2018年高考物理試題分類解析：電場

2018年高考物理試題分類解析：電場2018年高考物理試題分類解析：電場全國1卷16．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衡于a、b的連線。設(shè)小球a、b所帶電荷量的比值的絕對值為k，則A．a(chǎn)、b的電荷同號，B．a(chǎn)、b的電荷異號，C．a(chǎn)、b的電荷同號，D．a(chǎn)、b的電荷異號，【解析】畫出c的受力圖如下兩種情況：從力的方向可以判斷：a、b的電荷異號。設(shè)小c所帶電荷量的絕對值為，設(shè)小球b所帶電荷量的絕對值為,，則小球a所帶電荷量的絕對值為kq，根據(jù)庫侖定律（此式中的k為靜電力恒量，與題設(shè)k不同）有，有根據(jù)力三角形與邊三角形相似，有，解得，D正確。【答案】16．D 全國1卷21．圖中虛線a、b、c、d、f代表勻強電場內(nèi)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(jīng)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(dá)不了平面fC．該電子經(jīng)過平面d時，其電勢能為4eVD．該電子經(jīng)過平面b時的速率是經(jīng)過d時的2倍【解析】設(shè)相鄰兩條等勢線之間的電勢差為U0，根據(jù)從a到d的過程中克服電場力所做的功為6eV，，所以并且電勢從a向f逐漸降低。已知平面b上的電勢為2V，所以平面c上的電勢為零，A正確；因為從a到f，電勢降低，所以電勢能增大，動能減少，可能到達(dá)f；但如果在a時速度方向在a平面內(nèi)，加速度方向向左，就可能到達(dá)不了平面f，所以B正確。從上圖可以看出，該電子經(jīng)過平面d時，其電勢能為2eV，C錯誤；該電子經(jīng)過平面b時的動能是經(jīng)過d時的2倍，所以速率是倍?！敬鸢浮?1．AB全國2卷21．如圖，同一平面內(nèi)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C．若c、d之間的距離為L，則該電場的場強大小一定為D．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【解析】因為電勢能的減少等于電場力做功，又根據(jù)及得，我們做功的大小可以轉(zhuǎn)換為距離的大小來研究。設(shè)過MN的直線為電場線，如下圖，，因為，，解得，所以，若該粒子從M點移動到N點，則電場力做功一定為，B正確。電場線是其他直線時，方法類似。海南物理卷9.如圖，a、b、c、d為一邊長為的正方形的頂點。電荷量均為q（q>0）的兩個點電荷分別固定在a、c兩點，靜電力常量為k。不計重力。下列說法正確的是A.b點的電場強度大小為B.過b、d點的直線位于同一等勢面上C.在兩點電荷產(chǎn)生的電場中，ac中點的電勢最低D.在b點從靜止釋放的電子，到達(dá)d點時速度為零9.【解析】=，b與d等勢【答案】AD設(shè)電場線為ad’，如下圖：若W1=W2，則，因為，所以，又，，所以，也就是a、M兩點之間的電勢差一定等于b、N兩點之間的電勢差?！敬鸢浮?1．BD全國3卷21．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?，F(xiàn)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(jīng)過電容器兩極板間下半?yún)^(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(chǎn)的質(zhì)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【解析】 ，因為，所以，又，所以，A錯誤；根據(jù)動能定理，因為，所以，B正確；根據(jù)，為正，為負(fù)，為正，所以，C錯誤；，所以在t時刻，a和b的動量大小相等，D正確?！敬鸢浮?1．BD北京卷24．（20分）（1）靜電場可以用電場線和等勢面形象描述。a．請根據(jù)電場強度的定義和庫侖定律推導(dǎo)出點電荷Q的場強表達(dá)式；b．點電荷的電場線和等勢面分布如圖所示，等勢面S?、S?到點電荷的距離分別為r?、r?。我們知道，電場線的疏密反映了空間區(qū)域電場強度的大小。請計算S?、S?上單位面積通過的電場線條數(shù)之比N1/N2。（2）觀測宇宙中輻射電磁波的天體，距離越遠(yuǎn)單位面積接收的電磁波功率越小，觀測越困難。為了收集足夠強的來自天體的電磁波，增大望遠(yuǎn)鏡口徑是提高天文觀測能力的一條重要路徑。2016年9月25日，世界上最大的單口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡FAST在我國貴州落成啟用，被譽為“中國天眼”。FAST直徑為500m，有效提高了人類觀測宇宙的精度和范圍。a．設(shè)直徑為100m的望遠(yuǎn)鏡能夠接收到的來自某天體的電磁波功率為P?，計算FAST能夠接收到的來自該天體的電磁波功率P?；b．在宇宙大尺度上，天體的空間分布是均勻的，僅以輻射功率為P的同類天體為觀測對象，設(shè)直徑為100m望遠(yuǎn)鏡能夠觀測到的此類天體數(shù)目是N0，計算FAST能夠觀測到的此類天體數(shù)目N。【答案】24．（1）a．在距Q為r的位置放一電荷量為q的檢驗電荷根據(jù)庫侖定律檢驗電荷受到的電場力根據(jù)電場強度的定義得b．穿過兩等勢面單位面積上的電場線條數(shù)之比（2）a．地球上不同望遠(yuǎn)鏡觀測同一天體，單位面積上接收的功率應(yīng)該相同，因此b．在宇宙大尺度上，天體的空間分布是均勻的。因此一個望遠(yuǎn)鏡能觀測到的此類天體數(shù)目正比于以望遠(yuǎn)鏡為球心、以最遠(yuǎn)觀測距離為半徑的球體體積。設(shè)地面上望遠(yuǎn)鏡能觀測到此類天體需收集到的電磁波的總功率的最小值為P0，直徑為100m望遠(yuǎn)鏡和FAST能觀測到的最遠(yuǎn)距離分別為L0和L，則可得L=5L0則天津卷3．如圖所示，實線表示某電場的電場線（方向未標(biāo)出），虛線是一帶負(fù)電的粒子只在電場力作用下的運動軌跡，設(shè)M點和N點的電勢分別為，粒子在M和N時加速度大小分別為，速度大小分別為，電勢能分別為。下列判斷正確的是A．B．C．D．【解析】根據(jù)電場線疏密判斷電場強度的大小，從而判斷電場力及加速度的大小，有;作出電場力和電場線方向草圖如下圖，根據(jù)沿電場方向電勢降低，知;因為帶電粒子帶負(fù)電，所以;因為只在電場力作用下，所以電勢能與動能之和不變，所以【答案】3．D江蘇省卷5．如圖所示，水平金屬板A