中( )A.向负极板偏转B.电势能逐渐增大C.运动轨迹是抛物线D.运动轨迹与带电荷量无关解析:由于忽略重力,所以带负电的微滴在板间仅受向上的电场力,故带电微粒向正极板偏转,故选项A 错误;在向正极板偏转过程中,电场力做正功,电势能将减小,选项B 错误;微滴水平方向做匀速运动,有x=vt,速度v 不变,竖直方向的位移y=12at 2=12·Uq dm ·(x v )2=22Uq dmv·x 2,表明竖直位移y 和水平位移x 之间的关系曲线为抛物线,选项C 正确;关系式中含有q,故选项D 错误. 答案:C2.(2013年新课标全国卷Ⅰ,16,6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2d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3d,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2d 处返回 D.在距上极板25d 处返回解析:设电池提供的电压为U,当两极板距离为d 时,由于粒子从开始下落恰好到达下极板,由动能定理得:mg ·32d-qU=0,当下极板向上移动3d,设粒子未打到下极板,且在距上极板x 处返回,由动能定理可得:mg(2d +x)-q 3U d d -x=0,两式联立解得x=25d,选项D 正确.答案:D3.(2012年江苏卷,2,3分)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 均减小解析:根据平行板电容器电容公式C=4rS kdεπ,在两极板间插入电介质后,电容C增大,因电容器所带电荷量Q不变,又C=QU可知, U=QC减小,选项B正确.答案:B4.(2012年天津理综,5,6分)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解析:粒子在电场中所受静电力方向与速度方向不在一条直线上,所以粒子将做曲线运动;由于静电力先做正功后做负功,故电势能应先变小后变大,C项正确.答案:C5.(2012年新课标全国理综,18,6分)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.做匀变速直线运动解析:对带电粒子受力分析如图所示,F合≠0,则选项A错.由图可知电场力与重力的合力与v0应反向,F合对粒子做负功,其中mg不做功,Eq做负功,故粒子动能减少,电势能增加,故选项B正确C错误.F合恒定且F合与v0方向相反,粒子做匀减速直线运动,D项正确.答案:BD6.(2011年安徽理综,18,6分)图(a)为示波管的原理图.如果在电极YY′之间所加的电压按图(b)所示的规律变化,在电极XX′之间所加的电压按图(c)所示的规律变化,则在荧光屏上会看到的图形是( )解析:t=0时,U X =-U Xm ,U Y =0,故电子在-X m 处,即此时电子沿XX ′方向偏离荧光屏中心的距离最远;0～t 1阶段,U X <0且|U X |逐渐减小,U Y >0且先增大后减小,故电子沿X ′X 方向做匀速运动,同时沿Y ′Y 方向的位移先增大后减小;t=t 1时,U X =0,U Y =0,电子回到荧光屏的中心位置;t 1～2t 1阶段,U X >0且逐渐增大,U Y <0且|U Y |先增大后减小,故电子沿X ′X 方向做匀速运动,同时沿YY ′方向的位移先增大后减小;t=2t 1时,U X =U Xm ,U Y =0,故电子运动至+X m 处,即此时电子沿X ′X 方向偏离荧光屏中心的距离最远.综上所述,选项B 正确. 答案:B7.(2013年新课标全国卷Ⅱ,24,14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q(q>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.解析:小球在光滑轨道上做圆周运动,在a 、b 两点时,电场力F 和轨道的支持力F N 的合力提供向心力. 质点所受电场力的大小为F=qE ①设质点质量为m,经过a 点和b 点时的速度大小分别为v a 和v b ,由牛顿第二定律有F+F Na =m 2a v r ②F Nb -F=m 2b v r③设质点经过a 点和b 点时的动能分别为E ka 和E kb ,有 E ka =12m 2a v ④ E kb =12m 2b v ⑤ 根据动能定理有E kb -E ka =2rF ⑥ 联立①②③④⑤⑥式得 E=16q(N b -N a ) E ka =12r(N b +5N a ) E kb =12r(5N b +N a ). 答案:16q(N b -N a ) 12r (N b +5N a ) 12r (5N b +N a )8.(2013年四川理综,10,17分)在如图所示的竖直平面内,物体A 和带正电的物体B 用跨过定滑轮的绝缘轻绳连接,分别静止于倾角θ=37°的光滑斜面上的M 点和粗糙绝缘水平面上,轻绳与对应平面平行.劲度系数k=5 N/m 的轻弹簧一端固定在O 点,一端用另一轻绳穿过固定的光滑小环D 与A 相连,弹簧处于原长,轻绳恰好拉直,DM 垂直于斜面.水平面处于场强E=5×104N/C 、方向水平向右的匀强电场中.已知A 、B 的质量分别为m A =0.1 kg 和m B =0.2 kg,B 所带电荷量q=+4×10-6C.设两物体均视为质点,不计滑轮质量和摩擦,绳不可伸长,弹簧始终在弹性限度内,B 电荷量不变.取g=10 m/s 2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.(1)求B 所受静摩擦力的大小;(2)现对A 施加沿斜面向下的拉力F,使A 以加速度a=0.6 m/s 2开始做匀加速直线运动.A 从M 到N 的过程中,B 的电势能增加了ΔE p =0.06 J.已知DN 沿竖直方向,B 与水平面间的动摩擦因数μ=0.4.求A 到达N 点时拉力F 的瞬时功率.解析:(1)当A 静止在M 点时,A 、B 处于静止状态.设B 所受静摩擦力大小为F f ,A 、B 间绳中张力为F T ,有对A:F T =m A gsin θ对B:F T =qE+F f联立,代入数据解得F f =0.4 N.(2)物体A 从M 点到N 点的过程中,A 、B 两物体具有共同加速度a,且它们的位移均为x,A 、B 间绳子张力为F T ′,对于B 有: qEx=ΔE pF T ′-μm B g-qE=m B a设A 在N 点时速度为v,受弹簧拉力为F 弹,弹簧的伸长量为Δx,有 v 2=2ax F 弹=k ·ΔxF+m A gsin θ-F 弹sin θ-F T ′=m A a 由几何关系知Δx=(1cos )sin x θθ-设拉力F 的瞬时功率为P,有P=Fv 联立各式,代入数据解得P=0.528 W. 答案:(1)0.4 N (2)0.528 W9.(2013年大纲全国卷,25,19分)一电荷量为q(q>0)、质量为m 的带电粒子在匀强电场的作用下,在t=0时由静止开始运动,场强随时间变化的规律如图所示,不计重力.求在t=0到t=T 的时间间隔内(1)粒子位移的大小和方向;(2)粒子沿初始电场反方向运动的时间. 解析:(1)带电粒子在0～4T 、4T ～2T 、2T ～34T 、34T ～T 时间间隔内做匀变速运动,设加速度分别为a 1、a 2、a 3、a 4,由牛顿第二定律得 a 1=qE m ① a 2=-20qE m② a 3=2qE m③a 4=-qE m④ 由此得带电粒子在0～T 时间间隔内运动的加速度—时间图像如图(a)所示,对应的速度—时间图像如图(b)所示,其中v 1=a 14T =04qE T m⑤ 由图(b)可知,带电粒子在t=0到t=T 时间内的位移为s=4Tv 1⑥ 由⑤⑥式得 s=016qE mT 2⑦ 方向沿初始电场正方向. (2)由图(b)可知,粒子在t=38T 到t=58T 内沿初始电场的反方向运动,总的运动时间为t=58T-38T=4T .答案:(1)016qE mT 2方向沿初始电场正方向 (2)4T10.(2011年浙江理综,25,22分)如图(甲)所示,静电除尘装置中有一长为L 、宽为b 、高为d 的矩形通道,其前、后面板使用绝缘材料,上、下面板使用金属材料.图(乙)是装置的截面图,上、下两板与电压恒定的高压直流电源相连.质量为m 、电荷量为-q 、分布均匀的尘埃以水平速度v 0进入矩形通道,当带负电的尘埃碰到下板后其所带电荷被中和,同时被收集.通过调整两板间距d 可以改变收集效率η.当d=d 0时,η为81%(即离下板0.81d 0范围内的尘埃能够被收集).不计尘埃的重力及尘埃之间的相互作用.(1)求收集效率为100%时,两板间距的最大值d m ; (2)求收集效率η与两板间距d 的函数关系;(3)若单位体积内的尘埃数为n,求稳定工作时单位时间下板收集的尘埃质量ΔM/Δt 与两板间距d 的函数关系,并绘出图线.解析:(1)收集效率η为81%,即离下板0.81d 0的尘埃恰好到达下板右边缘,设高压电源电压为U,由类平抛知识得 L=v 0·t ① 0.81d 0=12at 2② 由牛顿第二定律,得a=F m =qE m =0qU md ③ 当减小两板间距离时,能增大电场强度,提高收集效率,收集效率恰好为100%时,两板间距即为d m ,若进一步减小d,收集效率仍为100%,由类平抛知识得: L=v 0t ④ d m =12a ′t 2⑤ 由牛顿第二定律得a ′=F m '=qE m '=mqU md ⑥ 联立①②③④⑤⑥式解得:d m =0.9d 0. (2)当d ≤0.9d 0时,收集效率η均为100%,当d>0.9d 0时,设距下极板x 处的尘埃恰好到达下板右边缘,则x=2202qUL mdv ⑦η=x d⑧ 联立①②③⑦⑧式,解得:η=0.81(0d d)2. (3)稳定工作时,单位时间内下板收集的尘埃质量为Mt∆∆=ηnmb ·d ·v 0, 当d ≤0.9d 0时,η=1, 因此Mt∆∆=nmbdv 0, 当d>0.9d 0时,η=0.81(0d d)2, 因此Mt∆∆=0.81nmbv 020d d .绘制图线如图所示,。

2013年高考物理题库【考点8】静电场(含答案)

考点8 静电场一、选择题1. (2018·北京高考)某原子电离后其核外只有一个电子,若该电子在核的静电力作用下绕核做匀速圆周运动,那么电子运动 ( ) A.半径越大,加速度越大 B.半径越小,周期越大 C.半径越大,角速度越小 D.半径越小,线速度越小【解题指南】解答本题应注意以下两点:(1)电子做匀速圆周运动的向心力由核的静电力提供。

(2)根据向心力的不同表达式分析电子做匀速圆周运动的加速度、周期、角速度、线速度与半径的关系。

【解析】选C 。

根据题意,电子做匀速圆周运动的向心力由核的静电力提供,即22222214Tmr mr r v m ma r q q k πω====,可判断电子运动的半径越大,加速度越小、线速度越小、角速度越小、周期越大,故C 正确。

2. (2018·安徽高考)如图所示,xOy 平面是无穷大导体的表面,该导体充满z<0的空间,z>0的空间为真空。

将电荷量为q 的点电荷置于z 轴上z=h 处,则在xOy 平面上会产生感应电荷。

空间任意一点处的电场皆是由点电荷q 和导体表面上的感应电荷共同激发的。

已知静电平衡时导体内部场强处处为零,则在z 轴上z=处的场强大小为(k 为静电力常量) ( )A.24q kh B.249qk hC.2329q k hD.2409qk h【解题指南】解答本题可按以下思路进行:(1)本题中导体表面上的感应电荷未知,并且不是点电荷,必须先将导体表面上的感应电荷转化为我们熟悉的模型;(2)静电平衡时导体内部场强处处为零,隐含了导体表面是等势面;(3)对于z>0的空间,导体表面上的感应电荷,相当于在z=-h 处放置电荷量为-q 的点电荷。

【解析】选D 。

z=h 处电荷量为q 的点电荷,在z 轴上2h z =处产生的场强为: 21)2(h kq E =导体表面上的感应电荷,相当于在z=-h 处放置电荷量为-q 的点电荷,在z 轴上2hz =处产生的场强为:22)23(h kqE = 两个场强的合场强为:E=2409qk h ,D 项正确。

2013年全国各地高考招生物理试题汇编--静电场(2)

3(2013重庆卷 )．如题 3 图所示，高速运动的α 粒子被位于O点的重原子核散射，实线表示α 粒子运动的轨迹， M、 N 和 Q 为轨迹上的三点， N 点离核近来， Q 点比 M 点离核更远，则A．α粒子在 M 点的速率比在Q 点的大B．三点中，α粒子在 N 点的电势能最大C．在重核产生的电场中，M 点的电势比Q 点的低D．α粒子从 M 点运动到 Q 点，电场力对它做的总功为负功答案 :B3【 2013 江苏高考】 .以下选项中的各1圆环大小同样,所带电荷4量已在图中标出, 且电荷平均散布, 各1圆环间相互绝缘.坐标原点O处电场强度最大的是4答案： B6【 2013 江苏高考】 .将一电荷量为+Q的小球放在不带电的金属球邻近,所形成的电场线散布如下图, 金属球表面的电势到处相等. a、b 为电场中的两点 , 则(A)a点的电场强度比 b 点的大(B)a点的电势比 b 点的高(C)查验电荷 -q 在 a 点的电势能比在 b 点的大(D)将查验电荷 -q 从 a 点移到 b 点的过程中 , 电场力做负功答案：ABD15【 2013 广东高考】 .喷墨打印机的简化模型如图 4 所示，重力可忽视的墨汁微滴，经带电室带负电后，以速度v 垂直匀强电场飞入极板间，最后打在纸上，则微滴在极板间电场中A.向负极板偏转B.电势能渐渐增大C.运动轨迹是抛物线D.运动轨迹与带电量没关答案： C图 410【2013上海高考】．两异种点电荷电场中的部分等势面如下图，已知 A 点电势高于 B 点电势。

若位于 a、 b 处点电荷的电荷量大小分别为q a和 q b，则(A)a 处为正电荷，q a＜q b(B)a 处为正电荷，q a＞ q b(C)a 处为负电荷，q a＜ q b(D)a 处为负电荷，q a＞ q b答案： B32【2013上海高考】．(12 分 )半径为 R，平均带正电荷的球体在空间产生球对称的电场；场强盛小沿半径散布如下图，图中 E 0 已知， E － r 曲线下 O －R 部分的面积等于 R －2R 部分的面积。

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1．（2013浙江省宁波市二模）如图在直角坐标系Y轴上关于坐标原点对称的两点固定有两等量电荷，若以无穷远为零电势，则关于X轴上各点电势φ随X坐标变化的图线说法正确的是
A．若为等量异种电荷，则为图线①
B．若为等量异种电荷，则为图线②
C．若为等量正电荷，则为图线②
D．若为等量正电荷，则为图线③
2．（2013上海市虹口区质检）下列各图能正确反映两个等量同种正电荷连线中垂线上各点电势分布的图是（）
3．（2013陕西省渭南市二模）如图所示，两等量异号电荷分布在一长方体ABCD—A′B′C′D的两个顶点A和C′上，则关于两个顶点B、D′的电势与电场强度的关系正确的是
A．电势相等，电场强度相等
B．电势相等，电场强度不相等
C．电势不相等，电场强度不相等
D．电势不相等，电场强度相等
4．（2013河南省十所名校联考）光滑水平面上放置两个等量同种电荷，其连线中垂线上有A、
B、C三点，如图甲所示，一个质量m＝1kg的小物块自C点由静止释放，小物块带电荷
量q＝2C，其运动的v－t图线如图乙所示，其中B点为整条图线切线斜率最大的位置（图中标出了该切线），则以下分析正确的是
A．B点为中垂线上电场强度最大的点，场强E＝1V／m
B．由C点到A点物块的电势能先减小后变大
C．由C点到A点，电势逐渐降低
D．B、A两点间的电势差为U BA＝8.25V
5．（2013高考长春市三模）如图所示，在正方形ABCD区域内有平行于AB边的匀强电场，
E、F、G、H是各边中点，其连线构成正方形，其中P点是EH的中点。

一个带正电的
粒子（不计重力）从F点沿FH方向射入电场后恰好从D点射出。

以下说法正确的是
A．粒子的运动轨迹一定经过P点
B．粒子的运动轨迹一定经过PE之间某点
C．若将粒子的初速度变为原来的一半，粒子会由ED之间某点
射出正方形ABCD区域
D．若将粒子的初速度变为原来的一半，粒子恰好由E点射出
正方形ABCD区域
6．（2013广东省惠州市4月模拟）瀑雨前，有一云层（相当于带电体）正慢慢靠近地面，某野外地面附近有一质量较小的带电体被吸上天空，以下说法正确的是
A．带电体在上升中电势能越来越大
B．带电体在上升中跟云层间的电势差越来越大
C．带电体在上升中所处环境的电场强度是越来越大
D．带电体的加速度越来越大
7.（2013重庆市三峡联盟联考）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v 1，方向水平向右，运动至B 点时的速度大小为v 2，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v 2>v 1，则电场力一定做正功
B ．小球由A 点运动到B 点，电场力做功mgH mv mv W --=2
1222
121 C ．两点间的电势差()
212
22v v q
m U -=
D ．小球运动到B 点时所受重力的瞬时功率P=mgv 2cosα
8．（2013高考长春市三模）质量为m 的带电小球由空中某点A 无初速度地自由下落，在t
秒末加上竖直方向且范围足够大的匀强电场，再经过t 秒小球又回到A 点。

整个过程中不计空气阻力且小球从未落地，则 A ．匀强电场方向竖直向上
B ．从加电场开始到小球运动到最低点的过程中，小球动能变化了mg 2t 2
C ．整个过程中小球电势能减少了2mg 2t 2
D．从A点到最低点的过程中，小球重力势能变化了2
3
mg2t2
9．（单选题）（2013河南省中原名校联考）匀强电场中有a、b、c三点．在以它们为顶点的三角形中，∠a=30o、∠c=90o．电场方向与三角形所在平面平行．已知a、b和c点的电势
分别为（2－）V、（）V和2V．该三角形的外接圆上最低、最高电势分别为
A．（2）V、（V
B．0V、4V
C．(2V、(2
D．0V
10．（12分）（2013上海市徐汇区二模）如图所示，在光滑绝缘水平面
上，用长为2L的绝缘轻杆连接两个质量均为m的带电小球A和B．A
球的带电量为＋2q，B球的带电量为－3q，两球组成一带电系统。

虚
线MN与PQ平行且相距3L，开始时A和B分别静止于虚线MN的两
侧，虚线MN恰为AB两球连线的垂直平分线。

若视小球为质点，不计轻杆的质量，在虚线MN、PQ间加上水平向右的电场强度为E的匀强电场后，系统开始运动。

试求：
（1）B球刚进入电场时，带电系统的速度大小；
（2）带电系统向右运动的最大距离和此过程中B球电势能的变化量；
（3）A球从开始运动至刚离开电场所用的时间。

11．（2013上海市闸北区二模）在光滑水平面上固定一个竖直圆筒
S，圆筒内壁光滑（右图所示为俯视图），半径为1m。

圆筒圆心O
处用一根不可伸长的长0.5m的绝缘细线系住一个质量为0.2kg，
电量为＋5×10－5C的小球，小球体积忽略不计。

水平方向有一匀
强电场E=4×104N/C，方向如图所示。

小球从图示位置（细线和
电场线平行）以v0=10m/s垂直于场强方向运动。

当细线转过90°时，细线突然断裂。

求：（1）细线断裂时小球的速度大小；
（2）小球碰到圆筒内壁后不反弹，沿圆筒内壁继续做圆周运动中的最小速度值；
（3）现在圆心O处用一根牢固的不可伸长的长为0.5m的绝缘细线系住小球（小球质量和带电量均不变），小球从原图示位置以初速度10m/s垂直于场强方向运动，为保证小球接下来的运动过程中细线都不松弛，电场强度E的大小范围（场强方向不变）。

12．（14分）（2013上海市长宁区二模）如图所示，在水平向右、场强为E的匀强电场中，两个带电量均为+q的小球A、B通过两根长度均为L的绝缘细线悬挂．A球质量为B球质量的5倍，两球静止时，两细线与竖直方向的夹角分别为30°、60°．以悬挂点O作为零电势和零重力势能面．
（1）画出B球的受力示意图，并求B球的质量m B；
（2）用一个外力作用在A球上，把A球缓慢拉到最低点A’，
两球电势能改变了多少？
（3）根据最小势能原理，当一个系统的势能最小时，系统
会处于稳定平衡状态．撤去（2）问中的外力，直至两
球在空气阻力作用下再次静止，此过程中，A、B两球最小势能（包括电势能和重力势能）为多大？（本小题忽略两电荷之间的电势能）
13（13分）（2013上海市普陀区调研）根据电磁学有关知识，在某一空间放一电荷量为Q的
点电荷，设无穷远处电势为零，则距离点电荷为r的某点的电势公式为φ＝k Q
r，其中k为静
电力常量。

（1）如图甲所示，在圆心处有一电荷量为＋Q的点电荷，其等势面上a、b、c三点所在的圆半径分别为r a、r b和r c。

试用题中公式证明：r越大，点电荷的等势面越稀，即r c－r b＞r b－r a。

（2）如图乙中虚线所示是电荷量分别为＋Q和－Q的等势面，试用题中公式证明：中垂线上任意一点P的电势为零。

（3）若将两个点电荷构成如图丙所示的电偶极子模型（指电荷量为q、相距为l的一对正负点电荷组成的电结构），点电荷q0沿以电偶极子为中心、半径为R的半圆弧从A移动到B，试求q0受到的电场力所做的功为多大？
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