2013高考物理模拟新题特快专递(第五期)专题八、静电场

1、12013 高考模拟新题特快专递第五期专题八、静电场1. （2013 四川省宜宾市一诊）在如图所示的电场中，一负电荷从电场中A 点由静止释放,只受电场力作用，沿电场线运动到B 点，则它运动的 v t 图像可能是图中答案：B解析：负电荷从电场中 A 点由静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到B 点，所受电场力逐渐增大，加速度逐渐增大，则它运动的v t 图像可能是图中 Bo2 . （2013 安徽模拟）带有等量异种电荷的一对平行金属板，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，它的电场线也不是彼 此平行的直线，而是如图所示的曲线，关于这种电场，以下说法正确 的是A.

2、这种电场的电场线虽然是曲线，但是电场线的分布却是左右对称的， 很有规律性，它们之间的电场，除边缘部分外，可以看做匀强电场B. 电场内部 A 点的电场强度小于 B 点的电场强度C. 电场内部 A 点的电场强度等于 B 点的电场强度D. 若将一正电荷从电场中的 A 点由静止释放，它将沿着电场线方向运动到负极板答案：D解析：由于平行金属板形成的电场的电场线不是等间距的平行直线，所以不是匀强电场， 选项 A 错误。从电场线分布看，A 处的电场线比 B 处密，所以 A 点的电场强度大于 B,选D2项 BC 错误。AB 两点所在的电场线为一条直线，电荷受力方向沿着这条直线，所以若将一正电荷从电场中的 A

3、点由静止释放，它将沿着电场线方向运动到负极板，选项 D 正确。3.（2013 江苏南京盐城一模）如图所示，匀强电场中有一圆，其平面与电场线平行，O 为圆心，A、B 为圆周上的两点。现将某带电粒子从A 点以相同的初动能向各个不同方向发射，到达圆周上各点时， 其中过 B 点动能最大，不计重力和空气阻力。答案：A解析：将某带电粒子从 A 点以相同的初动能向各个不同方向发射,过 B 点动能最大，说明 B 点电势能最小，若带电粒子带正电，B 点为电势最低点；若带电粒子带负电，B 点为电势最高点；该电场的电场线一定是与OB 平行，选项 A 正确。4.（2013 安徽省名校联考）两个等量同种电荷固定于光滑水

4、平面上，其连线中垂线上有A、B、C 三点，如图所示。一个电量为 2C,质量为 1kg 的小物块从 C 点静止释放，其运动的 vt 图象如图所示，其中 B 点处为整条图线切线斜率最大的位置（图中标出了该切线）。则下列说法正确的是A.B 点为中垂线上电场强度最大的点，场强E=2V/mB.由 C 到 A 的过程中物块的电势能先减小后变大TAIic&-苗母II则该电场的电A.OB平行B.OB 垂直C.AB 平行D.AB 垂直到达圆周上各点时，其中3IIIC.由 C 点到 A 点的过程中，电势逐渐升高D.AB 两点的电势差 UAE=-5V答案：D解析：根据 v t 图象上斜率表示加速度，由 vt

5、 图象上 B 点斜率最大可知，小物块运动到B 点所受电场力最大，B 点为中垂线上电场强度最大的点，小物块运动到B 点 B 点的加速度2a=2m/s，由 qE=ma 可得场强 E=1V/m,选项 A 错误。小物块由 C 到 A 的过程中，速度逐渐增 大，动能逐渐增大，物块的电势能逐渐减小，电势逐渐降低，选项BC 错误。小物块从 A 到B,速度由 4m/s 增加到 6m/s，动能增加 Ek=10J，由动能定理，qU=AE可得UAB=-5V，选 项 D正确。5（2013 安徽省名校联考）如图所示，六面体真空盒置于水平面上，它的ABCD 面与 EFGH 面为金属板，其它面为绝缘材料。ABCD 面带正电

6、，EFGH 面带负电。从小孔 P 沿水平方向以相同速率射入三个质量相同的带正电液滴AB、C,最后分别落在 1、2、3 三点，则下列说法正确的是A.三个液滴在真空盒中都做平抛运动B.三个液滴的运动时间不一定相同C.三个液滴落到底板时的速率相同D.液滴 C 所带电荷量最多答案：D解析：三个液滴在水平方向受到电场力作用，水平方向不是匀速直线运动，所以三个液滴在真空盒中不是做平抛运动，选项 A 错误。由于三个液滴在竖直方向做自由落体运动，三个液滴的运动时间相同， 选项 B 错误。三个液滴落到底板时竖直分速度相等，而水平分速度不相等，所以三个液滴落到底板时的速率不相同，选项 C 错误。由于液滴 C 在水

7、平方向位移最大,说明液滴 C 在水平方向加速度最大，所带电荷量最多，选项D 正确。6.（2013 深圳市南山区期末） 如图，一点电荷放在O点处，过O点取正交坐标X、y轴，点a、c在x轴上，Oc = 2Oa;点b在y轴上，Ob = Oa。现将带正电的另一点电荷从a移至b,再从b移至c,以下说法正确的是5A.点电何在a或b点所受的电场力相同E.点电何在b的电场力的大小是在c的电场力的大小的 4 倍C.点电荷从a移至b与从b移至c电场力做的功相同D.点电何在a点的电势能大于在c点的电势能答案：B 解析：点电荷在a或b点所受的电场力大小相同， 方向不同，选项 A 错误；由库仑定律可知，点电荷在b的电场

8、力的大小是在c的电场力的大小的 4 倍，选项 B 正确；点电荷从a移至b电场力做功为零，从b移至c电场力做的功不为零，选项 C 错误；由于题述没有明确放在O点处点电荷的电性， 不能判断点电荷在a点的电势能与在c点的电势能的大小，选项 D 错误。7.（湖北省荆门市 2012-2013 学年度高三元月调考）如图所示，在某电场中画出了三条电场线，C点是AB连线的中点。已知A点的电势为0尸 30V,B点的电势为0B=10V,则C点的电势XLA.0C=10VB. 0c10V,C.0CV10VD.上述选项都不正确亠答案：C解析：由于 AC 之间的电场线比 CB 之间的电场线密，相等距离之间的电势差较大，所

9、以0cv10V,选项 C 正确。7. （2013 四川省广元市期末）在光滑的绝缘水平面上，有一个正三角形abc,顶点a、b、c 处分别固定一个正点电荷，电荷量相等，如图所示，D点为正三角形外接圆的圆心，E、G、H 点分别为 ab、ac、bc 的中点，F 点为 E 点关于 c 电荷的对称点，不计空气阻力。.下列说法中正确的是A. D 点的电场强度为零、电势为零B. E、F 两点的电场强度等大反向、电势相等C. E、G、H 三点的电场强度和电势均相同D. 若释放 c 电荷，c 电荷将一直做加速运动答案：D6不一定为零，选项 A 错误；E、F 两点的电场强度等大反向、电势不相等，选项B 错误；E、G

10、、H 三点的电场强度大小相等，方向不同，选项C 错误； 若释放 c 电荷，c 电荷所受电场力方向向右，将一直做加速运动，选项D 正确。& （2013 贵州六校联考）美国物理学家密立根通过研究平行板间悬浮不动的带电油滴，比较准确地测定了电子的电荷量。如图，平行板电容器两极板M N 相距d,两极板分别与电压为U的恒定电源两极连接， 极板 M 带正电。现有一质量为m的带电油滴在极板中央处于 静止状态，且此时极板带电荷量与油滴带电荷量的比值为k，贝 UA. 油滴带正电B. 油滴带电荷量为C. 电容器的电容为dUD.将极板 N 向下缓慢移动一小段距离，油滴f-1I II将向上运动第 20 题图

11、N 此-O【答案】C【解析】由题意知油滴受到的电场力竖直向上，又上极板带正电，故油滴带负电荷，设油滴UQ带电荷量为 q ,则极板带电荷量为 Q=kq,由于qE二mg,E ,C ,解得dUq=mgdC=kmgd将极板“向下缓慢移动一小段距离，U 不变，d 增大，则场强 EU，U2减小，重力将大于电场力，油滴将向下运动，只有选项C 正确。9.（2013 山东省临沂市质检）一个正点电荷Q 静止在正方形的一个角上，另一个带电质点射入该区域时，恰好能经过正方形的另外三个角a、b、c,如图所示，则有解析：根据点电荷电场强度公式和电场叠加原理，D 点的电场强度为零、但是电势mgUdkmgd7A . a、b、

12、c 三点电势高低及场强大小的关系是B.质点由 a 到 b 电势能增加，由 b 到 c 电场力做正功，在 b 点动能最小Ec=2E8C.质点在 a、b、c 三处的加速度大小之比是 1:2： 1D.若改变带电质点在 a 处的速度大小和方向，有可能使其经过周运动【答案】AB大，动能最小，选项 B 正确。质点在 a、b、c三处的加速度大小之比是 2: 1： 2,选项C 错误。若质点经过 a、b、c 三点做匀速圆周运动，则经过三点时的向心力大小相等,由Ea二Ec=2Eb知这与实际情况不符合， D 错误。10.（2013 河北唐山市名校联考）两个点电荷Q、Q2固定于x轴上。将一带正电的试探电荷从足够远处沿

13、x轴负方向移近 Q2（位于坐标原点 0）。设无穷远处电势为零，此过程中， 试探电荷的电势能 Ep 随位置变化的关系如图所示。则下列判断正确的是（）A. M 点电势为零，N 点场强为零B. M 点场强为零，N 点电势为零C. Q1带负电，Q 带正电，且 Q 电荷量较小D. Q1带正电，Q 带负电，且 Q 电荷量较小答案：AC解析：由试探电荷的电势能 Ep 随位置变化的关系图可知，M 点电势能为零，N 点电势能最小，说明动能最大，所受电场力为零，所以M 点电势为零，N 点场强为零，选项 A 正确 B错误；根据 N 点场强为零，可知 Q 带负电，Q 带正电，且 Q 电荷量较小，选项 C 正确 D 错

14、 误。11.（2013 北京市东城区联考）如图 8 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到b的运动轨迹，轨迹为一抛物线。下列判断正确的是MA.电场线MN的方向一定是由N指向Ma、b、c 三点做匀速圆【解析】由点电荷的场强公式 E=k2 可知，r由于沿电场线方向电势降低，所以二c -；b，选项 A 正确。由题图运动轨迹可点带负电荷，由 a 到 b 电场力做负功，电势能增b 到 c 电场力做正功，电势能减小，在b 点电势a、5知加,台匕9B.带电粒子由a运动到b的过程中动能一定逐渐减小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

15、粒子在a点的加速度一定大于在b点的加速度【答案】C【解析】由于带电粒子的电性不确定，所以电场线的方向不确定，A 错误；带电粒子由a运动到b的过程中，只受电场力的作用，由轨迹的弯曲方向知电场力做正功，电势能减小，动能增加，故 B 错误 C 正确；由于仅给出一条电场线，电场强度的大小关系不确定，D错误。12.（2013 山东省临沂市质检）如图，平行板电容器的两个极板竖直放置，并接直流电源。若一带电粒子恰好能沿图中轨迹穿过电容器，a 到 c 是直线，由于电极板边缘效应，粒子从 c 到 d 是曲线，重力加速度为g,则该粒子A. 在 ac 段受重力与电场力平衡并做匀速运动，cd 段电场力大于重力B.a到

16、 c匀加速直线运动，加速度是g/cos0C. a 至 d 重力势能减小，电势能增加D. a 至 d 粒子所受合力一直沿轨迹的切线方向【答案】B【解析】由题意知在 ac 段粒子受重力和电场力的合力方向由度是 g/cos0, a 至 d 重力、电场力做正功，重力势能、电势能均减小，cd 段由合力指向轨迹的弯曲方向可判断出电场力大于重力，cd 段粒子的合力方向不沿轨迹的切线方向。只有选项 B 正确。13.（13 分）（2013 河北唐山市名校联考）如图 所示，平行板电容器倾斜固定放置，极板与水平a 至 c,做匀加速运动，加速10线夹角0=300，某时刻一质量为m带电量为q11的小球由正中央A点静止释

17、放，小球离开电场时速度是水平的，落到距离A点高度为h的水平面处的B点，B点放置一绝缘弹性平板M当平板与水平夹角a=45时， 小球恰好沿原路 返回A点.(电容器极板间电场是匀强电场，极板外无电场，且小球离开电容器的位置不一 定是极板边缘)。求：(1) 电容器极板间的电场强度 E;(2) 小球离开电容器时的速度；(3) 小球在AB间运动的周期 T(4) 平行板电容器的板长L;Eq cos：- mg,11EqL ta nmv022214.(2013 江苏名校质检)如图所示，在水平方向的匀强电场中有一表面光滑、与水平面成解析(1)带电粒子沿水平方向做匀加速运动可知解得:E_ mg _2、 、3mg q

18、 cos日3q小球垂直落到弹性挡板上，V。=Vy 二,2gh(3)由于小球在复合场中做匀加速运动解得:L =3h且=4511245角的绝缘直杆 AC,其下端(C 端)距地面高度 h=0.8m。有一质量 500g 的带电小环套在13直杆上，正以某一速度沿杆匀速下滑，小环离杆后正好通过 C 端的正下方 P 点处。（g 取 IOm/s2）求：小环离开直杆后运动的加速度大小和方向。小环从 C 运动到 P 过程中的动能增量。小环在直杆上匀速运动速度的大小Vo。解析：（1 ）小环沿杆运动时受力分析可得mg=tan45，所以qE二mgqE小环离开直杆后只受电场力和重力卩合=（mg）2亠（qE）2= 2mg由

19、牛顿第二定律F合二ma得a=；2g=14.14m/s2垂直于杆斜向右下方（2）小环从 C 运动到 P 过程中电场力做功为零所以动能增量等于重力做的功-E =W = mgh =4J（3）小环离开直杆后的运动可分解成水平和竖直两个运动水平：匀减速到零在反向加速运动，初、末水平分速度大小相等为Vx=v0cos45t严ax，ax=qE=g m1412竖直：h二Vyt -gt2vy=v0s in45解得v=2m/s15考点：带电粒子在复合场中的运动点评：难题。解决此类问题只需要把电场力看成一个普通的恒力分析就行了；分析问题时定要弄清物体的运动轨迹，是什么运动，有时把运动分解后解决较简单。15.（2013

20、 福建省龙岩市质检）如图所示，一长为h2内壁光滑的绝缘细管竖直放置。管的底部固定一电荷量为Q（Q 0）的点电荷M。现在管口A处 无初速释放一电荷量为q（q 0）、质量为m的点电荷 N, N 在距离底部点 电荷为 g 的B处速度恰好为零。再次从A处无初速释放电荷量为q、质量 为3m的点电荷P（已知静电常数为k,重力加速度为g）。求: （ 1）电荷P运动过程中速度最大处与底部点电荷距离；（2）电荷P运动到B处时的速度大小。解:（ 1）电荷运动到重力等于电场力时，速度最大，距底部距离r,则有3mg = Qq，（ 3 分）r解得r =kQq（ 1 分）V3mg（2）电荷 P 运动到 B 处时的速度vB

21、，由动能定理，12有3mg（h2-hj -qUAB3mvB，（2 分）2依题意有mg（h2-0 ） = qUAB（ 2 分）联立两式可得：vB=/hl（1分）V 316.（ 18 分）（2013 广东省清远市质检）如图所示，长丨=2m水平绝缘台面处于竖直向上的匀强电场中，a、b 是两个形状相同的金属小滑块，b 滑块的质量是 a 滑块质量的 5 倍，b 滑块不带电，放在水平台面的右边缘 C 处，台面左端 B 平滑地连接半径为R=0.32m 的光滑半圆 环 AB,BA A16光滑半圆环处在匀强电场之外已知a 滑块带正电荷，与台面间的动摩擦因数=0.45 .开始时给 a 滑块一个水平向右的初速度，大

22、小为V0=10m/s，滑块恰好能在台面17上做匀速运动，之后与 b 滑块发生正碰，碰后 b 滑块落到地面上.设碰撞时间极短，碰后总 电荷量没有损失且平分，a 滑块还在桌面上，且平台右端的电场足够宽，不计a、b 间的库仑力.已知台面高度h=0.5m，g 取 IOm/s2，碰撞后 a 滑块恰好能通过圆环的最高点，求滑 块 b 落地时的速度.2解析：滑块 a 过 A 点时mgm（2 分）R滑块 a 由 B 沿圆环运动到 A:vB二5gR = 4m/s（1 分）11212滑块 a 由 C 滑到B：mglmvBmva（2 分）22 2代入数据，求得va=5m/s（ 1 分）规定向右为正，则滑块 a、b

23、碰撞时：mv0- -mva 5mvb（2 分）代入数据，求得vb=3m/s（ 1 分）碰撞后，滑块 b 做类平抛运动，等效重力加速度122mvA12二mg 2R mvB（2分）185mgmga20.9g（2 分）5m落地时竖直方向的速度vy-2ah二2 0.9 10 0.5 =3m/s（1 分）故落地时速度的大小为v二vv =3 2m/s（2 分）速度的方向与水平方向成45的角.（2 分）卜、；点：:! ：.燃汁卫打沁17.（8 分）（2013 北京市东城区联考）如图 17, A、B 两点所在的圆半径分别为r1 和 r2,这两个圆为同心圆，圆心处有一带电为+Q 的点电荷，内外圆间的电势差为 U, 电子仅在电场力作用下由 A 运动到 B,电子经过 B 点时速度为 v，若电