2018年高考物理(课标Ⅰ专用)复习专题测试(必考)专题八 静电场.pptx

高考物理 (新课标Ⅰ专用)20182018年高考物理（课标年高考物理（课标ⅠⅠ专用）复习专题测试专用）复习专题测试专题八 静电场专题八 静电场A组 统一命题·课标卷题组1.(2017课标Ⅰ,20,6分)(多选)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∶1 B.Ec∶Ed=2∶1五年高考C.Wab∶Wbc=3∶1 D.Wbc∶Wcd=1∶3答案 AC 本题考查场强与电势由图可知:ra=1 m、φa=6 V;rb=2 m、φb=3 V;rc=3 m、φc=2 V;rd=6 m、φd=1 V由点电荷的场强公式E= 得Ea∶Eb∶Ec∶Ed= ∶ ∶ ∶ =36∶9∶4∶1,A正确、B错误由WAB=qUAB=q(φA-φB)得Wab∶Wbc∶Wcd=(φa-φb)∶(φb-φc)∶(φc-φd)=3∶1∶1,故C正确、D错误。

方法技巧 电场力做功的计算方法定量计算电场力做功时,第一种方法是利用W=qU;第二种方法是利用功能关系即电场力所做的功等于电势能的变化量;第三种方法是利用动能定理;第四种方法是由功的定义得W=qEl cos α其中最后一种方法仅适用于匀强电场中2.(2017课标Ⅲ,21,6分)(多选)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10 V、17 V、26 V下列说法正确的是 ( )A.电场强度的大小为2.5 V/cmB.坐标原点处的电势为1 VC.电子在a点的电势能比在b点的低7 eVD.电子从b点运动到c点,电场力做功为9 eV答案 ABD 本题考查电场强度、电势、电势差设a、c连线上d点电势为17 V,如图所示,则 = ,得ldc=4.5 cm,tan θ= = ,θ=37°过c作bd垂线交bd于e点,则lce=ldc cos θ=4.5× cm=3.6 cmce方向就是匀强电场方向,场强大小为E,Elce=Ucb,E=2.5 V/cm,A项正确UeO=ElOb sin 53°=16 V,故O点电势φ0=17 V-16 V=1 V,B项正确。

电子在a点的电势能比在b点的高7 eV,C项错误电子从b点到c点电场力做功W=9 eV,D项正确方法技巧 充分利用直角三角形中37°和53°的关系①Oa为6 cm,Ob=8 cm,这样连接O、c,∠cOb=37°,∠Ocb=53°②在a、c连线上找φd=17 V,bd为等势线由对应关系得lcd=4.5 cm,∠cbe=37°Oec恰好为电场线③充分利用电场中的角度,以37°和53°的关系解题3.(2016课标Ⅰ,14,6分)一平行板电容器两极板之间充满云母介质,接在恒压直流电源上若将云母介质移出,则电容器 ( )A.极板上的电荷量变大,极板间电场强度变大B.极板上的电荷量变小,极板间电场强度变大C.极板上的电荷量变大,极板间电场强度不变D.极板上的电荷量变小,极板间电场强度不变答案 D 电容器电容C= ,云母介质移出,εr减小,C减小;又C= ,电源恒压,U一定,C减小,故Q减小;电场强度E= ,故E不变,选项D正确审题指导 关键词:恒压直流电源、介质移出评析 此题考查电容器电容、电荷量及电场强度之间的关系,难度为易,考生根据相关公式即可分析解答4.(2016课标Ⅰ,20,6分)(多选)如图,一带负电荷的油滴在匀强电场中运动,其轨迹在竖直面(纸面)内,且相对于过轨迹最低点P的竖直线对称。

忽略空气阻力由此可知 ( )A.Q点的电势比P点高B.油滴在Q点的动能比它在P点的大C.油滴在Q点的电势能比它在P点的大D.油滴在Q点的加速度大小比它在P点的小答案 AB 由油滴轨迹在竖直面内相对于过P点的竖直线对称可知油滴在水平方向所受合力为0,竖直方向上油滴受重力和电场力,结合曲线轨迹的特点可知电场力竖直向上且电场力大于重力,油滴受力及电场线方向如图所示,由沿电场线方向电势逐渐降低,得Q点的电势比P点的高,A选项正确;油滴从Q点到P点合力做负功,根据动能定理得油滴在Q点的动能大于它在P点的动能,这一过程中电场力做负功,则油滴在Q点的电势能小于它在P点的电势能,故B项正确,C项错;因为重力和电场力为恒力,所以油滴在Q、P两点的加速度相同,故D项错误评析 以电场和重力场为背景,考查电场及运动的知识,关键在于分析出对称性的特点,才能得出电场力与重力的大小关系及方向,属于中等难度5.(2016课标Ⅱ,15,6分)如图,P是固定的点电荷,虚线是以P为圆心的两个圆带电粒子Q在P的电场中运动,运动轨迹与两圆在同一平面内,a、b、c为轨迹上的三个点若Q仅受P的电场力作用,其在a、b、c点的加速度大小分别为aa、ab、ac,速度大小分别为va、vb、vc。

则 ( )A.aa>ab>ac,va>vc>vb B.aa>ab>ac,vb>vc>vaC.ab>ac>aa,vb>vc>va D.ab>ac>aa,va>vc>vb 答案 D 带电粒子在电场中仅受电场力作用,由牛顿第二定律知加速度a= = ,E=k ,因为rbac>aa;由动能定理有Wab=qQUab= m - m Wbc=qQUbc= m - m 因为Wabvb因为Wbc>0,所以vc>vb因为|Uab|>|Ubc|,所以va>vc故有va>vc>vb,D项正确规律总结 掌握点电荷电场的特点及电场力做功与电势差的关系,明确仅在电场力作用下,加速度的大小取决于场强的大小,速度的大小取决于电场力做功的正负及大小评析 本题在考查点电荷电场的电场线、等势面的分布特点及电场力做功与电势差关系的同时,综合考查了牛顿运动定律及动能定理的内容,综合性较强6.(2016课标Ⅲ,15,6分)关于静电场的等势面,下列说法正确的是 ( )A.两个电势不同的等势面可能相交B.电场线与等势面处处相互垂直C.同一等势面上各点电场强度一定相等D.将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面,电场力做正功答案 B 假设两个电势不同的等势面相交,则交点处的电势就是两个不同的值,这是不可能的,A错误;同一等势面上各点电势相等,而场强不一定相等,C错误;负电荷从高电势处移到低电势处,电势能增加,电场力做负功,D错误。

方法技巧 用类比法理解电荷在电场中运动的过程中电场力做功以及电势能变化情况:一块石头从山顶(高地势处)滚落到山脚(低地势处),重力势能减少,重力做正功与此类似,正电荷从高电势处向低电势处移动,电势能减少,电场力做正功,所以,可将正电荷与石头类比如果是负电荷的运动,只要把正电荷电势能变化、电场力做功情况反过来就可以了7.(2015课标Ⅰ,15,6分,0.699)如图,直线a、b和c、d是处于匀强电场中的两组平行线,M、N、P、Q是它们的交点,四点处的电势分别为φM、φN、φP、φQ一电子由M点分别运动到N点和P点的过程中,电场力所做的负功相等则 ( )A.直线a位于某一等势面内,φM>φQB.直线c位于某一等势面内,φM>φNC.若电子由M点运动到Q点,电场力做正功D.若电子由P点运动到Q点,电场力做负功答案 B 由电子从M点分别运动到N点和P点的过程中,电场力所做的负功相等可知,φM>φN=φP,故过N、P点的直线d位于某一等势面内,则与直线d平行的直线c也位于某一等势面内,选项A错、B正确;φM=φQ,则电子由M点运动到Q点,电场力不做功,选项C错误;由于φP0)的固定点电荷。

已知b点处的场强为零,则d点处场强的大小为(k为静电力常量) ( )A.k B.k C.k D.k 答案 B 由b点处场强为零知,圆盘在b点处产生的场强E1与q在b点处产生的场强E2大小相等,即:E1=E2=k ,由对称性,圆盘在d点产生的场强E3=k ,q在d点产生的场强E4=k ,方向与E3相同,故d点的合场强Ed=E3+E4=k ,B正确,A、C、D错误评析 本题考查点电荷场强的公式及电场的叠加,熟记点电荷场强公式是解此题的基础,考虑到圆盘的电场的对称分布及d点处是两个电场的合成是解题的关键难度中等11.(2013课标Ⅱ,18,6分,0.586)如图,在光滑绝缘水平面上,三个带电小球a、b和c分别位于边长为l的正三角形的三个顶点上:a、b带正电,电荷量均为q,c带负电整个系统置于方向水平的匀强电场中已知静电力常量为k若三个小球均处于静止状态,则匀强电场场强的大小为 ( )A. B. C. D. 答案 B 以小球c为研究对象,其受力如图甲所示,其中F库= ,由平衡条件得:2F库cos 30°=Eqc即: =Eqc,E= 此时a的受力如图乙所示, + = 得qc=2q甲乙即当qc=2q时a可处于平衡状态,同理b亦恰好平衡,故选项B正确。

解题思路 三小球均处于静止状态,则三小球均处于平衡状态,可选择a、c小球受力分析,列出平衡方程求解,最后可对b进行验证评析 三球平衡是典型问题,充分考查了学生的想象、理解能力、应用数学工具能力,以及分析综合能力12.(2013课标Ⅰ,16,6分,0.430)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 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 ,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 处返回 D.在距上极板 d处返回答案 D 设板间电压为U,场强为E,则E= ,由动能定理得mg· d-qEd=0将下极板向上平移 后,U不变,d'= d,则E'= = E,设粒子在距上极板x处返回,则mg( +x)-qE'x=0联立解得:x= d,故D正确,A、B、C错误方法技巧 (1)画物理过程分析图:学会画过程分析图有利于理清物理过程,寻找物理量之间的关系(如图所示)分析带电粒子在各段所做的运动:在小孔上方做自由落体运动,然后在电容器内做匀减速直线运动。

2)选择解题方法:带电粒子在两段都做匀变速直线运动,可以分段运用匀变速直线运动的规律;而多过程问题中,初、末位置速度都为零时,对全过程运用动能定理分析更合适、更方便13.(2017课标Ⅱ,25,20分)如图,两水平面(虚线)之间的距离为H,其间的区域存在方向水平向右的匀强电场自该区域上方的A点将质量均为m、电荷量分别为q和-q(q>0)的带电小球M、N先后以相同的初速度沿平行于电场的方向射出小球在重力作用下进入电场区域,并从该区域的下边界离开已知N离开电场时的速度方向竖直向下;M在电场中做直线运动,刚离开电场时的动能为N刚离开电场时动能的1.5倍不计空气阻力,重力加速度大小为g求(1)M与N在电场中沿水平方向的位移之比;(2)A点距电场上边界的高度;(3)该电场的电场强度大小答案 (1)3∶1 (2) H (3) 解析 (1)设小球M、N在A点水平射出时的初速度大小为v0,则它们进入电场时的水平速度仍然为v0M、N在电场中运动的时间t相等,电场力作用下产生的加速度沿水平方向,大小均为a,在电场中沿水平方向的位移分别为s1和s2由题给条件和运动学公式得v0-at=0 ①s1=v0t+ at2 ②s2=v0t- at2 ③联立①②③式得 =3 ④(2)设A点距电场上边界的高度为h,小球下落h时在竖直方向的分速度为vy。