(2013-2022)十年高考物理真题分类汇编专题10静电场(一)(学生版+解析版).pdf
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1、专题 10 静电场(一)一、单选题 1(2022河北高考真题)如图,真空中电荷量为2q和(0)q q的两个点电荷分别位于M点与N点,形成一个以MN延长线上O点为球心,电势为零的等势面(取无穷处电势为零),P为MN连线上的一点,S为等势面与直线MN的交点,T为等势面上的一点,下列说法正确的是()AP点电势低于S点电势 BT点电场强度方向指向 O点 C除无穷远处外,MN直线上还存在两个电场强度为零的点 D将正试探电荷0q从 T点移到 P 点,静电力做正功 2(2022湖北高考真题)密立根油滴实验装置如图所示,两块水平放置的金属板分别与电源的正负极相接,板间产生匀强电场。用一个喷雾器把密度相同的许多
2、油滴从上板中间的小孔喷入电场,油滴从喷口喷出时由于摩擦而带电。金属板间电势差为 U 时,电荷量为 q、半径为 r的球状油滴在板间保持静止。若仅将金属板间电势差调整为 2U,则在板间能保持静止的球状油滴所带电荷量和半径可以为()Aq,r B2q,r C2q,2r D4q,2r 3(2022浙江高考真题)如图所示,带等量异种电荷的两正对平行金属板 M、N 间存在匀强电场,板长为L(不考虑边界效应)。t=0 时刻,M 板中点处的粒子源发射两个速度大小为 v0的相同粒子,垂直 M 板向右的粒子,到达 N 板时速度大小为02v;平行 M 板向下的粒子,刚好从 N 板下端射出。不计重力和粒子间的相互作用,
3、则()AM板电势高于 N板电势 B两个粒子的电势能都增加 C粒子在两板间的加速度202vaL D粒子从 N板下端射出的时间0212Ltv()4(2022山东高考真题)半径为 R 的绝缘细圆环固定在图示位置,圆心位于 O点,环上均匀分布着电量为Q 的正电荷。点 A、B、C将圆环三等分,取走 A、B处两段弧长均为L的小圆弧上的电荷。将一点电荷 q置于OC延长线上距 O 点为2R的 D点,O点的电场强度刚好为零。圆环上剩余电荷分布不变,q 为()A正电荷,Q LqR B正电荷,3 Q LqR C负电荷,2 Q LqR D负电荷,2 3 Q LqR 5(2022湖南高考真题)如图,四根完全相同的均匀带
4、正电绝缘长棒对称放置在长方体的四条长边 a、b、c、d上。移去 a处的绝缘棒,假定另外三根绝缘棒电荷分布不变。关于长方体几何中心 O 点处电场强度方向和电势的变化,下列说法正确的是()A电场强度方向垂直指向 a,电势减小 B电场强度方向垂直指向 c,电势减小 C电场强度方向垂直指向 a,电势增大 D电场强度方向垂直指向 c,电势增大 6(2021重庆高考真题)电容式加速传感器常用于触发汽车安全气囊等系统,如图所示。极板 M、N组成的电容器视为平行板电容器,M固定,N可左右运动,通过测量电容器板间的电压的变化来确定汽车的加速度。当汽车减速时,极板 M、N 间的距离减小,若极板上的电荷量不变,则该
5、电容器()A电容变小 B极板间电压变大 C极板间电场强度不变 D极板间的电场强度变小 7(2022浙江高考真题)某种气体电子放大器的局部结构是由两块夹有绝缘介质的平行金属薄膜构成,其上存在等间距小孔,其中相邻两孔截面上的电场线和等势线的分布如图所示。下列说法正确的是()Aa 点所在的线是等势线 Bb 点的电场强度比 c 点大 Cb、c两点间的电势差的值比 a、c两点间的大 D将电荷沿图中的线从 defg 移动时电场力做功为零 8(2021江苏高考真题)有研究发现,某神经细胞传递信号时,离子从细胞膜一侧流到另一侧形成跨膜电流,若将该细胞膜视为81 10F的电容器,在2ms内细胞膜两侧的电势差从7
6、0mV变为30mV,则该过程中跨膜电流的平均值为()A71.5 10A B72 10A C73.5 10A D75 10 A 9(2021江苏高考真题)一球面均匀带有正电荷,球内的电场强度处处为零,如图所示,O为球心,A、B为直径上的两点,OAOB,现垂直于AB将球面均分为左右两部分,C 为截面上的一点,移去左半球面,右半球面所带电荷仍均匀分布,则()AO、C两点电势相等 BA 点的电场强度大于 B点 C沿直线从 A到 B电势先升高后降低 D沿直线从 A 到 B电场强度逐渐增大 10(2021海南高考真题)如图,V型对接的绝缘斜面M、N固定在水平面上,两斜面与水平面夹角均为60,其中斜面 N
7、光滑。两个质量相同的带电小滑块 P、Q 分别静止在 M、N 上,P、Q 连线垂直于斜面 M,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则 P 与 M 间的动摩擦因数至少为()A36 B12 C32 D33 11(2021辽宁高考真题)等量异号点电荷固定在水平向右的匀强电场中,电场分布如图所示,实线表示电场线,虚线表示等势线。将同一负电荷先后置于 a、b 两点,电势能分别为 Epa和 Epb,电荷所受电场力大小分别为 Fa和 Fb,则()ApapbEE,FaFb BpapbEE,FaFb DpapbEE,FaFb 12(2021北京高考真题)如图所示的平面内,有静止的等量异号点电荷,M、N 两点关于两电荷
8、连线对称,M、P 两点关于两电荷连线的中垂线对称。下列说法正确的是()AM点的场强比 P 点的场强大 BM点的电势比 N点的电势高 CN 点的场强与 P点的场强相同 D电子在 M 点的电势能比在 P点的电势能大 13(2021山东高考真题)如图甲所示,边长为 a的正方形,四个顶点上分别固定一个电荷量为q的点电荷;在202xa区间,x 轴上电势的变化曲线如图乙所示。现将一电荷量为Q的点电荷 P置于正方形的中心 O 点,此时每个点电荷所受库仑力的合力均为零。若将 P 沿 x 轴向右略微移动后,由静止释放,以下判断正确的是()A212Qq,释放后 P 将向右运动 B212Qq,释放后 P 将向左运动
9、 C2 214Qq,释放后 P 将向右运动 D2 214Qq,释放后 P 将向左运动 14(2021浙江高考真题)如图所示,在火箭发射塔周围有钢铁制成的四座高塔,高塔的功能最有可能的是()A探测发射台周围风力的大小 B发射与航天器联系的电磁波 C预防雷电击中待发射的火箭 D测量火箭发射过程的速度和加速度 15(2021浙江高考真题)某书中有如图所示的图,用来表示横截面是“”形导体右侧的电场线和等势面,其中 a、b是同一条实线上的两点,c是另一条实线上的一点,d是导体尖角右侧表面附近的一点。下列说法正确的是()A实线表示电场线 B离 d点最近的导体表面电荷密度最大 C“0)为球心的球面上,c点在
10、球面外,则 Aa 点场强的大小比 b 点大 Bb 点场强的大小比 c 点小 Ca点电势比 b点高 Db点电势比 c 点低 31(2019天津高考真题)如图所示,在水平向右的匀强电场中,质量为m的带电小球,以初速度从M点竖直向上运动,通过N点时,速度大小为2,方向与电场方向相反,则小球从M运动到N的过程()A动能增加212m B机械能增加22m C重力势能增加232m D电势能增加22m 32(2019全国高考真题)如图,空间存在一方向水平向右的匀强电场,两个带电小球 P 和 Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下,两细绳都恰好与天花板垂直,则()AP 和 Q都带正电荷 BP 和 Q都带负电荷 C
11、P 带正电荷,Q带负电荷 DP 带负电荷,Q带正电荷 33(2019浙江高考真题)下列器件中是电容器的是 ABCD 34(2019浙江高考真题)质子疗法进行治疗,该疗法用一定能量的质子束照射肿瘤杀死癌细胞现用一直线加速器来加速质子,使其从静止开始被加速到 1.0107m/s已知加速电场的场强为 1.3105N/C,质子的质量为 1.6710-27kg,电荷量为 1.610-19C,则下列说法正确的是 A加速过程中质子电势能增加 B质子所受到的电场力约为 21015N C质子加速需要的时间约为 810-6s D加速器加速的直线长度约为 4m 35(2019浙江高考真题)用长为 1.4m 的轻质柔
12、软绝缘细线,拴一质量为 1.0102kg、电荷量为 2.010-8C的小球,细线的上端固定于 O 点现加一水平向右的匀强电场,平衡时细线与铅垂线成 370,如图所示现向左拉小球使细线水平且拉直,静止释放,则(sin370=0.6)A该匀强电场的场强为 3.75107N/C B平衡时细线的拉力为 0.17N C经过 0.5s,小球的速度大小为 6.25m/s D小球第一次通过 O 点正下方时,速度大小为 7m/s 36(2013全国高考真题)如图,一半径为 R的圆盘上均匀分布着电荷量为 Q的电荷,在垂直于圆盘且过圆心 c 的轴线上有 a、b、d三个点,a和 b、b和 c、c和 d间的距离均为 R
13、,在 a 点处有一电荷量为 q(q0)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)()A23qkR B2109qkR C2QqkR D299QqkR 37(2015浙江高考真题)如图所示为静电力演示仪,两金属极板分别固定于绝缘支架上,且正对平行放置工作时两板分别接高压直流电源的正负极,表面镀铝的乒乓球用绝缘细线悬挂在金属极板中间,则 A乒乓球的左侧感应出负电荷 B乒乓球受到扰动后,会被吸在左极板上 C乒乓球共受到电场力,重力和库仑力三个力的作用 D用绝缘棒将乒乓球拨到与右极板接触,放开后乒乓球会在两极板间来回碰撞 38(2015全国高考真题)如图所示,直线 a
14、、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、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,B直线 c 位于某一等势面内,C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 39(2014山东高考真题)如图,半径为 R 的均匀带正电薄球壳,其上有一小孔 A已知壳内的场强处处为零;壳外空间的电场与将球壳上的全部电荷集中于球心 O 时在壳外产生的电场一样一带正电的试探电荷(不计重力)从球心以初动能 Ek0沿 OA 方向射出下列关于试探电荷的动
15、能 Ek与离开球心的距离 r 的关系图象,可能正确的是 ABCD 40(2013全国高考真题)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在距上极板处返回 41(2013江苏高考真题)下列选项中的各14圆环大小相同,所带电荷量已在图中标出,且电荷均匀分布,各14圆环间彼此绝缘坐标原点 O处电场强度最大的是
16、 ABCD 42(2015全国高考真题)如图所示,两平行的带电金属板水平放置若在两板中间 a 点从静止释放一带电微粒,微粒恰好保持静止状态现将两板绕过 a 点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转 45,再由 a 点从静止释放一同样的微粒,该微粒将 A保持静止状态 B向左上方做匀加速运动 C向正下方做匀加速运动 D向左下方做匀加速运动 43(2013全国高考真题)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
17、233kql B23kql C23kql D22 3kql 44(2014海南高考真题)如图,一平行板电容器的两极板与一电压恒定的电源相连,极板水平放置,极板间距为 d;在下极板上叠放一厚度为 l 的金属板,其上部空间有一带电粒子 P 静止在电容器中当把金属板从电容器中快速抽出后,粒子 P 开始运动重力加速度为 g粒子运动的加速度为 A B C D 45(2014安徽高考真题)一带电粒子在电场中仅受静电力作用,做初速度为零的直线运动,取该直线为 x轴,起始点 O 为坐标原点,其电势能pE与位移 x 的关系如图所示,下列图象中合理的是()ABCD 46(2014天津高考真题)如图所示,平行金属板
18、 A、B 水平正对放置,分别带等量异号电荷一带电微粒水平射入板间,在重力和电场力共同作用下运动,轨迹如图中虚线所示,那么 A若微粒带正电荷,则 A 板一定带正电荷 B微粒从 M 点运动到 N 点电势能一定增加 C微粒从 M 点运动到 N 点动能一定增加 D微粒从 M 点运动到 N 点机械能一定增加 47(2013重庆高考真题)如图所示,高速运动的 粒子被位于 O点的重原子核散射,实线表示 粒子运动的轨迹,M、N和 Q 为轨迹上的三点,N点离核最近,Q 点比 M点离核更远,则 A 粒子在 M 点的速率比在 Q点的大 B三点中,粒子在 N 点的电势能最大 C在重核产生的电场中,M 点的电势比 Q点
19、的低 D 粒子从 M点运动到 Q点,电场力对它做的总功为负功 48(2013上海高考真题)两异种点电荷电场中的部分等势面如图所示,已知 A 点电势高于 B点电势若位于 a、b 处点电荷的电荷量大小分别为 qa 和 qb,则()Aa 处为正电荷,qaqb Ba 处为正电荷,qaqb Ca处为负电荷,qaqb Da处为负电荷,qaqb 49(2014江苏高考真题)如图所示,一圆环上均匀分布着正电荷,x 轴垂直于环面且过圆心 O,下列关于x 轴上的电场强度和电势的说法中正确的是()AO 点的电场强度为零,电势最低 BO 点的电场强度为零,电势最高 C从 O 点沿 x 轴正方向,电场强度减小,电势升高
20、 D从 O 点沿 x 轴正方向,电场强度增大,电势降低 二、多选题 50(2022广东高考真题)如图所示,磁控管内局部区域分布有水平向右的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场。电子从 M 点由静止释放,沿图中所示轨迹依次经过 N、P两点。已知 M、P在同一等势面上,下列说法正确的有()A电子从 N到 P,电场力做正功 BN 点的电势高于 P 点的电势 C电子从 M到 N,洛伦兹力不做功 D电子在 M 点所受的合力大于在 P 点所受的合力 51(2022辽宁高考真题)如图所示,带电荷量为6(0)Q Q 的球 1 固定在倾角为30光滑绝缘斜面上的 a点,其正上方 L 处固定一电荷量为Q的球 2,斜面上
21、距 a点 L 处的 b点有质量为 m 的带电球 3,球 3 与一端固定的绝缘轻质弹簧相连并在b点处于静止状态。此时弹簧的压缩量为2L,球2、3间的静电力大小为2mg。迅速移走球 1 后,球 3 沿斜面向下运动。g为重力加速度,球的大小可忽略,下列关于球 3 的说法正确的是()A带负电 B运动至 a点的速度大小为gL C运动至 a点的加速度大小为2g D运动至 ab中点时对斜面的压力大小为3 346mg 52(2022湖北高考真题)如图所示,一带电粒子以初速度 v0沿 x 轴正方向从坐标原点 射入,并经过点P(a0,b0)。若上述过程仅由方向平行于 y 轴的匀强电场实现,粒子从 到 运动的时间为
22、 t1,到达 点的动能为 Ek1。若上述过程仅由方向垂直于纸面的匀强磁场实现,粒子从 O到 运动的时间为 t2,到达 点的动能为 Ek2。下列关系式正确的是()At1 t2 CEk1Ek2 53(2022全国高考真题)一种可用于卫星上的带电粒子探测装置,由两个同轴的半圆柱形带电导体极板(半径分别为 R和Rd)和探测器组成,其横截面如图(a)所示,点 O为圆心。在截面内,极板间各点的电场强度大小与其到 O点的距离成反比,方向指向 O 点。4 个带正电的同种粒子从极板间通过,到达探测器。不计重力。粒子 1、2 做圆周运动,圆的圆心为 O、半径分别为1r、212r RrrRd;粒子 3 从距 O 点
23、2r的位置入射并从距 O 点1r的位置出射;粒子 4 从距 O点1r的位置入射并从距 O 点2r的位置出射,轨迹如图(b)中虚线所示。则()A粒子 3 入射时的动能比它出射时的大 B粒子 4 入射时的动能比它出射时的大 C粒子 1 入射时的动能小于粒子 2 入射时的动能 D粒子 1 入射时的动能大于粒子 3 入射时的动能 54(2022浙江高考真题)如图为某一径向电场的示意图,电场强度大小可表示为Ear,a为常量。比荷相同的两粒子在半径 r不同的圆轨道运动。不考虑粒子间的相互作用及重力,则()A轨道半径 r小的粒子角速度一定小 B电荷量大的粒子的动能一定大 C粒子的速度大小与轨道半径 r一定无
24、关 D当加垂直纸面磁场时,粒子一定做离心运动 55(2022全国高考真题)如图,两对等量异号点电荷q、0q q固定于正方形的 4 个顶点上。L、N是该正方形两条对角线与其内切圆的交点,O为内切圆的圆心,M为切点。则()AL 和 N两点处的电场方向相互垂直 BM点的电场方向平行于该点处的切线,方向向左 C将一带正电的点电荷从 M点移动到 O点,电场力做正功 D将一带正电的点电荷从 L点移动到 N点,电场力做功为零 56(2022全国高考真题)地面上方某区域存在方向水平向右的匀强电场,将一带正电荷的小球自电场中 点水平向左射出。小球所受的重力和电场力的大小相等,重力势能和电势能的零点均取在 点。则
25、射出后,()A小球的动能最小时,其电势能最大 B小球的动能等于初始动能时,其电势能最大 C小球速度的水平分量和竖直分量大小相等时,其动能最大 D从射出时刻到小球速度的水平分量为零时,重力做的功等于小球电势能的增加量 57(2017全国高考真题)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 10V、17V、26V。下列说法正确的是()A电场强度的大小为 2V/cm B坐标原点处的电势为 1V C电子在 a点的电势能比在 b 点的低 7eV D电子从 b 点运动到 c 点,电场力做功为 9eV 58(2021海南高考真题)如图,在匀强电场中有一虚线圆
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