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文檔簡介
一、單項選擇題1.(江蘇單科,4,3分)如圖所表示,三塊平行放置帶電金屬薄板A、B、C中央各有一小孔,小孔
分別位于O、M、P點。由O點靜止釋放電子恰好能運動到P點?,F(xiàn)將C板向右平移到P‘點,則
由O點靜止釋放電子
()A.運動到P點返回A組
自主命題·江蘇卷題組五年高考B.運動到P和P'點之間返回C.運動到P'點返回D.穿過P'點1/113答案
A本題考查帶電粒子在勻強電場中加(減)速運動。由題意知,電子在A、B板間做勻
加速運動,在B、C板間做勻減速運動,到P點時速度恰好為零,設A、B板和B、C板間電壓分別為
U1和U2,由動能定理得eU1-eU2=0,所以U1=U2;現(xiàn)將C板右移至P'點,因為板上帶電荷量沒有變
化,B、C板間電場強度E=
=
=
,E不變,故電子仍運動到P點返回,選項A正確。解題關鍵
C板移動過程中,板間場強不變,能分析出這個結論是解答本題關鍵點。2/1132.(江蘇單科,3,3分)一金屬容器置于絕緣板上,帶電小球用絕緣細線懸掛于容器中,容器內
電場線分布如圖所表示。容器內表面為等勢面,A、B為容器內表面上兩點,以下說法正確
是
()
A.A點電場強度比B點大B.小球表面電勢比容器內表面低C.B點電場強度方向與該處內表面垂直D.將檢驗電荷從A點沿不一樣路徑移到B點,電場力所做功不一樣3/113答案
C電場線疏密表示場強大小,因為A點處電場線較B點處稀疏,所以EA<EB,A項錯誤;
沿著電場線電勢逐步降低,故B項錯誤;電場線與等勢面垂直,C項正確;電場力做功與路徑無關,
故D項錯誤。考查點
本題考查了由電場線判斷電場強度大小和方向、電勢高低,以及由等勢面判斷移動
電荷做功知識,包括知識基礎,設置問題簡單,屬于輕易題。知識鏈接①電場線越密集地方,電場強度越大;②沿電場線方向電勢逐步降低;③電場線與
等勢面處處垂直;④沿等勢面移動電荷,電場力不做功。4/1133.(江蘇單科,2,3分)靜電現(xiàn)象在自然界中普遍存在,我國早在西漢末年已經(jīng)有對靜電現(xiàn)象記
載,《春秋緯·考異郵》中有“玳瑁吸衣若”之說,但以下?靜電現(xiàn)象是
()A.梳過頭發(fā)塑料梳子吸起紙屑B.帶電小球移至不帶電金屬球附近,二者相互吸引C.小線圈靠近通電線圈過程中,小線圈中產生電流D.從干燥地毯上走過,手碰到金屬把手時有被電擊感覺答案
C小線圈靠近通電線圈過程中,小線圈因磁通量改變而產生感應電流,屬于電磁感應現(xiàn)
象,不屬于靜電現(xiàn)象,其它三種現(xiàn)象屬于靜電現(xiàn)象,選項C符合題意??疾辄c
本題考查對靜電現(xiàn)象認識與了解。屬于輕易題。學習指導平時學習時,要關注實際生活,關注我國古代主要科技結果。要從生活現(xiàn)象中了解
物理知識,用物理知識解釋生活中問題。應用物理知識處理實際生活中詳細問題,這么也能
激發(fā)學習物理興趣。5/1134.(江蘇單科,4,3分)如圖所表示,一圓環(huán)上均勻分布著正電荷,x軸垂直于環(huán)面且過圓心O。下
列關于x軸上電場強度和電勢說法中正確是
()
A.O點電場強度為零,電勢最低B.O點電場強度為零,電勢最高C.從O點沿x軸正方向,電場強度減小,電勢升高D.從O點沿x軸正方向,電場強度增大,電勢降低6/113答案
B由微元法和對稱思想分析可知,均勻帶電圓環(huán)內部O點場強為零,電勢為標量,且
正電荷周圍電勢為正,故O點電勢最高,選項A錯、B對;從O點沿x軸正方向電場強度先增大后
減小,電勢降低,選項C、D錯誤。考查點
本題考查電場、電勢、電場強度等知識,同時考查了考生利用微元思想和對稱思想
分析問題和處理問題能力。屬于中等難度題。易錯警示本題易錯選A,錯誤地認為電場強度為零地方電勢最低。電場強度與電勢分別是
反應電場力性質和能性質物理量,它們之間沒有直接關系,電場強度較大地方,電勢
可能較高、可能較低、也可能為零。7/1135.(江蘇單科,3,3分)以下選項中各
圓環(huán)大小相同,所帶電荷量已在圖中標出,且電荷均勻分布,各
圓環(huán)間彼此絕緣。坐標原點O處電場強度最大是
()8/113答案
B環(huán)狀帶電體不能視為點電荷,所以將其分割成無數(shù)小段,每小段可看做點電荷,由點電
荷產生場強特點,再依據(jù)對稱性可知,D項中第1、3象限和第2、4象限
圓環(huán)在O點產生場強疊加后分別抵消。C項中第1、3象限
圓環(huán)在O點產生場強抵消,故A、C選項中O點場強大小相等,方向不一樣。B項中1、2象限
圓環(huán)在O點產生場強疊加后大于A、B選項中O點場強。考查點
本題考查靜電場和電場強度知識,要求考生含有較強分析推理能力,屬于中等難度
題。學習指導作為常見物理思想方法,微元思想、等效和對稱思想,在近年高考題中已多
次出現(xiàn)。所以,提升物理學科素養(yǎng)是我們平時學習中要尤其重視事情。9/1136.(江蘇單科,8,4分)在x軸上有兩個點電荷q1、q2,其靜電場電勢φ在x軸上分布如圖所表示。
以下說法正確有
()
A.q1和q2帶有異種電荷B.x1處電場強度為零C.負電荷從x1移到x2,電勢能減小D.負電荷從x1移到x2,受到電場力增大二、多項選擇題10/113答案
AC本題考查識別φ-x圖像、場強與電勢差關系、電場力做功與電勢能改變關系。φ
-x圖線切線斜率表示場強,由圖可知從x1到x2過程中,圖線切線斜率變小,到x2處斜率為0,即場強
從x1到x2一直減小,且E2=0,電場力F=Eq,負電荷從x1移動到x2,受到電場力減小,選項B、D錯誤;沿x
軸方向電勢由負到正,故x軸上兩個電荷q1、q2為異種電荷,選項A正確;由圖可知φx1<φx2,負電荷
由低電勢到高電勢,電場力做正功,電勢能減小,選項C正確。解題關鍵
由U=Ed知φ-x圖線切線斜率表示場強E,φx1=0,q1、q2分布在x1兩側。11/1137.(江蘇單科,7,4分)一帶正電小球向右水平拋入范圍足夠大勻強電場,電場方向水平向
左。不計空氣阻力,則小球()
A.做直線運動
B.做曲線運動C.速率先減小后增大
D.速率先增大后減小12/113答案
BC剛開始時帶電小球所受重力與電場力協(xié)力F跟v0不在同一條直線上,所以它一定
做曲線運動,A項錯誤,B項正確。因重力與電場力協(xié)力F為恒力,其方向與初速度方向夾角
為鈍角,所以帶電小球速率先減小后增大,故C項正確,D項錯誤??疾辄c
本題經(jīng)過帶電粒子在勻強電場中和重力場中運動,考查對力合成與分解、運動
合成與分解、曲線運動條件等知識了解和應用,屬于中等難度題。易錯分析易錯選A??赡茉蛴?①錯誤地認為小球在運動過程中不受重力作用;②未掌握
物體做直線運動和曲線運動條件。13/1138.(江蘇單科,8,4分)兩個相同負電荷和一個正電荷附近電場線分布如圖所表示。c是兩負
電荷連線中點,d點在正電荷正上方,c、d到正電荷距離相等,則
()
A.a點電場強度比b點大B.a點電勢比b點高C.c點電場強度比d點大D.c點電勢比d點低14/113答案
ACD觀察題中圖可知a點附近電場線比b點附近電場線密,所以Ea>Eb,A項正確;由沿電
場線方向電勢逐步降低可知φb>φa,B項錯;由場強公式E=k
和場強疊加原理可知Ec>Ed,C項正確;當取無窮遠處電勢為0時,φc為負值,φd為正值,所以φd>φc,D項正確。考查點
本題考查靜電場、電場線、電勢、電場強度等知識,對考生推理能力有一定要
求。屬于中等難度題。學習指導本題電場線分布情景是起源于書本但又高于書本,所以我們學習過程中不能只是
死記一些經(jīng)典情景,而是要了解概念和原理,掌握基本規(guī)律,培養(yǎng)分析推理能力,處理問題時才能
游刃有余。15/1139.(江蘇單科,6,4分)將一電荷量為+Q小球放在不帶電金屬球附近,所形成電場線分布
如圖所表示,金屬球表面電勢處處相等。a、b為電場中兩點,則
()
A.a點電場強度比b點大B.a點電勢比b點高C.檢驗電荷-q在a點電勢能比在b點大D.將檢驗電荷-q從a點移到b點過程中,電場力做負功16/113答案
ABD電場線疏密程度表示場強大小,A正確;沿電場線方向電勢降低,B正確;負電荷
在電勢越高位置電勢能越小,C錯誤;因負電荷從a點移到b點過程中電勢能增大,由功效關系
知電場力必做負功,D正確??疾辄c
本題考查電場線、電場強度、電勢、電勢能與電場力做功等知識,屬于輕易題。知識鏈接不帶電金屬球到達靜電平衡時,是個等勢體,球面是個等勢面,內部各處場強為零。17/113考點一電場力性質一、單項選擇題1.(課標Ⅱ,15,6分)如圖,P是固定點電荷,虛線是以P為圓心兩個圓。帶電粒子Q在P電
場中運動,運動軌跡與兩圓在同一平面內,a、b、c為軌跡上三個點。若Q僅受P電場力作用,
其在a、b、c點加速度大小分別為aa、ab、ac,速度大小分別為va、vb、vc。則
()
A.aa>ab>ac,va>vc>vb
B.aa>ab>ac,vb>vc>vaC.ab>ac>aa,vb>vc>va
D.ab>ac>aa,va>vc>vb
B組
統(tǒng)一命題、省(區(qū)、市)卷題組18/113答案
D帶電粒子在電場中僅受電場力作用,由牛頓第二定律知加速度a=
=
,E=k
,因為rb<rc<ra,所以ab>ac>aa;由動能定理有Wab=qQUab=
m
-
m
Wbc=qQUbc=
m
-
m
因為Wab<0,所以va>vb因為Wbc>0,所以vc>vb因為|Uab|>|Ubc|,所以va>vc故有va>vc>vb,D項正確。19/1132.(浙江理綜,15,6分)如圖所表示,兩個不帶電導體A和B,用一對絕緣柱支持使它們彼此接
觸。把一帶正電荷物體C置于A附近,貼在A、B下部金屬箔都張開,
()
A.此時A帶正電,B帶負電B.此時A電勢低,B電勢高C.移去C,貼在A、B下部金屬箔都閉合D.先把A和B分開,然后移去C,貼在A、B下部金屬箔都閉合20/113答案
C因為靜電感應,A帶負電,B帶等量正電,若移去C,A、B所帶等量正負電荷中和,金屬箔
閉合,所以C正確,A錯誤;處于電場中導體是等勢體,B錯誤;若先把A、B分開,然后移去C,A、B
所帶電荷就不能中和,金屬箔不再閉合,D錯誤。失分警示
不要誤認為因B帶正電,B電勢就高,實際上電場中導體是一個等勢體,A、B電勢
相等。21/1133.(課標Ⅱ,14,6分)如圖,兩平行帶電金屬板水平放置。若在兩板中間a點從靜止釋放一帶
電微粒,微粒恰好保持靜止狀態(tài)?,F(xiàn)將兩板繞過a點軸(垂直于紙面)逆時針旋轉45°,再由a點從
靜止釋放一一樣微粒,該微粒將
()A.保持靜止狀態(tài)B.向左上方做勻加速運動C.向正下方做勻加速運動D.向左下方做勻加速運動22/113答案
D最初帶電微粒處于靜止狀態(tài),受力如圖(1),Eq=mg;當兩板繞過a點軸逆時針轉過45°
時,帶電微粒受力如圖(2),其協(xié)力指向左下方,故微粒從靜止開始向左下方做勻加速運動,選項
D正確。
評析此題考查物體平衡狀態(tài)、力合成等,試題難度適中。23/1134.(山東理綜,18,6分)直角坐標系xOy中,M、N兩點位于x軸上,G、H兩點坐標如圖。M、N兩
點各固定一負點電荷,一電量為Q正點電荷置于O點時,G點處電場強度恰好為零。靜電力
常量用k表示。若將該正點電荷移到G點,則H點處場強大小和方向分別為
()A.
,沿y軸正向
B.
,沿y軸負向C.
,沿y軸正向
D.
,沿y軸負向24/113答案
B
M、N兩處負點電荷在G處產生合場強E1與O點處正點電荷在G處產生場強等
大反向,所以E1=
,方向沿y軸正向,因為H與G關于x軸對稱,所以M、N兩處負點電荷在H處產生合場強E2=E1=
,方向沿y軸負向。當正點電荷放在G點時,它在H點產生場強E3=
,方向沿y軸正向,則H處場強為EH=
-
=
,方向沿y軸負向,B正確。25/1135.(海南單科,5,3分)如圖,一充電后平行板電容器兩極板相距l(xiāng)。在正極板附近有一質量
為M、電荷量為q(q>0)粒子;在負極板附近有另一質量為m、電荷量為-q粒子。在電場力
作用下,兩粒子同時從靜止開始運動。已知兩粒子同時經(jīng)過一平行于正極板且與其相距
l平面。若兩粒子間相互作用力可忽略,不計重力,則M∶m為
()
A.3∶2
B.2∶1
C.5∶2
D.3∶1答案
A
因兩粒子同時經(jīng)過一平行于正極板且與其相距
l平面,電荷量為q粒子經(jīng)過位移為
l,電荷量為-q粒子經(jīng)過位移為
l,由牛頓第二定律知它們加速度分別為a1=
、a2=
,由運動學公式有
l=
a1t2=
t2①,
l=
a2t2=
t2②,
得
=
。B、C、D錯,A對。26/1136.(課標Ⅰ,20,6分)在一靜止點電荷電場中,任一點電勢φ與該點到點電荷距離r關
系如圖所表示。電場中四個點a、b、c和d電場強度大小分別為Ea、Eb、Ec和Ed。點a到點電荷
距離ra與點a電勢φa已在圖中用坐標(ra,φa)標出,其余類推?,F(xiàn)將一帶正電試探電荷由a點
依次經(jīng)b、c點移動到d點,在相鄰兩點間移動過程中,電場力所做功分別為Wab、Wbc和Wcd。
以下選項正確是
()
A.Ea∶Eb=4∶1
B.Ec∶Ed=2∶1C.Wab∶Wbc=3∶1
D.Wbc∶Wcd=1∶3二、多項選擇題27/113答案
AC本題考查場強與電勢。由圖可知:ra=1m、φa=6V;rb=2m、φb=3V;rc=3m、φc=2V;
rd=6m、φd=1V。由點電荷場強公式E=
得Ea∶Eb∶Ec∶Ed=
∶
∶
∶
=36∶9∶4∶1,A正確、B錯誤。由WAB=qUAB=q(φA-φB)得Wab∶Wbc∶Wcd=(φa-φb)∶(φb-φc)∶(φc-φd)=3∶1∶1,故C
正確、D錯誤。方法技巧
電場力做功計算方法定量計算電場力做功時,第一個方法是利用W=qU;第二種方法是利用功效關系即電場力所做
功等于電勢能改變量;第三種方法是利用動能定理;第四種方法是由功定義得W=qElcos
α。其中最終一個方法僅適合用于勻強電場中。28/1137.(天津理綜,7,6分)如圖所表示,在點電荷Q產生電場中,實線MN是一條方向未標出電場
線,虛線AB是一個電子只在靜電力作用下運動軌跡。設電子在A、B兩點加速度大小分別
為aA、aB,電勢能分別為EpA、EpB。以下說法正確是
()A.電子一定從A向B運動B.若aA>aB,則Q靠近M端且為正電荷C.不論Q為正電荷還是負電荷一定有EpA<EpBD.B點電勢可能高于A點電勢29/113答案
BC本題考查帶電粒子在電場中運動。電子運動軌跡為曲線,由曲線運動產生
條件可知電子在MN電場線上受力方向為水平向左,所以電場線方向為水平向右(M→N),若aA>aB,
則A靠近場源電荷Q,即Q靠近M端且為正電荷,選項B正確;若電子由A→B,則水平向左電場力
與軌跡切線方向速度夾角大于90°,電場力做負功,電勢能增加,即EpA<EpB,若電子由B→A,則電
場力方向與速度方向夾角小于90°,電場力做正功,電勢能減小,EpA<EpB,選項C正確,A錯誤;由Ep=q
φ,φ=
知,負電荷在高電勢處電勢能小,在低電勢處電勢能大,可知φA>φB,選項D錯誤。方法技巧
運動軌跡與電場線關系①曲線運動受力方向指向軌跡凹側。②受電場力方向在電場線所在直線上(切線所在直線
上)。③速度方向為軌跡切線方向。④正、負功判斷。⑤電勢高低與電勢能大小關系。30/1138.(浙江理綜,19,6分)如圖所表示,把A、B兩個相同導電小球分別用長為0.10m絕緣細線
懸掛于OA和OB兩點。用絲綢摩擦過玻璃棒與A球接觸,棒移開后將懸點OB移到OA點固定。兩
球接觸后分開,平衡時距離為0.12m。已測得每個小球質量是8.0×10-4kg,帶電小球可視為點電
荷,重力加速度g=10m/s2,靜電力常量k=9.0×109N·m2/C2,則
()
A.兩球所帶電荷量相等B.A球所受靜電力為1.0×10-2NC.B球所帶電荷量為4
×10-8CD.A、B兩球連線中點處電場強度為031/113答案
ACD用絲綢摩擦過玻璃棒帶正電荷,與A球接觸后A球也帶正電荷,兩球接觸后分開,
B球也帶正電荷,且兩球所帶電荷量相等,A正確;兩球相互排斥,穩(wěn)定后A球受力情況如圖所表示
sinθ=
=0.60,θ=37°F庫=mgtan37°=6.0×10-3N,B項錯誤;F庫=k
QA=QB=Q,r=0.12m聯(lián)立得Q=4
×10-8C,故C項正確;由等量同種點電荷產生電場特點可知,A、B兩球連線中點處場強為0,故D項正確。32/1139.(浙江理綜,20,6分,★)如圖所表示,用兩根長度相同絕緣細線把一個質量為0.1kg小球A
懸掛到水平板M、N兩點,A上帶有Q=3.0×10-6C正電荷。兩線夾角為120°,兩線上拉力大
小分別為F1和F2。A正下方0.3m處放有一帶等量異種電荷小球B,B與絕緣支架總質量為
0.2kg(重力加速度取g=10m/s2;靜電力常量k=9.0×109N·m2/C2,A、B球可視為點電荷),則
()A.支架對地面壓力大小為2.0NB.兩線上拉力大小F1=F2=1.9NC.將B水平右移,使M、A、B在同一直線上,此時兩線上拉力大小F1=1.225N,F2=1.0ND.將B移到無窮遠處,兩線上拉力大小F1=F2=0.866N33/113答案
BC小球B和支架組成整體,在三個力作用下平衡,故有:FN+FAB=mBg,FAB=k
,聯(lián)立兩式解得:FAB=0.9N,FN=1.1N,依據(jù)牛頓第三定律可判斷出A錯。小球A在四個力作用下平衡,如圖
(甲)所表示。
(甲)由對稱性可知F1=F2,在豎直方向上有:2F1cos60°=2F2cos60°=mAg+FBA,解得F1=F2=1.9N,可見B正確。當B球與M、A共線時,A球受力情況如圖(乙)所表示,34/113
(乙)由幾何關系可知rAB'=0.6m,FBA'=k
=0.225N。將A球所受重力分解在MA和NA方向上,由上述兩個方向上分力協(xié)力為零可得:F1=1.225N,F2=1.0N,故C正確。B球移至無窮遠處時,A、B
之間庫侖力忽略不計,對A球由三力平衡條件可求得F1=F2=mAg=1.0N,故D錯。評析本題考查了庫侖定律和共點力平衡問題,情景清楚,但計算量稍大。題目難度中等,要求
考生鎮(zhèn)靜、細心。35/1131.(課標Ⅲ,15,6分)關于靜電場等勢面,以下說法正確是
()A.兩個電勢不一樣等勢面可能相交B.電場線與等勢面處處相互垂直C.同一等勢面上各點電場強度一定相等D.將一負試探電荷從電勢較高等勢面移至電勢較低等勢面,電場力做正功考點二電場能性質一、單項選擇題答案
B假設兩個電勢不一樣等勢面相交,則交點處電勢就是兩個不一樣值,這是不可能,
A錯誤;同一等勢面上各點電勢相等,而場強不一定相等,C錯誤;負電荷從高電勢處移到低電勢
處,電勢能增加,電場力做負功,D錯誤。36/1132.(浙江理綜,14,6分)以下說法正確是
()A.在靜電場中,沿著電場線方向電勢逐步降低B.外力對物體所做功越多,對應功率越大C.電容器電容C與電容器所帶電荷量Q成正比D.在超重和失重現(xiàn)象中,地球對物體實際作用力發(fā)生了改變答案
A在靜電場中,沿電場線電勢φ改變量Δφ=
,不論q為正還是為負,
總是負,即Δφ<0,表明沿電場線方向電勢逐步降低,A正確;功率P=
,功率P大小由W和t共同決定,B錯誤;電容器電容C與電容器所帶電荷量無關,C錯誤;不論超重還是失重,地球對物體實際作用力不
變,D錯誤。37/1133.(山東理綜,19,6分,★)如圖,半徑為R均勻帶正電薄球殼,其上有一小孔A。已知殼內場
強處處為零;殼外空間電場,與將球殼上全部電荷集中于球心O時在殼外產生電場一樣。
一帶正電試探電荷(不計重力)從球心以初動能Ek0沿OA方向射出。以下關于試探電荷動能
Ek與離開球心距離r關系圖線,可能正確是
()38/113答案
A因為帶正電試探電荷在球殼內運動時,不受電場力,沒有力做功,動能不變,可知C、
D項錯誤。在球殼外,電場力做正功,動能增大,且由F庫=k
可知隨r增大,F庫減小,表達為Ek-r圖線斜率減小,故選項A正確,B錯誤。39/1134.(北京理綜,15,6分)如圖所表示,實線表示某靜電場電場線,虛線表示該電場等勢面。下
列判斷正確是
()
A.1、2兩點場強相等
B.1、3兩點場強相等C.1、2兩點電勢相等
D.2、3兩點電勢相等答案
D同一電場中,電場線越密地方場強越大,所以1點場強大于2、3兩點場強,A、B
錯誤;同一等勢面上各點電勢相等,沿電場線方向電勢降低,故C錯誤,D正確。40/1135.(課標Ⅲ,21,6分)一勻強電場方向平行于xOy平面,平面內a、b、c三點位置如圖所表示,
三點電勢分別為10V、17V、26V。以下說法正確是
()A.電場強度大小為2.5V/cmB.坐標原點處電勢為1VC.電子在a點電勢能比在b點低7eVD.電子從b點運動到c點,電場力做功為9eV二、多項選擇題41/113答案
ABD本題考查勻強電場、電場強度、電勢、電勢差。設a、c連線上d點電勢為17V,如圖所表示,則
=
,得ldc=4.5cm,tanθ=
=
,θ=37°。過c作bd垂線交bd于e點,則lce=ldccosθ=4.5×
cm=3.6cm。ce方向就是勻強電場方向,場強大小為E,Elce=Ucb,E=2.5V/cm,A項正確。Uoe=Elobsin53°=16V,故O點電勢φ0=17V-16V=1V,B項正確。電子
在a點電勢能比在b點高7eV,C項錯誤。電子從b點到c點電場力做功W=9eV,D項正確。
42/113方法技巧
充分利用直角三角形中37°和53°關系①Oa為6cm,Ob=8cm,這么連接O、c,∠cOb=37°,∠Ocb=53°。②在a、c連線上找φd=17V,bd為等勢線。由對應關系得lcd=4.5cm,∠cbe=37°。Oec恰好為電場
線。③充分利用電場中角度,以37°和53°關系解題。43/1136.(課標Ⅰ,20,6分)如圖,一帶負電荷油滴在勻強電場中運動,其軌跡在豎直面(紙面)內,且
相對于過軌跡最低點P豎直線對稱。忽略空氣阻力。由此可知
()
A.Q點電勢比P點高B.油滴在Q點動能比它在P點大C.油滴在Q點電勢能比它在P點大D.油滴在Q點加速度大小比它在P點小44/113答案
AB由油滴軌跡在豎直面內相對于過P點豎直線對稱可知油滴在水平方向所受協(xié)力
為0,豎直方向上油滴受重力和電場力,結合曲線軌跡特點可知電場力豎直向上且電場力大于
重力,油滴受力及電場線方向如圖所表示,由沿電場線方向電勢逐步降低,得Q點電勢比P點高,
A選項正確;油滴從Q點到P點協(xié)力做負功,依據(jù)動能定理得油滴在Q點動能大于它在P點動
能,這一過程中電場力做負功,則油滴在Q點電勢能小于它在P點電勢能,故B項正確,C項錯;
因為重力和電場力為恒力,所以油滴在Q、P兩點加速度相同,故D項錯誤。
45/1137.(課標Ⅰ,21,6分,★)如圖,在正點電荷Q電場中有M、N、P、F四點,M、N、P為直角三
角形三個頂點,F為MN中點,∠M=30°。M、N、P、F四點處電勢分別用φM、φN、φP、φF
表示。已知φM=φN,φP=φF,點電荷Q在M、N、P三點所在平面內,則
()
A.點電荷Q一定在MP連線上B.連接PF線段一定在同一等勢面上C.將正試探電荷從P點搬運到N點,電場力做負功D.φP大于φM
46/113答案
AD由φM=φN,可知點電荷Q一定在MN連線中垂線上,過F作MN垂線交MP于O點,設
MF=FN=l,則由幾何關系MO=l/cos30°=
l,FO=ltan30°=
l,OP=MP-MO=MNcos30°-
l=
l,即FO=OP=
l,ON=OM=
l,故點電荷一定在MP連線上O點,選項A正確(另解:依據(jù)題意φM=φN,φP=φF,可知點電荷Q一定在MN中垂線與PF連線中垂線交點處,作PF連線中
垂線交MP于點O,連接O、F兩點,由幾何知識知OF為MN中垂線,故點電荷Q一定在MP連線
上O點,A正確);點電荷形成電場等勢面是以點電荷為球心同心球面,線段不可能在球面
上,故B選項錯誤;由圖可知OF<OM,故φF=φP>φM=φN,將正試探電荷從高電勢點搬運到低電勢點,
電場力做正功,選項C錯、D對。
47/1138.(上海單科,13)靜電場中某電場線如圖所表示。把點電荷從電場中A點移到B點,其電勢能
增加1.2×10-7J,則該點電荷帶
電(選填“正”或“負”);在此過程中電場力做功為
J。
三、非選擇題答案負-1.2×10-7
解析本題考查電場力做功、電勢能改變。從A到B,電勢能增加1.2×10-7J,說明電場力做負
功,做功為-1.2×10-7J,故電場力方向與場強方向相反,該點電荷帶負電。48/1131.(天津理綜,4,6分)如圖所表示,平行板電容器帶有等量異種電荷,與靜電計相連,靜電計金屬
外殼和電容器下極板都接地。在兩極板間有一固定在P點點電荷,以E表示兩板間電場強
度,Ep表示點電荷在P點電勢能,θ表示靜電計指針偏角。若保持下極板不動,將上極板向下
移動一小段距離至圖中虛線位置,則
()
A.θ增大,E增大
B.θ增大,Ep不變C.θ減小,Ep增大
D.θ減小,E不變考點三電容器帶電粒子在電場中運動一、單項選擇題49/113答案
D極板移動過程中帶電荷量Q保持不變,靜電計指針張角改變反應板間電勢差U變
化,由C=
和C=
可知,極板下移,d減小,C增大,U減小,又E=
=
,則E不變,Ep不變,綜合上述,只有D選項正確。50/1132.(安徽理綜,20,6分,★)已知均勻帶電無窮大平面在真空中激發(fā)電場場強大小為
,其中σ為平面上單位面積所帶電荷量,ε0為常量。如圖所表示平行板電容器,極板正對面積為S,其
間為真空,帶電荷量為Q。不計邊緣效應時,極板可看做無窮大導體板,則極板間電場強度大小
和兩極板間相互靜電引力大小分別為
()
A.
和
B.
和
C.
和
D.
和
答案
D由題意知帶電荷量為Q極板上單位面積所帶電荷量σ=
,故一個極板激發(fā)電場場強大小E=
=
,而平行板電容器兩極板帶等量異種電荷,在極板間激發(fā)電場等大同向,由電場疊加原理知,極板間電場強度大小為E合=2E=
;兩極板間相互靜電引力F=E·Q=
,選項D正確。51/1133.(山東理綜,20,6分,★★)如圖甲,兩水平金屬板間距為d,板間電場強度改變規(guī)律如圖乙
所表示。t=0時刻,質量為m帶電微粒以初速度v0沿中線射入兩板間,0~
時間內微粒勻速運動,T時刻微粒恰好經(jīng)金屬板邊緣飛出。微粒運動過程中未與金屬板接觸。重力加速度大小為g。
關于微粒在0~T時間內運動描述,正確是
()A.末速度大小為
v0
B.末速度沿水平方向C.重力勢能降低了
mgd
D.克服電場力做功為mgd二、多項選擇題52/113答案
BC由題意知qE0=mg,所以
~
與
~T時間內微粒加速度等大反向,大小都等于g。
~
時間內微粒只在重力作用下豎直末速度vy1=g·
,豎直位移y1=
g
,在
~T時間內微粒豎直末速度vy2=vy1-g·
=0,豎直位移y2=vy1·
-
g
=
g
,所以y1=y2=
,微??朔妶隽ψ龉=q·2E0·
=2mg
=
mgd,在重力作用下微粒豎直位移為
,其重力勢能降低了
mgd。綜上可知A、D錯誤,B、C正確。53/113三、非選擇題4.(課標Ⅰ,25,20分)真空中存在電場強度大小為E1勻強電場,一帶電油滴在該電場中豎直
向上做勻速直線運動,速度大小為v0。在油滴處于位置A時,將電場強度大小突然增大到某值,
但保持其方向不變。連續(xù)一段時間t1后,又突然將電場反向,但保持其大小不變;再連續(xù)一樣一段
時間后,油滴運動到B點。重力加速度大小為g。(1)求油滴運動到B點時速度。(2)求增大后電場強度大小;為確保以后電場強度比原來大,試給出對應t1和v0應滿足
條件。已知不存在電場時,油滴以初速度v0做豎直上拋運動最大高度恰好等于B、A兩點間
距離兩倍。答案看法析54/113解析本題考查電場、牛頓運動定律、勻變速直線運動。(1)設油滴質量和電荷量分別為m和q,油滴速度方向向上為正。油滴在電場強度大小為E1勻強
電場中做勻速直線運動,故電場力方向向上。在t=0時,電場強度突然從E1增加至E2時,油滴做豎
直向上勻加速運動,加速度方向向上,大小a1滿足qE2-mg=ma1
①油滴在時刻t1速度為v1=v0+a1t1
②電場強度在時刻t1突然反向,油滴做勻變速運動,加速度方向向下,大小a2滿足qE2+mg=ma2
③油滴在時刻t2=2t1速度為v2=v1-a2t1
④由①②③④式得v2=v0-2gt1
⑤(2)由題意,在t=0時刻前有qE1=mg
⑥55/113油滴從t=0到時刻t1位移為s1=v0t1+
a1
⑦油滴在從時刻t1到時刻t2=2t1時間間隔內位移為s2=v1t1-
a2
⑧由題給條件有
=2g(2h)
⑨式中h是B、A兩點之間距離。若B點在A點之上,依題意有s1+s2=h
⑩由①②③⑥⑦⑧⑨⑩式得E2=
E1
為使E2>E1,應有2-
+
>1
56/113即當0<t1<
或t1>
才是可能;條件
式和
式分別對應于v2>0和v2<0兩種情形。若B點在A點之下,依題意有s1+s2=-h
由①②③⑥⑦⑧⑨
式得E2=
E1
為使E2>E1,應有2-
-
>1
即57/113t1>
另一解為負,不合題意,已舍去。解題指導
多階段運動物體運動不但僅取決于物體所受外力,還與物體初速度相關。在多階段運動過程中,當物體
所受外力突變時,物體因為慣性而速度不發(fā)生突變,故物體在前一階段末速度即為物體在后一
階段初速度。對于多階段運動過程中物體在各階段中發(fā)生位移之間聯(lián)絡,能夠經(jīng)過作運
動過程草圖來取得。58/1135.(課標Ⅱ,25,20分)如圖,兩水平面(虛線)之間距離為H,其間區(qū)域存在方向水平向右
勻強電場。自該區(qū)域上方A點將質量均為m、電荷量分別為q和-q(q>0)帶電小球M、N先后
以相同初速度沿平行于電場方向射出。小球在重力作用下進入電場區(qū)域,并從該區(qū)域下
邊界離開。已知N離開電場時速度方向豎直向下;M在電場中做直線運動,剛離開電場時動
能為N剛離開電場時動能1.5倍。不計空氣阻力,重力加速度大小為g。求(1)M與N在電場中沿水平方向位移之比;(2)A點距電場上邊界高度;(3)該電場電場強度大小。
答案(1)3∶1(2)
H(3)
59/113解析本題考查勻變速直線運動、運動分解、電場、動能定理。(1)設小球M、N在A點水平射出時初速度大小為v0,則它們進入電場時水平速度依然為v0。
M、N在電場中運動時間t相等,電場力作用下產生加速度沿水平方向,大小均為a,在電場中
沿水平方向位移分別為s1和s2。由題給條件和運動學公式得v0-at=0
①s1=v0t+
at2
②s2=v0t-
at2
③聯(lián)立①②③式得
=3
④(2)設A點距電場上邊界高度為h,小球下落h時在豎直方向分速度為vy,由運動學公式
=2gh
⑤H=vyt+
gt2
⑥M進入電場后做直線運動,由幾何關系知
=
⑦60/113聯(lián)立①②⑤⑥⑦式可得h=
H
⑧(3)設電場強度大小為E,小球M進入電場后做直線運動,則
=
⑨設M、N離開電場時動能分別為Ek1、Ek2,由動能定理得Ek1=
m(
+
)+mgH+qEs1
⑩Ek2=
m(
+
)+mgH-qEs2
由已知條件Ek1=1.5Ek2
聯(lián)立④⑤⑦⑧⑨⑩
式得E=
解題關鍵
①N離開電場時速度方向豎直向下——N在水平方向速度恰好減速到0;②方向
水平向右勻強電場——M、N在豎直方向只受重力,二者在電場中運動時間相等;③剛離開
電場時M動能為N1.5倍——建立等式確定電場力和重力關系。61/1136.(北京理綜,23,18分)如圖所表示,電子由靜止開始經(jīng)加速電場加速后,沿平行于板面方向射
入偏轉電場,并從另一側射出。已知電子質量為m,電荷量為e,加速電場電壓為U0。偏轉電場可
看做勻強電場,極板間電壓為U,極板長度為L,板間距為d。(1)忽略電子所受重力,求電子射入偏轉電場時初速度v0和從電場射出時沿垂直板面方向偏
轉距離Δy。(2)分析物理量數(shù)量級,是處理物理問題慣用方法。在處理(1)問時忽略了電子所受重力,請
利用以下數(shù)據(jù)分析說明其原因。已知U=2.0×102V,d=4.0×10-2m,m=9.1×10-31kg,e=1.6×10-19C,g=
10m/s2。(3)極板間現(xiàn)有靜電場也有重力場。電勢反應了靜電場各點能性質,請寫出電勢φ定義式。類比電勢定義方法,在重力場中建立“重力勢”φG概念,并簡明說明電勢和“重力勢”
共同特點。62/113解析(1)依據(jù)功和能關系,有eU0=
m
電子射入偏轉電場初速度v0=
在偏轉電場中,電子運動時間Δt=
=L
偏轉距離Δy=
a(Δt)2=
(2)考慮電子所受重力和電場力數(shù)量級,有重力G=mg~10-29N電場力F=
~10-15N因為F?G,所以不需要考慮電子所受重力。(3)電場中某點電勢φ定義為電荷在該點電勢能Ep與其電荷量q比值,即φ=
因為重力做功與路徑無關,能夠類比靜電場電勢定義,將重力場中物體在某點重力勢能EG與
其質量m比值,叫做“重力勢”,即φG=
。電勢φ和重力勢φG都是反應場能性質物理量,僅由場本身原因決定。答案(1)
(2)(3)看法析63/1137.(四川理綜,9,15分)中國科學院10月宣告中國將在開始建造世界上最大粒
子加速器。加速器是人類揭示物質根源關鍵設備,在放射治療、食品安全、材料科學等方面
有廣泛應用。如圖所表示,某直線加速器由沿軸線分布一系列金屬圓管(漂移管)組成,相鄰漂移管分別接在高
頻脈沖電源兩極。質子從K點沿軸線進入加速器并依次向右穿過各漂移管,在漂移管內做勻
速直線運動,在漂移管間被電場加速,加速電壓視為不變。設質子進入漂移管B時速度為8×106m
/s,進入漂移管E時速度為1×107m/s,電源頻率為1×107Hz,漂移管間縫隙很小,質子在每個管內運
動時間視為電源周期1/2。質子荷質比取1×108C/kg。求:(1)漂移管B長度;(2)相鄰漂移管間加速電壓。64/113解析(1)設質子進入漂移管B速度為vB,電源頻率、周期分別為f、T,漂移管B長度為L,則T=
①L=vB·
②聯(lián)立①②式并代入數(shù)據(jù)得
L=0.4m③(2)設質子進入漂移管E速度為vE,相鄰漂移管間加速電壓為U,電場對質子所做功為W,質
子從漂移管B運動到E電場做功為W',質子電荷量為q、質量為m,則W=qU
④W'=3W
⑤W'=
m
-
m
⑥聯(lián)立④⑤⑥式并代入數(shù)據(jù)得
U=6×104V⑦答案(1)0.4m(2)6×104V65/1138.(安徽理綜,23,16分)在xOy平面內,有沿y軸負方向勻強電場,場強大小為E(圖中未畫出),
由A點斜射出一質量為m、帶電量為+q粒子,B和C是粒子運動軌跡上兩點,如圖所表示,其中l(wèi)0
為常數(shù)。粒子所受重力忽略不計。求:(1)粒子從A到C過程中電場力對它做功;(2)粒子從A到C過程所經(jīng)歷時間;(3)粒子經(jīng)過C點時速率。
答案(1)3qEl0(2)3
(3)
66/113解析(1)WAC=qE(yA-yC)=3qEl0(2)依據(jù)拋體運動特點,粒子在x軸方向做勻速直線運動,由對稱性可知軌跡最高點D在y軸上,可
令tAD=tDB=T,則tBC=T
由qE=ma,得a=
又yD=
aT2,yD+3l0=
a(2T)2解得T=
則A→C過程所經(jīng)歷時間t=3
(3)粒子在DC段做類平拋運動,于是有67/1132l0=vCx(2T),vCy=a(2T)vC=
=
68/1139.(課標Ⅱ,24,12分)如圖,一質量為m、電荷量為q(q>0)粒子在勻強電場中運動,A、B為其
運動軌跡上兩點。已知該粒子在A點速度大小為v0,方向與電場方向夾角為60°;它運動到
B點時速度方向與電場方向夾角為30°。不計重力。求A、B兩點間電勢差。
答案
69/113解析設帶電粒子在B點速度大小為vB。粒子在垂直于電場方向上速度分量不變,即vBsin30°=v0sin60°
①由此得vB=
v0
②設A、B兩點間電勢差為UAB,由動能定理有qUAB=
m(
-
)
③聯(lián)立②③式得UAB=
④70/113一、單項選擇題1.(安徽理綜,15,6分)由庫侖定律可知,真空中兩個靜止點電荷,帶電量分別為q1和q2,其間
距離為r時,它們之間相互作用力大小為F=k
,式中k為靜電力常量。若用國際單位制基本單位表示,k單位應為
()A.kg·A2·m3
B.kg·A-2·m3·s-4C.kg·m2·C-2
D.N·m2·A-2
C組
教師專用題組答案
B由庫侖定律知k=
,式中都取國際單位時k單位為
,由I=
知,1C2=1A2·s2,又因1N=1
,整理可得k單位應為
·
,即kg·A-2·m3·s-4,故選項B正確。71/1132.(海南單科,1,3分)如圖,電荷量為q1和q2兩個點電荷分別位于P點和Q點。已知在P、Q連
線上某點R處電場強度為零,且
=2
。則
()
A.q1=2q2
B.q1=4q2C.q1=-2q2
D.q1=-4q2
答案
B由R處場強為零可知兩點電荷在該處所產生場強必是等大反向,即兩點電荷必帶有
同種電荷,由E=k
有k
=k
,可得q1=4q2,B正確。72/1133.(安徽理綜,20,6分)如圖所表示,xOy平面是無窮大導體表面,該導體充滿z<0空間,z>0
空間為真空。將電荷量為q點電荷置于z軸上z=h處,則在xOy平面上會產生感應電荷。空間任
意一點處電場皆是由點電荷q和導體表面上感應電荷共同激發(fā)。已知靜電平衡時導體內
部場強處處為零,則在z軸上z=
處場強大小為(k為靜電力常量)
()
A.k
B.k
C.k
D.k
答案
D點電荷q和感應電荷所形成電場在z>0區(qū)域可等效成關于O點對稱電偶極子形
成電場。所以z軸上z=
處場強E=k
+k
=k
,選項D正確。評析
本題等效關系出自書本內容,要求考生認真閱讀書本、牢靠掌握基本模型應用。難
度中等。73/1134.(重慶理綜,3,6分)如圖所表示,高速運動α粒子被位于O點重原子核散射,實線表示α粒子
運動軌跡,M、N和Q為軌跡上三點,N點離核最近,Q點比M點離核更遠,則
()
A.α粒子在M點速率比在Q點大B.三點中,α粒子在N點電勢能最大C.在重核產生電場中,M點電勢比Q點低D.α粒子從M點運動到Q點,電場力對它做總功為負功答案
B
α粒子與重原子核均帶正電,二者之間存在斥力作用,且僅有斥力作用,故二者靠近時
斥力做負功,動能減小,電勢能增大;遠離時斥力做正功,動能增大,綜上可知,α粒子在Q點時動能
最大,速率也最大,A項錯誤。α粒子在N點時電勢能最大,B項正確。在正電荷電場中,場源處電
勢最高,距場源越遠電勢越低,M點離O點較近,該點電勢較高,C項錯誤。因在Q點時粒子動能
比在M點時動能大,故在從M到Q過程中電場力做總功為正功,D項錯誤。74/1135.(課標Ⅱ,19,6分)關于靜電場電場強度和電勢,以下說法正確是
()A.電場強度方向處處與等電勢面垂直B.電場強度為零地方,電勢也為零C.伴隨電場強度大小逐步減小,電勢也逐步降低D.任一點電場強度總是指向該點電勢降落最快方向二、多項選擇題答案
AD電場中場強為零位置是絕正確,而電勢為零位置是人為選取;再者場強大
小表征著電勢隨空間改變率,而與電勢大小無關,故B錯誤。由沿電場線方向電勢降低,可知
電勢升降取決于場強方向而與場強大小無關,故C錯誤。75/1136.(天津理綜,6,6分)兩個帶等量正電點電荷,固定在圖中P、Q兩點,MN為PQ連線中垂
線,交PQ于O點,A為MN上一點。一帶負電試探電荷q,從A點由靜止釋放,只在靜電力作用下
運動,取無限遠處電勢為零,則
()
A.q由A向O運動是勻加速直線運動B.q由A向O運動過程電勢能逐步減小C.q運動到O點時動能最大D.q運動到O點時電勢能為零答案
BC兩個等量正點電荷形成電場不是勻強電場,在中垂線MN上由無窮遠到O點電場
強度先增大后減小,電荷q所受電場力為變力,q將做變加速直線運動,A項錯誤。因q所受電場力
方向指向O點,所以q由A向O運動過程中電場力做正功,電勢能減小,動能增大,B、C項均正確。
因O點電勢大于零,故q在O點時電勢能不為零,D項錯誤。76/1137.(福建理綜,20,15分)如圖,真空中xOy平面直角坐標系上A、B、C三點組成等邊三角形,
邊長L=2.0m。若將電荷量均為q=+2.0×10-6C兩點電荷分別固定在A、B點,已知靜電力常量k
=9.0×109N·m2/C2,求:
(1)兩點電荷間庫侖力大小;(2)C點電場強度大小和方向。三、非選擇題答案(1)9.0×10-3N(2)7.8×103N/C沿y軸正方向77/113解析(1)依據(jù)庫侖定律,A、B兩點電荷間庫侖力大小為F=k
①代入數(shù)據(jù)得F=9.0×10-3N②(2)A、B點電荷在C點產生場強大小相等,均為E1=k
③A、B兩點電荷形成電場在C點合場強大小為E=2E1cos30°
④由③④式并代入數(shù)據(jù)得E=7.8×103N/C⑤場強E方向沿y軸正向78/1138.(課標Ⅱ,24,14分,★)如圖,勻強電場中有二分之一徑為r光滑絕緣圓軌道,軌道平面與電場方
向平行。a、b為軌道直徑兩端,該直徑與電場方向平行。一電荷量為q(q>0)質點沿軌道內
側運動,經(jīng)過a點和b點時對軌道壓力大小分別為Na和Nb。不計重力,求電場強度大小E、質
點經(jīng)過a點和b點時動能。
答案看法析79/113解析質點所受電場力大小為f=qE
①設質點質量為m,經(jīng)過a點和b點時速度大小分別為va和vb,由牛頓第二定律有f+Na=m
②Nb-f=m
③設質點經(jīng)過a點和b點時動能分別為Eka和Ekb,有Eka=
m
④Ekb=
m
⑤依據(jù)動能定理有Ekb-Eka=2rf
⑥聯(lián)立①②③④⑤⑥式得E=
(Nb-Na)
⑦Eka=
(Nb+5Na)
⑧Ekb=
(5Nb+Na)
⑨80/1139.(四川理綜,10,17分,★★)如圖所表示,粗糙、絕緣直軌道OB固定在水平桌面上,B端與桌面邊緣對齊,A是軌道上一點,過A點并垂直于軌道豎直面右側有大小E=1.5×106N/C,方向水平向右勻強電場。帶負電小物體P電荷量是2.0×10-6C,質量m=0.25kg,與軌道間動摩擦因數(shù)μ=0.4。P從O點由靜止開始向右運動,經(jīng)過0.55s抵達A點,抵達B點時速度是5m/s,抵達空間D點時速度與豎直方向夾角為α,且tanα=1.2。P在整個運動過程中一直受到水平向右某外力F作用,F大小與P速率v關系如表所表示。P視為質點,電荷量保持不變,忽略空氣阻力,取g=10m/s2。求:v/(m·s-1)0≤v≤22<v<5v≥5F/N263(1)小物體P從開始運動至速率為2m/s所用時間;(2)小物體P從A運動至D過程,電場力做功。
81/113解析(1)小物體P速率從0至2m/s,受外力F1=2N,設其做勻變速直線運動加速度為a1,經(jīng)過
時間Δt1速度為v1,則F1-μmg=ma1
①v1=a1Δt1
②由①②式并代入數(shù)據(jù)得Δt1=0.5s③說明:①②③式各2分。(2)小物體P從速率為2m/s運動至A點,受外力F2=6N,設其做勻變速直線運動加速度為a2,則F2-μmg=ma2
④設小物體P從速度v1經(jīng)過Δt2時間,在A點速度為v2,則Δt2=0.55s-Δt1
⑤v2=v1+a2Δt2
⑥P從A點至B點,受外力F2=6N、電場力和滑動摩擦力作用,設其做勻變速直線運動加速度為a3,
電荷量為q,在B點速度為v3,從A點至B點位移為x1,則F2-μmg-qE=ma3
⑦答案(1)0.5s(2)-9.25J82/113
-
=2a3x1
⑧P以速度v3滑出軌道右端B點,設水平方向受外力為F3,電場力大小為FE,有FE=F3
⑨F3與FE大小相等方向相反,P水平方向所受協(xié)力為零,所以,P從B點開始做初速度為v3平拋運
動。設P從B點運動至D點用時為Δt3,水平位移為x2,由題意知
=tanα
⑩x2=v3Δt3
設小物體P從A點至D點電場力做功為W,則W=-qE(x1+x2)
聯(lián)立④~⑧,⑩~
式并代入數(shù)據(jù)得W=-9.25J
說明:④⑥⑧
式各1分,⑦⑩
式各2分。83/113一、單項選擇題(每小題3分,共12分)1.(江蘇南京六校聯(lián)考,3)如圖所表示,一圓環(huán)上均勻分布著負電荷,x軸垂直于環(huán)面且過圓心O,
以下關于x軸上電場強度和電勢說法正確是
()
A.O點電場強度不為零,電勢最高B.O點電場強度為零,電勢最低C.從O點沿x軸正方向,電場強度先增大后減小,電勢一直降低D.從O點沿x軸正方向,電場強度先增大后減小,電勢先降低后升高三年模擬A組—高考模擬·基礎題組(時間:25分鐘分值:40分)84/113答案
B對于孤立帶電體,無窮遠處電勢為零,負電荷周圍電勢均為負,而且電勢為標量,
各個點電荷在某點電勢疊加為代數(shù)和,故O點電勢最低,從O點沿x軸正方向,電勢一直增加,所
以,A、C、D均錯。把圓環(huán)分成許多小段,則每小段均可視為點電荷,這些點電荷在O點產生
場強疊加為矢量和,結合對稱性可知,O點合場強為零,故B正確。85/1132.(江蘇金陵中學期中,6)如圖所表示,豎直放置兩平行金屬板間有勻強電場,在兩極板間同
一等高線上有兩質量相等帶電小球a、b(能夠看做質點)。將小球a、b分別從緊靠左極板和
兩極板正中央位置由靜止釋放,它們沿圖中虛線運動,都能打在右極板上同一點。則從釋放
小球到剛要打到右極板運動中,以下說法正確是
()
A.它們運動時間ta>tbB.它們電荷量之比qa∶qb=1∶2C.它們電勢能降低許之比ΔEa∶ΔEb=4∶1D.它們動能增加量之比ΔEka∶ΔEkb=4∶186/113答案
C小球在豎直方向分運動為自由落體運動,由h=
gt2可知,ta=tb,故A錯。小球在水平方向分運動為勻加速直線運動,由x=
·
t2可推知,qa∶qb=2∶1,故B錯。電勢能降低許為Eq·x,則
=
=
,故C正確。由動能定理可知,ΔEk=mgh+Eq·x,則
=
≠
,故D錯。87/1133.(蘇北四市一模,1)在研究影響平行板電容器電容大小原因試驗中,一已充電平行板電
容器與靜電計連接如圖所表示?,F(xiàn)保持B板不動,適當移動A板,發(fā)覺靜電計指針張角減小,則A板
可能是
()
A.右移
B.左移C.上移
D.下移答案
A指針張角減小表示A、B兩板間電壓減小,電容器帶電荷量不變,由C=
可知C增大,又由C∝
可知,可能是A板右移使d減小C增大,故A正確。88/1134.(江蘇南京、鹽城一模,3)金屬板和板前一正點電荷形成電場線分布如圖所表示,A、B兩
點到正電荷距離相等,C點靠近正電荷,則
()
A.A、B兩點電勢相等B.C點電勢比A點低C.A、B兩點電場強度相等D.C點電場強度比B點大答案
D金屬板面為等勢面,沿電場線方向電勢降低,故有φC>φB>φA,A、B均錯。電場線越密
地方場強越大,故有EC>EB>EA,C錯D正確。89/1135.(江蘇新海高中月考,8)如圖所表示,空間有一正三棱錐OABC,點A',B',C'分別是三側棱中點,
在頂點O固定一負電荷,以下說法正確是
()
A.電勢φA'<φAB.電勢差|UOA'|<|UA'A|C.將正電荷沿直線從A'移動到B',電勢能先減小后增大D.A'、B'、C'三點電場強度相同二、多項選擇題(每小題7分,共28分)答案
AC
OA、OB、OC為三條電場線,沿電場線方向電勢降低,故φA'<φA,即A項正確。由U=
·d分析,因為OA'比A'A空間中平均場強大,所以|UOA'|>|UA'A|,即B錯。A'、B'、C'三點在同一等勢
面上,電勢相等,場強大小相等、方向不一樣,故D錯。A'B'連線上中間各點到O點距離均小于A'
與B'點,故其電勢均低于A'、B'點,正電荷放在電勢越高地方含有電勢能越大,故C正確。90/1136.(江蘇如皋中學調研二,10)如圖所表示,①、②、③是兩個等量異種電荷形成電場中位于
同一平面內三條等差等勢線,其中③為直線。一個重力不計、帶負電粒子進入電場,運動軌
跡如圖中實線所表示,與①、②、③分別交于a、b、c三點。以下判斷正確是
()
A.粒子在c點時加速度為零B.a點電勢比b點電勢高C.粒子從a到b再到c,電勢能不停增加D.粒子從a到b與從b到c過程中動能改變不一樣91/113答案
BC物體做曲線運動條件是協(xié)力F與速度不在同一直線上,且分別位于運動軌跡兩
側。如圖。
畫出經(jīng)過a點電場線(垂直等勢線),由圖知該負粒子運動過程中電場力F做負功,所以動能降低,
電勢能增加,所以a點電勢高于b點電勢,b點電勢高于c點電勢,所以B、C正確。又因為Uab=Ubc,而
由a→b→c只有電場力做功,W電=ΔEk?qU=ΔEk,得ΔEkab=ΔEkbc,D錯誤。粒子在c點所受電場力不
為零,所以A錯誤。92/1137.(江蘇百校第一次,6)據(jù)國外某媒體報道,科學家創(chuàng)造了一個新型超級電容器,能讓手機幾
分鐘內充滿電。某同學假日登山途中用該種電容器給手機電池充電,以下說法正確是
(
)A.該電容器給手機電池充電時,電容器電容不變B.該電容器給手機電池充電時,電容器存放電能變少C.該電容器給手機電池充電時,電容器所帶電荷量可能不變D.充電結束后,電容器不帶電,電容器電容為零答案
AB電容器電容只與本身結構相關,故A正確,D錯。充電時,電容器帶電荷量減
少,將存放電能轉化為被充電電池化學能,故B對C錯。93/1138.(江蘇蘇北四市一模,8)如圖所表示,a、b、c三點在固定點電荷Q1、Q2連線延長線上,Q1帶
正電。一帶正電粒子從a點由靜止釋放,僅在電場力作用下運動,經(jīng)b點時速度最大,到c點時速度
為零。以下說法正確是
()
A.Q2帶正電B.Q2電荷量大于Q1電荷量C.a、c兩點電勢相等D.b點電場強度最大答案
BC帶電粒子在b點時速度最大,說明該點合場強為零,由此可知Q2帶負電,且Q2>Q1,A、
D錯,B對。從a到c應用動能定理:q(φa-φc)=0,故φA=φC,可見C正確。94/113一、單項選擇題(每小題3分,共6分)1.(江蘇六市二模)試驗表明,地球表面上方電場強度不為零,且方向豎直向下,說明地球表
面有凈負電荷,設地球表面凈負電荷均勻分布,且電荷量絕對值為Q,已知地球半徑為R,靜電力常
量為k,選地面電勢為零,則在地面上方高h(約幾十米)處電勢為
()A.-
B.
C.-
D.
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