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>3ϕ
C. 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②
C．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。

4．（2013北京市朝阳区一模）空间存在着平行于x轴方向的静电场，其电势 随x的分布如图所示，
A、M、O、N、B为x轴上的点，|OA|＜|OB|，|OM|=|ON|。

一个带电粒子在电场中仅在电场力作
用下从M点由静止开始沿x轴向右运动，则下列判断中正确的是
A．粒子一定带正电
B．粒子从M向O运动过程中所受电场力均匀增大
C．粒子一定能通过N点
D．粒子从M向O运动过程电势能逐渐增加
5．（2013浙江省12校联考）如图所示，等边三角形ABC处在匀强电场中，其中电势φA=φB=0，φC =φ。

保持该电场的大小和方向不变，让等边三角形以A点为轴在纸面内顺时针转过30°，则此时的B点电势为：
A．
3
3
B.
1
2
ϕ
C．
3
- D.
1
2
ϕ
-
答案：C
解析：根据题述φA =φB =0，AB连线是一等势线，电场方向垂直于AB指向左侧。

设等边三角形边长为L，根据φC=φ可知电场强度E=φ/Lcos30°。

让等边三角形以A点为轴在纸面内顺时针转过
30°，则此时的B点距离原来AB位置距离d=Lsin30°，此时的B点电势为：Ed=-φtan30°=
3
3 -，
选项C正确。

6．（2013湖北省孝感市二模）如图所示，真空中同一平面内固定两点电荷＋2Q和一Q，以点电荷＋2Q为圆心的圆上有a、b、c、d四点，其中b点为两点电荷连线与圆的交点，a、c两点关于连线对
较远．当电子经过这四点时，下列说法正确的是
称，ad为圆的直径，且d距Q
A．b处电势能最大
B．d处电势能最大
C．d处电场力最大
D．a、c两处电场力相同
7. （2013江苏省六市调研）如图所示，竖直向上的匀强电场中，绝缘轻质弹簧竖直立于水平地面上，一质量为m的带正电小球在外力F的作用下静止于图示位置，小球与弹簧不连接，弹簧处于压缩状态．现撤去F,小球从静止开始运动到离开弹簧的过程中，重力、电场力、弹簧弹力对小球做功分别为W1，W2和W3，不计空气阻力，则上述过程中
（A）小球与弹簧组成的系统机械能守恒
(B) 小球重力势能的变化为W1
（C）小球动能的变化为W1＋W2＋W3
（D) 小球机械能的变化为W1＋W2＋W3
答案：C
解析：由于电场力做功，小球与弹簧组成的系统机械能不守恒，选项A错误。

重力对小球做功为W1，小球重力势能的变化为-W1，选项B错误。

由动能定理可知，小球动能的变化为W1＋W2＋W3，选项C正确。

由功能关系可知，小球机械能的变化为W2，选项D错误。

8. （2013年3月乌鲁木齐市二模）均匀带电薄球壳上的电荷在球的空腔内任一点产生的场强为零，在球壳外某点产生的场强与将球壳中所有电荷集中在球心后在该点产生的场强相等。

现有一半径为R的实心球体，整个球体内部均匀分布着正电荷，从带电球体的球心开始，沿着半径（x)方向场强的分布图大致是
9.（2013福建省高中质检）如图，质量为m 、带电量为q 的小球S 用绝缘细线悬挂，处于固定的带电体A 产生的电 场中，A 可视为点电荷，B 为试探电荷。

当小球B 静止时，A 、B 等高，细线偏离竖直 方向的夹角为θ。

已知重力加速度为g 。

则点电荷A 在B 处所产生的场强大小为
A.q mg θtan
B. q
mg θcot C. q
mg θsin D. q mg θcos 答案：A
解析：分析B 受力，由平衡条件得：qE=mgtan θ，解得点电荷A 在B 处所产生的场强大小为q
mg θtan ，选项A 正确。

10．（2013云南省昆明市质检）A 、B 为一电场中x 轴上的两点，如图甲所示。

一电子仅在电场力作
用下沿x 轴运动该电子的动能E k 随其坐标变化的关系
如图乙所示， 则下列说法正确的是
A ．该电场不可能是点电荷形成的电场
B．A、B两点电场强度大小关系为E A< E b
C．A、B两点电势的关系为φA<φB
D．电子在A、B两点的电势能大小关系为E PA<E PB
11. (2013四川省内江市二模)如图所示，某种金属板M受到紫外线照射时，会不停地向各个方向发射出电子，射出的电子的速度具有不同的大小.在竖直放置的M板的右侧放一个和M板等大的平行的金属网N,如果把 M、N接在如图所示的电路中.那么，以下说法中正
确的是
A. 如果闭合开关s，将滑动变阻器的滑片P向右移动，那么，在M、N
之间运动的电子的加速度将增加
B. 如果闭合开关s,滑动变阻器的滑片P向左移动，那么，电流表的示
数一定不变
C. 从M板发射出来的速率相等且能到达N网的电子中,沿直线运动的电
子所用的时间最短,到达N网的速率最大
D. 能到达N网的电子,在MN间运动的过程中电势能都增加
12．（16分）（2013浙江省12校联考）电子所带电荷量最早是由美国科学家密立根所做的油滴实验测得的。

密立根油滴实验的原理如图所示：两块水平放置的平行金属板与电源相连接，上板带正电，下板带负电，油滴从喷雾器喷出后，由于与喷嘴摩擦而带负电，油滴散布在油滴室中，在重力作用下，少数油滴通过上面金属板的小孔进入（可认
为初速度为0）平行金属板间，落到两板之间的匀强电场
中。

在强光照射下，观察者通过显微镜观察油滴的运动。

从喷雾喷出的小油滴可以视为球形，小油滴在空气中下落
时受到的空气阻力f大小跟它下落的速度v的大小的关系是：f=6πηrv，式中r为油滴半径，η为粘滞系数。

设重力加速度为g，不考虑油滴的蒸发。

（1）实验中先将开关断开，测出小油滴下落一段时间后达到匀速运动时的速度v1，已知油的密度为ρ，空气的密度为ρ′，粘滞系数为η，试由以上数据计算小油滴的半径r；
（2）待小球向下运动的速度达到v1后，将开关闭合，小油滴受电场力作用，最终达到向上匀速运动，测得匀速运动的速度v2，已知两金属板间的距离为d，电压为U。

试由以上数据计算小油滴所带的电荷量q；
（3）大致（不要求精确的标度）画出油滴从进入平行金属板到向上匀速运动这段过程中的v —t图像（设竖直向下为正方向）。

13．（16分）(2013北京市海淀区模拟)如图11所示，质量m=2.0×10-4kg、电荷量q=1.0×10-6C的带正电微粒静止在空间范围足够大的电场强度为E1的匀强电场中。

取g=10m/s2。

（1）求匀强电场的电场强度E1的大小和方向；
（2）在t=0时刻，匀强电场强度大小突然变为E2=4.0×103N/C，且方向不变。

求
在t=0.20s时间内电场力做的功；
（3）在t
=0.20s时刻突然撤掉电场，求带电微粒回到出发点时的动能。

图11
+q
E
14（16分）(2013北京市大兴区模拟) 如图甲所示，电荷量为q=1×10-4C的带正电的小物块置于绝缘水平面上，所在空间存在方向沿水平向右的电场，电场强度E的大小与时间的关系如图乙所示，物块运动速度与时间t的关系如图丙所示，取重力加速度g取10m/s2。

求
（1）前2秒内物体加速度的大小；
（2）前4秒内物体的位移；
（3）前4秒内电场力做的功。

14．解：
（1）由图丙可得a=
v
t
∆
∆
=1m/s2（4分）
（2）由图丙可知物体先做匀加速运动，然后做匀速运动。