2022年高考物理二轮复习专题限时集训专题电场 .pdf

学习好资料欢迎下载B电场的场强沿Ox 方向增大C电子将沿Ox 正方向运动D电子的电势能将增大4如图 83 所示， P、Q 是矩形 ABCD 的 AD 边和 BC 边的中点， E、F 是 AB 边和 CD边的中点， M、N 点在 P、Q 连线上且 MPQN，M 点和 N 点有等量异种点电荷对于图中八个点的场强关系，下列说法正确的是() 图 83 AA 与 B 点场强相同，C 与 D 点场强相同BA 与 C 点场强相同，B 与 D 点场强相同CA 与 D 点场强相同， B 与 C 点场强相同DE 与 F 点场强相同，P 与 Q 点场强相同5板间距为d 的平行板电容器所带电荷量为Q 时，两极板间电势差为U1，板间场强为E1.现将电容器所带电荷量变为2Q，板间距变为12d，其他条件不变，这时两极板间电势差为U2，板间场强为E2，下列说法正确的是() AU2U1，E2 E1BU22U1，E24E1CU2U1，E22E1DU22U1，E22E16如图 84 所示， 在两等量异种点电荷的电场中，MN 为两电荷连线的中垂线，a、b、c 三点所在直线平行于两电荷的连线，且a 与 c 关于 MN 对称， b 点位于 MN 上， d 点位于精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 7 页学习好资料欢迎下载两电荷的连线上以下判断正确的是() 图 84 Ab 点场强大于d 点场强Bb 点场强小于d 点场强Ca、b 两点的电势差等于b、c 两点间的电势差D试探电荷 q 在 a点的电势能小于在c 点的电势能图 85 7如图 85 所示， MN 是由一个正点电荷Q 产生的电场中的一条电场线，一个带正电的粒子 q 飞入电场后，在电场力的作用下沿一条曲线运动，先后通过a、b 两点，不计粒子的重力，则 () A粒子在a 点的加速度小于在b 点的加速度Ba 点电势 a低于 b 点电势 bC粒子在a 点的动能Eka小于在 b 点的动能EkbD粒子在a 点的电势能Epa小于在 b 点的电势能Epb8如图 8 6 所示， A、B、C、 D、E、F 为处于匀强电场中一个边长图 86 为 10cm 的正六边形的六个顶点，A、B、C 三点电势分别为1.0V 、2.0V、3.0V，正六边形所在平面与电场线平行，则() A通过 CD 和 AF 的直线应为电场中的两条等势线B匀强电场的场强大小为10V/m C匀强电场的场强方向为由C 指向 AD将一个电子由E 点移到 D 点，电子的电势能将减少1.61019J 9.用控制变量法， 可以研究影响平行板电容器的因素(如图 87 所示 )设两极板正对面积为 S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为 .实验中，极板所带电荷量不变，若() 图 87 A保持 S不变，增大d，则 变大B保持 S不变，增大d，则 变小C保持 d 不变，增大S，则 变小D保持 d 不变，增大S，则 不变10如图 88 所示，点电荷Q1与 Q2分别固定在A、B 两点，取无穷处电势为零，图甲、乙、丙、丁表示A、B 连线上的电势分布，则以下说法正确的是() 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 7 页学习好资料欢迎下载图 88 A图甲表示Q1、Q2都是正电荷，其中Q1Q2B图乙表示Q1、Q2都是正电荷，其中Q1|Q2| 11反射式速调管是常用的微波器件之一，它利用电子团在电场中的振荡来产生微波，其振荡原理与下述过程类似如图8 9 所示，在虚线MN 两侧分别存在着方向相反的两个匀强电场，一带电微粒从A点由静止开始， 在电场力作用下沿直线在A、 B 两点间往返运动 已知电场强度的大小分别是E12.0103N/C 和 E24.0103N/C，方向如图89 所示，带电微粒质量 m1.01020kg，带电量q 1.0109C，A 点距虚线MN 的距离 d11.0cm.不计带电微粒的重力，忽略相对论效应求：(1) B 点到虚线MN 的距离 d2；(2) 带电微粒从A 点运动到 B 点所经历的时间t. 图 89 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 7 页学习好资料欢迎下载12如图 810 所示， A、B 为水平放置的平行金属板，板间距离为d(d 远小于板的长和宽 )在两板的中心各有小孔O 和 O， O 和 O处在同一竖直线上在两板之间有一带负电的质点P.已知 A、B 间所加电压为U0时，质点P 所受的电场力恰好与重力平衡现在A、B 间加上如图811 所示随时间t 作周期性变化的电压U，已知周期 T12dg(g 为重力加速度 )在第一个周期内的某一时刻t0，在 A、B 间的中点处由静止释放质点P，一段时间后质点 P 从金属板的小孔飞出(1)t0在什么范围内，可使质点在飞出小孔之前运动的时间达到最短？(2)t0在哪一时刻，可使质点P 从小孔飞出时的速度达到最大？图 810 图 811 、专题限时集训 (八) 1D【解析】 负电荷受电场力方向与电场方向相反，当负电荷沿电场线方向移动时，电场力对电荷做负功，电势能一定增加，故D 选项正确；电场中某点电势是否为零与电场强度的大小及物体是否带电无关，与选取的零电势点有关，故AB 选项错误； 沿电场线的方向电势降低，所以同一电场线上的各点，电势不会相等，选项C 错误2D【解析】 负电荷所受电场力的方向与电场强度的方向相反，且电荷受力方向指向运动轨迹的凹侧，A、C 错误； B 选项中负电荷所受电场力具有沿速度方向的分力，质点的速率是递增的， B 错误； D 选项中质点所受电场力具有沿速度反方向的分力，质点的速率是递减的， D 正确3AC 【解析】 设 O 点电势为零，x 点的电势为x，则 Ux0 x0Ex，即 xEx，表明沿 Ox 方向场强不变，选项A 正确， B 错误；由静止释放电子，电子由电势低处向电势高处运动，电场力做正功，电势能减小，选项C 正确， D 错误4BD【解析】 根据等量异种电荷周围电场的电场线对称性：电场中A、B、C、D 四点的电场强度大小相等，A、C 电场方向相同， B、D 电场方向相同；电场中P、Q 两点电场强度大小相等，方向相同，E、F 两点电场强度大小相等，方向也相同选项BD 正确，选项AC 错误5C【解析】 由公式 CS4k d、CQU和 EUd，得 U4k dQS，E4k QS，当 Q 变为 2Q、d 变为d2时，电压U 不变，电场强度E 变为原来的2 倍， C 正确6BC【解析】 两等量异种电荷产生的电场如图所示，由图可知，d 点的电场线比b 点精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 7 页学习好资料欢迎下载的电场线密集，所以d 点的场强大于b 点的场强， A 项错误， B 项正确 a、c 两点关于MN对称， b 点在 MN 上，同一点电荷从a 到 b 和从 b 到 c 电场力做的功相同，由WqU 可知UabUbc，C 项正确 a 点电势高于c 点电势，同一正电荷在a 点的电势能大于在c 点的电势能， D 项错误7C【解析】 由轨迹特征可知，正电荷经过MN 时受力方向由N 指向 M，场电荷在靠近 N 一侧，故 a 点的场强大于b 点的场强， a 点电势 a高于 b 点电势 b，选项 A、B 错误；从 a 运动到 b 过程中，电场力做正功，动能增大，电势能减小，C 正确， D 错误8ACD 【解析】 在匀强电场中，在同一电场线上电势均匀变化，由几何关系，延长CB与 FA 的延长线交于G 点，如图所示，则G 点电势为1.0V， AF 为等势线，同理可确定CD也为等势线，选项A 正确；电场线垂直于等势线，且电势沿电场线方向逐渐降低，可知，电场线由 C 指向 A，选项 C 正确；由以上分析知，UED 1.0V，将电子由E 移动到 D，电场力做功W qU 1.61019(1.0)J1.61019J，电势能减少1.61019J，选项D正确；由EUd，其中 d 为沿电场线方向的长度，解得E2.00.2 sin60 V/m2033V/m，选项B 错误9AC 【解析】 由 CrS4 kd知，保持S不变，增大d，则电容C 减小，又根据CQU，且 Q 不变，故 U 增大，因此静电计指针偏角 变大，故选项A 正确， B 错误；同理，保持d 不变，增大S，则电容C 增大， U 减小， 变小，选项C 正确，选项D 错误10AD 【解析】 根据电场的电势变化分析电场，可以从两个方面入手：电势线的斜率(表示场强 )；电势的大小在图甲和图乙中，没有电势为零的点，应由斜率为零(场强为零)的点判断，由图甲中A、B 之间的电势分布可知，斜率为零的点靠近A 侧，即场强为零的点靠近A，故 Q1Q2，同理，图乙中Q1Q2，选项 A 正确， B 错误；图丙中电势为零的点位于 AB 连线的中点，由电势分布规律可知，Q1、Q2为等量异种电荷，但Q1应为正电荷，选项 C 错误；图丁中，电势为零的点靠近B 一侧， |Q1| |Q2|，选项 D 正确11(1)0.50cm(2)1.5108s 【解析】(1)带电微粒由A 运动到 B 的过程中，由动能定理有|q|E1d1|q|E2d20由式解得d2E1E2d10.50cm(2)设微粒在虚线MN 两侧的加速度大小分别为a1、a2，由牛顿第二定律有|q|E1ma1|q|E2ma2设微粒在虚线MN 两侧运动的时间分别为t1、t2，由运动学公式有d112a1t21d212a2t22又 tt1t2由式解得精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 7 页学习好资料欢迎下载t1.5 108s 12(1)3dgt05d3g(2)3d4g【解析】 设质点 P 的质量为m，电荷量为 q，根据 题 意，当 A、B 间的电压为U0时，有qU0d0mg当两板间的电压为2U0时， P 的加速度向上，其大小为a1，则q2U0dmgma1解得 a1g当两板间的电压为2U0时， P 的加速度向下，其大小为a2，则q2U0d0mgma2解得 a23g(1)要使质点在飞出小孔之前运动的时间达到最短，须使质点释放后一直向下加速运动设质点释放后经过时间t 到达小孔O，则12d12a2t2解得 td3g因为 T12dg，所以 tT2，质点到达小孔之前能一直加速. 因此要使质点在飞出小孔之前运动的时间达到最短，质点释放的时刻t0应满足即T2 t0Tt即3dgt0 5d3g(2)要使质点P 从小孔飞出时的速度达到最大，须使质点释放后先向上加速、再向上减速运动，在到达小孔O 时速度减为0，然后向下加速运动直到小孔O. 设质点释放后向上加速时间为t1、向上减速时间为t2，则v1gt10v13gt212d12gt21 v1t2123gt22由以上各式解得t13d4g，t2d12g因为 t1T2，t2T2，因此质点P 能向上先加速后减速恰好到达小孔O. 设质点从小孔O 向下加速运动到小孔O经过的时间为t3，则d123gt23解得 t32d3g因为 t2t312 22 3dgT2， 因此质点 P 能从小孔 O 向下一直加速运动到小孔O，此时质点 P 从小孔 O飞出时的速度达到最大. 因此，要使质点P 从小孔飞出时的速度达到最大，质点P 释放的时刻应为t0T2t13d4g精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 7 页学习好资料欢迎下载精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 7 页