2019高考物理試題分類匯編(3)-靜電場(含詳解)

2019高考物理試題分類匯編（3）-靜電場（含詳解）1、〔2018福建卷〕?如圖，在點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場中，將兩個(gè)帶正電的試探電荷q、q分1212別置于A、B兩點(diǎn)，虛線為等勢線。取無窮遠(yuǎn)處為零電勢點(diǎn)，假設(shè)將q、q移動到無窮遠(yuǎn)的過程中外力克服電場力做的功相等，那么以下說法正確的選項(xiàng)是12A、A點(diǎn)電勢大于B點(diǎn)電勢B、A、B兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相等c、q的電荷量小于q的電荷量12d、q在a點(diǎn)的電勢能小于q在b點(diǎn)的電勢能12答案：C2、〔2018江蘇卷〕、真空中，A、B兩點(diǎn)與點(diǎn)電荷Q的距離分別為r和3r那么A、B兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小之比為A、3：1B、1：3c、9：1D、1：9解析】根據(jù)庫侖定律kqq，F(xiàn)=^2r2【答案】C3、〔2018江蘇卷、、一充電后的平行板電容器保持兩板間的正對面積、間距和電荷量不變在兩板間插入一電介質(zhì)，其電容c和兩極板間的電勢差U的變化情況是A、C和U均增大B、C增大，U減小C、C減小，U增大D、C和U均減小【解析】根據(jù)sS，電容C增大，根據(jù)Q,U減小，B正確。C=U=一TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"4兀kdC答案】B4、〔2018上海卷、、A、B、C三點(diǎn)在同一直線上，AB:BC=1:2,B點(diǎn)位于A、C之間，在B處固定一電荷量為Q的點(diǎn)電荷。當(dāng)在A處放一電荷量為+q的點(diǎn)電荷時(shí)，它所受到的電場力為F；移去A處電荷，在C處放一電荷量為一2q的點(diǎn)電荷，其所受電場力為〔〕〔A、－F/2〔B、F/2〔C、－F〔D、F答案：B5〔2018天津卷、?兩個(gè)固定的等量異號點(diǎn)電荷所產(chǎn)生電場的等勢面如圖中虛線所示，一帶負(fù)電的粒子以某一速度從圖中A點(diǎn)沿圖示方向進(jìn)入電場在紙面內(nèi)飛行，最后離開電場，粒子只受靜電力作用，那么粒子在電場中A、做直線運(yùn)動，電勢能先變小后變大B、做直線運(yùn)動，電勢能先變大后變小C、做曲線運(yùn)動，電勢能先變小后變大D、做曲線運(yùn)動，電勢能先變大后變小..f+1QV/■uE-10V解析：兩個(gè)固定的的等量異號點(diǎn)電荷產(chǎn)生電場的等勢面與電場線垂直，且沿電場線電勢減小，所以等量異號點(diǎn)電荷和它們間的直線電場線如下圖。當(dāng)帶負(fù)電的粒子進(jìn)入電場受到與其速度垂直的電場力而偏轉(zhuǎn)做曲線運(yùn)動。電子在斜向左的電場力作用下向左偏轉(zhuǎn)，電場力做正功粒子的動能增加，電勢能減小。答案C。6、〔2018浙江卷〕.用金屬做成一個(gè)不帶電的圓環(huán)，放在干燥的絕緣桌面上。小明同學(xué)用絕緣材料做的筆套與頭發(fā)摩擦后，將筆套與頭發(fā)摩擦后，將筆套自上向下慢慢靠近圓環(huán)，當(dāng)距離約為0.5cm是圓環(huán)被吸引到筆套上，如下圖。對上述現(xiàn)象的判斷與分析，以下說法正確的選項(xiàng)是()摩擦使筆套帶電筆套靠近圓環(huán)時(shí)，圓環(huán)上、下都感應(yīng)出異號電荷圓環(huán)被吸引到筆套的過程中，圓環(huán)所受靜電力的合力大于圓環(huán)的重力筆套碰到圓環(huán)后，筆套所帶的電荷立刻被全部中和答案：ABC7、(2018全國新課標(biāo)).如圖，平行板電容器的兩個(gè)極板與水平地面成一角度，兩極板與一直流電源相連。假設(shè)一帶電粒子恰能沿圖中所示水平直線通過電容器，那么在此過程中，該粒子所受重力與電場力平衡電勢能逐漸增加動能逐漸增加做勻變速直線運(yùn)動［答案］BD［解析］要使粒子在電場中直線運(yùn)動，必須使合力與運(yùn)動方向在一直線上，由題意可受力分析可知，受重力豎直向下，電場力垂直極板向上，合力水平向左。故A錯(cuò)。因電場力做負(fù)功,故電勢能增加。B正確。合力做負(fù)功，故動能減少。C錯(cuò)。因合力為定值且與運(yùn)動方向在直線上，故D正確。8、〔2018上海卷〕、如圖，質(zhì)量分別為m和m的兩小球帶有同種AB電荷，電荷量分別為q和q，用絕緣細(xì)線懸掛在天花板上。平衡AB時(shí)，兩小球恰處于同一水平位置，細(xì)線與豎直方向間夾角分別為e與e〔。＞e〕。兩小球突然失去各自所帶電荷后開始擺動，最大1212kAkBB〕q一定大于qAB〔D〕kAkBB〕q一定大于qAB〔D〕E一定大于EkAkBAB〔A〕m一定小于mAB〔C〕v一定大于vAB答案：A、C、D9、〔2018安徽卷〕.如下圖，在平面直角中，有方向平行于坐標(biāo)平面的勻強(qiáng)電場，其中坐標(biāo)原點(diǎn)o處的電勢為0V,點(diǎn)A處的電勢為6V,點(diǎn)B處的電勢為3V,那么電場強(qiáng)度的大小為()200V/mE.200「3V/mC.100V/mD.100J3V/m18A；

解析：OA中點(diǎn)C的電勢為3V,連BC得等勢線，作BC的垂線得電場線如圖，由UE=—d得：E二200v/m，故A對。其中P點(diǎn)處為10、〔2018重慶卷〕、空中P、Q兩點(diǎn)處各固定一個(gè)點(diǎn)電荷正點(diǎn)電荷，P、Q兩點(diǎn)附近電場的等勢面分布如題20圖所示，a、b、c、d其中P點(diǎn)處為A、P、Q兩點(diǎn)處的電荷等量同種B、a點(diǎn)和b點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同C、c點(diǎn)的電熱低于d點(diǎn)的電勢D、負(fù)電荷從a到c,電勢能減少答案：D11.〔2018海南卷〕關(guān)于靜電場，以下說法正確的選項(xiàng)是電勢等于零的物體一定不帶電電場強(qiáng)度為零的點(diǎn)，電勢一定為零同一電場線上的各點(diǎn)，電勢一定相等負(fù)電荷沿電場線方向移動時(shí)，電勢能一定增加解析：考察電場和電勢概念，選D12.〔2018海南卷〕三個(gè)相同的金屬小球1.2.3.分別置于絕緣支架上，各球之間的距離遠(yuǎn)大于小球的直徑。球1的帶電量為q,球2的帶電量為nq,球3不帶電且離球1和球2很遠(yuǎn),此時(shí)球1、2之間作用力的大小為F?，F(xiàn)使球3先與球2接觸，再與球1接觸，然后將球3移至遠(yuǎn)處，此時(shí)1、2之間作用力的大小仍為F,方向不變。由此可知A..n=3B..n=4C..n=5D..n=6解析：設(shè)1、解析：設(shè)1、2距離為R,那么:3與2接觸后，它們帶的電的電量均為：nq，~2n(n+2)q2__8R2有上兩式得：n=6再n(n+2)q2__8R2有上兩式得：n=6F=413、（2018全國理綜）.〔16分〕〔注意：在．試．題．卷．上．作．答．無．效．〕如圖，一平行板電容器的兩個(gè)極板豎直放置，在兩極板間有一帶電小球，小球用一絕緣清線懸掛于O點(diǎn)。先給電容器緩慢充電，使兩級板所帶電荷量分別為+Q和-Q,此時(shí)懸線與豎直方向的夾角為n/6。再給電容器緩慢充電，直到懸線和豎直方向的夾角增加到n/3,且小球與兩極板不接觸。求第二次充電使電容器正極板增加的電荷量?！窘馕觥扛鶕?jù)力的平衡和力的合成（如下圖）,“，根據(jù)電場強(qiáng)度與電勢差的關(guān)系及電容的定義得；第二次充電后，Eq=mgtan—電勢差的關(guān)系及電容的定義得；第二次充電后，E=Q，所以Q=^3mgCd

CdQ3

、］3mgCd'q所以第二次充電使電容器正極板增加的電荷量、］3mgCd'q所以第二次充電使電容器正極板增加的電荷量AQ二Q-Q=23mgCd3q二2Q14、〔2018廣東卷〕.圖5是某種靜電礦料分選器的原理示意圖，帶電礦粉經(jīng)漏斗落入水平勻強(qiáng)電場后，分落在收集板中央的兩側(cè)，對礦粉分離的過程，以下表述正確的有帶正電的礦粉落在右側(cè)電場力對礦粉做正功帶負(fù)電的礦粉電勢能變大帶正電的礦粉電勢能變小答案：BD15、〔2018北京高考卷〕、“約瑟夫森結(jié)”由超導(dǎo)體和絕緣體制成、假設(shè)在結(jié)兩端加恒定電壓U,那么它會輻射頻率為y的電磁波，且v與U成正比，即y=kU、比例系數(shù)k僅與元電荷的2倍和普朗克常數(shù)h有關(guān)，你可能不了解此現(xiàn)象的機(jī)理,但仍可運(yùn)用物理學(xué)中常用的方法，在以下選項(xiàng)中，推理比例系數(shù)的值可能為A、hB、2eC、2heD、］2eh2he答案：B16、〔2018北京高考卷〕、〔20分〕勻強(qiáng)電場的方向沿x軸正方向，電場強(qiáng)度E隨x的分布如下圖，圖中E0和d均為量、將帶正電的質(zhì)點(diǎn)A在0點(diǎn)由靜止釋放、A離開電場足夠遠(yuǎn)后，再將另一帶正電的質(zhì)點(diǎn)B放在0點(diǎn)也由靜止釋放、當(dāng)B在電場中運(yùn)動時(shí)，A、B間的相互作用力及相互作用能均為零；B離開電場后，A、B間的相互作用視為靜電作用、A的電荷量為Q，A和B的質(zhì)量分別為m和m、不計(jì)重力、~4〔1〕求A在電場中的運(yùn)動時(shí)間t；〔2〕假設(shè)B的電荷量為q=4Q，求兩質(zhì)點(diǎn)相互作用能的最大值E；pm9〔3〕為使B離開電場后不改變運(yùn)動方向，求B所帶電荷量的最大值q、m答案：⑴由牛頓第二定律，A在電場中運(yùn)動的加速度乜=QEA在電場中做勻變速直線運(yùn)動d=iat22〔2〕設(shè)A、B離開電場時(shí)的速度分別為uA、u，由動能定理，有A0B0QE0d=丄%2，QE0d=丄mu2①2A02~4B0A、B相互作用過程中，動量和能量守恒、A、B相互作用力為斥力，A受的力與其運(yùn)動方向相同，B受的力與其運(yùn)動方向相反，相互作用力對A做正功，對B做負(fù)功、A、B靠近的過程中，B的路程大于A的路程，由于相互作用力大小相等，相互作用力對B做功的絕對值大于對A做功的絕對值，因此相互作用力做功之和為負(fù)，相互作用能增加、所以，當(dāng)A、B最接近時(shí)相互作用能最大，此時(shí)兩者速度相同，設(shè)為u'，有（m+m）u/=mua0+mub0②(m+m)u

(m+m)u

~4氣=(丄mu2+丄mu2)_12A02瓦B0=4Q,由①、②、③式解得9相互作用能的最大值E=1QEdpm丄045〔3〕考慮A、B在x〉d區(qū)間的運(yùn)動，由動量守恒、能量守恒，且在初態(tài)和末態(tài)均無相互作用,有mU2+mU2+1AmuA+mu~4mu2=1mu22~4B2A0=mu+mu④BA0mB04+1mu2⑤2~4B0由④、⑤解得ub=-3ub+8uATOC\o"1-5"\h\zB工B03A055因B不改變運(yùn)動方向，故u=-3u+8u』三0⑥B工B0乂A055由①、⑥解得qW16Q~9即B所帶電荷量的最大值q=16Qm丄2~917.〔2018山東卷〕.圖中虛線為一組間距相等的同心圓，圓心處固定一帶正電的點(diǎn)電荷。一帶電粒子以一定初速度射入電場，實(shí)線為粒子僅在電場力作用下的運(yùn)動軌跡，a、b、c三點(diǎn)是實(shí)線與虛線的交點(diǎn)。那么該粒子A、帶負(fù)電B、在c點(diǎn)受力最大C、在b點(diǎn)的電勢能大于在c點(diǎn)的電勢能D、由a點(diǎn)到b點(diǎn)的動能變化大于有b點(diǎn)到c點(diǎn)的動能變化答案：CD0018.〔2018四川卷〕、〔19分〕如下圖，ABCD為固定在豎直平面內(nèi)的軌道，AB段光滑水平，BC段為光滑圓弧，對應(yīng)的EDeo0彈賛槍圓心角0=37o，半徑r=2.5m,CD段平直傾斜且粗糙，各段軌道均平滑連接，傾斜軌道所在區(qū)域有場強(qiáng)大小為E=2X105N/C、方向垂直于斜軌向下的勻強(qiáng)電場。質(zhì)量m=5Xl0-2kg、電荷量q=+lX10-6C的小物體〔視為質(zhì)點(diǎn)〕被彈簧槍發(fā)射后，沿水平軌道向左滑行，在C點(diǎn)以速度v=3m/s沖上斜軌。以小物體通0EDeo0彈賛槍過C點(diǎn)時(shí)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，0.1s以后，場強(qiáng)大小不變，方向反向。斜軌與小物體間的動摩擦因數(shù)"=0.25。設(shè)小物體的電荷量保持不變，取g=10m/s2、sin370=0.6，cos370=0.8。(1)求彈簧槍對小物體所做的功；(2)在斜軌上小物體能到達(dá)的最高點(diǎn)為P,求CP的長度。24.解：1⑴設(shè)彈簧槍對小物體做功為Wf由動能定理得Wf-mgr(l-cos0)=2mv°2①代人數(shù)據(jù)得Wf=0.475J②說明：①式4分，②式2分。(2)取沿平直斜軌向上為正方向。設(shè)小物體通過C點(diǎn)進(jìn)入電場后的加速度為a，1由牛頓第二定律得一mgsin?—p(mgcosQ+qE)=ma③1小物體向上做勻減速運(yùn)動，經(jīng)t=0.1s后，速度達(dá)到v,有11v=v+at③1011由③④可知V]=2.1m/s，設(shè)運(yùn)動的位移為S],有1TOC\o"1-5"\h\zs—vt+2a12⑤l0111電場力反向后，設(shè)小物體的加速度為a,由牛頓第二定律得2—mgsin?—p(mgcos?-qE)=ma⑥2設(shè)小物體以此加速度運(yùn)動到速度為0,運(yùn)動的時(shí)間為t,位移為s,有220=v+at⑦1221s=vt+2a1221222⑧設(shè)CP的長度為s,有s=s+s12⑨聯(lián)立相關(guān)方程，代人數(shù)據(jù)解得s=0.57m⑩說明：③⑥式各3分，④⑤⑦⑧⑨式各1分，⑩式2分。19.(2018安徽卷〕?