3物理年母題精解精析專題電場3含答案

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精7。2010·新課標(biāo)·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的條形金屬板，圖中直線為該收塵板的橫截面。工作時(shí)收塵板帶正電,其左側(cè)的電場線分布如圖所示;粉塵帶負(fù)電，在電場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靜止于點(diǎn)的帶電粉塵顆粒的運(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）8．2010·北京·18用控制變量法，可以研究影響平行板電容器電容的因素(如圖）。設(shè)兩極板正對面積為S，極板間的距離為d，靜電計(jì)指針偏角為θ.實(shí)驗(yàn)中，極板所帶電荷量不變，若A.保持S不變,增大d,則θ變大B.保持S不變，增大d，則θ變小C。保持d不變，減小S，則θ變小D。保持d不變，減小S,則θ不變【答案】A【解析】由知保持S不變，增大d，電容減小，電容器帶電能力降低，電容器電量減小,靜電計(jì)所帶電量增加，θ變大;保持d不變，減小S,電容減小，θ變大。正確答案A。9。2010·上海物理·9三個(gè)點(diǎn)電荷電場的電場線分布如圖所示，圖中a、b兩點(diǎn)出的場強(qiáng)10．2010·海南物理·4如右圖，M、N和P是以為直徑的半圈弧上的三點(diǎn)，O點(diǎn)為半圓弧的圓心,．電荷量相等、符號相反的兩個(gè)點(diǎn)電荷分別置于M、N兩點(diǎn)，這60°PNOM時(shí)O點(diǎn)電場強(qiáng)度的大小為；若將N點(diǎn)處的點(diǎn)電荷移至P點(diǎn)，則O點(diǎn)的場場強(qiáng)大小變?yōu)?與之比為60°PNOMA． B． C． D．【答案】BE1/2E1/2E2【解析】依題意，每個(gè)點(diǎn)電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)為，則當(dāng)N點(diǎn)處的點(diǎn)電荷移至P點(diǎn)時(shí)，O點(diǎn)場強(qiáng)如圖所示,合場強(qiáng)大小為,則,B正確。E1/2E1/2E211。2010·安徽·1612．2010·海南物理·11利用靜電除塵器可以消除空氣中的粉塵．靜電除塵器由金屬管A和懸在管中的金屬絲B組成,A和B分別接到高壓電源正極和負(fù)極，其裝置示意圖如右圖所示．A、B之間有很強(qiáng)的電場，距B越近，場強(qiáng)__________（填：“越大"或“越小”)。B附近的氣體分子被電離成為電子和正離子,粉塵吸附電子后被吸附到_______(填“A"或“B”）上，最后在重力作用下落入下面的漏斗中．【答案】越大A【解析】電極截面如圖所示，由電場線可判斷越靠近B場強(qiáng)越大；粉塵吸附電子后帶負(fù)電,因此向正極A運(yùn)動(dòng)。13。2010·天津·12質(zhì)譜分析技術(shù)已廣泛應(yīng)用于各前沿科學(xué)領(lǐng)域。湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子的質(zhì)譜裝置示意如圖，M、N為兩塊水平放置的平行金屬極板,板長為L，板右端到屏的距離為D，且D遠(yuǎn)大于L，O’O為垂直于屏的中心軸線，不計(jì)離子重力和離子在板間偏離O'O的距離。以屏中心O為原點(diǎn)建立xOy直角坐標(biāo)系，其中x軸沿水平方向，y軸沿豎直方向。（1）設(shè)一個(gè)質(zhì)量為m0、電荷量為q0的正離子以速度v0沿O’O的方向從O’點(diǎn)射入，板間不加電場和磁場時(shí)，離子打在屏上O點(diǎn)。若在兩極板間加一沿+y方向場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場，求離子射到屏上時(shí)偏離O點(diǎn)的距離y0;（2)假設(shè)你利用該裝置探究未知離子,試依照以下實(shí)驗(yàn)結(jié)果計(jì)算未知離子的質(zhì)量數(shù)。上述裝置中，保留原電場，再在板間加沿-y方向的勻強(qiáng)磁場.現(xiàn)有電荷量相同的兩種正離子組成的離子流，仍從O’點(diǎn)沿O’O方向射入,屏上出現(xiàn)兩條亮線.在兩線上取y坐標(biāo)相同的兩個(gè)光點(diǎn)，對應(yīng)的x坐標(biāo)分別為3.24mm和3.00mm,其中x坐標(biāo)大的光點(diǎn)是碳12離子擊中屏產(chǎn)生的，另一光點(diǎn)是未知離子產(chǎn)生的。盡管入射離子速度不完全相同，但入射速度都很大，且在板間運(yùn)動(dòng)時(shí)O’O方向的分速度總是遠(yuǎn)大于x方向和y方向的分速度.離子射到屏上時(shí)偏離點(diǎn)的距離 由上述各式，得 ⑥ 上式表明，是與離子進(jìn)入板間初速度無關(guān)的定值，對兩種離子均相同，由題設(shè)條件知，坐標(biāo)3.24mm的光點(diǎn)對應(yīng)的是碳12離子，其質(zhì)量為，坐標(biāo)3。00mm的光點(diǎn)對應(yīng)的是未知離子，設(shè)其質(zhì)量為，由⑿式代入數(shù)據(jù)可得 ⒀ 故該未知離子的質(zhì)量數(shù)為14.【2009高考】一、選擇題2。（09·全國卷Ⅱ·19)圖中虛線為勻強(qiáng)電場中與場強(qiáng)方向垂直的等間距平行直線。兩粒子M、N質(zhì)量相等，所帶電荷的絕對值也相等?，F(xiàn)將M、N從虛線上的O點(diǎn)以相同速率射出，兩粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的軌跡分別如圖中兩條實(shí)線所示。點(diǎn)a、b、c為實(shí)線與虛線的交點(diǎn)，已知O點(diǎn)電勢高于c點(diǎn).若不計(jì)重力,則(BD）A。M帶負(fù)電荷,N帶正電荷B。N在a點(diǎn)的速度與M在c點(diǎn)的速度大小相同C.N在從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至a點(diǎn)的過程中克服電場力做功D。M在從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至b點(diǎn)的過程中，電場力對它做的功等于零解析：本題考查帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng).圖中的虛線為等勢線,所以M點(diǎn)從O點(diǎn)到b點(diǎn)的過程中電場力對粒子做功等于零，D正確.根據(jù)MN粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡可知N受到的電場力向上M受到的電場力向下，電荷的正負(fù)不清楚但為異種電荷。A錯(cuò)。o到a的電勢差等于o到c的兩點(diǎn)的電勢差，而且電荷和質(zhì)量大小相等，而且電場力都做的是正功根據(jù)動(dòng)能定理得a與c兩點(diǎn)的速度大小相同，但方向不同,B對。3。（09·北京·16）某靜電場的電場線分布如圖所示，圖中P、Q兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度的大小分別為EP和EQ，電勢分別為UP和UQ，則（A)A．EP＞EQ，UP＞UQB．EP＞EQ,UP＜UQC．EP＜EQ，UP＞UQD．EP＜EQ，UP＜UQ解析：從圖可以看出P點(diǎn)的電場線的密集程度大于Q點(diǎn)的密集程度，故P點(diǎn)的場強(qiáng)大于Q點(diǎn)的場強(qiáng)，因電場線的方向由P指向Q,而沿電場線的方向電勢逐漸降低,P點(diǎn)的電勢高于Q點(diǎn)的電勢，故A項(xiàng)正確。4。（09·北京·19）如圖所示的虛線區(qū)域內(nèi)，充滿垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場和豎直向下的勻強(qiáng)電場.一帶電粒子a(不計(jì)重力）以一定的初速度由左邊界的O點(diǎn)射入磁場、電場區(qū)域，恰好沿直線由區(qū)域右邊界的O′點(diǎn)(圖中未標(biāo)出)穿出。若撤去該區(qū)域內(nèi)的磁場而保留電場不變，另一個(gè)同樣的粒子b（不計(jì)重力）仍以相同初速度由O點(diǎn)射入,從區(qū)域右邊界穿出,則粒子b(C)A．穿出位置一定在O′點(diǎn)下方B．穿出位置一定在O′點(diǎn)上方C．運(yùn)動(dòng)時(shí),在電場中的電勢能一定減小D．在電場中運(yùn)動(dòng)時(shí),動(dòng)能一定減小5。(09·北京·20)圖示為一個(gè)內(nèi)、外半徑分別為R1和R2的圓環(huán)狀均勻帶電平面，其單位面積帶電量為。取環(huán)面中心O為原點(diǎn)，以垂直于環(huán)面的軸線為x軸。設(shè)軸上任意點(diǎn)P到O點(diǎn)的的距離為x，P點(diǎn)電場強(qiáng)度的大小為E。下面給出E的四個(gè)表達(dá)式(式中k為靜電力常量），其中只有一個(gè)是合理的.你可能不會(huì)求解此處的場強(qiáng)E，但是你可以通過一定的物理分析，對下列表達(dá)式的合理性做出判斷。根據(jù)你的判斷，E的合理表達(dá)式應(yīng)為（B）A．B．C．D．解析：當(dāng)R1=0時(shí)，對于A項(xiàng)而言E=0，此時(shí)帶電圓環(huán)演變?yōu)閹щ妶A面,中心軸線上一點(diǎn)的電場強(qiáng)度E>0,故A項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)x=0時(shí)，此時(shí)要求的場強(qiáng)為O點(diǎn)的場強(qiáng)，由對稱性可知EO=0,對于C項(xiàng)而言，x=0時(shí)E為一定值，故C項(xiàng)錯(cuò)誤。當(dāng)x→∞時(shí)E→0,而D項(xiàng)中E→4πκσ故D項(xiàng)錯(cuò)誤；所以正確選項(xiàng)只能為B。7。（09·上海物理·7）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)電勢分布如圖所示，圖中實(shí)線表示等勢線，則（CD）A．a(chǎn)點(diǎn)和b點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同B．正電荷從c點(diǎn)移到d點(diǎn),電場力做正功C．負(fù)電荷從a點(diǎn)移到c點(diǎn)，電場力做正功D．正電荷從e點(diǎn)沿圖中虛線移到f點(diǎn),電勢能先減小后增大解析：電場線的疏密可以表示電場的強(qiáng)弱，可見A錯(cuò)誤；正電荷從c點(diǎn)移到d點(diǎn),電場力做負(fù)功，負(fù)電荷從a點(diǎn)移到c點(diǎn)，電場力做正功,所以B錯(cuò)誤，C正確；正電荷從e點(diǎn)沿圖中虛線移到f點(diǎn)，電場力先做正功，后做負(fù)功，但整個(gè)過程電場力做正功,D正確。8.（09·廣東物理·6）如圖所示，在一個(gè)粗糙水平面上，彼此靠近地放置兩個(gè)帶同種電荷的小物塊.由靜止釋放后，兩個(gè)物塊向相反方向運(yùn)動(dòng)，并最終停止。在物塊的運(yùn)動(dòng)過程中，下列表述正確的是(A)A．兩個(gè)物塊的電勢能逐漸減少B．物塊受到的庫侖力不做功C．兩個(gè)物塊的機(jī)械能守恒D.物塊受到的摩擦力始終小于其受到的庫侖力解析：由于兩電荷電性相同，則二者之間的作用力為斥力，因此在遠(yuǎn)離過程中，電場力做正功，則電勢能逐漸減少，A正確；B錯(cuò)誤;由于運(yùn)動(dòng)過程中，有重力以外的力電場力和摩擦力做功，故機(jī)械能不守恒，C錯(cuò)誤；在遠(yuǎn)離過程中開始電場力大于摩擦力，后來電場力小于摩擦力。9。(09·天津·5）如圖所示，帶等量異號電荷的兩平行金屬板在真空中水平放置，M、N為板間同一電場線上的兩點(diǎn)，一帶電粒子（不計(jì)重力）以速度vM經(jīng)過M點(diǎn)在電場線上向下運(yùn)動(dòng),且未與下板接觸,一段時(shí)間后，粒子以速度vN折回N點(diǎn)。則10.（09·四川·20)如圖所示，粗糙程度均勻的絕緣斜面下方O點(diǎn)處有一正點(diǎn)電荷，帶負(fù)電的小物體以初速度V1從M點(diǎn)沿斜面上滑，到達(dá)N點(diǎn)時(shí)速度為零,然后下滑回到M點(diǎn),此時(shí)速度為V2（V2＜V1）.若小物體電荷量保持不變,OM＝ON，則（AD）A．小物體上升的最大高度為B．從N到M的過程中，小物體的電勢能逐漸減小C．從M到N的過程中,電場力對小物體先做負(fù)功后做正功 D．從N到M的過程中,小物體受到的摩擦力和電場力均是先增大后減小11.（09·寧夏·16）醫(yī)生做某些特殊手術(shù)時(shí),利用電磁血流計(jì)來監(jiān)測通過動(dòng)脈的血流速度。電磁血流計(jì)由一對電極a和b以及磁極N和S構(gòu)成，磁極間的磁場是均勻的。使用時(shí),兩電極a、b均與血管壁接觸，兩觸點(diǎn)的連線、磁場方向和血流速度方向兩兩垂直，如圖所示。由于血液中的正負(fù)離子隨血流一起在磁場中運(yùn)動(dòng)，電極a、b之間會(huì)有微小電勢差。在達(dá)到平衡時(shí),血管內(nèi)部的電場可看作是勻強(qiáng)電場，血液中的離子所受的電