【高中物理】静电场高考题整理
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静电场高考题
1.(2015,新课标Ⅱ)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,改微粒将( D )
A.保持静止状态
B.向左上方做匀加速运 . a
C.向正下方做匀加速运动
D.向左下方做匀加速运动
电场力大小与重力相等,旋转后受力分析可知,合外力方向左下,所以向左下方做匀加速运动,D 对。
2.(2015,新课标Ⅱ)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。
设在B 点的速度方向为v ,粒子在垂直方向不受力,所以在垂直方
向的分速度保持不变,即
v 0sin60°= vsin30°
得v= 3 v 0
设AB 间电势差为U AB ,根据动能定理得
q U AB =12mv 2 - 12mv 02
得U AB = mv 02q
3.(2014,新课标Ⅱ)关于静电场的电场强度和电势,下列说法正确的是( AD )
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
零势能面可以任意规定,通常规定大地电势为零,B 错。电场强度大小与电势高低没关系,C 错。
4.(2013,新课标Ⅱ)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( B )
A. 3kq 3l 2
B. 3kq l 2
C. 3kq l 2
D. 3kq 3l 2
受力分析可知Eq=2k q 2l 2cos30°,解得E=3kq l
2 ,B 对。
5.(2013,新课标II )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。一正电荷为q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Nb,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。 质点受到电场力大小F E =Eq
设质点质量为m ,在ab 点速度分别为v a 、v b
根据牛顿定律N a +F E =m v a 2r , N b -F E =m v b 2
r
根据动能定理2F E r=12mv b 2-12
mv a 2 解得E=16(N b -N a ),E ka =r 12(N b +5N a ),E kb =r 12(5N b +N a )
6.(2012,新课标)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( BD
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
粒子受到竖直向下的重力,垂直板面的电场力,两力不在同一直线,不可能平衡,A 错。只能合力方向水平向左,所以电场力做负功,电势能增加,B 对。动能减少,C 错。合力不变,做匀变速直线运动,D 对。
7.(2011,新课标)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)( D )
粒子带负点,受力方向与电场方向相反且应该指向轨迹内侧,AC错。速率递减,电场力做负功,B错D对。
7.(2014,福建)真空中xOy平面直角坐标系上的A、B、C三点构成等边三角形,边长L=2.0 m.若将电荷量均为q=+2.0×10-6 C的两点电荷分别固定在A、B点,已知静电力常量k=9×109 N·m2/C2,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.
(1)F=k q2
L2,代入数据得F=9×10
-3N
(2)作图进行分析,两电荷在C点产生场强大小相等
E1=k q
L2,合场强E=2 E1sin60°,代入数据得E=7.8×10
3N/C,方向沿y轴正方向。
8.(2013,江苏)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(ABD)
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
根据电场线密度明显可以看出,a点场强更大,A对。沿电场线方向电势降低,B对。负电荷由a点移动到b点电场力做负功,电势能增加,所以负电荷在b点电势能大,C错D对。
9.(2014,江苏)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( B)
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
离正电荷越近的地方电势越高,x轴上o点距圆环的距离最近,所以电视最高,A错B对。o点处圆环场强叠加,为0,无限远处场强为0,所以场强变化是先变大再变小,CD错。
10.(2013,山东)在x轴相距为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、