2017年高考物理真题分类题库考点九 静电场.doc
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温馨提示： 此题库为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，关闭Word文档返回原板块 考点九 静电场1．(2017全国乙卷T20)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∶1C.Wab∶Wbc=3∶1 D.Wbc∶Wcd=1∶3【解析】选A、C。
a到点电荷的距离为ra,由图可知,b、c、d到点电荷的距离分别为rb=2ra、rc=3ra、rd=6ra,由点电荷的场强公式可得:Ea=4Eb=9Ec=36Ed,则Ea∶Eb=4∶1,Ec∶Ed=4∶1;设带正电的试探电荷的电量为q,则Wab=qUab,Wbc=qUbc,Wcd=qUcd;由图知Uab=3V,Ubc=1V,Ucd=1V,故Wab∶Wbc=3∶1,Wbc∶Wcd=1∶1,故选项A、C正确2.(2017全国丙卷T21)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/cm B.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 eV D.电子从b点运动到c点,电场力做功为9 eV【解题指南】解答本题应注意以下三点:(1)利用几何知识画出等势线与电场线2)利用求得电场强度大小3)利用动能定理求电场力做功 【解析】选A、B、D如图所示,设ac之间的d点电势与b点相同,则，所以d点的坐标为(3.5 cm,6 cm),过c点作等势线bd的垂线,由几何关系可得cf的长度为3.6 cm。
电场强度的大小，故A正确;因为Oacb是矩形,所以有Uac=UOb解得坐标原点O处的电势为1 V,故B正确;a点电势比b点电势低7 V,电子带负电,所以电子在a点的电势能比在b点的高7 eV,故C错误;b点电势比c点电势低9 V,电子从b点运动到c点,电场力做功为9 eV,故D正确易错警示】由于忘记电子带负电,而认为电子在a点的电势能比在b点的低7 eV,错选C3.(2017天津高考T7)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aA>aB,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EpA 4．(2017江苏高考T4)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【解析】选A电子在A、B间加速,在B、C间减速,加速电压做功与减速电压做功相等现将C板向右平移到P点,B、C板间的电场强度不变,根据U=Ed判断,由O点静止释放的电子运动到P点速度为0再返回,A项正确方法技巧】平行板电容器与电源断开后,仅改变两极板间距,电场强度大小不变5.(2017江苏高考T8)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的有( ) 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【解析】选A、C。 从图中看到,中间电势高,两边电势低,且图形左右不对称,判断q1和q2带有异种不等量电荷,A项正确;从图线斜率看,x1处的电场强度不为零,B项错误;负电荷从x1移到x2,即由低电势到高电势,电场力做正功,电势能减小,C项正确;x2处电场强度为零,所以负电荷从x1移到x2,受到的电场力减小,D项错误方法技巧】φ-x图象中斜率反映电场强度,电势为标量,电场力做功问题直接利用W=Uq判断,电场力做正功,电势能减小,反之增大6.(2017全国甲卷T25)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解析】(1)由于带电小球M、N进入电场水平方向初速度v0相等,加速度大小相等,方向相反,运动时间相等,因此离开电场时vMx=2v0,vNx=0。 对小球M:对小球N:解得(2)设A点距电场上边界的高度为h,竖直方向做自由落体运动,进入电场竖直方向速度为vy1,离开电场竖直方向速度为vy2有由于M在电场中做直线运动,有联立解得(3) 设电场强度为E,对小球M:水平方向竖直方向vy2-vy1=gt又由于联立方程解得答案:(1)3∶1(2) (3) 7.(2017全国乙卷T25)真空中存在电场强度大小为E1的匀强电场,一带电油滴在该电场中竖直向上做匀速直线运动,速度大小为v0,在油滴处于位置A时,将电场强度的大小突然增大到某值,但保持其方向不变持续一段时间t1后,又突然将电场反向,但保持其大小不变;再持续同样一段时间后,油滴运动到B点重力加速度大小为g1)求油滴运动到B点时的速度2)求增大后的电场强度的大小;为保证后来的电场强度比原来的大,试给出相应的t1和v0应满足的条件已知不存在电场时,油滴以初速度v0做竖直上抛运动的最大高度恰好等于B、A两点间距离的两倍解析】(1)设油滴质量和电荷量分别为m和q,油滴速度方向向上为正油滴在电场强度大小为E1的匀强电场中做匀速直线运动,故电场方向向上在t=0时电场强度突然从E1增大到E2,油滴做竖直向上的匀加速运动,加速度大小设为a1,有:E2q -mg = ma1油滴在t1时刻的速度:v1= v0+a1t1电场强度突然在t1时刻反向,油滴做匀变速直线运动,加速度大小为a2,方向向下。 有:E2q + mg = ma2油滴在t2=2t1时刻的速度为:v2= v1- a2t1 由以上四式得:v2= v0-2gt1(2)由题意,在t=0时刻前有:E1q = mg油滴从t=0到时刻t1的位移为: 油滴在从时刻t1到时刻t2=2t1的时间间隔内的位移为: 设B、A两点之间的距离为h,由题给条件有: ①若B点在A点之上,依题意有:s1+s2=h由以上几式解得: 为使E2>E1,应有: > 1即: 0 < t1 <，对应于v2>0情形;或t1 >;对应于v2<0情形;②若B在A点之下,依题意有s1+s2=-h由以上几式解得: 为使E2>E1,应有: > 1解得: t1 >,另一解为负,不符合题意,已舍去答案:(1)v0-2gt1 (2)见解析8. (2017北京高考T22)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=1.010-6C,匀强电场的场强E=3.0103N/C,重力加速度g取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m3)将电场撤去,小球回到最低点时速度ν的大小解析】(1)根据电场强度定义式可知,小球所受电场力大小为:F=qE=1.010-63.0103N=3.010-3N2)小球受力分析如图所示根据共点力平衡条件和图中几何关系有:mgtan37=F解得:m=4.010-4kg3)撤去电场后,由动能定理可得:mgl(1-cos37)=mν2-0解得:v==2.0m/s答案:(1)3.010-3N (2)4.010-4kg (3)2.0m/s7。
