福建省晋江市第一中学高中物理 电磁感应练习.doc

电磁感应【2015上海24】1如图所示，一无限长通电直导线固定在光滑水平面上，金属环质量为0.02kg，在该平面上以、与导线成60角的初速度运动，其最终的运动状态是_，环中最多能产生_j的电能。1【答案】匀速直线运动；0.03【考点定位】 电磁感应；能量守恒定律【名师点睛】 本题主要考查了电磁感应中“阻碍”作用，通电直导线周围磁场的特点，当金属环的速度平行于直导线运动时，没有感应电流产生。【2015浙江16】2如图所示为静电力演示仪，两金属极板分别固定于绝缘支架上，且正对平行放置。工作时两板分别接高压直流电源的正负极，表面镀铝的乒乓球用绝缘细线悬挂在金属极板中间，则a乒乓球的左侧感应出负电荷b乒乓球受到扰动后，会被吸在左极板上c乒乓球共受到电场力，重力和库仑力三个力的作用d用绝缘棒将乒乓球拨到与右极板接触，放开后乒乓球会在两极板间来回碰撞2【答案】d【考点定位】考查了库仑力，静电感应【方法技巧】静电感应的实质是电荷间的相互作用力，同种电荷相斥，异种电荷相吸，对于一个不带电的导体，在电场中两侧感应出的电荷是等量异种电荷【2015海南2】3如图所示，空间有一匀强磁场，一直金属棒与磁感应强度方向垂直，当它以速度v沿与棒和磁感应强度都垂直的方向运动时，棒两端的感应电动势大小，将此棒弯成两段长度相等且相互垂直的折弯，置于磁感应强度相垂直的平面内，当它沿两段折线夹角平分线的方向以速度v运动时，棒两端的感应电动势大小为，则等于（）a1/2 b c1 d3【答案】b【考点定位】导体切割磁感线运动【方法技巧】本题关键要准确理解公式中l的含义，知道l是有效的切割长度，即速度垂直方向上金属棒的长度。【2015山东17】4 如图，一均匀金属圆盘绕通过其圆心且与盘面垂直的轴逆时针匀速转动。现施加一垂直穿过圆盘的有界匀强磁场，圆盘开始减速。在圆盘减速过程中，以下说法正确的是a处于磁场中的圆盘部分，靠近圆心处电势高b所加磁场越强越易使圆盘停止转动c若所加磁场反向，圆盘将加速转动d若所加磁场穿过整个圆盘，圆盘将匀速转动 4【答案】abd【考点定位】法拉第电磁感应定律；楞次定律.【方法技巧】解题的关键是掌握右手定则判断感应电动势的方法，或者用楞次定律联系能量守恒定律.【2015上海20】5如图，光滑平行金属导轨固定在水平面上，左端由导线相连，导体棒垂直静置于导轨上构成回路。在外力f作用下，回路上方的条形磁铁竖直向上做匀速运动。在匀速运动过程中外力f做功，磁场力对导体棒做功，磁铁克服磁场力做功，重力对磁铁做功，回路中产生的焦耳热为q，导体棒获得的动能为。则a b c d5【答案】bcd【考点定位】 电磁感应；能量守恒定律【名师点睛】 本题考查法拉第电磁感应定律的应用，侧重于其中的能量关系，意在考查考生的分析能力。做本题的关键在于掌握电磁感应中的能量转化关系，知道什么能转化为电能，电能又转化成什么能。【2015重庆4】6题4图为无线充电技术中使用的受电线圈示意图，线圈匝数为，面积为.若在到时间内，匀强磁场平行于线圈轴线向右穿过线圈，其磁感应强度大小由均匀增加到，则该段时间线圈两端a和b之间的电势差a恒为 b 从0均匀变化到 c恒为 d从0均匀变化到6【答案】c【考点定位】法拉第电磁感应定律、楞次定律。【规律总结】电磁感应共分两种情况：动生问题（棒切割磁感线）产生的电动势，方向由右手定则；感生问题（磁感应强度的变化）的电动势，方向由楞次定律。而电流方向都是等效电源内部负极流向正极的方向。【2015全国新课标15】7如图，直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为b，方向平行于ab边向上。当金属框绕ab边以角速度逆时针转动时，a、b、c三点的电势分别为ua、ub、uc。已知bc边的长度为l。下列判断正确的是aua uc，金属框中无电流bub uc，金属框中电流方向沿a-b-c-acubc=-1/2bl，金属框中无电流dubc=1/2blw，金属框中电流方向沿a-c-b-a7【答案】c【考点定位】导体切割磁感线【方法技巧】本题主要是理解感应电流产生的实质，有感应电流一定有感应电动势，而有感应电动势不一定有电流的。本题有两根导体棒切割磁感线，但穿过闭合线圈的磁通理没变。【2015全国新课标19】81824年，法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验”。实验中将一铜圆盘水平放置，在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针，如图所示。实验中发现，当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时，磁针也随着一起转动起来，但略有滞后。下列说法正确的是a圆盘上产生了感应电动势b圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动c在圆盘转动的过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化d圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流，此电流产生的磁场导致磁针转动8【答案】ab【考点定位】 电磁感应【规律总结】把握磁通量的变化才是关键，根据对称性，圆盘磁通量始终等于零，无磁通量变化。【2015福建18】9如图，由某种粗细均匀的总电阻为3r的金属条制成的矩形线框abcd，固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场b中。一接入电路电阻为r的导体棒pq，在水平拉力作用下沿ab、dc以速度v匀速滑动，滑动过程pq始终与ab垂直，且与线框接触良好，不计摩擦。在pq从靠近ad处向bc滑动的过程中（ ）apq中电流先增大后减小bpq两端电压先减小后增大cpq上拉力的功率先减小后增大d线框消耗的电功率先减小后增大9【答案】 c【考点】：电磁感应【方法技巧】：本题主要是对电路的分析以及对电功率的计算，外电路为并联电路，在导体棒运动的过程中外电路电阻在改变，从而判断路端电压的变化，然后根据外电路消耗的电功率与外电路电阻的关系，判断输出功率的变化。【2015北京20】10利用所学物理知识，可以初步了解常用的公交一卡通（ic卡）的工作原理及相关问题。ic卡内部有一个由电感线圈l和电容c构成的lc的振荡电路。公交卡上的读卡机（刷卡时“嘀”的响一声的机器）向外发射某一特定频率的电磁波。刷卡时，ic卡内的线圈l中产生感应电流，给电容c充电，达到一定的电压后，驱动卡内芯片进行数据处理和传输。下列说法正确的是（ ）aic卡工作场所所需要的能量来源于卡内的电池b仅当读卡器发射该特定频率的电磁波时，ic卡才能有效工作c若读卡机发射的电磁波偏离该特定频率，在线圈l中不会产生感应电流dic卡只能接收读卡器发射的电磁波，而不能向读卡机传输自身的数据信息10【答案】b【考点定位】电磁感应、lc振荡电路、电磁波的发射和接受。【规律总结】作为信息题有的选项可结合实践判断，例如刷卡时，读卡机能显示卡内钱的余额，就说明了ic卡能向读卡机传输自己的信息。【2015安徽19】11如图所示，abcd为水平放置的平行“”形光滑金属导轨，间距为l。导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为b，导轨电阻不计。已知金属杆mn倾斜放置，与导轨成角，单位长度的电阻为r，保持金属杆以速度v沿平行于cd的方向滑动（金属杆滑动过程中与导轨接触良好）。则a电路中感应电动势的大小为b电路中感应电流的大小为c金属杆所受安培力的大小为d金属杆的热功率为11【答案】b考点：考查电磁感应知识。【名师点睛】电磁感应选择题是高考每年必出的，导体棒切割磁感线应该是有效长度，容易出错，而算安培力时则必须是实际长度，另外不要忘记公式【2015山东19】12如图甲，r0为定值电阻，两金属圆环固定在同一绝缘平面内。左端连接在一周期为t0的正弦交流电源上，经二极管整流后，通过r0的电流i始终向左，其大小按图乙所示规律变化。规定内圆环a端电势高于b端时，间的电压为uab正，下列uab-t图像可能正确的是i 12【答案】c【考点定位】法拉第电磁感应定律；楞次定律.【方法技巧】此题关键是知道i-t图线的切线的斜率等于电流的变化率，而电流的变化率决定了磁通量的变化率，磁通量的变化率决定感应电动势的大小.201420、2014广东卷 如图12所示，光滑绝缘的水平桌面上，固定着一个带电荷量为q的小球p，带电荷量分别为q和2q的小球m和n，由绝缘细杆相连，静止在桌面上，p与m相距l，p、m和n视为点电荷，下列说法正确的是()am与n的距离大于lbp、m和n在同一直线上c在p产生的电场中，m、n处的电势相同dm、n及细杆组成的系统所受合外力为零20bd解析 m、n处于静止状态，则m、n和杆组成的系统所受合外力为0，则fpmfpn，即kk，则有xl，那么m、n间距离为(1)l，故选项a错误，选项d正确；由于m、n静止不动，p对m和对n的力应该在一条直线上，故选项b正确；在p产生电场中，m处电势较高，故选项c错误202014福建卷 如图，真空中xoy平面直角坐标系上的a、b、c三点构成等边三角形，边长l2.0 m若将电荷量均为q2.0106 c的两点电荷分别固定在a、b点，已知静电力常量k9109 nm2/c2，求：(1)两点电荷间的库仑力大小；(2)c点的电场强度的大小和方向20(1)9.0103 n(2)7.8103 n/c沿y轴正方向解析 (1)根据库仑定律，a、b两点电荷间的库仑力大小为fk代入数据得f9.0103 n(2)a、b两点电荷在c点产生的场强大小相等，均为e1ka、b两点电荷形成的电场在c点的合场强大小为e2e1cos 30由式并代入数据得e7.8103 n/c场强e的方向沿y轴正方向152014北京卷 如图所示，实线表示某静电场的电场线，虚线表示该电场的等势面下列判断正确的是()a1、2两点的场强相等b1、3两点的场强相等c1、2两点的电势相等d2、3两点的电势相等d本题考查电场线和等势面的相关知识根据电场线和等势面越密集，电场强度越大，有e1e2e3，但e2和e3电场强度方向不同，故a、b错误沿着电场线方向，电势逐渐降低，同一等势面电势相等，故123，c错误，d正确32014重庆卷 如题3图所示为某示波管内的聚焦电场，实线和虚线分别表示电场线和等势线两电子分别从a、b两点运动到c点，设电场力对两电子做的功分别为wa和wb，a、b点的电场强度大小分别为ea和eb，则()题3图awawb，eaeb bwawb，eaebcwawb，eaeb dwawb，eaeb3a解析 同一幅图中电场线的疏密可表示电场强度大小，a点处的电场线比b点处的密集，可知eaeb，c、d错误，a、b两点处于同一等势面，电子从a、b两点运动到c点，电场力做的功相等，与路径无关，b错，a正确212014新课标全国卷 如图所示，在正点电荷q的电场中有m、n、p、f四点，m、n、p为直角三角形的三个顶点，f为mn的中点，m30.m、n、p、f四点处的电势分别用m、n、p、f表示，已知mn，fp，点电荷q在m、n、p三点所在平面内，则()a点电荷q一定在mp的连线上b连接pf的线段一定在同一等势面上c将正试探电荷从p点搬运到n点，电场力做负功dp大于m21ad解析 本题考查了电场问题根据题意，点电荷q必在mn的中垂线和pf的中垂线的交点处，过f作mn的垂直平分线交mp于o点，由几何关系可知on恰好垂直平分pf，故点电荷q一定位于o点，a项正确，由正点电荷的等势面分布特点可知b项错误；因为是正电荷形成的电场，将正电荷从p点搬运到n点，电场力做正功，c项错误；因为是正电荷形成的电场，越靠近场源电荷的等势面电势越高，d项正确192014新课标卷 关于静电场的电场强度和电势，下列说法正确的是()a电场强度的方向处处与等电势面垂直b电场强度为零的地方，电势也为零c随着电场强度的大小逐渐减小，电势也逐渐降低d任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向19ad解析 由静电场的电场线与等势面垂直可知a正确电势大小是由参考点和电场共同决定的，与场强的大小无关，b、c错误沿电场线电势降低，且电势降落最快的方向为电场方向，d正确20、2014广东卷 如图12所示，光滑绝缘的水平桌面上，固定着一个带电荷量为q的小球p，带电荷量分别为q和2q的小球m和n，由绝缘细杆相连，静止在桌面上，p与m相距l，p、m和n视为点电荷，下列说法正确的是()am与n的距离大于lbp、m和n在同一直线上c在p产生的电场中，m、n处的电势相同dm、n及细杆组成的系统所受合外力为零20bd解析 m、n处于静止状态，则m、n和杆组成的系统所受合外力为0，则fpmfpn，即kk，则有xl，那么m、n间距离为(1)l，故选项a错误，选项d正确；由于m、n静止不动，p对m和对n的力应该在一条直线上，故选项b正确；在p产生电场中，m处电势较高，故选项c错误152014全国卷 地球表面附近某区域存在大小为150 n/c、方向竖直向下的电场一质量为1.00104 kg、带电荷量为1.00107 c的小球从静止释放，在电场区域内下落10.0 m对此过程，该小球的电势能和动能的改变量分别为(重力加速度大小取9.80 m/s2，忽略空气阻力)()a1.50104 j和9.95103 jb1.50104 j和9.95103 jc1.50104 j和9.65103 jd1.50104 j和9.65103 j15d解析 本题考查功与能设小球下落的高度为h，则电场力做的功w1qeh1.5104 j，电场力做负功，电势能增加，所以电势能增加1.5104 j；重力做的功w2mgh9.8103 j，合力做的功w w1 w29.65103 j，根据动能定理可知ekw9.65103 j，因此d项正确152014北京卷 如图所示，实线表示某静电场的电场线，虚线表示该电场的等势面下列判断正确的是()a1、2两点的场强相等b1、3两点的场强相等c1、2两点的电势相等d2、3两点的电势相等d本题考查电场线和等势面的相关知识根据电场线和等势面越密集，电场强度越大，有e1e2e3，但e2和e3电场强度方向不同，故a、b错误沿着电场线方向，电势逐渐降低，同一等势面电势相等，故123，c错误，d正确图x114252014浙江卷 离子推进器是太空飞行器常用的动力系统某种推进器设计的简化原理如图1所示，截面半径为r的圆柱腔分为两个工作区为电离区，将氙气电离获得1价正离子；为加速区，长度为l，两端加有电压，形成轴向的匀强电场区产生的正离子以接近0的初速度进入区，被加速后以速度vm从右侧喷出区内有轴向的匀强磁场，磁感应强度大小为b，在离轴线处的c点持续射出一定速率范围的电子假设射出的电子仅在垂直于轴线的截面上运动，截面如图2所示(从左向右看)电子的初速度方向与中心o点和c点的连线成角(090)推进器工作时，向区注入稀薄的氙气电子使氙气电离的最小速率为v0，电子在区内不与器壁相碰且能到达的区域越大，电离效果越好已知离子质量为m；电子质量为m，电量为e.(电子碰到器壁即被吸收，不考虑电子间的碰撞)第25题图1(1)求区的加速电压及离子的加速度大小；(2)为取得好的电离效果，请判断区中的磁场方向(按图2说明是“垂直纸面向里”或“垂直纸面向外”)；第25题图2(3)为90时，要取得好的电离效果，求射出的电子速率v的范围；(4)要取得好的电离效果，求射出的电子最大速率vmax与角的关系25答案 (2)垂直纸面向外(3)v0v(4)vmax解析 本题考查带电粒子在电场和磁场中的运动等知识和分析综合及应用数学解决物理问题的能力(1)由动能定理得mveuuae(2)垂直纸面向外(3)设电子运动的最大半径为r2rr.ebvm所以有v0v.(4)如图所示，oarr，oc，acr根据几何关系得r由式得vmax .18.2014山东卷 如图所示，场强大小为e、方向竖直向下的匀强电场中有一矩形区域abcd，水平边ab长为s，竖直边ad长为h.质量均为m、带电荷量分别为q和q的两粒子，由a、c两点先后沿ab和cd方向以速率v0进入矩形区(两粒子不同时出现在电场中)不计重力若两粒子轨迹恰好相切，则v0等于()a. b.c. d.b解析 两个粒子都做类平抛运动两个粒子在竖直方向上都做加速度大小相等的匀加速直线运动，因为竖直位移大小相等，所以它们的运动时间相等两个粒子在水平方向上都做速度大小相等的匀速直线运动，因为运动时间相等，所以水平位移大小相等综合判断，两个粒子运动到轨迹相切点的水平位移都为，竖直位移都为，由t2，v0t得v0，选项b正确22014天津卷 如图所示，电路中r1、r2均为可变电阻，电源内阻不能忽略，平行板电容器c的极板水平放置闭合开关s，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动如果仅改变下列某一个条件，油滴仍能静止不动的是()a增大r1的阻值b增大r2的阻值c增大两板间的距离d断开开关s2b解析 本题考查含有电容器的动态电路及受力平衡等知识点，为了保证带电油滴悬浮在两板之间静止不动，就要使电容器两板之间的场强e不变电路稳定后，和电容器相串联的电阻对电容器两端的电压不产生影响，而增大r1的阻值将使电容器两端的电压增大，根据e可知，e增大，故a错误；增大r2的阻值，电容器两端的电压不变，e不变，故b正确；增大两板间的距离，e减小，故c错误；断开开关s，电容器两端的电压发生改变，d错误122014天津卷 同步加速器在粒子物理研究中有重要的应用，其基本原理简化为如图所示的模型m、n为两块中心开有小孔的平行金属板质量为m、电荷量为q的粒子a(不计重力)从m板小孔飘入板间，初速度可视为零每当a进入板间，两板的电势差变为u，粒子得到加速，当a离开n板时，两板的电荷量均立即变为零两板外部存在垂直纸面向里的匀强磁场，a在磁场作用下做半径为r的圆周运动，r远大于板间距离a经电场多次加速，动能不断增大，为使r保持不变，磁场必须相应地变化不计粒子加速时间及其做圆周运动产生的电磁辐射，不考虑磁场变化对粒子速度的影响及相对论效应求：(1)a运动第1周时磁场的磁感应强度b1的大小；.(2)在a运动第n周的时间内电场力做功的平均功率pn；(3)若有一个质量也为m、电荷量为kq(k为大于1的整数)的粒子b(不计重力)与a同时从m板小孔飘入板间，a、b初速度均可视为零，不计两者间的相互作用，除此之外，其他条件均不变下图中虚线、实线分别表示a、b的运动轨迹在b的轨迹半径远大于板间距离的前提下，请指出哪个图能定性地反映a、b的运动轨迹，并经推导说明理由ab cd12(1)(2)(3)a 图，理由略解析 (1)设a经电场第1次加速后速度为v1，由动能定理得qumv0a在磁场中做匀速圆周运动，所受洛伦兹力充当向心力qv1b1由得b1(2)设a经n次加速后的速度为vn，由动能定理得nqumv0设a做第n次圆周运动的周期为tn，有tn设在a运动第n周的时间内电场力做功为wn，则wnqu在该段时间内电场力做功的平均功率为pn由解得pn(3)a图能定性地反映a、b运动的轨迹a经过n次加速后，设其对应的磁感应强度为bn，a、b的周期分别为tn、t，综合、式并分别应用a、b的数据得tnt由上可知，tn是t的k倍，所以a每绕行1周，b就绕行k周由于电场只在a通过时存在，故b仅在与a同时进入电场时才被加速经n次加速后，a、b的速度分别为vn和vn，考虑到式vnvnvn由题设条件并考虑到式，对a有tnvn2r设b的轨迹半径为r，有tvn2r比较上述两式得r上式表明，运动过程中b的轨迹半径始终不变由以上分析可知，两粒子运动的轨道如图a所示20131. （2013全国新课标理综ii第18题）如图，在光滑绝缘水平面上。三个带电小球a、b和c分别位于边长为l的正三角形的三个顶点上；a、b带正电，电荷量均为q，c带负电。整个系统置于方向水平的匀强电场中。已知静电力常量为k。若三个小球均处于静止状态，则匀强电场场强的大小为a b c d.b【命题意图】本题考查库仑定律、电场力、平衡条件及其相关知识点，意在考查考生综合运用知识解决问题的能力。【解题思路】设小球c带电量q，由库仑定律可知小球a对小球c的库伦引力为f=k，小球b对小球c的库伦引力为f=k，二力合力为2fcos30。设水平匀强电场的大小为e，对c球，由平衡条件可得：qe=2fcos30。解得：e=，选项b正确。【误区警示】错选研究对象，分析小球a受力或分析小球b受力，陷入误区。2. （2013全国新课标理综1第15题）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 (qo)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)a. k b. k c. k d. k 【命题意图】本题考查电场叠加、点电荷电场强度公式等基础知识点，意在考查考生应用相关知识定量分析物理问题，解决问题的能力。答案：b解析：根据题述b点处的场强为零，可知a点处电荷量为q的固定点电荷在b点产生的电场的场强与圆盘在b点产生的电场的场强大小相等方向相反，即圆盘在b点产生的电场的场强大小eq=k。根据点电荷电场强度公式和电场叠加原理，d点处的电场e= k+ eq=k，选项b正确。3 （2013全国新课标理综1第16题）一水平放置的平行板电容器的两极板间距为d，极板分别与电池两极相连，上极板中心有一小孔(小孔对电场的影响可忽略不计)。小孔正上方d/2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，并在下极板处(未与极板接触)返回。若将下极板向上平移错误！未找到引用源。，则从p点开始下落的相同粒子将a.打到下极板上 b.在下极板处返回c.在距上极板错误！未找到引用源。处返回d.在距上极板2d/5处返回【命题意图】本题考查电容器、动能定理、带电粒子在电场中的运动等基础知识点，意在考查考生应用相关知识定量分析物理问题，解决问题的能力。答案：d解析：根据题述，粒子从静止开始下落，经过小孔进入电容器后电场力做负功。设粒子带电量为q，电池两极之间的电压为u，由动能定理，mg(d+d/2)-qu=0.。若将下极板向上平移错误！未找到引用源。，一定不能打在下极板上。设粒子在距上极板nd处返回，则电场力做功为-3qnu/2，由动能定理，mg(nd+d/2)- 3qnu/2=0.。解得n=2d/5，即粒子将在距上极板2d/5处返回，选项d正确。4（2013高考重庆理综第3题）如题3图所示，高速运动的粒子被位于o点的重原子核散射，实线表示粒子运动的轨迹，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粒子在m点的速率比在q点的大 b三点中，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解析：高速运动的粒子被位于o点的重原子核散射，离原子核越近，速率越小，电势能越大，所以粒子在m点的速率比在q点的小，三点中，粒子在n点的电势能最大，选项a错误b正确。在重核产生的电场中，m点的电势比q点的高，粒子从m点运动到q点，电场力对它做的总功为正功，选项cd错误。5（2013高考上海物理第10题）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，qaqb(b)a处为正电荷，qaqb(c)a处为负电荷，qaqb(d)a处为负电荷，qaqb答案：b解析：根据a点电势高于b点电势可知，a处为正电荷，qaqb，选项b正确。6. （2013高考山东理综第19题）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/2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ab、d两点处的电势相同b.四点中c点处的电势最低cb、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解析：由对称性可知b、d两点处的电势相同，选项a正确。由于沿两个等量异种点电荷连线的电场最强，所以.四点中c点处的电势最低，选项b错误。b、d两点处的电场强度大小相等，方向不相同，所以选项c错误。由于c点电势低于a点，将一试探电荷+q沿圆周由a点移至c点，+q的电势能减小，选项d正确。7. （2013高考安徽理综第20题）如图所示，xoy平面是无穷大导体的表面，该导体充满z0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xoy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z=h/2处的场强大小为（k为静电力常量）a. b.c. d.【答案】d 【 解析】点电荷q和导体表面上的感应电荷共同激发的电场与相距2h的等量异号点电荷相同，在z轴上z=h/2处的场强可看作是处在z=h处点电荷q和处在z=-h处点电荷-q产生电场的叠加，由点电荷场强公式，e=k+ k=，选项d正确。 8(2013高考江苏物理第6题)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 解析：根据电场线的疏密表示电场强度大小可知a点的电场强度比b点的大，选项a正确。根据沿电场线方向电势逐渐降低，a点的电势比b点的高，选项b正确。由电势能与电势的关系可知，检验电荷-q在a点的电势能比在b点的小，选项c错误。将检验电荷-q从a点移到b点的过程中，电场力做负功，电势能增大，选项d正确。9(2013高考江苏物理第3题) 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。 坐标原点处电场强度最大的是答案：b解析：将圆环分割成微元，由对称性分析可得，d图中处电场强度为零点。c图中两个带+q的圆环在坐标原点处电场强度为零。所以坐标原点处电场强度最大的是图b。10 （2013高考天津理综物理第6题）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a.q由a向o的运动是匀加速直线运动b.q由a向o运动的过程电势能逐渐减小c.q运动到o点时的动能最大d.q运动到o点时电势能为零答案：bc解析：在两个带等量正电的点电荷连线的中垂线上，电场线方向由o指向a。o点电场强度为零，a点电场强度大于零。一带负电的试探电荷q，从a点由静止释放，所受静电力由a指向o，只在静电力作用下运动，电场力做功，电势能减小，q向o点做加速度逐渐减小的加速运动，q由a向o运动的过程电势能逐渐减小，q运动到o点时的动能最大，电势能不为零，选项bc正确ad错误11. （2013高考广东理综第19题）图7，游乐场中，从高处a到水面b处有两条长度相等的光滑轨道，甲、乙两小孩沿着不同轨道同时从a处自由滑向b处，下列说法正确的有a甲的切向加速度始终比乙大 b甲、乙在同一高度的速度大小相等c甲、乙在同一时刻总能到达同一高度 d甲比乙先到达b处考点：力和运动，动能定理，力的分解答案：b d解析：在光滑轨道上任取一点，作切线，设切线与水平方向成的锐角为，则小孩重力沿轨道切向方向分力为：mgsin=mat，其切向加速度a=gsin。可以看出来甲的切向加速度一直减小，乙的切向加速度一直增大，前半段，甲的切向加速度比乙大，后半段，甲的切向加速度比乙小，选项b错误。当甲乙下降相同的高度h时，由动能定理得： 即：，甲、乙在同一高度的速度大小相等，选项b正确。在同一时刻，甲的位移总比乙大，甲比乙先到达b处，选项c错误d正确。12. （2013高考广东理综第15题）喷墨打印机的简化模型如图4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考点：带电粒子在匀强电场中做类平抛运动，电场力做功和电势能关系，牛顿第二定律，匀强电场的计算公式。答案：c解析：不计重力的微滴带负电，所受电场力方向指向带正电荷的极板，微滴在极板间向正极板偏转，选项a错。电场力做功，电势能减小，选项b错误。不计重力的带负电微滴初速方向和恒定电场力方向垂直，其运动轨迹为抛物线，选项c正确。带电墨汁微滴所受电场力与电量成正比，所以运动轨迹与带电量有关，选项d错误。 13. (2013高考北京理综第18题)某原子电离后其核外只有一个电子，若该电子在核的库仑力作用下绕核做匀速圆周运动，那么电子运动a.半径越大，加速度越大 b.半径越小，周期越大c.半径越大，角速度越小 d.半径越小，线速度越小答案：c 解析：电子在核的库仑力作用下绕核做匀速圆周运动，由k=ma可知，半径r越大，加速度a越小，选项a错误。由k=m2r可知，半径r越大，角速度越小，选项c正确。由=2/t可知，半径r越大，周期t越大，半径越小，周期越小，选项b错误。由k=m可知，半径r越大，线速度v越小，选项d错误。2012（2012上海）11a、b、c三点在同一直线上，ab:bc1:2，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2q的点电荷，其所受电场力为（）（a）f/2 （b）f/2（c）f（d）f11.【考点】本题考查库仑定律【解析】设，由题意可知；而，故，选项b正确。【答案】b（2012上海）20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q1与q2（q1q2）。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ekb20.【考点】本题考查共点力的平衡和动能定理【解析】分别以a、b球为研究对象进行受力分析可知两球间的库仑力为，而q1q2，故，选项a正确，选项b错误。由于平衡时，两小球恰处于同一水平位置，且q1q2，故两小球突然失去各自所带电荷后开始摆动到最低点，a球下降的高度要大一些，因而选项c正确。最大动能等于mgh(1-cos)/cos=mghtan tan(/2)，由于mghtan相等，因此开始大的球最大动能大.(tan(/2)=(1-cos)/sin)【答案】acd（2012新课标）18如图，平行板电容器的两个极板与水平地面成角度，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 18.【答案】bd【解析】受力分析如图所示，知重力与电场力的合力与速度方向相反，所以粒子做匀减速直线运动，动能减小，所以a、c错误，d正确；因为电场力与速度方向夹角为钝角，所以电场力做负功，电势能增加，即b正确。（2012 大纲卷）24.（16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/6。再给电容器缓慢充电，直到悬线和竖直方向的夹角增加到/3，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。24.解：第一次充电后，设电容器的电容为c，则第一次充电q后，电容器两极板间电势差，两板间为匀强电场，场强，设电场中小球带电量为q，则所受电场力小球在电容器中受重力，电场力和拉力平衡，由平衡条件有：综合以上各式得：第二次充电后，电容器带电量为q,同理可得：解得：所以【参考答案】（2012 广东）20.图5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【考点】带电粒子在电场中的运动【答案】bd【解析】带正电粒子受电场力向左，落在左侧；电场力对矿粉做正功；其矿粉的电势能减小，动能增加；正确选项为bd。（2012 福建）15.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_aa点电势大于b点电势ba、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【考点】考查点电荷电场中电势、电场强度分布的特点，考查电场力做功与电势能变化的关系。【解析】将正的点电荷从电场中移到无穷远处要克服电场力做功，说明点电荷q带负电，在负的点电荷电场中离负电荷越远处电势越高，因此a点电势小于b点电势，a项错误；离点电荷越远处电场强度越小，b项错误；a点与无穷远处的电势差u1比b点与无穷远处的电势差u2大，由于两电荷移到无穷远处克服电场力做功相等，因此有，因此q1小于q2，c项正确；由于两电荷移到无穷远处克服电场力做功相等，因此有，即，因此两电荷在a、b两点的电势能相等，d项错误。【答案】c【方法规律】负的点电荷电场中的电势都为负，离负的点电荷越远电势越高，正的点电荷电场中的电势都为正，离正的点电荷越远电势越低，不论是正的点电荷还是负的点电荷，离电荷越远，场强越小。（2012 江苏）1真空中，a、b两点与点电荷q的距离分别为r和3r则a、b两点的电场强度大小之比为a3：1 b1：3 c9：1 d1：91.【解析】根据库仑定律，选c。【答案】c（2012 江苏）2一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ac和u均增大 bc增大，u减小cc减小，u增大 dc和u均减小2. 【解析】根据，电容c增大，根据,u减小，b正确。【答案】b（2012 山东）19.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【考点】等势面、电场线、带电粒子在电场中轨迹判断【答案】cd【解析】由粒子运动轨迹可判断粒子受斥力作用粒子带正电，a选项错误；离电荷距离越近受斥力越大，故a点受力最大；b选项错误；由b点到c点的运动过程中电场力对粒子做正功，电势能减小，故b点电势能大于c点电势能，c选项正确；ab与bc处于等距离同心圆上，靠近电荷的电场强度较大，结合可判断电势差,电场力做功,结合动能定理可知由a点到b点的动能变化大于由b点到c点的动能变化,d选项正确。(2012四川）24.如图所示，abcd为固定在竖直平面内的轨道，ab段光滑水平，bc段位光滑圆弧，对应的圆心角=37，半径r=2.5m，cd段平直倾斜且粗糙，各段轨道均平滑链接，倾斜轨道所在区域有场强大小为e=2105n/c、方向垂直于斜轨向下的匀强电场。质量m=510-2kg、电荷量q=+110-4c的小球（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v0=3m/s冲上斜轨。以小物体通过c点时为计时起点，0.1s以后，场强大小不变，方向反向。已知斜轨与小物体之间的动摩擦因素为=0.25。设小物体的电荷量保持不变，取g=10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8。求弹簧枪对小物体做的功；在斜轨上小物体能到达的最高点为p，球cp的长。24.解：(1)设弹簧枪对小物体做功为wf，由动能定理得wf-mgr(l-cos)=mv02代人数据得wf=0.475j说明：式4分，式2分。(2)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a1，由牛顿第二定律得mgsin(mgcos+qe)=ma1小物体向上做匀减速运动，经t1=0.1s后，速度达到v1，有v1=v0+a1t1由可知v1=2.1m/s，设运动的位移为s1，有s1=v0t1+a1t12电场力反向后，设小物体的加速度为a2，由牛顿第二定律得mgsin(mgcos-qe)=ma2设小物体以此加速度运动到速度为0，运动的时间为t2，位移为s2，有0=v1+a2t2s2=v1t2+a2t22设cp的长度为s，有s=s1+s2联立相关方程，代人数据解得s=0.57m说明：式各3分，式各1分，式2分。(2012 天津）5.两个固定的等量异号电荷所产生电厂的等势面如图所示，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作直线运动，电势能先变小后变大b作直线运动，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5【考点】本题考查等量异种点电荷电场中电势分布的特点。【解析】带负电的粒子开始在零电势线上，电势能为零，进入电场后在电场力的作用下向上偏转，做曲线运动，电势能减小，最后出电场，电势能又增大为零，因此电子整个过程做曲线运动，电势能先变小后变大，c项正确。【答案】c（2012 浙江）19、用金属箔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，将笔套自上而下慢慢靠近圆环，当距离约为0.5cm时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、下部感应出异号电荷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19【答案】abc【考点】电荷守恒定律【解析】绝缘材料做的笔套与头发摩擦，摩擦起电，a项对；笔套靠近圆环时，圆环上、下部感应出异号电荷 ，感应起电，b项对；环刚被吸引向上运动，一定是静电力的合力大于圆环的重力，随后距离减小，引力增大，所以整个过程中静电力的合力大于圆环的重力 ，c项对。笔套碰到圆环后，由于笔套是绝缘体，极少电荷转移，所以圆环上仍然多是感应电荷，不能中和，d项错。 (2012重庆）20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20图所示，a、b、c、d为电场中的四个点。则ap