2022屆新高考物理一輪復習 夯基考點檢測 電場

專題九電場

圓夯基礎(chǔ)考點練透

考點1電場力的性質(zhì)

1.[2021浙江五校高三聯(lián)考,多選]下列電場中，帶電粒子只在電場力作用下,既可做直線運動,又可以做勻速圓周運

動的是（）

A.點電荷電場B.等量同種電荷電場C.等量異種電荷電場D.勻強電場

2.[2021江西紅色七校聯(lián)考]如圖，勻強電場中的46、C三點構(gòu)成一個直角三角形，式1邊垂直/邊，ZBA（=30°,BC

邊長度為d,已知電場方向與該直角三角形的某一邊平行.一質(zhì)量為加、電荷量為小帶正電的粒子（不計重力）在該電

場中運動,經(jīng)過A點時速度大小為由,方向沿加方向;經(jīng)過6c邊的中點。時,速度大小為VD,方向與寬邊垂直.下列

說法正確的是（）

A.電場方向可能與AC邊平行

J

B.匕產(chǎn)外

C.A,B、。三點中6點電勢最低

D.電場強度大小后蓊

3.[2021河南名校第一次聯(lián)考，多選]如圖所示,/、B、C三個小球（均可視為質(zhì)點）的質(zhì)量分別為0、2m、3見6小球帶

負電，電荷量大小為q,A、C兩小球不帶電（不考慮小球間的靜電感應），不可伸長的絕緣細線將三個小球連接起來懸

掛在。點，三個小球均處于豎直向上的勻強電場中，電場強度大小為￡則以下說法正確的是（）

A.靜止時,46兩小球間細線的拉力為5晦qE

B.靜止時,/、6兩小球間細線的拉力為3mg_qE

C.剪斷。點與A小球間細線瞬間,A,8兩小球間細線的拉力為,

D.剪斷。點與A小球間細線瞬間,4、8兩小球間細線的拉力為6

4.[2020福建漳平檢測]如圖所示,兩個不帶電的導體/和以用一對絕緣柱支持使它們彼此接觸.把一帶正電荷的物

體。置于A附近,貼在力、6下部的金屬箔都張開,則（）

A.此時力帶正電,8帶負電

B.此時/電勢低,8電勢高

C.移去C,貼在46下部的金屬箔都閉合

D.先把/和6分開，然后移去C貼在46下部的金屬箔都閉合

5.[2020全國H,20,多選]如圖，豎直面內(nèi)一絕緣細圓環(huán)的上、下半圓分別均勻分布著等量異種電荷.a、6為圓

環(huán)水平直徑上的兩個點，c、d為豎直直徑上的兩個點,它們與圓心的距離均相等.則（）

A.a、力兩點的場強相等

B.a、6兩點的電勢相等

C.c、，兩點的場強相等

D.&，兩點的電勢相等

6.[2017北京,22,16分]如圖所示,長7=1m的輕質(zhì)細繩上端固定,下端連接一個可視為質(zhì)點的帶電小球，小球靜止在

水平向右的勻強電場中,繩與豎直方向的夾角。=37°.已知小球所帶電荷量產(chǎn)1.0X10*C,勻強電場的場強層3.0X

103N/C,取重力加速度5=10m/s2,sin37°=0.6,cos370=0.8.求:

⑴小球所受電場力尸的大小.

⑵小球的質(zhì)量m.

（3）將電場撤去，小球回到最低點時速度■的大小.

考點2電場能的性質(zhì)

1.[2021安徽合肥高三調(diào)研]如圖所示,在x軸上相距為L的兩點固定等量異種點電荷+0、-Q,虛線是以M所在點為

中心、邊長也為/的正方形,a、b、c、d是正方形的四個頂點，且a、6連線平行于x軸，則下列說法正確的是

....---?b

正-%~r

A.b點電勢高于d點

B.6、c連線上各點電勢相同

C.a、，兩點處的電場強度相同

D.將一正電荷沿虛線由a點移至b點，其電勢能逐漸增大

2.［生產(chǎn)生活實踐問題情境一一靜電紡紗工藝］如圖所示為某靜電紡紗工藝示意圖，虛線為電場線,a、b、。為電場中

三點,a、c在中間水平虛線上的等勢點到6的距離相等,6為中間水平虛線的中點，電場線關(guān)于水平虛線的垂直平分

線對稱，一電子從a點經(jīng)過6運動到c點，下列說法正確的是（）

A.電子在三點的電勢能大小及，民，民a

B.三點的電場強度大小Ea>Eb>Ec

C.電場力對電子做的功陷

D.電子可僅受電場力做題述運動

3.［2020浙江7月選考,8］空間只0兩點處固定電荷量絕對值相等的點電荷，其中0點處為正電荷，只0兩點附近電

場的等勢線分布如圖所示,a、b、d、e為電場中的5個點，設(shè)無窮遠處電勢為0,則（）

A.e點的電勢大于0

B.a點和分點的電場強度相同

C.力點的電勢低于，點的電勢

D.負電荷從a點移動到c點時電勢能增加

4.［多選］如圖所示為某一點電

荷產(chǎn)生的電場中的七條電場線，電場線的分布關(guān)于y軸對稱，。是坐標原點N、P、0是以。為圓心的一個圓周上

的四個點,其中M”在y軸上,0點在x軸上,尸點在電場線5上,將一負點電荷分別由P點、0點移到“點,則

()

A.〃點的電勢和產(chǎn)點的電勢相等

B.負點電荷移動時電場力做的功卬水陶

C.將一正點電荷由〃點移到P點,電勢能增大

D.。點的電場強度小于〃點的電場強度

Mr-----力/二N

P1___a__QL?

5.［2020江西撫州高三檢測］如圖所示,矩形區(qū)域/W內(nèi)存在平行于國的勻強電場,一質(zhì)量為爐2.0X10"kg、電荷

量為OXI。'C的帶正電粒子(重力不計)從a點以n=lX104m/s的初速度垂直于國進入電場，最終從仞V邊界

的6點以與水平邊界郵成30°角斜向右上方的方向射出，射出電場時的速度作=2X104m/s,已知叱20cm、呼80cm,

取a點電勢為零,如果以a點為坐標原點。，沿閭方向建立x軸,則粒子從a點運動到力點的過程中，電場的電場強度

E、電勢。、粒子的速度外電勢能區(qū)隨x的變化圖像正確的是()

6.［多選］帶電粒子在勻強電場中僅在電場力作用下，從/到6做曲線運動，軌跡如圖所示，電場未畫出.粒子在4B

兩處的速率均為匕速度方向改變了60。.粒子的質(zhì)量為m,電荷量為q,勻強電場場強為E.下列說法正確的是

()

A.場強方向一定與/、6連線垂直

B.從4到8過程,粒子的電勢能先增加后減少

C.運動過程中粒子最小速率為，

D.粒子從A運動到B的時間為

7.[2017全國1,20,多選]

在一靜止點電荷的電場中,任一點的電勢。與該點到點電荷的距離r的關(guān)系如圖所示.電場中四個點a、6、c和d的

電場強度大小分別為笈、瓦、區(qū)和反點a到點電荷的距離靠與點a的電勢力已在圖中用坐標⑵，丸）標出，其余類

推.現(xiàn)將一帶正電的試探電荷由a點依次經(jīng)Ac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

右、％。和例'.下列選項正確的是（）

A.Ea:氏=4：1B.瓦：即2：1

C.3%。=3：1D.隈：％產(chǎn)1：3

考點3電容器及帶電粒子在電場中的運動

1.[2021廣東惠州高三第一次調(diào)研]如圖為一水平放置的平行板電容器,它的兩極板分別與電池兩極相連,上極板中

心有一小孔（小孔對電場的影響可忽略不計）.小孔正上方尸點有一帶電粒子,該粒子從靜止開始下落,經(jīng)過小孔進入

電容器,并恰好在下極板處（未與極板接觸）返回.若只稍微改變下極板的位置,則關(guān)于從尸點開始下落的相同粒子，以

下說法正確的是（）

A.將下極板向上移動一些,粒子一定打在下極板上

B.將下極板向下移動一些,粒子一定打在下極板上

C.無論下極板上移或者下移一些，粒子一定恰好在下極板處返回

D.無論下極板上移或者下移一些,粒子一定在下極板上方返回

2.[2021河南洛陽高三統(tǒng)考]如圖所示，在勻強電場中有0、46三點，

/A

.120°

的=阱5cm,其中。、/電勢分別為0、5V,如與如的夾角為120°,/、6在同一條豎直線上.現(xiàn)有一帶電粒子僅受

電場力作用，從/點沿方向飛入電場，經(jīng)過6點時的動能與在/點時相同，則下列說法正確的是（）

A.該粒子帶正電

B.粒子運動過程中，電場力一直做正功

C.粒子能運動到。點,且在。點時電勢能為零

D.該電場的場強大小為200V/m,方向水平向左

0\p1

口一一…u2

3.[2020湖北三校聯(lián)考]如圖所示,靜止的電子在加速電壓?的作用下從。經(jīng)戶板的小孔垂直于戶板射入平行金屬板

間的電場,在偏轉(zhuǎn)電壓〃的作用下偏轉(zhuǎn)一段距離后射出金屬板間的電場.現(xiàn)使，變?yōu)樵瓉淼?倍,要想使電子的運動

軌跡不發(fā)生變化，應該（）

A.使“變?yōu)樵瓉淼?倍

B.使“變?yōu)樵瓉淼?倍

C.使〃變?yōu)樵瓉淼?、厚?/p>

D.使“變?yōu)樵瓉淼?

V

P^

,考k,,

4.[2020浙江7月選考,6]如圖所示，一質(zhì)量為〃、電荷量為°（gX）的粒子以速度均從仞V連線上的戶點水平向右射

入大小為￡、方向豎直向下的勻強電場中.已知的V與水平方向成45°角，粒子的重力可以忽略,則粒子到達腑連線

上的某點時（）

一

A.所用時間為”

B.速度大小為3%

Q與尸點的距離為F-

D.速度方向與豎直方向的夾角為30

5.[2020黑龍江哈爾濱四校聯(lián)考]如圖所示,一個“V”形玻璃管力皮■倒置于平面內(nèi)，并處于場強大小為^lX103V/m,

方向豎直向下的勻強電場中，一個重力為伍1X1CTN,電荷量為片2Xl（r4C的帶負電小滑塊從4點由靜止開始運動,

小滑塊與管壁的動摩擦因數(shù)〃=0.5.已知管長距給￡=2m,傾角。=37。，8處是一段很短的光滑圓弧管,sin370

=0.6,cos37°=0.8,重力加速度疔10m/s；下列說法正確的是（）

A.B、/間的電勢差為2000V

B.小滑塊從A第一次運動到B的過程中電勢能增大

C.小滑塊第一次速度為零的位置在。處

D.從開始運動到最后靜止，小滑塊通過的總路程為3m

6.［多選］光滑絕緣水平桌面上有一半徑為斤的圓周，從8、C是圓周上等間距的三點，。是圓周的圓心.將正點電荷

a分別鎖定在/、s兩點,點電荷a鎖定在。點，如圖所示,a、Q的電荷量均為°,Q的電性和電荷量均未知.無論在c

處放入何種電性的試探電荷，均處于平衡狀態(tài).已知靜電力常量為左則下列分析正確的是（）

A.a為負點電荷，電荷量為了。

B.若解除對a的鎖定,則@剛好能運動到圓周上

c.若把a鎖定在。點，則。點的電場強度大小為fl方向由。指向c

D.若將Q置換為電荷量為q的負點電荷,然后解除對a的鎖定,則0將做直線運動

7.［多選］如圖所示，真空中豎直平面內(nèi)三點/、B、。構(gòu)成直角三角形，其中4C豎直,長度為N后30°,

處于平行于△/回平面的電場強度為￡的勻強電場中，電場強度方向與47平行.若將質(zhì)量為〃的一帶電小球以初動能

氐沿。方向從C點射出，小球通過8點時速度恰好沿力8方向，已知重力加速度為g,則（）

A.從。到6,小球運動過程中的動能先減為0,后增大

B.小球所受電場力為所受重力的內(nèi)倍

1

C.從C到B,小球克服重力做的功與電場力做的功的比值為‘

D.經(jīng)過時間"丫，小球電勢能和重力勢能之和最大

8.［12分］某研究性學習小組設(shè)計了一個演示實驗,在足夠大的水平平行金屬板/、8間存在豎直向上的勻強電場，電

場強度的大小后2X103N/C.現(xiàn)有一質(zhì)量獷0.01kg帶負電的小球（可視為質(zhì)點），其帶電荷量疔2X1（）/C,開始小球

靜止于尸點，靠近金屬板8有一擋板,小球與擋板的距離左9.0cm,與4板距離廬50cm,重力加速度器10m/s?.在電

場力和重力作用下小球由靜止開始向下運動,每次與擋板相碰后帶電荷量都減少到碰前的4倍，已知公而碰后小球

的速度大小不變且碰撞時間極短.求：

⑴小球由靜止釋放后，第一次到達擋板時的速度大小外和第三次經(jīng)過初始位置時的速度大?、?/p>

(2)經(jīng)過n次碰撞以后小球離擋板的最大高度,并討論小球能否碰到A板.

9.［13分］如圖所示,粗糙程度不均勻的水平面/6C與半徑為7?的豎直光滑半圓軌道四相切于C點，◎/為半圓的直

徑，。為圓心，，點是弧。7的中點,在半圓tw下半部分有水平向左的勻強電場,場強大小后.(g為重力加速度).現(xiàn)

把可視為質(zhì)點、質(zhì)量為20的小物塊產(chǎn)置于水平面的4點,并在水平恒力戶(大小未知)的作用下由靜止向左運動，運動

到6點撤掉水平恒力公小物塊戶恰好運動到。點靜止.現(xiàn)把與小物塊尸表面粗糙程度相同、質(zhì)量是小物塊產(chǎn)質(zhì)量的

一半、帶電荷量為的絕緣小物塊。同樣置于/點，。在同樣水平恒力/作用下也從靜止開始向左運動,到8點撤掉

水平恒力F,帶電小物塊0離開水平面6c后沿著圓弧軌道CW運動恰好能過最高點〃求：

⑴小物塊0經(jīng)過水平面C點時的速度大??；

(2)小物塊0在半圓軌道。物上運動時對軌道的最大壓力；

(3)小物塊0在運動過程中所受摩擦力做的功.

練綜合I專題檢測

一、選擇題(共10小題,60分)

1.［生產(chǎn)生活實踐問題情境一一熔噴布］N95口罩中起阻隔作用的關(guān)鍵層的材質(zhì)是熔噴布,熔噴布的纖維里加入了駐

極體材料,它能依靠靜電感應吸附比熔噴布網(wǎng)狀纖維孔洞小很多的0.1口m量級或更小的微粒,從而有了更好的過濾

效果.制備駐極體的一種方法是對某些電介質(zhì)材料進行加熱熔化,然后在強電場中進行極化冷卻.電介質(zhì)中每個分子

都呈電中性,但分子內(nèi)正、負電荷分布并不完全重合,每個分子可以看成是等量異號電荷構(gòu)成的電荷對.如圖所示,某

種電介質(zhì)未加電場時,分子取向隨機排布,熔化時施加水平向左的勻強電場,正、負電荷受電場力的作用，分子取向會

發(fā)生一致性的變化.冷卻后撤掉電場,形成駐極體,分子取向能夠較長時間維持且基本不變.這個過程就像鐵在強磁

場中磁化成磁鐵的過程.根據(jù)以上信息可知，下列說法正確的是（）

G_J(*-)(+-)&-)(+-)

卡J(+-)(+-)

GZZ)GDG-)(+-)(+-)

未加電場時，分子E"加電場后，分子

取向隨機排布取向有序

A.駐極體通過與吸入的空氣中微粒的接觸，使得微粒帶電,從而起到吸附過濾作用

B.若放置時間過長,駐極體口罩會因電場衰減而失效,這是電荷中和的結(jié)果

C.駐極體就像一個平行板電容器，電場只存在于內(nèi)部,外部沒有電場

D.上述材料冷卻后,撤去外電場,材料左邊界帶正電,右邊界帶負電

2.[2020上海,11]圖中0表示質(zhì)子，e表示電子,距離少/其中。點場強最大的排布方式為（）

.P一..下..一.0■.一..一..萬...一P.P...￡.....2

AB

e0P：￡2

一廠?…石……]―…鼠一'

CD

3.如圖所示,質(zhì)量均為m的帶電小球a、b、c均處于靜止狀態(tài)，小球a用絕緣細線懸掛在天花板下，6、c用絕緣輕桿

連接后直立在水平絕緣地面上,兩球均在小球a的正下方，小球a帶正電.若讓小球a做微小擺動,發(fā)現(xiàn)球6也做微小

擺動，c球可視為不動，重力加速度為g,則靜止狀態(tài)下，下列說法正確的是（）

A.b、c總電荷量一定為負

B.細線拉力可能為3mg

C.b、c互換后，細線拉力一定不變

D.小球c與地面間動摩擦因數(shù)不為零

4.[2021安徽名校高三聯(lián)考]如圖所示，兩等量同種點電荷+0固定放置，。為連線的中點,4B、C,2為兩電荷連線中

垂面上的四個點,除下列說法正確的是（）

A.46兩點場強相同

B.。點電勢比。點低

C.把電子從/點移動到C點,電子的電勢能減小

D.在C點給電子某一恰當?shù)某跛俣?，電子可能做圓周運動

5.理論研究表明,無限大的均勻帶電平板在周圍空間的一定范圍內(nèi)可以形成與平板垂直的勻強電場，

~B/腸

F..丁"：D

/；+

NEA

現(xiàn)有兩塊無限大的均勻絕緣帶電平板互相垂直并靠近放置,如圖所示,A板帶正電,8板帶負電,且兩板單位面積的帶

電荷量相等（電荷不發(fā)生移動），圖中直線就為帶正電平板和帶負電平板在紙面內(nèi)所夾角的角平分線，，為仞V右下方

的一個點（在兩板形成的勻強電場的重合區(qū)域的電場的范圍內(nèi)），過，點分別作46板的垂線，垂足分別為￡、F則下

列說法正確的是（）

A.2點的電場強度比仞V上各點的電場強度大

B.仞V所在的與紙面垂直的平面沿枷方向電勢降低

C.D、/間的電勢差的絕對值一定大于久￡間的電勢差的絕對值

D.在。點由靜止釋放一電子，電子一定沿垂直于A板方向向下做勻加速運動

6.［生產(chǎn)生活實踐問題情境一一人與金屬球放電］在達人秀節(jié)目中經(jīng)常會有演員表演一種人與金屬球放電,而人沒有

受到傷害的節(jié)目，實際上演員全身要穿上用金屬絲線編織的衣服（如圖甲），其中金屬球6接高壓電的正極,人身上的

金屬絲線編織的衣服/接高壓電的負極,圖乙中虛線為演員站在表演臺未與金屬球8放電時周圍等勢線的分布圖（相

鄰虛線間電勢差相同），c、d、e、f是等勢線上的四個點.演員站在表演臺未與球6放電時，以下說法正確的是

（）

圖甲圖乙

A.演員穿的金屬絲線編織的衣服內(nèi)部有凈電荷

B./?點的電場強度大于e點電場強度

C.將一正試探點電荷從f點移到c點，電場力做正功

D.將一重力不計的電子從c點靜止釋放，電子將沿直線運動

7.［2021吉林長春高三質(zhì)量監(jiān)測，多選］如圖所示,一細圓環(huán)上均勻分布著負電荷,x軸垂直于環(huán)面且過環(huán)心0,下列關(guān)

于x軸上的電場強度和電勢的說法中正確的是（）

A.。點的電場強度最大，電勢最低

B.。點的電場強度為零，電勢最低

C.從。點沿x軸正方向，電場強度一直減小，電勢升高

D.從。點沿x軸正方向，電場強度先增大后減小，電勢升高

8.［2021廣東惠州高三第一次調(diào)研,多選］一帶負電的粒子僅在電場力的作用下由靜止開始做直線運動,其運動速度r

隨時間《的變化關(guān)系如圖所示,則下列說法正確的是（）

A.電場為勻強電場

B.帶電粒子運動過程中,其機械能守恒

1

C.粒子在0~t、時間內(nèi)電勢能減少了黨

D.粒子做加速度不斷減小的加速運動

9.［多選］避雷針，又名防雷針、接閃桿，是用來保護建筑物、高大樹木等避免雷擊的裝置.圖示為避雷針上方有雷雨

時避雷針娜附近的電場線分布示意圖，電場線關(guān)于直線刪對稱.虛線/皿為一帶電粒子僅在電場力作用下從/運

動到，的軌跡，則（）

A.該粒子帶負電

B.A點的電勢比6點的電勢高

C.該粒子在4點時的加速度大小比在6點時的加速度大小大

D.運動過程中粒子的電勢能先增大后減小

io.［多選］如圖所示,一個半徑為用的均勻帶負電球體,球心為凡現(xiàn)在在球體內(nèi)挖去以“為球心,半徑為尼的球體

（國，2凡），由此形成的空腔內(nèi)有四點a、b、c、d與a的距離均為Nr/）,。、a、樂6四點共線，c、d連線與a、b

連線垂直.已知電荷量分布均勻的球殼對殼內(nèi)任意點電荷

的庫侖力之和為零,則下列說法正確的是（）

A.四點電場強度大小關(guān)系反汨洱洱

B.a、a、6三點相鄰的兩點電勢差相等

C.c、樂d三點的電勢相等

D.a、b、c、d四點的場強方向均由各點指向。

二、非選擇題（共5小題,61分）

11.[9分]電荷周圍存在電場，電場雖然看不見，但是它卻是客觀存在的,可以通過實驗對它進行觀察和研究.

如圖所示,。是一個均勻帶電球，把一個系在絕緣輕質(zhì)絲線上的帶電荷量為+內(nèi)質(zhì)量為m的試探小球先后依次掛在圖

中R、2、R三個不同位置,調(diào)整絲線長度，使小球靜止時的三個位置4B、C與帶電球0的球心處于同一水平線上,

三處的絲線與豎直方向的夾角分別為%、%、砥,且%，02＞樂.已知重力加速度為g.

⑴對試探小球靜止于A位置時進行受力分析,畫出受力示意圖,并求試探小球所受電場力的大小百；

（2）根據(jù)電場強度的定義，推導均勻帶電球產(chǎn)生的電場在A位置處的場強大小區(qū)的表達式,并據(jù)此比較4B、C三個

位置的電場強度笈、瓦、瓦的大小關(guān)系.

12.[10分]如圖所示,兩水平虛線徽"之間的區(qū)域存在方向水平向右的勻強電場（未畫出）.自該區(qū)域上方同一高度

的/點和6點將質(zhì)量均為以電荷量均為的兩帶電小球K%先后以初速度2%、由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,并恰好從該區(qū)域的下邊界的同一點G離開.己知”離開電場時的速度方向豎直向下,

〃在電場中做直線運動.不計空氣阻力,重力加速度大小為g,勻強電場的電場強度后'.求:

⑴小球〃從G點離開電場時的水平分速度的大??；

（2）小球〃在進入電場前和在電場中的豎直位移之比.

MN

C------------------------------------D

E----------------------?------------F

G

13.[2020天津高三檢測，10分]如圖甲所示,熱電子由陰極飛出時的初速度忽略不計，電子發(fā)射裝置的加速電壓為航

電容器板長和板間的距離均為片10cm,下極板接地，電容器右端到熒光屏的距離也是￡=10cm,在電容器兩極板間接

一交變電壓,上極板的電勢隨時間變化的圖像如圖乙所示.每個電子穿過平行板的時間都極短,可以認為電壓是不變

的.

(1)在i=0.06s時刻，電子打在熒光屏上的何處?

(2)熒光屏上有電子打到的區(qū)域有多長？

14.[2020河南示范性高中檢測，13分]靜電場(勻強電場)方向平行于x軸,其電勢。隨x的分布可簡化為如圖所示的

折線，圖中0。和d為已知量.一個帶負電的粒子在電場中以尸0為中心、沿x軸方向做周期性運動.已知該粒子質(zhì)量

為m,電荷量為-g,其動能與電勢能之和為T(0<4S。。).忽略粒子重力.求：

⑴粒子所受電場力的大小；

⑵粒子的運動區(qū)間；

⑶粒子的運動周期.

15.

a

B

6Ax

[19分]如圖所示,xOy為一豎直平面內(nèi)的直角坐標系,A,B為兩坐標軸上的點,其中4點的坐標為⑵/0),B點的坐

標為(0,d).將一質(zhì)量為m的小球從B點、以某一初動能沿x軸正方向水平拋此小球剛好能經(jīng)過x軸上的/點.現(xiàn)使此

小球帶電，電荷量為q儲而同時在空間加一勻強電場，場強方向平行于坐標平面.將小球以同樣的初動能從坐標原

5

點。沿某一方向拋出，小球經(jīng)過了4點，且經(jīng)過4點時的動能為初動能的’倍;若將該小球以同樣的初動能沿另一方向

拋出，小球剛好能經(jīng)過6點,且經(jīng)過8點時的動能與初動能相同,重力加速度大小為g.

(1)求小球的初動能；

⑵求所加勻強電場的場強大??；

⑶若將帶電后的小球從坐標原點。以同樣的初動能向y軸左側(cè)任意方向拋出,試計算小球經(jīng)過y軸的范圍.

套靠

1=1

專題九電場

目與函tF著點繚透］

考點1電場力的性質(zhì)

1.AB在點電荷形成的電場中，任意一處由靜止釋放一帶電粒子,它將做直線運動,與點電荷電性相反的粒子,在電

場中某點給其一垂直該點電場線方向的合適速度，它能在電場力的作用下做勻速圓周運動,A正確;在等量同種電荷

形成的電場中,在兩者連線之間（中點除外）由靜止釋放一帶電粒子,它將做直線運動,與兩者電性相反的粒子,在兩

者連線的中垂面給其一合適的速度，它能在電場力的作用下做勻速圓周運動,B正確;帶電粒子在等量異種電荷形成

的電場中、勻強電場中均不可能做勻速圓周運動,C、D錯誤.

2.D粒子從A到，過程中，垂直4。方向的分速度減為零,故粒子受到的電場力方向不可能沿/C方向，即電場方向不

可能與力「平行,A項錯誤;又已知電場方向與三角形的某邊平行,若電場方向與47平行,粒子將做直線運動,不可能通

過〃點，綜上可知，電場方向一定沿比方向,又粒子帶正電，故6點電勢最高,C項錯誤；由運動的分解可知，療外POS

30°=TK>,B項錯誤；由動能定理得-4=；底=點,解得后”,D項正確.

3.AC靜止時,對6。整體進行受力分析,則有：42暗3m即暗Eq,故A正確,B錯誤;剪斷。點與/小球間細線瞬

間，由于6球受到向下的電場力,故從6球的加速度比，球的大,則B、C之間的繩子拉力為零，。球以加速度g自由

下落,對48小球整體由牛頓第二定律有暗2m即q方（92而a,故46球的加速度為遙，以A球為研究對象，由牛

頓第二定律有儂+7=必（景彩），可得/、8球間細線的拉力為7'1成故C正確,D錯誤.

4.C由靜電場中電荷間的作用力特點及靜電感應特點可知，/帶負電,6帶正電,A錯誤;處于靜電平衡狀態(tài)的導體是

等勢體，故48電勢相等,B錯誤;移去?46上的感應電荷失去外電場的作用，又回到原狀態(tài),/、8下部的金屬箔

閉合,C正確;4、8先分開后,再移去C/帶負電,8帶正電,/、6下部的金屬箔都不會閉合,D錯誤.

5.ABC沿豎直方向?qū)A環(huán)分割成無窮個小段,關(guān)于水平直徑對稱的兩小段構(gòu)成等量異種點電荷模型,在等量異種點

電荷的垂直平分線上各點場強方向由正點電荷指向負點電荷，根據(jù)對稱性可知a、6兩點的場強相等,A項正確;取無

窮遠處電勢為零,在等量異種點電荷的垂直平分線上各點電勢均為零,故a、分兩點的電勢相等,B項正確;沿水平方向

將圓環(huán)分割成無窮個小段,關(guān)于豎直直徑對稱的兩小段構(gòu)成等量同種點電荷模型,在等量同種點電荷的垂直平分線

上各點場強方向垂直于連線,根據(jù)對稱性可知c、，兩點的場強相等,C項正確;在等量異種點電荷模型中,距離正點電

荷近的點電勢高,故久D項錯誤.

6.（1）3.0X10'N（2）4.0X10^kg（3）2.0m/s

解析：（1）4省3.0X10-3田4分）.

⑵由=tan37°,得?=4.0X101kg（5分）.

(3)由mgl(1-cos37°)=^mv

得片V'29J」-E37'）=2.0m/s（7分）.

考點2電場能的性質(zhì)

1.C與正點電荷距離越近的點電勢越高，與負點電荷距離越近的點電勢越低.6點到正點電荷的距離比d點大，且6

點到負點電荷的距離與，點相等,故b點電勢比，點電勢低,選項A錯誤.如圖1所示,a、d兩點處的場強分別為區(qū)、

a根據(jù)點電荷的場強公式層看結(jié)合電場疊加原理可知,笈=&選項C正確.根據(jù)等量異種點電荷電場線的分布特點可

知,沿虛線從a到b,電勢先降低后升高,結(jié)合區(qū)=1?？芍?將一正電荷沿虛線由a點移至b點，電勢能先減小后增大,

選項D錯誤.等量異種點電荷的電場線及等勢線分布圖如圖2所示,易知6、c連線不可能是等勢線,選項B錯誤.

圖1圖2

2.C根據(jù)題圖可知，電場線方向為從右向左，根據(jù)電勢沿電場線方向逐漸降低和等勢線與電場線垂直可知

心,又電子在電勢高處電勢能小,則A選項錯誤;根據(jù)電場線的疏密表示電場強度的大小關(guān)系可知Ec>Eb>Ea,選項B錯

誤;a、c在中間水平虛線上的等勢點到b點的距離相等，由電場線的對稱性可知水平虛線上關(guān)于b點對稱的兩點電場

強度大小相等,可知圖=爆,又滬內(nèi),則吼尸吼,選項C正確;根據(jù)物體做曲線運動的條件和電子的受力可知，電子不可

能在僅受電場力時做題述運動,選項D錯誤.

3.D由等勢線分布圖可以確定該圖為兩等量異種點電荷電場的等勢線分布圖,兩點電荷連線垂直平分線上電勢處

處為零,A項錯誤；電場線與等勢線垂直,故a、6兩點的電場強度方向不同,B項錯誤;0點處為正電荷,故垂直平分線

左側(cè)電勢均大于零,右側(cè)電勢均小于零,所以b點電勢高于d點電勢,C項錯誤;又負電荷在電勢高處電勢能小,所以負

電荷從a點移到c點時電勢能增加,D項正確.

4.BC過〃點畫等勢線,等勢線與電場線5相交的點在P點的上方,因順著電場線電勢逐漸降低,則〃點的電勢比戶

點的電勢低,選項A錯誤；同理有UW<UNP,所以將一負點電荷由0點移到凹點電場力做的功小于由尸點移到“點電場力

做的功，選項B正確;將一正點電荷由〃點移到戶點，電場力做負功，電勢能增大，選項C正確；電場線密的地方電場

強度大，由點電荷電場線特點可知，0點的電場強度大于〃點的電場強度,選項D錯誤.

5.D根據(jù)勻強電場中場強處處相同,知E-x圖像是平行于x軸的直線,A項錯誤.。m圖像的斜率等于場強E,粒子從

a點運動到b點的過程中,動能增加，電勢降低,故0-x圖像是向下傾斜的直線,B項錯誤.根據(jù)動能定理得

qE公病匕腔得尸"’可知LX圖像是曲線,C項錯誤.取a點電勢為零,粒子從a點運動到6點的過程中,動能

的增加量為△瓦=1后之工,解得A區(qū)=3XIO'J,電勢能的減少量為A區(qū)=△5=3X10"J,所以粒子到達6點時的電勢能

為-3Xl(rJ.豎直方向有MP-Vlt,水平方向有尸5匹cos300-t,聯(lián)立解得產(chǎn)17.32cm,電勢能E^-qEx,因此耳「■圖

像是位于第四象限過原點的向下傾斜的直線,故D項正確.

6.ABD粒子在勻強電場中做類斜拋運動,粒子在4、8兩處的速率相等，由能量守恒定律可知，粒子在/、6兩處的電

勢能也相等，勻強電場中46兩點的電勢相等,46連線是等勢線，場強方向一定與力、6連線方向垂直,A正確.粒

子所受電場力方向沿電場線方向或與電場線方向相反，但不管粒子帶正電還是負電，電場力方向一定指向軌跡的凹

側(cè),可知從A到27過程中電場力先做負功后做正功,粒子的電勢能都是先增加后減小,B正確.把粒子的運動分解為沿

48方向和垂直力6方向,沿48方向分速度不變,當垂直方向的分速度減小到0時,粒子速度達到最小值,運動過程

中粒子最小速率為K,i?=rcos300=」匕C錯誤.粒子從A運動到6速度變化量A片匕由動量定理得qEt=m&v=mv,得

mt

D正確.

7.AC設(shè)點電荷的電荷量為q,根據(jù)點電荷電場強度公式立最乙：4=1：2,鹿：妹3:6,可知,瓦：瓦=4：1,瓦：

E產(chǎn)4選項A正確,B錯誤;將一帶正電的試探電荷由a點移動到6點做的功名Fg(0a-00=3q(J),試探電荷由b

點移動到。點做的功0「0)=<7(J),試探電荷由。點移動到d點做功例k<?(0「0)=<?(J),由此可知,松,：

以=3：1,町:成產(chǎn)1：1,選項C正確,D錯誤.

考點3電容器及帶電粒子在電場中的運動

1.B下極板不移動時,帶電粒子由戶點下落到下極板處,重力所做的功等于粒子克服電場力做的功.下極板向上移動,

粒子運動到下極板處的過程中,重力所做的功減少,粒子克服電場力做的功不變，由動能定理可知,粒子到達下極板

時動能小于零,可知粒子不可能到達下極板,A、C項錯誤.下極板向下移動,粒子運動到下極板處的過程中,重力所做

的功增加,粒子克服電場力做的功不變,由動能定理可知,粒子到達下極板時的動能大于零,粒子一定打在下極板

上,B項正確,D項錯誤.

2.D由粒子經(jīng)過8點時的動能與在4點時的相同，結(jié)合“帶電粒子僅受電場力作用在電場中運動，電勢能和動能之

和保持不變”可知，帶電粒子在46兩點的電勢能相等,46兩點的電勢相等，則從6連線為等勢線，又46在同

一條豎直線上,結(jié)合血〉0〃可知電場線水平向左，由粒子的運動過程可知，粒子受到的電場力與電場方向相反,故粒

子帶負電，電場力先做負功后做正功，粒子不可能到達。點,選項ABC錯誤；由爾%可得后200V/m,方向水平向

左,選項D正確.

3.A偏轉(zhuǎn)距離產(chǎn)目”,〃變?yōu)樵瓉淼?倍,想使電子的運動軌跡不發(fā)生變化,即y不變,則必須使〃變?yōu)樵瓉淼?倍，

故選A.

4.C粒子從尸點垂直電場方向出發(fā)到達腑連線上某點時,沿水平方向和豎直方向的位移大小相等,即v^'at2,

解得夕’4項錯誤;在該點，粒子沿電場方向的速度尸ai=2%,所以合速度大小為/"項錯誤;該點

2、，加尸；

到〃點的距離戶門戶小％片,C項正確；由平行四邊形定則可知,在該點速度方向與豎直方向夾角的正切值tan

%1

9=江=弓,則占#30°,D項錯誤.

5.DB、/間的電勢差為%=Esin37°=1X1O3V/mX2mXO.6=1200V,故A項錯誤；小滑塊從/第一次運動到6

的過程中，電場力做正功，電勢能減小,故B項錯誤;如果小滑塊第一次速度為零的位置在C處,則從A到G電場力做

功為零,重力做功為零,而摩擦力做功不為零,不符合動能定理,故C項錯誤;設(shè)從開始運動到最后停止過程，小滑塊的

路程為s,qE'L,sina-G?L,sina-u(g￡-。?s?cosa=0,解得s=3m,故D項正確.

6.AB由數(shù)學知識可得,A,B、C任意兩點之間間距為aR.若無論在C處放入何種電性的試探電荷,均處于平衡狀

態(tài),則說明。點的合場強為零,即Q、&兩點電荷在c點的合場強與小在c點的場強等大反向,故可知Q為負點電荷，

且心漏=：,得/=t,A正確;若解除對a的鎖定,則6在如直線上運動,根據(jù)對稱性可知，a剛好能運動到圓周上,B

正確;若把a鎖定在c點，則根據(jù)電場的疊加可知，。點的電場強度大小為后會+￡（i+W指,方向由。指向cc錯誤；

若將a置換為電荷量為q的負點電荷，同時解除對a的鎖定，對a受力分析可知，口所受合力的大小和方向在不斷變

化,則a將做曲線運動,D錯誤.

7.BCD從。到6,小球水平速度一直在增大,沒有減為零,動能也不可能減為零,選項A錯誤;設(shè)小球在C點的速度為

%在6點速度為勿,26的長度為:紅,設(shè)從C到6的時間為。有￡=一力,、7,解得匕='，小在豎直方向上有

mgt^mv,,Eqt=mvx,可得Eq=^mg,選項B正確;從C到q小球克服重力做的功為儂4電場力所做的功為Eq^L=3nigL,

小球克服重力做的功與電場力做的功的比值為;,選項C正確;設(shè)電場力和重力的合力與水平方向的夾角為夕，則有

tan。罵=；尸合=2儂；a『2g,將小球的初速度分解為沿合外力的方向和與合外力垂直的方向，小球電勢能和重力勢

能之和最大時，小球動能最小,合外力方向的分速度減為零，該過程所用時間t="，解得尸=”、百，選項D正確.

8.（1）3.0m/sVm/s（2）45cm不能碰到，討論見解析

解析：（1）根據(jù)動能定理得

1二

（儂+Q制廬4）（2分）

解得vb=3.0m/s（l分）

小球第三次經(jīng)過初始位置時,帶電荷量變?yōu)樗?已經(jīng)與擋板發(fā)生兩次碰撞,碰撞前后速度大小不變,則由動能定理有

-（儂S④桂航fnFl（2分）

解得為=舊m/s（l分）.

（2）經(jīng)過〃次碰撞以后小球的電荷量減為（1分）

因為碰撞以后小球速度大小不變,根據(jù)動能定理有

一（勿夕4近九二0~1漏（刀二1,2,3,???）（2分）

解得hn=/F*cm（2分）

當l8時，力111ax=45cm,小球離擋板的最大高度為45cm<59cm,即小球不能碰到/板（1分）.

___一j

9.（I）〉"'（2）（3、N+1）儂⑶勺儂

解析：（1）小物塊0在最高點〃由牛頓第二定律得

m爐渣（1分）

。到〃的過程中,對Q由動能定理得

1-1,

qER-mg?2廬物兒與人（2分）

解得七V,而（1分）.

（2）根據(jù)題意并結(jié)合受力分析知，小物塊0運動到與圓心的連線同豎直方向成45°夾角的位置時,對軌道的壓力最大,

此位置小物塊。對應的速度設(shè)為匕根據(jù)動能定理得

11J

0asin450-mgR{\^cos45°）^mv（2分）

此位置對應有片事皋'=1（1分）

解得分（3-+1）儂（1分）

由牛頓第三定律得,小物塊。對軌道的最大壓力為

廠‘產(chǎn)（3、'2+1）儂（1分）.

⑶設(shè)小物塊0從4到C過程中所受摩擦力做的功為%,對小物塊尸由功能關(guān)系得

%+2股0（1分）

對小物塊0有%+晨區(qū)（1分）

解得分）.

目［練媒合二專題檢蒯］

1.D駐極體通過靜電感應,吸附小的微粒,從而起到吸附過濾作用,A錯誤;若放置時間過長,駐極體口罩會因電場衰

減而失效,這是分子取向又變得雜亂無章的結(jié)果,B錯誤;駐極體與駐極體之間是有空隙的,在每個駐極體周圍都存在

著電場,所有電場累加在一起相當于左右兩個極板的電場，但與平行板電容器不同的是,駐極體內(nèi)部不是勻強電場，

周圍也存在電場,C錯誤;根據(jù)電荷的極化可知,上述材料冷卻后,撤去外電場,材料左邊界帶正電,右邊界帶負電,D正

確.

2.C元電荷電荷量為e,則根據(jù)點電荷場強公式和矢量疊加原理可得,A項中E后嬴-彘,B項中區(qū)產(chǎn)/+晟燈,C項中

笈產(chǎn)息+片,D項中國尸忌-加而，比較可得C項的排布方式在。點的合場強最大,C項正確.

3.D當a球做微小擺動時,a與6、c間相互作用力偏離豎直方向，如果6球帶正電，則靜電斥力會使6球向a初始運

動方向相反的方向偏離,導致桿傾倒，當a球自最高點返回時,會使桿繼續(xù)傾倒，無法返回，因此6一定帶負電，c球帶

正電或負電均可,當c帶正電時6、c總電荷量可能為負,也可能為正或為零,選項A錯誤；由于在a擺動時c可視為

不動,說明c一定受到地面的靜摩擦力和支持力,則細線拉力小于3儂■，小球c與地面間動摩擦因數(shù)不為零,選項B錯

誤,D正確;將6、c兩球位置互換,當c帶負電且生，機時，由庫侖定律和數(shù)學知識可知,a與b、c間的靜電引力增大，

當”=隨時,靜電引力不變,當小＜耀或c球帶正電荷時,靜電引力會減小,故細線拉力可能增大、不變或減小,選項C

錯誤.

4.D結(jié)合等量同種點電荷模型的電場分布可知,46兩點場強大小相等、方向不同，選項A錯誤.在正點電荷形成的

電場中，與點電荷距離越近的點電勢越高，故兩個正點電荷在。點形成的電勢均比，點高,則。點電勢比，點高,選項

B錯誤.同理可知,/點和。點的電勢相等,把電子從/點移動到。點，電子的電勢能不變,選項C錯誤.以。為半徑、

。點為圓心，過/、B、C、。作圓，結(jié)合上述分析易知該圓上所有的點電勢均相等，電子在圓上所受的電場力均指向圓

心.如果在C點給電子某一恰當?shù)某跛俣龋闺娮铀茈妶隽η『玫扔陔娮幼鰣A周運動所需的向心力,則電子將做圓

周運動,故選項D正確.

5.C無限大的均勻帶電平板在周圍空間的一定范圍內(nèi)會形成與平板垂直的勻強電場,故/板在/板上方單獨產(chǎn)生的

電場均豎直向上,6板在6板右邊單獨產(chǎn)生的電場均水平向左，由電場疊加原理可知,兩板所夾的范圍（兩板單獨形成

的勻強電場的重合部分）內(nèi)的電場的電場強度大小都相等,方向均是左偏上45°,故A錯誤;根據(jù)等勢面與電場線垂

直可知，腑所在的與紙面垂直的平面是一個等勢面，故B錯誤;助V是勻強電場中的等勢面,則過，點作的垂線并延

長使其與A.方板均相交,則該直線為勻強電場中的一根電場線,顯然ZF在該電場線上的投影更長,故D、6間電勢差

的絕對值一定大于久￡間的電勢差的絕對值,C正確;在〃點由靜止釋放一電子，電子一定沿垂直于妙的方向向右下

方做勻加速運動,故D錯誤.

6.C金屬絲線編織的衣服應該為一等勢體，電勢相等,所以內(nèi)部沒有凈電荷，故A項錯誤.等差等勢線的疏密反映電

場強度的大小,f點電場強度小于e點電場強度，故B項錯誤.球6與正極相連,衣服A與負極相連,有從6到A的電

場線,因此將一正試探點電荷從廣點移到。點，電場力做正功，故C項正確.電場線與等勢面垂直，由題圖乙可知，電

場線為曲線,只在電場力作用下電子不可能做直線運動，故D項錯誤.