高考物理 模拟新题特快专递（第五期）专题八、静电场.docVIP

2013高考模拟新题特快专递第五期专题八、静电场1.（2013四川省宜宾市一诊）在如图所示的电场中，一负电荷从电场中a点由静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到b点，则它运动的vt图像可能是图中答案：b解析：负电荷从电场中a点由静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到b点，所受电场力逐渐增大，加速度逐渐增大，则它运动的vt图像可能是图中b。2（2013安徽模拟）带有等量异种电荷的一对平行金属板，如果两极板间距不是足够近或者两极板面积不是足够大，即使在两极板之间，它的电场线也不是彼此平行的直线，而是如图所示的曲线，关于这种电场，以下说法正确的是a这种电场的电场线虽然是曲线，但是电场线的分布却是左右对称的，很有规律性，它们之间的电场，除边缘部分外，可以看做匀强电场 b电场内部a点的电场强度小于b点的电场强度 c电场内部a点的电场强度等于b点的电场强度 d若将一正电荷从电场中的a点由静止释放，它将沿着电场线方向运动到负极板答案：d解析：由于平行金属板形成的电场的电场线不是等间距的平行直线，所以不是匀强电场，选项a错误。从电场线分布看，a处的电场线比b处密，所以a点的电场强度大于b，选项bc错误。ab两点所在的电场线为一条直线，电荷受力方向沿着这条直线，所以若将一正电荷从电场中的a点由静止释放，它将沿着电场线方向运动到负极板，选项d正确。abo3（2013江苏南京盐城一模）如图所示，匀强电场中有一圆，其平面与电场线平行，o为圆心，a、b为圆周上的两点。现将某带电粒子从a点以相同的初动能向各个不同方向发射，到达圆周上各点时，其中过b点动能最大，不计重力和空气阻力。则该电场的电场线一定是与aob平行 bob垂直cab平行 dab垂直答案：a解析：将某带电粒子从a点以相同的初动能向各个不同方向发射，到达圆周上各点时，其中过b点动能最大，说明b点电势能最小，若带电粒子带正电，b点为电势最低点；若带电粒子带负电，b点为电势最高点；该电场的电场线一定是与ob平行，选项a正确。4.（2013安徽省名校联考）两个等量同种电荷固定于光滑水平面上，其连线中垂线上有a、b、c三点，如图所示。一个电量为2c，质量为1kg的小物块从c点静止释放，其运动的vt图象如图所示，其中b点处为整条图线切线斜率最大的位置（图中标出了该切线）。则下列说法正确的是a b点为中垂线上电场强度最大的点，场强e=2v/mb 由c到a的过程中物块的电势能先减小后变大c 由c点到a点的过程中，电势逐渐升高d ab两点的电势差uab=-5v答案：d解析：根据vt图象上斜率表示加速度，由vt图象上b点斜率最大可知，小物块运动到b点所受电场力最大，b点为中垂线上电场强度最大的点，小物块运动到b点b点的加速度a=2m/s2，由qe=ma可得场强e=1v/m，选项a错误。小物块由c到a的过程中，速度逐渐增大，动能逐渐增大，物块的电势能逐渐减小，电势逐渐降低，选项bc错误。小物块从a到b，速度由4m/s增加到6m/s，动能增加ek =10j，由动能定理，qu=ek可得uab=-5v，选项d正确。5（2013安徽省名校联考）如图所示，六面体真空盒置于水平面上，它的abcd面与efgh面为金属板，其它面为绝缘材料。abcd面带正电，efgh面带负电。从小孔p沿水平方向以相同速率射入三个质量相同的带正电液滴a、b、c，最后分别落在1、2、3三点，则下列说法正确的是a 三个液滴在真空盒中都做平抛运动b 三个液滴的运动时间不一定相同c 三个液滴落到底板时的速率相同d 液滴c所带电荷量最多答案：d解析：三个液滴在水平方向受到电场力作用，水平方向不是匀速直线运动，所以三个液滴在真空盒中不是做平抛运动，选项a错误。由于三个液滴在竖直方向做自由落体运动，三个液滴的运动时间相同，选项b错误。三个液滴落到底板时竖直分速度相等，而水平分速度不相等，所以三个液滴落到底板时的速率不相同，选项c错误。由于液滴c在水平方向位移最大，说明液滴c在水平方向加速度最大，所带电荷量最多，选项d正确。6（2013深圳市南山区期末）如图，一点电荷放在o点处，过o点取正交坐标x、y轴，点a、c在x轴上，；点b在y轴上，。现将带正电的另一点电荷从a移至b，再从b移至c，以下说法正确的是 点电荷在a或b点所受的电场力相同点电荷在b的电场力的大小是在c的电场力的大小的4倍点电荷从a移至b与从b移至c电场力做的功相同点电荷在a点的电势能大于在c点的电势能答案：b解析：点电荷在a或b点所受的电场力大小相同，方向不同，选项a错误；由库仑定律可知，点电荷在b的电场力的大小是在c的电场力的大小的4倍，选项b正确；点电荷从a移至b电场力做功为零，从b移至c电场力做的功不为零，选项c错误；由于题述没有明确放在o点处点电荷的电性，不能判断点电荷在a点的电势能与在c点的电势能的大小，选项d错误。7（湖北省荆门市2012-2013学年度高三元月调考）如图所示，在某电场中画出了三条电场线，c点是a、b连线的中点。已知a点的电势为a=30v，b点的电势为b=10v，则c点的电势ac=10v bc10v cc10v d上述选项都不正确答案：c解析：由于ac之间的电场线比cb之间的电场线密，相等距离之间的电势差较大，所以c10v，选项c正确。7.（2013四川省广元市期末）在光滑的绝缘水平面上，有一个正三角形abc，顶点a、b、c处分别固定一个正点电荷，电荷 量相等,如图所示，d点为正三角形外接圆的圆心，e、 g、h点分别为ab、ac、bc的中点，f点为e点关于c 电荷的对称点，不计空气阻力。.下列说法中正确的是a.d点的电场强度为零、电势为零b.e、f两点的电场强度等大反向、电势相等c.e、g、h三点的电场强度和电势均相同d.若释放c电荷，c电荷将一直做加速运动答案：d解析：根据点电荷电场强度公式和电场叠加原理，d点的电场强度为零、但是电势不一定为零，选项a错误；e、f两点的电场强度等大反向、电势不相等，选项b错误；e、g、h三点的电场强度大小相等，方向不同，选项c错误；若释放c电荷，c电荷所受电场力方向向右，将一直做加速运动，选项d正确。8（2013贵州六校联考）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，平行板电容器两极板m、n相距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dmnu第20题图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】 c【解析】由题意知油滴受到的电场力竖直向上，又上极板带正电，故油滴带负电荷，设油滴带电荷量为q，则极板带电荷量为q=kq,由于解得，将极板n向下缓慢移动一小段距离，u不变，d增大，则场强e减小，重力将大于电场力，油滴将向下运动，只有选项c正确。9（2013山东省临沂市质检）一个正点电荷q静止在正方形的一个角上，另一个带电质点射入该区域时，恰好能经过正方形的另外三个角a、b、c，如图所示，则有aa、b、c三点电势高低及场强大小的关系是b质点由a到b电势能增加，由b到c电场力做正功，在b点动能最小c质点在a、b、c三处的加速度大小之比是1：2：1d若改变带电质点在a处的速度大小和方向，有可能使其经过a、b、c三点做匀速圆周运动【答案】ab 【解析】由点电荷的场强公式可知，由于沿电场线方向电势降低，所以，选项a正确。由题图运动轨迹可知质点带负电荷，由a到b电场力做负功，电势能增加，由b到c电场力做正功，电势能减小，在b点电势能最大，动能最小，选项b正确。质点在a、b、c三处的加速度大小之比是2：1：2，选项c错误。若质点经过a、b、c三点做匀速圆周运动，则经过三点时的向心力大小相等，由知这与实际情况不符合，d错误。10（2013河北唐山市名校联考）两个点电荷q1、q2固定于x轴上。将一带正电的试探电荷从足够远处沿x轴负方向移近q2(位于坐标原点o)。设无穷远处电势为零，此过程中，试探电荷的电势能ep随位置变化的关系如图所示。则下列判断正确的是（ ）a.m点电势为零，n点场强为零b.m点场强为零，n点电势为零c. q1带负电，q2带正电，且q2电荷量较小d. q1带正电，q2带负电，且q2电荷量较小答案：ac解析：由试探电荷的电势能ep随位置变化的关系图可知，m点电势能为零，n点电势能最小，说明动能最大，所受电场力为零，所以m点电势为零，n点场强为零，选项a正确b错误；根据n点场强为零，可知q1带负电，q2带正电，且q2电荷量较小，选项c正确d错误。mnab11（2013北京市东城区联考）如图8所示，直线mn是某电场中的一条电场线（方向未画出）。虚线是一带电的粒子只在电场力的作用下，由a到b的运动轨迹，轨迹为一抛物线。下列判断正确的是a电场线mn的方向一定是由n指向mb带电粒子由a运动到b的过程中动能一定逐渐减小c带电粒子在a点的电势能一定大于在b点的电势能d带电粒子在a点的加速度一定大于在b点的加速度【答案】 c【解析】由于带电粒子的电性不确定，所以电场线的方向不确定，a错误；带电粒子由a运动到b的过程中，只受电场力的作用，由轨迹的弯曲方向知电场力做正功，电势能减小，动能增加，故b错误c正确；由于仅给出一条电场线，电场强度的大小关系不确定，d错误。12（2013山东省临沂市质检）如图，平行板电容器的两个极板竖直放置，并接直流电源。若一带电粒子恰好能沿图中轨迹穿过电容器，a到c是直线，由于电极板边缘效应，粒子从c到d是曲线，重力加速度为g，则该粒子a在ac段受重力与电场力平衡并做匀速运动，cd段电场力大于重力ba到c匀加速直线运动，加速度是g/cosca至d重力势能减小，电势能增加da至d粒子所受合力一直沿轨迹的切线方向【答案】b 【解析】由题意知在ac段粒子受重力和电场力的合力方向由a至c，做匀加速运动，加速度是g/cos， a至d重力、电场力做正功，重力势能、电势能均减小，cd段由合力指向轨迹的弯曲方向可判断出电场力大于重力，cd段粒子的合力方向不沿轨迹的切线方向。只有选项b正确。13.（13分）（2013河北唐山市名校联考）如图所示，平行板电容器倾斜固定放置，极板与水平线夹角=300，某时刻一质量为m，带电量为q的小球由正中央a点静止释放，小球离开电场时速度是水平的，落到距离a点高度为h的水平面处的b点，b点放置一绝缘弹性平板m，当平板与水平夹角a=450时，小球恰好沿原路返回a点（电容器极板间电场是匀强电场，极板外无电场，且小球离开电容器的位置不一定是极板边缘）。求：（1）电容器极板间的电场强度e；（2）小球离开电容器时的速度；（3）小球在ab间运动的周期t（4）平行板电容器的板长l；解析.（1）带电粒子沿水平方向做匀加速运动可知 2abm解得： 1（2）小球垂直落到弹性挡板上，且，有 3 （3）由于小球在复合场中做匀加速运动 1解得 1平抛运动的时间为 1总时间为 1（4）根据动能定理： 2解得： 114（2013江苏名校质检）如图所示，在水平方向的匀强电场中有一表面光滑、与水平面成45角的绝缘直杆ac，其下端（c端）距地面高度h=0.8m。有一质量500g的带电小环套在直杆上，正以某一速度沿杆匀速下滑，小环离杆后正好通过c端的正下方p点处。（g取l0m/s2）求：小环离开直杆后运动的加速度大小和方向。小环从c运动到p过程中的动能增量。小环在直杆上匀速运动速度的大小v0。解析：（1）小环沿杆运动时受力分析可得，所以小环离开直杆后只受电场力和重力由牛顿第二定律得 垂直于杆斜向右下方（2）小环从c运动到p过程中电场力做功为零所以动能增量等于重力做的功（3）小环离开直杆后的运动可分解成水平和竖直两个运动水平：匀减速到零在反向加速运动，初、末水平分速度大小相等为，竖直：解得考点：带电粒子在复合场中的运动点评：难题。解决此类问题只需要把电场力看成一个普通的恒力分析就行了；分析问题时一定要弄清物体的运动轨迹，是什么运动，有时把运动分解后解决较简单。15（2013福建省龙岩市质检）如图所示，一长为内壁光滑的绝缘细管竖直放置。管的底部固定一电荷量为的点电荷m。现在管口处无初速释放一电荷量为、质量为的点电荷n，n在距离底部点电荷为的处速度恰好为零。再次从a处无初速释放电荷量为、质量为的点电荷p（已知静电常数为,重力加速度为）。求：（1）电荷p运动过程中速度最大处与底部点电荷距离；（2）电荷p运动到b处时的速度大小。解：（1）电荷运动到重力等于电场力时，速度最大，距底部距离r,则有， （3分）解得 （1分）（2）电荷p运动到b处时的速度，由动能定理，有， （2分）依题意有 （2分）联立两式可得： （1分） 16.（18分）（2013广东省清远市质检）如图所示，长水平绝缘台面处于竖直向上的匀强电场中，a、b是两个形状相同的金属小滑块，b滑块的质量是a滑块质量的5倍，b滑块不带电，放在水平台面的右边缘c处，台面左端b平滑地连接半径为r=0.32m的光滑半圆环ab，光滑半圆环处在匀强电场之外已知a滑块带正电荷，与台面间的动摩擦因数0.45开始时给a滑块一个水平向右的初速度，大小为10m/s，滑块恰好能在台面上做匀速运动，之后与b滑块发生正碰，碰后b滑块落到地面上设碰撞时间极短，碰后总电荷量没有损失且平分，a滑块还在桌面上，且平台右端的电场足够宽，不计a、b间的库仑力已知台面高度0.5m，g取l0m/s2，碰撞后a滑块恰好能通过圆环的最高点，求滑块b落地时的速度aberacbv0解析：滑块a过a点时 （2分）滑块a由b沿圆环运动到a： （2分） （1分）滑块a由c滑到b： （2分）代入数据，求得 （1分）规定向右为正，则滑块a、b碰撞时： （2分）代入数据，求得 （1分）碰撞后，滑块b做类平抛运动，等效重力加速度 （2分）落地时竖直方向的速度 （1分）故落地时速度的大小为 （2分）速度的方向与水平方向成的角 （2分）17（8分）（2013北京市东城区联考）如图17，a、b两点所在的圆半径分别为r1和