搜索
年份卷别题号考查角度命题预测2019卷Ⅰ15库仑定律、带电体的平衡电场部分:以带电粒子运动轨迹和电场线或等势面间的关系为核心考查电场力的性质和电场能的性质;带电粒子在匀强电场中的加速、偏转为考查重点,兼顾带电粒子在非匀强电场中的偏转轨迹的分析。17安培力、左手定则24洛伦兹力、带电粒子在匀强磁场中的圆周运动卷Ⅱ17洛伦兹力、带电粒子在匀强磁场中的圆周运动20静电力做功与电势能变化、电场线、运动轨迹24带电粒子在电场中的类平抛运动卷Ⅲ18洛伦兹力、带电粒子在匀强磁场中的圆周运动21静电力做功与电势能关系、场强的产生与合成、等势面高考试题统计与命题预测年份卷别题号考查角度命题预测2018卷Ⅰ16库仑定律、带电体的平衡磁场部分:以考查带电粒子在磁场中的圆周运动为主,其次是磁感应强度的叠加和通电导体所受安培力问题。综合部分:带电粒子在各种组合场、复合场中的运动和临界问题的考查是重点,并注重在生产科技中的应用。21电势、等势面、电场力做功与电势能变化的关系25电场力、洛伦兹力、带电粒子在组合场中的运动卷Ⅱ20安培定则、磁感应强度的叠加21匀强电场、电势能、电场力做功与电势差之间的关系25电场力、洛伦兹力、带电粒子在组合场中的运动卷Ⅲ21电容器、电势能、带电微粒在电场中的运动24电场力、洛伦兹力、带电粒子在组合场中的运动年份卷别题号考查角度命题预测2017卷Ⅰ16电场力、洛伦兹力、带电粒子在复合场中的运动19磁感应强度、安培力、左手定则20库仑定律、电场力做功、电势差25电场力、带电粒子在匀强电场中的匀变速直线运动卷Ⅱ18洛伦兹力、带电粒子在匀强磁场中的圆周运动21安培力、左手定则25电场力、带电粒子在电场中的加速与偏转卷Ⅲ18安培定则、磁感应强度的叠加21匀强电场中电场强度与电势差的关系、电势、电势能24洛伦兹力、左手定则、带电粒子在匀强磁场中的圆周运动第10讲电场的性质及带电粒子在电场中的运动1234567891.(2019全国卷Ⅰ)如图,空间存在一方向水平向右的匀强电场,两个带电小球P和Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下,两细绳都恰好与天花板垂直,则()A.P和Q都带正电荷B.P和Q都带负电荷C.P带正电荷,Q带负电荷D.P带负电荷,Q带正电荷解析:两个带电小球在匀强电场中均处于平衡状态,只有两小球带异种电荷、相互间为吸引力,才可能平衡。小球P带负电荷时,匀强电场提供的力与小球Q对小球P的吸引力抵消,合力为零,此时小球Q带正电荷,匀强电场提供的力与小球P对小球Q的吸引力抵消,合力为零,故A、B、C错误,D正确。答案:D1234567892.(多选)(2019全国卷Ⅱ)静电场中,一带电粒子仅在电场力的作用下自M点由静止开始运动,N为粒子运动轨迹上的另外一点,则()A.运动过程中,粒子的速度大小可能先增大后减小B.在M、N两点间,粒子的轨迹一定与某条电场线重合C.粒子在M点的电势能不低于其在N点的电势能D.粒子在N点所受电场力的方向一定与粒子轨迹在该点的切线平行123456789解析:本题考查静电场的分布特点及电场力与运动的关系,电场力做功与电势能的关系。带电粒子仅在电场力作用下,粒子的速度大小可能先增大后减小,如:在等量同种电荷形成的电场中带电粒子沿着两电荷连线的中垂线运动时,A正确。因为粒子只在电场力作用下从M点运动到N点,根据动能定理,W电=-ΔEp=EkN-0=EpM-EpN,而EkN≥0,所以EpM≥EpN,C正确。粒子的轨迹与电场线不一定重合,在N点,电场力的方向不一定与粒子轨迹在该点的切线平行,B、D错误。答案:AC1234567893.(多选)(2019全国卷Ⅲ)如图,电荷量分别为q和-q(q0)的点电荷固定在正方体的两个顶点上,a、b是正方体的另外两个顶点。则()A.a点和b点的电势相等B.a点和b点的电场强度大小相等C.a点和b点的电场强度方向相同D.将负电荷从a点移到b点,电势能增加123456789解析:取无穷远处电势为0,a点距-q近,距q远;b点距q近,距-q远,b点电势大于a点电势,A错误。电势能Ep=qφ,负电荷在电势小处电势能大,即负电荷在a点的电势能大于在b点的电势能,将负电荷从a点移到b点,电势能减小,D错误。正电荷的电场强度沿半径向外,负电荷的电场强度沿半径向内,E=,点电荷q在a点的电场强度与点电荷-q在b点的电场强度相同,大小和方向都一样;点电荷q在b点的电场强度与点电荷-q在a点的电场强度相同,大小和方向都一样,则a点的合电场强度与b点的合电场强度相同,B、C正确。答案:BC𝑘𝑄𝑟21234567894.(2018全国卷Ⅰ)如图,三个固定的带电小球a,b和c,相互间的距离分别为ab=5cm,bc=3cm,ca=4cm,小球c所受库仑力的合力的方向平行于a、b的连线。设小球a、b所带电荷量的比值的绝对值为k,则()A.a、b的电荷同号,k=169B.a、b的电荷异号,k=169C.a、b的电荷同号,k=6427D.a、b的电荷异号,k=6427123456789解析:由题意知,小球c处在直角三角形的直角顶点上,如果a、b为同种电荷,对小球c的库仑力,要么是吸引力,要么是排斥力,合力不可能平行于a、b的连线,故a、b的电荷应异号;由三角关系tanθ=𝑞𝑐𝑞𝑏32𝑞𝑐𝑘𝑞𝑏42=34,解得k=6427,故D正确。答案:D1234567895.(多选)(2018全国卷Ⅲ)如图,一平行板电容器连接在直流电源上,电容器的极板水平;两微粒a、b所带电荷量大小相等、符号相反,使它们分别静止于电容器的上、下极板附近,与极板距离相等。现同时释放a、b,它们由静止开始运动。在随后的某时刻t,a、b经过电容器两极板间下半区域的同一水平面。a、b间的相互作用和重力可忽略。下列说法正确的是()A.a的质量比b的大B.在t时刻,a的动能比b的大C.在t时刻,a和b的电势能相等D.在t时刻,a和b的动量大小相等123456789解析:根据题意可知竖直方向上的位移关系xaxb,根据x=12at2和a=𝑞𝐸𝑚,联立可得x=12·𝑞𝐸𝑚·t2,质量和位移成反比,所以a的质量小于b的质量,A选项错误;根据动能定理qEx=12mv2-0,动能大小与位移成正比,B选项正确;t时刻,a和b位于同一等势面上,但是带电性质不同,所以电势能不相等,C选项错误;根据动量定理得,qEt=mv-0,所以动量大小相等,D选项正确。答案:BD1234567896.(多选)(2017全国卷Ⅲ)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9eV123456789解析:离电势差相等,故UaO=Ucb,即φa-φO=φc-φb,得坐标原点O处的电势为1V,B正确;负电荷在电势低处电势能高,则电子在a点的电势能比在b点的电势能高7eV,C错;电子从b点运动到c点,电场力做功为W=-eUbc=-e·(-9V)=9eV,D正确。答案:ABD如图所示,设ac之间的d点电势与b点相同,则𝑎𝑑𝑑𝑐=10-1717-26=79,可得d点的坐标为(3.5cm,6cm),过c点作等势线bd的垂线交bd于f点,由几何关系可得cf的长度为3.6cm,所以电场强度的大小E=𝑈𝑑=(26-17)V3.6cm=2.5V/cm,故A正确;匀强电场中,相同方向上变化相同的距1234567897.(多选)(2017全国卷Ⅰ)在一静止点电荷的电场中,任一点的电势φ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为Ea、Eb、Ec和Ed。点a到点电荷的距离ra与点a的电势φa已在图中用坐标(ra,φa)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∶3123456789解析:由题图知,ra∶rb∶rc∶rd=1∶2∶3∶6,电场强度E=,故Ea∶Eb=4∶1,A项正确。Ec∶Ed=4∶1,故B项错误。根据Uab=φa-φb,由题图知,Uab∶Ubc∶Ucd=3∶1∶1,由做功Wab=qUab,故Wab∶Wbc=3∶1,C正确。Wbc∶Wcd=1∶1,D项错误。答案:ACk𝑄𝑟21234567898.(多选)(2018全国卷Ⅰ)图中虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等的一组等势面,已知平面b上的电势为2V。一电子经过a时的动能为10eV,从a到d的过程中克服电场力所做的功为6eV。下列说法正确的是()A.平面c上的电势为零B.该电子可能到达不了平面fC.该电子经过平面d时,其电势能为4eVD.该电子经过平面b时的速率是经过d时的2倍123456789解析:从a到d的过程克服电场力做功为6eV,所以电场方向为水平向右,每个间距电势差为2V,所以平面c电势为零,故A项正确;由于电子不一定垂直等势面进入,可能做曲线运动,所以可能到达不了f平面,故B项正确;整个过程中能量守恒,可得平面a、b、c、d、f的电势能为-4eV、-2eV、0eV、+2eV、+4eV,动能分别为+10eV、+8eV、+6eV、+4eV、+2eV,故C项错误;由于电子经过b、d平面时的动能分别为8eV和4eV,所以该电子经过b平面时的速率是经过d时的倍,故D项错误。答案:AB21234567899.(2019全国卷Ⅱ)如图,两金属板P、Q水平放置,间距为d。两金属板正中间有一水平放置的金属网G,P、Q、G的尺寸相同。G接地,P、Q的电势均为φ(φ0)。质量为m、电荷量为q(q0)的粒子自G的左端上方距离G为h的位置,以速度v0平行于纸面水平射入电场,重力忽略不计。(1)求粒子第一次穿过G时的动能,以及它从射入电场至此时在水平方向上的位移大小;(2)若粒子恰好从G的下方距离G也为h的位置离开电场,则金属板的长度最短应为多少?123456789解析:(1)PG、QG间电场强度大小相等,均为E。粒子在PG间所受电场力F的方向竖直向下,设粒子的加速度大小为a,有E=2𝜑𝑑①F=qE=ma②设粒子第一次到达G时动能为Ek,由动能定理有qEh=Ek-12𝑚𝑣02③设粒子第一次到达G时所用的时间为t,粒子在水平方向的位移大小为l,则有h=12at2④l=v0t⑤123456789联立①②③④⑤式解得Ek=12𝑚𝑣02+2𝜑𝑑qh⑥l=v0𝑚𝑑ℎ𝑞𝜑⑦(2)若粒子穿过G一次就从电场的右侧飞出,则金属板的长度最短。由对称性知,此时金属板的长度L为L=2l=2v0𝑚𝑑ℎ𝑞𝜑⑧答案:(1)12𝑚𝑣02+2𝜑𝑑qhv0𝑚𝑑ℎ𝑞𝜑(2)2v0𝑚𝑑ℎ𝑞𝜑考点1考点2考点3考点4电场的基本性质例1(多选)(2018全国卷Ⅱ)如图,同一平面内的a、b、c、d四点处于匀强电场中,电场方向与此平面平行,M为a、c连线的中点,N为b、d连线的中点。一电荷量为q(q0)的粒子从a点移动到b点,其电势能减小W1;若该粒子从c点移动到d点,其电势能减小W2。下列说法正确的是()A.此匀强电场的场强方向一定与a、b两点连线平行D.若W1=W2,则a、M两点之间的电势差一定等于b、N两点之间的电势差B.若该粒子从M点移动到N点,则电场力做功一定为𝑊1+𝑊22C.若c、d之间的距离为L,则该电场的场强大小一定为𝑊2𝑞𝐿考点1考点2考点3考点4解析:设a、b、c、d四点的电势分别为φa、φb、φc、φd,粒子从a点移到b点,其电势能减小,则电场力做正功,电场力与a、b连线平行或成锐角,电场方向不一定与a、b连线平行,同理,电场方向不一定与c、d连线平行,W2=EqL不一定成立,