2017届高三物理第04期好题速递分项解析汇编专题07电场含解析20161218224.doc

1 专题专题 0707 电场电场 一 选择题一 选择题 1 辽师大附中 2016 2017 学年上学期期中考试 如图 平行板电容器两极板的间距为d 极板与水平面成 45 角 上极板带正电 一电荷量为q q 0 的粒子在电容器中靠近下极 板处 以初动能Ek0竖直向上射出 不计重力 极板尺寸足够大 若粒子能打到上极板 则 两极板间电场强度的最大值为 A k0 4 E qd B k0 2 E qd C k0 2 2 E qd D k0 2E qd 答案 B 考点 带电粒子在匀强电场中的运动 2 江西省赣州市十三县 市 十四校 2017 届高三上学期期中联考 两异种点电荷A B附 近的电场线分布如图所示 P为电场中的一点 连线AP BP相互垂直 已知P点的场强大小 为E 电势为 电荷A产生的电场在 P 点的场强大小为EA 取无穷远处的电势为零 下列 说法中正确的有 A A B 所带电荷量相等 2 B 电荷 B 产生的电场在P点的场强大小为 A EE C A B 连线上有一个电势为零的点 D 将电量为 q 的点电荷从P点移到无穷远处 电场力做的功为q 答案 C 考点 电势差与电场强度的关系 电场强度 3 江西省赣州市十三县 市 十四校 2017 届高三上学期期中联考 如图所示 有三个质 量相等 分别带正电 负电和不带电的小球 从平行板电场左端的中点 P 以相同的初速度沿 水平方向垂直于电场方向进入电场 它们分别落在 A B C 三点 可以判断 A 小球 A 带正电 B 不带电 C 带负电 B 三个小球在电场中运动时间相等 C 三个小球到达极板时的动能 EkA EkBaB aC 答案 AC 解析 在平行金属板间不带电小球 带正电小球和带负电小球的受力如下图所示 由此可知不带电小球做平抛运动 1 ag 带正电小球做类平抛运动 2 a m Gf 带负电小球 3 做类平抛运动 3 a m Gf 根据题意 三小球在竖直方向都做初速度为 0 的匀加速直线运动 球到达下极板时 在竖直方向产生的位移 h 相等 据 2 t h a 得三小球运动时间 正电荷最 长 不带电小球次之 带负电小球时间最短 三小球在水平方向都不受力 做匀速直线运动 则落在板上时水平方向的距离与下落时间成正比 故水平位移最大的 A 是带正电荷的小球 B是不带电的小球 C带负电的小球 故 A 正确 由于三小球在竖直方向位移相等 初速度 均为 0 由于电场力的作用 三小球的加速度不相等 故它们的运动时间不相等 故 B 错误 根据动能定理 三小球到达下板时的动能等于这一过程中合外力对小球做的功 由受力图可 知 带负电小球合力最大为GF 做功最多动能最大 带正电小球合力最小为GF 做 功最少动能最小 kAkBkC EEE 故 C 正确 因为A带正电 B不带电 C带负电 所以 2A aa 1B aa 3C aa 所以 ABC aaa 故 D 错误 考点 带电粒子在匀强电场中的运动 4 辽宁省沈阳市东北育才学校 2017 届高三上学期第二次模拟考试 一带正电的小球向右 水平抛入范围足够大的匀强电场 电场方向水平向左 不计空气阻力 则小球 A 可能做直线运动 B 一定做曲线运动 C 速率先减小后增大 D 速率先增大后减小 答案 BC 考点 匀强电场中电势差和电场强度的关系 5 福建省厦门第一中学 2017 届高三上学期期中考试 如图 a 直线 MN 表示某电场中一 4 条电场线 a b 是线上的两点 将一带负电荷的粒子从 a 点处由静止释放 粒子从 a 运动到 b 过程中的 v t 图像如图 b 所示 设 a b 两点的电势分别为 ab 场强大小分别为 ab EE 粒子在 a b 两点的电势能分别为 papb EE 不计重力 则有 A ab B ab EE C papb EE D 无法比较 ab EE 的 大小关系 答案 B 考点 考查了电场长度 电势 电势能 6 福建省厦门第一中学 2017 届高三上学期期中考试 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 为 MN 上的一点 一带负电的试探 电荷 q 从 A 点由静止释放 只在静电力的作用下运动 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 的运动过程电势能先增大后减小 C q 运动到 O 点时电势能为零 D q 运动到 O 点时的动能最大 答案 D 解析 两等量正电荷周围部分电场线如右图所示 其中 P Q 连线的中垂线 MN 上 5 从无穷远到O过程中电场强度先增大后减小 且方向始终指向无穷远方向 故试探电荷所受 的电场力是变化的 q由A向O的运动做非匀加速直线运动 故 A 错误 电场力方向与AO方 向一致 电场力做正功 电势能逐渐减小 故 B 错误 从A到O过程 电场力做正功 动能 增大 从O到N过程中 电场力做负功 动能减小 故在O点试探电荷的动能最大 电势能 最小 取无限远处的电势为零 从无穷远到 O 点 电场力做正功 电势能减小 则q运动到 O点时电势能为负值 故 D 正确 C 错误 考点 考查了等量同种电荷电场分布规律 7 福建省厦门第一中学 2017 届高三上学期期中考试 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 答案 AD 考点 考查了电场强度 电势 8 河南省南阳市第一中学 2017 届高三上学期第三次月考 如图所示 处于真空中的匀强 电场与水平方向成 15 角 AB直线与匀强电场E垂直 在A点以大小为v0的初速度水平抛 出一质量为m 电荷量为 q的小球 经时间t 小球下落一段距离过C点 图中未画出 时 速度大小仍为v0 在小球由A点运动到C点的过程中 下列说法正确的是 A 电场力对小球做功为负 6 B 小球的电势能减小 C 小球的电势能增量大于 2 22t mg D C可能位于AB直线的左侧 答案 AC 解析 小球由A点运动到C点的过程中 重力做正功 动能不变 由动能定理得知 电场 力必定做负功 小球的电势能增加 A 正确 B 错误 由于电场力向左下方 重力竖直向下 将合力沿着水平和竖直方向正交分解 竖直方向的合力大于重力 故在竖直方向的分运动的 加速度a大于g 竖直方向 22 11 22 hatgt 则重力做功 2 2 2 mg t mgh 则电场力做的负 功与重力做功相等 则小球的电势能增量大于 2 2 2 mg t C 正确 小球的电势能增加 而小球 带正电 则知C点的电势比A点电势高 故C点一定位于AB直线的右侧 故 D 错误 考点 考查了电场强度 电场力做功 小球在复合场中的运动 9 大庆中学 2016 2017 学年上学期期中考试高三物理试题 如图 在 a 点由静止释放一 个质量为 m 电荷量为 q q 为绝对值 的带电粒子 粒子到达 b 点时速度恰好为零 设 ab 所 在的电场线竖直向下 a b 间的高度差为 h 则 A 带电粒子带正电 B a b 两点间的电势差 Uab mgh q C b 点场强大于 a 点场强 D 空中电场可能是负的点电荷产生的 答案 BCD 考点 考查了电场力做功 电场线 7 10 大庆中学 2016 2017 学年上学期期中考试高三物理试题 如图 带电荷量之比为 qA qB 1 3 的带电粒子 A B 以相等的速度v0从同一点出发 沿着跟电场强度垂直的方向 射入平行板电容器中 分别打在 C D 点 若 OC CD 忽略粒子重力的影响 则 A A 和 B 在电场中运动的时间之比为 1 2 B A 和 B 运动的加速度大小之比为 4 1 C A 和 B 的质量之比为 1 2 D A 和 B 的位移大小之比为 1 1 答案 AB 考点 考查了带电粒子在电场中的偏转 11 广东省韶关市六校 2017 届高三 10 月联考 如图所示 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 运动到 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 M B 带电粒子由 a 运动到 b 的过程中动能不一定增加 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 点的加速度不定大于在 b 点的加速度 答案 CD 8 解析 由于该粒子只受电场力作用且做曲线运动 所受的电场力指向轨迹内侧 所以粒子 所受的电场力一定是由 M 指向 N 但是由于粒子的电荷性质不清楚 所以电场线的方向无法 确定 故 A 错误 粒子从a运动到b的过程中 电场力做正功 电势能减小 动能增加 故 B 错误 粒子从 a 运动到 b 的过程中 电场力做正功 电势能减小 带电粒子在 a 点的电势 能一定大于在 b 点的电势能 故 C 正确 由 a 到 b 的运动轨迹 轨迹为一抛物线 粒子可能 受恒力 即带电粒子在 a 点的加速度等于在 b 点的加速度 故 D 正确 考点 考查了电场力做功 电势能 电场线 名师点睛 依据带电粒子的运动轨迹确定其所受电场力方向是解决带电粒子在电场中运动 问题的突破口 然后可进一步根据电场线 电场力做功等情况确定电势 电势能的高低变化 情况 12 四川省双流中学 2017 届高三上学期综合测试 三 理科综合 如图甲所示 有一绝缘 的竖直圆环 圆环上分布着正电荷 一光滑细杆沿垂直圆环平面的轴线穿过圆环 细杆上套 有一质量为m 10g 的带正电的小球 小球所带电荷量Cq 4 100 5 让小球从C点由静止 释放 其沿细杆由C经B向A运动的tv 图像如图乙所示 且已知小球运动到B点时 速度图 像的切线斜率最大 图中标出了该切线 下列说法正确的是 A 由 C 到A的过程中 小球的电势能先减小后增大 B 在O点右侧杆上 B点场强最大 场强大小为mVE 2 1 C 沿着C到A的方向 电势先降低后升高 D C B两点间的电势差VUCB9 0 答案 BD 9 考点 电场强度与电势差的关系 13 四川省双流中学 2017 届高三上学期综合测试 三 理科综合 如图所示 在足够长的 光滑绝缘水平直线轨道上方的P点 固定一电荷量为 Q的点电荷 一质量为m 带电荷量 为 q的物块 可视为质点的检验电荷 从轨道上的A点以初速度v0沿轨道向右运动 当运 动到P点正下方B点时速度为v 已知点电荷产生的电场在A点的电势为 取无穷远处电势 为零 P到物块的重心竖直距离为h P A连线与水平轨道的夹角为 60 k为静电常数 下列说法正确的是 A 点电荷 Q产生的电场在B点的电场强度大小 2 B Q Ek h B 物块在A点时受到轨道的支持力大小为 2 3 3 8 kqQ mg h C 物块在A点的电势能EPA Q D 点电荷 Q产生的电场在B点的电势 22 0 2 B m vv q 答案 ABD 考点 电场强度与电势差的关系 电势及电势能 库仑定律 14 四川省双流中学 2017 届高三上学期综合测试 三 理科综合 如图所示 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运 动到b的运动轨迹 轨迹为一抛物线 下列判断正确的是 10 A 电场线MN的方向一定是由N指向M B 带电粒子由a运动到b的过程中动能不一定增加 C 带电粒子在a点的加速度一定大于在b点的加速度 D 带电粒子在a点的电势能一定大于在b点的电势能 答案 D 考点 带电粒子在电场中的运动 15 黄冈市黄冈中学 2017 届高三上学期期中考试 正对着并水平放置的两平行金属板连接 在如图电路中 两板间有垂直纸面磁感应强度为 B 的匀强磁场 D 为理想二极管 即正向电 阻为 0 反向电阻无穷大 R 为滑动变阻器 R0为定值电阻 将滑片 P 置于滑动变阻器正中 间 闭合电键 S 让一带电质点从两板左端连线的中点 N 以水平速度 v0射入板间 质点沿直 线运动 在保持电键 S 闭合的情况下 下列说法正确的是 A 质点可能带正电 也可能带负电 B 若仅将滑片 P 向上滑动一段后 再让该质点从 N 点以水平速度 v0射入板间 质点运动轨 迹一定会向上偏 C 若仅将滑片 P 向下滑动一段后 再让该质点从 N 点以水平速度 v0射入板间 质点依然会 沿直线运动 11 D 若仅将两平行板的间距变大一些 再让该质点从 N 点以水平速度 v0射入板间 质点运动 轨迹会向下偏 答案 BC 解析 若为正电荷 则电场力向下 洛伦兹力向下 重力向下 则不可能沿直线运动 应 为负电荷 则 A 错误 为负电 电场力向上 洛伦兹力向上 滑片 P 向上滑动一段后 电场 强度变大 电场力变大 则合力向上 则 B 正确 将滑片 P 向下滑动一段后 因二极管的单 向导电性 电容器不放电 则电场强度不变 电场力不小 合力不变 质点依然会沿直线运 动 则 C 正确 距离变大 但电量无法减小 则电量不变 场强不变 电场力不变 则质点 运动轨迹不变 则 D 错误 故选 BC 考点 带电粒子在电场中的运动 16 河北省沧州市第一中学 2017 届高三 11 月月考 如图所示 一平行板电容器极板板长 l 10cm 宽 a 8cm 两极板间距为 d 4cm 距极板右端 l 2 处有一竖直放置的荧光屏 在平 行板电容器左侧有一长 b 8cm 的 狭缝 离子源 可沿着两板中心平面 均匀 连续不断地 向电容器内射入比荷为 2 1010C kg 速度为 4 106m s 的带电粒子 现在平行板电容器的两 极板间加上如图乙所示的交流电 已知粒子在电容器中运动所用的时间远小于交流电的周 期 下面说法正确的是 A 粒子打到屏上时在竖直方向上偏移的最大距离为 6 25cm B 粒子打在屏上的区域面积为 64cm2 C 在 0 0 02s 内 进入电容器内的粒子由 64 粒子能够打在屏上 D 在 0 0 002s 内 屏上出现亮线的时间为 0 0128s 答案 BCD 12 利用推论 打到屏的离子好像是从极板中心沿直线射到屏上 由三角形相似可得 22 22 ll ld y 解得打到屏上的长度为 y d 4cm 又由对称知 离子打在屏上的总长度为 2d 区域面积为 S 2y a 2ad 64cm2 故 A 错误 B 正确 粒子打在屏上的比例为 128 200 64 在 0 0 02s 内 进入电容器内的粒子由 64 粒子能够打在屏上 故 C 正确 在前 1 4 T 离子打到屏上的时间 t0 128 200 0 005s 0 0032 s 又由对称性知 在一个周期内 打到屏上的总时间 t 4t0 0 0128s 故 D 正确 故选 BCD 考点 带电粒子在电场中的运动 17 河北省沧州市第一中学 2017 届高三 11 月月考 如图所示 PQ 放置两个电量相等的异 种电荷 它们连线的中点时 O N a b 是中垂线上的三点 且 oa 2ob N 处放置一负点电 荷 则 A a 处的场强的大小小于 b 处的场强的大小 B a 处的电势小于 b 处的电势 C a O 间的电势差大于 a b 间的电势差 2 倍 13 D 电子在 a 处的电势能大于电子在 b 处的电势能 答案 AC 考点 电场强度 电势及电势差 18 新乡市 2017 届高三上学期模拟考试能力提升训练 如图所示 A B是一对中间有小孔 的金属板 两小孔的连线与金属板面相垂直 两极板间的距离为 L 两极板间加上低频交流电压 A板电势为零 B板电势为 现有一电子在 t 0 时刻从A板上的小孔进入电场 设初速度和重 力的影响均可忽略不计 则电子在两极板间可能 A 以AB间的某一点为平衡位置来回振动 B 时而向B板运动 时而向A板运动 但最后穿出B板 C 一直向B板运动 最后穿出B板 如果 小于某个值 0 L小于某个值L0 D 一直向B板运动 最后穿出B板 而不论 L为何值 答案 AC 14 考点 带电粒子在电场中的运动 名师点睛 因极板间加交变电场 故粒子的受力是周期性变化的 本题应通过受力情况先 确定粒子的运动情况 根据位移情况判断电子能否穿出 B 板 19 新乡市 2017 届高三上学期模拟考试能力提升训练 如图所示 两平行金属板竖直放置 左极板接地 中间有小孔 右极板电势随时间变化的规律如图所示 电子原来静止在左极板 小孔处 不计重力作用 下列说法中正确的是 t U0 U0 o 2T T 2 T 3T 2 A 从t 0 时刻释放电子 电子将始终向右运动 直到打到右极板上 B 从t 0 时刻释放电子 电子可能在两板间振动 C 从t T 4 时刻释放电子 电子可能在两板间振动 也可能打到右极板上 D 从t 3T 8 时刻释放电子 电子必将打到左极板上 答案 AC 15 考点 带电粒子在电场中的运动 20 广西桂林市桂林中学 2017 届高三 11 月月考理科综合 如下图甲 两水平金属板间距 为 d 板间电场强度的变化规律如下图乙所示 t 0 时刻 质量为 m 的带电微粒以初速度 v0 沿中线射入两板间 0 T 3 时间内微粒匀速运动 T 时刻微粒恰好经金属边缘飞出 微粒运 动过程中未与金属板接触 重力加速度的大小为 g 关于微粒在 0 T 时间内运动的描述 正确 的是 A 末速度大小为 0 2v B 末速度沿水平方向 C 重力势能减少了 1 2 mgd D 克服电场力做功为 mgd 答案 BC 解析 0 3 T 时间内微粒匀速运动 则有 qE0 mg 3 T 2 3 T 内 微粒做平抛运动 下降 的位移 2 1 1 23 xg T 2 3 T T 时间内 微粒的加速度 0 2qEmg ag m 方向竖直向上 微粒在竖直方向上做匀减速运动 T 时刻竖直分速度为零 所以末速度的方向沿水平方向 大小为 v0 故 A 错误 B 正确 微粒在竖直方向上向下运动 位移大小为 1 2 d 则重力势能的减小量为 1 2 mgd 故 C 正确 在 3 T 2 3 T 内和 2 3 T T 时间内竖直方向上的加速度大小相等 方向相反 时间相等 则位移 16 的大小相等 为 1 4 d 整个过程中克服电场力做功为 2E0 q 1 4 d 1 2 qE0d 1 2 mgd 故 D 错 误 故选 BC 考点 带电粒子在电场中的运动 21 温州中学 2017 届高三 11 月选考模拟考试 如图 静电喷涂时 被喷工件接正极 喷 枪口接负极 它们之间形成高压电场 涂料微粒从喷枪口喷出后 只在静电力作用下向工件 运动 最后吸附在工件表面 图中虚线为涂料微粒的运动轨迹 下列说法正确的是 A 涂料微粒一定带正电 B 图中虚线可视为高压电场的部分电场线 C 微粒做加速度先减小后增大的曲线运动 D 喷射出的微粒动能不断转化为电势能 答案 C 考点 带电粒子在电场中的运动 22 温州中学 2017 届高三 11 月选考模拟考试 如图所示 小莉同学站在绝缘木板上将一 只手搭在了一个大的带电金属球上 出现了 怒发冲冠 的现象 下列说法正确的是 A 这种现象是静电感应造成的 B 将另一只手也搭在带电球上 这种现象就会消失 C 小莉的电势与带电球的电势相等 17 D 金属球内部的电场强度比头发表面的电场强度大 答案 C 考点 静电现象 23 四川省资阳市 2017 届高三上学期第一次诊断考试理科综合 现有两个边长不等的正方 形ABCD和abcd 如图所示 且Aa Bb Cc Dd间距相等 在AB AC CD DB的中点分别 放等量的点电荷 其中AB AC的中点放的点电荷带正电 CD BD的中点放的点电荷带负电 取无穷远处电势为零 则下列说法中正确的是 A O点的电场强度和电势均为零 B 把一正点电荷沿着b d c的路径移动时 电场力所做总功为零 C 同一点电荷在a d两点所受电场力不同 D 将一负点电荷由a点移到b点电势能减小 答案 B 解析 上下两个正负点电荷在 O 点将产生的电场强度向下 左右两个电荷正负点电荷在 O 点的电场强度向右 根据矢量合成法则可知 O 点电场强度不为零 方向沿为 AD 方向 四个 点电荷在 O 点处电势为零 故 A 错误 据对称性 b c 等电势 把一负点电荷沿着 b d c 的路径移动时 电场力做功为零 故 B 正确 按照库仑定律和力的合成 同一点电荷在 a d 两点所受电场力相同 故 C 错误 取无穷远处电势为零 在 a 点的电势为正 b O c 三点电势相等 均为零 则负电荷从 a 移动到 b 电场力做负功 所以电势能增加 故 D 错 误 故选 B 考点 电场强度 电势及电势能 24 重庆市第八中学 2017 届高三上学期第一次适应性考试 直角坐标系xoy中 A B两点位 于x轴上 坐标如图 5 所示 C D位于y轴上 C D两点各固定一等量正点电荷 另一电 量为Q的负点电荷置于O点时 B点处的电场强度恰好为零 若将该负点电荷移到A点 则 B点处场强的大小和方向分别为 静电力常量为k 18 A 2 5 4 kQ l 沿x轴正方向 B 2 5 4 kQ l 沿x轴负方向 C 2 3 4 kQ l 沿x轴负方向 D 2 3 4 kQ l 沿x轴正方向 答案 D 考点 考查电场的叠加 电场强度 25 江西省吉安市第一中学 2017 届高三上学期期中考试 如图所示 已知某匀强电场方向 平行于正六边形 ABCDEF 所在的平面 若规定 D 点电势为零 则 A B C 的电势分别为 8V 6V 2V 初动能为 12eV 电荷量大小为 2e e 为元电荷 的带电粒子从 A 沿着 AC 方向 射入电场 恰好经过 BC 的中点 G 不计粒子的重力 下列说法正确的是 A 该粒子一定带负电 B 该粒子打到点 G 的动能为 20eV C 只改变粒子在 A 点的初速度的方向 该粒子不可能经过 C 点 D 若该粒子以不同速率从 D 点沿 DF 方向入射 该粒子可能垂直经过 CE 答案 AC 19 考点 带电粒子在电场中的运动 26 黑龙江省哈尔滨市第六中学 2017 届高三上学期期中考试 空间中P Q两点处各固定 一个点电荷 其中P点处为正电荷 P Q两点附近电场的等势面分布如图所示 a b c d为电场中的 4 个点 则 A P Q两点处的电荷等量同种 B a点和b点的电场强度相同 C 负电荷从a到c 电势能减少 D c点的电势低于d点的电势 答案 C 20 考点 电场线 电场强度 电势及电势能 27 黑龙江省哈尔滨市第六中学 2017 届高三上学期期中考试 如图所示 极板A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 在荧光屏P上 关于电子的运动 下列说法中正确的是 A R P A 滑动触头向右移动时 其它不变 则电子打在荧光屏上的位置上升 B 滑动触头向左移动时 其它不变 则电子打在荧光屏上的位置上升 C 电压U增大时 其它不变 则电子打在荧光屏上时速度大小不变 D 电压U增大时 其它不变 则电子从发出到打在荧光屏上的时间不变 答案 BD 解析 电子在加速电场中做加速运动 根据动能定理得 eU 1 2 mv2 则得电子获得的速 度为 2 eU v m 电子进入偏转电场后做类平抛运动 电子在沿极板方向做匀速直线运动 粒子在电场中运动时间 L t v 在平行电场方向做初速度为 0 的匀加速直线运动 加速度 eU a md 电子在电场方向偏转的位移 y 1 2 at2 联立以上各式得 2 4 UL y U d 又因为偏转 电场方向向下 所以电子在偏转电场里向上偏转 滑动触头向右移动时 加速电压 U 变大 由上可知电子偏转位移变小 因为电子向上偏转 故在屏上的位置下降 相反 滑动触头向 左移动时 电子打在荧光屏上的位置上升 故 A 错误 B 正确 偏转电压 U 增大时 电子在 电场中受到的电场力增大 即电子偏转的加速度 a 增大 又因为电子加速获得的速度 v 不变 21 电子在电场中运动的时间不变 a 增大 而电子打在屏上的速度为 22 vvat 故电子 打在屏上的速度增大 故 C 错误 电子在电场中运动的时间不变 离开电场后做匀速直线运 动 由于水平速度不变 运动时间也不变 所以电子从发出到打在荧光屏上的时间不变 故 D 正确 故选 BD 考点 闭合电路的欧姆定律 带电粒子在电场中的运动 28 安徽师范大学附属中学 2017 届高三上学期期中考试 概念是物理学内容的基础和重要 组成部分 以下有关物理概念的描述正确的是 A 比值定义法是物理概念中常用的一种定义新物理量的方法 即用两个已知物理量的比值 表示一个新的物理量 如电容的定义 C Q U 表示 C 与 Q 成正比 与 U 成反比 这就是比值定 义的特点 B 空气阻力和浮力的影响不能忽略时 斜向上抛出一物体 则物体在空中的运动是一种匀 变速运动 C 静止的物体可能受到滑动摩擦力 运动的物体不可能受到静摩擦力 D 圆周运动是一种加速度不断变化的运动 其向心力不一定就是物体受到合外力 答案 D 考点 电容 摩擦力 向心力 29 安徽师范大学附属中学 2017 届高三上学期期中考试 理论上已经证明 电荷均匀分布 的球壳在壳内的电场强度为零 假设某星球是一半径为 R 电荷量为 Q 且电荷分布均匀的球 体 静电力常量为 k 则星球表面下 h 深度处的电场强度的大小为 A 3 kQ Rh R B 2 kQ Rh C 2 kQ R D 0 答案 A 22 解析 球体的体积 3 0 4 3 R V 所以半径 R h 的内球所带的电量 3 3 0 RhV qQQ VR 星球表面下 h 深度处的电场强度的大小为 23 kQ Rhkq E RhR 故选 A 考点 电场强度 30 安徽师范大学附属中学 2017 届高三上学期期中考试 如图所示 平行板电容器与直流 电源连接 下极板接地 一带电油滴位于容器中的P点且恰好处于静止状态 现将下极板竖 直向下缓慢地移动一小段距离 则 A 带电油滴将竖直向上运动 B 带电油滴的机械能将增加 C 该带电油滴在P点的电势能减小 D 电容器的电容增加 极板带电量增加 答案 C 考点 电容器 场强与电势 31 安徽师范大学附属中学 2017 届高三上学期期中考试 多选 如图所示 真空中有一匀 强电场 图中未画出 电场方向与圆周在同一平面内 ABC 是圆的内接直角三角形 BAC 63 5 O 为圆心 半径 R 5cm 位于 A 处的粒子源向平面内各个方向发射初动能均 为 8eV 电荷量 e 的粒子 有些粒子会经过圆周上不同的点 其中到达 B 点的粒子动能为 12eV 达到 C 点的粒子电势能为 4eV 取 O 点电势为零 忽略粒子的重力和粒子间的相互 作用 sin53 0 8 下列说法正确的是 23 A 圆周上 A C 两点的电势差为 16V B 圆周上 B C 两点的电势差为 4V C 匀强电场的场强大小为 100V m D 当某个粒子经过圆周上某一位置时 可以具有6eV的电势能 且同时具有 6eV的动能 答案 CD 解析 根据电势的定义可知 C 点的电势 4 4 PC C EeV V qe 所以 UOC O C 0 4 4V 根据匀强电场的特点 结合 AOC 是直径可知 UAO UOC 4V 所以 A O UAO 4V 则 A C 两点 的电势差为 UAC UA UC 8V 选项 A 错误 粒子在 A 点的动能是 8eV 在 B 点的动能是 12eV 根据动能定理得 WAB EKB EKA 12 8 4eV 所以 4 4 AB AB WeV UV qe 所以 B A UAB 4 4 0V 由以上的分析可知 UAB 4V UBC B C 0 4 4V 故 B 错误 由于 B 点的 电势等于 O 点的电势等于 0 所以 O 与 B 是等势点 连接 OB 则 OB 为匀强电场的等势面 过 A 点做 OB 的垂线交 OB 与 D 点 则 AD 的方向就是该电场的场强方向 如图 考点 电势与电势能 动能定理 24 32 河北省衡水中学 2017 届高三上学期期中考试 如图所示 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运动到b的运动轨 迹 轨迹为一抛物线 下列判断正确的是 MN a b A 电场线MN的方向一定是由N指向M B 带电粒子由a运动到b的过程中动能不一定增加 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 考点 带电粒子在电场中的运动 33 河北省衡水中学 2017 届高三上学期期中考试 如图所示 氕核 氘核 氚核三种粒子 从同一位置无初速度地飘入电场线水平向右的加速电场 1 E 之后进入电场线竖直向下的匀强 电场 2 E发生偏转 最后打在屏上 整个装置处于真空中 不计粒子重力及其相互作用 那么 A 偏转电场 2 E对三种粒子做功一样多 B 三种粒子打到屏上时速度一样大 C 三种粒子运动到屏上所用时间相同 25 D 三种粒子一定打到屏上的同一位置 答案 AD 解析 带电粒子在加速电场中加速 电场力做功 W E1qd 由动能定理可知 E1qd 1 2 mv2 解得 1 2 E dq v m 粒子在偏转电场中的时间 L t v 在偏转电场中的纵向速度 22 2 0 1 2 E qL vat E md 纵向位移 2 2 2 1 1 24 E L xat E d 即位移与比荷无关 与速度无关 则可三种粒子的偏转位移相 同 则偏转电场对三种粒子做功一样多 故 A 正确 B 错误 因三粒子由同一点射入偏转电 场 且偏转位移相同 故三个粒子打在屏幕上的位置一定相同 因粒子到屏上的时间与横向 速度成反比 因加速后的速度大小不同 故三种粒子运动到屏上所用时间不相同 故 C 错误 D 正确 故选 AD 考点 带电粒子在匀强电场中的运动 34 河北省衡水中学 2017 届高三上学期期中考试 如图所示 在足够长的光滑绝缘水平直 线轨道上方的P点 固定一电荷量为 Q的点电荷 一质量为m 带电荷量为 q的物块 可 视为质点的检验电荷 从轨道上的A点以初速度v0沿轨道向右运动 当运动到P点正下方 B点时速度为v 已知点电荷产生的电场在A点的电势为 取无穷远处电势为零 P到物块 的重心竖直距离为h P A连线与水平轨道的夹角为 60 k为静电常数 下列说法正确的 是 A 物块在A点的电势能EPA Q B 物块在A点时受到轨道的支持力大小为 2 3 3 8 kqQ mg h C 点电荷 Q产生的电场在B点的电场强度大小 2 B Q Ek h D 点电荷 Q产生的电场在B点的电势 22 0 2 B m vv q 26 答案 BCD 考点 库伦定律 电场强度 物体的平衡 动能定理 35 河北省衡水中学 2017 届高三上学期期中考试 如图甲所示 有一绝缘的竖直圆环 圆 环上分布着正电荷 一光滑细杆沿垂直圆环平面的轴线穿过圆环 细杆上套有一质量为m 10g 的带正电的小球 小球所带电荷量Cq 4 100 5 让小球从C点由静止释放 其沿细杆由C 经B向A运动的tv 图像如图乙所示 且已知小球运动到B点时 速度图像的切线斜率最大 图中标出了该切线 下列说法正确的是 A 由 C 到A的过程中 小球的电势能先减小后增大 B 在O点右侧杆上 B点场强最大 场强大小为mVE 2 1 C C B两点间的电势差VUCB9 0 D 沿着C到A的方向 电势先降低后升高 答案 BC 27 考点 v t 图像 电场力的功与电势差的关系 36 36 山东省实验中学 2017 届高三第一次诊断性考试 带有等量异种电荷的一对平行金属板 上极板带正电荷 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 它们的电场线也不是彼此平行的直线 而是如图所示的曲线 电场方向未画出 虚线 MN 是穿过两极板正中央的一条直线 关于这种电场 以下说法正确的是 A b 点的电势高于 d 点的电势 B b 点的电势高于 c 点的电势 C 将一负电荷从 a 点移到 d 点 其电势能增大 D 将一正电荷从 a 点由静止释放 它将沿着电场线做匀变速直线运动 答案 C 考点 电势差与电场强度的关系 电势 37 河北省石家庄市第二中学 2017 届高三上学期第二期联考 在绝缘水平桌面 桌面足够 大 上方充满平行桌面的电场 其电场强度 E 随时间 t 的变化关系如图所示 小物块电荷量 为 4 1 10 qC 将其放在该水平桌面上并由静止释放 小球速度 v 与时间 t 的关系如图 28 所示 取重力加速度 2 10gm s 则下列说法正确的是 A 物块在4s内位移是6m B 物块的质量是2kg C 物块与水平面间动摩擦因数是0 2 D 物块在4s内电势能减少了18J 答案 AC 解析 物块在4s内位移为 1 2246 2 xmm 故 A 正确 由图可知 前2s物 块做匀加速直线运动 由牛顿第二定律有 1 qEmgma 由图线知加速度为 2 1 am s 1s后物块做匀速运动 由平衡条件有 2 qEmg 联立解得 12 q EEma 由图可得 4 1 3 10 EN C 4 2 2 10 EN C 代入数据解得 1mkg 由 2 qEmg 可得 0 2 故 B 错误 C 正确 物块在前2s的位移 1 1 2 22 2 Smm 物块在第2s的位移为 22 4Svtm 电场力做正功 1122 3 22 414WqE SqE SJ 则电势能减少了14J 故 D 错误 考点 电场强度 38 河北省石家庄市第二中学 2017 届高三上学期第二期联考 伽利略是实验物理学的奠基 人 下列关于伽利略在实验方法及实验成果的说法中不正确的是 A 开创了运用逻辑推理和实验相结合进行科学研究的方法 B 通过实验发现斜面倾角一定时 不同质量的小球从不同高度开始滚动 加速度相同 C 通过实验和理想实验 提出了惯性的概念 从而奠定了牛顿力学的基础 D 为了说明力是维持物体运动的原因用了理想实验法 答案 D 29 考点 伽利略研究自由落体运动的实验和推理方法 名师点睛 本题考查伽利略的理想实验和科学方法 要理解理解实验的内容和意义 掌握 理想实验的基本实验方法 39 河北省石家庄市第二中学 2017 届高三上学期第二期联考 如图所示 在正方形的四个 顶点上分别固定等量的正负电荷 O点为该正方形对角线的交点 直线MN通过O点且垂直于 该正方形 OM大于ON 以下对M N两点的电势和场强的判断 下列说法正确的是 A M N两点电势相等 场强不相等 B M N两点电势相等 场强也相等 C M N两点电势不相等 场强相等 D M N两点电势不相等 场强不相等 答案 B 考点 匀强电场中电势差和电场强度的关系 40 河北省石家庄市第二中学 2017 届高三上学期第二期联考 如图所示 高 h 的固定光滑 绝缘斜面 倾角 0 53 将其置于水平向右的匀强电场中 现将一带正电的物块 可视为 30 质点 从斜面顶端由静止释放 其所受的电场力的重力的 4 3 倍 重力加速度为 g 则物块落 地的速度大小为 A 2 5gh B 2 gh C 2 2gh D 5 2 3 gh 答案 D 考点 带电粒子在匀强电场中的运动 动能定理的应用 41 湖北省华中师范大学第一附属中学 2017 届高三上学期期中考试 四个电荷量大小相同 的点电荷位于正方形四个角上 电性与各点电荷附近的电场线分布如图所示 ab cd分别是 正方形两组对边的中垂线 O为中垂线的交点 P Q分别为ab cd上的两点 OP OQ 下列 说法中正确的是 31 A P Q两点电势相等 场强也相等 B P点的电势比M点的低 C PM两点间的电势差大于QM间的电势差 D 带负电的试探电荷在Q点时比在M点时电势能小 答案 D 解析 电场线的疏密表示场强的大小 电场线越密 电场强度越大 根据图象知P点的电 场强度比Q点的小 根据电场线与等势面垂直 可知 ab 与 cd 是两条等势线 则P与O的电 势相等 Q与O的电势也相等 所以P Q两点的电势相等 故 A 错误 ab 连线上各点的电 势相等 M点比 ab 连线上各点的电势低 则M点的电势比P点的低 故 B 错误 由于P Q 两点电势相等 所以PM两点间的电势差等于QM间的电势差 故 C 错误 P Q两点的电势 相等 则Q点的电势高于M点的电势 而负电荷在电势高处电势能小 所以带负电的试探电 荷在Q点的电势能比在M点小 故 D 正确 考点 电势差与电场强度的关系 电势能 42 湖北省华中师范大学第一附属中学 2017 届高三上学期期中考试 如图所示 竖直平面 内有一个圆 BD是其竖直直径 AC是其另一条直径 该圆处于匀强电场中 场强方向平行 于圆周所在平面 带等量负电荷的相同小球从圆心O以相同的初动能沿不同方向射出 小球 会经过圆周上不同的点 其中通过圆周上A点的小球动能最小 忽略空气阻力 下列说法中 正确的是 A 电场方向沿OA方向 32 B 小球经过圆周上的不同点时 过B点的小球的动能和电势能之和最小 C 小球经过圆周上的不同点时 过C点的小球的电势能和重力势能之和最小 D 小球经过圆周上的不同点时 机械能最小的小球应经过圆弧CND上的某一点 答案 BC 考点 电势差与电场强度的关系 功能关系 电势能 二 非选择题二 非选择题 1 湖北省华中师范大学第一附属中学 2017 届高三上学期期中考试 如图 绝缘平板S放 在水平地面上 S与水平面间的动摩擦因数 0 4 两足够大的平行金属板P Q通过绝缘 撑架相连 Q板固定在平板S上 P Q间存在竖直向上的匀强电场 整个装置总质量 M 0 48kg P Q间距为d 1m P板的中央有一小孔 给装置某一初速度 装置向右运动 现有一质量m 0 04kg 电量q 1 10 4C 的小球 从离P板高h 1 25m 处静止下落 恰好 能进入孔内 小球进入电场时 装置的速度为v1 5m s 小球进入电场后 恰能运动到Q板 且不与Q板接触 忽略平行金属板外部的电场对小球运动的影响 不计空气阻力 g取 10m s2 1 求匀强电场的场强大小E 2 求当小球第一次返回到P板时 装置的速度v2 3 小球第一次与P板碰撞时间极短 碰后速度大小不变 方向反向 碰后电量变为q 4 10 4C 求从小球进入电场到第二次到达Q板过程中 绝缘平板S与地面因为摩擦而产 生的热量 由于小球带电量很小 碰撞过程对P Q上的电荷分布的影响可以忽略 可认为 碰撞前后两金属板间的电场保持不变 33 答案 1 3 9 10N C 2 1 2 m s 3 5 7096J 3 小球从进入电场到小球返回到P板过程中装置的位移为 1 x 22 21 1 2 2 48 2 m vv x a 11 5 6544 gQMEq xJ J 小球与 P 板碰撞之后速度 0 5 vm s 在之后的运动过程中 小球的加速度 2 100a mgEq m m s 小球从P板运动至Q板的时间 2 330 2 1 tatvd 3 0 1ts 装置的加速度 2 2 1 a MgEq s M m 装置在这段时间内的位移为 2 x 2 22 323 1 0 115 2 x av tmt 34 22 0 0552 g qQMExJ 12 5 7096 总 QQQJ 考点 匀强电场中电势差和电场强度的关系 带电粒子在匀强电场中的运动 2 福建省厦门第一中学 2017 届高三上学期期中考试 如图所示 一平行板电容器 ABCD 倾 斜放置 倾角 45 AB 板带负电 板间电场强度为 2mg E q 一质量为 m 带电量为 q 的小球 从 B 端正上方 1 4 d 处由静止释放 并从 B 端进入平行板电容器 未接触极板 重力 加速度为 g 求 1 小球到达 B 端的速度 0 v 2 小球进入平行板电容器后的加速度 3 若小球恰从 A 端离开电容器 求 AB 板的长度 两板间距足够 小球不会打到 CD 板上 答案 1 0 2 gd v 2 ag 方向水平向左 3 2Ld 解析 1 小球从 B 端由静止释放 有 2 0 11 42 mgdmv 解得 0 2 gd v 35 考点 考查了带电粒子在匀强电场中的运动 3 福建省厦门第一中学 2017 届高三上学期期中考试 相距很近的平行板电容器 在两板 中心各开有一个小孔 如图甲所示 靠近 A 板的小孔处有一电子枪 能够持续均匀地发射出 电子 电子的初速度为 0 v 质量为 m 电量为 e 在 AB 两板之间加上如图乙所示的交变电流 其中01k 2 0 0 6 mv U e 紧靠 B 板的偏转电压也等于 0 U 板长为 L 两极板间距为 d 距 偏转极板右端 2 L 处垂直放置很大的荧光屏 PQ 不计电子的重力和它们之间的相互作用 电子 在电容器中的运动时间可以忽略不计 1 试求在 0 kT 与 kT T 时间内射出 B 板电子的速度各是多大 2 在 0 T 时间内 荧光屏上有两个位置会发光 试求这两个发光点之间的距离 结果又 L d 表示 答案 1 00 12 48eUeU vv mm 2 2 8 L d 解析 1 电子经过电容器内的电场后 速度要发生变化 设在 0 kT 时间内 穿出 B 板 后速度为 1 v kT T 时间内射出 B 板电子的速度 2 v 据动能定理有 22 010 11 22 eUmvmv 22 020 11 22 eUmvmv 将 2 0 0 6 mv U e 代入上式 得 00 12 48eUeU vv mm 36 考点 考查了带电粒子在交变电场中的运动 4 福建省厦门第一中学 2017 届高三上学期期中考试 如图 光滑斜面倾角为 37 一质 量 m 10g 电荷量 q 6 1 10 C 的小物块置于斜面上 当加上水平向右的匀强电场时 该物 体恰能静止在斜面上 2 10 gm s 求 1 该电场的电场强度 2 若电场强度变为原来的 1 2 小物块运动的加速度大小 3 在 2 前提下 当小物块沿斜面下滑 L 2 3 m时 机械能的改变量 37 答案 1 4 7 5 10 N C 方向水平向右 2 2 3 m s 方向沿斜面向下 3 0 02JE 解析 1 如图所示 小物块受重力 斜面支持力和电场力三个力作用 受力平衡 则 有 在 x 轴方向 cossin0F xFmg 合 在 y 轴方向 0 Ny FFmgcosFsin 合 得 tan37qEmg 故有 4 3 7 5 10 4 mg EN C q 方向水平向右 考点 考查了共点力平衡条件 牛顿第二定律 电场力做功 5 河北省衡水中学 2017 届高三上学期期中考试 8 分 如图所示 在倾角为 的足够长 光滑斜面上放置两个质量分别为 2m和m的带电小球A和B 均可视为质点 它们相距为 L 两球同时由静止开始释放时 B球的初始加速度恰好等于零 经过一段时间后 当两球 距离为L 时 A B的加速度大小之比为a1 a2 11 5 静电力恒量为k 1 若 B 球带正电荷且电荷量为q 求 A 球所带电荷量Q及电性 2 求L 与L之比 B A L 38 答案 1 正电 2 sinmgL kq 2 3 2 解析 1 对 B 球分析有 A 球带正电荷 初始时 B 球沿斜面方向合力为零 F mgsin 0 又 2 Qq Fk L 解得 2 mgL sin