2014届高三名校物理试题解析分项汇编（新课标Ⅰ版第03期）专题07电场.doc

全品高考网 专题7 电场全国新课标卷有其特定的命题模板，无论是命题题型、考点分布、模型情景等，还是命题思路和发展趋向方面都不同于其他省市的地方卷。为了给新课标全国卷考区广大师生提供一套专属自己的复习备考资料，物理解析团队的名校名师们精心编写了本系列资料。本资料以全国新课标卷考区的最新名校试题为主，借鉴并吸收了其他省市最新模拟题中对全国新课标卷考区具有借鉴价值的典型题，优化组合，合理编排，极限命制。备注：新课标卷专版所选试题和新课标卷专版所选试题不重复，欢迎同时下载使用。一 单项选择题1.【2014湖南五市十校联考】如图所示，A、B、C、D是真空中一正四面体的四个顶点。现在在A、B两点分别固定电量为+q、-q的两个点电荷，则关于C、D两点的场强和电势，下列说法正确的是（） AC、D两点的场强、电势均相同BC、D两点的场强、电势均不同CC、D两点的场强相同，电势不同DC、D两点的场强不同，电势相同 2.【2014湖南五市十校联考】如图所示，水平放置的平行金属板A、B连接一恒定电压，两个质量相等的电荷M和N同时分别从极板A的边缘和两极板的正中间沿水平方向进入板间电场，两电荷恰好在板间某点相遇若不考虑电荷的重力和它们之间的相互作用，则下列说法正确的是 ()A电荷M的电荷量等于电荷N的电荷量B两电荷在电场中运动的加速度相等C从两电荷进入电场到两电荷相遇，电场力对电荷M做的功大于电场力对电荷N做的功D电荷M进入电场的初速度大小与电荷N进入电场的初速度大小一定相同 3.【2014汝城一中11月月考】如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即UabUbc，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知 （ ）A三个等势面中，a的电势最高B带电质点通过Q点时的加速度较大C带电质点通过P点时的动能较大D带电质点通过P点时电势能较大 4.【2014汝城一中11月月考】如图所示，在匀强电场中有a、b、c、d四点，它们处于同一圆周上，且ac、bd分别是圆的直径已知a、b、c三点的电势分别为a9 V，b15 V，c18 V，则d点的电势为（ ）A4 V B8 V C12 V D16 V【答案】 C【解析】试题分析: 连接ac两点，将ac连线分成三等分：ae、ef、fc，如图ef则图中f的电势为15V，连接fb，则fb为一条等势线连接de，由几何关系可以证明defb，则de也是一条等势线根据匀强电场中，沿电场方向相同距离，电势差相等，可知e的电势为12V，则d的电势也为12V考点：电势5.【2014湖南四县一中高三11月联考】如图所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O点为半圆弧的圆.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E1；若将N点处的点电荷移到P点，则O点的电场强度大小变为E2. E1与E2之比为()A12B21 C2D4 6.【2013西工大附中第四次适应性训练】如图OO点放置两个等量正电荷,在00直线上有A、B、C三个点，且OA=0B=0C,一点电荷q(q0) 沿路径从B运动到C电场力所做的功为W1, 沿路径从B运动到C电场力所做的功为W2, 同一点电荷在从A沿直线运动到C电场力所做的功为W3，则下列说法正确的是 AW1大于W2 BW1为负值CW1大于W3 DW1等于W3 7.【2013西安一中第一学期期末考试题】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（ ）Ab点的电场强度一定比a点大B电场线方向一定从b指向aCb点的电势一定比a点高D该电荷的动能一定减小 8.【2013西安一中第一学期期末考试题】关于物理学的研究方法，以下说法错误的是：（ ） A在用实验探究加速度、力和质量三者之间关系时，应用了控制变量法B在利用速度时间图像推导匀变速直线运动位移公式时应用的是微元法C定义电场强度时应用了比值法，因而电场强度与电场力和试探电荷的电量无直接决定关系D在不需要考虑物体本身的大小和形状时，建立质点概念是用近似替代法 9.【2014山西高三四校联考】有一种电荷控制式喷墨打印机的打印头的结构简图如图所示。其中墨盒可以喷出极小的墨汁微粒，此微粒经过带电室后以一定的初速度垂直射入偏转电场，再经偏转电场后打到纸上，显示出字符。已知偏移量越小打在纸上的字迹越小，现要缩小字迹，下列措施可行的是 A增大墨汁微粒的比荷 B减小墨汁微粒进入偏转电场时的初动能C减小偏转极板的长度 D增大偏转极板间的电压【答案】C【解析】 10.【2014山西高三四校联考】将一个带负电的点电荷依次放置在下列四个电场中的a、b两点，其中甲图为点电荷形成的电场，乙图为等量异种电荷形成的电场，且a、b在电荷连线的中垂线上，丙图为等量同种电荷形成的电场，且a、b关于电荷连线中点对称，丁图为匀强电场。如图所示，该点电荷在a、b两点所受电场力的大小用Fa 、Fb 表示，具有的电势能用Ea 、Be表示，则满足条件Far Fib ，Ea Be的是A甲图 B乙图 C丙图 D丁图 11.【2013山西沂州一中高三联考】如图所示，有四个等量异种电荷，放在正方形的四个顶点处。A、B、C、D为正方形四个边的中点，O为正方形的中心，下列说法中正确的是（以无穷远处为电势零点）AA、B、C、D四点的电场强度相同，电势也相同BA、B、C、D四点的电场强度不同，但电势相同C将一带正电的试探电荷从A点沿直线移动到C点，试探电荷具有的电势能先增大后减小D位于过O点垂直于纸面的直线上，各点的电场强度为零，电势也为零【答案】BD【解析】试题分析：设正方向边长为L，每个电荷电量为Q， 12.【2014山西曲傲中学高三上学期期中考试】真空中的某装置如图所示，其中平行金属板A、B之间有加速电场，C、D之间有偏转电场，M为荧光屏今有质子、氘核和粒子均由A板从静止开始被加速电场加速后垂直于电场方向进入偏转电场，最后打在荧光屏上已知质子、氘核和粒子的质量之比为124，电荷量之比为112，则下列判断中正确的是（）A三种粒子从B板运动到荧光屏经历的时间相同 B三种粒子打到荧光屏上的位置相同C偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为122 D偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为124 13.【2014新余高三上学期期末质检】一带正电的检验电荷，仅在电场力作用下沿x轴从向运动，其速度v随位置x变化的图象如图所示和处，图线切线的斜率绝对值相等且最大则在轴上（ ）A和两处，电场强度相同B和两处，电场强度最大C=0处电势最小D从运动到过程中，电荷的电势能逐渐增大【答案】B 14.【2014新余高三上学期期末质检】如图所示，真空中M、N 处放置两等量异号电荷，a、b、c表示电场中的3条等势线，d点和e点位于等势线a 上，f 点位于等势线c上，d f平行于M N已知：一带正电的试探电荷从d点移动到f点时，试探电荷的电势能增加，则以下判断正确的是（ ）AM点处放置的是正电荷 B若将带正电的试探电荷沿直线由d点移动到e点，则电场力先做正功、后做负功Cd点的电势高于f点的电势Dd点的场强与f点的场强完全相同 【答案】B【解析】试题分析：A、因正电荷由d到f电场力做正功，电势能增加，则电势升高故f点电势高于d点电势则N点为正电荷，故A错误，C错误B、将带正电的试探电荷沿直线由d 点移动到 e 点，电势能先减小再增大到原来值，故电场力先做正功、后做负功故B正确D、d点与f点为关于两电荷的中垂线对称，则场强大小相等但方向不同，故D错误；故选B考点：电场强度；电势15.【2014江西稳派名校学术联盟高三调研】直线AB是某孤立点电荷电场中的一条电场线，一个电子仅在电场力作用下沿该电场线从A点运动到B点，其电势能随位置变化的关系如图所示。设A、B两点的电势分别为，电子在A、B两点的动能分别为，。则关于该孤立点电荷的位置及电势、电子动能大小的说法正确的是A. 孤立点电荷带负电，位于B点的右侧，B. 孤立点电荷带正电，位于A点的左侧，C. 孤立点电荷带正电，位于B点的右侧，D. 孤立点电荷带负电，位于A点的左侧， 16.【2013景德镇高三第二次质检】均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场如图所示，在半球面AB上均匀分布正电荷，总电荷量为q，球面半径为R，CD为通过半球顶点与球心O的轴线，在轴线上有M、N两点，OM=ON=2R已知M点的场强大小为E，则N点的场强大小为A BC D【答案】A【解析】试题分析： 将球面补齐，根据对称性，左半球面在N点的场强大小与右半球面在M点的场强相等，设为E ，根据电场强度的定义，全球在M点的场强为 ，所以 ，A选项正确。考点：电场强度17.【2013景德镇高三第二次质检】物理学国际单位制中有基本单位和导出单位，下列物理量的单位用基本单位表示，正确的是A功率的单位用基本单位表示是Name/s B电容的单位用基本单位表示是C/VC电量的单位用基本单位表示是As D磁通量的单位用基本单位表示是Tm2 18.【2014江西吉安一中高三第一次阶段考试】如图所示，两个带有同种电荷的小球，用绝缘细线悬挂于O点，若q1q2，L1L2，平衡时两球到过O点的竖直线的距离相等，则（ ）A. m1m2 B. m1m2 C. m1m2 D. 无法确定 19.【2014江西吉安一中高三第一次阶段考试】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【答案】A【解析】试题分析：断开开关，电容器带电量Q不变，将AB分开一些，则d增大，根据知，电容C减小，根据知，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，则指针张角不变故B、C、D错误考点：电容器的决定式及定义式。20.【2014桑植一中高三联考】高速粒子在重原子核电场作用下的散射现象如图所示，虚线表示粒子运动的轨迹，实线表示重核各等势面，设粒子经过a、b、 c三点时的速度分别为va、vb、vc，其关系为：【来源：全,品中&高*考+网】A. vavbvbvc C. vcvavb D. vbvaBO，A带负电B带正电。一带负电的试探电荷从C运动到D,下列说法正确的是A.C、D两点的电势相等B.试探电荷在C点的受到的电场力要大些C.试探电荷在C点的电势能大于在D点的电势能D.在此电场中具有-15J电势能的带电粒子比具有-5J电势能的带电粒子的电势能大二多选题：25.【2014江西吉安一中高三第一次阶段考试】如图所示，在光滑绝缘水平面上有一半径为R的圆，AB是一条直径，空间有匀强电场场强大小为E，方向与水平面平行。在圆上A点有一发射器，以相同的动能平行于水平面沿不同方向发射带电量为+q的小球，小球会经过圆周上不同的点，在这些点中，经过C点的小球的动能最大。由于发射时刻不同时，小球间无相互作用。且=30，下列说法正确的是（ ）A. 电场的方向与AC间的夹角为30 B. 电场的方向与AC间的夹角为60C. 小球在A点垂直电场方向发射，恰能落到C点，则初动能为qERD. 小球在A点垂直电场方向发射，恰能落到C点，则初动能为qER 26.【2014江西吉安一中高三第一次阶段考试】如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab=Ubc，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知（ ）A. 三个等势面中，a的电势最高 B. 带电质点通过P点时的电势能较Q点大C. 带电质点通过P点时的动能较Q点大 D. 带电质点通过P点时的加速度较Q点大【答案】ABD【解析】试题分析：电荷所受电场力指向轨迹内侧，由于电荷带正电，因此电场线指向右下方，沿电场线电势降低，故c等势线的电势最低，a等势线的电势最高，故A正确；根据质点受力情况可知，从P到Q过程中电场力做正功，电势能降低，故P点的电势能大于Q点的电势能，故B正确；从P到Q过程中电场力做正功，电势能降低，动能增大，故P点的动能小于Q点的动能，故C错误；等势线密的地方电场线密场强大，故P点位置电场强，电场力大，根据牛顿第二定律，加速度也大，故D正确考点：等势线；电势及电势能；能量守恒定律。【结束】27.【2014江西吉安一中高三第一次阶段考试】如图所示为一正点电荷M和一金属板N形成的电场线，a、b、c为电场中的三点，则下列说法正确的是（ ）A. a、c两点的电场强度大小关系为EaEc B. a、b两点的电势关系为C. 一负点电荷在a点处的电势能大于它在b点处的电势能D. 若将某正点电荷由a点移到c点，电场力做正功 28.【2013湖南怀化高三期末】电源、开关S、S、定值电阻R1、光敏电阻R2和电容器连接成如图所示电路，电容器的两平行板水平放置。当开关S、S闭合，并且无光照射光敏电阻R2时，一带电液滴恰好静止在电容器两板间的M点。当用强光照射光敏电阻R2时，光敏电阻的阻值变小，则A液滴向下运动 B液滴向上运动 CR2两端的电势差是否升高无法分析D当光照强度不变时断开S，把电容器的上极板向上移一小段距离，则上极板的电势比A点的电势高 29.【2014汝城一中11月月考】如图所示，A板发出的电子经加速后，水平射入水平放置的两平行金属板间，金属板间所加的电压为U，电子最终打在光屏P上，关于电子的运动，下列说法中正确的是（ ）A滑动触头向右移动时，电子打在荧光屏上的位置上升B滑动触头向左移动时，电子打在荧光屏上的位置上升C电压U增大时，电子打在荧光屏上的速度大小不变D电压U增大时，电子从发出到打在荧光屏上的时间不变【答案】 BD【解析】试题分析: 由题意知，电子在加速电场中加速运动，根据动能定理得：eU1=，电子获得的速度为v=；电子进入偏转电场后做类平抛运动，也就是平行电场方向做初速度为0的匀加速直线运 30.【2014湖南四县一中高三11月联考】真空中的某装置如图所示，现有质子、氘核和粒子都从O点由静止释放，经过相同加速电场和偏转电场，射出后都打在同一个与OO垂直的荧光屏上，使荧光屏上出现亮点(已知质子、氘核和粒子质量之比为124，电荷量之比为112，重力不计)下列说法中正确的是( )A三种粒子在偏转电场中运动时间之比为211B三种粒子出偏转电场时的速度相同C在荧光屏上将只出现1个亮点D偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为112【答案】CD【解析】试题分析：带电粒子经过加速电场时根据电场力做功有，进入偏转电场后做类平抛运动，水平方向匀速直线则有运动时间，带入三种粒子的电荷量和质量之比，可得选项A错。偏转电场里面竖直方向做匀加速直线运动，偏转位移 31.【2014湖南五市十校联考】如图所示，实线表示某电场的电场线，过O点的虚线MN与电场线垂直，两个相同的带负电的粒子P、Q分别从A、B两点以相同的初速度开始运动，速度方向垂直于MN，且都能从MN左侧经过O点。设粒子P、Q在A、B两点的加速度大小分别为a1和a2，电势能分别为Ep1和Ep2，以过O点时的速度大小分别为v1和v2，到达O点经过的时间分别为t1和t2。粒子的重力不计，则（）考点：电场线；电势能32.【2014湖南五市十校联考】如图所示，MPQO为有界的竖直向下的匀强电场，电场强度为E,ACB为光滑固定的半圆形轨道，圆轨道半径为R， AB为圆水平直径的两个端点，AC为1/4圆弧。一个质量为m电荷量为 -q的带电小球，从A点正上方高为H处由静止释放，并从A点沿切线进入半圆轨道。不计空气阻力及一切能量损失，关于带电粒子的运动情况，下列说法正确的是A.小球一定能从B点离开轨道B.小球在AC部分可能做匀速圆周运动C.若小球能从B点离开，上升的高度一定小于HD.小球到达C点的速度可能为零 33.【2014湖南四县一中高三11月联考】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，则下面说法正确的是()AM带正电荷，N带负电荷w w w .x k b 1.c o mBN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点的过程中电场力做负功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 34.【2014怀化高三第一次调研】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两点处的电势相等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的电势能减小二 计算题：35.【2013湖南怀化高三期末】（10分）如图所示，内壁光滑、内径很小的1/4圆弧管固定在竖直平面内，圆弧的半径为0.2m，在圆心O处固定一个电荷量为-.0C的点电荷。质量为0.06kg、略小于圆管截面的带电小球,从与O点等高的A点沿圆管内由静止运动到最低点B ,到达B点小球刚好与圆弧没有作用力，然后从B点进入板距d= 0.08m的两平行板电容器后刚好能在水平方向上做匀速直线运动,且此时电路中的电动机刚好能正常工作。已知电源的电动势为12V,内阻为1,定值电阻R的阻值为6，电动机的内阻为0.5.求（取g=10m/s2,静电力常量k=9.0 109 Nm2/C2）（1）小球到达B点时的速度；（2）小球所带的电荷量；（3）电动机的机械功率。【答案】(1) =2m/s (2) 810-3C (3) 【解析】试题分析：(1)由机械能守恒得, 2分解得，=2m/s 1分 36.【2014怀化高三第一次调研】如图所示，A、B两小球带等量同号电荷，A固定在竖直放置的L=10cm长的绝缘支杆上，B受A的斥力作用静止于光滑的绝缘斜面上与A等高处，斜面倾角为=300，B的质量为m=360 g。求：（1）B球对斜面的压力大小 （2）B 球带的电荷量大小（g取10m/s2，结果保留两位有效数字）。 【答案】（1）0.2N；（2）【解析】试题分析：令 B球对斜面的支持力为FN,带的电荷量Q，A、B相距r。对B球受力分析如图示 37.【2014吉安白鹭洲高三上学期期中考试】 有一带负电的粒子，其带电量q=210-3C。如图所示，在场强E=200 N/C的匀强电场中的P点静止释放,靠近电场极板B有一挡板S,小球与挡板S的距离h=5cm，与A板距离H=45 cm，重力作用不计。在电场力作用下小球向左运动，与挡板S相碰后电量减少到碰前的k倍,已知k=5/6 ,而碰后小球的速度大小不变. (1)设匀强电场中挡板S所在位置处电势为零,则电场中P点的电势为多少?小球在P点时的电势能为多少?(电势能用Ep表示)(2)小球从P点出发第一次回到最右端的过程中电场力对小球做了多少功?(3)小球经过多少次碰撞后,才能抵达A板?(取lg1.2=0.08) 38.【2014江西吉安一中高三第一次阶段考试】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T/2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，试问：（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)【答案】(1)先向下加速，再向下减速。(2) P以下到P以上。(3) U0【解析】试题分析：（1）0-T/2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/2-T时间内，粒子受到向上的电场力而向下做减速运动。 39.【2014江西吉安一中高三第一次阶段考试】如图甲所示，边长为L的正方形区域ABCD内有竖直向下的匀强电场，电场强度为E，与区域边界BC相距L处竖直放置足够大的荧光屏，荧光屏与AB延长线交于O点。现有一质量为m，电荷量为+q的粒子从A点沿AB方向以一定的初速进入电场，恰好从BC边的中点P飞出，不计粒子重力。（1）求粒子进入电场前的初速度的大小？（2）其他条件不变，增大电场强度使粒子恰好能从CD边的中点Q飞出，求粒子从Q点飞出时的动能？（3）现将电场（场强为E）分成AEFD和EBCF相同的两部分，并将EBCF向右平移一段距离x（xL），如图乙所示。设粒子打在荧光屏上位置与0点相距y，请求出y与x的关系？ 考点：带电粒子在电场中的偏转。40.【2013景德镇高三第二次质检】（18分）从阴极K发射的电子经电势差U0=4500V的阳极加速后，沿平行于板面的方向从中央射入两块长L1=10cm，间距d=4cm的平行金属板AB之后，在离金属板边缘L2=75cm处放置一个直径D=20cm的带有记录纸的圆筒（如图所示），整个装置放在真空内，电子发射的初速度不计。已知电子质量m=0.910-30 kg,电子电量e=1.610-19C,不考虑相对论效应。（1）若在两金属板上加上U1=1000V的直流电压（AB），为使电子沿入射方向做匀速直线运动，应加怎样的磁场？（2）若在两金属板上加上U2