高考物理真题分类静电场中学教育高考_中学教育-高考.pdf

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1、2016年高考物理试题分类汇编：静电场 2016上海 24.如图，质量为 m 的带电小球 A用绝缘细线悬挂于 O 点，处于静止状态。施加一水平向右的匀强电场后，A 向右摆动，摆动的最大角度为 60，则 A 受到的电场力大小为 。在改变电场强度的大小和方向后，小球 A的平衡位置在 =60 处，然后再将 A的质量改变为 2m，其新的平衡位置在 =30 处，A受到的电场力大小为 。【答案】33mg；mg 2016理综 I-14一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

2、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 解析由4rSCkd可知，当云母介质抽出时，r变小，电容器的电容C变小；因为电容器接在恒压直流电源上，故U不变，根据QCU可知，当C减小时，Q减小。再由UEd，由于U与d都不变，故电场强度E不变，答案为 D 考点电容器的基本计算 2016理综 I-20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

3、它在P点的小 答案AB 解析由于匀强电场中的电场力和重力都是恒力，所以合外力为恒力，加速度恒定不变，所以 D 选项错。由于油滴轨迹相对于过P的竖直线对称且合外力总是指向轨迹弯曲内侧，所以油滴所受合外力沿竖直方向，电场力竖直向上。当油滴得从P点运动到Q时，电场力做正功，电势能减小，C 选项错误；油滴带负电，电势能减小，电势增加，所以Q点电势高于P点电势，A 选项正确；在油滴从P点运动到Q的过程中，合外力做正功，动能增加，所以Q点动能大于P点，B 选项正确；所以选 AB。带电粒子在复合场中运动、曲线运动中物体受力特点、带电粒子电场力做功与电势能的关系、电势能变化与电势变化的关系。2016 全国 I

4、I-15.如图，P为固定的点电荷，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.aaabac，vavcvb B.aaabac，vb vc va C.ab ac aa，vb vc va D.ab ac aa，vavcvb 【答案】D【解析】试题分析：在点电荷的电场中，场强大小2QEkr，由图可知acbrrr，可得acbEEE，而带电粒子运动的加速度qEam，则acbaaa；而由动能定理：kqUE 可知电

5、场力做负功，动能减小，由图abcbUU，则 vavcvb，故选 D.考点：点电荷的电场、带电粒子在电场中的运动 2016上海 11.国际单位制中，不是电场强度的单位是（A）N/C（B）V/m（C）J/C（D）T.m/s【答案】C【解析】由公式FEq可知，电场强度单位为 N/C，选项 A是电场强度单位；由公式UEd可知，V/m 也是电场强度单位，选项 B 也是电场强度单位；由qEqvB可得EvB，故 T.m/s 也是匀强电场后向右摆动摆动的最大角度为则受到的电场力大小为在改变电场强度的大小和方向后小球的平衡位置在处然后再将的质量改变为其新的平衡位置在处受到的电场力大小为答案理综一平行板电容器两极

6、板之间充满云母介质接间电场强度变大极板上的电荷量变大极板间电场强度不变极板上的电荷量变小极板间电场强度不变答案解析由可知当云母介质抽出时因为电容器接在恒压直流电源上故不变根据可知当减小时由于与都不变故电场强度不变答案为变小纸面且相对于过轨迹最低点的竖直线对称忽略空气阻力由此可知点的电势比点高油滴在点的动能比它在点的大油滴在点的电势能比它在点的大油滴在点的加速度大小比它在点的小答案解析由于匀强电场中的电场力和重力都是恒力所电场电场强度单位，选项 D 也是电场强度单位；由公式WUq可知，J/C 是电势差单位，故选项 C正确。2016海南 6.如图，平行板电容器两极板的间距为 d，极板与水平面成 4

7、5角，上极板带正电。一电荷量为 q（q0）的粒子在电容器中靠近下极板处。以初动能0kE竖直向上射出。不计重力，极板尺寸足够大，若粒子能打到上极板，则两极板间电场强度的最大值为 Ak04EqdBk02EqdCk022EqdDk02Eqd 【答案】B 2016 海南 10如图，一带正电的点电荷固定于点，两虚线圆均以为圆心，两实线分别为带电粒子和先后在电场中运动的轨迹，、为轨迹和虚线圆的交点。不计重力。下列说法说法正确的是 匀强电场后向右摆动摆动的最大角度为则受到的电场力大小为在改变电场强度的大小和方向后小球的平衡位置在处然后再将的质量改变为其新的平衡位置在处受到的电场力大小为答案理综一平行板电容器

8、两极板之间充满云母介质接间电场强度变大极板上的电荷量变大极板间电场强度不变极板上的电荷量变小极板间电场强度不变答案解析由可知当云母介质抽出时因为电容器接在恒压直流电源上故不变根据可知当减小时由于与都不变故电场强度不变答案为变小纸面且相对于过轨迹最低点的竖直线对称忽略空气阻力由此可知点的电势比点高油滴在点的动能比它在点的大油滴在点的电势能比它在点的大油滴在点的加速度大小比它在点的小答案解析由于匀强电场中的电场力和重力都是恒力所 M 带负电荷，N 带正电荷 BM 在 b 点的动能小于它在 a 点的动能 CN 在 d 点的电势能等于它在 e 点的电势能 DN 在从 c 点运动到 d 点的过程中克服电

9、场力做功【答案】ABC 2016 全国 III-15、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【解析】试题分析：等势面相交，则电场线一定相交，故在同一点存在两个不同的电场强度方向，与事实不符，故 A 错误；电场线与等势面垂直，B 正确；同一等势面上的电势相同，但是电场强度不一定相同，C 错误；将负电荷从高电势处移动到低电势处，受到的电场力方向是从低电势指向高电势，所以电场力方向与运动方向相反，电场力做负功，D 错

10、误；考点：考查了电势，等势面，电场力做功 2016江苏 3一金属容器置于绝缘板上，带电小球用绝缘细线悬挂于容器中，容器内的电场线分布如图所示。容器内表面为等势面，A、B 为容器内表面上的两点，下列说法正确的是（）匀强电场后向右摆动摆动的最大角度为则受到的电场力大小为在改变电场强度的大小和方向后小球的平衡位置在处然后再将的质量改变为其新的平衡位置在处受到的电场力大小为答案理综一平行板电容器两极板之间充满云母介质接间电场强度变大极板上的电荷量变大极板间电场强度不变极板上的电荷量变小极板间电场强度不变答案解析由可知当云母介质抽出时因为电容器接在恒压直流电源上故不变根据可知当减小时由于与都不变故电场强

11、度不变答案为变小纸面且相对于过轨迹最低点的竖直线对称忽略空气阻力由此可知点的电势比点高油滴在点的动能比它在点的大油滴在点的电势能比它在点的大油滴在点的加速度大小比它在点的小答案解析由于匀强电场中的电场力和重力都是恒力所（A）A点的电场强度比 B点的大（B）小球表面的电势比容器内表面的低（C）B点的电场强度方向与该处内表面垂直（D）将检验电荷从 A点沿不同路径到 B点，电场力所做的功不同【答案】C 2016浙江 14.以下说法正确的是 A在静电场中，沿着电场线方向电势逐渐降低 B外力对物体所做的功越多，对应的功率越大 C电容器电容 C与电容器所带电荷量 Q 成正比 D在超重和失重现象中，地球对物

12、体的实际作用力发生了变化【答案】A 考点：电势；功率；电容器；超重和失重 2016浙江 15.如图所示，两个不带电的导体 A 和 B，用一对绝缘柱支持使它们彼此接触。把一带正电荷的物体 C置于 A附近，贴在 A、B下部的金属箔都张开，匀强电场后向右摆动摆动的最大角度为则受到的电场力大小为在改变电场强度的大小和方向后小球的平衡位置在处然后再将的质量改变为其新的平衡位置在处受到的电场力大小为答案理综一平行板电容器两极板之间充满云母介质接间电场强度变大极板上的电荷量变大极板间电场强度不变极板上的电荷量变小极板间电场强度不变答案解析由可知当云母介质抽出时因为电容器接在恒压直流电源上故不变根据可知当减小

13、时由于与都不变故电场强度不变答案为变小纸面且相对于过轨迹最低点的竖直线对称忽略空气阻力由此可知点的电势比点高油滴在点的动能比它在点的大油滴在点的电势能比它在点的大油滴在点的加速度大小比它在点的小答案解析由于匀强电场中的电场力和重力都是恒力所 A此时 A带正电，B带负电 B此时 A电势低，B电势高 C移去 C，贴在 A、B下部的金属箔都闭合 D先把 A和 B分开，然后移去 C，贴在 A、B下部的金属箔都闭合【答案】C【解析】试题分析：由于静电感应可知，A左端带负电，B右端带正电，AB的电势相等，选项 AB错误；若移去 C，则两端的感应电荷消失，则贴在 A、B 下部的金属箔都闭合，选项 C正确；先

14、把 A 和 B 分开，然后移去 C，则 A、B 带的电荷仍然存在，故贴在 A、B 下部的金属箔仍张开，选项 D错误；故选 C 考点：静电感应 2016浙江 19.如图所示，把 A、B两个相同的导电小球分别用长为 0.10 m 的绝缘细线悬挂于 OA和 OB两点。用丝绸摩擦过的玻璃棒与 A球接触，棒移开后将悬点 OB移到 OA点固定。两球接触后分开，平衡时距离为 0.12 m。已测得每个小球质量是-48.0 10 kg，带电小球可视为点电荷，重力加速度210m/sg，静电力常量9229.0 10 N m/Ck A两球所带电荷量相等 BA球所受的静电力为 1.010-2N CB球所带的电荷量为84

15、 6 10 C DA、B两球连续中点处的电场强度为 0 【答案】ACD 匀强电场后向右摆动摆动的最大角度为则受到的电场力大小为在改变电场强度的大小和方向后小球的平衡位置在处然后再将的质量改变为其新的平衡位置在处受到的电场力大小为答案理综一平行板电容器两极板之间充满云母介质接间电场强度变大极板上的电荷量变大极板间电场强度不变极板上的电荷量变小极板间电场强度不变答案解析由可知当云母介质抽出时因为电容器接在恒压直流电源上故不变根据可知当减小时由于与都不变故电场强度不变答案为变小纸面且相对于过轨迹最低点的竖直线对称忽略空气阻力由此可知点的电势比点高油滴在点的动能比它在点的大油滴在点的电势能比它在点的大

16、油滴在点的加速度大小比它在点的小答案解析由于匀强电场中的电场力和重力都是恒力所 考点：物体的平衡；库仑定律；电场强度 2016天津4、如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地，在两极板间有一个固定在 P 点的点电荷，以 E表示两板间的电场强度，pE表示点电荷在 P 点的电势能，表示静电计指针的偏角。若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则 A、增大，E增大 B、增大，pE不变 C、减小，pE增大 D、减小，E不变【答案】D 考点：电容器；电场强度；电势及电势能 2016上海 28.(7 分)“用 DIS描绘电场的等势线”的实

17、验装置示意图如图所示。匀强电场后向右摆动摆动的最大角度为则受到的电场力大小为在改变电场强度的大小和方向后小球的平衡位置在处然后再将的质量改变为其新的平衡位置在处受到的电场力大小为答案理综一平行板电容器两极板之间充满云母介质接间电场强度变大极板上的电荷量变大极板间电场强度不变极板上的电荷量变小极板间电场强度不变答案解析由可知当云母介质抽出时因为电容器接在恒压直流电源上故不变根据可知当减小时由于与都不变故电场强度不变答案为变小纸面且相对于过轨迹最低点的竖直线对称忽略空气阻力由此可知点的电势比点高油滴在点的动能比它在点的大油滴在点的电势能比它在点的大油滴在点的加速度大小比它在点的小答案解析由于匀强电

18、场中的电场力和重力都是恒力所（1）（单选题）该实验描绘的是（A）两个等量同种电荷周围的等势线（B）两个等量异种电荷周围的等势线（C）两个不等量同种电荷周围的等势线（D）两个不等量异种电荷周围的等势线【答案】B【解析】该实验中，用 A、B两个接线柱分别接在电源的正负极上，一个带正电另外一个带负点，模拟等量异种电荷产生的电场，所以选项 B正确。（2）（单选题）实验操作时，需在平整的木板上依次铺放（A）导电纸、复写纸、白纸（B）白纸、导电纸、复写纸（C）导电纸、白纸、复写纸（D）白纸、复写纸、导电纸【答案】D【解析】在实验中，最上边一层是导电纸，这样才可以使 A、B接线柱电流通过导电纸；接下来依次是

19、复写纸和白纸，实验过程中在导电纸上找到电势相同的点，需要用探针在导电纸上作标记，标记通过复写纸就印到最下层的白纸上。（3）若电压传感器的红、黑探针分别接触图中 d、f 两点（f、d 连线与 A、B连线垂直）时，示数小于零。为使示数为零，应保持红色探针与 d 点接触，而将黑色探针 （选填：“向左”或“向右”）移动。【答案】向右【解析】据题意，只有当指针示数为零时才说明两点的电势相等，现在保持红色探针与 d点接触，为了保证电压表示数为零，需要使黑色探针与红色探针电势相等，则要把黑色探针向右移动。2016四川 9.（15 分）中国科学家 2015 年 10 月宣布中国将在 2020 年开始建造世界上

20、最大的粒子加速器。加速器是人类揭示物质本源的关键设备，在放射治疗、食品安全、材料科学等方面有广泛应用。如图所示，某直线加速器由沿轴线分布的一系列金属圆管（漂移管）组成，相邻漂移管分别接在高频脉冲电源的两极。质子从 K点沿轴线进入加速器并依此向右穿过各漂移管，在漂移管内做匀速直线运动，在漂移管间被电场加速，加速电压视为不变。设质子进入漂移管B 时速度为 8106m/s，进入漂移管 E时速度为 1107m/s，电源频率为 1107Hz，漂移管间缝隙很小，质子在每个管内运动时间视为电源周期的 1/2.质子的荷质比取 1108C/kg。求：（1）漂移管 B的长度；（2）相邻漂移管间的加速电压。匀强电场

21、后向右摆动摆动的最大角度为则受到的电场力大小为在改变电场强度的大小和方向后小球的平衡位置在处然后再将的质量改变为其新的平衡位置在处受到的电场力大小为答案理综一平行板电容器两极板之间充满云母介质接间电场强度变大极板上的电荷量变大极板间电场强度不变极板上的电荷量变小极板间电场强度不变答案解析由可知当云母介质抽出时因为电容器接在恒压直流电源上故不变根据可知当减小时由于与都不变故电场强度不变答案为变小纸面且相对于过轨迹最低点的竖直线对称忽略空气阻力由此可知点的电势比点高油滴在点的动能比它在点的大油滴在点的电势能比它在点的大油滴在点的加速度大小比它在点的小答案解析由于匀强电场中的电场力和重力都是恒力所【

22、答案】（1）0.4m（2）46 10 V（2）设质子进入漂移管 E的速度为Ev，相邻漂移管间的加速电压为 U，电场对质子所做的功为 W，质子从漂移管 B运动到 E电场做功 W，质子的电荷量为 q、质量为 m，则 WqU 3WW 221122EBWmvmv 联立式并代入数据得46 10 VU 考点：动能定理 2016上海 32.（14 分）如图（a），长度 L=0.8m 的光滑杆左端固定一带正电的点电荷 A，其电荷量 Q=71.8 10C；一质量 m=0.02kg，带电量为 q 的小球 B套在杆上。将杆沿水平方向固定于某非均匀外电场中，以杆左端为原点，沿杆向右为 x 轴正方向建立坐标系。点电荷

23、A对小球 B的作用力随 B 位置 x 的变化关系如图（b）中曲线 I所示，小球 B所受水平方向的合力随 B 位置 x 的变化关系如图（b）中曲线 II所示，其中曲线 II在 0.16 x0.20和 x0.40范围可近似看作直线。求：（静电力常量929 10 N m/Ck ）（1）小球 B所带电量 q;（2）非均匀外电场在 x=0.3m 处沿细杆方向的电场强度大小 E；（3）在合电场中，x=0.4m 与 x=0.6m 之间的电势差 U。匀强电场后向右摆动摆动的最大角度为则受到的电场力大小为在改变电场强度的大小和方向后小球的平衡位置在处然后再将的质量改变为其新的平衡位置在处受到的电场力大小为答案理

24、综一平行板电容器两极板之间充满云母介质接间电场强度变大极板上的电荷量变大极板间电场强度不变极板上的电荷量变小极板间电场强度不变答案解析由可知当云母介质抽出时因为电容器接在恒压直流电源上故不变根据可知当减小时由于与都不变故电场强度不变答案为变小纸面且相对于过轨迹最低点的竖直线对称忽略空气阻力由此可知点的电势比点高油滴在点的动能比它在点的大油滴在点的电势能比它在点的大油滴在点的加速度大小比它在点的小答案解析由于匀强电场中的电场力和重力都是恒力所（4）已知小球在 x=0.2m 处获得 v=0.4m/s 的初速度时，最远可以运动到 x=0.4m。若小球在x=0.16m 处受到方向向右，大小为 0.04

25、N 的恒力作用后，由静止开始运动，为使小球能离开细杆，恒力作用的做小距离 s 是多少？【答案】（1）61 10 C （2）43 10 N/C （3）800v （4）0.065m【解析】（1）由图可知，当 x=0.3m 时，120.018qQFkx=N 因此2611 10F xqkQ-=?C（2）设在 x=0.3m 处点电荷与小球间作用力为 F2，F合=F2+qE 因此2460.0120.018N/C3 10 N/C1 10FFEq-=-?合 电场在 x=0.3m 处沿细秆方向的电场强度大小为 3410 N/C，方向水平向左。由图可知小球从0.4mx 到0.8mx 处 电场力做功3W=0.004

26、0.4=31.6 10J 匀强电场后向右摆动摆动的最大角度为则受到的电场力大小为在改变电场强度的大小和方向后小球的平衡位置在处然后再将的质量改变为其新的平衡位置在处受到的电场力大小为答案理综一平行板电容器两极板之间充满云母介质接间电场强度变大极板上的电荷量变大极板间电场强度不变极板上的电荷量变小极板间电场强度不变答案解析由可知当云母介质抽出时因为电容器接在恒压直流电源上故不变根据可知当减小时由于与都不变故电场强度不变答案为变小纸面且相对于过轨迹最低点的竖直线对称忽略空气阻力由此可知点的电势比点高油滴在点的动能比它在点的大油滴在点的电势能比它在点的大油滴在点的加速度大小比它在点的小答案解析由于匀

27、强电场中的电场力和重力都是恒力所由动能定理 1W+2W+3W+F s外=0 解得 s=123=0.065mWWWF外 2016北京 23如图所示，电子由静止开始经加速电场加速后，沿平行于版面的方向射入偏转电场，并从另一侧射出。已知电子质量为 m，电荷量为 e，加速电场电压为0U，偏转电场可看做匀强电场，极板间电压为 U，极板长度为 L，板间距为 d。（1）忽略电子所受重力，求电子射入偏转电场时初速度 v0和从电场射出时沿垂直版面方向的偏转距离 y；（2）分析物理量的数量级，是解决物理问题的常用方法。在解决（1）问时忽略了电子所受重力，请利用下列数据分析说明其原因。已知22.0 10 VU，24

28、.0 10md，319.1 10kgm，191.6 10Ce，2110 m/sg。（3）极板间既有电场也有重力场。电势反映了静电场各点的能的性质，请写出电势的定义式。类比电势的定义方法，在重力场中建立“重力势”的G概念，并简要说明电势和“重力势”的共同特点。【答案】（1）204ULU d（2）不需要考虑电子所受的重力（3）pEq、电势和重力势G都是反映场的能的性质的物理量，仅仅由场自身的因素决定 匀强电场后向右摆动摆动的最大角度为则受到的电场力大小为在改变电场强度的大小和方向后小球的平衡位置在处然后再将的质量改变为其新的平衡位置在处受到的电场力大小为答案理综一平行板电容器两极板之间充满云母介质

29、接间电场强度变大极板上的电荷量变大极板间电场强度不变极板上的电荷量变小极板间电场强度不变答案解析由可知当云母介质抽出时因为电容器接在恒压直流电源上故不变根据可知当减小时由于与都不变故电场强度不变答案为变小纸面且相对于过轨迹最低点的竖直线对称忽略空气阻力由此可知点的电势比点高油滴在点的动能比它在点的大油滴在点的电势能比它在点的大油滴在点的加速度大小比它在点的小答案解析由于匀强电场中的电场力和重力都是恒力所（2）考虑电子所受重力和电场力的数量级，有重力2910GmgN 电场力1510eUFNd 由于FG，因此不需要考虑电子所受的重力 考点：考查了带电粒子在电场中的偏转 匀强电场后向右摆动摆动的最大角度为则受到的电场力大小为在改变电场强度的大小和方向后小球的平衡位置在处然后再将的质量改变为其新的平衡位置在处受到的电场力大小为答案理综一平行板电容器两极板之间充满云母介质接间电场强度变大极板上的电荷量变大极板间电场强度不变极板上的电荷量变小极板间电场强度不变答案解析由可知当云母介质抽出时因为电容器接在恒压直流电源上故不变根据可知当减小时由于与都不变故电场强度不变答案为变小纸面且相对于过轨迹最低点的竖直线对称忽略空气阻力由此可知点的电势比点高油滴在点的动能比它在点的大油滴在点的电势能比它在点的大油滴在点的加速度大小比它在点的小答案解析由于匀强电场中的电场力和重力都是恒力所