高考物理模拟新题精选分类解析(第4期)专题07静电场

1、1. （2013北京朝阳区期末）如图所示，充电的平 行板电容器两板间形成匀强电场，以A点为坐标原点，AB方向为位移x的正方向，能正确反映电势0随位移x变化的图像是2. （ 2013安徽无为四校联考）如图所示为一只“极距变化型电容式传感器”的部分构件示3意图.当动极板和定极板之间的距离d变化时，电容C便发生变化，通过测量电容 C的变化就可知道两极板之间距离 d的变化的情况.在下列图中能正确反映 C与d之间变化规律的图象是（）ABCD答案：AS解析：由电容器的电容决定式，,C与d成反比，能正确反映 C与d之间变化规律4 kd的图象是Ao3. （2013山东济南外国语学校测试）如图所示，a、b是x轴

2、上关于O点对称的两点，c、d是y轴上关于O点对称的两点，c、d两点分别固定一等量 异种点电荷，带负电的检验电荷仅在电场力作用下从a点沿曲线运动到b点，E为第一象限内轨迹上的一点，以下说法 正确的是（）A. c点的电荷带正电B. a点电势高于 E点电势C. E点场强方向沿轨迹在该点的切线方向D. 检验电荷从a到b过程中，电势能先增加后减少【衙案】BD【解析】由于只受电场力的作用,检验电荷做曲线运动.所以电场力扌旨向轨迹的 凹侧，因为檢脸电荷带负电，所以c点的电荷带负电，他 由等量异种电荷电 场线分布特征可知沿电场线方向电勢逐渐降低,某点场强方问沿该点电场线的切 线方向，所以B对匚错；i殳轨迹与轴

3、交于f点，检验电荷A a ?ll f的过程中， 电场力做正功，电势能增抑，检验电荷从f到b的过程中，电场力做负功，电势 能减小，故3对。4. （ 2013江苏阜宁中学月考）如图所示，平行板电容器AB两极板水平放置，A在上方，B在下方，现将其和二极管串联接在电源上， 已知A和电源正极相连，二极管具有单向导电性， 一带电小球沿 AB中心水平射入，打在 B极板上的N点，小球的重力不能忽略，现通过上下小球打在 N的左侧小球可能打在 N的右侧小球可能打在 N的左侧移动A板来改变两极板 AB间距（两极板仍平行），则下列说法正确的是（）A. 若小球带正电，当 A B间距增大时,侧B. 若小球带正电，当 A

4、B间距减小时,C. 若小球带负电，当 A B间距减小时,D. 若小球带负电，当 A B间距增大时,答案：BC解析：若小球带正电，当AB|b）距增大时，由于二极管的单向寻电性，平行 板电容器带电量不变，AB两极板之间电场强度不变，小球所受向下的电扬力不 变，向下的加速度不麥 小球仍打在N点，选项A错误；若小球带正电，当 间距减小时，平行板电容器AB两极板之间电场逼度増大，小球所受向下的电场 力増大.向下的加遠度増大，小球打在N的左侧，选项E正确；若小球带负电, 当k B间距减小时.平行板电容器AB两极板之间电场强度增大，小球所受向上 的电场力増大，向下的加速度减小，水球可能打在N的右侧，选项C正

5、确，若小 球带负电.当间距増大班 由于二极管的单向导电性.平行板电容器带电量 不变，AB两极板之间电场强度不变，小球所受向上的电场力不变，小球仍打在N 点，选项D错误勺5. （2013安徽无为四校联考）如图所示，两平行金属板间有一匀强电场，板长为L,板间距离为d,在板右端L处有一竖直放置的光屏 M, 带电荷量为q,质量为m的质点从两板中央射入板间，最后垂直打在M屏上，则下列结论正确的是 （）A. 板间电场强度大小为mg/qB. 板间电场强度大小为mg/2qC. 质点在板间的运动时间和它从板的右端运动到光屏的时间相等D. 质点在板间的运动时间大于它从板的右端运动到光屏的时间斂C解析根据垂直打在川

6、屏上可知，质点在两板中央运动时问上偏转，在板右端运 动时向下偏转I劇迟 选项错误i根据运动的分解和合成，质点沿水平方 冋做勾速直线运动，质点在板间的运动时间和它从板的右端运渤至恍屏的时间相 等.选项（:正确D错误6. （6分）（2013北京朝阳区期末）用两根长度均为L的绝缘细线各系 一个小球，并悬挂于同一点。已知两小球质量均为m当它们带上等量同种电荷时，两细线与竖直方向的夹角均为e，如图所示。若已知静电力常量为k,重力加速度为g。求：（1）小球所受拉力的大小；（2）小球所带的电荷量。（1）对小球进行受力分析，如图所示。设绳子对小球的拉力为 T,=cos T= mg （3分）Tcos（2）设小球

7、在水平方向受到库仑力的大小为F,又因 为：（3分）=ta nF=mgta nmgQ2F =k r=2 Lsinr所以 Q=2Lsinmg；门。7. （2013陕西神木名校测试）如下图所示，A、B为两块足够大的平行金属板，两板间距离为d，接在电压为U的电源上.在A板的中央P点处放置一个电子放射源，可以向各个方向释放电子.设电子的质量为m电荷量为e,射出的初速度为 v.旳I求电子打在B板上的区域面积.解析：打在最边缘处的电子， 将是类平抛运动的电子，在垂直电场方向做匀速运动，即r = vt1 2在平行电场方向做初速度为零的匀加速运动，即d = 2at其中,将r = vt代入得r = v d2meU

8、由于电子运动的对称性，打在 是圆形区域.B板上的电子的分布范围圆面积S=nr 2=2 22 n mvdeU答案:2 22 n mvdeU& ( 14分)(2013辽宁大连测试)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。已知/ CAB =a =30 ,求：(1) 电场的方向与 AC间的夹角为多大？(2) 若小球在A点的初速度与电场方向垂直，则小

9、球恰能落到 C点，则初动能为多大？cB解析（1）电场的方向与优之间的夬肃为撐,沿X方向。（2）小球做类平抛运动，由类平抛运动规律，2Rcos * cos ft = at P 2Rcos sin d =vnt?八qE=nna,厂12E妒二二阮if联立解得Ew= IqEfks9. （ 16分）（2013江苏苏南四校联考）如图（甲）所示，在场强大小为E方向竖直向上的匀强电场中存在着一半径为R的圆形区域，0点为该圆形区域的圆心，A点是圆形区域的最低点，B点是圆形区域最右侧的点在 A点有放射源释放出初速度大小不同、方向均垂直于 场强方向向右的正电荷，电荷的质量为 m电量为q,不计电荷重力、电荷之间的作用

10、力.（1）若某电荷的运动轨迹和圆形区域的边缘交于 电荷从A点出发时的速率.P点，如图（甲）所示，/ POAB，求该（2） 若在圆形区域的边缘有一接收屏CBD如 图（乙）所示，C、D分别为接收屏上最边缘的 两点，/ COB/ B0D=30 .求该屏上接收到的电 荷的最大动能和最小动能.6解：（1）二三2分J(1 分),由以上三式得5 =EgR 5 讣&分)I?sin6=咖/?-Rcos6 ot82）由（1）结论得粒子从A点出发时幼能为12- Fqflsin-9 FqR(l+cos9)广 八、 叱4(l-cosG)二 4U 山贝!l经过P点时的动能为=q（P-/?cose）+7 rn v.j1 =

11、 - F17/? （S-3cosG可以看也当日从变化到毎比接收屏上电荷的动能逐渐増大，因此D点接收到的电荷的耒动能最小，匚点接收到的电荷的末动能最大-最小动能为1（3分）E匸osQlg e 町二+ EqR (S-ScasGO0) = - EqR最大动能为:1 2113E(c=Ec( R- RCos 0 )+ m Voc = EqR(5-3cos120 ) = EqR (3 分)2 4810、（ 9分）（2013山东泰安宁阳12月质检）如图所示，虚线左侧有一场强为E=E的匀强电场，在两条平行的虚线 MN和PQ之间存在着宽为 L、电场强度为Ez=2E的匀强电场，在虚线PQ右侧相距也为L处有一与电场

12、E2平行的屏.现将一电子（电荷量e,质量为m无初速度放入电场E中的A点，最后打在右侧的屏上,A0连线与屏垂直，垂足为 0,求:（1）电子从释放到打到屏上所用的时间; 电子刚射出电场 E2时的速度方向与 A0连线夹角的正切值tan 0;电子打到屏上的点P到0点的距离x.助舷为解得运动的总时间为子在电场中的加連度为EL2（3）设粒子在电场中的偏转距离为木板和物块间的动摩擦因数7根据牛顿笫二定律.粒10.蹄为37的光滑斜面上，质量m= 1 kg、带电荷量所以；tanfi11. （17分）（20 13成都石室质检）如图所示，长L= 1.2 m、质量M= 3 kg的木板放在倾角时间J由牛顿笫二定律和运动

13、学公式得所以* =3L口 = 0.1，所在空间加有一个方向垂直斜面向下、场强q= + 2.5 X 10 一4 C的物块放在木板的上端tan6 二二 2电二空4.0 X 10 N/C的匀强电场.现对木板施加一平行于斜面向上的拉力 F= 10.8 N.取g= 10m/s2,斜面足够长设图示位置木板和物块的速度均为零。求：（1）物块离开木板时木板获得的动能。（2）物块在木板上运动的过程中，由于摩擦而产生的内能。11. （ 17分）解析：（1）物块向下做加速运动，设其加速度为a1，木板的加速度为 a2,则由牛顿第二定律对物块：min37 口 （mgcos37+ qE） = ma2八a1=4.2m/s3

14、分对木板：Min37 + （1 （mgcos37+ qE） F= Ma2a2=3m/s3分又孰2 2已2上2= L得物块滑尅木板所用时间尸迈兮弐分物块离开木扳时木板的連度13其动能为尿=扣VF二27J2分G）由于摩擦而产生的内能为0 = F .j =诚嗨氏昌7T qEL = 2.16J4 分12. （ 16分）（2013安徽宿州泗县质检）在动摩擦因数=0.2的粗糙绝缘足够长的水平滑漕中，长为2L的绝缘轻质细杆两端各连接一个质量均为m的带电小球 A和B,如图为俯视图（槽两侧光滑）。 A球的电荷量为+ 2q, B球的电荷量为一3q （均可视为质点，也不考虑 两者间相互作用的库仑力）。现让A处于如图

15、所示的有界匀强电场区域MPQh内，已知虚线MP恰位于细杆的中垂线，MP和NQ的距离为3L,匀强电场的场强大小为 E= 1.2 mg q,方向水平向右。释放带电系统，让A、B从静止开始运动（忽略小球运动中所产生的磁场造成的影响）。求：（1）小球B第一次到达电场边界 MP所用的时间；MENPQ(2) 小球A第一次离开电场边界 NQ时的速度大小(3) 带电系统运动过程中，B球电势能增加量的最大值。解析.(共16分)(1)带电系统开始运动后，先向右加速运动；当B进入电场区时，开始做减速运动。设B进入电场前的过程中，系统的加速度为ai,由牛顿第二定律：2Eq 2mg= 2ma即 a i=gB刚进入电场时

16、，由 L= laiti2可得 t,普 4 分Q)当A刚滑到右边界味电场力对系统做功为矶=2印句+ (3Eq = “丄摩擦力对系统做功为Wi = 口2陀x 2L =一0.8/angLIV尹EqL0用nngL故向球从右端滑岀*设B从靜止到刚逬入电场的速度为匕由打=2可得近=屈设B逬入电场后，系统的加逮度为弧由牛顿第二定律2Eq- 3Eq- 2陀=2rr不 s； 0 8g系统做匀减速运动设小球A第一次离开电场边界NG时的谨度大小为V2；由 十;一v=2 a2L 可得v, =6分(3) 当带电系统速度第一次为零，此时A已经到达右边界 NQ外，B克服电场力做的功最多，B增加的电势能最多，设此时A离右边界NQ的距离为x由动能定理：2Eq 2L 3 Eq (L+ x) 2mg ( 2L+x)=0可得x=0.1 L所以B电势能增加的最大值 W= 3Eq 1.1 L= 3.3 EqL=3.96 mgL 6 分13. (8分)(2013北京海淀区期末)如图 13所示，在水平向右场强