（北京專用）2020版高考物理大一輪復(fù)習(xí) 專題九 靜電場(chǎng)練習(xí).docx

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專題九　靜電場(chǎng) 挖命題 【考情探究】 考點(diǎn) 考向 5年考情 預(yù)測(cè)熱度 考題示例 學(xué)業(yè)水平 關(guān)聯(lián)考點(diǎn) 素養(yǎng)要素 電場(chǎng)力 的性質(zhì) 帶電物體在電場(chǎng)中的平衡問(wèn)題 2017北京理綜,22,16分 3 動(dòng)能定理 科學(xué)推理 ★★★ 關(guān)于電場(chǎng)描述及性質(zhì)的論證問(wèn)題 2018北京理綜,24,20分 5 等勢(shì)面 模型建構(gòu) 電場(chǎng)能 的性質(zhì) 通過(guò)電場(chǎng)線和等勢(shì)面判斷場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)的高低 2014北京理綜,15,6分 3 科學(xué)推理 ★★★ 電場(chǎng)力做功及能量變化分析 結(jié)合帶電粒子運(yùn)動(dòng)軌跡分析問(wèn)題 電容器、 帶電粒 子在電 場(chǎng)中的 運(yùn)動(dòng) 帶電粒子在電場(chǎng)中的加速和偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 2016北京理綜,23,18分 4 牛頓運(yùn)動(dòng)定律、類平拋運(yùn)動(dòng)、動(dòng)能定理 科學(xué)推理、 科學(xué)論證 ★★★ 2015北京理綜,24,20分 5 電流、電動(dòng)勢(shì)、電功率、閉合電路歐姆定律 科學(xué)推理、 科學(xué)論證、 模型建構(gòu) 平行板電容器的動(dòng)態(tài)分析 2018北京理綜,19,6分 3 電容器的電容的影響因素 科學(xué)推理 分析解讀　　本專題內(nèi)容是高考考查的重點(diǎn),高考中涉及本專題內(nèi)容的題目較多,既有選擇題又有計(jì)算題。選擇題主要考查對(duì)基本概念和物理模型的理解,如對(duì)電場(chǎng)的分布特點(diǎn)、電勢(shì)及電勢(shì)能的理解;在計(jì)算題中,帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)是高考的熱點(diǎn)內(nèi)容。帶電粒子在電場(chǎng)中的加速和偏轉(zhuǎn)問(wèn)題常與牛頓運(yùn)動(dòng)定律、功能關(guān)系等內(nèi)容綜合考查。有時(shí)也與實(shí)際生活、科技聯(lián)系,如噴墨打印機(jī)、速度加速器和電容式傳感器等,有可能成為高考新情景的命題素材。本專題的知識(shí)、方法也會(huì)出現(xiàn)在高考?jí)狠S題中,通過(guò)本專題概念的建立方法、規(guī)律的表述方法等考查模型建構(gòu)、科學(xué)推理、科學(xué)論證等學(xué)科素養(yǎng)。 【真題典例】 破考點(diǎn) 【考點(diǎn)集訓(xùn)】 考點(diǎn)一　電場(chǎng)力的性質(zhì) 1.(多選)用絕緣柱支撐著貼有小金屬箔的導(dǎo)體A和B,使它們彼此接觸,起初它們不帶電,貼在它們下部的并列平行雙金屬箔是閉合的?，F(xiàn)將帶正電荷的物體C移近導(dǎo)體A,發(fā)現(xiàn)金屬箔都張開(kāi)一定的角度,如圖所示,則(　　) A.導(dǎo)體B下部的金屬箔感應(yīng)出負(fù)電荷 B.導(dǎo)體B下部的金屬箔感應(yīng)出正電荷 C.導(dǎo)體A和B下部的金屬箔都感應(yīng)出負(fù)電荷 D.導(dǎo)體A感應(yīng)出負(fù)電荷,導(dǎo)體B感應(yīng)出等量的正電荷 答案　BD 2.真空中兩相同的帶等量異號(hào)電荷的金屬小球A和B(均可看做點(diǎn)電荷),分別固定在兩處,它們之間的距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于小球的直徑,兩球間靜電力大小為F?，F(xiàn)用一個(gè)不帶電的同樣的絕緣金屬小球C與A接觸,然后移開(kāi)C,此時(shí)A、B球間的靜電力大小為(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A.2F B.F C.2F8 D.F2 答案　D 3.在一個(gè)水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,用一條絕緣細(xì)線懸掛一個(gè)帶正電的小球,小球的質(zhì)量為m,所帶電荷量為q。當(dāng)小球處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),懸線與豎直方向的夾角為θ,已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間。求: (1)該電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小; (2)剪斷細(xì)線后經(jīng)過(guò)時(shí)間t0,小球的電勢(shì)能的變化量ΔEp; (3)將該電場(chǎng)方向迅速改為水平向左,小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)對(duì)細(xì)線的拉力F。 答案　(1)mgtanθq　(2)-m(gt0tanθ)22 (3)3mg+2mg(tanθsinθ-cosθ),方向豎直向下 4.靜電場(chǎng)有很多性質(zhì),其中之一就是電場(chǎng)力做功只與電荷運(yùn)動(dòng)的初末位置有關(guān),與運(yùn)動(dòng)的路徑無(wú)關(guān)。 　　　　圖1　　　　　　　　　圖2　　　　　　　圖3 　　(1)如圖1所示,電子以初速度v0沿平行于板面的方向從A點(diǎn)射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),并從另一側(cè)的C點(diǎn)射出。已知電子質(zhì)量為m,電荷量為e。偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)可以看做勻強(qiáng)電場(chǎng),極板間電壓為U,極板長(zhǎng)度為L(zhǎng),板間距為d。忽略電子所受重力,求電子通過(guò)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的過(guò)程中,沿垂直板面方向偏移的距離y和電場(chǎng)力對(duì)電子所做的功W。 (2)在原有電場(chǎng)區(qū)域加一個(gè)垂直紙面方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng),如圖2所示。使另一電子以初速度v0沿平行于板面的方向也從A點(diǎn)射入,在電場(chǎng)和磁場(chǎng)的共同作用下,電子經(jīng)過(guò)一段復(fù)雜的路徑后仍從另一側(cè)的C點(diǎn)射出。求此過(guò)程中電場(chǎng)力對(duì)電子所做的功W和電子經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度大小vc。 (3)某同學(xué)認(rèn)為在兩個(gè)帶電導(dǎo)體之間可以存在如圖3所示的靜電場(chǎng),它的電場(chǎng)線相互平行,但間距不等。請(qǐng)你結(jié)合靜電場(chǎng)的基本性質(zhì),判斷這種電場(chǎng)是否存在,并分析論證。 答案　(1)電子在垂直于板面方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng),y=12at2 電子在平行于板面方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),L=v0t 根據(jù)牛頓第二定律得Ee=ma,在勻強(qiáng)電場(chǎng)中U=Ed 聯(lián)立以上各式解得y=UeL22dmv02 電場(chǎng)力對(duì)電子所做的功W=Eey 解得W=U2e2L22d2mv02 (2)電場(chǎng)力做功與運(yùn)動(dòng)路徑無(wú)關(guān),所以W=Eey=U2e2L22d2mv02 根據(jù)動(dòng)能定理得W=12mvc2-12mv02 解得vc=v02+U2e2L2d2m2v02 (3)這種電場(chǎng)不存在 法1:如圖甲,若存在,則可以引入檢驗(yàn)電荷+q,讓+q從a點(diǎn)沿矩形路線abcda(ab與電場(chǎng)線平行,bc與電場(chǎng)線垂直)運(yùn)動(dòng)一周回到a點(diǎn)。設(shè)ab處的場(chǎng)強(qiáng)大小為E1,cd處的場(chǎng)強(qiáng)大小為E2,根據(jù)功的定義,電場(chǎng)力做的總功Waa=Wab+Wbc+Wcd+Wda,其中,Wab=qE1xab,Wcd=-qE2xcd=-qE2xab,bc段和da段電場(chǎng)力始終與運(yùn)動(dòng)方向垂直,故Wbc=Wda=0,得Waa=Wab+Wbc+Wcd+Wda=qE1xab+0+0-qE2xab=q(E1-E2)xab≠0,但根據(jù)電場(chǎng)力做功的特點(diǎn),做功與路徑無(wú)關(guān),故Waa=0,與上述假設(shè)矛盾,故這種電場(chǎng)不存在。 法2:如果存在這樣的電場(chǎng),根據(jù)等勢(shì)面的特點(diǎn),它的等勢(shì)面ac、bd應(yīng)該如圖乙所示,a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)差Uab應(yīng)該等于c、d兩點(diǎn)的電勢(shì)差Ucd,即Uab=Ucd,從圖中可以看出,a、b兩點(diǎn)的距離等于c、d兩點(diǎn)的距離,ab處的場(chǎng)強(qiáng)大于cd處的場(chǎng)強(qiáng),根據(jù)U=Ed,可得Uab>Ucd。前后矛盾,所以這樣的電場(chǎng)不可能存在。 5.(1)已知均勻帶電球殼內(nèi)部任意一點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)均為零,均勻帶電球體可以看成由一層層的均勻帶電球殼組成的。球體積公式為V=43πr3。實(shí)驗(yàn)證明,一個(gè)半徑為R的均勻帶電球體(或球殼)在球的外部產(chǎn)生的電場(chǎng),與一個(gè)位于球心、電荷量相等的點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)相同,研究均勻帶電球體(或球殼)在球外產(chǎn)生的電場(chǎng)時(shí)可以認(rèn)為全部電荷集中在球心。如圖甲所示,一個(gè)半徑為R的均勻帶電球體,帶電荷量為Q,球體中心為O點(diǎn),取空間中任意一點(diǎn)為P,O到P點(diǎn)的距離為r,求: 甲 ①當(dāng)r>R(P在球體外)時(shí),P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小; ②當(dāng)raB,則Q靠近M端且為正電荷 C.無(wú)論Q為正電荷還是負(fù)電荷一定有EpAφQ B.直線c位于某一等勢(shì)面內(nèi),φM>φN C.若電子由M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn),電場(chǎng)力做正功 D.若電子由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn),電場(chǎng)力做負(fù)功 答案　B 11.(2018課標(biāo)Ⅰ,21,6分)(多選)圖中虛線a、b、c、d、f代表勻強(qiáng)電場(chǎng)內(nèi)間距相等的一組等勢(shì)面,已知平面b上的電勢(shì)為2V。一電子經(jīng)過(guò)a時(shí)的動(dòng)能為10eV,從a到d的過(guò)程中克服電場(chǎng)力所做的功為6eV。下列說(shuō)法正確的是(　　) A.平面c上的電勢(shì)為零 B.該電子可能到達(dá)不了平面f C.該電子經(jīng)過(guò)平面d時(shí),其電勢(shì)能為4eV D.該電子經(jīng)過(guò)平面b時(shí)的速率是經(jīng)過(guò)d時(shí)的2倍 答案　AB 12.(2017江蘇單科,4,3分)如圖所示,三塊平行放置的帶電金屬薄板A、B、C中央各有一小孔,小孔分別位于O、M、P點(diǎn)。由O點(diǎn)靜止釋放的電子恰好能運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)?，F(xiàn)將C板向右平移到P點(diǎn),則由O點(diǎn)靜止釋放的電子(　　) A.運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)返回 B.運(yùn)動(dòng)到P和P點(diǎn)之間返回 C.運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)返回 D.穿過(guò)P點(diǎn) 答案　A 13.(2015課標(biāo)Ⅱ,14,6分)如圖,兩平行的帶電金屬板水平放置。若在兩板中間a點(diǎn)從靜止釋放一帶電微粒,微粒恰好保持靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)將兩板繞過(guò)a點(diǎn)的軸(垂直于紙面)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)45,再由a點(diǎn)從靜止釋放一同樣的微粒,該微粒將(　　) A.保持靜止?fàn)顟B(tài) B.向左上方做勻加速運(yùn)動(dòng) C.向正下方做勻加速運(yùn)動(dòng) D.向左下方做勻加速運(yùn)動(dòng) 答案　D 14.(2017北京理綜,22,16分)如圖所示,長(zhǎng)l=1m的輕質(zhì)細(xì)繩上端固定,下端連接一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的帶電小球,小球靜止在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,繩與豎直方向的夾角θ=37。已知小球所帶電荷量q=1.010-6C,勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E=3.0103N/C,取重力加速度g=10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8。求: (1)小球所受電場(chǎng)力F的大小。 (2)小球的質(zhì)量m。 (3)將電場(chǎng)撤去,小球回到最低點(diǎn)時(shí)速度v的大小。 答案　(1)3.010-3N　(2)4.010-4kg　(3)2.0m/s 15.(2014安徽理綜,22,14分)如圖所示,充電后的平行板電容器水平放置,電容為C,極板間距離為d,上極板正中有一小孔。質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球從小孔正上方高h(yuǎn)處由靜止開(kāi)始下落,穿過(guò)小孔到達(dá)下極板處速度恰為零(空氣阻力忽略不計(jì),極板間電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng),重力加速度為g)。求: (1)小球到達(dá)小孔處的速度; (2)極板間電場(chǎng)強(qiáng)度大小和電容器所帶電荷量; (3)小球從開(kāi)始下落運(yùn)動(dòng)到下極板處的時(shí)間。 答案　(1)2gh　(2)mg(h+d)qd　Cmg(h+d)q (3)h+dh2hg B組　提升題組 1.(2015江蘇單科,8,4分)(多選)兩個(gè)相同的負(fù)電荷和一個(gè)正電荷附近的電場(chǎng)線分布如圖所示。c是兩負(fù)電荷連線的中點(diǎn),d點(diǎn)在正電荷的正上方,c、d到正電荷的距離相等,則(　　) A.a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比b點(diǎn)的大 B.a點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的高 C.c點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比d點(diǎn)的大 D.c點(diǎn)的電勢(shì)比d點(diǎn)的低 答案　ACD 2.(2016課標(biāo)Ⅱ,15,6分)如圖,P是固定的點(diǎn)電荷,虛線是以P為圓心的兩個(gè)圓。帶電粒子Q在P的電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)軌跡與兩圓在同一平面內(nèi),a、b、c為軌跡上的三個(gè)點(diǎn)。若Q僅受P的電場(chǎng)力作用,其在a、b、c點(diǎn)的加速度大小分別為aa、ab、ac,速度大小分別為va、vb、vc。則(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A.aa>ab>ac,va>vc>vb B.aa>ab>ac,vb>vc>va C.ab>ac>aa,vb>vc>va D.ab>ac>aa,va>vc>vb 答案　D 3.(2017江蘇單科,8,4分)(多選)在x軸上有兩個(gè)點(diǎn)電荷q1、q2,其靜電場(chǎng)的電勢(shì)φ在x軸上分布如圖所示。下列說(shuō)法正確的有(　　) A.q1和q2帶有異種電荷 B.x1處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零 C.負(fù)電荷從x1移到x2,電勢(shì)能減小 D.負(fù)電荷從x1移到x2,受到的電場(chǎng)力增大 答案　AC 4.(2014上海單科,19,3分)(多選)靜電場(chǎng)在x軸上的場(chǎng)強(qiáng)E隨x的變化關(guān)系如圖所示,x軸正向?yàn)閳?chǎng)強(qiáng)正方向,帶正電的點(diǎn)電荷沿x軸運(yùn)動(dòng),則點(diǎn)電荷(　　) A.在x2和x4處電勢(shì)能相等 B.由x1運(yùn)動(dòng)到x3的過(guò)程中電勢(shì)能增大 C.由x1運(yùn)動(dòng)到x4的過(guò)程中電場(chǎng)力先增大后減小 D.由x1運(yùn)動(dòng)到x4的過(guò)程中電場(chǎng)力先減小后增大 答案　BC 5.(2017課標(biāo)Ⅲ,21,6分)(多選)一勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向平行于xOy平面,平面內(nèi)a、b、c三點(diǎn)的位置如圖所示,三點(diǎn)的電勢(shì)分別為10V、17V、26V。下列說(shuō)法正確的是(　　) A.電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為2.5V/cm B.坐標(biāo)原點(diǎn)處的電勢(shì)為1V C.電子在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)的低7eV D.電子從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn),電場(chǎng)力做功為9eV 答案　ABD 6.(2015四川理綜,6,6分)(多選)如圖所示,半圓槽光滑、絕緣、固定,圓心是O,最低點(diǎn)是P,直徑MN水平。a、b是兩個(gè)完全相同的帶正電小球(視為點(diǎn)電荷),b固定在M點(diǎn),a從N點(diǎn)靜止釋放,沿半圓槽運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)P點(diǎn)到達(dá)某點(diǎn)Q(圖中未畫出)時(shí)速度為零。則小球a(　　) A.從N到Q的過(guò)程中,重力與庫(kù)侖力的合力先增大后減小 B.從N到P的過(guò)程中,速率先增大后減小 C.從N到Q的過(guò)程中,電勢(shì)能一直增加 D.從P到Q的過(guò)程中,動(dòng)能減少量小于電勢(shì)能增加量 答案　BC 7.(2015山東理綜,20,6分)(多選)如圖甲,兩水平金屬板間距為d,板間電場(chǎng)強(qiáng)度的變化規(guī)律如圖乙所示。t=0時(shí)刻,質(zhì)量為m的帶電微粒以初速度v0沿中線射入兩板間,0~T3時(shí)間內(nèi)微粒勻速運(yùn)動(dòng),T時(shí)刻微粒恰好經(jīng)金屬板邊緣飛出。微粒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中未與金屬板接觸。重力加速度的大小為g。關(guān)于微粒在0~T時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的描述,正確的是(　　) A.末速度大小為2v0 B.末速度沿水平方向 C.重力勢(shì)能減少了12mgd D.克服電場(chǎng)力做功為mgd 答案　BC 8.(2015天津理綜,7,6分)(多選)如圖所示,氕核、氘核、氚核三種粒子從同一位置無(wú)初速地飄入電場(chǎng)線水平向右的加速電場(chǎng)E1,之后進(jìn)入電場(chǎng)線豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)E2發(fā)生偏轉(zhuǎn),最后打在屏上。整個(gè)裝置處于真空中,不計(jì)粒子重力及其相互作用,那么　(　　) A.偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)E2對(duì)三種粒子做功一樣多 B.三種粒子打到屏上時(shí)的速度一樣大 C.三種粒子運(yùn)動(dòng)到屏上所用時(shí)間相同 D.三種粒子一定打到屏上的同一位置 答案　AD 9.(2015課標(biāo)Ⅱ,24,12分)如圖,一質(zhì)量為m、電荷量為q(q>0)的粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),A、B為其運(yùn)動(dòng)軌跡上的兩點(diǎn)。已知該粒子在A點(diǎn)的速度大小為v0,方向與電場(chǎng)方向的夾角為60;它運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度方向與電場(chǎng)方向的夾角為30。不計(jì)重力。求A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差。 答案　mv02q 10.(2015四川理綜,10,17分)如圖所示,粗糙、絕緣的直軌道OB固定在水平桌面上,B端與桌面邊緣對(duì)齊,A是軌道上一點(diǎn),過(guò)A點(diǎn)并垂直于軌道的豎直面右側(cè)有大小E=1.5106N/C,方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)。帶負(fù)電的小物體P電荷量是2.010-6C,質(zhì)量m=0.25kg,與軌道間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4。P從O點(diǎn)由靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)0.55s到達(dá)A點(diǎn),到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度是5m/s,到達(dá)空間D點(diǎn)時(shí)速度與豎直方向的夾角為α,且tanα=1.2。P在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終受到水平向右的某外力F作用,F大小與P的速率v的關(guān)系如表所示。P視為質(zhì)點(diǎn),電荷量保持不變,忽略空氣阻力,取g=10m/s2。求: v/(ms-1) 0≤v≤2 2qb C.a處為負(fù)電荷,qaqb 答案　B 5.(2016課標(biāo)Ⅰ,20,6分)(多選)如圖,一帶負(fù)電荷的油滴在勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),其軌跡在豎直面(紙面)內(nèi),且相對(duì)于過(guò)軌跡最低點(diǎn)P的豎直線對(duì)稱。忽略空氣阻力。由此可知(　　) A.Q點(diǎn)的電勢(shì)比P點(diǎn)高 B.油滴在Q點(diǎn)的動(dòng)能比它在P點(diǎn)的大 C.油滴在Q點(diǎn)的電勢(shì)能比它在P點(diǎn)的大 D.油滴在Q點(diǎn)的加速度大小比它在P點(diǎn)的小 答案　AB 6.(2013安徽理綜,20,6分)如圖所示,xOy平面是無(wú)窮大導(dǎo)體的表面,該導(dǎo)體充滿z<0的空間,z>0的空間為真空。將電荷量為q的點(diǎn)電荷置于z軸上z=h處,則在xOy平面上會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電荷?？臻g任意一點(diǎn)處的電場(chǎng)皆是由點(diǎn)電荷q和導(dǎo)體表面上的感應(yīng)電荷共同激發(fā)的。已知靜電平衡時(shí)導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零,則在z軸上z=h2處的場(chǎng)強(qiáng)大小為(k為靜電力常量)　(　　) A.k4qh2 B.k4q9h2 C.k32q9h2 D.k40q9h2 答案　D 7.(2013課標(biāo)Ⅰ,15,6分)如圖,一半徑為R的圓盤上均勻分布著電荷量為Q的電荷,在垂直于圓盤且過(guò)圓心c的軸線上有a、b、d三個(gè)點(diǎn),a和b、b和c、c和d間的距離均為R,在a點(diǎn)處有一電荷量為q(q>0)的固定點(diǎn)電荷。已知b點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)為零,則d點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)的大小為(k為靜電力常量)(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A.k3qR2 B.k10q9R2 C.kQ+qR2 D.k9Q+q9R2 答案　B 8.(2014安徽理綜,17,6分)一帶電粒子在電場(chǎng)中僅受靜電力作用,做初速度為零的直線運(yùn)動(dòng)。取該直線為x軸,起始點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn),其電勢(shì)能Ep與位移x的關(guān)系如圖所示。下列圖像中合理的是(　　) 答案　D 9.(2014江蘇單科,4,3分)如圖所示,一圓環(huán)上均勻分布著正電荷,x軸垂直于環(huán)面且過(guò)圓心O。下列關(guān)于x軸上的電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)的說(shuō)法中正確的是　(　　) A.O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零,電勢(shì)最低 B.O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零,電勢(shì)最高 C.從O點(diǎn)沿x軸正方向,電場(chǎng)強(qiáng)度減小,電勢(shì)升高 D.從O點(diǎn)沿x軸正方向,電場(chǎng)強(qiáng)度增大,電勢(shì)降低 答案　B 10.(2016天津理綜,4,6分)如圖所示,平行板電容器帶有等量異種電荷,與靜電計(jì)相連,靜電計(jì)金屬外殼和電容器下極板都接地。在兩極板間有一固定在P點(diǎn)的點(diǎn)電荷,以E表示兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度,Ep表示點(diǎn)電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能,θ表示靜電計(jì)指針的偏角。若保持下極板不動(dòng),將上極板向下移動(dòng)一小段距離至圖中虛線位置,則(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A.θ增大,E增大 B.θ增大,Ep不變 C.θ減小,Ep增大 D.θ減小,E不變 答案　D 11.(2013課標(biāo)Ⅰ,16,6分)一水平放置的平行板電容器的兩極板間距為d,極板分別與電池兩極相連,上極板中心有一小孔(小孔對(duì)電場(chǎng)的影響可忽略不計(jì))。小孔正上方d2處的P點(diǎn)有一帶電粒子,該粒子從靜止開(kāi)始下落,經(jīng)過(guò)小孔進(jìn)入電容器,并在下極板處(未與極板接觸)返回。若將下極板向上平移d3,則從P點(diǎn)開(kāi)始下落的相同粒子將(　　) A.打到下極板上 B.在下極板處返回 C.在距上極板d2處返回 D.在距上極板25d處返回 答案　D 12.(2013廣東理綜,15,4分)噴墨打印機(jī)的簡(jiǎn)化模型如圖所示。重力可忽略的墨汁微滴,經(jīng)帶電室?guī)ж?fù)電后,以速度v垂直勻強(qiáng)電場(chǎng)飛入極板間,最終打在紙上。則微滴在極板間電場(chǎng)中(　　) A.向負(fù)極板偏轉(zhuǎn) B.電勢(shì)能逐漸增大 C.運(yùn)動(dòng)軌跡是拋物線 D.運(yùn)動(dòng)軌跡與帶電荷量無(wú)關(guān) 答案　C 13.(2013浙江理綜,24,20分)“電子能量分析器”主要由處于真空中的電子偏轉(zhuǎn)器和探測(cè)板組成。偏轉(zhuǎn)器是由兩個(gè)相互絕緣、半徑分別為RA和RB的同心金屬半球面A和B構(gòu)成,A、B為電勢(shì)值不等的等勢(shì)面,其過(guò)球心的截面如圖所示。一束電荷量為e、質(zhì)量為m的電子以不同的動(dòng)能從偏轉(zhuǎn)器左端M板正中間小孔垂直入射,進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)區(qū)域,最后到達(dá)偏轉(zhuǎn)器右端的探測(cè)板N,其中動(dòng)能為Ek0的電子沿等勢(shì)面C做勻速圓周運(yùn)動(dòng)到達(dá)N板的正中間。忽略電場(chǎng)的邊緣效應(yīng)。 (1)判斷半球面A、B的電勢(shì)高低,并說(shuō)明理由; (2)求等勢(shì)面C所在處電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小; (3)若半球面A、B和等勢(shì)面C的電勢(shì)分別為φA、φB和φC,則到達(dá)N板左、右邊緣處的電子,經(jīng)過(guò)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)前、后的動(dòng)能改變量ΔEk左和ΔEk右分別為多少? (4)比較|ΔEk左|與|ΔEk右|的大小,并說(shuō)明理由。 答案　(1)B板電勢(shì)高于A板,理由見(jiàn)解析 (1)電子(帶負(fù)電)做圓周運(yùn)動(dòng),電場(chǎng)力方向指向球心,電場(chǎng)方向從B指向A,B板電勢(shì)高于A板。 (2)4Ek0e(RA+RB)　(3)ΔEk左為e(φB-φC)　ΔEk右為e(φA-φC) (4)根據(jù)電場(chǎng)線特點(diǎn),等勢(shì)面B與C之間的電場(chǎng)強(qiáng)度大于C與A之間的電場(chǎng)強(qiáng)度,考慮到等勢(shì)面間距相等,有 |φB-φC|>|φA-φC| 即|ΔEk左|>|ΔEk右| 14.(2013課標(biāo)Ⅱ,24,14分)如圖,勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一半徑為r的光滑絕緣圓軌道,軌道平面與電場(chǎng)方向平行。a、b為軌道直徑的兩端,該直徑與電場(chǎng)方向平行。一電荷量為q(q>0)的質(zhì)點(diǎn)沿軌道內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)a點(diǎn)和b點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力的大小分別為Na和Nb。不計(jì)重力,求電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E、質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)a點(diǎn)和b點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能。 答案　質(zhì)點(diǎn)所受電場(chǎng)力的大小為 f=qE① 設(shè)質(zhì)點(diǎn)質(zhì)量為m,經(jīng)過(guò)a點(diǎn)和b點(diǎn)時(shí)的速度大小分別為va和vb,由牛頓第二定律有 f+Na=mva2r② Nb-f=mvb2r③ 設(shè)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)a點(diǎn)和b點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能分別為Eka和Ekb,有 Eka=12mva2④ Ekb=12mvb2⑤ 根據(jù)動(dòng)能定理有 Ekb-Eka=2rf⑥ 聯(lián)立①②③④⑤⑥式得 E=16q(Nb-Na)⑦ Eka=r12(Nb+5Na)⑧ Ekb=r12(5Nb+Na)⑨ 【三年模擬】 時(shí)間:45分鐘　分值:100分 一、選擇題(本題6分,共72分) 1.(2019屆人大附中高三12月月考,13)如圖所示,有向直線為某點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線,其上兩點(diǎn)a、b相距為d,電勢(shì)差為U,a點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為E,把電荷量為q的檢驗(yàn)電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn),電場(chǎng)力做功為W,該檢驗(yàn)電荷在b點(diǎn)所受的電場(chǎng)力大小為F,下列關(guān)系式一定正確的是(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A.E=Fq B.W=qU C.E=kqd2 D.U=Ed 答案　B 2.(2019屆清華附中高三11月月考,1)關(guān)于靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線,下列說(shuō)法正確的是(　　) A.電場(chǎng)強(qiáng)度較大的地方電場(chǎng)線一定較疏 B.沿電場(chǎng)線方向,電場(chǎng)強(qiáng)度一定越來(lái)越小 C.沿電場(chǎng)線方向,電勢(shì)一定越來(lái)越低 D.電場(chǎng)線一定是帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡 答案　C 3.(2017朝陽(yáng)期末,6)在某靜電場(chǎng)中把一個(gè)帶電荷量為+q的檢驗(yàn)電荷從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到無(wú)限遠(yuǎn)處時(shí),電場(chǎng)力做功為W,則檢驗(yàn)電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能EpA以及電場(chǎng)中A點(diǎn)的電勢(shì)φA分別為　(　　) A.EpA=W,φA=Wq B.EpA=W,φA=-Wq C.EpA=-W,φA=Wq D.EpA=-W,φA=-Wq 答案　A 4.(2019屆人大附中高三12月月考,16)類比是一種常用的研究方法。如圖所示,O為橢圓ABCD的左焦點(diǎn),在O點(diǎn)固定一個(gè)正電荷,某電子P正好沿橢圓ABCD運(yùn)動(dòng),該種運(yùn)動(dòng)與太陽(yáng)系內(nèi)行星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律類似。下列說(shuō)法中正確的是(　　) A.電子在A點(diǎn)的線速度小于C點(diǎn)的線速度 B.電子在A點(diǎn)的加速度小于C點(diǎn)的加速度 C.電子由A運(yùn)動(dòng)到C的過(guò)程中電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能增大 D.若有另外一個(gè)電子Q繞O點(diǎn)以O(shè)C為半徑做勻速圓周運(yùn)動(dòng)(Q的運(yùn)動(dòng)軌跡在圖中并沒(méi)有畫出),不計(jì)P、Q之間的作用力,則P、Q分別運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)速度大小關(guān)系為vPβ,則造成α>β的原因是(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A.m1m2 C.q1q2 答案　A 9.(2018豐臺(tái)二模,19)電流和電壓傳感器可以測(cè)量電流和電壓,傳感器與計(jì)算機(jī)相連,對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,并擬合出相應(yīng)的函數(shù)圖像。如圖所示,把原來(lái)不帶電的電容器接入電路,閉合開(kāi)關(guān)后,下列圖像中能夠正確反映充電過(guò)程中電荷量與電壓、電流與時(shí)間關(guān)系的是(　　) 答案　A 10.(2018石景山一模,20)如圖所示,直徑為L(zhǎng)的光滑絕緣半圓環(huán)固定在豎直面內(nèi),電荷量為q1、q2的兩個(gè)正點(diǎn)電荷分別置于半圓環(huán)的兩個(gè)端點(diǎn)A、B處,半圓環(huán)上