2017年高考物理真题与模拟分项解析专题(4)电场

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专题04电场1.【2017·江苏卷】如图所示,三块平行放置的带电金属薄板A、B、C中央各有一小孔,小孔分别位于O、M、P点.由O点静止释放的电子恰好能运动到P点.现将C板向右平移到P'点,则由O点静止释放的电子(A)运动到P点返回(B)运动到P和P'点之间返回(C)运动到P'点返回(D)穿过P'点【答案】A【考点定位】带电粒子在电场中的运动动能定理电容器【名师点睛】本题是带电粒子在电场中的运动,主要考察匀变速直线运动的规律及动能定理,重点是电容器的动态分析,在电荷量Q不变的时候,板间的电场强度与板间距无关.2.【2017·天津卷】如图所示,在点电荷Q产生的电场中,实线MN是一条方向未标出的电场线,虚线AB是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹。设电子在A、B两点的加速度大小分别为aA、aB,电势能分别为EpA、EpB。下列说法正确的是A.电子一定从A向B运动B.若aAaB,则Q靠近M端且为正电荷C.无论Q为正电荷还是负电荷一定有EpAEpBD.B点电势可能高于A点电势【答案】BC【解析】电子在电场中做曲线运动,虚线AB是电子只在静电力作用下的运动轨迹,电场力沿电场线直线曲线的凹侧,电场的方向与电场力的方向相反,如图所示,由所知条件无法判断电子的运动方向,故A错误;若aAaB,说明电子在M点受到的电场力较大,M点的电场强度较大,根据点电荷的电场分布可知,靠近M端为场源电荷的位置,应带正电,故B正确;无论Q为正电荷还是负电荷,一定有电势BA,电子电势能pEe,电势能是标量,所以一定有EpAEpB,故C正确,D错误。【考点定位】电场强度,电场线,电势,电势能,曲线运动,带电粒子在电场中的运动【名师点睛】本题考查的知识点较多,应从曲线运动的特点和规律出发判断出电子的受力方向,再利用相关电场和带电粒子在电场中的运动规律解决问题。3.【2017·江苏卷】在x轴上有两个点电荷q1、q2,其静电场的电势φ在x轴上分布如图所示.下列说法正确有(A)q1和q2带有异种电荷(B)x1处的电场强度为零(C)负电荷从x1移到x2,电势能减小(D)负电荷从x1移到x2,受到的电场力增大【答案】AC【考点定位】电势电场强度电势能【名师点睛】本题的核心是对φ–x图象的认识,要能利用图象大致分析出电场的方向及电场线的疏密变化情况,依据沿电场线的方向电势降低,还有就是图象的斜率描述电场的强弱——电场强度.4.【2017·新课标Ⅰ卷】在一静止点电荷的电场中,任一点的电势与该点到点电荷的距离r的关系如图所示。电场中四个点a、b、c和d的电场强度大小分别Ea、Eb、Ec和Ed。点a到点电荷的距离ra与点a的电势a已在图中用坐标(ra,a)标出,其余类推。现将一带正电的试探电荷由a点依次经b、c点移动到d点,在相邻两点间移动的过程中,电场力所做的功分别为Wab、Wbc和Wcd。下列选项正确的是A.Ea:Eb=4:1B.Ec:Ed=2:1C.Wab:Wbc=3:1D.Wbc:Wcd=1:3【答案】AC【解析】由题图可知,a、b、c、d到点电荷的距离分别为1m、2m、3m、6m,根据点电荷的场强公式2rQkE可知,1422abbarrEE,1422cddcrrEE,故A正确,B错误;电场力做功qUW,a与b、b与c、c与d之间的电势差分别为3V、1V、1V,所以31abbcWW,11cdbcWW,故C正确,D错误。【考点定位】电场强度、电势差、电场力做功【名师点睛】本题主要考查学生的识图能力,点电荷场强及电场力做功的计算。5.【2017·新课标Ⅲ卷】一匀强电场的方向平行于xOy平面,平面内a、b、c三点的位置如图所示,三点的电势分别为10V、17V、26V。下列说法正确的是A.电场强度的大小为2.5V/cmB.坐标原点处的电势为1VC.电子在a点的电势能比在b点的低7eVD.电子从b点运动到c点,电场力做功为9eV【答案】ABD【解析】如图所示,设a、c之间的d点电势与b点相同,则1017717269addc,d点坐标为(3.5cm,6cm),过c点作cf⊥bd于f,由几何关系可得cf=3.6cm,则电场强度2617V/cm2.5V/cm3.6UEd,A正确;因为四边形Oacb是矩形,所以有acObUU,解得坐标原点O处的电势为1V,B正确;a点电势比b点电势低7V,电子带负电,所以电子在a点的电势能比在b点的高7eV,C错误;b点电势比c点电势低9V,电子从b点运动到c点,电场力做功为9eV,D正确。【考点定位】匀强电场中电场强度与电势差的关系、电势、电势能【名师点睛】在匀强电场中沿同一方向线段的长度与线段两端的电势差成正比;在匀强电场中电场线平行且均匀分布,故等势面平行且均匀分布。以上两点是解决此类题目的关键。电势与电势能之间的关系,也是常考的问题,要知道负电荷在电势高处电势能低。6.【2017·北京卷】(16分)如图所示,长l=1m的轻质细绳上端固定,下端连接一个可视为质点的带电小球,小球静止在水平向右的匀强电场中,绳与竖直方向的夹角θ=37°。已知小球所带电荷量q=1.0×10–6C,匀强电场的场强E=3.0×103N/C,取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:(1)小球所受电场力F的大小。(2)小球的质量m。(3)将电场撤去,小球回到最低点时速度v的大小。【答案】(1)3.0×10–3N(2)4.0×10–4kg(3)2.0m/s【考点定位】电场强度与电场力、物体的平衡、动能定理【名师点睛】本题力电综合问题,但电场力与对小球施加水平向右的恒力F作用效果相同,因此可以用相关的力学知识来解答。1.【2017·广东省惠州市4月模拟】如图所示是一个说明示波管工作原理的示意图,电子经电压U1加速后垂直进入偏转电场,离开电场时的偏转量是h,两平行板间的距离为d,电势差为U2,板长为L.为了提高示波管的灵敏度(每单位电压引起的偏转量h/u2)可采用的方法是A.增大两板间的电势差U2B.尽可能使板长L短些C.使加速电压U1升高些D.尽可能使板间距离d小些【答案】D【名师点睛】根据动能定理求出进入偏转电场时的初速度。根据带电粒子在电场中做类平抛运动求出粒子离开电场时的偏转量。导出示波管灵敏度的表达式,然后讨论即可求解.2.【2017·广东省惠州市4月模拟】空间存在平行于x轴方向的静电场,其电势φ随x的分布如图所示。一质量为m、电荷量为q的带电的粒子从坐标原点O由静止开始,仅在电场力作用下沿x轴正方向运动。则下列说法正确的是A.该粒子带正电荷B.空间存在的静电场场强E是沿X轴正方向均匀减小的C.该粒子从原点O运动到X0过程中电势能是减小的D.该粒子运动在X0点的速度是【答案】AC3.【2017·郑州市第三次质量预测】其空中有一半径为r0的带电金属球,通过其球心的一直线上各点的电势ψ分布如图所示。图中x1、x2、x3分别表示该立线上A、B、C三点到球心的距离,根据ψ-x图象.下列说法正确的是A.该金属球可能带负电B.B点的电场强度大于C点的电场强度C.A点的电场强度方向由A指向BD.电荷量为q的正电荷从B移到C的过程中,电场力做功W=q(ψ1一ψ2)【答案】B【解析】A.、由图可知0到r0电势不变,之后电势变小,带电金属球为一等势体,再依据沿着电场线方向,电势降低,则金属球带正电,故A错误;B、C点带电金属球较远,电场强度小于B点的电场强度,B正确;C、A点的电场强度为零,C错误;D、正电荷沿直线从B移到C的过程中,电场力做功,故D错误。故选:B.【名师点睛】根据直线上各点的电势φ分布图判断各点电势及电场方向,根据电场方向,判断金属球的电性。沿电场线方向电势逐点降低.距离带电金属球较远的点电场强度较小;根据电场力做功表达式W=qU,结合电势差等于两点电势之差,即可求解。4.【2017·大连市高三二模】某电容式话筒的原理示意图如图所示,E为电源,R为电阻,薄片P和Q为两相互绝缘的金属极板。当对着话筒说话时,P振动而Q可视为不动,在P、Q间距增大过程中A.P、Q两板构成电容器的电容增大B.P板电荷量增大C.M点的电势比N点低D.M点的电势比N点高【答案】D5.【2017·河南省南阳、信阳等六市高三第二次联考】如图所示,空间有一正三棱锥OABC,点A'、B'、C'分别是三条棱的中点.现在顶点O处固定一正的点电荷,则下列说法中正确的是A.A′、B′、C′三点的电场强度相同B.△ABC所在平面为等势面C.将一正的试探电荷从A′点沿直线A′B′移到B′点,静电力对该试探电荷先做正功后做负功D.若A′点的电势为,A′点的电势为,则连线中点D处的电势小于【答案】D6.【2017·广东省揭阳市高三二模】如图所示,真空中有一个边长为L的正方体,正方体的两个顶点M、N处分别放置电荷量都为q的正、负点电荷。图中的a、b、c、d是其他的四个顶点,k为静电力常量。下列表述正确是A.a、b两点电场强度相同B.a点电势高于b点电势C.把点电荷+Q从c移到d,电势能增加D.M点的电荷受到的库仑力大小为F=【答案】AD【解析】由等量异种电荷电场分布可知,a、b两点电场强度相同,a点电势等于b点电势,且都等于零,选项A正确,B错误;因c点但是高于d点,故把点电荷+Q从c移到d,电势能减小,选项C错误;M点的电荷受到的库仑力大小为,选项D正确;故选AD.考点:电场强度;电势及电势能。7.【2017·四川省凉山州高三第三次诊断】如图,在纸面内有一水平直线,直线上有a、b两点,且ab长度为d,当在该纸面内放一点电荷Q并固定在某位置时,a、b两点的电势相等,且a点的场强大小为E,方向如图所示,θ=30o。已知静电力常量为,描述正确的是()A.点电荷Q带正电B.点电荷所带电量的大小为C.把一个+q电荷从A点沿直线移动到B点过程中,+q所受的电场力先增后减D.把一个+q电荷从A点沿直线移动到B点过程中,电势能先增大后减小【答案】BC8.【2017·日照市高三下学期二模】静电场方向平行于x轴,其电势随x的变化如图所示。一带电粒子,从x=d处由静止释放,粒子将向x轴负方向运动。忽略重力,下列判断正确的是A.粒子带负电B.x=0处的电场强度最大C.粒子做匀变速直线运动D.粒子恰能运动到x=-d处【答案】AD【解析】带电粒子从x=d处由静止释放,粒子将向x轴负方向运动,即粒子先向高电势点运动,故粒子带负电,选项A正确;因φ-t线的斜率等于电场强度,则x=0处的电场强度为零,选项B错误;因φ-t线斜率不是定值,故此电场不是匀强电场,粒子不做匀变速直线运动,选项C错误;因x=-d与x=d处电势相等,故在两处的动能相同,粒子恰能运动到x=-d处,选项D正确;故选AD.欢迎访问“高中试卷网”——

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