高考物理深化复习+命题热点提分专题07电场

一岗双责落实还不到位。受事务性工作影响，对分管单位一岗双责常常落实在安排部署上、口头要求上，实际督导、检查的少，指导、推进、检查还不到位。专题07 电场1如图所示，等边三角形ABC处在匀强电场中，电场线与三角形所在平面平行，其中AB0，C.保持该电场的电场强度大小和方向不变，让等边三角形绕A点在三角形所在平面内顺时针转过30，则此时B点电势为()A. B.C D答案：C2.美国物理学家密立根通过研究平行板间悬浮不动的带电油滴，比较准确地测定了电子的电荷量如图所示，平行板电容器两极板M、N相距为d，两极板分别与电压为U的恒定电源两极连接，极板M带正电现有一质量为m的带电油滴在极板中央处于静止状态，且此时极板带电荷量与油滴带电荷量的比值为k，则()A油滴带正电B油滴带电荷量为C电容器的电容为D将极板N向下缓慢移动一小段距离，油滴将向上运动答案：C3.真空中有一半径为r0的带电金属球壳，通过其球心的一直线上各点的电势分布如图所示，r表示该直线上某点到球心的距离，r1、r2分别是该直线上A、B两点离球心的距离下列说法中正确的是()AA点的电势低于B点的电势BA点的电场强度方向由A指向BCA点的电场强度大于B点的电场强度D正电荷沿直线从A移到B的过程中，电场力做负功解析：A点的电势高于B点的电势，选项A错误；A点的电场强度方向由A指向B，A点的电场强度大于B点的电场强度，选项B、C正确；正电荷沿直线从A移到B的过程中，电场力做正功，选项D错误答案：BC4(多选)如图所示，在光滑绝缘水平面上的P点正上方O点固定了一电荷量为Q的正点电荷，在水平面上的N点，由静止释放一质量为m、电荷量为q的负检验电荷，该检验电荷经过P点时速度为v，图中60，规定电场中P点的电势为零，则在Q形成的电场中()AN点电势高于P点电势BN点电势为CP点电场强度大小是N点的4倍D检验电荷在N点具有的电势能为mv25平行板间有如图所示的周期性变化的电压重力不计的带电粒子静止在平行板中央，从t0时刻开始将其释放，运动过程无碰板情况在下列图象中，能正确定性描述粒子运动速度图象的是()解析：选A.0时间内粒子做初速度为零的匀加速直线运动.T时间内做加速度恒定的匀减速直线运动，由对称性可知，在T时速度减为零此后周期性重复运动，故A正确6一匀强电场的电场强度E随时间t变化的图象如图所示，在该匀强电场中，有一个带电粒子于t0时刻由静止释放，若带电粒子只受电场力作用，则下列说法中正确的是()A带电粒子只向一个方向运动B02 s内，电场力所做的功等于零C4 s末带电粒子回到原出发点D2.54 s内，速度的改变等于零7.如图所示,电场中的一簇电场线关于y轴对称分布,O点是坐标原点,M、N、P、Q是以O为圆心的一个圆周上的四个点,其中M、N在y轴上,Q点在x轴上,则()A.M点电势比P点电势高B.OM间的电势差等于NO间的电势差C.一正电荷在O点的电势能小于在Q点的电势能D.将一负电荷从M点移到P点,电场力做正功【解析】选D。由图可知,场源电荷必然在O点以下的y轴上,电场线与等势面处处正交,沿电场线方向电势降低最快,则过P点的等势面对应的电势较高,选项A错误;电场线密处,等势面也越密,因此NO之间的电势差较大,选项B错误;正电荷的电势能的高低可以看电势的高低,过O点的等势面与x轴相切,过Q点的等势面与x轴相交,所以O点的电势比Q点高,选项C错误;用同样的办法作等势面,MP之间的电势差小于零,将负电荷从M点移到P点,电场力做正功,选项D正确。8.如图所示,A、B是两个带电量相等的异种点电荷,A带正电,B带负电,OO为两点电荷连线的垂直平分线,P点是垂足,若从P点以大小为v0的初速度发射一个质子,则()A.若质子初速度方向由P指向A,则质子在接近A点的过程中速度越来越大B.若质子初速度方向由P指向B,则质子在接近B点的过程中加速度越来越大C.若质子初速度方向由P指向O,则质子在运动的过程中加速度的大小不变D.若质子初速度方向由P指向O,则质子在运动的过程中加速度的方向不变9.静电计是在验电器的基础上制成的,用其指针张角的大小来定性显示其金属球与外壳之间的电势差大小。如图所示,A、B是平行板电容器的两个金属板,G为静电计。开始时开关S闭合,静电计指针张开一定角度,为了使指针张开的角度增大些,下列采取的措施可行的是()A.断开开关S后,将A、B分开些B.保持开关S闭合,将A、B两极板分开些C.保持开关S闭合,将A、B两极板靠近些D.保持开关S闭合,将变阻器滑动触头向右移动【解析】选A。断开开关,电容器带电量Q不变,将A、B分开一些,则d增大,根据C=知,电容C减小,根据C=知,电势差U增大,指针张角增大,故A正确;保持开关闭合,电容器两端的电势差不变,则指针张角不变,B、C、D错误。10.如图所示,竖直直线为某点电荷Q所产生的电场中的一条电场线,M、N是其上的两个点。另有一带电小球q自M点由静止释放后开始运动,到达N点时速度恰变为零。由此可以判定()A.Q必为正电荷,且位于N点下方B.M点的电场强度小于N点的电场强度C.M点的电势高于N点的电势D.q在M点的电势能大于在N点的电势能11.如图所示,两块平行、正对的金属板水平放置,分别带有等量的异种电荷,使两板间形成匀强电场,两板间的距离为d。有一带电粒子以某个速度v0紧贴着A板左端沿水平方向射入匀强电场,带电粒子恰好落在B板的右边缘。带电粒子所受的重力忽略不计。现使该粒子仍从原位置以同样的方向射入电场,但使该粒子落在B板的中点,下列措施可行的是()A.仅使粒子的初速度变为2v0B.仅使粒子的初速度变为C.仅使B板向上平移D.仅使B板向下平移d12.如图所示,带正电的点电荷固定于Q点,电子在库仑力作用下,沿以Q点为一个焦点的椭圆轨道运动。M、N、P为椭圆上的三点,P点离Q点最远。在从M点经P点到达N点的过程中,电子的()A.库仑力大小不变B.库仑力先变大后变小C.速率先增大后减小D.速率先减小后增大【解析】选D。在从M点经P点到达N点的过程中,依据库仑定律F=k,距离先增加后减少,库仑力先减少后增加,A、B错误;库仑力先是阻力后是动力,所以速率先减小后增大,D正确,C错误。13.如图所示,空间中存在着由一固定的正点电荷Q(图中未画出)产生的电场。另一正点电荷q仅在电场力作用下沿曲线MN运动,在M点的速度大小为v0,方向沿MP方向,到达N点时速度大小为v,且vv0,则()A.Q一定在虚线MP上方B.M点的电势比N点的电势高C.q在M点的电势能比在N点的电势能小D.q在M点的加速度比在N点的加速度大14.有一个带正电的金属球壳(厚度不计),其截面图如图甲所示,O为球心,球壳P处开有半径远小于球半径的小孔。以O点为坐标原点,过P点建立x坐标轴,A点是坐标轴上的一点,x轴上各点电势如图乙所示。电子从O点以v0的初速度沿x轴方向射出,依次通过P、A两点。则下列关于电子的描述正确的是()A.在OP间电子做匀加速直线运动B.在PA间电子做匀减速直线运动C.在OP间运动时电子的电势能均匀增加D.在PA间运动时电子的电势能增加【解析】选D。带正电的金属球壳的电荷只分布在球的外表面,内部没有电场线,所以OP段电子做匀速直线运动,A、C错误;电子带负电,PA段会受到库仑引力作用,做加速度减小,速度也减小的变速运动,B错误;库仑力做负功电势能增加,D正确。15.如图甲所示为一组间距d足够大的平行金属板,板间加有随时间变化的电压(如图乙所示),设U0和T已知。A板上O处有一静止的带电粒子,其带电量为q,质量为m(不计重力),在t=0时刻起该带电粒子受板间电场加速向B板运动,途中由于电场反向,粒子又向A板返回(粒子未曾与B板相碰)。(1)当Ux=2U0时,求带电粒子在t=T时刻的动能。(2)为使带电粒子在t=T时刻恰能回到O点,Ux等于多少? (2)经0时粒子的位移:x1=a1()2(2分)T时粒子的位移:xx=v1-ax()2(2分)又v1=a1,x1=-xx(1分)解得:ax=3a1(1分)因为a1=,ax=解得:Ux=3U0(1分)答案:(1)(2)3U016.如图甲所示,水平放置的平行金属板A和B的距离为d,它们的右端安放着垂直于金属板的靶MN,现在A、B板上加上如图乙所示的方波形电压,电压的正向值为U0,反向电压值为,且每隔变向1次。现将质量为m的带正电,且电荷量为q的粒子束从AB的中点O以平行于金属板的方向OO射入,设粒子能全部打在靶上,而且所有粒子在A、B间的飞行时间均为T。不计重力的影响,试求:(1)定性分析在t=0时刻从O点进入的粒子,在垂直于金属板的方向上的运动情况。(2)在距靶MN的中心O点多远的范围内有粒子击中?(3)要使粒子能全部打在靶MN上,电压U0的数值应满足什么条件?(写出U0、m、d、q、T的关系式即可)【解析】(1)0时间内,带正电的粒子受到向下的电场力而向下做加速运动,在T时间内,粒子受到向上的电场力而向下做减速运动。(2分)故粒子打在距O点正下方的最大位移:y=y1+y2=(1分)当粒子在,(n=0,1,2)时刻进入电场时,将打在O点上方最远点,在前时间内,粒子竖直向上的位移:y1=a1()2=(1分)在后时间内,粒子竖直向上的位移:y2=v-a2()2(1分)其中:v=a1=(1分)a2=(1分)解得:y2=0(1分)故粒子打在距O点正上方的最大位移:y=y1+y2=(1分)击中的范围在O以下到O以上(1分)(3)要使粒子能全部打在靶上,需有:(2分)解得:U0(1分)答案:(1)见解析(2)O以下到O以上(3)U017如图所示，板长L10 cm，板间距离d10 cm的平行板电容器水平放置，它的左侧有与水平方向成60角斜向右上方的匀强电场，某时刻一质量为m、带电量为q的小球由O点静止释放，沿直线OA从电容器C的中线水平进入，最后刚好打在电容器的上极板右边缘，O到A的距离x45 cm，(g取10 m/s2)求：(1)电容器外左侧匀强电场的电场强度E的大小；(2)小球刚进入电容器C时的速度v的大小；(3)电容器C极板间的电压U.解析：(1)由于带电小球做直线运动，因此小球所受合力沿水平方向，则：Eq，解得E.(2)从O点到A点，由动能定理得：mgxcot 60mv20解得：v3 m/s.答案：(1)(2)3 m/s(3)18在金属板A、B间加上如图乙所示的大小不变、方向周期性变化的交变电压，其周期为T，现有电子以平行于金属板的速度v0从两板中央射入(如图甲所示)已知电子的质量为m，电荷量为e，不计电子的重力，求：(1)若电子从t0时刻射入，在半个周期内恰好能从A板的边缘飞出，则电子飞出时速度的大小为多少？(2)若电子从t0时刻射入，恰能平行于金属板飞出，则金属板至少为多长？(3)若电子恰能从两板中央平行于板飞出，电子应从哪一时刻射入？两板间距至少为多大？解析：(1)由动能定理得：emv2mv解得v.(2)t0时刻射入的电子，在垂直于极板方向上做匀加速运动，向正极板方向偏转，半个周