全国高考物理模拟试题专题汇编 专题4 电场和磁场 第1讲 电场（A）（含解析） (2).doc

专题4 电场和磁场 第1讲 电场（a卷）一选择题1.(2015张掖三诊14)下列说法正确的是（ ）a电荷的周围既有电场也有磁场，反映了电和磁是密不可分的b由电场强度的定义式可知e的方向决定于q的正负c法拉第首先总结出磁场对电流作用力的规律d“电生磁”和“磁生电”都是在变化、运动的过程中才能出现的效应2.(2015衡水高三调14)下列说法不正确的是 ( )a.法拉第最先引入“场”的概念，并最早发现了电流的磁效应现象b互感现象是变压器工作的基础c在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看做匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这应用了“微元法”d电场强度和磁感应强度定义物理量的方法是比值定义法3.（2015西安交大附中三模14）由于万有引力定律和库仑定律都满足平方反比定律，因此引力场和电场之间有许多相似的性质，在处理有关问题时可以将它们进行类比例如电场中反映各点电场强弱的物理量是电场强度，其定义式为在引力场中可以有一个类似的物理量用来反映各点引力场的强弱设地球质量为，半径为r，地球表面处重力加速度为，引力常量为g如果一个质量为的物体位于距地心2r处的某点，则下列表达式中能反映该点引力场强弱的是（ ）a b c d4.(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w c w/a和ctm/s d tm2/s和n/cqrd5.(2015马鞍山三模19). 对于真空中电量为q的静止点电荷而言，当选取离点电荷无穷远处的电势为零时，离点电荷距离为r处电势为（k为静电力常量）。如图所示，一质量为m、电量为q可视为点电荷的带正电小球用绝缘丝线悬挂在天花板上，在小球正下方的绝缘底座上固定一半径为r的金属球，金属球接地，两球球心间距离为d。由于静电感应，金属球上分布的感应电荷的电量为q。则下列说法正确的是（）a金属球上的感应电荷电量b金属球上的感应电荷电量c绝缘丝线中对小球的拉力大小为d绝缘丝线中对小球的拉力大小6.(2015衡水高三调17)如图所示，真空中等量同种正点电荷放置在m、n两点，在mn的连线上有对称点a、c，mn连线的中垂线上有对称点b、d，则下列说法正确的是 ( )a正电荷+q在c点电势能大于在a点电势能b正电荷+q在c点电势能小于在a点电势能c在mn连线的中垂线上,o点电势最高d负电荷-q从d点静止释放，在它从d点运动到b点的过程中，加速度先减小再增大7.(2015景德镇三检20).如图所示为点电荷a、b所形成的电场线分布，有一粒子（不计重力）由a进入电场，a、b是轨迹上的两点，以下说法正确的是（ ）aba该粒子带正电ba、b为异种电荷c该粒子在a点加速度较b点大d该粒子在a点电势能较b点大8.(2015大庆三检20).如图所示，正四面体所有棱长都相等长度为a，a、b、c 、d是其四个顶点，现在b、d两点分别固定电量均为q的正负点电荷，静电力常量为k，下列说法正确的是（）ac点的场强大小为 ba、c两点的场强方向相同ca、c两点电势相同 d将一正电荷从a点沿直线移动到c点，电场力先做正功后做负功9. (2015东城区二练16)在匀强电场中将一个带电粒子由静止释放。若带电粒子仅在电场力作用下运动，则a带电粒子所受电场力越来越大b带电粒子的运动速度越来越大c带电粒子的加速度越来越大d带电粒子的电势能越来越大10.(2015肇庆三测20)x轴上o点右侧各点的电场方向与x轴方向一致，o点左侧各点的电场方向与x轴方向相反，若规定向右的方向为正方向，x轴上各点的电场强度e随x变化的图象如下图所示， 该图象关于o点对称，x1和x1为x轴上的两点下列说法正确的是( )xoex1x1ao点的电势最低bx1和x1两点的电势相等c电子在x1处的电势能大于在x1处的电势能d电子从x1处由静止释放后，若向o点运动，则到达o点时速度最大 11.(2015北京西城区二模ab16)如图所示，虚线为电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等。一个带正电的点电荷在a点的电势能大于其在b点的电势能，则下列说法正确的是（ ）aa点的电势比b点的高b无法比较a、b两点的电势高低ca点的电场强度比b点的大d无法比较a、b两点的场强大小12.(2015永州三模17)带电质点p1固定在光滑的水平绝缘桌面上，另有一个带电质点p2在桌面上运动，某一时刻质点p2的速度沿垂直于p1p2的连线方向，如图所示，关于质点p2以后的运动情况，下列说法正确的是（ ）p2p1a若p1、p2带异种电荷，可能做加速度变大，速度变小的曲线运动b若p1、p2带异种电荷，速度大小和加速度大小可能都不变c若p1、p2带同种电荷，可能做速度变小的曲线运动d若p1、p2带同种电荷，可能做加速度变大的曲线运动13.(2015绵阳三诊6)电荷量q=110-4c的带正电的小物块静止在绝缘水平面上，所在空间存在沿水平方向的电场，其电场强度e的大小与时间t的关系如图1所示，物块速度v的大小与时间t的关系如图2所示。重力加速度g=10m/s2。则（ ）a.物块在4s内位移是8mo212344o212344t/st/sv/ms-1e/104nc-1图2图1b.物块的质量是1kgc.物块与水平面间动摩擦因数是0.4d.物块在4s内电势能减少了14j14.(2015济南二模19）如图所示，在匀强电场中有六个点a、b、c、d、e、f，正好构成一正六边形，六边形边长为0.1 m，所在平面与电场方向平行。点b、c、e的电势分别为-20 v、20 v和60 v。一带电粒子从a点以某一速度沿ab方向射出后，经过1x10-6s到达d点。不计重力。则下列判断正确的是（ ）a粒子带正电b粒子在a点射出时的速度为5l05msc粒子在a点的电势能大于在d点的电势能d该粒子的比荷(电荷量与质量比值)为7.5108ckg15.（2015聊城二模18）.如图所示，光滑绝缘细管与水平面成30角，在管的右上方p点固定一个点电荷+q，p点与细管在同一竖直平面内，管的顶端a与p点连线水平，图中pb垂直ac，b是ac的中点。带电荷量为-q的小球（小球直径略小于细管的内径）从管中a处由静止开始沿管向下运动，它在a处时的加速度为a，不考虑小球电荷量对+q形成的电场的影响。则在电场中（ ）a.a点的电势高于b点的电势b.b点的电场强度大小是a点的4倍c.小球运动到c处的加速度为d.小球从a到c的过程中电势能先减小后增大16.（2015南平综测l7）如图所示:长为l、倾角为的光滑绝缘斜面处于电场中，一带电量为+q、质量为m的小球以初速度从斜面底端a点开始沿斜面上滑，当到达斜面顶端b点时，速度仍为，则a小球在b点的电势能一定大于在a点的电势能ba、b两点间的电压一定等于 c若电场是匀强电场，则该电场的电场强度最大值一定为d若该电场是由放置在c点的点电荷q产生，则为4517.（2015西安交大附中三模18）. 如图所示，无限大均匀带正电薄板竖直放置，其周围空间的电场可认为是匀强电场。光滑绝缘细管垂直于板穿过中间小孔，一个视为质点的带负电小球在细管内运动。以小孔为原点建立x轴，规定x轴正方向为加速度a、速度v的正方向，下图分别表示x轴上各点的电势，小球的加速度a、速度v和动能ek随x的变化图象，其中正确的是（ ） xeeooxaoxvcoxekdoxab18.（2015宝鸡三检19）、如图所示，一带电粒子在匀强电场中从点抛出，运动到点时速度方向竖直向下，且在点的速度为粒子在电场中运动的最小速度，已知电场方向和粒子运动轨迹在同一竖直平面内，粒子的重力和空气阻力与电场力相比可忽略不计，则（ ）a电场方向一定水平向右b电场中点的电势一定大于点的电势c从 到的过程中，粒子的电势能一定增加d从到的过程中，粒子的电势能与机械能之和一定不变19.(2015潍坊二模18)如图甲所示，一绝缘的竖直圆环上均匀分布着正电荷一光滑细杆从圆心垂直圆环平面穿过圆环，杆上套有带正电的小球，现使小球从a点由静止释放，并开始计时，后经过b、c两点， 运动过程中的v-t图 如图乙所示下列说法正确的是（ ）a带电圆环在圆心处产生的场强为零ba点场强大于b点场强c电势差 d小球由b到c的过程中平均速度小于0.55 ms二非选择题20.(2015龙岩综测21)（19分）如图所示，abcd竖直放置的光滑绝缘细管道，其中ab部分是半径为r的圆弧形管道，bcd部分是固定的水平管道，两部分管道恰好相切于b。水平面内的m、n、b三点连线构成边长为l等边三角形，mn连线过c点且垂直于bcd。两个带等量异种电荷的点电荷分别固定在m、n两点，电荷量分别为和。现把质量为、电荷量为的小球（小球直径略小于管道内径，小球可视为点电荷），由管道的a处静止释放，已知静电力常量为，重力加速度为。求：（1）小球运动到b处时受到电场力的大小；（2）小球运动到c处时的速度大小；（3）小球运动到圆弧最低点b处时，小球对管道压力的大小。21.(2015北京朝阳二练24)（20分）（1）如图甲所示，m、n是真空中两个电荷量均为+q的固定点电荷，m、n间的距离为a；沿mn连线的中垂线建立坐标轴，p是x轴上的点，。已知静电力常量为k。a求p点场强的大小和方向；b在图乙中定性画出场强e随x变化的图像（取向右为场强e的正方向）。（2）如图丙所示，一个半径为r、电荷量为+q的均匀带电圆环固定在真空中，环心为o，mn是其中轴线。现让一电荷量为q、质量为m的带电粒子从mn上的p点由静止释放，p、o间的距离为d。不计粒子重力。试证明：当d r时，带电粒子做简谐运动。22.(2015衡水高三调24).（13分）如图所示，光滑绝缘的正方形水平桌面边长为d=0.48 m，离地高度h=1.25 m。桌面上存在一水平向左的匀强电场（除此之外其余位置均无电场），电场强度e=ll0nc。在水平桌面上某一位置p处有一质量m= 0.01 kg，电量q=l10c的带正电小球以初速v0=1 m/s向右运动。空气阻力忽略不计，重力加速度g=10。求：(1)小球在桌面上运动时加速度的大小和方向？(2)p处距右端桌面多远时，小球从开始运动到最终落地的水平距离最大？并求出该最大水平距离？第1讲 电场（a卷）参考答案与详解1.【答案】d【命题立意】本题旨在考查物理学史。【解析】a、静止的电荷的周围存在电场，运动的电荷还存在磁场，故a错误；b、电场强度取决于电场本身，与有无试探电荷无关，故b错误；c、安培首先总结出磁场对电流作用力的规律，故c错误；d、“电生磁”和“磁生电”都是在变化、运动的过程中才能出现的效应，故d正确。故选：d2.【答案】a【命题立意】本题旨在考查物理学史、电磁感应现象的发现过程。【解析】a、法拉第最先引入“场”的概念，奥斯特最早发现了电流的磁效应，故a不正确；b、变压器工作原理是利用互感现象，故b正确；c、在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看做匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这是运用了微元法，故c正确；d、电场强度和磁感应强度定义物理量的方法是比值定义法，故d正确。故选：a3.【答案】d【命题立意】本试题旨在考查万有引力定律及其应用、电场强度。【解析】类比电场强度定义式：该点引力场强弱：由万有引力等于重力得、：在地球表面：位于距地心2r处的某点：联立解得：故选：d4.【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：b5.【命题立意】电势差与电场强度的关系；电场强度【答案】a【解析】金属球球心处电势为0，而金属球上的电荷由于q的存在集中在球的上端，则有，得，a正确，b错；绝缘丝线中对小球的拉力大小为，cd错。6.【答案】c【命题立意】本题旨在考查电势能、电场强度。【解析】a、根据电场线的分布情况和对称性可知，a、c两点的电势相等，则点电荷在a点电势能一定等于在c点电势能故ab错误；c、沿电场线方向电势降低，在mn连线的中垂线上，o点电势最高，故c正确；d、由对称性知o点的场强为零，电荷从d点静止释放，在它从d点运动到b点的过程中，加速度可能先减小再增大，也可能先增大，后减小在增大在减小，故d错误。故选：c7.【答案】bc【命题立意】本题旨在考查电场线、电势能。【解析】ab、根据电场线从正电荷出发，到负电荷终止，可知a带正电，b带负电；由粒子的轨迹向左上方弯曲，可知该粒子所受的电场力向左上方，因此该粒子带负电，故a错误，b正确；c、a处电场线密，则a处电场强度大，粒子所受的电场力大，则粒子在a点加速度较大，故c正确；d、根据顺着电场线方向电势降低，可知a点的电势较高，由推论：负电荷在电势高处电势能小，则知粒子在a点电势能较b点小，故d错误。故选：bc8.【答案】bc【命题立意】本题旨在考查电场的叠加、电场强度、电势.【解析】bc、由题，通过bd的中垂面是一等势面，a、c在同一等势面上，电势相等，a、c两点的场强都与等势面垂直，方向指向b一侧，方向相同，根据对称性可知，场强大小相等，故a、c两点的场强、电势均相同，故b、c正确；a、两个电荷在a点产生的场强：，a点的合场强：,如图，故a错误； d、由题，通过bd的中垂面是一等势面，a、c在同一等势面上，电势相等，将一正电荷从c点移动到d点，电场力不做功，故d错误。故选：bc9.【命题立意】考查带电粒子在电场中的运动【答案】b 【解析】带电粒子在匀强电场中运动,电场力、加速度大小均保持不变，ac错误；粒子由静止释放，电场力作正功，粒子速度增大，电势能减小，b正确，d错误。10.【答案】bd【命题立意】本题旨在考查静电场知识，意在考查考生理解相关知识的区别和联系的能力。【解析】从图象可以看出，电场强度的大小和方向都沿x轴对称分布，沿着电场强度的方向，电势一定降低，故根据其电场强度e随x变化的图象容易判断，o点的电势最高，选项a错误；由于x1和-x1两点关于x轴对称，且电场强度的大小也相等，故从o点到x1和从o点到-x1电势降落相等，故x1和-x1两点的电势相等，选项b正确；x1和-x1两点的电势相等，电子在x1处的电势能等于在-x1处的电势能，选项c错误；电子从x1处由静止释放后，若向o点运动，o点的电势最高，电子在o点电势能最低，所以动能最大，所以速度最大，选项d正确11.【答案】a【命题立意】本题旨在考查电势、电势能、电场强度。【解析】ab、由带正电的点电荷在电势高的地方，电势能大，又带正电的点电荷在a点的电势能大于其在b点的电势能，所以a点的电势比b点的高，故a正确，b错误；cd、由题图可知，a点出的电场线比b点出的电场线稀疏，所以a点的电场强度比b点的小，故cd错误。故选：a12.【答案】b【命题立意】本试题旨在考查元电荷、点电荷、物体做曲线运动的条件。【解析】a、若、为同种电荷，、之间的库仑力为引力，当、之间的库仑力大于需要的向心力的时候，球做向心运动，加速度变大，速度变大故a错误b、若、为异种电荷，、之间的库仑力为吸引力，当、之间的库仑力恰好等于向心力的时候，球就绕着做匀速圆周运动，此时速度的大小和加速度的大小都不变，故b正确cd、若、为同种电荷，、之间的库仑力为排斥力，并且力的方向和速度的方向不再一条直线上，所以质点一定做曲线运动，由于两者之间的距离越来越大，它们之间的库仑力也就越来越小，所以的加速度在减小速度增大，故cd错误；故选：b13.【答案】bd【命题立意】本题旨在考查电场强度。【解析】a、物块在4s内位移为：，故a错误；bc、由图可知，前2s物块做匀加速直线运动，由牛顿第二定律有：由图线知加速度为：1s后物块做匀速运动，由平衡条件有：联立解得：由图可得：，代入数据解得：由，可得：，故b正确，c错误；d、物块在前2s的位移：物块在第2s的位移为：电场力做正功：则电势能减少了，故d正确。故选：bd14.【答案】cd【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】由题意，可画出六个点a、b、c、d、e、f所在的等势面，如图所示：a、由图示可知，电场方向是由d指向b的方向，带电粒子从a点沿ab方向射出，到达d点，在电场中受电场力，根据终点在d，所以其受电场力沿图示右下方，所以粒子带你负电，故a错误；b、由a项知，粒子从a点射出后做类平抛运动，则：，故b错误；c、由于粒子带负电，a点电势低于d点电势，所以粒子在a点的电势能大于在d点的电势能，故c正确；d、场强大小：，由，解得：，故d正确。故选：cd15.【答案】bd【命题立意】本题旨在考查电场强度、电势能。【解析】a、正点电荷的电场线发散型，由于沿着电场线方向，电势降低，因此a点的电势低于b点的电势，故a错误； b、结合几何关系：pa=2pb，由点电荷电场强度公式，可知，电场强度的大小与间距的平方成反比，则b点的电场强度大小是a点的4倍，故b正确；c、在a处时小球的加速度为，对a点受力分析，电场力、重力与支持力，由力的合成法则可知，合外力由重力与电场力沿着细管方向的分力之和提供的；当在c处时，小球仍受到重力、电场力与支持力，合外力是由重力与电场力沿着细管方向的分力之差提供的，由a处可知：而在c处，则有：，解得：故c错误；d、根据电场力做正功，电势能减小；电场力做负功，电势能增加，可知：小球带负电，从a到c的过程中，电场力先做正功，后做负功，则电势能先减小后增大，故d正确。故选：bd16.【答案】b【命题立意】本题旨在考察场强和电势差的关系【解析】根据电场力做功的正负，判断小球电势能的大小，当电场力做正功时，小球电势能减小；相反，电势能增大根据动能定理和电场力做功公式结合，求解a、b两点的电势差若电场是匀强电场，根据力学知识确定电场力的最小值，再确定场强的最小值由电势关系，判断该电场是否由斜面中点正上方某点的点电荷q产生的a、小球从a运动到b的过程中，动能不变，重力势能增加，电势能减小，则小球在b点的电势能一定小于小球在a点的电势能，故a错误；b、根据动能定理得：mglsin+quab=，得到：uab=故b正确；c、若电场是匀强电场，电场力恒定，到达b点时小球速度仍为v0，故小球做匀速直线运动，电场力与重力、支持力的合力为零小球的重力沿斜面向下的分力为mgsin一定，则当电场力沿斜面向上，大小为f=mgsin时，电场力最小，场强最小，又电场力f=eq，则该电场的场强的最小值一定是电场强度的最大值不能确定故c错误；d、若该电场是由放置在c点的点电荷q产生，a、b两点的电势相等，小球从a运动到b电势能不变，与上分析矛盾，故d错误故选：b17.【答案】d【命题立意】本试题旨在考查带电粒子在匀强电场中的运动、匀强电场中电势差和电场强度的关系。【解析】a、在范围内，当增大时，由，可知，电势差均匀增大，应为向上倾斜的直线；在范围内，当增大时，由u=ed=ex，可知，电势差均匀减小，也应为向下倾斜的直线，故a错误；b、在范围内，电场力向右，加速度向右，为正值；在范围内，电场力向左，加速度向左，为负值；故b错误；c、在范围内，根据动能定理得：，图象应是曲线；同理，在范围内，图线也为曲线，故c错误；d、在范围内，根据动能定理得：，图象应是倾斜的直线；同理，在范围内，图线也为倾斜的直线，故d正确。故选：d18.【答案】cd【命题立意】本题旨在考查带电粒子在匀强电场中的运动、物体做曲线运动的条件。【解析】a、由于b点速度竖直向下而且最小，由于只受电场力，说明电场力方向偏向右下方，同时也说明了抛出速度不是水平的，不知粒子带电的电性，所以无法判断电场方向，故a错误；b、不知粒子带电的电性，无法判断电场方向，所以不能确定点和点的电势的高低，故b错误；c、从a到b的过程中，电场力对小球做负功，小球的电势能增大，故c正确；d、从a到b的过程中，重力不计，只有电场力做负功，动能减小，电势能增加，总和保持不变，故d正确。故选：cd【举一反三】根据b点时速度方向竖直向下，且速度最小判断电场力的方向是关键，难度适中。19.【答案】ac【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、电势能。【解析】a、由于竖直圆环上均匀分布着正电荷，依据圆的对称性可知，圆环上各部分在圆心处产生的电场相互抵消，所以圆心处产生的场强为零，故a正确；b、由乙图可知，小球在b点的加速度最大，故受力最大，加速度有电场力提供，故b点的电场强度最大，所以a点场强大于b点场强，故b错误；c、由a到b电场力做功为：，ab间电势差为：，由b到c电场力做功为：，bc间电势差为：由图乙可得：，所以：，故c正确；d、由图乙可得，如果由b到c是匀加速直线运动，则：，依据图乙图像，可得：，故d错误。故选：ac20.【答案】（1）；（2）；（3）【命题立意】本题旨在考查电势差与电场强度的关系、动能定理。【解析】（1）设小球在圆弧形管道最低点b处分别受到和的库仑力分别为和。则： 小球沿水平方向受到的电场力为和的合力，由平行四边形定则得： 联立得： （2）管道所在的竖直平面是和形