高考物理试题分类汇编之电场有详解

1、2008年物理高考试题分类汇编之电场（全国卷2） 19. 一平行板电容器的两个极板水平放置，两极板间有一带电量不变的小 油滴，油滴在极板间运动时所受空气阻力的大小与其速率成正比。若两极板间电压为零，经段时间后，油滴以速率 v匀速下降；若两极板间的电压为 U,经一段时间后，油滴以速率 v匀速上升。若两极板间电压为一 U,油滴做匀速运动时速度的大小、方向将是A . 2v、向下2v、向上3 v、向下3 v、向上答案：C解析：当不加电场时，油滴匀速下降，即 f =kv = mg ;当两极板间电压为 U时，油滴向上匀速运动，即 F电=kv + mg,解之得：F电=2mg ,当两极间电压为一U时，电场力方

2、向反向，大小不变，油滴向下运动，当匀速运动时，F电+mg = kv,解之得：v=3v, C项正（天津卷）18.带负电的粒子在某电场中仅受电场力作用，能分别完成以下两种运动: 在电场线上运动，在等势面上做匀速圆周运动。该电场可能由A.一个带正电的点电荷形成一个带负电的点电荷形成C.两个分立的带等量负电的点电荷形成D. 一带负电的点电荷与带正电的无限大平板形成答案：A【解析】在仅受电场力的作用在电场线上运动，只要电场线是直线的就可能实现，但是 在等势面上做匀速圆周运动，就需要带负电的粒子在电场中所受的电场力提供向心力，根据题目中Z出的4个电场，同时符合两个条件的是 A答案（江苏卷）6.如图所示，实

3、线为电场线，虚线为等势线，且AB=BC电场中的A、B、C三点的场弓II分别为日、B、已，电势分别为%、中b、%，AB差分别为LAb、LBc,则下列关系中正确的有A. aAbAcB,丘3C.Uab帕 A正确；由电场线的密集程度可看出电场强度大小关系为 EcEbEa, B对；电场线密集的地方电势降落较快，故 UbcUab, C 对D错。此类问题要在平时注重对电场线与场强、等势面与场强和电场线的关系的掌握，熟 练理解常见电场线和等势面的分布规律。（重庆卷）21.题21图1是某同学设计的电容式速度传感器原理图，其中上板为固定极板，下板为待测物体，在两极板间电压恒定的条件下，极板上所带电量Q将随待测物体

4、的上下运动而变化，若 Q随时间t的变化关系为Q=-b- （a、b为大于零的常数），其图象如题t a21图2所示，那么题21图3、图4中反映极板间场强大小 E和物体速率v随t变化的图线可 能是A.和B.和C.和D.和答案：C解析：本题考查速度传感器的有关知识，本题为较难题目。由题意可知： UQQ QE = = =所以E的变化规律与 Q的变化规律相似，所以E的图象为d Cd；s ,；s4k 二d s b，由Q=CU =U = k,所以d=t+a=vt+a,所以是匀速移动， 所以速度图象为,4k二d t a综上所述C正确。质 为 挂 开 偏（宁夏卷）21.如图所示，C为中间插有电介 的电容器，a和b

5、为其两极板；a板接地；P和Q 两竖直放置的平行金属板，在两板间用绝缘线悬 一带电小球；P板与b板用导线相连，Q板接地。 始时悬线静止在竖直方向，在b板带电后，悬线转了角度a。在以下方法中，能使悬线的偏角a变大的是A.缩小a、b间的距离B.加大a、b间的距离C.取出a、b两极板间的电介质D.换一块形状大小相同、介电常数更大的电介质答案：BC【解析】本题考查电容器的两个公式。a板与Q板电势恒定为零，b板和P板电势总相同，故两个电容器的电压相等，且两板电荷量q视为不变。要使悬线的偏角增大，即电压 U增大，即减小电容器的电容Co对电容器c,由公式c = -q = :2,可以通过增大板间距U 4 兀 k

6、dd、减小介电常数 &减小板的针对面积 S。 TOC o 1-5 h z （山东卷）21、如图所示，在y轴上关于O点对称的A、B两点有等量同种点电荷+ Q, 在x轴上C点有点电荷-Q ,且CO=OD，/ADO 二60。下 列判断正确的是：A . O点电场强度为零g Y coy、 _B. D点电场强度为零C.若将点电荷+ q从O移向C ,电势能增大*0 /D.若将点电荷一 q从O移向C .电势能增大答案：BD解析：电场是矢量，叠加遵循平行四边行定则，由kQE =1r和几何关系可以得出,A错B对。在OT C之间，合场强的方向向左，把负电荷从O移动到C,电场力做负功，电势能增加，C错D对【高考考点】

7、电场强度的叠加【易错提醒】混淆正电荷和负电荷在电场中的受力情况和电场力做功情况。【备考提示】电场是每年高考的必考内容，考纲要求也很高。本题涉及到了矢量运算，在教学中强化矢量的运算也很重要。（上海卷）2A .如图所示，把电量为一点移到B点，其电势能（选填“增大”、“减小”或“不变”）；若点的电势 Ua=15V, B点的电势 Ub=10V,则此过程中电场力做的功为Jo5X10 9C的电荷，从电场中的【答案】：增大，一2.5X108【解析】：将电荷从从电场中的 A点移到B点，电场力做负功，其电势能增加；由电势差公式 Uab= W= qUAB = 5X10 9X(1510)J= 2.5X10 8J o

8、（上海卷）14.如图所示，在光滑绝缘水平面上, 两个带等量正电的点电荷 M、N,分别固定在A、B两点,O为AB连线的中点，CD为AB的垂直平分线。在 CO之间的F点由静止释放一个带负电的小球P （设不改变原来的电场分布），在以后的一段时间内,P在CD连线上做往复运动。若（A）小球P的带电量缓慢减小,则它往复运动过程中振幅不断减小减小(B)小球P的带电量缓慢减小，则它往复运动过程中每次经过O点时的速率不断(C)点电荷M、N的带电量同时等量地缓慢增大，则小球往复运动过程中周期不断减小(D)点电荷M、N的带电量同时等量地缓慢增大，则小球往复运动过程中振幅不断减小答案:BCD【解析】：设F与F绕O点对

9、称，在F与F处之间,小球始终受到指向O点的回复力作用下做往复运动，若小球 P带电量缓慢减小，则此后小球能运动到F点下方,即振幅会加大，A错；每次经过 O点因电场力做功减少而速度不断减小，B对；若点电荷M、N电荷量缓慢增大，则中垂线 CD上的场强相对增大，振幅减小，加速度相对原来每个位置增大，故一个周期的时间必定减小,C、D正确。（上海卷）23. （12分）如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图。在Oxy平面的ABCD区域内，存在两个场强大小均为E的匀强电场I和II ,两电场的边界均是边长为 L的正方形（不计电子所受重力）。（1）在该区域AB边的中点处由静止释放电子，求电子离开

10、ABCD区域的位置。（2）在电场I区域内适当位置由静止释放电子，电子恰能从ABCD区域左下角D处离开，求所有释放点的位置。（3）若将左侧电场II整体水平向右移动 L/n （n1）,仍使电子从 ABCD区域左下 角D处离开（D不随电场移动），求在电场 I区域内由静止释放电子的所有位置。yi23. （12 分）解：（1）设电子的质量为 m,电量为e,电子在电场I中做匀加速直线运动，出区域 I时的为vo,此后电场II做类平抛运动，假设电子从CD边射出，出射点纵坐标为 v,有eELmv22L（丁）at221eEkf 2 m 、vo ）1解得 v= -L,所以原假设成立，即电子离开4ABCD区域的位置坐

11、标为（一 2L,工L ）4（2）设释放点在电场区域I中，其坐标为x, y）,在电场I中电子被加速到 vn然后进入电场II做类平抛运动，并从 D点离开，有 12eEx = mv1 2+21 eE jL ：y = at2 m v1L2解得xy=，即在电场I区域内满足议程的点即为所求位置。（3）设电子从（x, y）点释放，在电场I中加速到V2,进入电场II后做类平抛运动，在 高度为y处离开电场II时的情景与（2）中类似，然后电子做匀速直线运动，经过 D点, 则有eExmv；y . y卡史口222 md2 JVy=at =eEL, y -Vy mv2nv2解得 xy =L2 ,工十二i,即在电场I区域

12、内满足议程的点即为所求位置 2n 4（海南卷）4、静电场中，带电粒子在电场力作用下从电势为也的a点运动至电势为如的b点.若带电粒子在a、b两点的速率分别为va、vb,不计重力,则带电粒子的比荷q/m,为2Vab2 - Vb3a22Cva-vb2（ b- a）22D2（ ：b- a）【答案】：C【解析】：由电势差公式以及动能定理:W=qU ab=q（如一4b尸；m （vb2- va2）,可得比荷为m2 vb - va2（j如）（海南卷）5、质子和中于是由更基本的粒子即所谓“夸克”组成的.两个强作用电荷 相反（类似于正负电荷）的夸克在距离很近时几乎没有相互作用（称为“渐近自由”）；在 距离较远时，

13、它们之间就会出现很强的引力（导致所谓“夸克禁闭”）.作为一个简单的模 型，设这样的两夸克之间的相互作用力F与它们之间的距离r的关系为：0 0,0 r2式中Fo为大于零的常量，负号表示引力.用U表示夸克间的势能，令 Uo=Fo（r2ri）,取无穷远为势能零点.下列U r图示中正确的是【解析】：从无穷远处电势为零开始到r = r2位置，势能恒定为零，在 r = r2到r = ri过程中，恒定引力做正功，势能逐渐均匀减小，即势能为负值且越来越小，此部分图像为A、B选项中所示；r ri之后势能不变，恒定为一U0,由引力做功等于势能将少量，故U0=F0（r2ri）。（海南卷）6、匀强电场中有 a、b、c

14、三点.在以它们为顶点的三角形中，/a=30、Zc= 90,.电场方向与三角形所在平面平行.已知 a、b和c点的电势分别为（2-J3）V、（2 +J3）V和2 V.该三角形的外接圆上最低、最高电势分别为a. （2-73）v（2 +73）vB. 0 V、4V【解析】：如图，根据匀强电场的电场线与等势面是平行等 间距排列，且电场线与等势面处处垂直，沿着电场线方向电势均 匀降落，取ab的中点O,即为三角形的外接圆的圆心，且该点电势为2V,故Oc为等势面，MN为电场线，方向为MN方向，Uop= Uoa=V3v, Uon : Uop=2 :m,故Uon =2V,N点电势为零，为最小电势点，同理 M点电势为

15、4V,为最大电势点。（广东文科基础）57.图6是点电荷Q周围的电场线，以下判B点的电场强度B点的电场强度B点的电场强度B点的电场经度断正确的是A.Q是正电荷,B.Q是正电荷,C.Q是负电荷,D.Q是负电荷,A点的电场强度大于A点的电场强度小于A点的电场强度大于A点的电场强度小于【解析】正点电荷的电场是向外辐射状的，电场线密的地方电场强度大。所以A正确。（广东理科基础）1.最早提出用电场线描述电场的物理学家是A.牛顿B.伽利略C.法拉第 D.阿基米德【答案】C【解析】由物理学识可知选项C正确。（广东理科基础）3.关于电容器的电容 C电压U和所带电荷量 Q之间的关系。以下说 法正确的是C由U确定C

16、. C 一定时，Q与U成正比C由Q确定D. C一定时，Q与U成反比【解析】电容器的电容 C由电容器本身决定，与电压U和所带电荷量 Q无关，根据C=QU TOC o 1-5 h z 可知，选项C正确。* + *+（广东理科基础）16.空间存在竖直向上的匀强电场，质量为“m的带正电的微粒水平射入电场中，微粒的运动轨迹如图6所示，,在相等的时间间隔内FfiA.重力做的功相等B.电场力做的功相等C.电场力做的功大于重力做的功D.电场力做的功小于重力做的功【答案】CC正确。由于微粒做曲线运【解析】根据微粒的运动轨迹可知电场力大于重力，故选项 动，故在相等时间间隔内，微粒的位移不相等，故选项 A B错误。

17、（广东卷）8.图中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动 轨迹，粒子先经过 M点，再经过N点，可以判定M点的电势大于N点的电势M点的电势小于N点的电势C.粒子在M点受到的电场力大于在 N点受到的电场力D.粒子在M点受到的电场力小于在 N点受到的电场力【答案】ADA正确。电场线越密，场强越大，同一【解析】沿着电场线的方向，电势降低，故选项粒子受到的电场力越大，选项D正确。（广东卷）19. （16分）如图（a）所示，在光滑绝缘水平面的AB区域内存在水平向右的电场，电场强度 E随时间的变化如图（b）所示.不带电的绝缘小球 心静止在O点.t=0时，带正电的小球 Pi以速度t0从A点进入AB区域，随后与 B发生正碰后反弹，反弹速度大2小是碰前的一倍，Pi的质量为m,带电量为q, P2的质量mi=5m,A、O间距为L。，。B间距324LoqEo2V0L0L =.已知 23- 二,T = 一 .3mi3Lt0(1)求碰撞后小球 Pl向左运动的最大距离及所需时间.(2)讨论两球能否在 OB区间内再次发生碰撞.【解析】(1)Pi经ti时间与B碰撞，则t1 =V02Pi、P2碰撞，设碰后 P2速度为V2,由动重寸恒： m1Vo = m1(- v0) + m2V23解得V