2016年高考物理真题分类题库考点8 静电场
专题08 电场-决胜2016年高考全国名校试题物理分项汇编(四川特刊)(原卷版)
一、选择题1．【2015•四川省乐山市高中第一次调研】如图所示，竖直放置的两个平行金属板间存在匀强电场，在两板上边缘等高处有两个质量相同的带电小球，P 小球从紧靠左极板处由静止开始释放，Q 小球从两板正中央由静止开始释放，两小球最终都能运动到右极板上的同一位置，则从开始释放到运动到右极板的过程中，它们的（ ）A ．运行时间Q P t t =B ．电势能减少量之比为1:2:=∆∆E EC ．电荷量之比为1:2:=Q P q qD ．动能增加量之比为1:4:=∆∆KQ KPE E2．【2015•四川省乐山市高中第一次调研】如图所示，在两等量异种点电荷连线上有D 、E 、F 三点，且DE ＝EF ，K 、M 、L 分别为过D 、E 、F 三点的等势面。
一不计重力的带负电粒子，从a 点射入电场，运动轨迹如图中实线所示，以ab W 表示该粒于从a 点到b 点电场力做功的数值，以bc W 表示该粒子从b 点到c 点电场力做功的数值，则（ ）A ．bc ab W W =B ．bc ab W W <C ．粒子从a 点到b 点，动能减少D ．a 点的电势较b 点的电势低3.【2015•四川省雅安中学高三12月考】如图所示，一根轻质弹簧固定在一倾角为θ的光滑斜面底端的挡板上，空间存在竖直向下的匀强电场E 。
一带正电的小球在光滑斜面上由A 点静止释放，到达B 点时与弹簧粘在一起，在斜面上作简谐振动。
在物体由C 点运动到D 点（C 、D 两点未在图上标出）的过程中，弹簧的弹性势能增加了3.0J ，物体的重力势能减少了5.0J ，则（弹簧不超过弹性限度）（ ）A ．当弹簧的弹力等于mg sinθ时，小球动能最大B ．在以后的简谐运动过程中，当小球的速率等于零时，小球和弹簧组成的系统机械能最大或最小C ．从C 到D 小球动能增加量大于2J ，C 点的位置可能在平衡位置以下D ．从C 到D 小球动能增加量大于2J ，D 点的位置可能在平衡位置以上4.【2015•四川省雅安中学高三12月考】如图，一带电液滴在重力和匀强电场对它的作用力作用下从静止开始由b 沿直线运动到d ，且bd 与竖直方向所夹的锐角为45°，则下列结论正确的是( )A ．此液滴带负电 BC ．合外力对液滴做的总功等于零D ．液滴的电势能增加5．【2015•四川省新津中学高考模拟】如图所示，在足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方的P 点，固定一电荷量为＋Q 的点电荷．一质量为m 、带电荷量为＋q 的物块(可视为质点的检验电荷)，从轨道上的A 点以初速度v 0沿轨道向右运动，当运动到P 点正下方B 点时速度为v .已知点电荷产生的电场在A 点的电势为φ(取无穷远处电势为零)，P 到物块的重心竖直距离为h ，P 、A 连线与水平轨道的夹角为60°，k 为静电常数，下列说法正确的是A ．物块在A 点的电势能E P A =＋QφB ．物块在A 点时受到轨道的支持力大小为mg +C ．点电荷＋Q 产生的电场在B 点的电场强度大小2B Q E k h =D ．点电荷＋Q 产生的电场在B 点的电势220()2B m v v qϕϕ=－＋ 6．【2015•四川省资阳市高三二诊】如图所示，空间存在匀强电场，方向竖直向下，从绝缘斜面上的M 点沿水平方向抛出一带电小球，最后小球落在斜面上的N 点。
2016年高考全国3卷理综物理试题（word精校版有解析答案）
2016年⾼考全国3卷理综物理试题（word精校版有解析答案）绝密★启封并使⽤完毕前试题类型：Ⅲ2016年普通⾼等学校招⽣全国统⼀考试理科综合能⼒测试注意事项：1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(⾮选择题)两部分。
2.答题前，考⽣务必将⾃⼰的姓名、准考证号填写在本试题相应的位置。
3.全部答案在答题卡上完成，答在本试题上⽆效。
4.考试结束后，将本试题和答题卡⼀并交回。
第Ⅰ卷（选择题共126分）本卷共21⼩题，每⼩题6分，共126分。
可能⽤到的相对原⼦质量：⼆、选择题：本⼤题共8⼩题，每⼩题6分。
在每⼩题给出的四个选项中，第14~17题只有⼀项是符合题⽬要求，第18~21题有多项符合题⽬要求。
全部选对的得6分，选对但不全的得3分。
有选错的得0分。
14．关于⾏星运动的规律，下列说法符合史实的是A．开普勒在⽜顿定律的基础上，导出了⾏星运动的规律B．开普勒在天⽂观测数据的基础上，总结出了⾏星运动的规律C．开普勒总结出了⾏星运动的规律，找出了⾏星按照这些规律运动的原因D．开普勒总结出了⾏星运动的规律，发现了万有引⼒定律【答案】B【考点定位】考查了物理学史【⽅法技巧】平时学习应该注意积累对物理学史的了解，知道前辈科学家们为探索物理规律⽽付出的艰⾟努⼒，对于物理学上重⼤发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之⼀15．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【答案】B【考点定位】考查了电势，等势⾯，电场⼒做功【⽅法技巧】电场中电势相等的各个点构成的⾯叫做等势⾯；等势⾯与电场线垂直，沿着等势⾯移动点电荷，电场⼒不做功，等势⾯越密，电场强度越⼤，等势⾯越疏，电场强度越⼩16．.⼀质点做速度逐渐增⼤的匀加速直线运动，在时间间隔t 内位移为s ，动能变为原来的9倍。
三年高考()高考物理试题分项版解析 专题08 电场
专题08 电场一、选择题1．【2016·浙江卷】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 【答案】A【考点定位】电势；功率；电容器；超重和失重【名师点睛】此题考查了四个简单的知识点，都是很基础的知识，只要平时学习扎实，有一定的物理功底即可解答。
注意答案C 中，电容器电容的决定因素是两极板相对面积、两极板间距离和两极板间的电介质的介电常数，要分清物理量的定义式和决定式。
2．【2015·安徽·15】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q 1和q 2。
其间距离为r 时，它们之间相互作用力的大小为221rq q k F =，式中k 为静电力常量。
若用国际单位制的基本单位表示，k 的单位应为A ．kg ·A 2·m 3B ．kg ·A -2·m 3·s -4C ．kg ·m 2·C -2D ．N ·m 2·A -2【答案】B【解析】由212Fr k q q =可得单位为()42322222222sA m kg s s A m m kg C m m/s kg C m N ⋅⋅=⋅⋅⋅⋅=⋅⋅=⋅，故选B 。
考点：考查库仑定律和单位制【名师点睛】单位制的考察实际上是公式的考察，不知道q It =，容易出错 3．【2016·全国新课标Ⅲ卷】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 【答案】B【考点定位】考查了电势、等势面、电场强度、电场力做功【方法技巧】电场中电势相等的各个点构成的面叫做等势面；等势面与电场线垂直，沿着等势面移动点电荷，电场力不做功，等势面越密，电场强度越大，等势面越疏，电场强度越小。
高考物理 专题七 静电场(全国通用)1
【大高考】（五年高考真题）2016届高考物理专题七静电场（全国通用）考点一库仑定律电场强度1．(2015·江苏单科,2，3分)(难度★★)静电现象在自然界中普遍存在，我国早在西汉末年已有对静电现象的记载,《春秋纬·考异邮》中有“玳瑁吸衣若”之说，但下列不属于静电现象的是( )A．梳过头发的塑料梳子吸起纸屑B．带电小球移至不带电金属球附近，两者相互吸引C．小线圈接近通电线圈过程中，小线圈中产生电流D．从干燥的地毯上走过，手碰到金属把手时有被电击的感觉解析通电线圈周围存在着磁场，当小线圈接近通电线圈过程中，穿过小线圈的磁通量发生变化，小线圈中会产生感应电流，这属于电磁感应现象，不是静电现象，故选项C正确．答案 C2．(2015·安徽理综，20，6分)(难度★★)已知均匀带电的无穷大平面在真空中激发电场的场强大小为σ2ε0，其中σ为平面上单位面积所带的电荷量，ε0为常量．如图所示的平行板电容器，极板正对面积为S，其间为真空，带电量为Q.不计边缘效应时，极板可看作无穷大导体板，则极板间的电场强度大小和两极板间相互的静电引力大小分别为( )A.Qε0S和Q2ε0SB.Q2ε0S和Q2ε0SC.Q2ε0S和Q22ε0SD.Qε0S和Q22ε0S解析由题意知，正极板所带电荷激发的电场的电场强度大小为E＝σ2ε0＝QS2ε0＝Q 2ε0S ,同理负极板所带电荷激发的电场的场强E 2＝Q 2ε0S ，两板间的场 强E ＝E 1＋E 2＝Q ε0S ，两极板间的静电引力大小F ＝QE 1＝Q 22ε0S，故D 正确．答案 D3．(2015·浙江理综，16，6分)(难度★★)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解析 根据静电感应近异远同的特性可知乒乓球左侧感应出正电荷，A 错误； 乒乓球不可能吸在左极板上，B 错误；库仑力就是电场力，C 错误；乒乓球 与右极板接触后带正电，在电场力作用下向负极运动，碰到负极板正电荷与 负极板上的负电荷中和后带负电，在电场力作用下又向正极板运动，这样会 在两极板间来回碰撞，D 正确．答案 D4．(2015·山东理综,18，6分)(难度★★★)直角坐标系xOy 中，M 、N 两点位于x 轴上，G 、H 两点坐标如图.M 、N 两点各固定一负点电荷，一电荷量为Q 的 正点电荷置于O 点时，G 点处的电场强度恰好为零．静电力常量用k 表示．若 将该正点电荷移到G 点，则H 点处场强的大小和方向分别为( )A.3kQ4a2，沿y 轴正向B.3kQ4a2，沿y 轴负向C.5kQ4a2，沿y 轴正向 D.5kQ4a2，沿y 轴负向解析 因正电荷Q 在O 点时,G 点的场强为零，则可知两负电荷在G 点形成的电场的合场强与正电荷Q 在G 点产生的场强等大反向大小为E 合＝k Q a2；若 将正电荷移到G 点,则正电荷在H 点的场强为E 1＝k Q （2a ）2＝kQ4a 2，因两负电 荷在G 点的场强与在H 点的场强等大反向，则H 点的合场强为E ＝E 合－E 1 ＝3kQ4a2，方向沿y 轴负向，故选B.答案 B5. (2015·广东理综，21，6分)(难度★★★)(多选)如图所示的水平匀强电场中，将 两个带电小球M 和N 分别沿图示路径移动到同一水平线上的不同位置,释放 后，M 、N 保持静止，不计重力，则( )A ．M 的带电量比N 的大B ．M 带负电荷，N 带正电荷C ．静止时M 受到的合力比N 的大D ．移动过程中匀强电场对M 做负功解析 带电球M 、N 在不计重力条件下平衡，说明M 、N 两球所受电场力的合力为零,即M 、N 所在点合场强为零，所以M 球在N 球处所产生的场强方 向向左,大小为E ，故M 球带负电；同理，N 球在M 球处产生的场强方向向 右，大小为E ，故N 球带正电，且两球所带电荷量相等．所以B 、D 正确．答案 BD6．(2014·广东理综,20，6分)(难度★★)(多选)如图所示，光滑绝缘的水平桌面上， 固定着一个带电量为＋Q 的小球P ，带电量分别为－q 和＋2q 的小球M 和N ，由绝缘细杆相连，静止在桌面上，P 与M 相距L ，P 、M 和N 视为点电荷， 下列说法正确的是( )A ．M 与N 的距离大于LB ．P 、M 和N 在同一直线上C ．在P 产生的电场中，M 、N 处的电势相同D ．M 、N 及细杆组成的系统所受合外力为零解析 对小球M 、N 和杆组成的整体,由题意可知k Qq L 2＝kQ ·2q（L ＋x ）2，得x ＜L ，则A错；若P 、M 和N 不在同一直线上则不能平衡，所以B 正确；在＋ Q 的电场中φM ＞φN ，则C 错误；M 、N 及细杆静止于光滑绝缘桌面上，所以 系统所受合外力为零，D 正确．答案 BD7．(2014·浙江理综，19,6分)(难度★★★)(多选)如图所示，水平地面上固定一个 光滑绝缘斜面，斜面与水平面的夹角为θ.一根轻质绝缘细线的一端固定在斜 面顶端，另一端系有一个带电小球A ，细线与斜面平行．小球A 的质量为m 、 电量为q .小球A 的右侧固定放置带等量同种电荷的小球B ，两球心的高度相 同、间距为d .静电力常量为k ，重力加速度为g ，两带电小球可视为点电荷．小 球A 静止在斜面上，则( )A ．小球A 与B 之间库仑力的大小为kq 2d2B ．当q d ＝mg sin θk 时，细线上的拉力为0 C ．当q d ＝mg tan θk 时，细线上的拉力为0 D ．当q d＝mg k tan θ时，斜面对小球A 的支持力为0解析 根据库仑定律得A 、B 间的库仑力F 库＝k q 2d2，则A 项正确；当细线上的拉力为0时满足k q 2d 2＝mg tan θ，得到qd＝mg tan θk，则B 错，C 正确； 斜面对小球A 的支持力始终不为零，则D 错误．答案 AC8．(2014·重庆理综,3，6分)(难度★★)如图所示为某示波管内的聚焦电场，实线 和虚线分别表示电场线和等势线.两电子分别从a 、b 两点运动到c 点，设电场力对两电子做的功分别为W a 和W b ，a 、b 点的电场强度大小分别为E a 和 E b ，则( )A ．W a ＝W b ，E a ＞E bB ．W a ≠W b ，E a ＞E bC ．W a ＝W b ，E a ＜E bD ．W a ≠W b ，E a ＜E b解析 由图知a 、b 在同一等势面上,故U ac ＝U bc ，又由W ＝qU 知，W a ＝W b . 又由于在同一电场中，电场线密集处场强大，故E a >E b ，A 正确．答案 A9．(2013·海南单科，1，3分)(难度★★)如图，电荷量为q 1和q 2的两个点电荷分别位于P 点和Q 点．已知在P 、Q 连线上某点R 处的电场强度为零，且PR ＝2RQ .则( )A ．q 1＝2q 2B ．q 1＝4q 2C ．q 1＝－2q 2D ．q 1＝－4q 2解析 由R 处场强为零可知两点电荷在该处所产生的场强必是等大反向，即 两点电荷必带有同种电荷，由E ＝k Q r 2有k q 1PR 2＝k q 2QR 2，可得q 1＝4q 2，B 正确．答案 B10．(2013·安徽理综，20)(难度★★★)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 ＝h2处的场强大小为(k 为静电力常量)( )A ．k 4qh2B ．k 4q 9h2C ．k 32q9h 2D ．k 40q 9h2解析 由无穷大导体充满z <0的空间可知，xOy 平面的电势为零，而一对等 量异号的电荷在其连线的中垂线上电势也为零，因而可以用两个等量异号电荷组成的静电场等效替代原电场．根据电场叠加原理，在z 轴上z ＝h2处的场强大小E ＝kq（h 2）2＋kq （3h2）2＝40kq9h2，D 项正确．答案 D11．(2011·新课标全国卷,20，6分)(难度★★)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)( )解析 质点在b 点的速度v b 方向沿曲线上该点的切线方向,根据轨迹由a 至 c 的弯曲情况可知，质点受力方向应指向图中虚线的右下方．质点由a 至c 的速率是递减的，所以质点受力方向与速度v b 的方向夹角α应大于90°,大 致方向如图所示．因为质点带负电荷，所以场强E 的方向应与力F 的方向相反，D 正确．答案 D12．(2014·福建理综，20，15分)(难度★★★)如图，真空中xOy 平面直角坐标 系上的ABC 三点构成等边三角形，边长L ＝2.0 m ．若将电荷量均为q ＝＋ 2.0×10－6C 的两点电荷分别固定在A 、B 点，已知静电力常量k ＝9.0× 109N ·m 2/C 2，求：(1)两点电荷间的库仑力大小； (2)C 点的电场强度的大小和方向．解析 (1)根据库仑定律，A 、B 两点电荷间的库仑力大小为F ＝k q 2L2①代入数据得F＝9.0×10－3 N②(2)A、B点电荷在C点产生的场强大小相等，均为E1＝k qL2③A、B两点电荷形成的电场在C点的合场强大小为E＝2E1cos 30°④由③④式并代入数据得E＝7.8×103 N/C⑤场强E的方向沿y轴正向答案(1)9.0×10－3 N (2)7.8×103 N/C 方向：沿y轴正方向考点二电场能的性质1. (2015·新课标全国Ⅰ,15，6分)(难度★★)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点分别运动到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，电场力做负功解析电子带负电荷,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,有W MN＝W MP＜0，而W MN＝qU MN，W MP＝qU MP，q＜0，所以有U MN＝U MP＞0,即φM＞φN＝φP，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,有φM＝φQ，故A 错误，B正确；电子由M点到Q点过程中，W MQ＝q(φM－φQ)＝0，电子由P点到Q点过程中，W PQ＝q(φP －φQ)＞0，故C、D错误．答案 B2. (2015·江苏单科，8,4分)(难度★★)(多选)两个相同的负电荷和一个正电荷附近的电场线分布如图所示．c是两负电荷连线的中点，d点在正电荷的正上方，c、d到正电荷的距离相等，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．c点的电场强度比d点的大D．c点的电势比d点的低解析由题图知，a点处的电场线比b点处的电场线密集，c点处电场线比d 点处电场线密集，所以A、C正确；过a点画等势线，与b点所在电场线的交点与b点位置比较知b点的电势高于a点的电势，故B错误；同理分析可得d点电势高于c点电势，故D 正确．答案ACD3. (2015·海南单科，7，5分)(难度★★★)(多选)如图，两电荷量分别为Q(Q＞0) 和－Q的点电荷对称地放置在x轴上原点O的两侧，a点位于x轴上O点与点电荷Q之间，b 点位于y轴O点上方．取无穷远处的电势为零．下列说法正确的是( )A．b点电势为零，电场强度也为零B．正的试探电荷在a点的电势能大于零，所受电场力方向向右C．将正的试探电荷从O点移到a点，必须克服电场力做功D．将同一正的试探电荷先后从O、b两点移到a点,后者电势能的变化较大解析因为等量异种电荷在其连线的中垂线上的电场方向为平行于x轴指向负电荷，所以电场方向与中垂线方向垂直，故中垂线为等势线，因为中垂线延伸到无穷远处，所以中垂线的电势为零，故b点的电势为零，但是电场强度不为零，A错误；等量异种电荷连线上，电场方向由正电荷指向负电荷，方向平行于x轴向右，在中点O处电势为零，O点左侧电势为正，右侧电势为负，又知道正电荷在正电势处电势能为正，故B正确；O点的电势低于a 点的电势，电场力做负功，所以必须克服电场力做功，C正确；O点和b点的电势相等，所以先后从O、b点移到a点,电场力做功相等，电势能变化相同，D错误．答案BC4．(2015·四川理综，6，6分)(难度★★★)(多选)如图所示，半圆槽光滑、绝缘、固定，圆心是O，最低点是P，直径MN水平．a、b是两个完全相同的带正电小球(视为点电荷),b固定在M点，a从N点静止释放，沿半圆槽运动经过P点到达某点Q(图中未画出)时速度为零．则小球a( )A．从N到Q的过程中，重力与库仑力的合力先增大后减小B．从N到P的过程中，速率先增大后减小C．从N到Q的过程中，电势能一直增加D．从P到Q的过程中，动能减少量小于电势能增加量解析a从N点静止释放，过P点后到Q点速度为零，整个运动过程只有重力和库仑力做功，库仑力方向与a速度方向夹角一直大于90°，所以库仑力整个过程做负功.小球a从N到Q的过程中，库仑力增大，库仑力与重力的夹角减小，所以它们的合力一直增大，故A错误；带电小球a受力如图所示，在靠近N点的位置，合力与速度夹角小于90°，在D点合力与速度夹角大于90°,所以小球a从N到P的过程中，速率应先增大后减小，故B正确；从N到Q的过程中,库仑力一直做负功，所以电势能一直增加，故C正确；根据能量守恒可知，P到Q的过程中，动能的减少量等于重力势能和电势能的增加量之和，故D错误．答案BC5．(2014·新课标全国Ⅱ，19,6分)(难度★★)(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解析电场中场强为零的位置是绝对的，而电势为零的位置是人为选取的；再者场强的大小表征着电势随空间的变化率，而与电势的大小无关，故B错误；由沿电场线方向电势降低，可知电势的升降取决于场强的方向而与场强的大小无关，故C错误．答案AD6．(2014·新课标全国Ⅰ，21，6分)(难度★★★)(多选)如图，在正点电荷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P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大于φM解析由φM＝φN，可知点电荷Q一定在MN连线的中垂线上，过F作MN 的垂线交MP与O点，设MF＝FN＝l，则由几何关系MO＝lcos 30°＝233l，FO ＝l tan 30°＝33l，OP＝MP－MO＝MN cos 30°－233l＝33l，即FO＝OP＝33l，ON＝OM＝233l，故点电荷一定在MP的连线上的O点，选项A 正确(另解：根据题意φM＝φN，φP＝φF，可知点电荷Q一定在MN的中垂线与PF连线的中垂线的交点处，作PF连线的中垂线交MP于点O，连结O、F两点，由几何知识知OF为MN的中垂线，故点电荷Q一定在MP的连线上的O点， A正确)；点电荷形成的电场的等势面是以点电荷为球心的同心球面，直线不可能在球面上，故B选项错误；由图可知OF<OM，故φF ＝φP＞φM＝φN，将正试探电荷从高电势搬运到低电势，电场力做正功，选项C错、D对．答案AD7．(2014·北京理综，15，6分)(难度★★)如图所示，实线表示某静电场的电场线，虚线表示该电场的等势面．下列判断正确的是( )A．1、2两点的场强相等B．1、3两点的场强相等C．1、2两点的电势相等D．2、3两点的电势相等解析同一电场中,电场线越密的地方场强越大，所以1点场强大于2、3点场强,A、B错误；同一等势面上各点电势相等，沿电场线方向电势降低，故C错误，D正确．答案 D8．(2014·江苏单科，4，3分)(难度★★)如图所示，一圆环上均匀分布着正电荷，x轴垂直于环面且过圆心O.下列关于x轴上的电场强度和电势的说法中正确的是( )A．O点的电场强度为零，电势最低B．O点的电场强度为零，电势最高C．从O点沿x轴正方向，电场强度减小，电势升高D．从O点沿x轴正方向，电场强度增大，电势降低解析由微元法和对称的思想分析可知，均匀带电圆环内部O点的场强为零，电势为标量，且正电荷周围的电势为正，在x轴上O点离带电体最近，故O 点电势最高，选项A错B对；从O点沿x轴正方向电场强度先增大后减小，电势降低，选项C、D错误．答案 B9．(2014·安徽理综，17，6分)(难度★★★)一带电粒子在电场中仅受静电力作用， 做初速度为零的直线运动．取该直线为x 轴，起始点O 为坐标原点，其电势能E p 与位移x 的关系如图所示．下列图象中合理的是( )解析 在粒子运动中的某一小段位移Δx 内电场力做功qE Δx .由功能关系知 ΔE p ＝－qE ·Δx ,即ΔE pΔx＝－qE ，E p x 图线斜率的绝对值表示电场力，故由图线可知E 逐渐减小，A 错误；因粒子仅受电场力作用，由qE ＝ma 可知a 也 逐渐减小，D 正确；再由动能定理有ΔE k ＝qE ·Δx ，即ΔE kΔx ＝qE ，E k x 图线 的斜率也表示电场力，则E k x 图线应是一条斜率逐渐减小的曲线，B 错误； 由v 2＝2ax 有v ＝2ax ，可知vx 图线应是一条曲线，故C 错误．答案 D10．(2014·大纲全国，15，6分)(难度★★)地球表面附近某区域存在大小为150 N/C 、方向竖直向下的电场．一质量为1.00×10－4kg 、带电量为－1.00×10－7C 的 小球从静止释放，在电场区域内下落10.0 m ．对此过程，该小球的电势能和 动能的改变量分别为(重力加速度大小取9.80 m/s 2，忽略空气阻力)( ) A ．－1.50×10－4J 和9.95×10－3 J B ．1.50×10－4J 和9.95×10－3J C ．－1.50×10－4J 和9.65×10－3J D ．1.50×10－4J 和9.65×10－3J解析 电势能的改变量:ΔE p ＝－W 电＝－qE ·h ＝1.50×10－4J ，动能的改变量： ΔE k ＝W 重＋W 电＝mgh ＋qE ·h ＝9.65×10－3 J ，故D 正确．答案 D11．(2014·上海单科,19，3分)(难度★★)(多选)静电场在x 轴上的场强E 随x 的 变化关系如图所示,x 轴正向为场强正方向，带正电的点电荷沿x 轴运动，则 点电荷( )A ．在x 2和x 4处电势能相等B ．由x 1运动到x 3的过程中电势能增大C ．由x 1运动到x 4的过程中电场力先增大后减小D ．由x 1运动到x 4的过程中电场力先减小后增大解析 由题图可知，x 1到x 4场强先变大，再变小，则点电荷受到的电场力先 增大后减小，C 正确,D 错误；由x 1到x 3及由x 2到x 4过程中，电场力做负功， 电势能增大，知A 错误，B 正确．答案 BC12．(2013·山东理综，19，5分)(难度★★★)(多选)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 等量异种电荷的电场线分布及a 、b 、c 、d 四点的位置如图所示,根据 对称性可知,b 、d 两点的电势相等，A 正确；图中虚线分别是过c 点和b 、d 两点的等势线，沿电场线方向电势依次降低，所以c 点的电势最低，B 正确； b 、d 两点的场强大小相等，但方向不同，C 错误；正电荷在电势越低的地方 电势能越小，D 正确．答案ABD13．(2013·天津理综,6，6分)(难度★★)(多选)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的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点时电势能为零解析等量同种电荷的中垂线上，自M向O电场强度先增大后减小，q受到的电场力为变力，故不是匀变速直线运动，A错误；q自A向O电场力做正功，电势能减小,动能增加，在O点动能最大，B、C正确；q沿MN由无限远移动到O点电场力做正功,电势能减小，故q在O点时电势能为负，D错误．答案BC14．(2013·重庆理综，3，6分)(难度★★★)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 根据重核周围的电场线和等势线分布,可知M 、N 、Q 三点的电势关系 为φN >φM >φQ ，C 错误；且U NQ >0，U NM >0，α粒子从Q 到N .由W QN ＝U QN×q <0，知电场力做负功，电势能增加，动能减小．由N 到M ，有W NM ＝U NM×q >0，则电场力做正功，动能增加,电势能减小．因此α粒子在N 处电势能 最大，B 正确；α粒子从Q 到M ，W QM ＝U QM ×q <0，动能减小，则E k Q ＞E k M ， A 、D 错误．答案 B15．(2012·山东理综，19，5分)(难度★★)(多选)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 由于带电粒子受到的电场力指向轨迹凹侧，说明带电粒子带正电，选 项A 错误；根据库仑定律F ＝k Qqr2可知,粒子在c 点受到电场力最小，选项B 错误；粒子从b 点运动到c 点的过程中，电场力对粒子做正功，粒子电势能 减小，选项C 正确；由动能定理可得：qU ＝ΔE k ，因为U ab ＞U bc ，所以选项 D 正确．答案 CD16．(2015·新课标全国Ⅱ，24，12分)(难度★★★)如图，一质量为m 、电荷量为 q (q＞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v 0,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．解析 设带电粒子在B 点的速度大小为v B .粒子在垂直于电场方向的速度分 量不变，即v B sin 30°＝v 0sin 60°①由此得v B ＝3v 0②设A 、B 两点间的电势差为U AB ，由动能定理有qU AB ＝12m (v 2B －v 20)③ 联立②③式得U AB ＝mv 2q ④答案 mv 20q17．(2013·新课标全国Ⅱ，24，13分)(难度★★★★)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 质点所受电场力的大小为F 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 ＋N a ＝m v 2ar②N b －F f ＝m v 2br③设质点经过a 点和b 点时的动能分别为E k a 和E k b ，有E k a ＝12mv 2a ④E k b ＝12mv 2b ⑤根据动能定理有E k b－E k a＝2rF f⑥联立①②③④⑤⑥式得E＝16q(N b－N a)⑦E k a＝r12(N b＋5N a)⑧E k b＝r12(5N b＋N a)⑨答案E＝16q (N b－N a) E k a＝r12(N b＋5N a)E k b＝r12(5N b＋N a)考点三电容器带电粒子在电场中的运动1．(2015·新课标全国Ⅱ，14，6分)(难度★★)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解析两平行金属板水平放置时，带电微粒静止有mg＝qE，现将两板绕过a 点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转45°后，两板间电场强度方向逆时针旋转45°，电场力方向也逆时针旋转45°，但大小不变，此时电场力和重力的合力大小恒定，方向指向左下方，故该微粒将向左下方做匀加速运动，选项D 正确．答案 D2. (2015·江苏单科,7，4分)(难度★★)(多选)一带正电的小球向右水平抛入范围足够大的匀强电场，电场方向水平向左．不计空气阻力，则小球( )A ．做直线运动B ．做曲线运动C ．速率先减小后增大D ．速率先增大后减小解析 对小球受力分析，小球受重力、电场力作用，合外力的方向与初速度 的方向夹角为钝角，故小球做曲线运动，故A 错误，B 正确；在运动的过程 中合外力方向与速度方向间的夹角先为钝角后为锐角，故合外力对小球先做 负功后做正功，所以速率先减小后增大，选项C 正确，D 错误．答案 BC3. (2015·海南单科，5，3分)(难度★★★)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q (q ＞0)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∶1解析 设电场强度为E ，两粒子的运动时间相同，对M 有：a M ＝Eq M ，25l ＝12Eq M t 2；对m 有：a m ＝Eq m ，35l ＝12Eq m t 2，联立解得M m ＝32，A 正确．答案 A4．(2015·天津理综，7，6分)(难度★★★)(多选)如图所示，氕核、氘核、氚核三 种粒子从同一位置无初速地飘入电场线水平向右的加速电场E 1之后进入电 场线竖直向下的匀强电场E 2发生偏转,最后打在屏上．整个装置处于真空中， 不计粒子重力及其相互作用，那么( )A ．偏转电场E 2对三种粒子做功一样多B ．三种粒子打到屏上时的速度一样大C ．三种粒子运动到屏上所用时间相同D ．三种粒子一定打到屏上的同一位置解析 带电粒子经加速电场后速度v 0＝2E 1dqm，出偏转电场时的纵向速度 v y ＝E 22qL22E 1md ，所以偏转电场E 2对粒子做功为W ＝12m (v 20＋v 2y )－12mv 20＝E 22L 24E 1dq ， 故做功一样多，故A 正确；粒子打到屏上时的速度为v ＝v 2＋v 2y ＝4E 21d 2＋E 22L 22E 1d ·qm，与比荷有关，故速度不一样大，故B 错误；纵向位移y ＝12at 2＝E 2L24E 1d ，即位移与比荷无关，由相似三角形可知，打到屏幕上的位置相同，故D 正确；运动到屏上所用时间t ＝⎝⎛⎭⎪⎫2dE 1＋L ＋L ′2E 1d ×m q，与比荷 有关，故C 错误．答案 AD5．(2015·山东理综,20，6分)(难度★★★)(多选)如图甲，两水平金属板间距为d ， 板间电场强度的变化规律如图乙所示．t ＝0时刻，质量为m 的带电微粒以初速度v 0沿中线射入两板间，0～T3时间内微粒匀速运动，T 时刻微粒恰好经金 属板边缘飞出.微粒运动过程中未与金属板接触．重力加速度的大小为g .关 于微粒在0～T 时间内运动的描述，正确的是( )A ．末速度大小为2v 0B ．末速度沿水平方向C ．重力势能减少了12mgdD ．克服电场力做功为mgd解析 因0～T 3内微粒匀速运动，故E 0q ＝mg ；在T 3～2T3时间内，粒子只受重力作用，做平抛运动，在t ＝2T 3时刻的竖直速度为v y 1＝gT 3，水平速度为v 0； 在2T3～T 时间内，由牛。
专题08 静电场-三年高考(2016-2018)物理试题分项版解析(原卷版)
2016年—2018年高考试题精编版分项解析专题08 静电场1．如图所示，水平金属板A、B分别与电源两极相连，带电油滴处于静止状态．现将B板右端向下移动一小段距离，两金属板表面仍均为等势面，则该油滴（）A. 仍然保持静止B. 竖直向下运动C. 向左下方运动D. 向右下方运动【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（江苏卷）2．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【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（北京卷）3．如图所示，实线表示某电场的电场线（方向未标出），虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹，设M点和N点的电势分别为，粒子在M和N时加速度大小分别为，速度大小分别为，电势能分别为。
下列判断正确的是A. B.C. D.【来源】2018年全国普通高等学校招生同一考试理科综合物理试题（天津卷）4．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，【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（新课标I卷）5．（多选）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W1：若该粒子从c点移动到d点，其电势能减小W2，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C. 若c、d之间的距离为L，则该电场的场强大小一定为D. 若W1=W2，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【来源】2018年普通高等学校招生全国统一考试物理（全国II卷）6．（多选）如图，一平行板电容器连接在直流电源上，电容器的极板水平，两微粒a、b所带电荷量大小相等、符号相反，使它们分别静止于电容器的上、下极板附近，与极板距离相等。
2016年高考物理试题分类汇编：七、静电场
三、计算题1.（北京卷，23）如图所示，电子由静止开始经加速电场加速后，沿平行于版面的方向射入偏转电场，并从另一侧射出。
已知电子质量为m ，电荷量为e ，加速电场电压为0U ，偏转电场可看做匀强电场，极板间电压为U ，极板长度为L ，板间距为d 。
（1）忽略电子所受重力，求电子射入偏转电场时初速度v 0和从电场射出时沿垂直版面方向的偏转距离Δy ；（2）分析物理量的数量级，是解决物理问题的常用方法。
在解决（1）问时忽略了电子所受重力，请利用下列数据分析说明其原因。
已知22.010V U =⨯，24.010m d -=⨯，319.110kg m -=⨯，191.610C e -=⨯，2110m/s g =。
（3）极板间既有电场也有重力场。
电势反映了静电场各点的能的性质，请写出电势ϕ的定义式。
类比电势的定义方法，在重力场中建立“重力势”的G ϕ概念，并简要说明电势和“重力势”的共同特点。
【答案】（1）204UL U d （2）不需要考虑电子所受的重力（3）p E q ϕ=、电势ϕ和重力势G ϕ都是反映场的能的性质的物理量，仅仅由场自身的因素决定 【解析】（1）根据功能关系，可得20012eU mv =，电子射入偏转电场的初速度0v =在偏转电场中电子的运动时间0L t v ∆==侧移量2201()24UL y a t U d∆=∆=（2）考虑电子所受重力和电场力的数量级，有重力2910G mg N -=≈[来源:学_电场力1510eUF N d-=≈ 由于F G >>，因此不需要考虑电子所受的重力（3）电场中某点电势ϕ定义为电荷在该点的电势能E ϕ与电荷量q 的比值pE q ϕ=，由于重力做功与路径无关，可以类比静电场电势的定义，将重力场中物体在某点的重力势能GE 与其质量m 的比值，叫做重力势，即GG E mϕ=， 电势ϕ和重力势G ϕ都是反映场的能的性质的物理量，仅仅由场自身的因素决定3.（四川卷，9）（15分）中国科学家2015年10月宣布中国将在2020年开始建造世界上最大的粒子加速器。
高中物理题型分类汇总含详细答案----静电场
高中物理题型分类汇总含详细答案----静电场共：15题时间：40分钟一、单选题1.如图所示，平行板电容器A、B间有一带电油滴P正好静止在极板正中间，现将B板向下移动一点，其它条件不变，则（）A.油滴带正电B.油滴将向下加速，电流计中电流由a流向bC.油滴将向下加速，电流计中电流由b流向aD.油滴运动的过程中电势能将减少2.两个完全相同的金属小球，分别带有+3Q和–Q的电荷量，当它们相距r时，它们之间的库仑力是F。
若把它们接触后分开，再置于相距的两点，则它们的库仑力的大小将变为（）A.FB.3FC.4FD.9F3.如图，绝缘光滑圆环竖直放置，a、b、c为三个套在半径为R圆环上可自由滑动的空心带电小球，已知小球c位于圆环最高点（未画出），ac连线与竖直方向成60°角，bc连线与竖直方向成30°角，小球a的电量为(q＞0)，质量为m，三个小球均处于静止状态。
下列说法正确的是（）A.a、b、c小球带同种电荷B.a、b小球带异种电荷，b、c小球带同种电荷C.a、b小球电量之比为D.小球c电量数值为4.一负电荷仅受电场作用，由静止释放，从电场中的A点运动到B点，在此过程中电荷作匀加速直线运动，则A、B两点电场强度及电势高低情况是（）A.E A>E BB.E A=E BC.E A=E BD.E A>E B5.如图，在点电荷+Q形成的电场中有一个带电粒子通过，其运动轨迹如图中实线所示，虚线表示电场的两个等势面，A、B是等势面上两点，则（）A.等势面电势A＜B，粒子动能E kA＞E kBB.等势面电势A＞B，粒子动能E kA＞E kBC.等势面电势A＞B，粒子动能E kA＜E kBD.等势面电势A＜B，粒子动能E kA＜E kB6.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，从a到b过程中，下列说法正确的是（）A.粒子带负电荷B.粒子先加速后减速C.粒子速度一直增大D.粒子的机械能先减小后增大7.如图所示，一个带负电荷的小球悬挂在竖直放置的平行板电容器内部，闭合开关后，小球静止时悬线与竖直方向成θ角，则（）A.闭合开关后，减小AB板间的距离，则夹角θ增大B.闭合开关后，减小AB板间的距离，则夹角θ减小C.断开开关后，使B板竖直向上移动，则夹角θ减小D.断开开关后，增大AB板间的距离，则夹角θ减小二、多选题8.如图，足够大的光滑绝缘水平面上有两个相距L的带电质点M和N，它们的质量分别为m1、m2，带电量大小分别为q1、q2，它们均绕其连线上的O点做匀速圆周运动。
2016年全国高考统一物理试卷(新课标ⅲ)--(附解析答案)
2016年全国高考统一物理试卷（新课标Ⅲ）一、选择题1．（6分）关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是（）A．开普勒在牛顿定律的基础上，导出了行星运动的规律B．开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律C．开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因D．开普勒总结出了行星运动的规律，发现了万有引力定律2．（6分）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3．（6分）一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动，在时间间隔t内位移为s，动能变为原来的9倍，该质点的加速度为（）A．B．C．D．4．（6分）如图，两个轻环a和b套在位于竖直面内的一段固定圆弧上：一细线穿过两轻环，其两端各系一质量为m的小球，在a和b之间的细线上悬挂一小物块．平衡时，a、b间的距离恰好等于圆弧的半径．不计所有摩擦，小物块的质量为（）A．B．m C．m D．2m5．（6分）平面OM和平面ON之间的夹角为30°，其横截面（纸面）如图所示，平面OM 上方存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外．一带电粒子的质量为m，电荷量为q（q＞0）．粒子沿纸面以大小为v的速度从OM的某点向左上方射入磁场，速度与OM成30°角．已知粒子在磁场中的运动轨迹与ON只有一个交点，并从OM上另一点射出磁场．不计重力．粒子离开磁场的射点到两平面交线O的距离为（）A． B．C． D．6．（6分）如图，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b．当输入电压U为灯泡额定电压的10倍时，两灯泡均能正常发光．下列说法正确的是（）A．原、副线圈砸数之比为9：1B．原、副线圈砸数之比为1：9C．此时a和b的电功率之比为9：1D．此时a和b的电功率之比为1：97．（6分）如图，一固定容器的内壁是半径为R的半球面；在半球面水平直径的一端有一质量为m的质点P．它在容器内壁由静止下滑到最低点的过程中，克服摩擦力做的功为W．重力加速度大小为g．设质点P在最低点时，向心加速度的大小为a，容器对它的支持力大小为N，则（）A．a=B．a=C．N=D．N=8．（6分）如图，M为半圆形导线框，圆心为O M；N是圆心角为直角的扇形导线框，圆心为O N；两导线框在同一竖直面（纸面）内；两圆弧半径相等；过直线O M O N的水平面上方有一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面．现使线框M、N在t=0时从图示位置开始，分别绕垂直于纸面、且过O M和O N的轴，以相同的周期T逆时针匀速转动，则（）A．两导线框中均会产生正弦交流电B．两导线框中感应电流的周期都等于TC．在t=时，两导线框中产生的感应电动势相等D．两导线框的电阻相等时，两导线框中感应电流的有效值也相等二、解答题（共3小题，满分27分）9．（5分）某同学用图中所给器材进行与安培力有关的实验．两根金属导轨ab和a1b1固定在同一水平面内且相互平行，足够大的电磁铁（未画出）的N极位于两导轨的正上方，S 极位于两导轨的正下方，一金属棒置于导轨上且两导轨垂直．（1）在图中画出连线，完成实验电路．要求滑动变阻器以限流方式接入电路，且在开关闭合后，金属棒沿箭头所示的方向移动．（2）为使金属棒在离开导轨时具有更大的速度，有人提出以下建议：A．适当增加两导轨间的距离B．换一根更长的金属棒C．适当增大金属棒中的电流其中正确的是（填入正确选项前的标号）10．（10分）某物理课外小组利用图（a）中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系．图中置于试验台上的长木板水平放置，其右端固定一轻滑轮：轻绳跨过滑轮，一端与放在木板上的小滑车相连，另一端可悬挂钩码．本实验中可用的钩码共有N=5个，每个质量均为0.010kg．实验步骤如下：（1）将5个钩码全部放入小车中，在长木板左下方垫上适当厚度的小物快，使小车（和钩码）可以在木板上匀速下滑．（2）将n（依次取n=1，2，3，4，5）个钩码挂在轻绳右端，其余N﹣n个钩码仍留在小车内；用手按住小车并使轻绳与木板平行．释放小车，同时用传感器记录小车在时刻t相对于其起始位置的位移s，绘制s﹣t图象，经数据处理后可得到相应的加速度a．（3）对应于不同的n的a值见下表．n=2时的s﹣t图象如图（b）所示：由图（b）求出此时小车的加速度（保留2位有效数字），将结果填入下表．n 1 2 3 4 5a/m•s﹣20.20 0.58 0.78 1.00（4）利用表中的数据在图（c）中补齐数据点，并作出a﹣n图象．从图象可以看出：当物体质量一定时，物体的加速度与其所受的合外力成正比．（5）利用a﹣n图象求得小车（空载）的质量为kg（保留2位有效数字，重力加速度取g=9.8 m•s﹣2）．（6）若以“保持木板水平”来代替步骤（1），下列说法正确的是（填入正确选项前的标号）A．a﹣n图线不再是直线B．a﹣n图线仍是直线，但该直线不过原点C．a﹣n图线仍是直线，但该直线的斜率变大11．（12分）如图，在竖直平面内由圆弧AB和圆弧BC组成的光滑固定轨道，两者在最低点B平滑连接．AB弧的半径为R，BC弧的半径为．一小球在A点正上方与A相距处由静止开始自由下落，经A点沿圆弧轨道运动．（1）求小球在B、A两点的动能之比；（2）通过计算判断小球能否沿轨道运动到C点．12．（20分）如图，两条相距l的光滑平行金属导轨位于同一水平面（纸面）内，其左端接一阻值为R的电阻；一与导轨垂直的金属棒置于两导轨上；在电阻、导轨和金属棒中间有一面积为S的区域，区域中存在垂直于纸面向里的均匀磁场，磁感应强度大小B1随时间t的变化关系为B1=kt，式中k为常量；在金属棒右侧还有一匀强磁场区域，区域左边界MN （虚线）与导轨垂直，磁场的磁感应强度大小为B0，方向也垂直于纸面向里．某时刻，金属棒在一外加水平恒力的作用下从静止开始向右运动，在t0时刻恰好以速度v0越过MN，此后向右做匀速运动．金属棒与导轨始终相互垂直并接触良好，它们的电阻均忽略不计．求：（1）在t=0到t=t0时间间隔内，流过电阻的电荷量的绝对值；（2）在时刻t（t＞t0）穿过回路的总磁通量和金属棒所受外加水平恒力的大小．【物理-选修3-3】13．（5分）关于气体的内能，下列说法正确的是（）A．质量和温度都相同的气体，内能一定相同B．气体温度不变，整体运动速度越大，其内能越大C．气体被压缩时，内能可能不变D．一定量的某种理想气体的内能只与温度有关E．一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中，内能一定增加14．（10分）一U形玻璃管竖直放置，左端开口，右端封闭，左端上部有一光滑的轻活塞．初始时，管内汞柱及空气柱长度如图所示．用力向下缓慢推活塞，直至管内两边汞柱高度相等时为止．求此时右侧管内气体的压强和活塞向下移动的距离．已知玻璃管的横截面积处处相同；在活塞向下移动的过程中，没有发生气体泄漏；大气压强p0=75.0 cmHg．环境温度不变．【物理-选修3-4】15．由波源S形成的简谐横波在均匀介质中向左、右传播．波源振动的频率为20Hz，波速为16m/s．已知介质中P、Q两质点位于波源S的两侧，且P、Q和S的平衡位置在一条直线上，P、Q的平衡位置到S的平衡位置之间的距离分别为15.8m、14.6m．P、Q开始震动后，下列判断正确的是（）A．P、Q两质点运动的方向始终相同B．P、Q两质点运动的方向始终相反C．当S恰好通过平衡位置时，P、Q两点也正好通过平衡位置D．当S恰好通过平衡位置向上运动时，P在波峰E．当S恰好通过平衡位置向下运动时，Q在波峰16．如图，玻璃球冠的折射率为，其底面镀银，底面半径是球半径的倍，在过球心O且垂直底面的平面（纸面）内，有一与底面垂直的光线射到玻璃冠上的M点，该光线的延长线恰好过底面边缘上的A点，求该光线从球面射出的方向相对于其初始入射方向的偏角．【物理-选修3-5】17．一静止的铝原子原子核俘获一速度为1.0×107m/s的质子p后，变为处于激发状态的硅原子核，下列说法正确的是（）A．核反应方程为p+→B．核反应方程过程中系统动量守恒C．核反应过程中系统能量不守恒D．核反应前后核子数相等，所以生成物的质量等于反应物的质量之和E．硅原子核速度的数量级105m/s，方向与质子初速度方向一致18．如图，水平地面上有两个静止的小物块a和b，其连线与墙垂直，a和b相距l，b与墙之间也相距l；a的质量为m，b的质量为m，两物块与地面间的动摩擦因数均相同，现使a以初速度v0向右滑动，此后a与b发生弹性碰撞，但b没有与墙发生碰撞．重力加速度大小为g，求物块与地面间的动摩擦因数满足的条件．2016年全国高考统一物理试卷（新课标Ⅲ）参考答案与试题解析一、选择题1．（6分）（2016春•湖南期末）关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是（）A．开普勒在牛顿定律的基础上，导出了行星运动的规律B．开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律C．开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因D．开普勒总结出了行星运动的规律，发现了万有引力定律【解答】解：开普勒在他的导师第谷天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律，但并未找出了行星按照这些规律运动的原因；牛顿在开普勒行星运动定律的基础上推导出万有引力定律，故ACD错误，B正确．故选：B．2．（6分）（2016秋•江西校级月考）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【解答】解：A、沿电场线的方向电势降低，所以电势不同的等势面不可能相交．故A错误；B、根据电场线与等势面的关系可知，电场线与等势面互相垂直，故B正确；C、电场强度的大小与电势的高低没有关系，所以同一等势面上各点电场强度不一定相等，故C错误；D、负电荷在等势面高的位置的电势能小，所以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，电势能增大，电场力做负功，故D错误．故选：B3．（6分）（2016春•南宁校级期末）一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动，在时间间隔t内位移为s，动能变为原来的9倍，该质点的加速度为（）A．B．C．D．【解答】解：设初速度为v0，末速度为v t，加速度为a，则位移为：s=（v0+v t）t，初动能为mv02，末动能为mv t2，因为动能变为原来的9倍，所以有=9联立解得：v0=；v t=．由加速度定义可得：a===，故A正确，BCD错误．故选：A．4．（6分）（2016春•南宁校级期末）如图，两个轻环a和b套在位于竖直面内的一段固定圆弧上：一细线穿过两轻环，其两端各系一质量为m的小球，在a和b之间的细线上悬挂一小物块．平衡时，a、b间的距离恰好等于圆弧的半径．不计所有摩擦，小物块的质量为（）A．B．m C．m D．2m【解答】解：设悬挂小物块的点为O'，圆弧的圆心为O，由于ab=R，所以三角形Oab为等边三角形．根据几何知识可得∠aO'b=120°，而在一条绳子上的张力大小相等，故有T=mg，小物块受到两条绳子的拉力作用大小相等，夹角为120°，故受到的合力等于mg，因为小物块受到绳子的拉力和重力作用，且处于平衡状态，故拉力的合力等于小物块的重力为mg，所以小物块的质量为m故ABD错误，C正确．故选：C．5．（6分）平面OM和平面ON之间的夹角为30°，其横截面（纸面）如图所示，平面OM 上方存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外．一带电粒子的质量为m，电荷量为q（q＞0）．粒子沿纸面以大小为v的速度从OM的某点向左上方射入磁场，速度与OM成30°角．已知粒子在磁场中的运动轨迹与ON只有一个交点，并从OM上另一点射出磁场．不计重力．粒子离开磁场的射点到两平面交线O的距离为（）A． B．C． D．【解答】解：粒子进入磁场做顺时针方向的匀速圆周运动，轨迹如图所示，根据洛伦兹力提供向心力，有解得根据轨迹图知，∠OPQ=60°粒子离开磁场的出射点到两平面交线O的距离为，D正确，ABC错误故选：D6．（6分）（2016秋•葫芦岛月考）如图，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b．当输入电压U为灯泡额定电压的10倍时，两灯泡均能正常发光．下列说法正确的是（）A．原、副线圈砸数之比为9：1B．原、副线圈砸数之比为1：9C．此时a和b的电功率之比为9：1D．此时a和b的电功率之比为1：9【解答】解：AB、灯泡正常发光，则其电压均为额定电压，则说明原线圈输入电压为9U，输出电压为U；则可知，原副线圈匝数之比为：9：1：故A正确；B错误；CD、根据公式可得，由于小灯泡两端的电压相等，所以根据公式P=UI可得两者的电功率之比为1：9；故C错误，D正确；故选：AD．7．（6分）（2016秋•丰城市校级月考）如图，一固定容器的内壁是半径为R的半球面；在半球面水平直径的一端有一质量为m的质点P．它在容器内壁由静止下滑到最低点的过程中，克服摩擦力做的功为W．重力加速度大小为g．设质点P在最低点时，向心加速度的大小为a，容器对它的支持力大小为N，则（）A．a=B．a=C．N=D．N=【解答】解：质点P下滑的过程，由动能定理得mgR﹣W=在最低点，质点P的向心加速度a==根据牛顿第二定律得N﹣mg=m解得N=，故AC正确，BD错误．故选：AC8．（6分）如图，M为半圆形导线框，圆心为O M；N是圆心角为直角的扇形导线框，圆心为O N；两导线框在同一竖直面（纸面）内；两圆弧半径相等；过直线O M O N的水平面上方有一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面．现使线框M、N在t=0时从图示位置开始，分别绕垂直于纸面、且过O M和O N的轴，以相同的周期T逆时针匀速转动，则（）A．两导线框中均会产生正弦交流电B．两导线框中感应电流的周期都等于TC．在t=时，两导线框中产生的感应电动势相等D．两导线框的电阻相等时，两导线框中感应电流的有效值也相等【解答】解：A、半径切割磁感线产生的感应电动势：B、，因为线框匀速转动，感应电动势恒定，线框中电流大小恒定，故A错误；M、N两线框匀速转动，M线框第一个电流方向逆时针，第二个电流顺时针方向；N 线框，相框转动一圈，只有的时间有感应电流，第一个电流逆时针，第二个电流为0．第三个电流顺时针方向，第四个没有电流，依次循环．画出M、N线框中电流随时间变化的关系图线如图所示，所以两线框中感应电流的周期相等，故B正确；C、，两线框均有一条半径在切割磁感线产生感应电动势，感应电动势的大小为，故C正确；D、根据电流的热效应，对M线框N线框转动一周只有时间内有感应电流联立①②得，故D错误故选：BC二、解答题（共3小题，满分27分）9．（5分）某同学用图中所给器材进行与安培力有关的实验．两根金属导轨ab和a1b1固定在同一水平面内且相互平行，足够大的电磁铁（未画出）的N极位于两导轨的正上方，S 极位于两导轨的正下方，一金属棒置于导轨上且两导轨垂直．（1）在图中画出连线，完成实验电路．要求滑动变阻器以限流方式接入电路，且在开关闭合后，金属棒沿箭头所示的方向移动．（2）为使金属棒在离开导轨时具有更大的速度，有人提出以下建议：A．适当增加两导轨间的距离B．换一根更长的金属棒C．适当增大金属棒中的电流其中正确的是AC（填入正确选项前的标号）【解答】解：（1）电路如右图所示．（2）对金属棒：①根据牛顿第二定律：②加速度③根据运动学公式④得⑤A、适当增加两导轨间的距离，金属棒速度增大B、换一根更长的金属棒，金属棒质量增大．离开导轨时速度变小C、适当增大金属棒中的电流，离开导轨时速度增大故选：AC故答案为：（1）如图所示（2）AC10．（10分）某物理课外小组利用图（a）中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系．图中置于试验台上的长木板水平放置，其右端固定一轻滑轮：轻绳跨过滑轮，一端与放在木板上的小滑车相连，另一端可悬挂钩码．本实验中可用的钩码共有N=5个，每个质量均为0.010kg．实验步骤如下：（1）将5个钩码全部放入小车中，在长木板左下方垫上适当厚度的小物快，使小车（和钩码）可以在木板上匀速下滑．（2）将n（依次取n=1，2，3，4，5）个钩码挂在轻绳右端，其余N﹣n个钩码仍留在小车内；用手按住小车并使轻绳与木板平行．释放小车，同时用传感器记录小车在时刻t相对于其起始位置的位移s，绘制s﹣t图象，经数据处理后可得到相应的加速度a．（3）对应于不同的n的a值见下表．n=2时的s﹣t图象如图（b）所示：由图（b）求出此时小车的加速度（保留2位有效数字），将结果填入下表．n 1 2 3 4 5a/m•s﹣20.20 0.400.58 0.78 1.00（4）利用表中的数据在图（c）中补齐数据点，并作出a﹣n图象．从图象可以看出：当物体质量一定时，物体的加速度与其所受的合外力成正比．（5）利用a﹣n图象求得小车（空载）的质量为0.45kg（保留2位有效数字，重力加速度取g=9.8 m•s﹣2）．（6）若以“保持木板水平”来代替步骤（1），下列说法正确的是BC（填入正确选项前的标号）A．a﹣n图线不再是直线B．a﹣n图线仍是直线，但该直线不过原点C．a﹣n图线仍是直线，但该直线的斜率变大【解答】解：（3）物体做匀加速直线运动，对应的x﹣t图象为曲线，由图象可知，当t=2.0s 时，位移为：x=0.80m；则由x=代入数据得：a=0.40m/s2；（4）在图C中作出点（2，0.40），并用直线将各点相连，如图所示；（5）由图c可知，当n=4时，加速度为0.78m/s2，由牛顿第二定律可知：4×0.01×9.8=（m+5×0.01）×0.78解得：m=0.45kg；（6）若木板水平，则物体将受到木板的摩擦力；则有：nm0g﹣μ[m+（5﹣n）m0g]=（m+5m0）a；a=﹣=故说明图象仍为直线，但不再过原点；并且斜率增大；故BC正确；故选：B；故答案为：（3）0.40；（4）如图所示；（5）0.45；BC．11．（12分）（2016春•辽宁校级期末）如图，在竖直平面内由圆弧AB和圆弧BC组成的光滑固定轨道，两者在最低点B平滑连接．AB弧的半径为R，BC弧的半径为．一小球在A点正上方与A相距处由静止开始自由下落，经A点沿圆弧轨道运动．（1）求小球在B、A两点的动能之比；（2）通过计算判断小球能否沿轨道运动到C点．【解答】解：（1）根据机械能守恒定律得E KA=mgE KB=mg（+R）=则得小球在B、A两点的动能之比E KB：E KA=5：1．（2）假设小球能到达C点，由机械能守恒定律得mg=即得到达C点的速度v C=设小球通过C点的临界速度为v0．则有mg=m即得v0=因为v C=v0，所以小球恰好到达C点．答：（1）小球在B、A两点的动能之比是5：1．（2）小球恰好到达C点．12．（20分）如图，两条相距l的光滑平行金属导轨位于同一水平面（纸面）内，其左端接一阻值为R的电阻；一与导轨垂直的金属棒置于两导轨上；在电阻、导轨和金属棒中间有一面积为S的区域，区域中存在垂直于纸面向里的均匀磁场，磁感应强度大小B1随时间t 的变化关系为B1=kt，式中k为常量；在金属棒右侧还有一匀强磁场区域，区域左边界MN （虚线）与导轨垂直，磁场的磁感应强度大小为B0，方向也垂直于纸面向里．某时刻，金属棒在一外加水平恒力的作用下从静止开始向右运动，在t0时刻恰好以速度v0越过MN，此后向右做匀速运动．金属棒与导轨始终相互垂直并接触良好，它们的电阻均忽略不计．求：（1）在t=0到t=t0时间间隔内，流过电阻的电荷量的绝对值；（2）在时刻t（t＞t0）穿过回路的总磁通量和金属棒所受外加水平恒力的大小．【解答】解：（1）根据法拉第电磁感应定律E==，结合闭合电路欧姆定律I=，及电量表达式q=It==，（2）根据题意可知，MN左边的磁场方向与右边的磁场方向相同，那么总磁通量即为两种情况之和，即为：在时刻t（t＞t0）穿过回路的总磁通量∅=∅1+∅2=ktS+B0v0（t﹣t0）l；依据法拉第电磁感应定律，那么线圈中产生总感应电动势E=E1+E2=kS+B0lv0；根据闭合电路欧姆定律，则线圈中产生感应电流大小为I==那么安培力大小F A=B0Il=；最后根据平衡条件，则水平恒力大小等于安培力大小，即为F=；答：（1）在t=0到t=t0时间间隔内，流过电阻的电荷量的绝对值；（2）在时刻t（t＞t0）穿过回路的总磁通量ktS+B0v0（t﹣t0）l，金属棒所受外加水平恒力的大小．【物理-选修3-3】13．（5分）（2016春•临沂期末）关于气体的内能，下列说法正确的是（）A．质量和温度都相同的气体，内能一定相同B．气体温度不变，整体运动速度越大，其内能越大C．气体被压缩时，内能可能不变D．一定量的某种理想气体的内能只与温度有关E．一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中，内能一定增加【解答】解：A、质量和温度都相同的气体，内能不一定相同，还和气体的种类有关，故A 错误；B、物体的内能与与温度、体积有关，与物体宏观整体运动的机械能无关，所以整体运动速度越大，其内能不一定越大，故B错；C、气体被压缩时，外界对气体做功W＞0，如果向外界放热Q＜0，根据热力学第一定律，△U=W+Q，可能△U=0内能不变，所以C正确；D、理想气体分子间无分子势能，理想气体的内能只与温度有关，故D正确；E、一定量的某种理想气体等压膨胀过程中，体积与热力学温度成正比，温度升高，内能增加．故E正确故选：CDE14．（10分）（2016春•临沂期末）一U形玻璃管竖直放置，左端开口，右端封闭，左端上部有一光滑的轻活塞．初始时，管内汞柱及空气柱长度如图所示．用力向下缓慢推活塞，直至管内两边汞柱高度相等时为止．求此时右侧管内气体的压强和活塞向下移动的距离．已知玻璃管的横截面积处处相同；在活塞向下移动的过程中，没有发生气体泄漏；大气压强p0=75.0 cmHg．环境温度不变．【解答】解：设初始时，右管中空气柱的压强为，长度为；左管中空气柱的压强为，长度为．该活塞被下推h后，右管中空气柱的压强为，长度为．；左管中空气柱的压强为，长度为．以cmHg为压强单位．由题给条件得：…①…②由玻意耳定律得…③联立①②③式和题给条件得：…④依题意有：…⑤…⑥由玻意耳定律得：…⑦联立④⑤⑥⑦式和题给条件得：h=9.42cm答：此时右侧管内气体的压强和活塞向下移动的距离9.42cm．【物理-选修3-4】15．（2016秋•葫芦岛月考）由波源S形成的简谐横波在均匀介质中向左、右传播．波源振动的频率为20Hz，波速为16m/s．已知介质中P、Q两质点位于波源S的两侧，且P、Q和S的平衡位置在一条直线上，P、Q的平衡位置到S的平衡位置之间的距离分别为15.8m、14.6m．P、Q开始震动后，下列判断正确的是（）A．P、Q两质点运动的方向始终相同B．P、Q两质点运动的方向始终相反C．当S恰好通过平衡位置时，P、Q两点也正好通过平衡位置D．当S恰好通过平衡位置向上运动时，P在波峰E．当S恰好通过平衡位置向下运动时，Q在波峰【解答】解：波源振动的频率为20Hz，波速为16m/s，由波长公式λ=有：λ==0.8mAB、P、Q两质点距离波源的距离之差为：△x=15.8﹣14.6=1.2m=3×，为半个波长的奇数倍，所以P、Q两质点振动步调相反，P、Q两质点运动的方向始终相反，选项A错误，B正确．C、SP=15.8m=（19+）λ，SQ=SP=14.6m=（18+）λ，所以当S恰好通过平衡位置时，P、Q两点一个在波峰，一个在波谷，选项C错误．D、由SP=15.8m=（19+）λ可知，当S恰好通过平衡位置向上运动时，P在波峰，选项D 正确．E、SQ=SP=14.6m=（18+）λ，当S恰好通过平衡位置向下运动时，Q在波峰，选项E正确．故选：BDE16．如图，玻璃球冠的折射率为，其底面镀银，底面半径是球半径的倍，在过球心O且垂直底面的平面（纸面）内，有一与底面垂直的光线射到玻璃冠上的M点，该光线的延长线恰好过底面边缘上的A点，求该光线从球面射出的方向相对于其初始入射方向的偏角．【解答】解：设球半径为R，球冠地面中心为O′，连接OO′，则OO′⊥AB令∠OAO′=α则：cosα===…①即∠OAO′=α=30°…②已知MA⊥AB，所以∠OAM=60°…③。
专题08 电场-2016年高考全国名校试题物理分项汇编(北京特刊)(原卷版)
决胜2016高考之全国名校试题物理分项汇编试题（北京特刊）专题08 电场一、选择题：1.【北京市海淀区2015届高三上学期期末练习物理试题】在真空中有两个固定的点电荷，它们之间的静电力大小为F 。
现保持它们之间的距离不变，而使它们的电荷量都变为原来的2倍，则它们之间的静电力大小为( )A ．14 FB ．12F C ．2 F D ．4F2．【北京市海淀区2015届高三上学期期末练习物理试题】关于电场强度和磁感应强度，下列说法中正确的是 ( )A ．电场强度的定义式E =Fq适用于任何静电场B ．电场中某点电场强度的方向与在该点的带正电的检验电荷所受电场力的方向相同C ．磁感应强度公式B=FIL 说明磁感应强度B 与放入磁场中的通电导线所受安培力F 成正比，与通电导线中的电流I 和导线长度L 的乘积成反比D ．磁感应强度公式B=FIL 说明磁感应强度的方向与放入磁场中的通电直导线所受安培力的方向相同3.【北京市海淀区2015届高三上学期期末练习物理试题】如图2所示为研究影响平行板电容器电容大小因素的实验装置。
设两极板的正对面积为S ，极板间的距离为d ，静电计指针偏角为θ，平行板电容器的电容为C 。
实验中极板所带电荷量可视为不变，则下列关于实验的分析正确的是( )A ．保持d 不变，减小S ，则C 变小，θ变大B ．保持d 不变，减小S ，则C 变大，θ变大 C ．保持S 不变，增大d ，则C 变小，θ变大D ．保持S 不变，增大d ，则C 变大，θ变大4.【北京市海淀区2015届高三上学期期末练习物理试题】如图3所示，a 、b 、c 是一条电场线上的三点，一个带正电的粒子仅在电场力的作用下沿这条电场线由a 运动到c 的过程中，其动能增加。
已知a 、b 间距离等于b 、c 间距离，用φa 、φb 、φc 分别表示a 、b 、c 三点的电势，用E a 、E b 、E c 分别表示a 、b 、c三点的图2场强大小。
2016年全国统一高考真题物理试卷(新课标ⅰ)(含答案及解析)
2016年全国统一高考物理试卷（新课标Ⅰ）二、选择题：本大题共8小题，每小题6分．在每小题给出的四个选项中，第1～4题只有一项是符合题目要求，第5～8题有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分．有选错的得0分．1．（6分）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2．（6分）现代质谱仪可用来分析比质子重很多的离子，其示意图如图所示，其中加速电压恒定．质子在入口处从静止开始被加速电场加速，经匀强磁场偏转后从出口离开磁场．若某种一价正离子在入口处从静止开始被同一加速电场加速，为使它经匀强磁场偏转后仍从同一出口离开磁场，需将磁感应强度增加到原来的12倍．此离子和质子的质量比约为（）A．11B．12C．121D．1443．（6分）一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻R1，R2和R3的阻值分别为3Ω，1Ω，4Ω，A为理想交流电流表，U为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒定。
当开关S断开时，电流表的示数为I；当S闭合时，电流表的示数为4I．该变压器原、副线圈匝数比为（）A．2B．3C．4D．54．（6分）利用三颗位置适当的地球同步卫星，可使地球赤道上任意两点之间保持无线电通讯，目前地球同步卫星的轨道半径为地球半径的6.6倍，假设地球的自转周期变小，若仍仅用三颗同步卫星来实现上述目的，则地球自转周期的最小值约为（）A．1h B．4h C．8h D．16h5．（6分）一质点做匀速直线运动，现对其施加一恒力，且原来作用在质点上的力不发生改变，则（）A．质点速度的方向总是与该恒力的方向相同B．质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直C．质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同D．质点单位时间内速率的变化量总是不变6．（6分）如图，一光滑的轻滑轮用细绳OO′悬挂于O点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块a，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b。
13—16年高考真题《静电场》
《静电场》真题选编三、静电场相关概念及其关系1.（2016全国卷叭15）（单选）关于静电场的等势面，下列说法正确的是（B ）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 . （2016全国卷I, 20）（多选）（多选）如图，一带负电荷的油滴在匀强电场中运动，其轨迹在竖直面（纸面）内，且相对于过轨迹最低点P的竖直线对称。
忽略空气阻力。
由此可知（AB ）A. Q点的电势比P点高B. 油滴在Q点的动能比它在P点的大C. 油滴在Q点的电势能比它在P点的大D. 油滴在Q点的加速度大小比它在P点的小3 . （2016全国卷U, 15）（多选）如图，P是固定的点电荷，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（D ）A. a a>a b>a c，V a>V c>V b養二、B. a a>a b>a c，V b>V c>V a讪汗：:C. 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（2015新课标全国I ,15，6分）（单选）如图，直线a、b和c、d是处于匀强电场中的两组平行线，MNP、Q是它们的交点，四点处的电势分别为枷林曲、机一电子由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.贝U（B ）A. 直线a位于某一等势面内，（|M>艇B. 直线c位于某一等势面内，颌〉如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8. （2015安徽理综，20, 6分）（单选）已知均匀带电的无穷大平面在真空中激发电场的场强大小为^,其中c 为平面上单位面积所带的电荷量，S 为常量•如图2 © 所示的平行板电容器，极板正对面积为S,其间为真空，带电量为Q 不计边缘效电引力大小分别为（D ）10.（2014 •新课标全国卷U ）关于静电场的电场强度和电势，下列说法正确的是 （A D ）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9. （2013高考江苏卷，6题）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，贝U （ A B D ）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. 检验电荷一q 在a 点的电势能比在b 点的大D. 将检验电荷一q 从a 点移到b 点的过程中，电场力做负功应时，极板可看作无穷大导体板, 则极板间的电场强度大小和两极板间相互的静二、平衡、动力学问题、带电粒子在电场中的运动【2015新课标11-14】（单选）如图，两平行的带电金属板水平放置。
2016年高考物理备考中等：专题07静电场：含解析
第一部分特点描述电场是电学基础，也是高考重点，每年必考。
一般以填空题或计算题形式进行考查。
库仑定律、电场线性质、带电体在静电场中平衡、平行板电容器、带电粒子在电场中运动等是考查重点。
特别是带电粒子在电场中运动结合交变电流、磁场知识巧妙地把电场性质与牛顿运动定律、功能关系、动量等力学知识有机地结合起来，更是命题几率较高热点。
在复习本部分时要牢牢抓住力和能这两条主线，将知识系统化，找出它们联系，做到融会贯通，同时还应注意此部分知识与科技前沿、生活实际等联系，如静电除尘、电容式传感器、喷墨打印机、静电分选器、示波器等。
带电粒子在电场中运动一类问题，是高考中考查重点内容之一．在力、电综合试题中，多把电场与牛顿运动定律，动能定理，功能关系，运动学知识，电路知识等巧妙地综合起来，考查学生对这些基本知识、基本规律理解和掌握情况，应用基本知识分析、解决实际问题能力。
预测2016年对电场考查选择题和计算均有：选择题主要检测考生对重要概念理解和基本规律运用．重点考查库仑定律、电场、电场强度、电场线、匀强电场、电场强度叠加、匀强电场中电势差根电场强度关系、电容器电容等基本概念、基本规律综合运用；计算题仍是以高分值高难度形式出现，重点是考查电场力、电势能、电势差、电势等概念与力学综合。
从近几年高考来看，随着招生比例增大，试题难度相对而言有所下降，思维难度大，起点高超难试题没有了，但同时送分题也没有了，在论述题，计算题思维起点都不是很高，随着对物理过程研究深入，思维难度逐步增大，因此有效考查了学生物理思维能力。
因此抓好基本物理知识教学仍是中学物理教学首要任务。
把握好复习节奏，适当降低起点和速度，着重学生思维能力培养过程，以基础题训练方法，努力培养学生正确，良好解题习惯，加强对学生复习方法，应试策略与技巧训练和指导。
第二部分知识背一背一、库伦定律与电荷守恒定律1．库仑定律（1）真空中两个静止点电荷之间相互作用力与它们电荷量乘积成正比，与它们距离二次方成反比，作用力方向在他们连线上。
高中物理试题库：静电场
高中物理试题库：静电场（一）填空题0111 一带正电小球移近不带电导体时，小球将受到_________力；一带负电小球移近不带电导体时，小球将受到_________力；一带正电小球靠近不带电的接地导体时，小球将受到力；一带负电小球与不带电的接地导体接触时小球将_________力。
0211 由库仑定律知，当r→0时，F→∞，但将二带同号电荷的小球推靠在一起并不很费力，其原因是_________。
0322 在一带正电荷的大导体附近放置一个检验电荷+q0，测得其受到的力为F，若考虑到电量q0不是足够小，则F/q0将比实际场强_________。
0423 三个在一直线上带负电的小球A、B、C，带电量之比为1∶3∶5，A、C固定，若使B也不动，则AB和BC距离之比为_________。
0522 将某电荷[WTBX]Q分成[WTBX]q和(Q-q)两部分，并将两部分分离开一定距离，则它们之间的库仑力为最大时Q与q的关系为_________。
0622 将一单摆小球带上正电荷置于方向竖直向下的匀强电场，则单摆的周期变_________。
0721 将一孤立带电导体接地，则电荷将会_________；将充电的电容器一极板接地，则电荷_________。
0821 当其它电荷移近两个点电荷时，则这两个电荷之间的库仑力_________。
0911 若两个点电荷连线中点处的场强为零，则表明这两个点电荷是_________电荷。
1023 库仑力和万有引力都是与距离的平方成反比的力，从场的角度看库仑力是电荷在电场中受到的力，那么万有引力就是_________受到的力。
1111 电力线一般并不是点电荷在电场中的运动轨迹，其原因是_________。
1211 静电场的高斯定理表明〖CD＃4〗只与高斯面内的电荷有关，而_________与高斯面内外的电荷都有关。
1311 若高斯面内无净电荷，则高斯面上各点的 E_________；若高斯面上各点的E都为零，则高斯面内的净电荷_________。
2016年全国统一高考真题物理试卷(新课标ⅲ)(含答案及解析)
2016年全国高考统一物理试卷（新课标Ⅲ）一、选择题1．（6分）关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是（）A．开普勒在牛顿定律的基础上，导出了行星运动的规律B．开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律C．开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因D．开普勒总结出了行星运动的规律，发现了万有引力定律2．（6分）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3．（6分）一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动，在时间间隔t内位移为s，动能变为原来的9倍。
该质点的加速度为（）A．B．C．D．4．（6分）如图，两个轻环a和b套在位于竖直面内的一段固定圆弧上：一细线穿过两轻环，其两端各系一质量为m的小球，在a和b之间的细线上悬挂一小物块。
平衡时，a、b间的距离恰好等于圆弧的半径。
不计所有摩擦，小物块的质量为（）A．B．m C．m D．2m5．（6分）平面OM和平面ON之间的夹角为30°，其横截面（纸面）如图所示，平面OM上方存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外．一带电粒子的质量为m，电荷量为q（q＞0）．粒子沿纸面以大小为v的速度从OM的某点向左上方射入磁场，速度与OM成30°角．已知粒子在磁场中的运动轨迹与ON只有一个交点，并从OM上另一点射出磁场．不计重力．粒子离开磁场的射点到两平面交线O的距离为（）A．B．C．D．6．（6分）如图，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b．当输入电压U为灯泡额定电压的10倍时，两灯泡均能正常发光．下列说法正确的是（）A．原、副线圈匝数之比为9：1B．原、副线圈匝数之比为1：9C．此时a和b的电功率之比为9：1D．此时a和b的电功率之比为1：97．（6分）如图，一固定容器的内壁是半径为R的半球面；在半球面水平直径的一端有一质量为m的质点P．它在容器内壁由静止下滑到最低点的过程中，克服摩擦力做的功为W．重力加速度大小为g．设质点P在最低点时，向心加速度的大小为a，容器对它的支持力大小为N，则（）A．a=B．a=C．N=D．N=8．（6分）如图，M为半圆形导线框，圆心为O M；N是圆心角为直角的扇形导线框，圆心为O N；两导线框在同一竖直面（纸面）内；两圆弧半径相等；过直线O M O N的水平面上方有一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面。
专题08 电场(第02期)-决胜2016年高考全国名校试题物理分项汇编(江苏特刊)(解析版)
一、单项选择题1．【2016·常州市教育学会学业水平监测高三物理期末试卷】复印机的核心部件是有机光导体鼓，它是在一个金属圆柱表面涂覆一层有机光导体OPC（没有光照时OPC是绝缘体，受到光照时变成导体）制成的．复印机的基本工作过程是：（1）在暗处的有机光导体鼓和一个金属丝电极之间加上高电压，金属丝附近空气发生电离，使转动鼓体均匀带上正电；（2）文件反射的强光通过光学系统在鼓上成像，鼓上形成“静电潜像”；（3）鼓体转动经过墨粉盒，潜像将带相反电荷的墨粉吸引到鼓体带电部位；（4）鼓体继续转动经过复印纸，带电复印纸又将墨粉吸引到复印纸上。
以下说法正确的是（）（1）（2）（3）（4）A．步骤（1）中发生了静电感应现象B．步骤（2）中发生了局部导电现象C．步骤（3）中发生了静电平衡现象D．步骤（4）中发生了静电屏蔽现象【答案】B2．【2016·淮、宿、连、徐二模】在研究影响平行板电容器电容大小因素的实验中，一已充电的平行板电容器与静电计连接如图所示。
现保持B板不动，适当移动A板，发现静电计指针张角减小，则A板可能是A．右移B．左移C．上移D．下移【答案】A考点：电容器的动态分析【名师点睛】对于电容器动态变化分析问题，关键根据电容的决定式4S C kd επ=和定义式C QU=结合进行分析，同时要抓住不变量。
3．【2016·江阴二中，澄西二模】如图所示，地面上某个空间区域存在这样的电场，水平虚线上方为场强E 1，方向竖直向下的匀强电场；虚线下方为场强E 2，方向竖直向上的匀强电场。
一个质量m ，带电+q 的小球从上方电场的A 点由静止释放，结果刚好到达下方电场中与A 关于虚线对称的B 点，则下列结论正确的是A ．若AB 高度差为h ，则U AB = -mgh/q B ．带电小球在AB 两点电势能相等C ．在虚线上下方的电场中，带电小球运动的加速度相同D ．两电场强度大小关系满足E 2 =2E 1 【答案】A【解析】对A 到B 的过程运用动能定理得，qU AB +mgh=0，解得：AB mghU q-＝，知A 、B 的电势不等，则电势能不等．故A 正确，B 错误；A 到虚线速度由零加速至v ，虚线到B 速度v 减为零，位移相同，根据匀变速运动的推论知，时间相同，则加速度大小相等，方向相反．故C 错误；在上方电场，根据牛顿第二定律得：11mg qE a m +＝，在下方电场中，根据牛顿第二定律得，加速度大小为：22qE mga m-＝，因为a1=a2，解得：212mgE Eq＝．故D错误．故选A.考点：牛顿第二定律；动能定理.4．金属板和板前一正点电荷形成的电场线分布如图所示，A、B两点到正电荷的距离相等，C点靠近正电荷，则A．A、B两点的电势相等B．C点的电势比A点的低C．A、B两点的电场强度相等D．C点的电场强度比B点的大【答案】D考点：电势、电场强度【名师点睛】题要掌握电场线的物理意义：电场线的疏密表示场强的大小，顺着电场线电势逐渐降低，难度不大，属于基础题。
2016年全国高考统一物理试卷及解析(新课标ⅲ)
2016年全国高考统一物理试卷（新课标Ⅲ）一、选择题1、（6分）关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是（）A、开普勒在牛顿定律的基础上，导出了行星运动的规律B、开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律C、开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因D、开普勒总结出了行星运动的规律，发现了万有引力定律2、（6分）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3、（6分）一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动，在时间间隔t内位移为s，动能变为原来的9倍。
该质点的加速度为（）A、B、C、D、4、（6分）如图，两个轻环a和b套在位于竖直面内的一段固定圆弧上：一细线穿过两轻环，其两端各系一质量为m的小球，在a和b之间的细线上悬挂一小物块。
平衡时，a、b间的距离恰好等于圆弧的半径。
不计所有摩擦，小物块的质量为（）A、B、m C、m D、2m5、（6分）平面OM和平面ON之间的夹角为30°，其横截面（纸面）如图所示，平面OM上方存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外、一带电粒子的质量为m，电荷量为q（q＞0）、粒子沿纸面以大小为v的速度从OM的某点向左上方射入磁场，速度与OM成30°角、已知粒子在磁场中的运动轨迹与ON只有一个交点，并从OM上另一点射出磁场、不计重力、粒子离开磁场的射点到两平面交线O的距离为（）A、 B、C、 D、6、（6分）如图，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b、当输入电压U为灯泡额定电压的10倍时，两灯泡均能正常发光、下列说法正确的是（）A、原、副线圈匝数之比为9：1B、原、副线圈匝数之比为1：9C、此时a和b的电功率之比为9：1D、此时a和b的电功率之比为1：97、（6分）如图，一固定容器的内壁是半径为R的半球面；在半球面水平直径的一端有一质量为m的质点P、它在容器内壁由静止下滑到最低点的过程中，克服摩擦力做的功为W、重力加速度大小为g、设质点P在最低点时，向心加速度的大小为a，容器对它的支持力大小为N，则（）A、a=B、a=C、N=D、N=8、（6分）如图，M为半圆形导线框，圆心为O M；N是圆心角为直角的扇形导线框，圆心为O N；两导线框在同一竖直面（纸面）内；两圆弧半径相等；过直线O M O N的水平面上方有一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面。
专题08 电场-决胜2016年高考全国名校试题物理分项汇编(江苏特刊)(解析版)
一、单项选择题1.【2015·淮安市高三第五次调研测试物理试题】如图所示，把一个带正电的小球放置在原来不带电的枕形导体附近，由于静电感应，枕形导体的a、b端分别出现感应电荷，则A.枕形导体a端电势高于b端电势B.仅闭合S1，有电子从大地流向枕形导体C.仅闭合S1，有电子从枕形导体流向大地D.仅闭合S2，有正电荷从枕形导体流向大地【答案】B考点：考查了静电感应2.【2015·南京、盐城市高三年级第二次模拟考试】下列图片显示的技术中，属于防范静电危害的是（）A.静电复印B.静电喷涂C.避雷针D．静电除尘【答案】C【解析】试题分析：静电复印、静电喷涂、静电除尘是利用静电使墨粉或粉尘带电奔向电极运动，所以是利用静电，避雷针是利用导线将云层中的静电导走，所以属于防范静电危害，即C正确，ABD均错误。
考点：本题考查静电的防范3.【2015·南京、盐城市高三年级第二次模拟考试】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NM PN W W = 【答案】B考点：本题考查电场的基本性质4．【2015·盐城市高三年级第三次模拟考试物理试题】如图所示，ABC 是等边三角形，在A 点放置电荷量为Q 的点电荷时，取无穷远处电势为0，C 点的电场强度大小和电势分别为E 和ϕ。
再在B 点放置电荷量为Q -的点电荷时，C 点的电场强度大小和电势分别A ．E 和0B ．E 和ϕ2 C ．E 2和ϕ D ．E 2和ϕ2【答案】A【解析】试题分析：+Q在C点形成电场的场强为E，方向沿AC方向，则再在B点放置电荷量为Q-的点电荷时，在C点形成的电场强度大小也为E，方向沿C B的方向，两个分场强夹角为1200，故合场强大小仍为E；根据对称知识可知，+Q和-Q在C点的电势叠加后的值为零，故选A.考点：场强及电势的叠加.5．【2015·南通市高三第一次调研测试】如图所示，两个带等量正电荷的相同小球，固定在绝缘、粗糙的水平面上A、B两点，O是AB的中点．带正电的小滑块从C点由静止释放，在电场力作用下向右点运动，则滑块从C点运动到O点的过程中A．电势能不断增大B．电场力先做正功后做负功C．加速度不断减小D．速度先增大后减小【答案】C考点：点电荷形成的电场特点6.【2015•江苏省泰州市姜堰区高三上学期期中考试物理试题】如图所示，实线表示电场线，虚线表示带电粒子运动的轨迹。
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考点8 静电场一、选择题1.(2016·全国卷I ·T14)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 【解题指南】解答本题时应从以下三点进行分析: (1)接在恒压直流电源上,则电压不变。
(2)将云母介质移出意味着介电常数变小。
(3)依据电容的决定式和定义式分析动态变化。
【解析】选D 。
据kdSC πε4=可知,将云母介质移出电容器,C 变小,电容器接在恒压直流电源上,电压不变,据Q=CU 可知极板上的电荷量变小,据dUE =可知极板间电场强度不变,故选D 。
2.(2016·全国卷I ·T20) 如图,一带负电荷的油滴在匀强电场中运动,其轨迹在竖直面(纸面)内,且相对于过轨迹最低点P 的竖直线对称。
忽略空气阻力。
由此可知 ( )A.Q点的电势比P点高B.油滴在Q点的动能比它在P点的大C.油滴在Q点的电势能比它在P点的大D.油滴在Q点的加速度大小比它在P点的小【解题指南】解答本题时应从以下三点进行分析:(1)审题关注“匀强电场中运动”,从而明确是匀变速曲线运动。
(2)审题关注“轨迹在竖直面内”“相对于过轨迹最低点P的竖直线对称”,从而明确电场线方向。
(3)利用功和能分析两点的电势、电势能及动能等关系。
【解析】选A、B。
带负电荷的油滴在匀强电场中运动,且相对于过轨迹最低点P 的竖直线对称,由此可判断匀强电场方向竖直向下,Q点的电势比P点高,油滴的加速度不变,A对、D错;油滴由P到Q过程电场力做正功,电势能减小,动能增大,B 对、C错。
故选A、B。
3.(2016·全国卷II·T15)如图,P是固定的点电荷,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 bB.a a>a b>a c,v b>v c> v aC.a b >a c >a a ,v b >v c > v aD.a b >a c >a a ,v a >v c >v b【解析】选D 。
由图可知Q 在a 、b 、c 点时距P 的距离r a >r c >r b ,且Q 受P 排斥力作用,由库仑定律122q q F kr可知F b >F c >F a ,所以根据牛顿第二定律可知a b >a c >a a 。
Q 在a 点向b 点运动,或在c 点向b 点运动时要克服电场力做功动能减小,又由于Q 在a 、b 、c 点时距P 的距离r a >r c >r b ,所以v a >v c >v b ,故选项D 正确。
4.(2016·全国卷III ·T15)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【解析】选B 。
等势面的特点:两个电势不同的等势面不可能相交,故A 错误;电场线与等势面处处相互垂直,故B 正确;等势面的疏密程度表示电场强度的大小,故C 错误;电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面,负电荷受力与电场线的方向相反,故负电荷受力由电势低的等势面指向电势高的等势面,那么它从电势较高的等势面移至电势较低的等势面,电场力做负功,D 错误。
【误区警示】本题容易认为电势相等的点电场强度也相等,误选C;将负电荷的受力方向认为是正电荷的受力方向,误选D 。
5.（2016·江苏高考·T3）一金属容器置于绝缘板上,带电小球用绝缘细线悬挂于容器中,容器内的电场线分布如图所示。
容器内表面为等势面,A 、B 为容器内表面上的两点,下列说法正确的是 ( )A.A点的电场强度比B点的大B.小球表面的电势比容器内表面的低C.B点的电场强度方向与该处内表面垂直D.将检验电荷从A点沿不同路径移到B点,电场力所做的功不同【解题指南】(1)电场线的疏密反映电场强度的大小。
(2)顺着电场线的方向,电势一定依次降低。
(3)等势面始终与电场线垂直。
(4)静电力做的功等于电势能的减少量:W AB=E pA-E pB=q(φA-φB)=qU AB。
【解析】选C。
B点的电场线比A点的电场线密,所以B点的电场强度大,A错误;比较电势高低看电场线的方向,沿着电场线方向电势降低,所以B项错误;容器内表面为等势面,电场线与等势面永远垂直,C项正确;电场力做功与路径无关,取决于初末两点电势差,所以将检验电荷从A点沿不同路径移到B点,电场力所做的功相同,D项错误。
6.(2016·天津高考·T4)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【解题指南】解答本题时应从以下三点进行分析: (1)电容器电容的影响因素kd sC πε4=。
(2)电容器的电荷量Q 、板间电压U 与电容C 间的关系Q=CU 。
(3)静电计的张角θ越大代表电势差越大。
【解析】选D 。
若保持下极板不动,将上极板向下平移一小段距离,则根据kdsC πε4=可知,C 变大,Q 一定,则根据Q=CU 可知,U 减小,则静电计指针偏角θ减小;根据d U E =,kd sC πε4=,Q=CU 联立可得s kQ E επ4=,可知Q 一定时,E 不变;根据U 1=Ed 1可知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,则E p 不变,故选项A 、B 、C 错误,D 正确。
7.（2016·海南高考·T6）如图,平行板电容器两极板的间距为d,极板与水平面成45°角,上极板带正电。
一电荷量为q(q>0)的粒子在电容器中靠近下极板处,以初动能E k0竖直向上射出。
不计重力,极板尺寸足够大。
若粒子能打到上极板,则两极板间电场强度的最大值为 ( )A.k04E qd B.k02E qdC.k022E qd D.k02E qd【解析】选B 。
对粒子进行受力分析如图所示,可知粒子的运动方向与所受的合力不在同一条直线上,粒子做曲线运动,若粒子恰能到达上极板时,其速度与极板平行,电场强度有最大值。
将粒子的初速度v 0分解为垂直于极板的v y 和平行于极板的v x 两个分量,当v y =0时,粒子恰能到达上极板,速度与极板平行,根据2y Eq 2d m -v =-,由于v y =v 0cos45°,2k001E mv 2=,联立整理得到:k 0E E 2qd =,故选项B 正确。
8.（2016·海南高考·T10）如图,一带正电的点电荷固定于O 点,两虚线圆均以O 为圆心,两实线分别为带电粒子M 和N 先后在电场中运动的轨迹,a 、b 、c 、d 、e 为轨迹和虚线圆的交点。
不计重力。
下列说法正确的是 ( )A.M 带负电荷,N 带正电荷B.M 在b 点的动能小于它在a 点的动能C.N 在d 点的电势能等于它在e 点的电势能D.N 在从c 点运动到d 点的过程中克服电场力做功【解析】选A 、B 、C 。
由图中带电粒子M 和N 先后在电场中运动的轨迹可知,粒子M 受到引力作用所以带负电,粒子N 受到斥力作用所以带正电,选项A 正确;由于a 点比b 点更靠近带正电的点电荷,所以粒子M 由a 点运动到b 点的过程中粒子要克服电场力做功,动能减小,选项B 正确;d 点和e 点在同一个等势面上,所以N 在d 点的电势能等于它在e 点的电势能,选项C 正确;粒子N 带正电,从c 点运动到d 点的过程中电场力做正功,选项D 错误。
9.(2016·浙江高考·T14)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 【解题指南】解答本题时应注意理解以下三点: (1)q E P =ϕ和UQC =是用比值法来定义物理量,电容器的电容是由电容器本身决定的,电场中某点电势是由电场本身的性质决定的。
(2)tWP =中描述P 与W 、P 与t 的关系时要用控制变量法。
(3)在超重和失重状态下,物体的重力依然存在,而且不变。
【解析】选A 。
在静电场中如果沿着电场线方向移动正电荷,电场力做正功,电势能减少,根据电势的定义式qE P=ϕ,可知电势降低,如果沿电场线方向移动负电荷,电场力做负功,电势能增加,根据qE P=ϕ,把-q 代入,电势降低,可判断A 正确;在时间相同的情况下,外力对物体做功越多,对应的功率越大,B 项错误;公式UQ C =是电容器电容的定义式或者说是计算式,不是电容器电容的决定式。
电容器的电容不随电容器所带的电荷量Q 和极板间电压U 的变化而变化,C 项错误;不管物体处于失重状态还是超重状态,物体本身的重力并没有改变,只是物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)不等于物体本身的重力,D 项错误。
故选A 。
10.(2016·浙江高考·T15)如图所示,两个不带电的导体A 和B,用一对绝缘柱支持使它们彼此接触。
把一带正电荷的物体C 置于A 附近,贴在A 、B 下部的金属箔都张开, ( )A.此时A 带正电,B 带负电B.此时A 电势低,B 电势高C.移去C,贴在A 、B 下部的金属箔都闭合D.先把A 和B 分开,然后移去C,贴在A 、B 下部的金属箔都闭合 【解题指南】解答本题时应从以下两点进行分析:(1)感应起电使物体带电的方法是将一对用绝缘柱支持的导体A 和B(均不带电),彼此接触;把带电的物体C 移近导体A;先把A 和B 分开,然后移去C,则A 带上和C 异号的电荷,B 带上和C 同号的电荷,且电荷量相等。