廣東版高考物理總復習專題八電場（試題練）教學講練

物理高考總復習PAGEPAGE34學好數理化，走遍天下都不怕專題八電場備考篇【考情探究】課標解讀考情分析考點內容電場力的性質1.通過實驗,了解靜電現象。能用原子結構模型和電荷守恒的知識分析靜電現象。2.了解生產生活中關于靜電的利用與防護。3.知道點電荷模型。知道兩個點電荷間相互作用的規(guī)律。體會探究庫侖定律過程中的科學思想和方法。4.知道電場是一種物質。了解電場強度,體會用物理量之比定義新物理量的方法。會用電場線描述電場考查內容1.庫侖定律。2.電場強度的疊加及計算。3.電場線、等勢面。4.電場力做功與電勢能的改變量的關系。5.電場強度E(電勢φ)與位移x的圖像的應用。6.電容器的動態(tài)變化。7.帶電粒子在電場中的運動。命題趨勢1.會繼續(xù)通過電場力的性質和電場能的性質兩條主線來考查物理量間的聯系。2.會繼續(xù)以電場線、等勢面為工具考查各物理量的大小和方向。3.與動力學結合考查帶電粒子的平衡、運動問題電場能的性質知道靜電場中的電荷具有電勢能。了解電勢能、電勢和電勢差的含義。知道勻強電場中電勢差與電場強度的關系電容器、帶電粒子在電場中的運動1.觀察常見的電容器,了解電容器的電容,觀察電容器的充、放電現象。2.能分析帶電粒子在電場中的運動情況,能解釋相關的物理現象【真題探秘】基礎篇【基礎集訓】考點一電場力的性質1.兩個分別帶有電荷量-Q和+5Q的相同金屬小球(均可視為點電荷),固定在相距為r的兩處,它們間庫侖力的大小為F,兩小球相互接觸后將其固定距離變?yōu)閞2,則兩球間庫侖力的大小為(A.5F16 B.F5 C.4答案D2.(2019梅州模擬,16)如圖所示,電荷量分別為q1和q2的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處的電場強度為零,且PR=2RQ。則()A.q1=4q2 B.q1=2q2C.q1=-4q2 D.q1=-2q2答案A3.如圖所示,a、b兩點處分別固定有等量異種點電荷+Q和-Q,c是線段ab的中點,d是ac的中點,e是ab的垂直平分線上的一點,將一個正點電荷先后放在d、c、e點,它所受的電場力分別為Fd、Fc、Fe,則下列說法中正確的是()A.Fd、Fc、Fe的方向都是水平向右B.Fd、Fc的方向水平向右,Fe的方向豎直向上C.Fd、Fe的方向水平向右,Fc=0D.Fd、Fc、Fe的大小都相等答案A考點二電場能的性質4.關于靜電場,下列結論普遍成立的是()A.電場強度為零的地方,電勢也為零B.電場強度的方向與等勢面處處垂直C.隨著電場強度的大小逐漸減小,電勢也逐漸降低D.任一點的電場強度總是指向該點電勢降低的方向答案B5.(多選)某靜電場中的電場線如圖所示,帶電粒子在電場中僅受電場力作用,沿圖中虛線由M運動到N,以下說法正確的是()A.粒子帶正電荷B.粒子在M點的加速度小于在N點的加速度C.粒子在M點的電勢能小于在N點的電勢能D.粒子在M點的動能小于在N點的動能答案ABD6.(多選)如圖所示,虛線A、B、C表示某電場中的三個等勢面,相鄰等勢面間的電勢差相等,一電子從右側垂直等勢面A向左進入電場,運動軌跡與等勢面分別交于a、b、c三點,則可以判斷()A.三個等勢面的電勢大小關系為φA>φB>φCB.三個等勢面的電勢大小關系為φC>φB>φAC.電子由a到c電勢能不斷減小D.電子由a到c動能不斷減小答案AD考點三電容器、帶電粒子在電場中的運動7.如圖所示的裝置,可以探究影響平行板電容器電容的因素,關于下列操作及出現的現象的描述正確的是()A.電容器與電源保持連接,左移電容器左極板,則靜電計指針偏轉角增大B.電容器充電后與電源斷開,上移電容器左極板,則靜電計指針偏轉角增大C.電容器充電后與電源斷開,在電容器兩極板間插入玻璃板,則靜電計指針偏轉角增大D.電容器充電后與電源斷開,在電容器兩極板間插入金屬板,則靜電計指針偏轉角增大答案B8.(多選)如圖所示是示波管的原理示意圖,電子經電壓為U1的加速電場加速后,進入電壓為U2的偏轉電場,離開偏轉電場后打在熒光屏上的P點。P點與O點的距離叫偏轉距離。要提高示波管的靈敏度(即單位偏轉電壓U2引起的偏轉距離),下列辦法中可行的是()A.提高加速電壓U1B.增加偏轉極板a、b的長度C.增大偏轉極板與熒光屏的距離D.減小偏轉極板間的距離答案BCD綜合篇【綜合集訓】拓展一庫侖定律的理解與應用1.(2018揭陽惠來一中期中,15,6分)如圖所示用三根長度相同的絕緣細線將三個帶電小球連接后懸掛在空中。三個帶電小球質量相等,A球帶負電,平衡時三根絕緣細線都是直的,但拉力都為零。則()A.B球和C球所帶電荷量不一定相等B.B球和C球所帶電荷量一定相等C.B球帶負電荷,C球帶正電荷D.B球帶正電荷,C球帶負電荷答案B2.(2019汕頭模擬,16,6分)質量均為m的三個帶電小球A、B、C用三根長度均為l的絕緣絲線相互連接,放置在光滑絕緣的水平面上,A球的電荷量為+q,在C球上施加一個水平向右的恒力F之后,三個小球一起向右運動,三根絲線剛好都伸直且沒有彈力,F的作用線反向延長線與A、B間的絲線相交于絲線的中點。如圖所示,已知靜電力常量為k,下列說法正確的是()A.B球的電荷量可能為+2qB.C球的電荷量為-2qC.三個小球一起運動的加速度為3D.恒力F的大小為2答案C拓展二電場強度的理解與計算3.(2019汕尾模擬,16,6分)點電荷固定在O點,E表示該點電荷產生電場的電場強度,r表示距點電荷的距離,E與1r2的函數關系如圖中a所示,長時間放置后點電荷漏電,E與1r2函數關系如圖中bA.點電荷b狀態(tài)的電荷量為a狀態(tài)電荷量的1B.圖像的斜率為點電荷的電荷量C.同一位置,a狀態(tài)的電場強度與b狀態(tài)電場強度方向相反D.同一位置,a狀態(tài)的電場強度為b狀態(tài)電場強度的9倍答案A4.(2020屆深圳中學月考,15,6分)如圖所示,傾角為θ的光滑絕緣斜面固定在水平面上。為了使質量為m,帶電量為+q的小球靜止在斜面上,可加一平行紙面的勻強電場(未畫出),則()A.電場強度的最小值為E=mgB.若電場強度E=mgq,C.若電場強度方向從沿斜面向上逐漸轉到豎直向上,則電場強度逐漸增大D.若電場強度方向從沿斜面向上逐漸轉到豎直向上,則電場強度先減小后增大答案C5.(2019廣州二模,18,6分)如圖,在光滑絕緣水平桌面上,三個帶電小球a、b和c分別固定于正三角形頂點上。已知a、b帶電荷量均為+q,c帶電荷量為-q,則()A.a、b連線中點電場強度為零B.三角形中心處電場強度為零C.a所受庫侖力方向垂直于a、b連線D.a、b、c所受庫侖力大小之比為1∶1∶3答案D拓展三電場強度、電勢、電勢差、電勢能的關系6.(2019廣東二模,16,6分)如圖所示,C為兩等量異種點電荷連線的中點,M、N為兩電荷連線中垂線上的兩點,且MC=NC,過N點作兩電荷連線的平行線,且NA=NB。下列判斷正確的是()A.A、B兩點的電場強度相同B.A點的電勢低于B點的電勢C.A、N兩點間的電勢差大于N、B兩點間的電勢差D.某正電荷在M點的電勢能等于在C點的電勢能答案D7.(2019茂名二模,15,6分)如圖所示,虛線表示等勢面,且相鄰兩等勢面間的電勢差相等。實線為某正點電荷的運動軌跡,A、B為軌跡上的兩點,運動過程中只受電場力作用。設A、B兩點的電勢分別為φA、φB,正點電荷在A、B兩點的加速度大小分別為aA、aB,電勢能分別為EpA、EpB。下列說法正確的是()A.aA>aB,φA<φB B.aA<aB.φA>φBC.aA<aB,EpA<EpB D.φA<φB,EpA>EpB答案C8.(2019潮州二模,16,6分)在電場中,若選無窮遠處作為電勢零點,單個點電荷的電場中某點電勢決定式為φ=kqr(其中q為該點電荷的電荷量,r為該點距點電荷的距離),如圖所示,空間A、B、C三點恰好構成一個直角三角形,其中∠A=30°,BC邊長為a,在A、C兩點分別放置一個+3q和+q的點電荷,則B點電場強度和電勢大小分別為(A.E=23kq3a2,φ=2C.E=2kqa2,φ=2kqa答案A拓展四平行板電容器的動態(tài)分析9.(2018梅州興寧一中期末,16,6分)圖示裝置可以模擬避雷針的作用,其中c為恒定直流電源,當閉合開關時,恰好看不到放電現象。保持開關閉合,為了能看到放電現象(板間電場強度超過某一臨界值),下列做法可行的是()A.僅將M板下移,但不與A或B接觸B.僅將M板上移C.僅將M板向右移動D.僅將兩板間抽成真空答案A10.(2019廣州調研,19,6分)(多選)如圖,C為中間插有電介質的電容器,b極板與靜電計金屬球連接,a極板與靜電計金屬外殼都接地。開始時靜電計指針張角為零,在b板帶電后,靜電計指針張開了一定角度。以下操作能使靜電計指針張角變大的是()A.將b板也接地B.b板不動,將a板向右平移C.將a板向上移動一小段距離D.取出a、b兩極板間的電介質答案CD拓展五帶電粒子在電場中的運動與示波管11.(2019深圳寶安中學模擬,15,6分)如圖所示,一水平放置的平行板電容器充電后與電源斷開,一束同種帶電粒子從P點以相同速度平行于極板射入電容器,最后均打在下極板的A點,若將上極板緩慢下移,則()A.粒子打在下極板的落點緩慢左移B.粒子打在下極板的落點緩慢右移C.粒子仍然打在下極板的A點D.因不知粒子的電性,無法判斷粒子的落點答案C12.(2019深圳外國語學校模擬,24,12分)如圖所示,在空間中取直角坐標系Oxy,在第一象限內平行于y軸的虛線MN與y軸距離為d,從y軸到MN之間的區(qū)域充滿一個沿y軸正方向的勻強電場,電場強度大小為E。初速度可以忽略的電子經過另一個電勢差為U的電場加速后,從y軸上的A點以平行于x軸的方向射入第一象限區(qū)域,A點坐標為(0,h)。已知電子的電荷量為e,質量為m,若加速電場的電勢差U>Ed24h,(1)電子從A點進入電場到離開該電場區(qū)域所經歷的時間t和離開電場區(qū)域時的速度大小v;(2)電子經過x軸時離坐標原點O的距離l。答案(1)dm2eU2eUm+應用篇應用一巧解電場強度的四種思維方法【應用集訓】1.(2019佛山一模,18,6分)如圖為一個以O為圓心、半徑為R、帶電荷量為+Q的均勻帶電圓環(huán),在圓心O處放一個帶電荷量為q的負點電荷,AB為圓環(huán)的中軸線,C點在AB上距O的長度為R。現把該點電荷從O拉到C,若不考慮點電荷對帶電圓環(huán)產生的電場的影響,則下列說法正確的是()A.點電荷在O點受到的電場力不為零B.點電荷在C點受到的電場力大小為kQqC.點電荷從O到C的過程中,外力對其做正功,電勢能增大D.若將點電荷從C由靜止釋放,則它會一直沿由B到A的方向運動答案C2.(2019茂名五校聯考)如圖所示,正電荷q均勻分布在半球面ACB上,球面半徑為R,CD為通過半球頂點C和球心O的軸線。P、M為CD軸線上的兩點,距球心O的距離均為R2,在M右側軸線上O'點固定正點電荷Q,點O'、M間距離為R,已知P點的電場強度為零,若帶電均勻的封閉球殼內部電場強度處處為零,則M點的電場強度大小為(A.0 B.3C.3kQ4R2 答案C3.(2018華南師大附中三模,17,6分)如圖所示,一均勻帶電荷量為+Q的細棒。在過中點c垂直于細棒的直線上有a、b、d三點,a和b,b和c,c和d之間的距離均為L,在a處有一電荷量為+Q2的固定點電荷,已知b點處的電場強度為零,則d點處的電場強度大小為(k為靜電力常量)(A.k9Q2LC.k3Q2L答案D4.(2019惠州一中模擬,20,6分)(多選)如圖所示,半徑為R的絕緣閉合球殼,O為球殼的球心,球殼上均勻分布著正電荷,已知均勻帶電的球殼在其內部激發(fā)的電場強度處處為零?，F在球殼表面A處取下一面積足夠小、帶電荷量為q的曲面將其沿OA連線延長線向上移動至B點,且AB=R,若球殼的其他部分的帶電荷量與電荷分布保持不變,下列說法中正確的是()A.把另一帶正電的試探電荷從A點處移動到O點過程中系統(tǒng)電勢能減少B.球殼剩余部分的電荷在球殼內部激發(fā)的電場的電場線由A點的對稱點C點沿直線指向球殼內表面各點C.球殼內部電場的電場線由球殼各點沿曲線指向A點D.球心O點電場強度的大小為k3答案CD應用二E=Ud【應用集訓】(2017課標Ⅲ,21,6分)(多選)一勻強電場的方向平行于xOy平面,平面內a、b、c三點的位置如圖所示,三點的電勢分別為10V、17V、26V。下列說法正確的是()A.電場強度的大小為2.5V/cmB.坐標原點處的電勢為1VC.電子在a點的電勢能比在b點的低7eVD.電子從b點運動到c點,電場力做功為9eV答案ABD2.(2019肇慶二模,18,6分)(多選)如圖所示,一帶電粒子在勻強電場中只受電場力運動,經過一平面直角坐標系中的a、O、b三點時的動能分別為10eV、4eV、12eV,下列說法正確的是()A.該電場方向一定與xOy平面平行B.該電場的電場強度大小為2002V/mC.O點是該粒子軌跡上電勢能最大的點D.該粒子軌跡為拋物線答案AD應用三電場中的三類圖像——識圖、用圖能力的培養(yǎng)【應用集訓】1.(2019廣州外國語學校一模,16,6分)空間存在著平行于x軸方向的靜電場,A、M、O、N、B為x軸上的點,OA<OB,OM=ON,AB間的電勢φ隨x的分布為如圖。一個帶電粒子在電場中僅在電場力作用下從M點由靜止開始沿x軸向右運動,則下列判斷中正確的是()A.粒子可能帶正電B.粒子一定能通過N點C.粒子從M向O運動過程所受電場力逐漸增大D.AO間的電場強度小于OB間的電場強度答案B2.(2019深圳二模,17,6分)真空中,在x軸上x=0和x=8a處分別固定兩個電性相同的點電荷Q1和Q2。電荷間連線上的電場強度E隨x變化的圖像如圖所示(+x方向為電場強度正方向),其中x=6a處E=0。將一個正試探電荷在x=2a處由靜止釋放(重力不計,取無窮遠處電勢為零)。則()A.Q1、Q2均為負電荷B.Q1、Q2帶電荷量之比為9∶1C.在x=6a處電勢為0D.該試探電荷向x軸正方向運動時,電勢能一直減小答案B3.(2019惠州第三次調研,21,6分)(多選)A、B兩個點電荷分別固定于x軸上,電荷量大小關系為QA=4QB。在它們形成的電場中,將試探電荷+q沿x軸從+∞移動到坐標原點O,其電勢能Ep隨x變化的關系如圖所示,當x→0時,電勢能Ep→∞;當x→∞時,電勢能Ep→0。根據圖像提供的信息,可以確定()A.在x軸上x>x0各點的電場方向均沿x軸正方向B.在x=x0處電場強度為零C.A電荷為正電荷D.B電荷在x軸上的坐標原點O位置處答案BC應用四“等效法”在電場中的應用——遷移變通能力的培養(yǎng)【應用集訓】(2020屆深圳中學月考,19,6分)(多選)如圖所示,豎直平面內有固定的半徑為R的光滑絕緣圓形軌道,水平勻強電場平行于軌道平面向左,P、Q分別為軌道上的最高點、最低點,M、N分別是軌道上與圓心等高的點。質量為m、電荷量為q的帶正電小球(可視為質點)在軌道內運動,已知重力加速度為g,場強E=3mg4q,要使小球能沿軌道做完整的圓周運動,則下列說法正確的是A.小球在軌道上運動時,動能最小的位置,電勢能最大B.小球在軌道上運動時機械能最大的位置一定在M點C.小球過Q、P點受軌道彈力大小的差值為6mgD.小球過Q、P點受軌道彈力大小的差值為7.5mg答案BC【五年高考】A組基礎題組1.(2019課標Ⅰ,15,6分)如圖,空間存在一方向水平向右的勻強電場,兩個帶電小球P和Q用相同的絕緣細繩懸掛在水平天花板下,兩細繩都恰好與天花板垂直,則()A.P和Q都帶正電荷B.P和Q都帶負電荷C.P帶正電荷,Q帶負電荷D.P帶負電荷,Q帶正電荷答案D2.(2018課標Ⅰ,16,6分)如圖,三個固定的帶電小球a、b和c,相互間的距離分別為ab=5cm,bc=3cm,ca=4cm。小球c所受庫侖力的合力的方向平行于a、b的連線。設小球a、b所帶電荷量的比值的絕對值為k,則()A.a、b的電荷同號,k=16B.a、b的電荷異號,k=16C.a、b的電荷同號,k=64D.a、b的電荷異號,k=64答案D3.(2019課標Ⅱ,20,6分)(多選)靜電場中,一帶電粒子僅在電場力的作用下自M點由靜止開始運動,N為粒子運動軌跡上的另外一點,則()A.運動過程中,粒子的速度大小可能先增大后減小B.在M、N兩點間,粒子的軌跡一定與某條電場線重合C.粒子在M點的電勢能不低于其在N點的電勢能D.粒子在N點所受電場力的方向一定與粒子軌跡在該點的切線平行答案AC(2019課標Ⅲ,21,6分)(多選)如圖,電荷量分別為q和-q(q>0)的點電荷固定在正方體的兩個頂點上,a、b是正方體的另外兩個頂點。則()A.a點和b點的電勢相等B.a點和b點的電場強度大小相等C.a點和b點的電場強度方向相同D.將負電荷從a點移到b點,電勢能增加答案BC5.(2016課標Ⅲ,15,6分)關于靜電場的等勢面,下列說法正確的是()A.兩個電勢不同的等勢面可能相交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.將一負的檢驗電荷從電勢較高的等勢面移至電勢較低的等勢面,電場力做正功答案B6.(2018課標Ⅲ,21,6分)(多選)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。現同時釋放a、b,它們由靜止開始運動。在隨后的某時刻t,a、b經過電容器兩極板間下半區(qū)域的同一水平面。a、b間的相互作用和重力可忽略。下列說法正確的是()A.a的質量比b的大B.在t時刻,a的動能比b的大C.在t時刻,a和b的電勢能相等D.在t時刻,a和b的動量大小相等答案BD7.(2016課標Ⅰ,14,6分)一平行板電容器兩極板之間充滿云母介質,接在恒壓直流電源上。若將云母介質移出,則電容器()A.極板上的電荷量變大,極板間電場強度變大B.極板上的電荷量變小,極板間電場強度變大C.極板上的電荷量變大,極板間電場強度不變D.極板上的電荷量變小,極板間電場強度不變答案D8.(2016課標Ⅰ,20,6分)(多選)如圖,一帶負電荷的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的豎直線對稱。忽略空氣阻力。由此可知()A.Q點的電勢比P點高B.油滴在Q點的動能比它在P點的大C.油滴在Q點的電勢能比它在P點的大D.油滴在Q點的加速度大小比它在P點的小答案AB9.(2019課標Ⅱ,24,12分)如圖,兩金屬板P、Q水平放置,間距為d。兩金屬板正中間有一水平放置的金屬網G,P、Q、G的尺寸相同。G接地,P、Q的電勢均為φ(φ>0)。質量為m、電荷量為q(q>0)的粒子自G的左端上方距離G為h的位置,以速度v0平行于紙面水平射入電場,重力忽略不計。(1)求粒子第一次穿過G時的動能,以及它從射入電場至此時在水平方向上的位移大小;(2)若粒子恰好從G的下方距離G也為h的位置離開電場,則金屬板的長度最短應為多少?答案(1)12mv02+2φdqhv0B組綜合題組1.(2016課標Ⅱ,15,6分)如圖,P是固定的點電荷,虛線是以P為圓心的兩個圓。帶電粒子Q在P的電場中運動,運動軌跡與兩圓在同一平面內,a、b、c為軌跡上的三個點。若Q僅受P的電場力作用,其在a、b、c點的加速度大小分別為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答案D2.(2017課標Ⅰ,20,6分)(多選)在一靜止點電荷的電場中,任一點的電勢φ與該點到點電荷的距離r的關系如圖所示。電場中四個點a、b、c和d的電場強度大小分別為Ea、Eb、Ec和Ed。點a到點電荷的距離ra與點a的電勢φa已在圖中用坐標(ra,φa)標出,其余類推。現將一帶正電的檢驗電荷由a點依次經b、c點移動到d點,在相鄰兩點間移動的過程中,電場力所做的功分別為Wab、Wbc和Wcd。下列選項正確的是()A.Ea∶Eb=4∶1 B.Ec∶Ed=2∶1C.Wab∶Wbc=3∶1 D.Wbc∶Wcd=1∶3答案AC3.(2018課標Ⅰ,21,6分)(多選)圖中虛線a、b、c、d、f代表勻強電場內間距相等的一組等勢面,已知平面b上的電勢為2V。一電子經過a時的動能為10eV,從a到d的過程中克服電場力所做的功為6eV。下列說法正確的是()A.平面c上的電勢為零B.該電子可能到達不了平面fC.該電子經過平面d時,其電勢能為4eVD.該電子經過平面b時的速率是經過d時的2倍答案AB4.(2018課標Ⅱ,21,6分)(多選)如圖,同一平面內的a、b、c、d四點處于勻強電場中,電場方向與此平面平行,M為a、c連線的中點,N為b、d連線的中點。一電荷量為q(q>0)的粒子從a點移動到b點,其電勢能減小W1;若該粒子從c點移動到d點,其電勢能減小W2。下列說法正確的是()A.此勻強電場的場強方向一定與a、b兩點連線平行B.若該粒子從M點移動到N點,則電場力做功一定為WC.若c、d之間的距離為L,則該電場的場強大小一定為WD.若W1=W2,則a、M兩點之間的電勢差一定等于b、N兩點之間的電勢差答案BD5.(2019天津理綜,3,6分)如圖所示,在水平向右的勻強電場中,質量為m的帶電小球,以初速度v從M點豎直向上運動,通過N點時,速度大小為2v,方向與電場方向相反,則小球從M運動到N的過程()A.動能增加12mv2 B.機械能增加2mvC.重力勢能增加32mv2 D.電勢能增加2mv答案B6.(2019江蘇單科,9,4分)(多選)如圖所示,ABC為等邊三角形,電荷量為+q的點電荷固定在A點。先將一電荷量也為+q的點電荷Q1從無窮遠處(電勢為0)移到C點,此過程中,電場力做功為-W。再將Q1從C點沿CB移到B點并固定。最后將一電荷量為-2q的點電荷Q2從無窮遠處移到C點。下列說法正確的有()A.Q1移入之前,C點的電勢為WB.Q1從C點移到B點的過程中,所受電場力做的功為0C.Q2從無窮遠處移到C點的過程中,所受電場力做的功為2WD.Q2在移到C點后的電勢能為-4W答案ABD7.(2016北京理綜,23,18分)如圖所示,電子由靜止開始經加速電場加速后,沿平行于板面的方向射入偏轉電場,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的初速度v0和從電場射出時沿垂直板面方向的偏轉距離Δy。(2)分析物理量的數量級,是解決物理問題的常用方法。在解決(1)問時忽略了電子所受重力,請利用下列數據分析說明其原因。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)極板間既有靜電場也有重力場。電勢反映了靜電場各點的能的性質,請寫出電勢φ的定義式。類比電勢的定義方法,在重力場中建立“重力勢”φG的概念,并簡要說明電勢和“重力勢”的共同特點。答案(1)2eU0（2）考慮電子所受重力和電場力的數量級，有重力G=mg～10-29N電場力F=eUd～10-15由于F?G，因此不需要考慮電子所受重力。電場中某點電勢φ定義為電荷在該點的電勢能Ep與其電荷量q的比值，即由于重力做功與路徑無關，可以類比靜電場電勢的定義，將重力場中物體在某點的重力勢能EG與其質量m的比值，叫作“重力勢”,即電勢φ和重力勢φG都是反映場的能的性質的物理量，僅由場自身的因素決定。8.(2017課標Ⅱ,25,20分)如圖,兩水平面(虛線)之間的距離為H,其間的區(qū)域存在方向水平向右的勻強電場。自該區(qū)域上方的A點將質量均為m、電荷量分別為q和-q(q>0)的帶電小球M、N先后以相同的初速度沿平行于電場的方向射出。小球在重力作用下進入電場區(qū)域,并從該區(qū)域的下邊界離開。已知N離開電場時的速度方向豎直向下;M在電場中做直線運動,剛離開電場時的動能為N剛離開電場時動能的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的位移之比;(2)A點距電場上邊界的高度;(3)該電場的電場強度大小。答案(1)3∶1(2)13H(3)9.(2017課標Ⅰ,25,20分)真空中存在電場強度大小為E1的勻強電場,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,將電場強度的大小突然增大到某值,但保持其方向不變。持續(xù)一段時間t1后,又突然將電場反向,但保持其大小不變;再持續(xù)同樣一段時間后,油滴運動到B點。重力加速度大小為g。(1)求油滴運動到B點時的速度。(2)求增大后的電場強度的大小;為保證后來的電場強度比原來的大,試給出相應的t1和v0應滿足的條件。已知不存在電場時,油滴以初速度v0做豎直上拋運動的最大高度恰好等于B、A兩點間距離的兩倍。答案(1)v0-2gt1(2)C組教師專用題組(2015課標Ⅰ,15,6分)如圖,直線a、b和c、d是處于勻強電場中的兩組平行線,M、N、P、Q是它們的交點,四點處的電勢分別為φM、φN、φP、φQ。一電子由M點分別運動到N點和P點的過程中,電場力所做的負功相等。則()A.直線a位于某一等勢面內,φM>φQB.直線c位于某一等勢面內,φM>φNC.若電子由M點運動到Q點,電場力做正功D.若電子由P點運動到Q點,電場力做負功答案B2.(2015課標Ⅱ,14,6分)如圖,兩平行的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)。現將兩板繞過a點的軸(垂直于紙面)逆時針旋轉45°,再由a點從靜止釋放一同樣的微粒,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答案D3.(2015山東理綜,20,6分)(多選)如圖甲,兩水平金屬板間距為d,板間電場強度的變化規(guī)律如圖乙所示。t=0時刻,質量為m的帶電微粒以初速度v0沿中線射入兩板間,0~T3時間內微粒勻速運動,T時刻微粒恰好經金屬板邊緣飛出。微粒運動過程中未與金屬板接觸。重力加速度的大小為g。關于微粒在0~T時間內運動的描述,正確的是(A.末速度大小為2v0 B.末速度沿水平方向C.重力勢能減少了12mgd D.克服電場力做功為答案BC4.(2015安徽理綜,20,6分)已知均勻帶電的無窮大平面在真空中激發(fā)電場的場強大小為σ2ε0,其中σ為平面上單位面積所帶的電荷量,ε0為常量。如圖所示的平行板電容器,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,則極板間的電場強度大小和兩極板間相互的靜電引力大小分別為A.Qε0B.Q2εC.Q2εD.Qε0答案D5.(2017江蘇單科,8,4分)(多選)在x軸上有兩個點電荷q1、q2,其靜電場的電勢φ在x軸上分布如圖所示。下列說法正確的有()A.q1和q2帶有異種電荷B.x1處的電場強度為零C.負電荷從x1移到x2,電勢能減小D.負電荷從x1移到x2,受到的電場力增大答案AC6.(2018江蘇單科,5,3分)如圖所示,水平金屬板A、B分別與電源兩極相連,帶電油滴處于靜止狀態(tài)。現將B板右端向下移動一小段距離,兩金屬板表面仍均為等勢面,則該油滴()A.仍然保持靜止 B.豎直向下運動 C.向左下方運動 D.向右下方運動答案D7.(2015四川理綜,6,6分)(多選)如圖所示,半圓槽光滑、絕緣、固定,圓心是O,最低點是P,直徑MN水平。a、b是兩個完全相同的帶正電小球(視為點電荷),b固定在M點,a從N點靜止釋放,沿半圓槽運動經過P點到達某點Q(圖中未畫出)時速度為零。則小球a()A.從N到Q的過程中,重力與庫侖力的合力先增大后減小B.從N到P的過程中,速率先增大后減小C.從N到Q的過程中,電勢能一直增加D.從P到Q的過程中,動能減少量小于電勢能增加量答案BC8.(2015安徽理綜,23,16分)在xOy平面內,有沿y軸負方向的勻強電場,場強大小為E(圖中未畫出),由A點斜射出一質量為m、帶電荷量為+q的粒子,B和C是粒子運動軌跡上的兩點,如圖所示,其中l(wèi)0為常數。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的功;(2)粒子從A到C過程所經歷的時間;(3)粒子經過C點時的速率。答案(1)3qEl0(2)32ml09.(2014課標Ⅰ,25,20分)如圖,O、A、B為同一豎直平面內的三個點,OB沿豎直方向,∠BOA=60°,OB=32OA。將一質量為m的小球以一定的初動能自O點水平向右拋出,小球在運動過程中恰好通過A點。使此小球帶電,電荷量為q(q>0),同時加一勻強電場,場強方向與△OAB所在平面平行?，F從O點以同樣的初動能沿某一方向拋出此帶電小球,該小球通過了A點,到達A點時的動能是初動能的3倍;若該小球從O點以同樣的初動能沿另一方向拋出,恰好通過B點,且到達B點時的動能為初動能的6倍,重力加速度大小為g(1)無電場時,小球到達A點時的動能與初動能的比值;(2)電場強度的大小和方向。答案(1)73(2)3mg6q方向10.(2019課標Ⅲ,24,12分)空間存在一方向豎直向下的勻強電場,O、P是電場中的兩點,從O點沿水平方向以不同速度先后發(fā)射兩個質量均為m的小球A、B。A不帶電,B的電荷量為q(q>0)。A從O點發(fā)射時的速度大小為v0,到達P點所用時間為t;B從O點到達P點所用時間為t2。重力加速度為g,(1)電場強度的大小;(2)B運動到P點時的動能。答案(1)3mgq(2)2m(v02+g【三年模擬】時間:60分鐘分值:90分一、選擇題(每小題6分,共54分)1.(2020屆廣東六校第一次聯考,5)如圖,靜電場中的一條電場線上有M、N兩點,箭頭代表電場的方向,則()A.M點的電勢比N點的低B.M點的電場強度大小一定比N點的大C.正電荷在M點的電勢能比在N點的大D.電子在M點受到的電場力大小一定比在N點的小答案C2.(2019廣東一模,21)(多選)如圖所示,點電荷Q1、Q2固定于邊長為L的正三角形的兩頂點上,將點電荷Q3(電荷量未知)固定于正三角形的中心,Q1=Q2=+q。在正三角形第三個頂點上放入另一點電荷Q,且Q=-q,點電荷Q恰好處于平衡狀態(tài)。已知靜電力常量為k,不計各電荷受到的重力,下列說法正確的是()A.若撤去Q3,則Q將做勻加速直線運動B.Q3的電荷量為-3C.若不改變Q的電性,僅改變其電荷量,Q將不再受力平衡D.若將Q1的電荷量改為-q,則Q受到的合力大小為2答案BD3.(2020屆珠海月考,8)如圖所示,有兩對等量異種電荷,放在正方形的四個頂點處,a、b、c、d為正方形四個邊的中點,O為正方形的中心,下列說法中正確的是()A.O點電場強度為零B.a、c兩點的電場強度大小相等、方向相反C.將一帶正電的試探電荷從b點沿直線移動到d點,電場力做功為零D.將一帶正電的試探電荷從a點沿直線移動到c點,試探電荷具有的電勢能增大答案C4.(2019廣州二模,21)(多選)水平放置的平行板電容器與電源相連,下極板接地。帶負電的液滴靜止在兩極板間P點,以E表示兩極板間的場強,U表示兩極板間的電壓,φ表示P點的電勢。若電容器與電源斷開,保持下極板不動,將上極板稍微向上移到某一位置,則()A.U變大,E不變,φ不變B.U不變,E變小,φ降低C.液滴將向下運動D.液滴仍保持靜止答案AD5.(2019廣州一模,20)(多選)如圖,正點電荷固定在O點,以O為圓心的同心圓上有a、b、c三點,一質量為m、電荷量為-q的粒子僅在電場力作用下從a點運動到b點,速率分別為va、vb。若a、b的電勢分別為φa、φb,則()A.a、c兩點電場強度相同B.粒子的比荷qm=C.粒子在a點的加速度大于在b