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liuchangjiu2008
2014-05-04 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《电场doc》,可适用于高中教育领域

第一章集合与常用逻辑用语【物理精品】版《年高考年模拟》电场部分第一部分六年高考荟萃年高考题(重庆卷).如题图所示高速运动的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:B【江苏高考】下列选项中的各圆环大小相同,所带电荷量已在图中标出,且电荷均匀分布,各圆环间彼此绝缘坐标原点O处电场强度最大的是答案:B【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:ABD【广东高考】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答案:C【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qa和qb则(A)a处为正电荷qa<qb(B)a处为正电荷qa>qb(C)a处为负电荷qa<qb(D)a处为负电荷qa>qb答案:B【上海高考】.(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已知E-r曲线下O-R部分的面积等于R-R部分的面积。()写出E-r曲线下面积的单位()己知带电球在r≥R处的场强E=kQ/r式中k为静电力常量该均匀带电球所带的电荷量Q为多大()求球心与球表面间的电势差△U()质量为m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R处.()V(伏特)()()()由动能定理(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)AkBkCkDk答案:B解析:由于b点处的场强为零根据电场叠加原理知带电圆盘和a点处点电荷在b处产生的场强大小相等方向相反。在d点处带电圆盘和a点处点电荷产生的场强方向相同所以E=所以B选项正确。(全国新课标I)、一水平放置的平行板电容器的两极扳间距为d极扳分别与电池两极相连.上极扳中心有一小孔(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井在下极扳处(未与极扳接触、返回。若将下极板向上平移d则从P点开始下落的相同粒子将A打到下极扳上B在下极板处返回C在距上极板d处返回D在距上极扳d处返回答案:D解析:带电粒子从P点由静止开始下落经过小孔进入电容器在下极板处返回根据动能定理知①将下极板向上平移从P点开始下落的相同粒子到达下极板处重力做功为小于克服电场力做的功Uq所以A、B选项错误。设距上极板x处返回根据动能定理有②由①②联立解得。所以C项错误D选项正确。(安徽高考).如图所示平面是无穷大导体的表面该导体充满的空间的空间为真空。将电荷为q的点电荷置于z轴上z=h处则在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HYPERLINK"http:wwwksucom"EMBEDEquationDSMT处的场强大小为(k为静电力常量)A.B.C.HYPERLINK"http:wwwksucom"EMBEDEquationDSMTD.【答案】D(山东理综)如图所示在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、L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的电势能减小答案:ABD(海南卷).如图电荷量为q和q的两个点电荷分别位于P点和Q点。已知在P、Q连线至某点R处的电场强度为零且PR=RQ。则A.q=qB.q=qC.q=qD.q=q答案:B(四川卷).()(分)在探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关的实验中一同学猜想可能与两电荷的间距和带电量有关。他选用带正电的小球A和BA球放在可移动的绝缘座上B球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒C点如图所示。实验时先保持两球电荷量不变使A球从远处逐渐向B球靠近观察到两球距离越小B球悬线的偏角越大再保持两球距离不变改变小球所带的电荷量观察到电荷量越大B球悬线的偏角越大。实验表明:两电荷之间的相互作用力随其距离的而增大随其所带电荷量的而增大。此同学在探究中应用的科学方法是((选填:“累积法”、“等效替代法”、“控制变量法”或“演绎法”)。答案.()减小增大控制变量法。(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点为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Aq由A向O的运动是匀加速直线运动Bq由A向O运动的过程电势能逐渐减小Cq运动到O点时的动能最大oq运动到O点时电势能为零答案:BC.(分)(全国高考大纲版理综第题)一电荷量为q(q>)、质量为m的带电粒子在匀强电场的作用下在t=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=到t=T的时间间隔内()粒子位移的大小和方向()粒子沿初始电场反方向运动的时间。.(分)解法一:粒子在~T、T~T、T~T、T~T时间间隔内做匀变速运动设加速度分别为a、a、a、a由牛顿第二定律得、、、(每个式子分)由此得带电粒子在~T时间间隔内运动的at图像如图(a)所示(分)对应的vt图像如图(b)所示(分)其中(分)由图(b)可知带电粒子在t=到t=T时的位移为(分)联立解得(分)它的方向沿初始电场正方向。(分)()由图(b)可知粒子在t=T到t=T内沿初始电场反方向运动总的运动时间为(分)解法二:带电粒子在粒子在~T、T~T、T~T、T~T时间间隔内做匀变速运动设加速度分别为a、a、a、a由牛顿第二定律得、、、(每个式子分)设粒子在t=T、t=T、t=T、t=T时刻的速度分别为v、v、v、v则有、、、(每个式子分)设带电粒子在t=到t=T时的位移为s有(分)解得(分)它的方向沿初始电场正方向。(分)()由电场的变化规律知粒子从t=T时开始减速设经过时间t粒子速度为零有解得t=T(分)粒子从t=T时开始加速设经过时间t粒子速度为零有解得t=T(分)设粒子从t=到t=T内沿初始电场反方向运动的时间为t有t=(分)解得t=T(分).(高考浙江理综第题)(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RA和RB的同心圆金属半球面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的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Ek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。()判断球面A、B的电势高低并说明理由()求等势面C所在处电场强度E的大小()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ΔEK左和ΔEK右分别为多少?()比较|ΔEK左|和|ΔEK右|的大小并说明理由。解析:()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AB板电势高于A板。()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B大小相同有:eE=mvREk=mvR=(RARB)联立解得:E==()电子运动时只有电场力做功根据动能定理有:ΔEK=qU对到达N板左侧边缘的电子电场力做正功动能增加有:ΔEK左=e(φBφC)对到达N板右侧边缘的电子电场力做负功动能减小有:ΔEK右=e(φAφC)()根据电场线的特点等势面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:│φBφC│>│φAφC│即:│ΔEK左│>│ΔEK右│(全国新课标理综II第题)如图匀强电场中有一半径为r的光滑绝缘轨道轨道平面与电场方向平行。一电荷量为q(q>)的质点沿轨道内侧运动经过a点和b点时对轨道压力分别为Na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。【命题意图】本题主要考查受到约束的带电质点在匀强电场中的运动、牛顿第二定律、动能定理及其相关的知识点意在考查考生灵活应用知识解决问题的能力。解:质点所受电场力的大小为:f=qE①设质点质量为m经过a点和b点时的速度大小分别为va和vb由牛顿第二定律有:fNa=m②Nb–f=m③设质点经过a点和b点时的动能分别为Eka和Ekb有Eka=mva④Ekb=mvb⑤根据动能定理有:EkbEka=rf⑥联立①②③④⑤⑥式解得:E=(NbNa)Eka=(NbNa)Ekb=(NbNa)①式(分)②式(分)③式(分)④式(分)⑤式(分)⑥式(分)式(分)式(分)⑨式(分)⑩【方法技巧】解决受到约束的带电质点在匀强电场中的运动在某个位置分析受力应用牛顿第二定律列出相关方程对运动过程应用动能定理列出相关方程联立解得。.(高考上海物理第题)(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已知E-r曲线下O-R部分的面积等于R-R部分的面积。()写出E-r曲线下面积的单位()己知带电球在r≥R处的场强E=kQ/r式中k为静电力常量该均匀带电球所带的电荷量Q为多大()求球心与球表面间的电势差△U()质量为m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R处解析:()E-r曲线下面积的单位为伏特。()由点电荷的电场强度公式E=kQR解得:该均匀带电球所带的电荷量Q=ERk。()根据E-r曲线下面积表示电势差球心与球表面间的电势差△U=ER。()根据题述E-r曲线下O-R部分的面积等于R-R部分的面积球体表面到R处的电势差△U=ER。由动能定理q△U=mv解得:v=。年高考题.(福建卷)如图在点电荷Q产生的电场中将两个带正电的试探电荷、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、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.的电荷量小于的电荷量D.在A点的电势能小于在B点的电势能答案:C.(江苏卷).真空中A、B两点与点电荷Q的距离分别为r和r则A、B两点的电场强度大小之比为A.:B.:C.:D.:【解析】根据库仑定律选C。【答案】C.(江苏卷).一充电后的平行板电容器保持两板间的正对面积、间距和电荷量不变在两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】根据电容C增大根据,U减小B正确。【答案】B.(上海卷).A、B、C三点在同一直线上AB:BC=:B点位于A、C之间在B处固定一电荷量为Q的点电荷。当在A处放一电荷量为+q的点电荷时它所受到的电场力为F移去A处电荷在C处放一电荷量为-q的点电荷其所受电场力为()(A)-F(B)F(C)-F(D)F答案:B(天津卷)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:两个固定的的等量异号点电荷产生电场的等势面与电场线垂直且沿电场线电势减小所以等量异号点电荷和它们间的直线电场线如图所示。当带负电的粒子进入电场受到与其速度垂直的电场力而偏转做曲线运动。电子在斜向左的电场力作用下向左偏转电场力做正功粒子的动能增加电势能减小。答案C。.(浙江卷)用金属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与头发摩擦后将笔套自上向下慢慢靠近圆环当距离约为cm是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、下都感应出异号电荷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答案:ABC.(全国新课标)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做匀变速直线运动答案BD解析要使粒子在电场中直线运动必须使合力与运动方向在一直线上由题意可受力分析可知受重力竖直向下电场力垂直极板向上合力水平向左。故A错。因电场力做负功故电势能增加。B正确。合力做负功故动能减少。C错。因合力为定值且与运动方向在一直线上故D正确。.(上海卷).如图质量分别为mA和mB的两小球带有同种电荷电荷量分别为qA和qB用绝缘细线悬挂在天花板上。平衡时两小球恰处于同一水平位置细线与竖直方向间夹角分别为与(>)。两小球突然失去各自所带电荷后开始摆动最大速度分别为vA和vB最大动能分别为EkA和EkB。则()(A)mA一定小于mB(B)qA一定大于qB(C)vA一定大于vB(D)EkA一定大于EkB答案:A、C、D.(安徽卷)如图所示在平面直角中有方向平行于坐标平面的匀强电场其中坐标原点处的电势为V点处的电势为V,点处的电势为V,则电场强度的大小为()AVmBVmCVmDVmA解析:OA中点C的电势为V连BC得等势线作BC的垂线得电场线如图由得:故A对。.(重庆卷).空中P、Q两点处各固定一个点电荷其中P点处为正点电荷P、Q两点附近电场的等势面分布如题图所示a、b、c、d为电场中的四个点。则A.P、Q两点处的电荷等量同种B.a点和b点的电场强度相同C.c点的电热低于d点的电势D.负电荷从a到c电势能减少答案:D(海南卷)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解析:考察电场和电势概念选D(海南卷)三个相同的金属小球分别置于绝缘支架上各球之间的距离远大于小球的直径。球的带电量为q球的带电量为nq球不带电且离球和球很远此时球、之间作用力的大小为F。现使球先与球接触再与球接触然后将球移至远处此时、之间作用力的大小仍为F方向不变。由此可知An=Bn=Cn=Dn=解析:设、距离为R则:与接触后它们带的电的电量均为:再与接触后它们带的电的电量均为最后有上两式得:n=.(全国理综)(分)(注意:在试题卷上作答无效)如图一平行板电容器的两个极板竖直放置在两极板间有一带电小球小球用一绝缘清线悬挂于O点。先给电容器缓慢充电使两级板所带电荷量分别为﹢Q和﹣Q此时悬线与竖直方向的夹角为π。再给电容器缓慢充电直到悬线和竖直方向的夹角增加到π且小球与两极板不接触。求第二次充电使电容器正极板增加的电荷量。【解析】根据力的平衡和力的合成(如下图)根据电场强度与电势差的关系及电容的定义得所以第二次充电后所以第二次充电使电容器正极板增加的电荷量.(广东卷)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答案:BD.(北京高考卷).“约瑟夫森结”由超导体和绝缘体制成.若在结两端加恒定电压U则它会辐射频率为ν的电磁波且ν与U成正比即ν=kU.已知比例系数k仅与元电荷的倍和普朗克常数h有关你可能不了解此现象的机理但仍可运用物理学中常用的方法在下列选项中推理比例系数的值可能为A.B.C.heD.答案:B.(北京高考卷).(分)匀强电场的方向沿x轴正方向电场强度E随x的分布如图所示图中E和d均为已知量.将带正电的质点A在O点由静止释放.A离开电场足够远后再将另一带正电的质点B放在O点也由静止释放.当B在电场中运动时A、B间的相互作用力及相互作用能均为零B离开电场后A、B间的相互作用视为静电作用.已知A的电荷量为QA和B的质量分别为m和.不计重力.()求A在电场中的运动时间t()若B的电荷量为q=Q求两质点相互作用能的最大值Epm()为使B离开电场后不改变运动方向求B所带电荷量的最大值qm.答案:()由牛顿第二定律A在电场中运动的加速度a==A在电场中做匀变速直线运动d=at解得运动时间t==()设A、B离开电场时的速度分别为υA、υB由动能定理有QEd=mQEd=①A、B相互作用过程中动量和能量守恒.A、B相互作用力为斥力A受的力与其运动方向相同B受的力与其运动方向相反相互作用力对A做正功对B做负功.A、B靠近的过程中B的路程大于A的路程由于相互作用力大小相等相互作用力对B做功的绝对值大于对A做功的绝对值因此相互作用力做功之和为负相互作用能增加.所以当A、B最接近时相互作用能最大此时两者速度相同设为υ′有(m)υ′=mυAυB②Epm=(m)(m)υ′③已知=Q由①、②、③式解得相互作用能的最大值Epm=QEd()考虑A、B在x>d区间的运动由动量守恒、能量守恒且在初态和末态均无相互作用有mυAυB=mυAυB④m=m⑤由④、⑤解得υB=υBυA因B不改变运动方向故υB=υBυA≥⑥由①、⑥解得q≤Q即B所带电荷量的最大值qm=Q(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点的动能变化大于有b点到c点的动能变化答案:CD(四川卷).(分)如图所示ABCD为固定在竖直平面内的轨道AB段光滑水平BC段为光滑圆弧对应的圆心角θ=半径r=mCD段平直倾斜且粗糙各段轨道均平滑连接倾斜轨道所在区域有场强大小为E=×lNC、方向垂直于斜轨向下的匀强电场。质量m=×lkg、电荷量q=×C的小物体(视为质点)被弹簧枪发射后沿水平轨道向左滑行在C点以速度v=ms冲上斜轨。以小物体通过C点时为计时起点s以后场强大小不变方向反向。已知斜轨与小物体间的动摩擦因数μ=。设小物体的电荷量保持不变取g=ms.sin=cos=。()求弹簧枪对小物体所做的功()在斜轨上小物体能到达的最高点为P求CP的长度。解:()设弹簧枪对小物体做功为Wf由动能定理得Wfmgr(lcosθ)=mv①代人数据得Wf=J②说明:①式分②式分。()取沿平直斜轨向上为正方向。设小物体通过C点进入电场后的加速度为a由牛顿第二定律得-mgsinθ-μ(mgcosθqE)=ma③小物体向上做匀减速运动经t=s后速度达到v有v=vat③由③④可知v=ms设运动的位移为s有slvtat⑤电场力反向后设小物体的加速度为a由牛顿第二定律得-mgsinθ-μ(mgcosθqE)=ma⑥设小物体以此加速度运动到速度为运动的时间为t位移为s有=vat⑦s=vtat⑧设CP的长度为s有s=ss⑨联立相关方程代人数据解得s=m⑩说明:③⑥式各分④⑤⑦⑧⑨式各分⑩式分。(安徽卷)如图所示半径为均匀带电圆形平板单位面积带电量为其轴线上任意一点(坐标为)的电场强度可以由库仑定律和电场强度的叠加原理求出:=方向沿轴。现考虑单位面积带电量为的无限大均匀带电平板从其中间挖去一半径为的圆板如图所示。则圆孔轴线上任意一点(坐标为)的电场强度为()ABCDA解析:当时=则当挖去半径为r的圆孔时应在E中减掉该圆孔对应的场强即。选项A正确。年高考题(江苏经题).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。下列说法正确的有A.粒子带负电B.粒子的加速度先不变后变小C.粒子的速度不断增大D.粒子的电势能先减小后增大(安徽第题).图(a)为示管的原理图。如果在电极YY’之间所加的电压图按图(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答案:B解析:由于电极XX’加的是扫描电压电极YY’之间所加的电压信号电压所以荧光屏上会看到的图形是B答案B正确。(安徽第题).如图(a)所示两平行正对的金属板A、B间加有如图(b)所示的交变电压一重力可忽略不计的带正电粒子被固定在两板的正中间P处。若在t时刻释放该粒子粒子会时而向A板运动时而向B板运动并最终打在A板上。则t可能属于的时间段是A.B.C.D.答案:B解析:若带正电粒子先加速向B板运动、再减速运动至零然后再反方向加速运动、减速运动至零如此反复运动每次向右运动的距离大于向左运动的距离最终打在B板上所以A错误。若带正电粒子先加速向A板运动、再减速运动至零然后再反方向加速运动、减速运动至零如此反复运动每次向左运动的距离大于向右运动的距离最终打在A板上所以B正确。若带正电粒子先加速向A板运动、再减速运动至零然后再反方向加速运动、减速运动至零如此反复运动每次向左运动的距离小于向右运动的距离最终打在B板上所以C错误。若带正电粒子先加速向B板运动、再减速运动至零然后再反方向加速运动、减速运动至零如此反复运动每次向右运动的距离大于向左运动的距离最终打在B板上所以D错误。来源:(全国卷第题).通常一次闪电过程历时约~Os它由若干个相继发生的闪击构成。每个闪击持续时间仅~μs电荷转移主要发生在第一个闪击过程中。在某一次闪电前云地之间的电势差约为×v云地间距离约为lkm第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为C闪击持续时间约为μs。假定闪电前云地间的电场是均匀的。根据以上数据下列判断正确的是A闪电电流的瞬时值可达到×AB.整个闪电过程的平均功率约为l×WC.闪电前云地间的电场强度约为l×VmD整个闪电过程向外释放的能量约为×J解析:(海南第题)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来源: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解析:考察电场和电势概念选D(海南第题)三个相同的金属小球分别置于绝缘支架上各球之间的距离远大于小球的直径。球的带电量为q球的带电量为nq球不带电且离球和球很远此时球、之间作用力的大小为F。现使球先与球接触再与球接触然后将球移至远处此时、之间作用力的大小仍为F方向不变。由此可知An=Bn=Cn=Dn=解析:设、距离为R则:与接触后它们带的电的电量均为:再与接触后它们带的电的电量均为最后有上两式得:n=(新课标理综第题)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)解析:主要考查电场力方向和曲线运动所受合外力与轨迹的关系。正确答案是D。(天津第题).板间距为d的平行板电容器所带电荷量为Q时两极板间的电势差为U板间场强为E。现将电容器所带电荷量变为Q板间距变为其他条件不变这时两极板间电势差为U板间场强为E下列说法正确的是A.U=UE=EB.U=UE=EC.U=UE=ED.U=UE=E【解析】:考查平行板电容器的相关知识。当电荷量变为Q时C选项正确。【答案】:C(广东第题)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:电子吸附尘埃使尘埃带负电受力与电场方向相反AC错。F=Eq故BD正确。选BD(山东第题).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点的电势能答案:BC解析:根据等量异种点电荷的电场的分布特点和叠加原理可知A错误B正确因为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a、b两点的电势差等于b、c两点间的电势差C正确根据等量异种点电荷的电场的分布特点a点的电势高于c点的电势所以试探电荷q在a点的电势能大于在c点的电势能D错误。(重庆第题)如题图所示电量为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(上海第题).电场线分布如图昕示电场中ab两点的电场强度大小分别为已知和电势分别为和则(A)(B)(C)(D)答案:C(上海第题).两个等量异种点电荷位于x轴上相对原点对称分布正确描述电势随位置变化规律的是图答案:A(上海第题).如图在水平面上的箱子内带异种电荷的小球a、b用绝缘细线分别系于上、下两边处于静止状态。地面受到的压力为球b所受细线的拉力为。剪断连接球b的细线后在球b上升过程中地面受到的压力(A)小于(B)等于(C)等于(D)大于答案:D(上海).如图在竖直向下场强为的匀强电场中长为的绝缘轻杆可绕固定轴在竖直面内无摩擦转动两个小球A、B固定于杆的两端A、B的质量分别为和()A带负电电量为B带正电电量为。杆从静止开始由水平位置转到竖直位置在此过程中电场力做功为在竖直位置处两球的总动能为。答案:(浙江第题)(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。当d=d时为(即离下板d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。()求收集效率为时两板间距的最大值为()求收集率与两板间距的函数关系()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与两板间距d的函数关系并绘出图线。答案:()()当时收集效率为当时收集率()=如图所示。解析:()收集效率为即离下板d的尘埃恰好到达下板的右端边缘设高压电源的电压为在水平方向有①在竖直方向有②其中③当减少两板间距是能够增大电场强度提高装置对尘埃的收集效率。收集效率恰好为时两板间距为。如果进一步减少收集效率仍为。因此在水平方向有④在竖直方向有⑤其中⑥联立①②③④⑤⑥可得⑦()通过前面的求解可知当时收集效率为⑧当时设距下板处的尘埃恰好到达下板的右端边缘此时有⑨根据题意收集效率为⑩联立①②③⑨⑩可得()稳定工作时单位时间下板收集的尘埃质量=当时因此=当时因此=绘出的图线如下(北京第题).(分)静电场方向平行于x轴其电势φ随x的分布可简化为如图所示的折线图中φ和d为已知量。一个带负电的粒子在电场中以x=为中心沿x轴方向做周期性运动。已知该粒子质量为m、电量为q其动能与电势能之和为-A(<A<qφ)。忽略重力。求:()粒子所受电场力的大小()粒子的运动区间()粒子的运动周期。解析:()由图可知与d(或d)两点间的电势差为φ电场强度的大小电场力的大小()设粒子在xx区间内运动速率为v由题意得由图可知由得因动能非负有得即粒子运动区间()考虑粒子从x处开始运动的四分之一周期根据牛顿第二定律粒子的加速度由匀加速直线运动将代入得粒子运动周期年高考题.·重庆·7某电容式话筒的原理示意图如题图所示E为电源R为电阻薄片P和Q为两金属基板。对着话筒说话时P振动而Q可视为不动。在P、Q间距增大过程中A.P、Q购车的电容器的电容增大B.P上电荷量保持不变C.M点的电势比N点的低D.M点的电势比N点的高【答案】D【解析】电容式话筒与电源串联电压保持不变。在P、Q间距增大过程中根据电容决定式得电容减小又根据电容定义式得电容器所带电量减小电容器的放电电流通过R的方向由M到N所以M点的电势比N点的高。D正确·全国卷Ⅰ·关于静电场下列结论普遍成立的是A.电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关B.电场强度大的地方电势高电场强度小的地方电势低C.将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点电场力做功为零D.在正电荷或负电荷产生的静电场中场强方向都指向电势降低最快的方向【答案】C【解析】在正电荷的电场中离正电荷近电场强度大电势高离正电荷远电场强度小电势低而在负电荷的电场中离正电荷近电场强度大电势低离负电荷远电场强度小电势高A错误。电势差的大小决定于两点间距和电场强度B错误沿电场方向电势降低而且速度最快C正确场强为零电势不一定为零如从带正电荷的导体球上将正电荷移动到另一带负电荷的导体球上电场力做正功。【命题意图与考点定位】考查静电场中电场强度和电势的特点应该根据所学知识举例逐个排除。·天津·在静电场中将一正电荷从a点移到b点电场力做了负功则A.b点的电场强度一定比a点大B.电场线方向一定从b指向aC.b点的电势一定比a点高D.该电荷的动能一定减小答案:C·全国卷Ⅱ·在雷雨云下沿竖直方向的电场强度为Vm已知一半径为mm的雨滴在此电场中不会下落取重力加速度大小为m,水的密度为kg。这雨滴携带的电荷量的最小值约为A.CBCCCDC·江苏物理·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(A)O点的电势最低(B)X点的电势最高(C)X和X两点的电势相等(D)X和X两点的电势相等答案:C·福建·物理学中有些问题的结论不一定必须通过计算才能验证有时只需要通过一定的分析就可以判断结论是否正确。如图所示为两个彼此平行且共轴的半径分别为和的圆环两圆环上的电荷量均为q(q>)而且电荷均匀分布。两圆环的圆心和相距为a联线的中点为O轴线上的A点在O点右侧与O点相距为r(r<a)。是分析判断下列关于A点处电场强度大小E的表达式(式中k为静电力常量)正确的是A.B.C.D.答案:D·新课标·静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器某除尘器模型的收尘板是很长的条形金属板图中直线为该收尘板的横截面工作时收尘板带正电其左侧的电场线分布如图所示粉尘带负电在电场力作用下向收尘板运动最后落在收尘板上若用粗黑曲线表示原来静止于点的带电粉尘颗粒的运动轨迹下列幅图中可能正确的是(忽略重力和空气阻力).·北京·用控制变量法可以研究影响平行板电容器电容的因素(如图)。设两极板正对面积为S极板间的距离为d,静电计指针偏角为θ。实验中极板所带电荷量不变若A保持S不变增大d,则θ变大B保持S不变增大d,则θ变小C保持d不变减小S,则θ变小D保持d不变减小S,则θ不变【答案】A【解析】由知保持S不变增大d电容减小电容器带电能力降低电容器电量减小静电计所带电量增加θ变大保持d不变减小S电容减小θ变大。正确答案A。·上海物理·三个点电荷电场的电场线分布如图所示图中a、b两点出的场强大小分别为、电势分别为则(A)>>(B)<<(C)><(D)<>【解析】根据电场线的疏密表示场强大小沿电场线电势降落(最快)选C。本题考查电场线与场强与电势的关系。难度:易。.·海南物理·如右图M、N和P是以为直径的半圈弧上的三点O点为半圆弧的圆心.电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M、N两点这时O点电场强度的大小为若将N点处的点电荷移至P点则O点的场场强大小变为与之比为A.B.C.D.【答案】B【解析】依题意每个点电荷在O点产生的场强为则当N点处的点电荷移至P点时O点场强如图所示合场强大小为则B正确。·安徽·.·海南物理·利用静电除尘器可以消除空气中的粉尘.静电除尘器由金属管A和悬在管中的金属丝B组成A和B分别接到高压电源正极和负极其装置示意图如右图所示.A、B之间有很强的电场距B越近场强(填:“越大”或“越小”)。B附近的气体分子被电离成为电子和正离子粉尘吸附电子后被吸附到(填“A”或“B”)上最后在重力作用下落入下面的漏斗中.【答案】越大A【解析】电极截面如图所示由电场线可判断越靠近B场强越大粉尘吸附电子后带负电因此向正极A运动。·天津·质谱分析技术已广泛应用于各前沿科学领域。汤姆孙发现电子的质谱装置示意如图M、N为两块水平放置的平行金属极板板长为L板右端到屏的距离为D且D远大于LO’O为垂直于屏的中心轴线不计离子重力和离子在板间偏离O’O的距离。以屏中心O为原点建立xOy直角坐标系其中x轴沿水平方向y轴沿竖直方向。()设一个质量为m、电荷量为q的正离子以速度v沿O’O的方向从O’点射入板间不加电场和磁场时离子打在屏上O点。若在两极板间加一沿y方向场强为E的匀强电场求离子射到屏上时偏离O点的距离y()假设你利用该装置探究未知离子试依照以下实验结果计算未知离子的质量数。上述装置中保留原电场再在板间加沿y方向的匀强磁场。现有电荷量相同的两种正离子组成的离子流仍从O’点沿O’O方向射入屏上出现两条亮线。在两线上取y坐标相同的两个光点对应的x坐标分别为mm和mm其中x坐标大的光点是碳离子击中屏产生的另一光点是未知离子产生的。尽管入射离子速度不完全相同但入射速度都很大且在板间运动时O’O方向的分速度总是远大于x方向和y方向的分速度。解析:()离子在电场中受到的电场力①离子获得的加速度②离子在板间运动的时间③到达极板右边缘时离子在方向的分速度④离子从板右端到达屏上所需时间来源:高考资(源#网KSUCOM⑤离子射到屏上时偏离点的距离由上述各式得⑥()设离子电荷量为质量为入射时速度为磁场的磁感应强度为磁场对离子的洛伦兹力⑦已知离子的入射速度都很大因而离子在磁场中运动时间甚短所经过的圆弧与圆周相比甚小且在板间运动时方向的分速度总是远大于在方向和方向的分速度洛伦兹力变化甚微故可作恒力处理洛伦兹力产生的加速度来源:高考资(源#网⑧是离子在方向的加速度离子在方向的运动可视为初速度为零的匀加速直线运动到达极板右端时离子在方向的分速度⑨离子飞出极板到达屏时在方向上偏离点的距离⑩当离子的初速度为任意值时离子到达屏上时的位置在方向上偏离点的距离为考虑到⑥式得⑾由⑩、⑾两式得⑿其中上式表明是与离子进入板间初速度无关的定值对两种离子均相同由题设条件知坐标mm的光点对应的是碳离子其质量为坐标mm的光点对应的是未知离子设其质量为由⑿式代入数据可得⒀故该未知离子的质量数为。.·江苏物理·制备纳米薄膜装置的工作电极可简化为真空中间距为d的两平行极板如图甲所示加在极板A、B间的电压作周期性变化其正向电压为反向电压为电压变化的周期为r如图乙所示。在t=时极板B附近的一个电子质量为m、电荷量为e受电场作用由静止开始运动。若整个运动过程中电子未碰到极板A且不考虑重力作用。()若电子在r时间内不能到达极板A求d应满足的条件()若电子在r时间未碰到极板B求此运动过程中电子速度随时间t变化的关系()若电子在第N个周期内的位移为零求k的值。答案:年高考题一、选择题(·年全国Ⅰ·)如图所示一电场的电场线分布关于y轴(沿竖直方向)对称O、M、N是y轴上的三个点且OM=MNP点在y轴的右侧MP⊥ON则(AD)AM点的电势比P点的电势高B将负电荷由O点移动到P点电场力做正功CM、N两点间的电势差大于O、M两点间的电势差D在O点静止释放一带正电粒子该粒子将沿y轴做直线运动解析:本题考查电场、电势、等势线、以及带电粒子在电场中的运动由图和几何关系可知M和P两点不处在同一等势线上而且有,A对将负电荷由O点移到P要克服电场力做功,及电场力做负功,B错根据,O到M的平均电场强度大于M到N的平均电场强度,所以有,C错从O点释放正电子后,电场力做正功,该粒子将沿y轴做加速直线运动。(·全国卷Ⅱ·)图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线。两粒子M、N质量相等所带电荷的绝对值也相等。现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示。点a、b、c为实线与虚线的交点已知O点电势高于c点。若不计重力则(BD)AM带负电荷N带正电荷BN在a点的速度与M在c点的速度大小相同CN在从O点运动至a点的过程中克服电场力做功DM在从O点运动至b点的过程中电场力对它做的功等于零解析:本题考查带电粒子在电场中的运动图中的虚线为等势线,所以M点从O点到b点的过程中电场力对粒子做功等于零,D正确根据MN粒子的运动轨迹可知N受到的电场力向上M受到的电场力向下,电荷的正负不清楚但为异种电荷A错o到a的电势差等于o到c的两点的电势差,而且电荷和质量大小相等,而且电场力都做的是正功根据动能定理得a与c两点的速度大小相同,但方向不同,B对。(·北京·)某静电场的电场线分布如图所示图中P、Q两点的电场强度的大小分别为EP和EQ电势分别为UP和UQ则(A)A.EP>EQUP>UQB.EP>EQUP<UQC.EP<EQUP>UQD.EP<EQUP<UQ解析:从图可以看出P点的电场线的密集程度大于Q点的密集程度故P点的场强大于Q点的场强因电场线的方向由P指向Q而沿电场线的方向电势逐渐降低P点的电势高于Q点的电势故A项正确。(·北京·)如图所示的虚线区域内充满垂直于纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场。一带电粒子a(不计重力)以一定的初速度由左边界的O点射入磁场、电场区域恰好沿直线由区域右边界的O′点(图中未标出)穿出。若撤去该区域内的磁场而保留电场不变另一个同样的粒子b(不计重力)仍以相同初速度由O点射入从区域右边界穿出则粒子b(C)A.穿出位置一定在O′点下方B.穿出位置一定在O′点上方C.运动时在电场中的电势能一定减小D.在电场中运动时动能一定减小解析:a粒子要在电场、磁场的复合场区内做直线运动则该粒子一定做匀速直线运动故对粒子a有:Bqv=Eq即只要满足E=Bv无论粒子带正电还是负电粒子都可以沿直线穿出复合场区当撤去磁场只保留电场时粒子b由于电性不确定故无法判断从O’点的上方或下方穿出故AB错误粒子b在穿过电场区的过程中必然受到电场力的作用而做类似于平抛的运动电场力做正功其电势能减小动能增大故C项正确D项错误。(·北京·)图示为一个内、外半径分别为R和R的圆环状均匀带电平面其单位面积带电量为。取环面中心O为原点以垂直于环面的轴线为x轴。设轴上任意点P到O点的的距离为xP点电场强度的大小为E。下面给出E的四个表达式(式中k为静电力常量)其中只有一个是合理的。你可能不会求解此处的场强E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E的合理表达式应为(B)A.B.C.D.解析:当R=时对于A项而言E=此时带电圆环演变为带电圆面中心轴线上一点的电场强度E>故A项错误当x=时此时要求的场强为O点的场强由对称性可知EO=对于C项而言x=时E为一定值故C项错误。当x→∞时E→而D项中E→πκσ故D项错误所以正确选项只能为B。(·上海物理·)两带电量分别为q和-q的点电荷放在x轴上相距为L能正确反映两电荷连线上场强大小E与x关系的是图(A)来源:高考资(源#网解析:由等量异种点电荷的电场强度的关系可知在两电荷连线中点处电场强度最小但不是零从两点电荷向中点电场强度逐渐减小因此A正确。(·上海物理·)位于A、B处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内电势分布如图所示图中实线表示等势线则(CD)A.a点和b点的电场强度相同B.正电荷从c点移到d点电场力做正功C.负电荷从a点移到c点电场力做正功D.正电荷从e点沿图中虚线移到f点电势能先减小后增大解析:电场线的疏密可以表示电场的强弱可见A错误正电荷从c点移到d点电场力做负功负电荷从a点移到c点电场力做正功所以B错误C正确正电荷从e点沿图中虚线移到f点电场力先做正功后做负功但整个过程电场力做正功D正确。(·广东物理·

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