【備戰(zhàn)2013】高考物理 5年高考真題精選與最新模擬 專題06 電場(chǎng)

【答案】（1），（2）能【解析】（1）小球P1到達(dá)O點(diǎn)的時(shí)間，與P2碰撞時(shí)，電場(chǎng)剛好由零變?yōu)镋0。①碰撞后，P1速度為v1＝在電場(chǎng)中，P1的加速度加速度為：a＝②P1向左運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t1＝＝T③在t1時(shí)間內(nèi)，有電場(chǎng)，P1做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，向左運(yùn)動(dòng)的最大距離為：sm＝④（2）根據(jù)動(dòng)量守恒定律有：m1v0＝m1v1＋m2v2⑤求得P2的速度：v2＝⑥P1從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)所需時(shí)間t2＝＝4T⑦在t2時(shí)間內(nèi)，一直存在電場(chǎng)，則P1的位移為：x1＝v1t2＋＝2L⑧由于x1＞L，故在OB之間P1與P2能再次相碰。⑨(本題考查考生對(duì)電場(chǎng)、力學(xué)基本規(guī)律的認(rèn)識(shí)、理解和應(yīng)用，考查理解能力、推理能力、分析綜合能力、應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)處理物理問題的能力及獲取信息的能力。)【最新模擬】1．【2013?北京市朝陽區(qū)模擬】絕緣細(xì)線的一端與一帶正電的小球M相連接，另一端固定在天花板上，在小球M下面的一絕緣水平面上固定了另一個(gè)帶電小球N，在下列情況下，小球M能處于靜止?fàn)顟B(tài)的是 （）GFGFT【答案】B【解析】M受到三個(gè)力的作用處于平衡狀態(tài)，則絕緣細(xì)線的拉力與兩個(gè)球的庫侖力的合力必大小相等，方向相反，其受圖如圖所示，只有選項(xiàng)B正確.2．【2013?河北模擬】電場(chǎng)中等勢(shì)面如圖所示，下列關(guān)于該電場(chǎng)描述正確的是（）A．A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比C點(diǎn)的小B．負(fù)電荷在A點(diǎn)電勢(shì)能比C點(diǎn)電勢(shì)能大C．電荷沿等勢(shì)面AB移動(dòng)過程中，電場(chǎng)力始終不做功D．正電荷由A移到C，電場(chǎng)力做負(fù)功3．【2013?四川模擬】如圖所示，絕緣輕桿兩端固定帶電小球A和B，輕桿處于水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，不考慮兩球之間的相互作用。初始時(shí)輕桿與電場(chǎng)線垂直（如圖中實(shí)線位置），將桿向右平移的同時(shí)順時(shí)針轉(zhuǎn)過90°（如圖中虛線位置），發(fā)現(xiàn)A、B兩球電勢(shì)能之和不變。根據(jù)圖中給出的位置關(guān)系，可判斷下列說法中正確的是（）LLLAABBEA．A球一定帶正電荷，B球一定帶負(fù)電荷B．A、B兩球帶電量的絕對(duì)值之比qA∶qB=1∶2C．A球電勢(shì)能一定增加D．電場(chǎng)力對(duì)A球和B球都不做功4．【2013?江蘇調(diào)考】如圖所示，在等量異種電荷形成的電場(chǎng)中，畫一正方形ABCD，對(duì)角線AC與兩點(diǎn)電荷連線重合，兩對(duì)角線交點(diǎn)O恰為電荷連線的中點(diǎn)。下列說法中正確的是++——OABCDA．A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度且兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度方向不同B．B、D兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度及電勢(shì)均相同C．一電子由B點(diǎn)沿B→C→D路徑移至D點(diǎn)，電勢(shì)能先減小后增大D．一質(zhì)子由C點(diǎn)沿C→O→A路徑移至A點(diǎn)，電場(chǎng)力對(duì)其先做負(fù)功后做正功【答案】B【解析】由電場(chǎng)的疊加原理，A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，但兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同，所以選項(xiàng)A錯(cuò)；B、D兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度及電勢(shì)均相同選項(xiàng)B正確；因C點(diǎn)的電勢(shì)小于零，所以一電子由B點(diǎn)沿B→C→D路徑移至D點(diǎn)，電勢(shì)能先增大后減小，選項(xiàng)C錯(cuò)；一質(zhì)子由C點(diǎn)沿C→O→A路徑移至A點(diǎn)，電場(chǎng)力對(duì)其先做負(fù)功后做負(fù)功，選項(xiàng)D錯(cuò).5．【2013?黃岡模擬】在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有a、b、c、d四個(gè)帶電質(zhì)點(diǎn)，各以水平向左、水平向右、豎直向下和豎直向上的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，不計(jì)質(zhì)點(diǎn)間的相互作用力，則有（）A．c、d帶異種電荷B．a(chǎn)、b帶同種電荷且電勢(shì)能均不變C．d的電勢(shì)能減小，重力勢(shì)能增大D．c的電勢(shì)能增大，機(jī)械能減小6．【2013?江西模擬】如圖所示的真空空間中，僅在正方體中的黑點(diǎn)處存在著電荷量大小相等的點(diǎn)電荷，則圖中a，b兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)均相同的是()【答案】C【解析兩個(gè)等量的異種電荷在中垂z一上的電勢(shì)為零,對(duì)稱的點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)相等,所以選項(xiàng)C正確.7.【2013?江蘇模擬】如圖所示，在光滑絕緣的水平面上，有一棱形ABCD，對(duì)角線焦點(diǎn)為O，在頂點(diǎn)B、D處各固定一個(gè)點(diǎn)電荷，若將一個(gè)帶正電的小球從A點(diǎn)靜止釋放，小球?qū)⒀貙?duì)角線AC作往返運(yùn)動(dòng)。則（）A．B、D處固定的是等量的正電荷B．B、D處固定的是等量的異種電荷C．在A、C的連線上O點(diǎn)電勢(shì)最低D．運(yùn)動(dòng)小球在O處的機(jī)械能最小【答案】C【解析】由題意，B、D處固定的是等量的負(fù)電荷，AB錯(cuò)；帶正電的小球從A點(diǎn)靜止釋放，向低電勢(shì)處移動(dòng)，故C對(duì)；運(yùn)動(dòng)小球在O處的電勢(shì)能最小、機(jī)械能最大，D錯(cuò)8．【2013?湖北重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考】如圖所示豎直放置的兩個(gè)平行金屬板間存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，與兩板上邊緣等高處有兩個(gè)質(zhì)量相同的帶電小球，P小球從緊靠左極板處由靜止開始釋放，Q小球從兩板正中央由靜止開始釋放，兩小球最終都能運(yùn)動(dòng)到右極板上的同一位置，則從開始釋放到運(yùn)動(dòng)到右極板的過程中它們的（）A．運(yùn)行時(shí)間B．電勢(shì)能減少量之比C．電荷量之比D．動(dòng)能增加量之比【答案】C【解析】?jī)汕蚓苤亓?、恒定的電?chǎng)力作用，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，按運(yùn)動(dòng)的分解：豎直方向：是重力作用下的自由落體運(yùn)動(dòng)，二者下降位移相同，用時(shí)間相等，A錯(cuò)誤。又質(zhì)量相同，B錯(cuò)誤水平方向：電場(chǎng)力作用下的初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，位移比是，由公式得它們的電荷量之比，C正確。9.【2013?河南模擬】P、Q兩電荷的電場(chǎng)線分布如圖所示，、為電場(chǎng)中的兩點(diǎn)．一個(gè)離子從運(yùn)動(dòng)到（不計(jì)重力），軌跡如圖所示．則下列判斷正確的是PQPQbacdB．c點(diǎn)電勢(shì)低于d點(diǎn)電勢(shì)C．離子在運(yùn)動(dòng)過程中受到P的吸引D．離子從到，電場(chǎng)力做正功【答案】C【解析】根據(jù)電場(chǎng)線從正電荷出發(fā)到負(fù)電荷終止可知，P帶正電荷，Q帶負(fù)電荷，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由順著電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低可知，c點(diǎn)電勢(shì)高于d點(diǎn)電勢(shì)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由離子從運(yùn)動(dòng)到的軌跡彎曲方向可知，離子在運(yùn)動(dòng)過程中受到P的吸引，選項(xiàng)C正確；離子從到，電場(chǎng)力做負(fù)功，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。10．【2013?浙江模擬】如圖所示，在某一真空中，只有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)和豎直向下的重力場(chǎng)，在豎直平面內(nèi)有初速度為v0的帶電微粒，恰能沿圖示虛線由A向B做直線運(yùn)動(dòng)．那么()A．微粒帶正、負(fù)電荷都有可能B．微粒做勻減速直線運(yùn)動(dòng)C．微粒做勻速直線運(yùn)動(dòng)D．微粒做勻加速直線運(yùn)動(dòng)11．【2013?湖北八校聯(lián)考】有一靜電場(chǎng)，其電場(chǎng)強(qiáng)度方向平行于x軸．其電勢(shì)φ隨坐標(biāo)x的改變而變化，變化的圖線如圖所示，則下列圖中正確表示該靜電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E隨x變化的圖線是(設(shè)場(chǎng)強(qiáng)沿x軸正方向時(shí)取正值)()【答案】A【解析】由題圖知該靜電場(chǎng)中電勢(shì)φ與沿電場(chǎng)方向的距離x成線性關(guān)系，故必為勻強(qiáng)電場(chǎng)，則φ－x圖象的斜率大小等于場(chǎng)強(qiáng)E，故此0～2mm、10mm～12mm兩段的場(chǎng)強(qiáng)大小相等，方向也相同，且與2mm～10mm區(qū)間的場(chǎng)強(qiáng)相反．因順著場(chǎng)強(qiáng)方向電勢(shì)降低，故0～2mm及10mm～12mm區(qū)間場(chǎng)強(qiáng)方向?yàn)樨?fù)，而2mm～10mm區(qū)間場(chǎng)強(qiáng)為正．故A正確．12．【2013?安徽質(zhì)檢】x軸上有兩點(diǎn)電荷Q1和Q2，Q1和Q2之間各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電勢(shì)高低如圖中的曲線所示，從圖象可知下列推理中與圖象信息不相符合的是()A．Q1一定大于Q2B．Q1和Q2一定是同種電荷，但不一定是正電荷C．電勢(shì)最低處P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為0D．Q1和Q2之間各點(diǎn)的電場(chǎng)方向都指向P點(diǎn)13．【2013?重慶聯(lián)考】如圖所示，在兩等量異種點(diǎn)電荷連線上有D、E、F三點(diǎn)，且DE＝EF.K、M、L分別為過D、E、F三點(diǎn)的等勢(shì)面．一不計(jì)重力的帶負(fù)電粒子，從a點(diǎn)射入電場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中實(shí)線所示，以|Wab|表示該粒子從a點(diǎn)到b點(diǎn)電場(chǎng)力做功的數(shù)值，以|Wbc|表示該粒子從b點(diǎn)到c點(diǎn)電場(chǎng)力做功的數(shù)值，則()A．|Wab|＝|Wbc|B．|Wab|＜|Wbc|C．粒子由a點(diǎn)到b點(diǎn)，動(dòng)能減少D．a(chǎn)點(diǎn)的電勢(shì)較b點(diǎn)的電勢(shì)低【答案】C【解析】由等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線的特點(diǎn)可知靠近電荷處電場(chǎng)強(qiáng)度大，類比公式U＝Ed知|Uab|＞|Ubc|，而W＝qU，所以|Wab|＞|Wbc|，故A、B均錯(cuò)誤；從粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡可知該粒子從a點(diǎn)到c點(diǎn)受到大體向左的作用力，左側(cè)為正電荷，從左向右電勢(shì)降低，D錯(cuò)誤；粒子由a點(diǎn)到b點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，動(dòng)能減少，C正確．14．【2013?寧丹東市四校協(xié)作模擬】如圖所示，一帶電粒子從平行帶電金屬板左側(cè)中點(diǎn)垂直于電場(chǎng)線以速度v0射入電場(chǎng)中，恰好能從下板邊緣以速度v1飛出電場(chǎng)．若其它條件不變，在兩板間加入垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，該帶電粒子恰能從上板邊緣以速度v2射出．不計(jì)重力，則A．2v0=v1+v2B．v0=C．v0=D．v0<v1=v215．【2013?山東模擬】在光滑絕緣的水平面上，存在一個(gè)水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，在該電場(chǎng)中一個(gè)半徑為R的圓周，其中PQ為直徑，C為圓周上的一點(diǎn)，在O點(diǎn)將一帶正電的小球以相同的初速率向各個(gè)方向水平射出時(shí)，小球可以到達(dá)圓周的任何點(diǎn)，但小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度最大，已知PQ與PC間的夾角為θ=30°，則關(guān)于該電場(chǎng)強(qiáng)度E的方向及PC間的電勢(shì)差大小說法正確的是（）A．E的方向?yàn)橛蒔指向Q，B．E的方向?yàn)橛蒕指向C，C．E的方向?yàn)橛蒔指向C，D．E的方向?yàn)橛蒓指向C，【答案】D【解析】由題意知，過C點(diǎn)的切面是圓周上離P最遠(yuǎn)的等勢(shì)面，半徑OC與等勢(shì)面垂直，E的方向?yàn)橛蒓指向C，OC與CP間的夾角為θ=30°，16．【2013?湖南四市聯(lián)考】如圖所示，在同一條豎直線上，有電荷量均為Q的A、B兩個(gè)正點(diǎn)電荷，GH是它們連線的垂直平分線。另有一個(gè)帶電小球C，質(zhì)量為m、電荷量為＋q（可視為點(diǎn)電荷），被長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣輕細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，現(xiàn)在把小球C拉起到M點(diǎn)，使細(xì)線水平且與A、B處于同一豎直面內(nèi)，由靜止開始釋放，小球C向下運(yùn)動(dòng)到GH線上的N點(diǎn)時(shí)剛好速度為零，此時(shí)細(xì)線與豎直方向的夾角θ=30o。試求：（1）在A、B所形成的電場(chǎng)中，M、N兩點(diǎn)間的電勢(shì)差，并指出M、N哪一點(diǎn)的電勢(shì)高。（2）若N點(diǎn)與A、B兩個(gè)點(diǎn)電荷所在位置正好形成一個(gè)邊長(zhǎng)為a的正三角形，則小球運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)瞬間，輕細(xì)線對(duì)小球的拉力FT（靜電力常量為k）。【答案】(1)(2)【解析】（1）帶電小球C在A、B形成的電場(chǎng)中從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過程中，重力和電場(chǎng)力做功，但合力功為零，則 qUMN＋mglcosθ=0 所以UMN= 即M、N兩點(diǎn)間的電勢(shì)差大小且N點(diǎn)的電勢(shì)高于M點(diǎn)的電勢(shì)。 （2）在N點(diǎn)，小球C受到重力mg、細(xì)線的拉力FT以及A和B分別對(duì)它的斥力FA和FB四個(gè)力的作用如圖所示，且沿細(xì)線方向的合力為零（向心力為零）。則mgFAmgFAFBFTθθ又 得 17．【2013?四川質(zhì)檢】如圖所示，虛線MN下方存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)E＝2×103V/m，電場(chǎng)區(qū)域上方有一豎直放置長(zhǎng)為l＝0.5m的輕質(zhì)絕緣細(xì)桿，細(xì)桿的上下兩端分別固定一個(gè)帶電小球A、B，它們的質(zhì)量均為m＝0.01kg，A帶正電，電量為q1＝2.5×10－4C；B帶負(fù)電，電荷量q2＝5×10－5C，B到MN的距離h＝0.05m．現(xiàn)將輕桿由靜止釋放(g取10m/s(1)小球B剛進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)后的加速度大?。?2)從開始運(yùn)動(dòng)到A剛要進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)過程的時(shí)間．(3)小球B向下運(yùn)動(dòng)離M、N的最大距離．從B球進(jìn)入電場(chǎng)到A球剛要進(jìn)入電場(chǎng)過程，A、B球整體做勻加速運(yùn)動(dòng)，時(shí)間為t2，則有l(wèi)＝v1t2＋eq\f(1,2)ateq\o\al(2,2)解方程得：t2＝0.2s從開始運(yùn)動(dòng)到A剛要進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)過程中的時(shí)間t＝t1＋t2＝0.3s.(3)設(shè)小球B向下運(yùn)動(dòng)離MN最大距離為s，A、B球整體從開始運(yùn)動(dòng)到到達(dá)最低點(diǎn)過程，由動(dòng)能定理得：2mg(h＋s)＋q2Es－q1E(s－l)＝0解得：s＝1.3m18．【2013?江蘇常州水平監(jiān)測(cè)】如圖所示，粗糙程度均勻的絕緣斜面下方O點(diǎn)處有一正點(diǎn)電荷，D點(diǎn)為O點(diǎn)在斜面上的垂足，OM＝ON，帶負(fù)電的小物體以初速度從M點(diǎn)沿斜面上滑，到達(dá)N點(diǎn)時(shí)速度恰好為零，然后又滑回到M點(diǎn)，速度大小變?yōu)椤Ｈ粜∥矬w電荷量保持不變，可視為點(diǎn)電荷。（1）帶負(fù)電的小物體從M向N運(yùn)動(dòng)的過程中電勢(shì)能如何變化，電場(chǎng)力共做多少功？（2）N點(diǎn)的高度h為多少？（3）若物體第一次到達(dá)D點(diǎn)時(shí)速度為,求物體第二次到達(dá)D點(diǎn)時(shí)的速度?！敬鸢浮?1)電場(chǎng)力做功為0(2)(3)【解析】（1）電勢(shì)能先減少后增加，由于M、N為等勢(shì)點(diǎn)，所以帶電體在兩點(diǎn)間運(yùn)動(dòng)時(shí)電場(chǎng)力做功為0（2）解得：(3)由對(duì)稱性可知物體從M到D以及從N到D克服摩擦力做功相等都為Wf/2…M到D：N到D：（公式中將克服摩擦做功寫成其他符號(hào)的照樣得分，沒有寫電場(chǎng)力做功的不得分）19．【2013?遼寧模擬】如下圖所示，現(xiàn)在有一個(gè)小物塊，質(zhì)量為m=80g，帶上正電荷q=210－4C。與水平的軌道之間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)m=0.2，在一個(gè)水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，E=103V/m，在水平軌道的末端N處，連接一個(gè)光滑的半圓形軌道，半徑為R=40cm，取g=10m/s2，求：（1）小物塊恰好運(yùn)動(dòng)到軌道的最高點(diǎn)，那么小物塊應(yīng)該從水平哪個(gè)位置釋放？（2）如果在上小題的位置釋放小物塊，當(dāng)它運(yùn)動(dòng)到P（軌道中點(diǎn)）點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力等于多少？【答案】（1）15.25m（2）3.0N【解析】（1）物塊能通過軌道最高點(diǎn)的臨界條件是解得v=2m/s設(shè)小物塊釋放位置距N處為s解得s=15.25m，即小物塊應(yīng)該從在水平位置距N處為15.25m處開始釋放物塊到P點(diǎn)時(shí)，解得解得FN=3.0N由牛頓第三運(yùn)動(dòng)定律可得物塊對(duì)軌道的壓力：20．【2013?廣東模擬】飛行時(shí)間質(zhì)譜儀可通過測(cè)量離子飛行時(shí)間得到離子的比荷q/m，如圖1。帶正電的離子經(jīng)電壓為U的電場(chǎng)加速后進(jìn)入長(zhǎng)度為L(zhǎng)的真空管AB，可測(cè)得離子飛越AB所用時(shí)間t1。改進(jìn)以上方法，如圖2，讓離子飛越AB后進(jìn)入場(chǎng)強(qiáng)為E（方向如圖）的勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域BC，在電場(chǎng)的作用下離子返回B端，此時(shí)，測(cè)得離子從A出發(fā)后返回B端飛行的總時(shí)間為t2（不計(jì)離子重力）（1）忽略離子源中離子的初速度，①用t1計(jì)算荷質(zhì)比；②用t2計(jì)算荷質(zhì)比。（2）離子源中相同比荷的離子由靜止開始可經(jīng)不同的加速電壓加速，設(shè)兩個(gè)比荷都為q/m的離子分別經(jīng)加速電壓U1、U2加速后進(jìn)入真空管，在改進(jìn)后的方法中，它們飛行的總時(shí)間通常不同，存在時(shí)間差Δt，可通過調(diào)節(jié)電場(chǎng)E使Δt＝0。求此時(shí)E的大小。【答案】（1）①、②或；（2）【解析】（1）①設(shè)離子帶電量為q，質(zhì)量為m，經(jīng)電場(chǎng)加速后的速度為v，則2離子飛越真空管，在AB做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則L＝vt1解得離子荷質(zhì)比②離子在勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域BC中做往返運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度為a，則qE＝mat2＝解得離子