2018年高考物理复习真题训练:7静电场附解析
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专题7 静电场
1.(2017海南卷)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 答案:C
解析:A 、电场线的疏密表示场强的强弱,那么电场强度较大的地方电场线一定较密,故A 错误;BC 、沿着电场线的方向,电势会降低,因此沿电场线方向电势越来越低,但电场线不一定越来越疏,则场强不一定越来越小,故B 错误,C 正确;D 、电场线不一定与带电粒子的轨迹重合,只有电场线是直线,带电粒子的初速度为零或初速度方向与电场线方向在同一条直线上时电场线才与带电粒子的轨迹重合,故D 错误.
2.(2017浙江卷)如图所示,在竖立放置间距为d 的平行板电容器中,存在电场强度为E 的匀强电场.有一次量为m ,电荷量为q +的点电荷从两极板正中间处静止释放,重力加速度为g .则点电荷运动到负极板的过程
A.加速度大小为g m qE
a += B.所需的时间为Eq
dm t = C.下降的高度为2
d
y = D.电场力所做的功为 Eqd W = 答案:B
解析:点电荷往电场中的受力分析如图所示,点电荷所受的合外力为
2
2)()(mg Eq F +=,所以由牛顿第二定律得点电荷在水平方向的加速度为a1=Eq/m ,
由运动学公式d/2=a 1t 2/2,所以Eq
dm t =,故B 正确,点电荷在竖直方向上做自由落体运
动,所以下降的高度Eq
mgd gt y 2212==
,故C 错误;由做功公式W=Eqd/2,故D 错误.
3.(2017全国卷Ⅰ)在一静止点电荷的电场中,任一点的电势ϕ与该点到点电荷的距离r 的关系如图所示.电场中四个点a 、b 、c 和d 的电场强度大小分别E a 、E b 、E c 和E d .点a 到点电荷的距离r a 与点a 的电势ϕa 已在图中用坐标(r a ,ϕa )标出,其余类推.现将一带正电的试探电荷由a 点依次经b 、c 点移动到d 点,在相邻两点间移动的过程中,电场力所做的功分别为W ab 、W bc 和W cd .下列选项正确的是
A .E a :E b =4:1
B .E c :E d =2:1
C .W ab :W bc =3:1
D .W bc :W cd =1:3 答案:AC
解析:本题考查点电荷电场强度公式、电势、电场力做功及其相关的知识点.设点电荷的电
荷量为Q ,根据点电荷电场强度公式2r
Q
k
E =,2:1:=b a
r r ,6:3:=d c r r ,可知,Ea ∶Eb =4∶1,Ec ∶Ed =4∶1,选项A 正确,B 错误;将一带正电的试探电荷由a 点移动到b
点做的功q q W b a ab 3)(=-=ϕϕ(J),试探电荷由b 点移动到c 点做的功
q q W c b bc =-=)(ϕϕ(J),试探电荷由c 点移动到d 点做功q q W d c cd =-=)(ϕϕ(J),由此
可知,Wab ∶Wbc =3∶1,Wbc ∶Wcd =1∶1,选项C 正确,D 错误.
4.(2017全国卷Ⅲ)一匀强电场的方向平行于xOy 平面,平面内a 、b 、c 三点的位置如图所示,三点的电势分别为10 V 、17 V 、26 V.下列说法正确的是
A .电场强度的大小为2.5 V/cm
B .坐标原点处的电势为1 V
C .电子在a 点的电势能比在b 点的低7 eV
D .电子从b 点运动到c 点,电场力做功为9 eV 答案:ABD
解析:本题考查场强与电势的关系、电势能和电场力做功.ac 垂直于bc ,沿ca 和cb 两方向的场强分量大小分别为 E 1=
=2 V/cm 、E 2=
=1.5 V/cm ,根据矢量合成可知E =2.5
V/cm ,A 项正确;根据在匀强电场中平行线上等距同向的两点间的电势差相等,有
c b a O ϕϕϕϕ-=-,得1V =O ϕ,B 项正确;电子在a 、b 、c 三点的电势能分别为-10 eV 、
-17 eV 和-26 eV ,故电子在a 点的电势能比在b 点的高7 eV ,C 项错误;电子从b 点运
动到c点,电场力做功W=(-17 eV)-(-26 eV)=9 eV,D项正确.
5.(2017江苏卷)在x轴上有两个点电荷q1、q2,其静电场的电势φ在x轴上分布如图所示.下列说法正确有
A. q1和q2带有异种电荷
B. x1处的电场强度为零
C. 负电荷从x1移到x2,电势能减小
D. 负电荷从x1移到x2,受到的电场力增大
答案:AC
解析:由图知x1处的电势等于零,所以q1和q2带有异种电荷,A正确,图象的斜率描述该处的电场强度,故x1处场强不为零,B错误;负电荷从x1移到x2,由低电势向高电势移动,电场力做正功,电势能减小,故C正确;由图知,负电荷从x1移到x2,电场强度越来越小,故电荷受到的电场力减小,所以D错误.
6.(2017天津卷)如图所示,在点电荷Q产生的电场中,实线MN是一条方向未标出的
电场线,虚线AB 是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹.设电子在A 、B 两点的加速度大小分别为a A 、a B ,电势能分别为E p A 、E p B .下列说法正确的是
A .电子一定从A 向
B 运动
B .若a A >a B ,则Q 靠近M 端且为正电荷
C .无论Q 为正电荷还是负电荷一定有E p A D .B 点电势可能高于A 点电势 答案:BC 解析:试题分析:电子在电场中做曲线运动,虚线AB 是电子只在静电力作用下的运动轨迹,电场力沿电场线直线曲线的凹侧, 电场的方向与电场力的方向相反,如图所示,由所知条件无法判断电子的运动方向,故A 错误;若a A >a B ,说明电子在M 点受到的电场力较大,M 点的电场强度较大,根据点电荷的电场分布可知,靠近M 端为场源电荷的位置,应带正电,故B 正确;无论Q 为正电荷还是负电荷,一定有电势B A ϕϕ>,电子电势能p E e ϕ=-,电势能是标量,所以一定有 E p A 7.(2017江苏卷)如图所示,三块平行放置的带电金属薄板A 、B 、C 中央各有一小孔,小孔分别位于O 、M 、P 点.由O 点静止释放的电子恰好能运动到P 点.现将C 板向右平移到P'点,则由O 点静止释放的电子 A .运动到P 点返回 E F