10年高考全國(guó)1卷物理試題分類解析(2010-2019)專題08電場(chǎng)(解析版)

1、10年高考（2010-2019）全國(guó)1卷物理試題分類解析第8章電場(chǎng)一、選擇題P點(diǎn)的帶電粉1. （2010年）17.靜電除塵器是目前普遍采用的一種高效除塵器。某除塵器模型的收塵板是很長(zhǎng)的條 形金屬板，圖中直線 ab為該收塵板的橫截面。工作時(shí)收塵板帶正電，其左側(cè)的電場(chǎng)線分布如圖所示；粉塵帶負(fù)電，在電場(chǎng)力作用下向收塵板運(yùn)動(dòng)，最后落在收塵板上。若用粗黑曲線表示原來(lái)靜止于塵顆粒的運(yùn)動(dòng)軌跡，下列 4幅圖中可能正確的是（忽略重力和空氣阻力）11【解析】粉塵的受力方向應(yīng)該沿P點(diǎn)所在的電場(chǎng)線的切線方向，所以，從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，應(yīng)沿 P點(diǎn)所在的電場(chǎng)線的切線方向，所以只有A正確。本題考查電場(chǎng)和運(yùn)動(dòng)綜合知識(shí)。2. （2

2、012年）20.一帶負(fù)電荷的質(zhì)點(diǎn)，在電場(chǎng)力作用下沿曲線abc從a運(yùn)動(dòng)到c,已知質(zhì)點(diǎn)的速率是遞減的。關(guān)于b點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度E的方向，下列圖示中可能正確的是（虛線是曲線在b點(diǎn)的切線）ABCD【解析】帶點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)在電場(chǎng)力作用下做曲線運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力方向沿電場(chǎng)強(qiáng)度的反方向，又要指向指向曲線的凹測(cè)（相當(dāng)于圓的圓心），又由于速率遞減，合力方向與速度方向（軌道切線）的夾角要大于90°。只有D選項(xiàng)所示符合條件。選項(xiàng) D對(duì)?！敬鸢浮緿o3. （2013年）15.如圖，一半徑為 R的圓盤(pán)上均勻分布著電荷量為Q的電荷，在垂直于圓盤(pán)且過(guò)圓心c的軸線上有a、b、d三個(gè)點(diǎn)，a和b、b和c、c和d間的距離均為 R,在a點(diǎn)處有一

3、電荷量為q（ q>0）的固定點(diǎn)電荷。已知 b點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)為零，則 d點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)的大小為（k為靜電力常量）baA.啜Ji【解析】由于b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零，因此，圓盤(pán)在 b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向向左，圓盤(pán)帶正電，其場(chǎng)強(qiáng)大小等于點(diǎn)電E 二 k:1E荷q在b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)火,。由對(duì)稱性可知，圓盤(pán)在 d點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為近旦_氏）,方向向右，而點(diǎn)電荷q在d點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為皂q -k q阡f - 1的* 率廠西方向向右。因此，d點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為“史9爐選項(xiàng)ACD錯(cuò)誤B正確。【點(diǎn)評(píng)】本題考查點(diǎn)電荷電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)公式、電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加。較容易。4. （2013年）16. 一水平放置的平行板電容器的兩極板間距為d,極板分別與電池兩極相連，上極板中心有一

4、小孔（小孔對(duì)電場(chǎng)的影響可忽略不計(jì)）。小孔正上方d_2處的P點(diǎn)有一帶電粒子，該粒子從靜止開(kāi)始卜落，經(jīng)過(guò)小孔進(jìn)入電容器，并在下極板處（未與極板接觸）返回。若將下極板向上平移 始下落的相同粒子將A.打到下極板上B.在下極板處返回d2 ）dC.在距上極板 2處返回 D .在距上極板5 處返回陋【解析】?jī)纱瘟Ｗ舆M(jìn)入場(chǎng)區(qū)的初速度相同，設(shè)為vo,則 22。兩次兩板間的電勢(shì)差不變,設(shè)為U。下極板未上移時(shí)，板間場(chǎng)強(qiáng)為4 =d ,粒子減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為電場(chǎng)間的運(yùn)動(dòng)有 點(diǎn)二的日；下極板上移后,選項(xiàng)ABC錯(cuò)誤D正確。耀耳（一+ d）_q?7 = 0 值一 + &）一q 九=0【另解】對(duì)粒子的兩次運(yùn)動(dòng)，分別

5、運(yùn)用動(dòng)能定理有2,2% 。解2 ,s= d得： 5 ?！敬鸢浮緿【點(diǎn)評(píng)】本題考查勻強(qiáng)電場(chǎng)中場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差的關(guān)系、牛頓第二定律和勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律，或動(dòng)能定理。中等難度。5. （2014年）21.如圖，在正點(diǎn)電荷 Q的電場(chǎng)中有 M、N、P、F四點(diǎn)，M、N、P為直角三角形的三個(gè)頂點(diǎn),F為MN的中點(diǎn)，M=30° , M、N、P、F四點(diǎn)的電勢(shì)分別用M、 N、 P、 F表示。已知 M = N , P= F點(diǎn)電荷Q在M、N、P三點(diǎn)所在的平面內(nèi)，則（）PA.點(diǎn)電荷Q一定在MP的連線上B .連接PF的線段一定在同一等勢(shì)面上C.將正試探電荷從 P點(diǎn)搬運(yùn)到N點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功【解析】已知N, P= F,點(diǎn)電

6、荷Q在M、N、P三點(diǎn)所在的平面內(nèi)，所以點(diǎn)電荷 Q在MN的中垂線上，也在PF的中垂線上，即中 MN和PF兩條線段的中垂線的交點(diǎn)上，如下圖，點(diǎn)電荷 Q一定在MP的連線上，A正確；以Q為圓心，以QP為半徑的圓才是等勢(shì)面(線)，所以B錯(cuò)誤；因QP<QM, Q為正電荷，所以 p n ( m),所以將正試探電荷從 P點(diǎn)搬運(yùn)到N點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功，C 錯(cuò)誤；并且D正確?！敬鸢浮?1. ( AD )6. (2015年)15.如圖，直線 a、b和c、d是處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中的兩組平行線，M、N、P、Q是它們的交點(diǎn)，四點(diǎn)處的電勢(shì)分別為乂、 n、 P、 Q。一電子由M點(diǎn)分別運(yùn)動(dòng)到 N點(diǎn)和P點(diǎn)的過(guò)程中，電場(chǎng)力所做的負(fù)功

7、相等。則ab1«II<r CM:Q：IIIIJ.一_ *4 _ -adN；P;>1*A.直線a位于某一等勢(shì)面內(nèi)，m > QB.直線c位于某一等勢(shì)面內(nèi)，m > NC.若電子由M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功D.若電子由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功【解析】根據(jù)一電子由 M點(diǎn)分別運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)和P點(diǎn)的過(guò)程中，電場(chǎng)力所做的負(fù)功相等，知直線d位于某一 等勢(shì)面內(nèi)，所以直線c位于某一等勢(shì)面內(nèi)（c與d平行），并且c等勢(shì)線電勢(shì)高于d等勢(shì)線電勢(shì)，即若電子由M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)，電場(chǎng)力不做功。若電子由 P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功。 【答案】15 . B7 . （2016年）14.一平行板電容器

8、兩極板之間充滿云母介質(zhì)，接在恒壓直流電源上，若將云母介質(zhì)移出，則 電容器A.極板上的電荷量變大，極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度變大8 .極板上的電荷量變小，極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度變大C.極板上的電荷量變大，極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度不變D.極板上的電荷量變小，極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度不變S【解析】根據(jù)平行板電谷器的電谷公式c ,得電容減小，又 Q cU , U不變，所以極板上的電荷4 kd量Q變小。根據(jù)E U得極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度 E不變，所以本題選D。d【答案】D【點(diǎn)評(píng)】本題考查電容器的電容和電場(chǎng)強(qiáng)度與電壓的關(guān)系，難度：容易8. （2016年）20.如圖，一帶負(fù)電荷的油滴在勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，其軌跡在豎直平面（紙面）內(nèi)，且相對(duì)于過(guò)軌跡最

9、低點(diǎn)P的豎直線對(duì)稱。忽略空氣阻力。由此可知A.Q點(diǎn)的電勢(shì)比P點(diǎn)高B.油滴在Q點(diǎn)的動(dòng)能比它在 P點(diǎn)的大C.油滴在Q點(diǎn)的電勢(shì)能比它在 P點(diǎn)的大D.油滴在Q點(diǎn)的加速度大小比它在 P點(diǎn)的小【解析】在P點(diǎn)，帶負(fù)電荷的油滴受電場(chǎng)力必向上，所以電場(chǎng)強(qiáng)度向下，沿電場(chǎng)線電勢(shì)降落，所以Q點(diǎn)的電勢(shì)比P點(diǎn)局，A正確；根據(jù)EP q ,因?yàn)?q p ,而q為負(fù)，所以Epq Epp,油滴在Q點(diǎn)的電勢(shì)能 比它在P點(diǎn)的小，C錯(cuò)誤。因?yàn)殡妶?chǎng)力大于重力，所以從 P到Q,合力做正功，所以油滴在 Q點(diǎn)的動(dòng)能比 它在P點(diǎn)的大，B正確；因?yàn)樵趧驈?qiáng)電場(chǎng)中并且重力不變，所以油滴在Q點(diǎn)的加速度大小與它在 P點(diǎn)的相等，D錯(cuò)誤?！敬鸢浮緼B【點(diǎn)評(píng)】

10、本題考查電勢(shì)、電勢(shì)能和動(dòng)能及加速度，難度：中等9. （2017年）20.在一靜止點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中，任一點(diǎn)的電勢(shì)與該點(diǎn)到點(diǎn)電荷的距離 r的關(guān)系如圖所示。電場(chǎng)中四個(gè)點(diǎn)a、b、c和d的電場(chǎng)強(qiáng)度大小分別Ea、Eb、Ec和Ed。點(diǎn)a到點(diǎn)電荷的距離ra與點(diǎn)a的電勢(shì) a已在圖中用坐標(biāo)（ra, a）標(biāo)出，其余類推。現(xiàn)將一帶正電的試探電荷由a點(diǎn)依次經(jīng)b、c點(diǎn)移動(dòng)到d點(diǎn)，在相鄰兩點(diǎn)間移動(dòng)的過(guò)程中，電場(chǎng)力所做的功分別為Wab、Wbc和Wcd。下列選項(xiàng)正確的是A. Ea： Eb=4:1B. Ec ： Ed=2:1C. Wab：Wbc=3:1D. Wbc：Wcd=1：31 【解析】根據(jù)E 二及圖中數(shù)據(jù)，得 A正確B錯(cuò)誤；

11、根據(jù) Wab q（ a r錯(cuò)誤。b）及圖中數(shù)據(jù)得C正確D【答案】AC10. （2018年）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=5 cm, bc=3 cm, 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、b的電荷同號(hào),k 16B . a、b的電荷異號(hào),169C. a、b的電荷同號(hào),k67D. a、b的電荷異號(hào),6427a、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:設(shè)小c所帶電荷量的絕對(duì)值為qc,設(shè)小球b所帶電荷量的絕對(duì)值為q ,則小球a所帶電荷量的絕對(duì)值為kq,kQqFa

12、ck 9根據(jù)庫(kù)侖te律 F （此式中的k為靜電力恒量，與題設(shè) k不同）有 ，有根據(jù)力二角rFbc16一，.，一.Fac4 ,64形與邊三角形相似，有 一，解得k d正確。Fbc327，【答案】16. D11. （2018年）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2 V。一電子經(jīng)過(guò)a時(shí)的動(dòng)能為10 eV,從a到d的過(guò)程中克服電場(chǎng)力所做的功為6 eV。下列說(shuō)法正確的是a b c d fA.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4 eVD.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

13、等勢(shì)線之間的電勢(shì)差為U。，根據(jù)從a到d的過(guò)程中克服電場(chǎng)力所做的功為6 eV,W e 3Uo 6eV,所以Uo 2V并且電勢(shì)從a向f逐漸降低。已知平面b上的電勢(shì)為2 V ,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4Uo 8V ,所以電勢(shì)能增大8eV,動(dòng)能減少8eV ,可能到達(dá)f；但如果在af,所以B正確。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)不了平面電勢(shì)4V電子電勢(shì)能-4eV2V-2eV0VOeV-2V2eV-4V4時(shí)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【答案】21. AB電場(chǎng)方向與此平面12

14、. (2018年全國(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,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clA.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wqLB.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) W qU及U Ed得W qEd ,我們做功的大小可

15、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a'b' MN Ma' Nb',1c'd' MN Mc' Nd',因?yàn)?Ma' ' Mc', Nb' Nd',解得 MN (a'b' c'd'),所以，若該粒子從 M 2W W點(diǎn)移動(dòng)到N點(diǎn)，則電場(chǎng)力做功一定為2, B正確。電場(chǎng)線是其他直線時(shí)，方法類似。13. 2019全國(guó)1卷15.如圖，空間存在一方向水平向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩個(gè)帶電小球P和Q用相同的絕緣細(xì)繩懸掛在水平天花板下，兩細(xì)繩都恰好與天花板垂直，則

16、A. P和Q都帶正電荷 B. P和Q都帶負(fù)電荷C. P帶正電荷，Q帶負(fù)電荷D. P帶負(fù)電荷，Q帶正電荷【答案】15. D【解析】當(dāng)P帶負(fù)電荷，Q帶正電荷，P受Q庫(kù)侖力向右，受電場(chǎng)力向左，方向相反；Q受P庫(kù)侖力向左，受電場(chǎng)力向右，方向相反；可以平衡。同樣方法判斷，其他不可以平衡。二、計(jì)算題1. (2014年)25. (20分)如圖，O、A、B為同一豎直平面內(nèi)的三個(gè)點(diǎn)，OB沿豎直方向，BOA =60 ,OB=3OA。將一質(zhì)量為 m的小球以一定的初動(dòng)能自。點(diǎn)水平向右拋出， 小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中恰好通過(guò) A點(diǎn)。2使此小球帶電，電荷量為 q (q>0),同時(shí)加一勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)方向與AOAB所在平面平行

17、?，F(xiàn)從 O點(diǎn)以同樣的初動(dòng)能沿某一方向拋出此帶電小球，該小球通過(guò)了A點(diǎn)，到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能是初動(dòng)能的 3倍；若該小球從O點(diǎn)以同樣的初動(dòng)能沿另一方向拋出，恰好通過(guò)B點(diǎn)，且到達(dá)B點(diǎn)的動(dòng)能為初動(dòng)能的 6倍，重力加速度大小為g。求：(1)無(wú)電場(chǎng)時(shí)，小球到達(dá) A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能與初動(dòng)能的比值；(2)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向。【解析】設(shè)小球的初速度為°,初動(dòng)能為則OB=3d,根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律有dsin602又有Ek012-mv00 由123式得2設(shè)小球到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為Eka,則Ek0 ,從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)的時(shí)間為=01 D dcos60Ek0 = 3mgd8L L1 一e ka = e ko + mgd22

18、gt2 25由45式得t,令 OA=d ,Eka =7Eko -3(2)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向。解：加電場(chǎng)后，小球從 O點(diǎn)到A點(diǎn)和由能量守恒及 軟得 Epa=3 E和3d ,設(shè)電勢(shì)能分別減小22EPA 和 E pB ,k0 - E k0 -二 mgd =二 Eko233.E pb =6 E k0 - E k0 -八 mgd- E k02在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，沿任一直線，電勢(shì)的降落是均勻的。設(shè)直線OB上的M點(diǎn)與A點(diǎn)等電勢(shì),M與O點(diǎn)的距 x離為x,如圖，則有3A - d2EpAEpB解得x=d, MA為等勢(shì)線,電場(chǎng)必與其垂線 OC方向平行。設(shè)電場(chǎng)方向與豎直向下的方向的夾角為何關(guān)系可得=30°即電場(chǎng)

19、方向與豎直向下的方向的夾角為30°。設(shè)場(chǎng)強(qiáng)的大小為 E,有qEdcos300 = EPA。由47H式得E=飛3mg Q6q2. (2017年)25. (20分)真空中存在電場(chǎng)強(qiáng)度大小為Ei的勻強(qiáng)電場(chǎng)，一帶電油滴在該電場(chǎng)中豎直向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度大小為vo,在油滴處于位置 A時(shí)，將電場(chǎng)強(qiáng)度的大小突然增大到某值，但保持其方向不變。持續(xù)一段時(shí)間ti后，又突然將電場(chǎng)反向，但保持其大小不變；再持續(xù)同樣一段時(shí)間后，油滴運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)。重力加速度大小為 go(1)油滴運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度；(2)求增大后的電場(chǎng)強(qiáng)度的大?。粸楸ＷC后來(lái)的電場(chǎng)強(qiáng)度比原來(lái)的大，試給出相應(yīng)的ti和vo應(yīng)滿足的條件。已知不存在電場(chǎng)時(shí)，油滴以初速度vo做豎直上拋運(yùn)動(dòng)的最大高度恰好等于B、A兩點(diǎn)間距離