2012版高考物理 3-2-1精品系列 专题9 电场.doc

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1、1专题专题 9 9 电场（教师版）电场（教师版）【考点定位【考点定位】电场是历年高考试题中的重点之一查的内容主要集中在两个方面：一是有关对电场本身的认识，即电场、电场强度、电势、电势差、电势能、电场线、等势面；二是电场知识的应用，即带电粒子在匀强电场中的运动、电容器等电场强度、电势差等基本知识的考查一般以选择题、填空题的形式出现；对于电场中导体和电容器的考查，常以小综合题型出现带电粒子在电场中运动一类问题，是高考中考查的重点内容之一其次在力、电综合试题中，多把电场与牛顿运动定律，动能定理，功能关系，运动学知识，电路知识等巧妙地综合起来，考查学生对这些基本知识、基本规律的理解和掌握的情况，应用基

2、本知识分析、解决实际问题的能力。纵观这类题目，所涉及的情景基本相同（无外乎是带电粒子在电场中平衡、加速或偏转），但命题者往往拟定不同的题设条件，多角度提出问题，多层次考查知识和能力历届高考命题形式一是以选择、填空方式考查知识；二是与静电、磁场和电磁感应结合的综合题，值得说明的是，近年来高考在对本章的考查中，似乎更热衷于电路的故障分析.这类题通常都来自生活实际，是学生应具备的基本技能.尤其引人关注的是电路实验有成为必考题的趋势.【考点【考点 PKPK】考点考点 1 1、电场的力的性质、电场的力的性质【例 1】如图 9-38-3 所示，一电子沿等量异种电荷的中垂线由 AOB 匀速飞过，电子重力不计

3、，则电子所受另一个力的大小和方向变化情况是()A先变大后变小，方向水平向左B先变大后变小，方向水平向右C先变小后变大，方向水平向左D先变小后变大，方向水平向右【解析】等量异种电荷电场分布如图 A-9-38-4(a)所示，由图中电场线的分布可以看出，从 A 到 0 电场线由疏到密；从 O 到 B 电场线由密到疏，所以从 A0B，电场强度应由小变大，再由大变小，而电场强度方向沿电场线切线方向，为水平向右，如图9-38-4(b)所示，由于电子处于平衡状态，所受合外力必为零，故另一个力应与电子所子受电场力大小相等方向相反电子受电场力与场方向水平向左，电子从 AOB 过程中，电场图 A-9-38-32力

4、由小先变大，再由大变小，故另一个力方向应水平向右，其右，大小应先变大后变小，所以选项 B 正确考点考点 2 2、电场的能性质电场的能性质【例 2】有一带电量 q=310-6C 的点电荷，从电场中的 A 点移到 B 点时，克服电场力做功610-4J从 B 点移到 C 点时电场力做功 910-4J问：AB、BC、CA 间电势差各为多少?如以 B 点电势为零，则 A、C 两点的电势各为多少?电荷在 A、C 两点的电势能各为多少?考点考点 3 3、静电屏蔽、静电屏蔽 电容器电容器【例 3】如图 A-9-40-5 所示，两块水平放置的平行正对的金属板 a、b 与两电池相连，在距离两板等远的 M 点有一个

5、带电液滴处于静止状态。若将 a 板向下平移一小段距离，但仍在M 点上方，稳定后，下列说法中正确的是（）A液滴将加速向下运动BM 点电势升高，液滴在 M 点时电势能将减小CM 点的电场强度变小了图 A-9-40-53D在 a 板移动前后两种情况下，若将液滴从 a 板移到 b 板，电场力做功相同考点考点 4 4、带电粒子在电场中的运动、带电粒子在电场中的运动【例 4】图 A-9-41-9 中，一个质量为 m、电量为-q 的小物体，可在水平轨道 x 上运动，O端有一与轨道垂直的固定墙，轨道处的场强为 E、方向沿 ox 轴正向的匀强电场中，小物体以初速度0v从0 x点沿 ox 轨道运动，运动中受到大小

6、不变的摩擦力 F 的作用，且 F1）个电荷量均为 q(q0)的小球，均匀分布在半径为 R 的圆周上，示意如图。若移去位于圆周上 P 点的一个小球，则圆心 O 点处的电场强度大小为，方向。（已知静电力常量为 k）12.答案：k2qR沿 OP 指向 P 点解析：由对称性可知，均匀分布在半径为 R 的圆周上 N 个带电小球在圆心 O点处的电场强度大小为零。若移去位于圆周上 P 点的一个小球，剩余带电小球在圆心O点处产生的电场强度与P点小球在圆心O点产生的电场强度大小相等，方向相反。7由点电荷电场强度公式可知，P 点带电小球在圆心处产生的电场强度为k2qR，方向沿 OP 指向 O 点。若移去位于圆周上

7、 P 点的一个小球，则圆心 O 点处的电场强度大小为k2qR，方向沿 OP 指向 P 点。【考点定位】此题考查电场叠加、点电荷电场强度公式及其相关知识。3.（2012海南）如图，直线上有 o、a、b、c 四点，ab 间的距离与 bc 间的距离相等。在o 点处有固定点电荷，已知 b 点电势高于 c 点电势。若一带负电电荷的粒子仅在电场力作用下先从 c 点运动到 b 点，再从 b 点运动到 a 点，则两过程中电场力做的功相等前一过程中电场力做的功大于后一过程中电场力做的功前一过程中，粒子电势能不断减小后一过程中，粒子动能不断减小（2012福建）15、【原题】：如图，在点电荷 Q 产生的电场中，将两

8、个带正电的试探电荷1q、2q分别置于 A、B 两点，虚线为等势线。取无穷远处为零电势点，若将1q、2q移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等，则下列说法正确的是AA 点电势大于 B 点电势BA、B 两点的电场强度相等C1q的电荷量小于2q的电荷量D1q在 A 点的电势能小于2q在 B 点的电势能8（2012江苏）2.一充电后的平行板电容器保持两极板的正对面积、间距和电荷量不变,在两极板间插入一电介质,其电容 C 和两极板间的电势差 U 的变化情况是(A)C 和 U 均增大(B)C 增大,U 减小(C)C 减小,U 增大(D)C 和 U 均减小（2012江苏）1.真空中,A、B 两点与点电

9、荷 Q 的距离分别为 r 和 3r,则 A、B 两点的电场强度大小之比为(A)3:1(B)1:3(C)9:1(D)1:9【答案】：C【解析】由点电荷电场强度公式2kQEr知，A、B 两点电场强度大小之比为 9:1，C 正确。【考点定位】电场强度（2012天津）5 两个固定的等量异号电荷所产生电场的等势面如图中虚线所示，一带负电的粒子以某一速度从图中A点沿图示方向进入电场在纸面内飞行，最后离开电场，粒子只受到静电力作用，则粒子在电场中A做直线运动，电势能先变小后变大B做直线运动，电势能先变大后变小C做曲线运动，电势能先变小后变大D做曲线运动，电势能先变大后变小（2012浙江）19、用金属箔做成一

10、个不带电的圆环，放在干燥的绝缘桌面上。小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后，将笔套自上而下慢慢靠近圆环，当距离约为 0.5cm 时圆环被吸引到笔套上，如图所示。对上述现象的判断与分析，下列说法正确的是A.摩擦使笔套带电B.笔套靠近圆环时，圆环上、下部感应出异号电荷C.圆环被吸引到笔套的过程中，圆环所受静电力的合力大于圆环的重力D.笔套碰到圆环后，笔套所带的电荷立刻被全部中和9【答案】：ABC【解析】：摩擦使笔套带电，带电的笔套靠近圆环的时候，圆环反生静电感应，上下部分感应出等量的异号电荷，吸引过程中，圆环加速度向上，静电合力大于圆环重力；绝缘材料做出的笔套，自由电子无法移动，电荷无法立刻被综

11、合，故 ABC 正确【考点定位】静电感应，牛顿定律（2012江苏）15.(16 分)如图所示,待测区域中存在匀强电场和匀强磁场,根据带电粒子射入时的受力情况可推测其电场和磁场.图中装置由加速器和平移器组成,平移器由两对水平放置、相距为 l的相同平行金属板构成,极板长度为 l、间距为 d,两对极板间偏转电压大小相等、电场方向相反.质量为 m、电荷量为+q 的粒子经加速电压 U0 加速后,水平射入偏转电压为 U1 的平移器,最终从 A 点水平射入待测区域.不考虑粒子受到的重力.(1)求粒子射出平移器时的速度大小 v1;(2)当加速电压变为 4U0 时,欲使粒子仍从 A 点射入待测区域,求此时的偏转

12、电压 U;(3)已知粒子以不同速度水平向右射入待测区域,刚进入时的受力大小均为 F.现取水平向右为 x 轴正方向,建立如图所示的直角坐标系 Oxyz.保持加速电压为 U0 不变,移动装置使粒子沿不同的坐标轴方向射入待测区域,粒子刚射入时的受力大小如下表所示.请推测该区域中电场强度和磁感应强度的大小及可能的方向.10解得210U lyU d则当加速电压为04U时，14UU11【20112011 高考试题解析】高考试题解析】1.（全国）通常一次闪电过程历时约 0.20.3s，它由若干个相继发生的闪击构成。每个闪击持续时间仅 4080s，电荷转移主要发生在第一个闪击过程中。在某一次闪电前云地之间的电

13、势差约为 1.0109V，云地间距离约为 l km；第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为 6 C，闪击持续时间约为 60s。假定闪电前云地间的电场是均匀的。根据以上数据，下列判断正确的是A闪电电流的瞬时值可达到 1105AB整个闪电过程的平均功率约为 11014WC闪电前云地间的电场强度约为 1106V/mD整个闪电过程向外释放的能量约为 6106J2.（广东）如图所示为静电除尘器除尘机理的示意图。尘埃在电场中通过某种机制带电，在电场力作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘目的。下列表述正确的是：A、到达集尘极的尘埃带正电荷B、电场方向由集尘板指向放电极C、带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相

14、同D、同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大3（上海）如图，在水平面上的箱子内，带异种电荷的小球 a、b 用绝缘细线分别系于上、下两边，处于静止状态。地面受到的压力为N，球 b 所受细线的拉力为F。剪断连接球 b的细线后，在球 b 上升过程中地面受到的压力12(A)小于N(B)等于N(C)等于NF(D)大于NF4（上海）两个等量异种点电荷位于 x 轴上，相对原点对称分布，正确描述电势随位置x变化规律的是图5.（海南）关于静电场，下列说法正确的是电势等于零的物体一定不带电电场强度为零的点，电势一定为零同一电场线上的各点，电势一定相等负电荷沿电场线方向移动时，电势能一定增加答案：D解析：电势为零

15、的点是人为选取的，就像重力势能为零的问题一样，与物体带不带电是无关的，与电场强度的大小也无关，因此 A、B 选项是错误的；电势沿电场线方向降低，C 选项13错误；负电荷所受电场力方向与电场线方向相反，若电荷沿电场线方向移动，电场力做负功，电势能增加，D 选项正确。6.（海南）三个相同的金属小球 1.2.3.分别置于绝缘支架上，各球之间的距离远大于小球的直径。球 1 的带电量为 q，球 2 的带电量为 nq，球 3 不带电且离球 1 和球 2 很远，此时球1、2 之间作用力的大小为 F。现使球 3 先与球 2 接触，再与球 1 接触，然后将球 3 移至远处，此时 1、2 之间作用力的大小仍为 F

16、，方向不变。由此可知A.n=3B.n=4C.n=5D.n=6148（山东）如图所示，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 点位于两电荷的连线上。以下判断正确的是b 点场强大于 d 点场强b 点场强小于 d 点场强a、b 两点的电势差等于 b、c 两点间的电势差试探电荷+q 在 a 点的电势能小于在 c 点的电势能答案：BC9.（重庆）如题 19 图所示，电量为+q 和-q 的点电荷分别位于正方体的顶点，正方体范围内电场强度为零的点有A.体中心、各面中心和各边中点B.体中心和各

17、边中点C.各面中心和各边中点D.体中心和各面中心10（新课标）一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线 abc 从 a 运动到 c，已知质点的速率是递减的。关于 b 点电场强度 E 的方向，下列图示中可能正确的是（虚线是曲线在 b点的切线）（）15解析：带由负电荷所受电场力方向与速度夹角大于 900，指向曲线的凹侧，场强方向与负电荷受力方向相反，D 正确。答案：D11（天津）板间距为d的平行板电容器所带电荷量为Q时，两极板间的电势差为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AU2=U1，E2=

18、E1BU2=2U1，E2=4E1CU2=U1，E2=2E1DU2=2U1，E2=2E112（上海）电场线分布如图昕示，电场中 a，b 两点的电场强度大小分别为已知aE和bE，电势分别为a和b，则(A)abEE，ab(B)abEE，ab(C)abEE，ab(D)abEE，ab【答案】C【解析】.a、b 两位置相比，a 处电场线密度较 b 处稀疏，所以 a 处电场强度较 b 处电场强度小一些，所以abEE；沿着电场线方向电势降低，所以ab，正确选项为 C.【20102010 高考试题解析】高考试题解析】1、（全国卷）16关于静电场，下列结论普遍成立的是A电场强度大的地方电势高，电场强度小的地方电势

19、低B电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关C在正电荷或负电荷产生的静电场中，场强方向都指向电势降低最快的方向D将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点，电场力做功这零162、（全国卷）17在雷雨云下沿竖直方向的电场强度为 104V/m.已知一半径为 1mm 的雨滴在此电场中不会下落，取重力加速度大小为 10m/s2,水的密度为 103kg/m3。这雨滴携带的电荷量的最小值约为A210-9CB.410-9CC.610-9CD.810-9C【答案】B【解 析】带 电 雨 滴 在 电 场 力 和 重 力 作 用 下 保 持 静 止，则mg=qE，得：343r gmgVgqEEE=41

20、0-9C，选项 B 正确。3、（新课标卷）17静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器。某除尘器模型的收尘板是很长的条形金属板，图中直线ab为该收尘板的横截面。工作时收尘板带正电，其左侧的电场线分布如图所示；粉尘带负电，在电场力作用下向收尘板运动，最后落在收尘板上。若用粗黑曲线表示原来静止于P点的带电粉尘颗粒的运动轨迹，下列 4 幅图中可能正确的是(忽略重力和空气阻力)4、（北京卷）18用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素（如图）。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.

21、保持d不变，减小S,则变小D.保持d不变，减小S,则不变【答案】A175、（北京卷）23利用霍尔效应制作的霍尔元件以及传感器，广泛应用于测量和自动控制等领域。如图 1，将一金属或半导体薄片垂直置于磁场 B 中，在薄片的两个侧面a、b间通以电流I时，另外两侧c、f间产生电势差，这一现象称为霍尔效应。其原因是薄片中的移动电荷受洛伦兹力的作用向一侧偏转和积累，于是c、f间建立起电场EH，同时产生霍尔电势差UH。当电荷所受的电场力与洛伦兹力处处相等时，EH和UH达到稳定值，UH的大小与I和B以及霍尔元件厚度d之间满足关系式UHRHIBd，其中比例系数RH称为霍尔系数，仅与材料性质有关。（1）设半导体薄

22、片的宽度（c、f间距）为l，请写出UH和EH的关系式;若半导体材料是电子导电的，请判断图 1 中c、f哪端的电势高;（2）已知半导体薄片内单位体积中导电的电子数为n，电子的电荷量为e，请导出霍尔系数RH的表达式。（通过横截面积S的电流InevS，其中v是导电电子定向移动的平均速率）;（3）图 2 是霍尔测速仪的示意图，将非磁性圆盘固定在转轴上，圆盘的周边等距离地嵌装着m个永磁体，相邻永磁体的极性相反。霍尔元件置于被测圆盘的边缘附近。当圆盘匀速转动时，霍尔元件输出的电压脉冲信号图像如图 3 所示。a.若在时间t内，霍尔元件输出的脉冲数目为P，请导出圆盘转速N的表达式。b.利用霍尔测速仪可以测量汽

23、车行驶的里程。除此之外，请你展开“智慧的翅膀”，提出另一个实例或设想。【答案】（1）HHUE lc 端电势高（2）1ne提出的实例或设想合理即可【解析】（1）HHUE lc 端电势高（2）由UHRHIBd得：HHHddRUE lIBIB187、（上海物理）33如图，一质量不计，可上下移动的活塞将圆筒分为上下两室，两室中分别封有理想气体。筒的侧壁为绝缘体，上底 N、下底 M 及活塞 D 均为导体并按图 连接，活塞面积S2cm2。在电键 K 断开时，两室中气体压强均为p0240Pa，ND 间距l11m，DM 间距l23m。将变阻器的滑片 P 滑到左端 B，闭合电键后，活塞 D 与下底 M 分别带有

24、等量导种电荷，并各自产生匀强电场，在电场力作用下活塞 D 发生移动。稳定后，ND 间距l13m，DM 间距l21m，活塞 D 所带电量的绝对值q0SE（式中E为 D 与 M 所带电荷产生的合场强，常量08.851012C2/Nm2）。求：（1）两室中气体的压强（设活塞移动前后气体温度保持不变）；（2）活塞受到的电场力大小F；（3）M 所带电荷产生的场强大小EM和电源电压U；（4）使滑片 P 缓慢地由 B 向 A 滑动，活塞如何运动，并说明理由。【答案】（1）80Pa720Pa（2）0.128N（3）6106N/m12V（4）见解析【解析】（1）电键未合上时两室中气体压强为p0，设电键合上后，两

25、室中气体压强分别为p1、p2，由玻意耳定律p0l1Sp1l1S，p1p0/380Pa，p0l2Sp2l2S，p23p0720Pa，（2）活塞受到的气体压强差为pp2p1640Pa，活塞在气体压力和电场力作用下处于平衡，电场力FpS0.128N，（3）因为E为D与M所带电荷产生的合场强，ME是M所带电荷产生的场强大小，所以E=2ME,U K N B P A D S M 19所以0qsE02msE，所以ME=0F2MFqsE,得ME606 10/2FN cs。电源电压2212MUE lV.（4）因MDU减小，MDE减小，向下的力F减小，DNU增大，DNE减小，向上的力F增大，活塞向上移动。8、（安

26、徽卷）16如图所示，在xOy平面内有一个以 O 为圆心、半径 R=0.1m 的圆，P 为圆周上的一点，O、P 两点连线与x轴正方向的夹角为。若空间存在沿y轴负方向的匀强电场，场强大小 E=100V/m，则 O、P 两点的电势差可表示为A10sin(V)opU B10sin(V)opUC10cos(V)opU D10cos(V)opU【答案】A【解析】在匀强电场中，两点间的电势差 U=Ed，而 d 是沿场强方向上的距离，所以sinOPdR，故：100(0.1sin)10sin(V)opU ，选项 A 正确。10、（安徽卷）23如图 1 所示，宽度为 d 的竖直狭长区域内（边界为L1、L2），存在

27、垂直纸面向里的匀强磁场和竖直方向上的周期性变化的电场（如图 2 所示），电场强度的大小为E0，E0 表示电场方向竖直向上。t=0 时，一带正电、质量为m的微粒从左边界上的 N1点以水平速度v射入该区域，沿直线运动到 Q 点后，做一次完整的圆周运动，再沿直线运动到右边界上的 N2点。Q 为线段 N1N2的中点，重力加速度为 g。上述 d、E0、m、v、g 为已知量。（1）求微粒所带电荷量 q 和磁感应强度 B 的大小；（2）求电场变化的周期 T；（3）改变宽度 d，使微粒仍能按上述运动过程通过相应宽度的区域，求 T 的最小值。x/my/mOP20【答案】（1）02Ev（2）2dvvg（3）(21

28、)2vg（3）若微粒能完成题述的运动过程，要求2dR联立得：22vRg11设 N1Q 段直线运动的最短时间 t1min，由11得1min2vtg21因 t2不变，T 的最小值min1min2(21)2vTttg11、（安徽卷）24如图，ABD 为竖直平面内的光滑 绝缘轨道，其中 AB 段是水平的，BD 段为半径 R=0.2m 的半圆，两段轨道相切于 B 点，整个轨道处在竖直向下的匀强电场中，场强大小 E=5.0103V/m。一不带电的绝缘小球甲，以速度0沿水平轨道向右运动，与静止在 B点带正电的小球乙发生弹性碰撞。已知甲、乙两球的质量均为 m=1.010-2kg，乙所带电荷量 q=2.010-

29、5C，g 取 10m/s2。(水平轨道足够长，甲、乙两球可视为质点，整个运动过程无电荷转移)（1）甲乙两球碰撞后，乙恰能通过轨道的最高点 D，求乙在轨道上的首次落点到 B 点的距离；（2）在满足(1)的条件下。求的甲的速度0；（3）若甲仍以速度0向右运动，增大甲的质量，保持乙的质量不变，求乙在轨道上的首次落点到 B 点的距离范围。（2）设碰撞后甲、乙的速度分别为v甲、v乙，根据动量守恒和机械能守恒定律有：0mvmvmv乙甲2220111222mvmvmv乙甲联立得：v乙=v0由动能定理得：22112222DmgRqERmvmv乙22联立得：5()2 5/DmgqE Rvm sm13、（海南卷）

30、4如右图，M、N 和 P 是以MN为直径的半圈弧上的三点，O 点为半圆弧的圆心，60MOP电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于 M、N 两点，这时 O 点电场强度的大小为 E1；若将 N 点处的点电荷移至 P 点，则 O 点的场场强大小变为 E2，E1与E2之比为A1:2B2:1C2:3D4:360PNOM23【答案】B【解析】依题意，每个点电荷在 O 点产生的场强为12E，则当 N 点处的点电荷移至 P点时，O 点场强如图所示，合场强大小为122EE，则1221EE，B 正确。16、（四川卷）21如图所示，圆弧虚线表示正点电荷电场的等势面，相邻两等势面间的电势差相等。光滑绝缘直杆沿电场方

31、向水平放置并固定不动，杆上套有一带正电的小滑块(可视为质点)，滑块通过绝缘轻弹簧与固定点 O相连，并以某一初速度从 M 点运动到 N 点，OMON。若滑块在 M、N 时弹簧的弹力大小相等，弹簧始终在弹性限度内，则A、滑块从 M 到 N 的过程中，速度可能一直增大B、滑块从位置 1 到 2 的过程中，电场力做的功比从位置 3 到 4 的小C、在 M、N 之间的范围内，可能存在滑块速度相同的两个位置D、在 M、N 之间可能存在只由电场力确定滑块加速度大小的三个位置【答案】AC【解析】在 N 点如果电场力不小于弹簧弹力的分力，则滑块一直加速，A 正确。在 N 点如果电场力小于弹簧弹力的分力，则滑块先

32、加速后减速，就可能有两个位置的速度相同，C 正确。1、2 与 3、4 间的电势差相等，电场力做功相等，B 错误。由于 M 点和 N 点弹簧的长度不同但弹力相等，说明 N 点时弹簧是压缩的，在弹簧与水平杆垂直和弹簧恢复原长的两个位置滑块的加速度只由电场力决定，D 错误。E1/2E1/2E22417、（四川卷）24 如图所示，电源电动势015EV内阻01r ，电阻1230,60RR。间距0.2dm的两平行金属板水平放置，板间分布有垂直于纸面向里、磁感应强度1BT的匀强磁场。闭合开关S，板间电场视为匀强电场，将一带正电的小球以初速度0.1/m s沿两板间中线水平射入板间。设滑动变阻器接入电路的阻值为

33、1R，忽略空气对小球的作用，取210/gm s。（1）当129R 时，电阻2R消耗的电功率是多大？（2）若小球进入板间做匀速度圆周运动并与板相碰，碰时速度与初速度的夹角为60，则1R是多少？25干路电流为21240.220UIAAR21541540.2xEURrI 18、（天津卷）5在静电场中，将一正电荷从a移动到b点，电场力做了负功，则Ab点的电场强度一定比a点大B电场线方向一定从b指向aCb点的电势一定比a点高D该电荷的动能一定减小19、（天津卷）12质谱分析技术已广泛应用于各前沿科学领域。汤姆孙发现电子的质谱装置示意如图，M、N 为两块水平放置的平行金属极板，板长为L，板右端到屏的距离为

34、D，且D远大于L，O O为垂直于屏的中心轴线，不计离子重力和离子在板间偏离O O的距离。以屏中心O为原点建立xOy直角坐标系，其中x轴沿水平方向，y轴沿竖直方向。（1）设一个质量为0m、电荷量为0q的正离子以速度0v沿O O的方向从O点射入，板间不加电场和磁场时，离子打在屏上O点。若在两极板间加一沿y方向场强为E的匀强电场，求离子射到屏上时偏离O点的距离0y；（2）假设你利用该装置探究未知离子，试依照以下实验结果计算未知离子的质量数。26上述装置中，保留原电场，再在板间加沿y方向的匀强磁场。现有电荷量相同的两种正离子组成的离子流，仍从O点沿O O方向射入，屏上出现两条亮线。在两线上取y坐标相同

35、的两个光点，对应的x坐标分别为 3.24mm 和 3.00mm，其中x坐标大的光点是碳 12 离子击中屏产生的，另一光点是未知离子产生的。尽管入射离子速度不完全相等，但入射速度都很大，且在板间运动时O O方向的分速度总是远大于x方向和y方向的分速度。2720、（福建卷）20物理学中有些问题的结论不一定必须通过计算才能验证，有时只需要通过一定的分析就可以判断结论是否正确。如图所示为两个彼此平行且共轴的半径分别为 R1和 R2的圆环，两圆环上的电荷量均为 q（q0），而且电荷均匀分布。两圆环的圆心 O1和 O2相距为 2a，联线的中点为 O，轴线上的 A 点在 O 点右侧与 O 点相距为 r（r|

36、q|）由 a 运动到 b，电场力做正功。已知在 a、b 两点粒子所受电场力分别为 Fa、Fb,则下列判断正确的是A若 Q 为正电荷，则 q 带正电，FaFbB若 Q 为正电荷，则 q 带正电，FaFbD若 Q 为负电荷，则 q 带正电，Fa0）的粒子从 P 点瞄准 N0点入射，最后又通过 P 点。不计重力。求粒子入射速度的所有可能值。【答案】4344【解析】粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛仑兹力提供向心力，由几何关系求出半径 R的可能值后，代入半径表达式，即可求得速度的可能值。【考点定位】考查电场和磁场综合知识4、（全国 2）19.图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线。两粒子

37、M、N 质量相等，所带电荷的绝对值也相等。现将 M、N 从虚线上的 O 点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示。点 a、b、c 为实线与虚线的交点，已知 O 点电势高于 c 点。若不计重力，则A.M 带负电荷，N 带正电荷B.N 在 a 点的速度与 M 在 c 点的速度大小相同C.N 在从 O 点运动至 a 点的过程中克服电场力做功D.M 在从 O 点运动至 b 点的过程中，电场力对它做的功等于零5、（全国 2）25.（18 分）如图,在宽度分别为1l和2l的两个毗邻的条形区域分别有匀强磁场和匀强电场，磁场方向垂直于纸面向里，电场方向与电、磁场分界线平行向右。一带正电

38、荷的粒子以速率 v 从磁场区域上边界的 P 点斜射入磁场，然后以垂直于电、磁场分界线的方向进入电场，最后从电场边界上的 Q 点射出。已知 PQ垂直于电场方向，粒子轨迹与电、磁场分界线的交点到 PQ 的距离为 d。不计重力,求电场强度与磁感应强度大小之比及粒子在磁场与电场中45运动时间之比。【答案】【解析】带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛仑兹力提供向心力；由几何关系可以求出半径，圆周运动规律可求出时间；电场中做类平抛运动，列出匀速运动方程和匀加速运动方程，可求出电场中的时间。【考点定位】考查电场和磁场6、（天津）5.如图所示，带等量异号电荷的两平行金属板在真空中水平放置，M、N 为板间同一

39、电场线上的两点，一带电粒子（不计重力）以速度 vM经过 M 点在电场线上向下运动，且未与下板接触，一段时间后，粒子以速度 vN折回 N 点。则A.粒子受电场力的方向一定在 M 指向 NB.粒子在 M 点的速度一定比在 N 点的大C.粒子在 M 点的电势般一定比在 N 点的大D.电场中 M 点的电势一定高于 N 点的电势467、（浙江）15氢原子核由两个质子与两个中子组成，这两个质子之间存在着万有引力、库仑力和核力，则 3 种从大到小的排列顺序是（）A核力、万有引力、库仑力B万有引力、库仑力、核力C库仑力、万有引力、核力D核力、库仑力、万有引力8、（浙江）20空间存在匀强电场，有一电荷量q（q0

40、），质量m的粒子从O点以速率v0射入电场，运动到A点时速率为 2v0。现有另一电荷为-q、质量m的粒子以速率 2v0仍从O点射入该电场，运动到B点时速率为 3v0。若忽略重力的影响，则（）A在O、A、B三点中，B点电势最高B在O、A、B三点中，A点电势最高COA间的电势差比BO间的电势差大DOA间的电势差比BA间的电势差小9、（安徽）18在光滑的绝缘水平面上，有一个正方形 abcd,顶点a、c 分别固定一个正点电荷，电荷量相等，如图所示。若将一个带负电的粒子置于 b 点，自由释放，粒子将沿着对角线 bd 往复运动。粒子从 b 点运动到 d 点的过程中A先作匀加速运动，后作匀减速运动B先从高电势

41、到低电势，后从低电势到高电势47C电势能与机械能之和先增大，后减小D电势能先减小，后增大10、（山东）20如图所示，在 x 轴上关于原点 O 对称的两点固定放置等量异种点电荷+Q 和-Q，x 轴上的 P 点位于的右侧。下列判断正确的是学科网A.在 x 轴上还有一点与 P 点电场强度相同学科网B.在 x 轴上还有两点与 P 点电场强度相同学科网C.若将一试探电荷+q 从 P 点移至 O 点，电势能增大D.若将一试探电荷+q 从 P 点移至 O 点，电势能减小11、（江苏）1两个分别带有电荷量Q和3Q的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r的两处。它们间库仑力的大小为F。两小球相互接触后将

42、其固定距离变为r2，则两球间库仑力的大小为A112FB34FC43FD12F【答案】C【解析】未接触前由库伦定律可得Fk3Q2r2，接触后电荷先中和再平均分配，电荷量均为Q，则接触后两球间库伦力F k4Q2r2，故F 43F，C 对。【考点定位】本题考查库伦定律，通过库伦定律公式计算库伦力，属于简单题。12、（江苏）8空间某一静电场的电势在x轴上分布如图所示，x轴上两点B、C点电场强度在x方向上的分量分别是BxE、CxE，下列说法中正确的有ABxE的大小大于CxE的大小BBxE的方向沿x轴正方向48C电荷在O点受到的电场力在x方向上的分量最大D负电荷沿x轴从B移到C的过程中，电场力先做正功，后

43、做负功13、（北京）16某静电场的电场线分布如图所示，图中 P、Q 两点的电场强度的大小分别为EP和 EQ，电势分别为 UP和 UQ，则AEPEQ，UPUQBEPEQ，UPUQCEPEQ，UPUQDEPEQ，UPUQ【答案】A【解析】由静电场线分布图可知 P 处电场线更密场强更大，再由沿电场线方向电势降低所以正确答案选 A【考点定位】考察了图像的识别。对电场线得分布和性质。对电场线的理解和应用。14、（北京）19如图所示的虚线区域内，充满垂直于纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场。一带电粒子 a（不计重力）以一定的初速度由左边界的 O 点射入磁场、电场区域，恰好沿直线由区域右边界的 O点（图

44、中未标出）穿出。若撤去该区域内的磁场而保留电场不变，另一个同样的粒子 b（不计重力）仍以相同初速度由 O 点射入，从区域右边界穿出，则粒子 bA穿出位置一定在 O点下方B穿出位置一定在 O点上方C运动时，在电场中的电势能一定减小D在电场中运动时，动能一定减小15、（北京）20图示为一个内、外半径分别为 R1和 R2的圆环状均匀带电平面，其单位面积带电量为。取环面中心 O 为原点，以垂直于环面的轴线为 x 轴。设轴上任意点 P 到 O 点的的距离为 x，P 点电场强度的大小为 E。下面给出 E 的四个表达式（式中 k 为静电力常量），其中只有一个是合理的。你可能不会求解此处的场强 E，但是你可以

45、通过一定的物理分析，对下列表达式的合理性做出判断。根据你的判断，E 的合理表达式应为49A122222122()RREkxxRxR B222212112()EkxxRxR C122222122()RREkxxRxR D【答案】B【解析】将带状的带电体微分可以看成点电荷在 P 点场强等于个点电荷的矢量和【考点定位】考查了物理中的微元法。以及对物理公式的适用范围。16、（宁夏）18.空间有一均匀强电场，在电场中建立如图所示的直角坐标系xyzO，M、N、P 为电场中的三个点，M 点的坐标)0,0(a，N 点的坐标为)0,0,(a，P点的坐标为(,)2 2a aa。已知电场方向平行于直线 MN，M 点电势为 0，N点电势为 1V，则 P 点的电势为A.22VB.32VC.14VD.34V17、（上海）3两带电量分别为q和q的点电荷放在x轴上，相距为L，能正确反映两电荷连线上场强大小E与x关系的是图（）50E E E E q q q q q q q q O L x O L x O L x O L x（A）（B）（C）（D）【答案】A【解析】由等量异种点电荷的电场强度的关系可知，在两电荷连线中点处电场强度最小，但不是零，从两点电荷向中点电场强度逐渐减小，因此 A 正确。【考点定位】等量异种电荷间的场强分布，是常见的电场之一。属于较易的题目