2018年高考物理試題分類解析：電場(chǎng)

2018年高考物理試題分類解析：電場(chǎng)2018年高考物理試題分類解析：電場(chǎng)全國(guó)1卷16．如圖，三個(gè)固定的帶電小球a、b和c，相互間的距離分別為ab=5cm，bc=3cm，ca=4cm。小球c所受庫(kù)侖力的合力的方向平衡于a、b的連線。設(shè)小球a、b所帶電荷量的比值的絕對(duì)值為k，則A．a(chǎn)、b的電荷同號(hào)，B．a(chǎn)、b的電荷異號(hào)，C．a(chǎn)、b的電荷同號(hào)，D．a(chǎn)、b的電荷異號(hào)，【解析】畫(huà)出c的受力圖如下兩種情況：從力的方向可以判斷：a、b的電荷異號(hào)。設(shè)小c所帶電荷量的絕對(duì)值為，設(shè)小球b所帶電荷量的絕對(duì)值為,，則小球a所帶電荷量的絕對(duì)值為kq，根據(jù)庫(kù)侖定律（此式中的k為靜電力恒量，與題設(shè)k不同）有，有根據(jù)力三角形與邊三角形相似，有，解得，D正確?！敬鸢浮?6．D 全國(guó)1卷21．圖中虛線a、b、c、d、f代表勻強(qiáng)電場(chǎng)內(nèi)間距相等的一組等勢(shì)面，已知平面b上的電勢(shì)為2V。一電子經(jīng)過(guò)a時(shí)的動(dòng)能為10eV，從a到d的過(guò)程中克服電場(chǎng)力所做的功為6eV。下列說(shuō)法正確的是A．平面c上的電勢(shì)為零B．該電子可能到達(dá)不了平面fC．該電子經(jīng)過(guò)平面d時(shí)，其電勢(shì)能為4eVD．該電子經(jīng)過(guò)平面b時(shí)的速率是經(jīng)過(guò)d時(shí)的2倍【解析】設(shè)相鄰兩條等勢(shì)線之間的電勢(shì)差為U0，根據(jù)從a到d的過(guò)程中克服電場(chǎng)力所做的功為6eV，，所以并且電勢(shì)從a向f逐漸降低。已知平面b上的電勢(shì)為2V，所以平面c上的電勢(shì)為零，A正確；因?yàn)閺腶到f，電勢(shì)降低，所以電勢(shì)能增大，動(dòng)能減少，可能到達(dá)f；但如果在a時(shí)速度方向在a平面內(nèi)，加速度方向向左，就可能到達(dá)不了平面f，所以B正確。從上圖可以看出，該電子經(jīng)過(guò)平面d時(shí)，其電勢(shì)能為2eV，C錯(cuò)誤；該電子經(jīng)過(guò)平面b時(shí)的動(dòng)能是經(jīng)過(guò)d時(shí)的2倍，所以速率是倍?！敬鸢浮?1．AB全國(guó)2卷21．如圖，同一平面內(nèi)的a、b、c、d四點(diǎn)處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)方向與此平面平行，M為a、c連線的中點(diǎn)，N為b、d連線的中點(diǎn)。一電荷量為q（q>0）的粒子從a點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)，其電勢(shì)能減小W1：若該粒子從c點(diǎn)移動(dòng)到d點(diǎn)，其電勢(shì)能減小W2，下列說(shuō)法正確的是A．此勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向一定與a、b兩點(diǎn)連線平行B．若該粒子從M點(diǎn)移動(dòng)到N點(diǎn)，則電場(chǎng)力做功一定為C．若c、d之間的距離為L(zhǎng)，則該電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小一定為D．若W1=W2，則a、M兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差一定等于b、N兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差【解析】因?yàn)殡妱?shì)能的減少等于電場(chǎng)力做功，又根據(jù)及得，我們做功的大小可以轉(zhuǎn)換為距離的大小來(lái)研究。設(shè)過(guò)MN的直線為電場(chǎng)線，如下圖，，因?yàn)?，，解得，所以，若該粒子從M點(diǎn)移動(dòng)到N點(diǎn)，則電場(chǎng)力做功一定為，B正確。電場(chǎng)線是其他直線時(shí)，方法類似。海南物理卷9.如圖，a、b、c、d為一邊長(zhǎng)為的正方形的頂點(diǎn)。電荷量均為q（q>0）的兩個(gè)點(diǎn)電荷分別固定在a、c兩點(diǎn)，靜電力常量為k。不計(jì)重力。下列說(shuō)法正確的是A.b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為B.過(guò)b、d點(diǎn)的直線位于同一等勢(shì)面上C.在兩點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中，ac中點(diǎn)的電勢(shì)最低D.在b點(diǎn)從靜止釋放的電子，到達(dá)d點(diǎn)時(shí)速度為零9.【解析】=，b與d等勢(shì)【答案】AD設(shè)電場(chǎng)線為ad’，如下圖：若W1=W2，則，因?yàn)椋?，又，，所以，也就是a、M兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差一定等于b、N兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差?！敬鸢浮?1．BD全國(guó)3卷21．如圖，一平行板電容器連接在直流電源上，電容器的極板水平，兩微粒a、b所帶電荷量大小相等、符號(hào)相反，使它們分別靜止于電容器的上、下極板附近，與極板距離相等。現(xiàn)同時(shí)釋放a、b，它們由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，在隨后的某時(shí)刻t，a、b經(jīng)過(guò)電容器兩極板間下半?yún)^(qū)域的同一水平面，a、b間的相互作用和重力可忽略。下列說(shuō)法正確的是A．a(chǎn)的質(zhì)量比b的大B．在t時(shí)刻，a的動(dòng)能比b的大C．在t時(shí)刻，a和b的電勢(shì)能相等D．在t時(shí)刻，a和b的動(dòng)量大小相等【解析】 ，因?yàn)椋?，又，所以，A錯(cuò)誤；根據(jù)動(dòng)能定理，因?yàn)?，所以，B正確；根據(jù)，為正，為負(fù)，為正，所以，C錯(cuò)誤；，所以在t時(shí)刻，a和b的動(dòng)量大小相等，D正確。【答案】21．BD北京卷24．（20分）（1）靜電場(chǎng)可以用電場(chǎng)線和等勢(shì)面形象描述。a．請(qǐng)根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義和庫(kù)侖定律推導(dǎo)出點(diǎn)電荷Q的場(chǎng)強(qiáng)表達(dá)式；b．點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線和等勢(shì)面分布如圖所示，等勢(shì)面S?、S?到點(diǎn)電荷的距離分別為r?、r?。我們知道，電場(chǎng)線的疏密反映了空間區(qū)域電場(chǎng)強(qiáng)度的大小。請(qǐng)計(jì)算S?、S?上單位面積通過(guò)的電場(chǎng)線條數(shù)之比N1/N2。（2）觀測(cè)宇宙中輻射電磁波的天體，距離越遠(yuǎn)單位面積接收的電磁波功率越小，觀測(cè)越困難。為了收集足夠強(qiáng)的來(lái)自天體的電磁波，增大望遠(yuǎn)鏡口徑是提高天文觀測(cè)能力的一條重要路徑。2016年9月25日，世界上最大的單口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡FAST在我國(guó)貴州落成啟用，被譽(yù)為“中國(guó)天眼”。FAST直徑為500m，有效提高了人類觀測(cè)宇宙的精度和范圍。a．設(shè)直徑為100m的望遠(yuǎn)鏡能夠接收到的來(lái)自某天體的電磁波功率為P?，計(jì)算FAST能夠接收到的來(lái)自該天體的電磁波功率P?；b．在宇宙大尺度上，天體的空間分布是均勻的，僅以輻射功率為P的同類天體為觀測(cè)對(duì)象，設(shè)直徑為100m望遠(yuǎn)鏡能夠觀測(cè)到的此類天體數(shù)目是N0，計(jì)算FAST能夠觀測(cè)到的此類天體數(shù)目N。【答案】24．（1）a．在距Q為r的位置放一電荷量為q的檢驗(yàn)電荷根據(jù)庫(kù)侖定律檢驗(yàn)電荷受到的電場(chǎng)力根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義得b．穿過(guò)兩等勢(shì)面單位面積上的電場(chǎng)線條數(shù)之比（2）a．地球上不同望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)同一天體，單位面積上接收的功率應(yīng)該相同，因此b．在宇宙大尺度上，天體的空間分布是均勻的。因此一個(gè)望遠(yuǎn)鏡能觀測(cè)到的此類天體數(shù)目正比于以望遠(yuǎn)鏡為球心、以最遠(yuǎn)觀測(cè)距離為半徑的球體體積。設(shè)地面上望遠(yuǎn)鏡能觀測(cè)到此類天體需收集到的電磁波的總功率的最小值為P0，直徑為100m望遠(yuǎn)鏡和FAST能觀測(cè)到的最遠(yuǎn)距離分別為L(zhǎng)0和L，則可得L=5L0則天津卷3．如圖所示，實(shí)線表示某電場(chǎng)的電場(chǎng)線（方向未標(biāo)出），虛線是一帶負(fù)電的粒子只在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡，設(shè)M點(diǎn)和N點(diǎn)的電勢(shì)分別為，粒子在M和N時(shí)加速度大小分別為，速度大小分別為，電勢(shì)能分別為。下列判斷正確的是A．B．C．D．【解析】根據(jù)電場(chǎng)線疏密判斷電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，從而判斷電場(chǎng)力及加速度的大小，有;作出電場(chǎng)力和電場(chǎng)線方向草圖如下圖，根據(jù)沿電場(chǎng)方向電勢(shì)降低，知;因?yàn)閹щ娏Ｗ訋ж?fù)電，所以;因?yàn)橹辉陔妶?chǎng)力作用下，所以電勢(shì)能與動(dòng)能之和不變，所以【答案】3．D江蘇省卷5．如圖所示，水平金屬板A