（浙江专用）2020版高考物理一轮复习 专题七 静电场课件

专题七静电场高考物理(浙江专用)五年高考A组自主命题·浙江卷题组考点一电场力的性质1.(2018浙江11月选考,8,3分)电荷量为4×10-6C的小球绝缘固定在A点,质量为0.2kg、电荷量为-5×10-6C的小球用绝缘细线悬挂,静止于B点。A、B间距离为30cm,A、B连线与竖直方向夹角为60°。静电力常量为9.0×109N·m2/C2,小球可视为点电荷。下列图示正确的是 () 答案B两球之间的库仑力为F=k =9.0×109N·m2/C2× =2N,小球B所受重力GB=2N,且F与竖直方向夹角为60°,F=GB,故小球B受到的库仑力,重力以及细线的拉力,组成的矢量三角形为等边三角形,所以细线与竖直方向的夹角为60°,B正确。2ABqqr662410C510C0.3m2.(2018浙江4月选考,6,3分)真空中两个完全相同、带等量同种电荷的金属小球A和B(可视为点电荷),分别固定在两处,它们之间的静电力为F,用一个不带电的同样的金属球C先后与A、B球接触,然后移开球C,此时A、B球间的静电力为 ()A. B. C. D. 8F4F38F2F答案C设A、B两金属小球开始时带电荷量均为Q,距离为r,则F=k ;用一个不带电的同样的金属球C先后与A、B接触,与A接触完后,A、C的带电荷量均为 ,再与B接触后,B、C的带电荷量均为 Q,则此时A、B间静电力F'=k = F。因此选C。22Qr2Q342324QQr383.(2017浙江11月选考,6,3分)电场线的形状可以用实验来模拟,把头发屑悬浮在蓖麻油里,加上电场,头发屑就按照电场的方向排列起来,如图所示。关于此实验,下列说法正确的是 ()A.a图是模拟两等量同种电荷的电场线B.b图一定是模拟两等量正电荷的电场线C.a图中的A、B应接高压起电装置的两极D.b图中的A、B应接高压起电装置的两极答案C由题图可知,a图是模拟两等量异种电荷的电场线;b图是模拟两等量同种电荷的电场线,但无法辨别两电荷是正电荷还是负电荷。因此答案为C。解题关键该题主要考查同种电荷和异种电荷的电场线分布。一般考生对这两种电场线分布方式比较熟悉,但对电场线模拟实验却不太熟悉,高压电两极分别对应正、负两种电荷。4.(2016浙江4月选考,8,3分)密立根油滴实验原理如图所示。两块水平放置的金属板分别与电源的正负极相接,板间电压为U,形成竖直向下场强为E的匀强电场。用喷雾器从上板中间的小孔喷入大小、质量和电荷量各不相同的油滴。通过显微镜可找到悬浮的油滴,若此悬浮油滴的质量为m,则下列说法正确的是 () A.悬浮油滴带正电B.悬浮油滴的电荷量为 C.增大场强,悬浮油滴将向上运动mgUD.油滴的电荷量不一定是电子的电荷量的整数倍答案C悬浮不动的油滴受力平衡,其所受的电场力向上,故带负电,电荷量一定是元电荷的整数倍,而电子的电荷量等于元电荷,故A、D错误。mg=q ,q=m ,B错误。增大场强,则电场力增大,悬浮油滴将向上运动,C正确。UdgdU命题思路本题考查了电势差和电场强度的关系,但B选项也可以利用单位制的知识求解,mg是力,U是电势差,qU是能量,则mg/U的单位和q的单位不一致,一定错,而mgd/U的单位和q的单位一致。5.(2015浙江10月选考,11,3分)如图所示,一质量为m、电荷量为Q的小球A系在长为l的绝缘轻绳下端,另一电荷量也为Q的小球B位于悬挂点的正下方(A、B均视为点电荷),轻绳与竖直方向成30°角,小球A、B静止于同一高度。已知重力加速度为g,静电力常量为k,则两球间的静电力为 () A. B. C.mgD. mg224kQl22kQl3答案A两球间的静电力F=k ,而r=lsin30°,故F= ,A正确、B错误。对A受力分析,如图所示,故静电力F=mgtan30°= mg,C、D错误。 22Qr224kQl33易错警示利用库仑定律求解时,要注意两带电小球间的距离,利用力的矢量三角形求解时要特别注意三角函数以及每条边与各个力对应的关系。1.(2019浙江4月选考,10,3分)质子疗法进行治疗,该疗法用一定能量的质子束照射肿瘤杀死癌细胞。现用一直线加速器来加速质子,使其从静止开始被加速到1.0×107m/s。已知加速电场的场强为1.3×105N/C,质子的质量为1.67×10-27kg,电荷量为1.6×10-19C,则下列说法正确的是 ()A.加速过程中质子电势能增加B.质子所受到的电场力约为2×10-15NC.质子加速需要的时间约为8×10-6s考点二电场能的性质D.加速器加速的直线长度约为4m答案D加速过程中电场力对质子做正功,则质子电势能减小,选项A错误;质子所受到的电场力约为F=Eq=1.3×105×1.6×10-19N≈2×10-14N,选项B错误;加速度a= = m/s2≈1.2×1013m/s2,则质子加速需要的时间约为t= = s=8.3×10-7s,选项C错误;加速器加速的直线长度约为x= t= ×8.3×10-7m≈4m,选项D正确。Fm14272101.6710va7131.0101.2102v71.01022.(2018浙江11月选考,6,3分)等量异种电荷的电场线如图所示,下列表述正确的是 () A.a点的电势低于b点的电势B.a点的场强大于b点的场强,方向相同C.将一负电荷从a点移到b点电场力做负功D.负电荷在a点的电势能大于在b点的电势能答案C沿电场线方向电势降低,故a点电势高于b点电势,A错误;电场线的疏密程度表示电场强度大小,电场线越密,电场强度越大,故a点的场强大于b点的场强,电场线的切线方向为场强方向,故a、b两点的电场强度方向不同,B错误;负电荷在低电势处电势能大,所以从a点(高电势)移动到b点(低电势),电势能增大,电场力做负功,C正确,D错误。3.(2018浙江4月选考,11,3分)一带电粒子仅在电场力作用下从A点开始以-v0做直线运动,其v-t图像如图所示,粒子在t0时刻运动到B点,3t0时刻运动到C点,下列判断正确的是 ()A.A、B、C三点的电势关系为φBφAφCB.A、B、C三点的场强大小关系为ECEBEAC.粒子从A点经B点运动到C点,电势能先增加后减少D.粒子从A点经B点运动到C点,电场力先做正功后做负功答案C由题图v-t图像可知带电粒子在0~t0时间内做减速运动,电场力做负功,电势能增加,t0~3t0时间内反方向加速,电场力做正功,电势能减少,所以C正确,D错误。因为不知道带电粒子电性,故无法判断电势的高低,所以A错误。v-t图像中斜率表示粒子的加速度,由Eq=ma可知t0时刻粒子所处位置的场强EB最大,B错误。4.(2017浙江4月选考,1,3分)下列物理量及对应的国际单位制单位符号,正确的是 ()A.力,kgB.功率,JC.电场强度,C/ND.电压,V答案D力的国际单位制单位是N,功率的国际单位制单位是W,电场强度的国际单位制单位是N/C,电压的国际单位制单位是V,故选D。5.(2017浙江4月选考,2,3分)下列各组物理量中均为矢量的是 ()A.路程和位移B.速度和加速度C.力和功D.电场强度和电势答案B矢量是既有大小,又有方向的物理量,例如:位移、速度、加速度、力、电场强度,故选B。命制过程将两个矢量组合在一起出题,是为了增加错误率。知识拓展解答这类题不能靠死记硬背,要结合各个物理量的定义方法。比如电场强度是F/q,F是矢量,q是标量,则E一定是矢量;电势是Ep/q,Ep是标量,q是标量,所以电势是标量。6.(2016浙江10月选考,8,3分)如图为某一电场的电场线,M、N、P为电场线上的三个点,M、N是同一电场线上两点,下列判断正确的是 ()A.M、N、P三点中N点的场强最大B.M、N、P三点中N点的电势最高C.负电荷在M点的电势能大于在N点的电势能D.正电荷从M点自由释放,电荷将沿电场线运动到N点答案A本题考查了电场线的性质。电场线的疏密反映了电场的强弱,所以N点场强最大,选项A正确。顺着电场线的方向,电势降低,M点的电势最高,所以选项B错误。根据Ep=qφ,φMφPφN可知,负电荷在M点的电势能小于在N点的电势能,所以选项C错误。正电荷在M点自由释放,在电场力的作用下运动,但是运动轨迹并不沿电场线,选项D错误。命制过程本题比较符合新高考的命题思路,题目模型贴合教科书,是教科书习题的改编。掌握轨迹线、电场线、等势线这几种线的联系和区别是解题的关键。7.(2016浙江4月选考,13)如图所示,真空中有两个点电荷Q1=+9.0×10-8C和Q2=-1.0×10-8C,分别固定在x坐标轴上,其中Q1位于x=0处,Q2位于x=6cm处。在x轴上 () A.场强为0的点有两处B.在x6cm区域,电势沿x轴正方向降低C.质子从x=1cm运动到x=5cm处,电势能升高D.在0x6cm和x9cm的区域,场强沿x轴正方向答案D因为Q10,Q20,且Q1|Q2|,所以x0区域不会出现合场强为0的点;0x6cm区域合场强沿x轴正方向,场强都不为零,x6cm区域有一位置合场强为零,由k =-k 得x=9cm,则6cmx9cm区域合场强沿x轴负方向,x9cm区域合场强沿x轴正方向,故A错,D对。沿电场方向电势降低,B错。质子带正电,在电势高处电势能大,C错。12Qx22(6)Qx1.(2019浙江4月选考,2,3分)下列器件中是电容器的是 () 考点三电容器带电粒子在电场中的运动答案BA是滑动变阻器;B是电容器;C是电阻箱;D是定值电阻;故选B。2.(2019浙江4月选考,3,3分)下列式子属于比值定义物理量的是 ()A.t= B.a= C.C= D.I= xvFmQUUR答案C物体运动的速度与位移成正比,与时间成反比,速度v是比值定义的物理量,是基本量;加速度是比值定义的物理量,比值定义公式为a= ;电容器的电容是由本身结构决定的,与两端的电压U、所带的电荷量Q无关,但是可以用带电荷量Q与电压U的比值来量度,则C采用的是比值定义法;导体的电流与加在其两端的电压成正比,与导体的电阻成反比,则I不是比值定义的物理量电阻R才是比值定义的物理量;故选C。vt3.(2016浙江4月选考,7,3分)关于电容器,下列说法正确的是 ()A.在充电过程中电流恒定B.在放电过程中电容减小C.能储存电荷,但不能储存电能D.两个彼此绝缘又靠近的导体可视为电容器答案D电容器充电、放电过程中电流都是变化的,A错误。电容大小是电容器本身属性,由自身决定,与放电、充电无关,B错误。电容器储存电荷的过程即储存电能的过程,C错误。故选D。4.(2017浙江4月选考,8,3分)如图所示,在竖直放置间距为d的平行板电容器中,存在电场强度为E的匀强电场。有一质量为m,电荷量为+q的点电荷从两极板正中间处静止释放,重力加速度为g。则点电荷运动到负极板的过程 () A.加速度大小为a= +gB.所需的时间为t= C.下降的高度为y= D.电场力所做的功为W=EqdEqmdmEq2d答案B点电荷受到重力、电场力,所以a= ,选项A错误;根据运动的独立性,设水平方向点电荷的运动时间为t,则 =  t2,化简得t= ,选项B正确;下降高度h= gt2= ,选项C错误;电场力做功W= ,选项D错误。22()()Eqmgm2d12EqmdmEq122mgdEq2Eqd5.(2019浙江4月选考,13,3分)用长为1.4m的轻质柔软绝缘细线,拴一质量为1.0×10-2kg、电荷量为2.0×10-8C的小球,细线的上端固定于O点。现加一水平向右的匀强电场,平衡时细线与铅垂线成37°,如图所示。现向左拉小球使细线水平且拉直,静止释放(sin37°=0.6,g=10m/s2),则 A.该匀强电场的场强为3.75×107N/CB.平衡时细线的拉力为0.17NC.经过0.5s,小球的速度大小为6.25m/sD.小球第一次通过O点正下方时,速度大小为7m/s答案C小球在平衡位置时,由受力分析可知:qE=mgtan37°,解得E