第六章高频考点真题验收全通关[把握本章在高考中考什么、怎么考,练通此卷、平步高考!]高频考点一:电场力的性质1.(多选)(2012·海南高考)将平行板电容器两极板之间的距离、电压、电场强度大小和极板所带的电荷量分别用d、U、E和Q表示。下列说法正确的是()A.保持U不变,将d变为原来的两倍,则E变为原来的一半B.保持E不变,将d变为原来的一半,则U变为原来的两倍C.保持d不变,将Q变为原来的两倍,则U变为原来的一半D.保持d不变,将Q变为原来的一半,则E变为原来的一半2.(2013·海南高考)如图1,电荷量为q1和q2的两个点电荷分别位于P点和Q点。已知在P、Q连线上某点R处的电场强度为零,且PR=2RQ。则()图1A.q1=2q2B.q1=4q2C.q1=-2q2D.q1=-4q23.(多选)(2014·广东高考)如图2所示,光滑绝缘的水平桌面上,固定着一个带电荷量为+Q的小球P。带电荷量分别为-q和+2q的小球M和N,由绝缘细杆相连,静止在桌面上。P与M相距L,P、M和N视为点电荷,下列说法正确的是()图2A.M与N的距离大于LB.P、M和N在同一直线上C.在P产生的电场中,M、N处的电势相同D.M、N及细杆组成的系统所受合外力为零4.(多选)(2012·上海高考)如图3,质量分别为mA和mB的两小球带有同种电荷,电荷量分别为qA和qB,用绝缘细线悬挂在天花板上。平衡时,两小球恰处于同一水平位置,细线与竖直方向间夹角分别为θ1与θ2(θ1θ2)。两小球突然失去各自所带电荷后开始摆动,最大速度分别为vA和vB,最大动能分别为EkA和EkB。则()图3A.mA一定小于mBB.qA一定大于qBC.vA一定大于vBD.EkA一定大于EkB高频考点二:电场能的性质5.(多选)(2014·全国卷Ⅱ)关于静电场的电场强度和电势,下列说法正确的是()A.电场强度的方向处处与等电势面垂直B.电场强度为零的地方,电势也为零C.随着电场强度的大小逐渐减小,电势也逐渐降低D.任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向6.(2012·福建高考)如图4所示,在点电荷Q产生的电场中,将两个带正电的试探电荷q1、q2分别置于A、B两点,虚线为等势线。取无穷远处为零电势点,若将q1、q2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等,则下列说法正确的是()图4A.A点电势大于B点电势B.A、B两点的电场强度相等C.q1的电荷量小于q2的电荷量D.q1在A点的电势能小于q2在B点的电势能7.(2013·上海高考)两异种点电荷电场中的部分等势面如图5所示,已知A点电势高于B点电势。若位于a、b处点电荷的电荷量大小分别为qa和qb,则()图5A.a处为正电荷,qaqbB.a处为正电荷,qaqbC.a处为负电荷,qaqbD.a处为负电荷,qaqb8.(多选)(2012·山东高考)图6中虚线为一组间距相等的同心圆,圆心处固定一带正电的点电荷。一带电粒子以一定初速度射入电场,实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹,a、b、c三点是实线与虚线的交点。则该粒子()图6A.带负电B.在c点受力最大C.在b点的电势能大于在c点的电势能D.由a点到b点的动能变化大于由b点到c点的动能变化9.(多选)(2011·江苏高考)一粒子从A点射入电场,从B点射出,电场的等势面和粒子的运动轨迹如图7所示,图中左侧前三个等势面彼此平行,不计粒子的重力。下列说法正确的有()图7A.粒子带负电荷B.粒子的加速度先不变,后变小C.粒子的速度不断增大D.粒子的电势能先减小,后增大10.(2013·重庆高考)如图8所示,高速运动的α粒子被位于O点的重原子核散射,实线表示α粒子运动的轨迹,M、N和Q为轨迹上的三点,N点离核最近,Q点比M点离核更远,则()图8A.α粒子在M点的速率比在Q点的大B.三点中,α粒子在N点的电势能最大C.在重核产生的电场中,M点的电势比Q点的低D.α粒子从M点运动到Q点,电场力对它做的总功为负功11.(多选)(2014·全国卷Ⅰ)如图9,在正点电荷Q的电场中有M、N、P、F四点,M、N、P为直角三角形的三个顶点,F为MN的中点,∠M=30°。M、N、P、F四点处的电势分别用φM、φN、φP、φF表示,已知φM=φN,φP=φF,点电荷Q在M、N、P三点所在平面内,则()图9A.点电荷Q一定在MP的连线上B.连接PF的线段一定在同一等势面上C.将正试探电荷从P点搬运到N点,电场力做负功D.φP大于φM高频考点三:带电粒子在电场中的运动12.(2013·广东高考)喷墨打印机的简化模型如图10所示,重力可忽略的墨汁微滴,经带电室带负电后,以速度v垂直匀强电场飞入极板间,最终打在纸上,则微滴在极板间电场中()图10A.向负极板偏转B.电势能逐渐增大C.运动轨迹是抛物线D.运动轨迹与带电量无关13.(2013·全国卷Ⅰ)一水平放置的平行板电容器的两极板间距为d,极板分别与电池两极相连,上极板中心有一小孔(小孔对电场的影响可忽略不计)。小孔正上方d2处的P点有一带电粒子,该粒子从静止开始下落,经过小孔进入电容器,并在下极板处(未与极板接触)返回。若将下极板向上平移d3,则从P点开始下落的相同粒子将()A.打到下极板上B.在下极板处返回C.在距上极板d2处返回D.在距上极板25d处返回14.(2013·大纲卷)一电荷量为q(q>0)、质量为m的带电粒子在匀强电场的作用下,在t=0时由静止开始运动,场强随时间变化的规律如图11所示。不计重力。求在t=0到t=T的时间间隔内,图11(1)粒子位移的大小和方向;(2)粒子沿初始电场反方向运动的时间。15.(2013·全国卷Ⅱ)如图12,匀强电场中有一半径为r的光滑绝缘圆轨道,轨道平面与电场方向平行。a、b为轨道直径的两端,该直径与电场方向平行。一电荷量为q(q>0)的质点沿轨道内侧运动。经过a点和b点时对轨道压力的大小分别为Na和Nb。不计重力,求电场强度的大小E、质点经过a点和b点时的动能。图1216.(2015·苏州模拟)如图13所示,虚线左侧存在非匀强电场,MO是电场中的某条电场线,方向水平向右,长直光滑绝缘细杆CD沿该电场线放置。质量为m1、电量为+q1的A球和质量为m2、电量为+q2的B球穿过细杆(均可视为点电荷)。从t=0开始A自O点以速度v0向左做匀速运动,同时B在O点右侧某处以速度v1也向左运动,且v1v0。t=t0时B到达O点(未进入非匀强电场区域),A运动到P点(图中未画出),此时两电荷间距离最小。静电力常量为k。图13(1)求0~t0时间内A对B球做的功;(2)求杆所在直线上电场强度的最大值;(3)某同学计算出0~t0时间内A对B球做的功W1后,用下列方法计算非匀强电场PO两点间电势差:设0~t0时间内B对A球做的功为W2,非匀强电场对A做的功为W3,根据动能定理W2+W3=0又因为W2=-W1PO两点间电势差U=W3q1=W1q1请分析上述解法是否正确,并说明理由。17.(2015·北京市东城区模拟)如图14所示,水平放置的平行金属板之间电压大小为U,距离为d,其间还有垂直纸面向里的匀强磁场。质量为m带电量为+q的带电粒子,以水平速度v0从平行金属板的正中间射入并做匀速直线运动,然后又垂直射入电场强度大小为E2、方向竖直向上的匀强电场,其边界a、b间的宽为L(该电场竖直方向足够长)。电场和磁场都有理想边界,且粒子所受重力不计,求图14(1)该带电粒子在a、b间运动的加速度大小a;(2)匀强磁场对该带电粒子作用力的大小f;(3)该带电粒子到达边界b时的速度大小v。18.(2012·大纲卷)如图15,一平行板电容器的两个极板竖直放置,在两极板间有一带电小球,小球用一绝缘轻线悬挂于O点,现给电容器缓慢充电,使两极板所带电荷量分别为+Q和-Q,此时悬线与竖直方向的夹角为π6。再给电容器缓慢充电,直到悬线和竖直方向的夹角增加到π3,且小球与两极板不接触。求第二次充电使电容器正极板增加的电荷量。图15答案1.选AD平行板间匀强电场的电场强度E=Ud,保持U不变,将d变为原来的两倍,电场强度E变为原来的一半,A正确。由U=Ed可知B错误。由C=εrS4πkd可知,保持d不变,则电容器的电容C不变,由C=QU可知,将Q变为原来的两倍,则U变为原来的两倍,C错误,同理可知D正确。2.选B本题考查电场强度的叠加,由于R处的合电场强度变为0,故两点电荷的电性相同,结合点电荷的电场强度公式E=kqr2可知kq1r12-kq2r22=0,又r1=2r2,故q1=4q2,本题选B。3.选BD由于小球M、N及细杆处于静止状态,因此M、N及细杆组成的系统合外力为零,D项正确;整体受到的库仑力的合力为零,即kQqL2=kQ·2qr+L2,解得r=(2-1)L,A项错误;由于P对M、N的库仑力等大反向,因此P、M、N三者必在一条直线上,B项正确;在P点产生的电场中,离P点越远电势越低,C项错误。4.选ACD以A小球为研究对象有:TA·cosθ1=mAg,TAsinθ1=FBA,以B小球为研究对象有:TB·cosθ2=mBg,TB·sinθ2=FAB,且FAB=FBA,因θ1θ2,故TBTA,而cosθ2cosθ1,故mBmA,选项A正确。因为A、B两球摆到最低点时:A小球下降的高度hA大于B小球下降的高度hB,由12mv2=mgh有v=2gh,所以vAvB,故选项C正确。由库仑定律有FAB=kqAqBrAB2,故无法确定qA与qB的大小,选项B错误。要比较EkA、EkB的大小,只需比较重力做功多少,通过计算有WGA=FBA·h·tanθ12,WGB=FAB·h·tanθ22,其中h为平衡位置水平面到天花板的高度,显然WGA>WGB,故EkA>EkB,即选项D正确。5.选AD根据电场强度与电势的关系解题。电场线(电场强度)的方向总是与等势面垂直,选项A正确。电场强度和电势是两个不同的物理量,电场强度等于零的地方,电势不一定等于零,选项B错误。沿着电场线方向,电势不断降落,电势的高低与电场强度的大小无必然关系,选项C错误。电场线(电场强度)的方向总是从高的等势面指向低的等势面,而且是电势降落最快的方向,选项D正确。6.选C由题意知点电荷Q带负电,所以有φA<φB<0,得|UA∞|>|UB∞|,移动两试探电荷克服电场力做功相等,有q1|UA∞|=q2|UB∞|,所以q1<q2,选项A错误,C正确。因为E=kQr2,A点比B点离Q近,所以EA>EB,选项B错误。根据电场力做功与电势能变化的关系,q1在A点的电势能等于q2在B点的电势能,选项D错误。7.选B图为异种点电荷的等势面分布,由题知φAφB,因此a处为正电荷,b处为负电荷,等势面密集处靠近b电荷,故qaqb,选项B正确。8.选CD由于带电粒子受到的电场力指向轨迹凹侧,说明带电粒子带正电,选项A错误;根据库仑定律F=kQqr2可知,选项B错误;粒子从b点运动到c点的过程中,电场力对粒子做正功,粒子电势能减小,选项C正确;由动能定理可得qU=ΔEk,因为UabUbc,所以选项D正确。9.选AB根据电场线与等势面垂直并指向电势低的等势面,可大致画出电场线的形状,粒子在电场力的作用下轨迹向下弯曲,根据曲线运动的特点,可以说明电场力指向轨迹内侧,与场强方向相反,所以粒子带负电,A正确;等势面先是平行等距,后变得稀疏,则电场强度先是不变,后电场强度变小,即电场力先不变,后变小,B正确;根据电场力做功W=qU,电场力做负功,所以粒子速度减小,C错误;电场力始终做负功,由功能关系可知,粒子的电势能始终增加,所以D错误。10.选B本题考查电场力做功、电势、电势能,意在考查考生推理与分析问题的能力。建立正点电荷电场模型,根据正点电荷的等势线空间分布图,由于Q点比M点离核远,则φQφM,C项错误;α粒子从M点到Q点,电场力做正功,α粒子在M点的速率比在Q点的速率小,A、D项错误;三点中,α粒子在N点的电势最高,电势能最大,B项正确。11.选AD根据正点电荷的电场的特