上海高考物理2006-2015真題匯編(帶答案)——電場(chǎng)

1、上海2006-2015真題匯編電場(chǎng)1. （2006上海）如圖所示，一束粒子自下而上進(jìn)人一水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)后發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則電場(chǎng)方向向 ，進(jìn)人電場(chǎng)后，粒子的動(dòng)能 （填“增加”、“減少”或“不變”）左，增加ABvtO2. （2006上海）A、B是一條電場(chǎng)線上的兩點(diǎn)，若在A點(diǎn)釋放一初速為零的電子，電子僅受電場(chǎng)力作用，并沿電場(chǎng)線從A運(yùn)動(dòng)到B，其速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示設(shè)A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度分別為EA、EB，電勢(shì)分別為UA、UB，則AD （A）EA = EB （B）EAEB （C）UA = UB （D）UAUB 3. （2006上海）電偶極子模型是指電量為q、相距為l的一對(duì)正負(fù)點(diǎn)電荷組成的電結(jié)構(gòu)，O是

2、中點(diǎn)，電偶極子的方向?yàn)閺呢?fù)電荷指向正電荷，用圖(a)所示的矢量表示科學(xué)家在描述某類物質(zhì)的電性質(zhì)時(shí)，認(rèn)為物質(zhì)是由大量的電偶極子組成的，平時(shí)由于電偶極子的排列方向雜亂無(wú)章，因而該物質(zhì)不顯示帶電的特性當(dāng)加上外電場(chǎng)后，電偶極子繞其中心轉(zhuǎn)動(dòng)，最后都趨向于沿外電場(chǎng)方向排列，從而使物質(zhì)中的合電場(chǎng)發(fā)生變化（1）由題意可知電場(chǎng)力的力臂為l sin，故力矩M2×E0q×l sinE0q/sin（2）W2 E0q×(1cos)E0q /(1cos)（3）電偶極子在外電場(chǎng)中處于力矩平衡時(shí)，電偶極子的方向與外加電場(chǎng)的夾角 0或者當(dāng)電偶極子方向與場(chǎng)強(qiáng)方向相同時(shí)，即夾角為零時(shí)（如圖所示）由于電

3、偶極子與電場(chǎng)垂直時(shí)電勢(shì)能為零， 所以該位置的電勢(shì)能等于由該位置轉(zhuǎn)到與電場(chǎng)垂直時(shí)電場(chǎng)力所做的功，電勢(shì)能 EP1= -E0ql 當(dāng)電偶極子方向與場(chǎng)強(qiáng)方向相反時(shí)，即夾角為時(shí)同理可得，電勢(shì)能 EP2=E0ql（4）由題意知：FE0q02 (1）如圖(b）所示，有一電偶極子放置在電場(chǎng)強(qiáng)度為E。的勻強(qiáng)外電場(chǎng)中，若電偶極子的方向與外電場(chǎng)方向的夾角為，求作用在電偶極子上的電場(chǎng)力繞O點(diǎn)的力矩； （2）求圖(b)中的電偶極子在力矩的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)到外電場(chǎng)方向的過(guò)程中，電場(chǎng)力所做的功； （3）求電偶極子在外電場(chǎng)中處于力矩平衡時(shí)，其方向與外電場(chǎng)方向夾角的可能值及相應(yīng)的電勢(shì)能； （4）現(xiàn)考察物質(zhì)中的三個(gè)電偶極子，其中心在一

4、條直線上，初始時(shí)刻如圖(c）排列，它們相互間隔距離恰等于 1加上外電場(chǎng)EO后，三個(gè)電偶極子轉(zhuǎn)到外電場(chǎng)方向，若在圖中A點(diǎn)處引人一電量為+q0的點(diǎn)電荷(q0很小，不影響周圍電場(chǎng)的分布），求該點(diǎn)電荷所受電場(chǎng)力的大小4. （2007上海）一點(diǎn)電荷僅受電場(chǎng)力作用，由A點(diǎn)無(wú)初速釋放，先后經(jīng)過(guò)電場(chǎng)中的B點(diǎn)和C點(diǎn)。點(diǎn)電荷在A、B、C三點(diǎn)的電勢(shì)能分別用EA、EB、EC表示，則EA、EB和EC間的關(guān)系可能是（）AD（A）EAEBEC。（B）EAEBEC。（C）EAECEB。（D）EAECEB。5. （2007上海）如圖所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形區(qū)域abcd內(nèi)存在著勻強(qiáng)電場(chǎng)。電量為q、動(dòng)能為Ek的帶電粒子從a點(diǎn)沿ab方

5、向進(jìn)入電場(chǎng)，不計(jì)重力。（1）水平方向做勻速運(yùn)動(dòng)有Lv0t，沿電場(chǎng)方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，L，所以E，qELEktEk，所以EktqELEk5Ek，（2）若粒子由bc邊離開(kāi)電場(chǎng)，Lv0t，vy，EkEkmvy2，所以E，若粒子由cd邊離開(kāi)電場(chǎng)，qELEkEk，所以E（1）若粒子從c點(diǎn)離開(kāi)電場(chǎng)，求電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和粒子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能；（2）若粒子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)動(dòng)能為Ek，則電場(chǎng)強(qiáng)度為多大？6. （2008上海）如圖所示，把電量為5×109C的電荷，從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)，其電勢(shì)能（選填“增大”、“減小”或“不變”）；若A點(diǎn)的電勢(shì)UA15V，B點(diǎn)的電勢(shì)UB10V，則此過(guò)程中電場(chǎng)力做的

6、功為J。增大，2.5×1087. （2008上海）如圖所示，在光滑絕緣水平面上，兩個(gè)帶等量正電的點(diǎn)電荷M、N，分別固定在A、B兩點(diǎn)，O為AB連線的中點(diǎn)，CD為AB的垂直平分線。在CO之間的F點(diǎn)由靜止釋放一個(gè)帶負(fù)電的小球P（設(shè)不改變?cè)瓉?lái)的電場(chǎng)分布），在以后的一段時(shí)間內(nèi)，P在CD連線上做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。若BCD（A）小球P的帶電量緩慢減小，則它往復(fù)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中振幅不斷減小（B）小球P的帶電量緩慢減小，則它往復(fù)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中每次經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)的速率不斷減?。–）點(diǎn)電荷M、N的帶電量同時(shí)等量地緩慢增大，則小球P往復(fù)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中周期不斷減?。―）點(diǎn)電荷M、N的帶電量同時(shí)等量地緩慢增大，則小球P往復(fù)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中振幅

7、不斷減小8. （2008上海）如圖所示為研究電子槍中電子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的簡(jiǎn)化模型示意圖。在Oxy平面的ABCD區(qū)域內(nèi)，存在兩個(gè)場(chǎng)強(qiáng)大小均為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)I和II，兩電場(chǎng)的邊界均是邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形（不計(jì)電子所受重力）。（1）設(shè)電子的質(zhì)量為m，電量為e，電子在電場(chǎng)I中做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，出區(qū)域I時(shí)的為v0，此后電場(chǎng)II做類平拋運(yùn)動(dòng)，假設(shè)電子從CD邊射出，出射點(diǎn)縱坐標(biāo)為y，有解得y，所以原假設(shè)成立，即電子離開(kāi)ABCD區(qū)域的位置坐標(biāo)為（2L，）（2）設(shè)釋放點(diǎn)在電場(chǎng)區(qū)域I中，其坐標(biāo)為（x，y），在電場(chǎng)I中電子被加速到v1，然后進(jìn)入電場(chǎng)II做類平拋運(yùn)動(dòng)，并從D點(diǎn)離開(kāi)，有解得xy，即在電場(chǎng)I區(qū)域內(nèi)滿足議程的點(diǎn)即為

8、所求位置。（3）設(shè)電子從（x，y）點(diǎn)釋放，在電場(chǎng)I中加速到v2，進(jìn)入電場(chǎng)II后做類平拋運(yùn)動(dòng)，在高度為y處離開(kāi)電場(chǎng)II時(shí)的情景與（2）中類似，然后電子做勻速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)D點(diǎn)，則有，解得，即在電場(chǎng)I區(qū)域內(nèi)滿足議程的點(diǎn)即為所求位置（1）在該區(qū)域AB邊的中點(diǎn)處由靜止釋放電子，求電子離開(kāi)ABCD區(qū)域的位置。 （2）在電場(chǎng)I區(qū)域內(nèi)適當(dāng)位置由靜止釋放電子，電子恰能從ABCD區(qū)域左下角D處離開(kāi)，求所有釋放點(diǎn)的位置。 （3）若將左側(cè)電場(chǎng)II整體水平向右移動(dòng)L/n（n1），仍使電子從ABCD區(qū)域左下角D處離開(kāi)（D不隨電場(chǎng)移動(dòng)），求在電場(chǎng)I區(qū)域內(nèi)由靜止釋放電子的所有位置。9. （2009上海）兩帶電量分別為q和q

9、的點(diǎn)電荷放在x軸上，相距為L(zhǎng)，能正確反映兩電荷連線上場(chǎng)強(qiáng)大小E與x關(guān)系的是圖（ ）A10. （2009上海）位于A、B處的兩個(gè)帶有不等量負(fù)電的點(diǎn)電荷在平面內(nèi)電勢(shì)分布如圖所示，圖中實(shí)線表示等勢(shì)線，則（）CD（A）a點(diǎn)和b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同（B）正電荷從c點(diǎn)移到d點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功（C）負(fù)電荷從a點(diǎn)移到c點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功（D）正電荷從e點(diǎn)沿圖中虛線移到f點(diǎn)，電勢(shì)能先減小后增大11. （2009上海）如圖，質(zhì)量均為m的兩個(gè)小球A、B固定在彎成120°角的絕緣輕桿兩端，OA和OB的長(zhǎng)度均為l，可繞過(guò)O點(diǎn)且與紙面垂直的水平軸無(wú)摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，空氣阻力不計(jì)。設(shè)A球帶正電，B球帶負(fù)電，電量均為q，處在豎直向

10、下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。開(kāi)始時(shí)，桿OB與豎直方向的夾角q060°，由靜止釋放，擺動(dòng)到q90°的位置時(shí)，系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，求： （1）力矩平衡時(shí)：（mgqE）lsin90°（mgqE）lsin（120°90°），即mgqE（mgqE），得：E；（2）重力做功：Wgmgl（cos30°cos60°）mglcos60°（1）mgl，靜電力做功：WeqEl（cos30°cos60°）qElcos60°mgl，（3）小球動(dòng)能改變量DEk=mv2WgWe（1）mgl，得小球的速度：v。（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)

11、大小E；（2）系統(tǒng)由初位置運(yùn)動(dòng)到平衡位置，重力做的功Wg和靜電力做的功We；（3）B球在擺動(dòng)到平衡位置時(shí)速度的大小v。12. （2010上海）三個(gè)點(diǎn)電荷電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布如圖所示，圖中a、b兩點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)大小分別為Ea、Eb，電勢(shì)分別為ja、jb，則（）C（A）EaEb，jajb（B）EaEb，jajb（C）EaEb，jajb（D）EaEb，jajb13. （2010上海）在DIS描繪電場(chǎng)等勢(shì)線的實(shí)驗(yàn)中（1）等量導(dǎo)種點(diǎn)電荷，靜電場(chǎng)，電壓傳感器，（2）B（1）電源通過(guò)正負(fù)電極a、b在導(dǎo)電物質(zhì)上產(chǎn)生的穩(wěn)定電流分布模擬了由二個(gè)_產(chǎn)生的_，用_探測(cè)等勢(shì)點(diǎn)。（2）（單選題）在安裝實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，正確的做法是（）

12、（A）在一塊平整木板上依次鋪放復(fù)寫(xiě)紙、白紙、導(dǎo)電紙（B）導(dǎo)電紙有導(dǎo)電物質(zhì)的一面應(yīng)該向上（C）連接電源正負(fù)極的電極a、b必須與導(dǎo)電物質(zhì)保持絕緣（D）連接電極a、b的電源電壓為交流4-6V14. （2010上海）如圖，一質(zhì)量不計(jì)，可上下移動(dòng)的活塞將圓筒分為上下兩室，兩室中分別封有理想氣體。筒的側(cè)壁為絕緣體，上底N、下底M及活塞D均為導(dǎo)體并按圖連接，活塞面積S2cm2。在電鍵K斷開(kāi)時(shí)，兩室中氣體壓強(qiáng)均為p0240Pa，ND間距l(xiāng)11mm，DM間距l(xiāng)23mm。將變阻器的滑片P滑到左端B，閉合電鍵后，活塞D與下底M分別帶有等量異種電荷，并各自產(chǎn)生勻強(qiáng)電場(chǎng)，在電場(chǎng)力作用下活塞D發(fā)生移動(dòng)。穩(wěn)定后，ND間距l(xiāng)

13、13mm，DM間距l(xiāng)21mm，活塞D所帶電量的絕對(duì)值qe0SE（式中E為D與M所帶電荷產(chǎn)生的合場(chǎng)強(qiáng)，常量e08.85´1012C2/Nm2）。求：（1）電鍵未合上時(shí)兩室中氣體壓強(qiáng)為p0，設(shè)電鍵合上后，兩室中氣體壓強(qiáng)分別為p1、p2，由玻意耳定律p0l1Sp1l1S，p1p0/380Pa，p0l2Sp2l2S，p23p0720Pa，（2）活塞受到的氣體壓強(qiáng)差為Dpp2p1640Pa，活塞在氣體壓力和電場(chǎng)力作用下處于平衡，電場(chǎng)力FDpS0.128N，（3）活塞受到的電場(chǎng)力大小FqEM，其中活塞帶電量qe0SE，E由D、M所帶等量導(dǎo)號(hào)電荷共同產(chǎn)生，根據(jù)電場(chǎng)疊加原理，M產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小EME/

14、2，所以F2e0SEM2，EM6´106V/m，UEl212V，（4）當(dāng)滑片P由B向A滑動(dòng)時(shí)，DM間場(chǎng)強(qiáng)減小，DN間場(chǎng)強(qiáng)變大，活塞受到向下的電場(chǎng)力減小，電場(chǎng)力與氣體壓力間的平衡被破壞，活塞向上移動(dòng)。 （1）兩室中氣體的壓強(qiáng)（設(shè)活塞移動(dòng)前后氣體溫度保持不變）；（2）活塞受到的電場(chǎng)力大小F；（3）M所帶電荷產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小EM和電源電壓U；（4）使滑片P緩慢地由B向A滑動(dòng)，活塞如何運(yùn)動(dòng)，并說(shuō)明理由。15. （2011上海）電場(chǎng)線分布如圖昕示，電場(chǎng)中a，b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小分別為已知Ea和Eb，電勢(shì)分別為a和b，則C（ ）AEaEb，ab BEaEb，abCEaEb，ab DEaEb，ab1

15、6. （2011上海）兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷位于x軸上，相對(duì)原點(diǎn)對(duì)稱分布，正確描述電勢(shì)隨位置x變化規(guī)律的是圖A（ ）17. （2011上海）如圖，在豎直向下，場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，長(zhǎng)為l的絕緣輕桿可繞固定軸O在豎直面內(nèi)無(wú)摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，兩個(gè)小球A、B固定于桿的兩端，A、B的質(zhì)量分別為m1和m2 (m1m2)，A帶負(fù)電，電量為q1，B帶正電，電量為q2。桿從靜止開(kāi)始由水平位置轉(zhuǎn)到豎直位置，在此過(guò)程中電場(chǎng)力做功 ，在豎直位置處兩球的總動(dòng)能 。，18. （2012上海）A、B、C三點(diǎn)在同一直線上，AB:BC1:2，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

16、電場(chǎng)力為F；移去A處電荷，在C處放一電荷量為2q的點(diǎn)電荷，其所受電場(chǎng)力為（）B （A）F/2 （B）F/2（C）F（D）F19. （2012上海）如圖，質(zhì)量分別為mA和mB的兩小球帶有同種電荷，電荷量分別為qA和qB，用絕緣細(xì)線懸掛在天花板上。平衡時(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q1與q2（q1q2）。兩小球突然失去各自所帶電荷后開(kāi)始擺動(dòng)，最大速度分別為vA和vB，最大動(dòng)能分別為EkA和EkB。則（）ACD（A）mA一定小于mB（B）qA一定大于qB（C）vA一定大于vB（D）EkA一定大于EkB20. （2013上海）兩異種點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的部分等勢(shì)面如圖所示，已知A點(diǎn)電

17、勢(shì)高于B點(diǎn)電勢(shì)。若位于a、b處點(diǎn)電荷的電荷量大小分別為qa和qb，則B(A)a處為正電荷，qaqb (B)a處為正電荷，qaqb(C)a處為負(fù)電荷，qaqb (D)a處為負(fù)電荷，qaqb21. （2013上海）半徑為R，均勻帶正電荷的球體在空間產(chǎn)生球?qū)ΨQ的電場(chǎng)；場(chǎng)強(qiáng)大小沿半徑分布如圖所示，圖中E0已知，Er曲線下OR部分的面積等于R2R部分的面積。解析：（1）Er曲線下面積的單位為伏特。（2）由點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度公式，E0=kQ/R2，解得：該均勻帶電球所帶的電荷量Q= E0 R2/k。（3）根據(jù)Er曲線下面積表示電勢(shì)差，球心與球表面間的電勢(shì)差U= E0 R/2。（4）根據(jù)題述Er曲線下OR部分

18、的面積等于R2R部分的面積，球體表面到2R處的電勢(shì)差U= E0 R/2。由動(dòng)能定理，qU=mv2，解得：v=。(1)寫(xiě)出Er曲線下面積的單位；(2)己知帶電球在rR處的場(chǎng)強(qiáng)EkQr2，式中k為靜電力常量，該均勻帶電球所帶的電荷量Q為多大?(3)求球心與球表面間的電勢(shì)差U；(4)質(zhì)量為m，電荷量為q的負(fù)電荷在球面處需具有多大的速度可以剛好運(yùn)動(dòng)到2R處?22. （2014上海）靜電場(chǎng)在x軸上的場(chǎng)強(qiáng)E隨x的變化關(guān)系如圖所示，x軸正向?yàn)閳?chǎng)強(qiáng)正方向，帶正電的點(diǎn)電荷沿x軸運(yùn)動(dòng)，則點(diǎn)電荷BC【解析】由圖可知，將正電荷沿x軸正向移動(dòng)，電場(chǎng)力沿x軸負(fù)方向，從x2移動(dòng)到x4的過(guò)程電場(chǎng)力做功不為零，兩點(diǎn)電勢(shì)能不相等

19、，A項(xiàng)錯(cuò)誤；從x1移動(dòng)到x3的過(guò)程電場(chǎng)力沿x軸負(fù)方向，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增大，B項(xiàng)正確；從x1到x4的過(guò)程場(chǎng)強(qiáng)先增大，后減小，所以電場(chǎng)力先增大后減小，C向正確；D項(xiàng)錯(cuò)誤。 A在x2和x4處電勢(shì)能相等 B由x1運(yùn)動(dòng)到x3的過(guò)程中電勢(shì)能增大C由x1運(yùn)動(dòng)到x4的過(guò)程中電場(chǎng)力先增大后減小D由x1運(yùn)動(dòng)到x4的過(guò)程中電場(chǎng)力先減小后增大23. （20114上海）如圖，豎直絕緣墻上固定一帶電小球A，將帶電小球B用輕質(zhì)絕緣絲線懸掛在A的正上方C處，圖中AC=h。當(dāng)B靜止在與豎直方向夾角300方向時(shí)，A對(duì)B的靜電力為B所受重力的倍，則絲線BC長(zhǎng)度為 。若A對(duì)B的靜電力為B所受重力的0.5倍，改變絲線長(zhǎng)度，使B仍

20、能在300處平衡。以后由于A漏電，B在豎直平面內(nèi)緩慢運(yùn)動(dòng)，到00處A的電荷尚未漏完，在整個(gè)漏電過(guò)程中，絲線上拉力大小的變化情況是    。【答案】；先不變后增大【解析】對(duì)小球B進(jìn)行受力分析，根據(jù)相似三角形有：，再根據(jù)余弦定則求出BC的長(zhǎng)度：；若兩者間的庫(kù)侖力變?yōu)锽的重力的0.5倍，根據(jù)幾何關(guān)系可知AB與BC垂直，即拉力與庫(kù)侖力垂直；隨著電量的減小，細(xì)繩的拉力不變，庫(kù)侖力減小。當(dāng)細(xì)繩變?yōu)樨Q直方向時(shí)，庫(kù)侖力和拉力的合力等于重力，庫(kù)侖力減小，拉力增大，所以拉力先不變后減小。24. （2014上海）如圖，一對(duì)平行金屬板水平放置，板間距為d，上極板始終接地。長(zhǎng)度為d/2、質(zhì)量均勻的絕緣桿，上端可繞上板中央的固定軸O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，下端固定一帶正電的輕質(zhì)小球，其電荷量為q當(dāng)兩板間電壓為U1時(shí)，桿靜止在與豎直方向OO夾角=300的位置；若兩金屬板在豎直平面內(nèi)同時(shí)繞O、O順時(shí)針旋轉(zhuǎn)=150至圖中虛線位置時(shí)，為使桿仍在原位置靜止，需改變兩板間電壓。假定兩板間始終為勻強(qiáng)電場(chǎng)。求：【答案】（1）；（2）；（3）錯(cuò)誤（1）設(shè)桿長(zhǎng)為L(zhǎng)，桿受到的重力矩與球受到的電場(chǎng)力矩平衡解得 （2）金屬板轉(zhuǎn)過(guò)角后，同樣滿足力矩平衡，有聯(lián)立解得，（3）該同學(xué)的結(jié)論錯(cuò)誤。因?yàn)樯习褰拥?，?dāng)板旋轉(zhuǎn)角度時(shí)，板間電場(chǎng)發(fā)