高考物理試題分類匯編之電場有詳解

1、2008年物理高考試題分類匯編之電場（全國卷2） 19. 一平行板電容器的兩個極板水平放置，兩極板間有一帶電量不變的小 油滴，油滴在極板間運動時所受空氣阻力的大小與其速率成正比。若兩極板間電壓為零，經(jīng)段時間后，油滴以速率 v勻速下降；若兩極板間的電壓為 U,經(jīng)一段時間后，油滴以速率 v勻速上升。若兩極板間電壓為一 U,油滴做勻速運動時速度的大小、方向?qū)⑹茿 . 2v、向下2v、向上3 v、向下3 v、向上答案：C解析：當不加電場時，油滴勻速下降，即 f =kv = mg ;當兩極板間電壓為 U時，油滴向上勻速運動，即 F電=kv + mg,解之得：F電=2mg ,當兩極間電壓為一U時，電場力方

2、向反向，大小不變，油滴向下運動，當勻速運動時，F(xiàn)電+mg = kv,解之得：v=3v, C項正（天津卷）18.帶負電的粒子在某電場中僅受電場力作用，能分別完成以下兩種運動: 在電場線上運動，在等勢面上做勻速圓周運動。該電場可能由A.一個帶正電的點電荷形成一個帶負電的點電荷形成C.兩個分立的帶等量負電的點電荷形成D. 一帶負電的點電荷與帶正電的無限大平板形成答案：A【解析】在僅受電場力的作用在電場線上運動，只要電場線是直線的就可能實現(xiàn)，但是 在等勢面上做勻速圓周運動，就需要帶負電的粒子在電場中所受的電場力提供向心力，根據(jù)題目中Z出的4個電場，同時符合兩個條件的是 A答案（江蘇卷）6.如圖所示，實

3、線為電場線，虛線為等勢線，且AB=BC電場中的A、B、C三點的場弓II分別為日、B、已，電勢分別為%、中b、%，AB差分別為LAb、LBc,則下列關系中正確的有A. aAbAcB,丘3C.Uab帕 A正確；由電場線的密集程度可看出電場強度大小關系為 EcEbEa, B對；電場線密集的地方電勢降落較快，故 UbcUab, C 對D錯。此類問題要在平時注重對電場線與場強、等勢面與場強和電場線的關系的掌握，熟 練理解常見電場線和等勢面的分布規(guī)律。（重慶卷）21.題21圖1是某同學設計的電容式速度傳感器原理圖，其中上板為固定極板，下板為待測物體，在兩極板間電壓恒定的條件下，極板上所帶電量Q將隨待測物體

4、的上下運動而變化，若 Q隨時間t的變化關系為Q=-b- （a、b為大于零的常數(shù)），其圖象如題t a21圖2所示，那么題21圖3、圖4中反映極板間場強大小 E和物體速率v隨t變化的圖線可 能是A.和B.和C.和D.和答案：C解析：本題考查速度傳感器的有關知識，本題為較難題目。由題意可知： UQQ QE = = =所以E的變化規(guī)律與 Q的變化規(guī)律相似，所以E的圖象為d Cd；s ,；s4k 二d s b，由Q=CU =U = k,所以d=t+a=vt+a,所以是勻速移動， 所以速度圖象為,4k二d t a綜上所述C正確。質(zhì) 為 掛 開 偏（寧夏卷）21.如圖所示，C為中間插有電介 的電容器，a和b

5、為其兩極板；a板接地；P和Q 兩豎直放置的平行金屬板，在兩板間用絕緣線懸 一帶電小球；P板與b板用導線相連，Q板接地。 始時懸線靜止在豎直方向，在b板帶電后，懸線轉了角度a。在以下方法中，能使懸線的偏角a變大的是A.縮小a、b間的距離B.加大a、b間的距離C.取出a、b兩極板間的電介質(zhì)D.換一塊形狀大小相同、介電常數(shù)更大的電介質(zhì)答案：BC【解析】本題考查電容器的兩個公式。a板與Q板電勢恒定為零，b板和P板電勢總相同，故兩個電容器的電壓相等，且兩板電荷量q視為不變。要使懸線的偏角增大，即電壓 U增大，即減小電容器的電容Co對電容器c,由公式c = -q = :2,可以通過增大板間距U 4 兀 k

6、dd、減小介電常數(shù) &減小板的針對面積 S。 TOC o 1-5 h z （山東卷）21、如圖所示，在y軸上關于O點對稱的A、B兩點有等量同種點電荷+ Q, 在x軸上C點有點電荷-Q ,且CO=OD，/ADO 二60。下 列判斷正確的是：A . O點電場強度為零g Y coy、 _B. D點電場強度為零C.若將點電荷+ q從O移向C ,電勢能增大*0 /D.若將點電荷一 q從O移向C .電勢能增大答案：BD解析：電場是矢量，疊加遵循平行四邊行定則，由kQE =1r和幾何關系可以得出,A錯B對。在OT C之間，合場強的方向向左，把負電荷從O移動到C,電場力做負功，電勢能增加，C錯D對【高考考點】

7、電場強度的疊加【易錯提醒】混淆正電荷和負電荷在電場中的受力情況和電場力做功情況。【備考提示】電場是每年高考的必考內(nèi)容，考綱要求也很高。本題涉及到了矢量運算，在教學中強化矢量的運算也很重要。（上海卷）2A .如圖所示，把電量為一點移到B點，其電勢能（選填“增大”、“減小”或“不變”）；若點的電勢 Ua=15V, B點的電勢 Ub=10V,則此過程中電場力做的功為Jo5X10 9C的電荷，從電場中的【答案】：增大，一2.5X108【解析】：將電荷從從電場中的 A點移到B點，電場力做負功，其電勢能增加；由電勢差公式 Uab= W= qUAB = 5X10 9X(1510)J= 2.5X10 8J o

8、（上海卷）14.如圖所示，在光滑絕緣水平面上, 兩個帶等量正電的點電荷 M、N,分別固定在A、B兩點,O為AB連線的中點，CD為AB的垂直平分線。在 CO之間的F點由靜止釋放一個帶負電的小球P （設不改變原來的電場分布），在以后的一段時間內(nèi),P在CD連線上做往復運動。若（A）小球P的帶電量緩慢減小,則它往復運動過程中振幅不斷減小減小(B)小球P的帶電量緩慢減小，則它往復運動過程中每次經(jīng)過O點時的速率不斷(C)點電荷M、N的帶電量同時等量地緩慢增大，則小球往復運動過程中周期不斷減小(D)點電荷M、N的帶電量同時等量地緩慢增大，則小球往復運動過程中振幅不斷減小答案:BCD【解析】：設F與F繞O點對

9、稱，在F與F處之間,小球始終受到指向O點的回復力作用下做往復運動，若小球 P帶電量緩慢減小，則此后小球能運動到F點下方,即振幅會加大，A錯；每次經(jīng)過 O點因電場力做功減少而速度不斷減小，B對；若點電荷M、N電荷量緩慢增大，則中垂線 CD上的場強相對增大，振幅減小，加速度相對原來每個位置增大，故一個周期的時間必定減小,C、D正確。（上海卷）23. （12分）如圖所示為研究電子槍中電子在電場中運動的簡化模型示意圖。在Oxy平面的ABCD區(qū)域內(nèi)，存在兩個場強大小均為E的勻強電場I和II ,兩電場的邊界均是邊長為 L的正方形（不計電子所受重力）。（1）在該區(qū)域AB邊的中點處由靜止釋放電子，求電子離開

10、ABCD區(qū)域的位置。（2）在電場I區(qū)域內(nèi)適當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，求所有釋放點的位置。（3）若將左側電場II整體水平向右移動 L/n （n1）,仍使電子從 ABCD區(qū)域左下 角D處離開（D不隨電場移動），求在電場 I區(qū)域內(nèi)由靜止釋放電子的所有位置。yi23. （12 分）解：（1）設電子的質(zhì)量為 m,電量為e,電子在電場I中做勻加速直線運動，出區(qū)域 I時的為vo,此后電場II做類平拋運動，假設電子從CD邊射出，出射點縱坐標為 v,有eELmv22L（?。゛t221eEkf 2 m 、vo ）1解得 v= -L,所以原假設成立，即電子離開4ABCD區(qū)域的位置坐

11、標為（一 2L,工L ）4（2）設釋放點在電場區(qū)域I中，其坐標為x, y）,在電場I中電子被加速到 vn然后進入電場II做類平拋運動，并從 D點離開，有 12eEx = mv1 2+21 eE jL ：y = at2 m v1L2解得xy=，即在電場I區(qū)域內(nèi)滿足議程的點即為所求位置。（3）設電子從（x, y）點釋放，在電場I中加速到V2,進入電場II后做類平拋運動，在 高度為y處離開電場II時的情景與（2）中類似，然后電子做勻速直線運動，經(jīng)過 D點, 則有eExmv；y . y卡史口222 md2 JVy=at =eEL, y -Vy mv2nv2解得 xy =L2 ,工十二i,即在電場I區(qū)域

12、內(nèi)滿足議程的點即為所求位置 2n 4（海南卷）4、靜電場中，帶電粒子在電場力作用下從電勢為也的a點運動至電勢為如的b點.若帶電粒子在a、b兩點的速率分別為va、vb,不計重力,則帶電粒子的比荷q/m,為2Vab2 - Vb3a22Cva-vb2（ b- a）22D2（ ：b- a）【答案】：C【解析】：由電勢差公式以及動能定理:W=qU ab=q（如一4b尸；m （vb2- va2）,可得比荷為m2 vb - va2（j如）（海南卷）5、質(zhì)子和中于是由更基本的粒子即所謂“夸克”組成的.兩個強作用電荷 相反（類似于正負電荷）的夸克在距離很近時幾乎沒有相互作用（稱為“漸近自由”）；在 距離較遠時，

13、它們之間就會出現(xiàn)很強的引力（導致所謂“夸克禁閉”）.作為一個簡單的模 型，設這樣的兩夸克之間的相互作用力F與它們之間的距離r的關系為：0 0,0 r2式中Fo為大于零的常量，負號表示引力.用U表示夸克間的勢能，令 Uo=Fo（r2ri）,取無窮遠為勢能零點.下列U r圖示中正確的是【解析】：從無窮遠處電勢為零開始到r = r2位置，勢能恒定為零，在 r = r2到r = ri過程中，恒定引力做正功，勢能逐漸均勻減小，即勢能為負值且越來越小，此部分圖像為A、B選項中所示；r ri之后勢能不變，恒定為一U0,由引力做功等于勢能將少量，故U0=F0（r2ri）。（海南卷）6、勻強電場中有 a、b、c

14、三點.在以它們?yōu)轫旤c的三角形中，/a=30、Zc= 90,.電場方向與三角形所在平面平行.已知 a、b和c點的電勢分別為（2-J3）V、（2 +J3）V和2 V.該三角形的外接圓上最低、最高電勢分別為a. （2-73）v（2 +73）vB. 0 V、4V【解析】：如圖，根據(jù)勻強電場的電場線與等勢面是平行等 間距排列，且電場線與等勢面處處垂直，沿著電場線方向電勢均 勻降落，取ab的中點O,即為三角形的外接圓的圓心，且該點電勢為2V,故Oc為等勢面，MN為電場線，方向為MN方向，Uop= Uoa=V3v, Uon : Uop=2 :m,故Uon =2V,N點電勢為零，為最小電勢點，同理 M點電勢為

15、4V,為最大電勢點。（廣東文科基礎）57.圖6是點電荷Q周圍的電場線，以下判B點的電場強度B點的電場強度B點的電場強度B點的電場經(jīng)度斷正確的是A.Q是正電荷,B.Q是正電荷,C.Q是負電荷,D.Q是負電荷,A點的電場強度大于A點的電場強度小于A點的電場強度大于A點的電場強度小于【解析】正點電荷的電場是向外輻射狀的，電場線密的地方電場強度大。所以A正確。（廣東理科基礎）1.最早提出用電場線描述電場的物理學家是A.牛頓B.伽利略C.法拉第 D.阿基米德【答案】C【解析】由物理學識可知選項C正確。（廣東理科基礎）3.關于電容器的電容 C電壓U和所帶電荷量 Q之間的關系。以下說 法正確的是C由U確定C

16、. C 一定時，Q與U成正比C由Q確定D. C一定時，Q與U成反比【解析】電容器的電容 C由電容器本身決定，與電壓U和所帶電荷量 Q無關，根據(jù)C=QU TOC o 1-5 h z 可知，選項C正確。* + *+（廣東理科基礎）16.空間存在豎直向上的勻強電場，質(zhì)量為“m的帶正電的微粒水平射入電場中，微粒的運動軌跡如圖6所示，,在相等的時間間隔內(nèi)FfiA.重力做的功相等B.電場力做的功相等C.電場力做的功大于重力做的功D.電場力做的功小于重力做的功【答案】CC正確。由于微粒做曲線運【解析】根據(jù)微粒的運動軌跡可知電場力大于重力，故選項 動，故在相等時間間隔內(nèi)，微粒的位移不相等，故選項 A B錯誤。

17、（廣東卷）8.圖中的實線表示電場線，虛線表示只受電場力作用的帶正電粒子的運動 軌跡，粒子先經(jīng)過 M點，再經(jīng)過N點，可以判定M點的電勢大于N點的電勢M點的電勢小于N點的電勢C.粒子在M點受到的電場力大于在 N點受到的電場力D.粒子在M點受到的電場力小于在 N點受到的電場力【答案】ADA正確。電場線越密，場強越大，同一【解析】沿著電場線的方向，電勢降低，故選項粒子受到的電場力越大，選項D正確。（廣東卷）19. （16分）如圖（a）所示，在光滑絕緣水平面的AB區(qū)域內(nèi)存在水平向右的電場，電場強度 E隨時間的變化如圖（b）所示.不帶電的絕緣小球 心靜止在O點.t=0時，帶正電的小球 Pi以速度t0從A點進入AB區(qū)域，隨后與 B發(fā)生正碰后反彈，反彈速度大2小是碰前的一倍，Pi的質(zhì)量為m,帶電量為q, P2的質(zhì)量mi=5m,A、O間距為L。，。B間距324LoqEo2V0L0L =.已知 23- 二,T = 一 .3mi3Lt0(1)求碰撞后小球 Pl向左運動的最大距離及所需時間.(2)討論兩球能否在 OB區(qū)間內(nèi)再次發(fā)生碰撞.【解析】(1)Pi經(jīng)ti時間與B碰撞，則t1 =V02Pi、P2碰撞，設碰后 P2速度為V2,由動重寸恒： m1Vo = m1(- v0) + m2V23解得V