全国各地高考物理专题汇编 专题4 电场和磁场 第1讲 电场（B）（含解析） (2).doc

专题4 电场和磁场 第1讲 电场（b卷）一选择题1.(2015德州二模14)在物理学的发展过程中，许多物理学家都做出了重要的贡献，他们也创造出了许多物理学研究方法。下列关于物理学研究方法的叙述中正确的是（ ） a物理学中所有物理量都是采用比值法定义的b质点、点电荷都是理想化模型c库仑首先提出电场的概念d重心、合力和交变电流的有效值概念的建立都体现了等效替代的思想2. (2015江山市模拟)4（6分）物理关系式不仅反映了物理量之间的关系，也确定了单位间的关系如关系式u=ir既反映了电压、电流和电阻之间的关系，也确定了v（伏）与a（安）和（欧）的乘积等效，即v与a等效现有物理量单位：m（米）、s（秒）、n（牛）、j（焦）、w（瓦）、c（库）、f（法）、a（安）、（欧）和t（特），由他们组合成的单位都与电压单位v（伏）等效的是（）a j/c和tam b c/f和wc w/a和ctm/s d tm2/s和n/c3.(2015陕西三模3)如图所示，竖直放置在水平面上的轻质弹簧上叠放着两物块a、b，相互绝缘且质量均为2kg，a带正电，电荷量为0.1c，b不带电开始处于静止状态，若突然加沿竖直方向的匀强电场，此瞬间a对b的压力大小变为15ng=10m/s2，则（） a 电场强度为50n/c b 电场强度为100n/cc 电场强度为150n/c d 电场强度为200n/c4.(2015烟台高考测试)16.一半径为r的均匀带电圆环，带有正电荷。其轴线与x轴重合，环心位于坐标原点o处，m、n为x轴上的两点，则下列说法正确的是（ ）mnroxa.环心o处电场强度为零b.沿x轴正方向从o点到无穷远处电场强度越来越小c.沿x轴正方向由m点到n点电势越来越高d.将一正试探电荷由m点移到n点，电荷的电势能增加5.(2015皖南八校三联18).如图所示，菱形abcd的对角线相交于o点，两个等量异种点电荷分别固定在ac连线上的m点与n点，且om =on，则（ ）a. a、c两处电势、场强均相同 b b、d两处电势、场强均相同 c a、c两处电势、场强均不相同 d b、d两处电势、场强均不相同6.(2015广东七校三联20）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（ ）aa 点的场强与b 点的场强无法比较强弱ba 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7.(2015宿迁市三校检测3)如图所示，在正方形四个顶点分别放置一个点电荷，所带电荷量已在图中标出，则下列四个选项中，正方形中心处场强最大的是( )qqqq2q2qqq2qqqqqqqqabcd8.(2015怀化三模16）如图所示，虚线a、b、c代表电场中三个等势面，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（不计重力），仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，m、n是这条轨迹上的两点，据此可知不正确的是mnbcaa三个等势面中，a的电势最高b带电质点在m点具有的电势能比在n点具有的电势能大c带电质点通过m点时的动能比通过n点时大d带电质点通过m点时的加速度比通过n点时大9.(2015天津武清三模)3如图所示，a、b为两等量异号点电荷，cd为ab连线的中垂线。一带有微量正电的点电荷a以一定的初速度沿cd方向射入电场，其运动轨迹为图中虚线，交于。不计重力。则aa带负电荷ba的运动轨迹为抛物线c电场强度d电势10.(2015陕西三模4)如图所示，虚线为电场中的一簇等势面与纸面的交线，相邻两等势面电势差相等，已知a、b两等势面间的电势差为10v，且a的电势高于b的电势一个电子仅在电场力作用下从m点向n点运动，电子经过m点时的动能为8ev，则电子经过n点时的动能为（）a 16 ev b 7.5 ev c 4.0 evd 0.5 ev11.(2015日照联合检测19）光滑水平面上放置两个等量同种正电荷，其连线中垂线上有a、b、c三点，如图甲所示，一质量m=l kg、带电荷量q=2c的小物块自c点南静止释放，其经过b、a两点的运动情况如图乙所示，其中b点为图线上斜率最大的位置(图中标出了过b点的切线)，则以下分析正确的是（ ）ab点为中垂线上电场强度最大的点且场强大小e=l vmb由c点到a点物块的电势能先减小后变大c由c点到a点，电势逐渐降低db、a两点间的电势差为uba=8.25v12.(2015怀化三模21）如图所示，一个电量为+q的点电荷甲，固定在绝缘水平面上的o点，另一个电量为-q、质量为m的点电荷乙从a点以初速度v0沿它们的连线向甲运动，到b点时静止。已知静电力常量为k，点电荷乙与水平面的动摩擦因数为，ab间距离为，则甲乙oba+q-qv0aob间的距离为b从a到b的过程中，中间时刻的速度小于c从a到b的过程中，产生的内能为d在点电荷甲形成的电场中，ab间电势差13.(2015连徐宿三调9). 如图所示，矩形abcd位于匀强电场中，且与匀强电场方向平行。已知ab=2bc，a、b、d的电势分别为6v、2v、4v。初动能为24ev、电荷量大小为4e的带电粒子从a沿着ac方向射入电场，恰好经过b。不计粒子的重力，下列说法正确的是（ ）abcdv0a该粒子一定带负电b该粒子达到点b时的动能为40evc改变初速度方向，该粒子可能经过cd改变初速度方向，该粒子可能经过d14. (2015扬州高三测试4)一带电粒子在电场中仅在电场力作用下，从a点运动到b点，速度随时间变化的图像如图所示， ta、tb分别是带电粒子到达a、b两点对应的时刻，则下列说法中正确的是（ ）aa处的场强一定小于b处的场强ba处的电势一定高于b处的电势c电荷在a处的电势能一定小于在b处的电势能d电荷在a到b的过程中，电场力一定对电荷做正功15.(2015枣庄八中模拟5)（6分）（2015枣庄校级模拟）m、n是某电场中一条电场线上的两点，若在m点释放一个初速度为零的电子，电子仅受电场力作用，并沿电场线由m点运动到n点，其电势能ep随位移x变化的关系如图所示，则下列说法正确的是（）a 电子在n点的动能小于在m点的动能b 该电场有可能是匀强电场c 该电子运动的加速度越来越小d 电子运动的轨迹为曲线16.(2015大庆实验中学三模18)有一个带正电的金属球壳(厚度不计)，其截面图如图a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b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。则下列关于电子在沿x轴正方向运动的过程中的描述正确的是 ：（） 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17.(2015扬州高三测试7)如图，绝缘弹簧的下端固定在斜面底端，弹簧与斜面平行且初始为自然长度，带电小球q（可视为质点）固定在光滑斜面的m点，处于通过弹簧中心的直线ab上现将小球p（也视为质点）从直线ab上的n点由静止释放，设小球p与q电性相同，则小球从释放到运动至最低点的过程中下列说法正确的是（ ）a小球的速度先增大后减小b小球p的速度最大时所受合力为零c小球p的重力势能与电势能的和一直减小d小球所受重力、弹簧弹力和库仑力做功的代数和等于电势能的变化量的大小18. (2015盐城1月检测2).如图所示，地面上某个空间区域存在这样的电场，水平虚线上 方为场强e1，方向竖直向下的匀强电场；虚线下方为场强e2，方向竖直向上的匀强电场。一个质量m,带电+q的小球从上方电场的a点由静止释放，结果刚好到达下方电场中与a关于虚线对称的b点，则下列结论正确的是（ ）a若ab高度差为h,则uab=-mgh/qb带电小球在ab两点电势能相等c在虚线上下方的电场中，带电小球运动的加速度相同d两电场强度大小关系满足e2=2e1 19.(2015吉林三模18)如图所示，一均匀带正电绝缘细圆环水平固定，环心为o点。带正电的小球从o点正上方的a点由静止释放，穿过圆环中心o，并通过关于o与a点对称的a点，取o点为重力势能零点。关于小球从a点运动到a点的过程中，小球的加速度a、重力势能epg、机械能e、电势能epe随位置变化的情况，下列说法中正确的是（ ）a从a到o的过程中a一定先增大后减小，从o到a的过程中a一定先减小后增大b从a到o的过程中epg小于零，从o到a的过程中epg大于零c从a到o的过程中e随位移增大均匀减小，从o到a的过程中e随位移增大均匀增大d从a到o的过程中epe随位移增大非均匀增大，从o到a的过程中epe随位移增大非均匀减小20.(2015皖南八校三联20)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b点的小球动能最大，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.电场的方向垂直ab向上 b电场的方向垂直ab向下c小球在a点垂直电场方向发射，若恰能落到c点，则初动能为qer/8d小球在a点垂直电场方向发射，若恰能落到c点，则初动能为qer421.(2015枣庄八中模拟7)（6分）（2015枣庄校级模拟）如图所示电路，在平行金属板m，n内部左侧中央p有一质量为m的带电粒子（重力不计）以水平速度v0射入电场并打在n板的o点改变r1或r2的阻值，粒子仍以v0射入电场，则（）a 该粒子带正电b 减少r2，粒子还能打在o点c 减少r1，粒子将打在o点左侧d 增大r1，粒子在板间运动时间不变二非选择题22.(2015枣庄八中模拟12)（13分）（2015枣庄校级模拟）如图所示，a、b间存在与竖直方向成45斜向上的匀强电场e1，b、c间存在竖直向上的匀强电场e2，a、b的间距为1.25m，b、c的间距为3m，c为荧光屏一质量m=1.0103kg，电荷量q=+1.0102c的带电粒子由a点静止释放，恰好沿水平方向经过b点到达荧光屏上的o点若在b、c间再加方向垂直于纸面向外且大小b=0.1t的匀强磁场，粒子经b点偏转到达荧光屏的o点（图中未画出）取g=10m/s2求：（1）e1的大小；（2）加上磁场后，粒子由b点到o点电势能的变化量及偏转角度第1讲 电场（b卷）参考答案与详解1.【答案】bd【命题立意】本题旨在对物理学史的考察【解析】本题属于记忆知识，要了解、熟悉物理学史，关键在于平时的积累和记忆，对于物理学上常用的科学研究方法：如等效替代法、比值定义法、理想化模型法等要理解并掌握，并进行归纳总结，对学习物理量的意义有很大的帮助a、加速度a=即不是比值定义法定义的，故a错误b、理想化模型是抓主要因素，忽略次要因素而得到的，质点和点电荷都是理想化模型，故b正确；c、电场的概念是法拉第提出的，揭示了电荷间相互作用是电场对电荷的作用，故c错误；d、重心、合力和交变电流的有效值等概念的建立都体现了等效替代的思想，故d正确2.【答案】b【命题立意】本题旨在考查力学单位制。【解析】由电场力做功的公式，知，所以单位与电压单位等效，由，可知：是和力的单位牛顿等效的，由，可知：，可知是与电场强度的单位等效的，由，可知：是和电压单位等效的，由，可知：是和电压单位等效的，由，可知：，所以是和电压单位等效的，由，可知：是力的单位，是与等效的，由，可得：，所以是和电压的单位等效的，根据以上分析可知，都与电压单位v（伏）等效的是b故选：b3.【答案】b【命题立意】本题旨在考察匀强电场中场强与电势差的关系【解析】 先对物体b受力分析求解加速度，再对物体a受力分析求解电场力，最后根据f=eq求解电场强度物体b开始时平衡，a对其的压力等于a的重力，为20n，加上电场后瞬间a对b的压力大小变为15n，而弹簧的弹力和重力不变，故合力为5n，向上，根据牛顿第二定律，有：a=再对物体a受力分析，设电场力为f（向上），根据牛顿第二定律，有：fn+fmg=ma解得：f=m（g+a）fn=2（10+2.5）15=10n故电场力向上，为10n，故场强为：e= 向上4.【答案】a【命题立意】本题旨在考查电势差与电场强度的关系、电场强度。【解析】a、根据场强的叠加可知，o点的场强为零，故a正确；b、o点的场强为零，无穷远处的场强为零，o到无穷远间的场强不为零，故x轴正方向从o点到无穷远处电场强度先增大，后减小，故b错误；c、电场线方向由m指向n，沿电场方向电势降低，故c错误；d、将一正试探电荷由m点移到n点，电场力做正功，电势能减小，故d错误。故选：a5.【答案】b【命题立意】本题旨在考查点电荷的电场和电场的性质。【解析】根据等量异种点电荷的电场的分布特点和叠加原理可知,选项a错误，b正确；因为a、b、c三点所在直线平行于两电荷的连线，且a与c关于mn对称，a、b两点的电势差等于b、c两点间的电势差，选项c正确；根据等量异种点电荷的电场的分布特点，a点的电势高于c点的电势，所以试探电荷+q在a点的电势能大于在c点的电势能，选项d错误。6.【答案】bd【命题立意】本题旨在考查电场线、电势。【解析】a、电场线的疏密表示场强的大小，由图象知a点的电场强度比b点大，故a错误；b、a点所在的电场线从q出发到不带电的金属球终止，所以a点的电势高于金属球的电势，而b点所在处的电场线从金属球发出到无穷远，所以金属球的电势高于b点的电势，即a点的电势比b点的高故b正确；c、电势越高的地方，负电荷具有的电势能越小，即负电荷在a点的电势能较b点小，故c错误；d、由上知，-q在a点的电势能较b点小，则把-q电荷从电势能小的a点移动到电势能大的b点，电势能增大，电场力做负功故d正确。故选：bd7.【答案】b【命题立意】本题旨在考查电场的叠加、电场强度。【解析】a、根据点电荷电场强度公式，结合矢量合成法则，两个负电荷在正方形中心处场强为零，两个正点电荷在中心处电场强度为零，故a错误；b、同理，正方形对角线异种电荷的电场强度，即为各自点电荷在中心处相加，因此此处的电场强度大小为，故b正确；c、同理，正方形对角线的两负电荷的电场强度在中心处相互抵消，而正点电荷在中心处，叠加后电场强度大小为，故c错误；d、根据点电荷电场强度公式，结合叠加原理，则有在中心处的电场强度大小为，故d错误。故选：b8.【答案】c【命题立意】该题考查电场能的性质【解析】等差等势面密集的地方场强大，稀疏的地方场强小，由图纸p点的场强大，则质点通过p点时的加速度大。故选项d对。根据电场线与等势面垂直，定性画出过p、q两点的电场线。假设质点从q向p运动，根据初速度的方向和轨道偏转方向可判定质点在q点所受电场力f的如图所示。可以判断出等势面c的电势高。选项a正确。由q向p运动过程中，电场力做负功，动能减少，电势能增加。故选项b对c错。若质点从p向q运动，也可得出选项b正确。【点评】等势面的特点：等势面上各点电势相等，在等势面上移动电荷电场力不做功。等势面一定跟电场线垂直，而且电场线总是由电势较高的等势面指向电势较低的等势面。 任意两个等势面都不相交。 画等势面（线）时，一般相邻两等势面（或线）间的电势差相等。这样，在等势面（线）密处场强大，等势面（线）疏处场强小。 9.【答案】d【命题立意】该题考查等量异种电荷的性质【解析】根据运动轨迹偏向右侧可知，a带正电，故a错误；电场力不是恒力，带电荷的运动不是类平抛运动，所以运动轨迹不是抛物线，故b错误；根据连线与中垂线的交点的电场强度为连线上最小，中垂线上最大，所以，故c正确；根据中垂线电势为零可知d正确。【点评】曲线运动的条件是合力指向曲线的内侧；电场力做的功等于电势能的减小量，合力做功等于动能的增加量，只有电场力做功，故电势能和动能的和守恒。10.【答案】d【命题立意】本题旨在考察利用电场线来分析相关问题【解析】 根据电势高低判断电场力对电子做功的正负，运用动能定理求经过n点时的动能由题意知，a、b两等势面间的电势差为10v，相邻两等势面电势差相等，则知m、n间的电势差为：u=7.5v因为a的电势高于b的电势，则知m的电势高于n的电势，电子从m点运动到n点，电场力做负功为：w=7.5ev根据动能定理得：w=eknekm则得：ekn=w+ekm=7.5ev+8ev=0.5ev11.【答案】acd【命题立意】本题旨在考查电势差与电场强度的关系、电势。【解析】a、图象的斜率等于加速度，b点处为整条图线切线斜率最大的位置，说明物块在b处加速度最大，根据牛顿第二定律得：，b为中垂线上电场强度最大的点，由图得：b点的加速度为，故a正确；b、由图知，由c到a的过程中，物块的速度不断增大，动能增大，根据能量守恒得：物块的电势能不断减小，故b错误；c、由电势能的公式知，由c到a的过程中，电势逐渐降低，故c正确；d、物块从a到b的过程，根据动能定理得：，解得：，所以：，故d正确。故选：acd12.【答案】bd【命题立意】该题考查电场力与能的性质【解析】当乙球运动到b处时电场力与滑动摩擦力不一定相等，故a错误；从a到b的过程中，因为加速度逐渐减小，故中间时刻的速度小于，故b正确；从a到b的过程中，减小的动能和电势能全都转化为内能，故c错误；根据能量守恒，解得，故d正确。13.【答案】ad【命题立意】本题旨在考查匀强电场中电势差和电场强度的关系。【解析】a、根据匀强电场中平行的等间距的两点间的电势差相等，取ab的中点o，则o点的电势为4v，连接od则为等势线，电场强度与等势面垂直，且有高电势指向低电势，电场强度垂直od斜向上，由物体做曲线运动的条件，电场力斜向下，故电荷为负电荷，故a正确；b、由动能定理，得：即：，解得：，故b错误；c、同理，求得c点的电势为0，由动能定理，得： 即：，解得：，由曲线运动可知，粒子到达c点动能不为零，故c错误；d、由动能定理，得：即： ，解得：，故d正确。故选：ad14.【答案】d【命题立意】本题旨在考查电势能、动能定理的应用、电场强度、电势。【解析】a、根据速度图象的斜率等于加速度，由数学知识可以看出，从a点运动到b点的过程中带电粒子的加速度减小，则其所受的电场力减小，电场强度减小，即有a处的场强一定大于b处的场强，a错误；b、由于带电粒子的电性未知，无法判断电场方向，也就不能判断电势高低，故b错误；c、d由图看出，带电粒子的速度增大，动能增大，则由能量守恒定律得知，其电势能减小，电场力做正功，故c错误，d正确。故选：d15.【答案】c【命题立意】本题旨在考察机械能和牛顿定律【解析】 根据题意和图象正确判断出电子的运动形式是解题的关键，由图可知，电子通过相同位移时，电势能的减小量越来越小，说明电场力做功越来越小，由w=fs可知电场力逐渐减小，因此电子做加速度逐渐减小的加速运动，知道了运动形式即可正确解答本题a、电子从m运动到n过程中，只受电场力，电势能减小，电场力做正功，则动能增加，因此n点的动能大于m点的动能，故a错误；b、电子通过相同位移时，电势能的减小量越来越小，说明电场力做功越来越小，由w=fs可知，电子所受的电场力越来越小，场强减小，不可能是匀强电场，故b错误c、电子所受的电场力减小，则知电子的加速度逐渐减小，故c正确d、带电粒子初速度为零，且沿着电场线运动，其轨迹一定为直线，故d错误故选：c16.【答案】d【命题立意】本题旨在考查匀强电场中电势差和电场强度的关系、电势能。【解析】a、由图知op间的电势不变，则op间的电场强度为零，电子不受电场力，做匀速直线运动，故a错误b、根据顺着电场线方向，电势降低，可知pa间电场线方向从p到a，电子所受的电场力方向从a指向p，所以电子在pa间做减速直线运动根据图线的斜率等于场强可知，从p到a场强逐渐减小，电子所受的电场力减小，所以电子做加速度减小的变减速运动，故b错误；c、由于电子在op运动时电场力不做功，所以其电势能不变，故c错误；d、在pa间运动时电场力对电子做负功，则电子的电势能增加，故d正确。故选：d17.【答案】abc【命题立意】本题旨在考查功能关系。【解析】a、小球先沿斜面加速向下运动，q对p有沿斜面向下的库仑力，小球p先做加速运动，当压缩弹簧后，当加速度减小到零后，减速向下运动，当弹簧压缩量最大时，小球静止，故速度先增大后减小，故a正确；b、当小球的合力为零时，速度最大，此时受的弹簧弹力与库仑力的合力等于重力沿斜面向下的分力，所受合力为零，故b正确；c、小球p下降的过程中重力和电场力都一直做正功，重力势能与电势能的和一直减小，故c正确；d、只有库仑力做功等于电势能的变化量的大小根据动能定理得知，小球p所受的重力、弹簧的弹力和库仑力做功的代数和等于动能的变化量的大小，整个过程为零，故d错误。故选：abc【易错警示】注意机械能守恒的条件是只有重力或弹力做功，从能量转化的角度讲，只发生机械能间的相互件转化，没有其他形式的能量参与。18.【答案】a【命题立意】本题旨在考查匀强电场中电势差和电场强度的关系、电场强度、电势能。【解析】ab、对a到b的过程运用动能定理得，解得：，知a、b的电势不等，则电势能不等，故a正确、b错误；c、a到虚线速度由零加速至，虚线到b速度减为零，位移相同，根据匀变速运动的推论知，时间相同，则加速度大小相等，方向相反，故c错误；d、在上方电场，根据牛顿第二定律得：，在下方电场中，根据牛顿第二定律得，加速度大小为：，因为，解得：，故d错误。故选：a19.【答案】d【命题立意】本题旨在考查电势差与电场强度的关系、电势能。【解析】小球运动过程的示意图如图所示：a、圆环中心的场强为零，无穷远处场强也为零，则小球从a到圆环中心的过程中，场强可能先增大后减小，也可能一直减小，则小球所受的电场力可能先增大后减小方向竖直向上，也可能一直减小方向向上，由牛顿第二定律得知，重力不变，则加速度可能先减小后增大，也可能一直增大，故a错误；b、小球从a到圆环中心的过程中，重力势能，小球穿过圆环后，故b错误；c、小球从a到圆环中心的过程中，电场强度非匀强电场，电场力做负功但不是均匀变化的，机械能减小，但不是均匀减小，小球穿过圆环后，同理，故c错误；d、由于圆环所产生的是非匀强电场，小球下落的过程中，电场力做功与下落的高度之间是非线性关系，电势能变化与下落高度之间也是非线性关系，故d正确。故选：d【易错警示】本题难点是运用极限法分析圆环所产生的场强随距离变化的关系；机械能要根据除重力以外的力做功情况，即电场力情况进行分析。20.【答案】c【命题立意】本题旨在考查类平抛运动和电场的性质。【解析】由于c点处动能最大，因此，相对整