5年高考3年模擬新課標(biāo)專(zhuān)用2014全國(guó)高考物理 試題分類(lèi)匯編 專(zhuān)題七 靜電場(chǎng)

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1、 專(zhuān)題七　靜電場(chǎng) 考點(diǎn)一　庫(kù)侖定律　電場(chǎng)強(qiáng)度 1.(2013課標(biāo)Ⅰ,15,6分)如圖,一半徑為R的圓盤(pán)上均勻分布著電荷量為Q的電荷,在垂直于圓盤(pán)且過(guò)圓心c的軸線上有a、b、d三個(gè)點(diǎn),a和b、b和c、c和d間的距離均為R,在a點(diǎn)處有一電荷量為q(q>0)的固定點(diǎn)電荷。已知b點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)為零,則d點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)的大小為(k為靜電力常量)(　　) A.k B.k C.k D.k 答案　B　 2.(2013課標(biāo)Ⅱ,18,6分)如圖,在光滑絕緣水平面上,三個(gè)帶電小球a、b和c分別位于邊長(zhǎng)為l的正三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上:a、b帶正電,電荷量均為q,c帶負(fù)電。整個(gè)系統(tǒng)置于方向水平的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。已知靜電力

2、常量為k。若三個(gè)小球均處于靜止?fàn)顟B(tài),則勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)的大小為(　　) A. B. C. D. 答案　B　 3.(2013江蘇單科,3,3分)下列選項(xiàng)中的各圓環(huán)大小相同,所帶電荷量已在圖中標(biāo)出,且電荷均勻分布,各圓環(huán)間彼此絕緣。坐標(biāo)原點(diǎn)O處電場(chǎng)強(qiáng)度最大的是(　　) 答案　B　 4.(2013安徽理綜,20,6分)如圖所示,xOy平面是無(wú)窮大導(dǎo)體的表面,該導(dǎo)體充滿z<0的空間,z>0的空間為真空。將電荷量為q的點(diǎn)電荷置于z軸上z=h處,則在xOy平面上會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電荷。空間任意一點(diǎn)處的電場(chǎng)皆是由點(diǎn)電荷q和導(dǎo)體表面上的感應(yīng)電荷共同激發(fā)的。已知靜電平衡時(shí)導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零,則在z軸上

3、z=處的場(chǎng)強(qiáng)大小為(k為靜電力常量)(　　) A.k B.k C.k D.k 答案　D　 考點(diǎn)二　電場(chǎng)能量特征 5.(2013山東理綜,19,5分)(多選)如圖所示,在x軸上相距為L(zhǎng)的兩點(diǎn)固定兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷+Q、-Q,虛線是以+Q所在點(diǎn)為圓心、為半徑的圓,a、b、c、d是圓上的四個(gè)點(diǎn),其中a、c兩點(diǎn)在x軸上,b、d兩點(diǎn)關(guān)于x軸對(duì)稱(chēng)。下列判斷正確的是(　　) A.b、d兩點(diǎn)處的電勢(shì)相同 B.四個(gè)點(diǎn)中c點(diǎn)處的電勢(shì)最低 C.b、d兩點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度相同 D.將一試探電荷+q沿圓周由a點(diǎn)移至c點(diǎn),+q的電勢(shì)能減小 答案　ABD　 6.(2013江蘇單科,6,4分)(多選)

4、將一電荷量為+Q的小球放在不帶電的金屬球附近,所形成的電場(chǎng)線分布如圖所示,金屬球表面的電勢(shì)處處相等。a、b為電場(chǎng)中的兩點(diǎn),則(　　) A.a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比b點(diǎn)的大 B.a點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的高 C.檢驗(yàn)電荷-q在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)的大 D.將檢驗(yàn)電荷-q從a點(diǎn)移到b點(diǎn)的過(guò)程中,電場(chǎng)力做負(fù)功 答案　ABD　 7.(2013上海單科,10,3分)兩異種點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的部分等勢(shì)面如圖所示,已知A點(diǎn)電勢(shì)高于B點(diǎn)電勢(shì)。若位于a、b處點(diǎn)電荷的電荷量大小分別為qa和qb,則(　　) A.a處為正電荷,qaqb C.a處為負(fù)電荷,qa

5、,qa>qb 答案　B　 8.(2013浙江理綜,24,20分)“電子能量分析器”主要由處于真空中的電子偏轉(zhuǎn)器和探測(cè)板組成。偏轉(zhuǎn)器是由兩個(gè)相互絕緣、半徑分別為RA和RB的同心金屬半球面A和B構(gòu)成,A、B為電勢(shì)值不等的等勢(shì)面,其過(guò)球心的截面如圖所示。一束電荷量為e、質(zhì)量為m的電子以不同的動(dòng)能從偏轉(zhuǎn)器左端M板正中間小孔垂直入射,進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)區(qū)域,最后到達(dá)偏轉(zhuǎn)器右端的探測(cè)板N,其中動(dòng)能為Ek0的電子沿等勢(shì)面C做勻速圓周運(yùn)動(dòng)到達(dá)N板的正中間。忽略電場(chǎng)的邊緣效應(yīng)。 (1)判斷半球面A、B的電勢(shì)高低,并說(shuō)明理由; (2)求等勢(shì)面C所在處電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小; (3)若半球面A、B和等勢(shì)面C的電勢(shì)分別

6、為φA、φB和φC,則到達(dá)N板左、右邊緣處的電子,經(jīng)過(guò)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)前、后的動(dòng)能改變量ΔEk左和ΔEk右分別為多少? (4)比較|ΔEk左|與|ΔEk右|的大小,并說(shuō)明理由。 答案　(1)B板電勢(shì)高于A板,理由見(jiàn)解析 (2)　(3)ΔEk左為e(φB-φC)　ΔEk右為e(φA-φC) (4)|ΔEk左|>|ΔEk右| 解析　(1)電子(帶負(fù)電)做圓周運(yùn)動(dòng),電場(chǎng)力方向指向球心,電場(chǎng)方向從B指向A,B板電勢(shì)高于A板。 (2)據(jù)題意,電子在電場(chǎng)力作用下做圓周運(yùn)動(dòng),考慮到圓軌道上的電場(chǎng)強(qiáng)度E大小相同,有: eE=m Ek0=mv2 R= 聯(lián)立解得: E== (3)電子運(yùn)動(dòng)時(shí)只有

7、電場(chǎng)力做功,根據(jù)動(dòng)能定理,有 ΔEk=qU 對(duì)到達(dá)N板左邊緣的電子,電場(chǎng)力做正功,動(dòng)能增加,有 ΔEk左=e(φB-φC) 對(duì)到達(dá)N板右邊緣的電子,電場(chǎng)力做負(fù)功,動(dòng)能減小,有 ΔEk右=e(φA-φC) (4)根據(jù)電場(chǎng)線特點(diǎn),等勢(shì)面B與C之間的電場(chǎng)強(qiáng)度大于C與A之間的電場(chǎng)強(qiáng)度,考慮到等勢(shì)面間距相等,有 |φB-φC|>|φA-φC| 即|ΔEk左|>|ΔEk右| 考點(diǎn)三　電容器　　帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 9.(2013課標(biāo)Ⅰ,16,6分)一水平放置的平行板電容器的兩極板間距為d,極板分別與電池兩極相連,上極板中心有一小孔(小孔對(duì)電場(chǎng)的影響可忽略不計(jì))。小孔正上方處的P點(diǎn)有一

8、帶電粒子,該粒子從靜止開(kāi)始下落,經(jīng)過(guò)小孔進(jìn)入電容器,并在下極板處(未與極板接觸)返回。若將下極板向上平移,則從P點(diǎn)開(kāi)始下落的相同粒子將(　　) A.打到下極板上 B.在下極板處返回 C.在距上極板處返回 D.在距上極板d處返回 答案　D　 10.(2013重慶理綜,3,6分)如圖所示,高速運(yùn)動(dòng)的α粒子被位于O點(diǎn)的重原子核散射,實(shí)線表示α粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡,M、N和Q為軌跡上的三點(diǎn),N點(diǎn)離核最近,Q點(diǎn)比M點(diǎn)離核更遠(yuǎn),則(　　) A.α粒子在M點(diǎn)的速率比在Q點(diǎn)的大 B.三點(diǎn)中,α粒子在N點(diǎn)的電勢(shì)能最大 C.在重核產(chǎn)生的電場(chǎng)中,M點(diǎn)的電勢(shì)比Q點(diǎn)的低 D.α粒子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn),電場(chǎng)力

9、對(duì)它做的總功為負(fù)功 答案　B　 11.(2013廣東理綜,15,4分)噴墨打印機(jī)的簡(jiǎn)化模型如圖所示。重力可忽略的墨汁微滴,經(jīng)帶電室?guī)ж?fù)電后,以速度v垂直勻強(qiáng)電場(chǎng)飛入極板間,最終打在紙上。則微滴在極板間電場(chǎng)中(　　) A.向負(fù)極板偏轉(zhuǎn) B.電勢(shì)能逐漸增大 C.運(yùn)動(dòng)軌跡是拋物線 D.運(yùn)動(dòng)軌跡與帶電量無(wú)關(guān) 答案　C　 12.(2013天津理綜,6,6分)(多選)兩個(gè)帶等量正電的點(diǎn)電荷,固定在圖中P、Q兩點(diǎn),MN為PQ連線的中垂線,交PQ于O點(diǎn),A為MN上的一點(diǎn)。一帶負(fù)電的試探電荷q,從A點(diǎn)由靜止釋放,只在靜電力作用下運(yùn)動(dòng),取無(wú)限遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零,則(　　) A.q由A向O的運(yùn)

10、動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng) B.q由A向O運(yùn)動(dòng)的過(guò)程電勢(shì)能逐漸減小 C.q運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能最大 D.q運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能為零 答案　BC　 13.(2013課標(biāo)Ⅱ,24,14分)如圖,勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一半徑為r的光滑絕緣圓軌道,軌道平面與電場(chǎng)方向平行。a、b為軌道直徑的兩端,該直徑與電場(chǎng)方向平行。一電荷量為q(q>0)的質(zhì)點(diǎn)沿軌道內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)a點(diǎn)和b點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力的大小分別為Na和Nb。不計(jì)重力,求電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E、質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)a點(diǎn)和b點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能。 答案　見(jiàn)解析 解析　質(zhì)點(diǎn)所受電場(chǎng)力的大小為 f=qE① 設(shè)質(zhì)點(diǎn)質(zhì)量為m,經(jīng)過(guò)a點(diǎn)和b點(diǎn)時(shí)的速度大小分別為va和vb,由牛頓第二定律有

11、f+Na=m② Nb-f=m③ 設(shè)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)a點(diǎn)和b點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能分別為Eka和Ekb,有 Eka=m④ Ekb=m⑤ 根據(jù)動(dòng)能定理有 Ekb-Eka=2rf⑥ 聯(lián)立①②③④⑤⑥式得 E=(Nb-Na)⑦ Eka=(Nb+5Na)⑧ Ekb=(5Nb+Na)⑨ 14.(2013北京理綜,22,16分)如圖所示,兩平行金屬板間距為d,電勢(shì)差為U,板間電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng);金屬板下方有一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。帶電量為+q、質(zhì)量為m的粒子,由靜止開(kāi)始從正極板出發(fā),經(jīng)電場(chǎng)加速后射出,并進(jìn)入磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。忽略重力的影響,求: (1)勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E的大小; (2)粒子從電場(chǎng)射出時(shí)速度v的大小; (3)粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R。 答案　(1)　(2)　(3) 4