高考物理復(fù)習(xí)五年真題(2009-2013)分類匯編第六章靜電場

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1、 2013 年高考題精選 1.（2013 全國新課標(biāo)Ⅰ 15．）如圖，一半徑為 R 的圓盤上均勻分布著電 荷量為 Q 的電荷，在垂直于圓盤且過圓心 c 的軸線上有 a、 b、 d 三個(gè) 點(diǎn)，a 和 b、b 和 c、 c 和 d 間的距離均為 R，在 a 點(diǎn)處有一電荷量為 q(q ＞0)的固定點(diǎn)電荷。已知 b 點(diǎn)處的場強(qiáng)為零， 則 d 點(diǎn)處場強(qiáng)的大小為 (k 為靜電力常量  )(  ) 3q A． kR2 

2、 10q B． k9R2C．  k  Q＋ q R2  D． k  9Q＋ q 9R2 解析：選 B 理解。由于在  本題考查靜電場相關(guān)知識(shí)，意在考查考生對(duì)電場疊加、庫侖定律等相關(guān)知識(shí)的 a 點(diǎn)放置一點(diǎn)電荷 q 后， b 點(diǎn)電場強(qiáng)度為零，說明點(diǎn)電荷 q 在 b 點(diǎn)產(chǎn)生的電場 強(qiáng)度與圓盤上  Q 在 b 點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小相等，  q 即 EQ＝ Eq＝ kR2，根據(jù)對(duì)稱性可知  Q 在  d 點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)大小  q E′Q＝kR2，則

3、  q Ed＝ E′Q＋ E′q＝kR2＋ k  q 10q 3R 2＝ k9R2，故選項(xiàng)  B 正確。 2.（2013  全國新課標(biāo)Ⅰ第  16 題）一水平放置的平行板電容器的兩極板間距為  d，極板分別 與電池兩極相連， 上極板中心有一小孔  (小孔對(duì)電場的影響可忽略不計(jì)  )。小孔正上方  d處的 2  P 點(diǎn)有一帶電粒子，該粒子從靜止開始下落，經(jīng)過小孔進(jìn)入電容器，并在下極板處  (未與極板 接觸 )返回。若將下極板向上平

4、移  d 3，則從  P 點(diǎn)開始下落的相同粒子將  (  ) A．打到下極板上 B．在下極板處返回 d C．在距上極板 2處返回 2 D．在距上極板 5d 處返回 解析：選 D 本題考查動(dòng)能定理及靜電場相關(guān)知識(shí)，意在考查考生對(duì)動(dòng)能定理的運(yùn)用。當(dāng)兩 極板距離為 d 時(shí)，粒子從開始下落到恰好到達(dá)下極板過程中，根據(jù)動(dòng)能定理可得： 3 mg× d 2 －qU ＝0，當(dāng)下極板向上移動(dòng) d，設(shè)粒子在電場中運(yùn)動(dòng)距離 x 時(shí)速度減為零，全過程應(yīng)用動(dòng) 3

5、 d U 2 能定理可得： mg(2＋ x)－q dx＝0，兩式聯(lián)立解得： x＝ 5d，選項(xiàng) D 正確。 d － 3 3.（ 2013 全國新課標(biāo)Ⅱ第 18 題）如圖，在光滑絕緣水平面上，三個(gè)帶電小球 a、b 和 c 分別 位于邊長為 l 的正三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上； a、 b 帶正電，電荷量均為 q， c 帶負(fù)電。整個(gè)系統(tǒng) 置于方向水平的勻強(qiáng)電場中。已知靜電力常量為 k。若三個(gè)小球均處于靜止?fàn)顟B(tài)，則勻強(qiáng)電

6、 場場強(qiáng)的大小為 ( ) 3kq 3kq 3kq 2 3kq A. 3l2 B. l2 C. l2 D. l2 解析：選 B 本題考查庫侖定律、電場力、平衡條件及其相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，意在考查考生綜合運(yùn) 用知識(shí)解決問題的能力。設(shè)小球 c 帶電荷量為 Q，由庫侖定律可知小球 a 對(duì)小球 c 的庫侖引 qQ qQ °。設(shè)水平勻強(qiáng)電 力為 F＝ k ，小球 b 對(duì)小球 c 的庫侖引力為 F＝

7、k ，二力合力為 2Fcos 30 l2 l2 場場強(qiáng)的大小為 E，對(duì) c 球，由平衡條件可得： QE＝ 2Fcos 30 °，解得： E＝ 3kq，選項(xiàng) B 正 l2 確。 4.（2013 天津理綜第 6 題）兩個(gè)帶等量正電的點(diǎn)電荷，固定在圖中 P、Q 兩點(diǎn)， MN 為 PQ 連線的中垂線，交 PQ于 O 點(diǎn)， A 點(diǎn)為 MN 上的一點(diǎn)。一帶負(fù)電的試探電荷 q，從 A 點(diǎn)由靜 止釋放，只在靜電力作用下運(yùn)動(dòng)。取無限遠(yuǎn)處的電勢為零，則 ()

8、 A． q 由 A 向 B． q 由 A 向 C． q 運(yùn)動(dòng)到  O 的運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng) O 運(yùn)動(dòng)的過程電勢能逐漸減小 O 點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能最大 D． q 運(yùn)動(dòng)到 O 點(diǎn)時(shí)電勢能為零 解析：選 BC 本題考查靜電場中力的性質(zhì)和能的性質(zhì)，考查考生對(duì)靜電場

9、中運(yùn)動(dòng)電荷力的 性質(zhì)和能的性質(zhì)的分析。兩等量正點(diǎn)電荷在中垂線 MN 上的電場強(qiáng)度方向從 O 點(diǎn)向兩側(cè)沿 中垂線指向無窮遠(yuǎn)處，場強(qiáng)大小從 O 點(diǎn)沿 MN 到無窮遠(yuǎn)處先變大后變小，因此負(fù)電荷由靜 止釋放后，在變化的電場力作用下做直線運(yùn)動(dòng)的加速度不斷變化， A項(xiàng)錯(cuò)誤；由 A到 O電 場力做正功，電勢能減小， B 項(xiàng)正確；在 MN 上 O 點(diǎn)電勢最高，因此負(fù)電荷在 O 點(diǎn)的電勢 能最小， 由于只有電場力做功， 因此電勢能與動(dòng)能的和是一定值， 電勢能最小時(shí)， 動(dòng)能最大， C 項(xiàng)正確； O 點(diǎn)的電勢不為零，因此負(fù)電荷在 O 點(diǎn)時(shí)的電勢能不為零， D 項(xiàng)錯(cuò)誤。

10、5.（2013 海南理綜第 1 題）如圖，電荷量為 q1 和 q2 的兩個(gè)點(diǎn)電荷分別位于 P點(diǎn)和 Q 點(diǎn)。 已知在 P、 Q 連線上某點(diǎn) R 處的電場強(qiáng)度為零，且 PR＝2RQ。則 ( ) A． q1＝2q2 解析：選 B  B． q1＝ 4q2 C． q1＝－ 2q2 D． q1＝

11、－ 4q2 本題考查電場強(qiáng)度的疊加，由于 R 處的合場強(qiáng)為 0，故兩點(diǎn)電荷的電性相同， 結(jié)合點(diǎn)電荷的場強(qiáng)公式  q E＝ kr2可知  q1 q2 kr21 － kr2＝ 0，又  r1 ＝2r2，故  q1＝4q2 ，本題選  B。 6.（ 2013 安徽理綜第 20 題）．如圖所示， xOy 平面是無窮大導(dǎo)體的表面，該導(dǎo)體充滿 z<0 的 空間， z>0的空間為真空。 將電荷量為 q 的點(diǎn)電荷置于 z 軸上 z＝h 處，則在 xOy 平面上會(huì)產(chǎn) 生感應(yīng)電荷?？臻g任意一點(diǎn)處的電場皆是由點(diǎn)

12、電荷  q 和導(dǎo)體表面上的感應(yīng)電荷共同激發(fā)的。 已知靜電平衡時(shí)導(dǎo)體內(nèi)部場強(qiáng)處處為零，則在  z 軸上  z＝ h處的場強(qiáng)大小為 2  (k  為靜電力常 量)( ) 4q A． kh2  4

13、q B． k9h2  32q C． k9h2  40q D． k9h2 解析：選 D 本題考查點(diǎn)電

14、荷和感應(yīng)電荷周圍的電場分布情況， 意在考查考生對(duì)場強(qiáng)的理解。 設(shè)點(diǎn)電荷為 正電荷 (不影響結(jié)果 )，則導(dǎo)體表面的感應(yīng)電荷為負(fù)電荷。如圖，設(shè)所求點(diǎn)為 A 點(diǎn)，取其關(guān)于 xOy 平面的對(duì)稱點(diǎn)為 B，點(diǎn)電荷在 A、 B 兩點(diǎn)的場強(qiáng)大小分別為 E1、 E2，感應(yīng)電荷 A、B 兩 EA、EB。由題意， B 點(diǎn)的合場強(qiáng)為零， EB＝ E2＝ kq 4kq 點(diǎn)的電場強(qiáng)度的大小分別為 h ＝ 9h2 ， h＋ 2 2 由對(duì)稱性， EA＝ EB＝ 4kq，故 A 點(diǎn)場強(qiáng)為 E＝ EA＋E1＝ 4kq ＋

15、 kq ＝40kq。 9h2 9h2 h 9h2 2 2 7.（2013 廣東理綜第 15 題）噴墨打印機(jī)的簡化模型如圖所示，重力可忽略的墨汁微滴，經(jīng) 帶電室?guī)ж?fù)電后， 以速度 v 垂直勻強(qiáng)電場飛入極板間， 最終打在紙上， 則微滴在極板間電場 中( ) A．向負(fù)極板偏轉(zhuǎn) B．電勢能逐

16、漸增大 C．運(yùn)動(dòng)軌跡是拋物線 D．運(yùn)動(dòng)軌跡與帶電量無關(guān) 解析：選 C 本題考查帶電微滴在電場中的偏轉(zhuǎn)問題，意在考查考生熟練應(yīng)用運(yùn)動(dòng)的合成與 分解知識(shí)解題的能力。由于微滴帶負(fù)電，電場方向向下，因此微滴受到的電場力方向向上， 微滴向正極板偏轉(zhuǎn)， A 項(xiàng)錯(cuò)誤；偏轉(zhuǎn)過程中電場力做正功，根據(jù)電場力做功與電勢能變化的 關(guān)系，電勢能減小， B 項(xiàng)錯(cuò)誤；微滴在垂直于電場方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，位移 x＝ vt ，沿電 場反方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，位移 y＝ 1 qU 1qU x 2dmt2＝ 2dm

17、 v 2，此為拋物線方程， C 項(xiàng)正確；從式中可以看出，運(yùn)動(dòng)軌跡與帶電荷量 q 有關(guān)， D 項(xiàng)錯(cuò)誤。 8.（2013 重慶理綜第 3 題）．如圖所示，高速運(yùn)動(dòng)的 α粒子被位于 O 點(diǎn)的重原子核散射，實(shí) 線表示 α粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡， M 、N 和 Q 為軌跡上的三點(diǎn)， N 點(diǎn)離核最近， Q 點(diǎn)比 M 點(diǎn)離核 更遠(yuǎn)，則 ( ) A． α粒子在 M 點(diǎn)的速率比在 Q 點(diǎn)的大 B．三點(diǎn)中， α粒子在

18、 N 點(diǎn)的電勢能最大 C．在重核產(chǎn)生的電場中， M 點(diǎn)的電勢比 Q 點(diǎn)的低 D． α粒子從 M 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到 Q 點(diǎn)，電場力對(duì)它做的總功為負(fù)功 解析：選 B 本題考查電場力做功、電勢、電勢能，意在考查考生推理與分析問題的能力。 建立正點(diǎn)電荷電場模型，根據(jù)正點(diǎn)電荷的等勢線空間分布圖，由于 Q 點(diǎn)比 M 點(diǎn)離核遠(yuǎn)，則 φ Q<φM，C 項(xiàng)錯(cuò)誤； α粒子從 M 點(diǎn)到 Q 點(diǎn)，電場力做正功， α粒子在 M 點(diǎn)的速率比在 Q 點(diǎn) 的速率小， A、D 項(xiàng)錯(cuò)誤；三點(diǎn)中， α粒子在 N 點(diǎn)的電勢最高，電勢能最大， B 項(xiàng)正確。 9.（2013 山東理

19、綜第 19 題）如圖所示，在 x 軸上相距為 L 的兩點(diǎn)固定兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷 ＋Q、－ Q，虛線是以＋ Q 所在點(diǎn)為圓心、 L為半徑的圓， a、b、c、d 是圓上的四個(gè)點(diǎn)，其中 2 a、 c 兩點(diǎn)在 x 軸上， b、 d 兩點(diǎn)關(guān)于 x 軸對(duì)稱。下列判斷正確的是 ( ) A． b、d  兩點(diǎn)處的

20、電勢相同 B．四個(gè)點(diǎn)中 c 點(diǎn)處的電勢最低 C． b、 d 兩點(diǎn)處的電場強(qiáng)度相同 D．將一試探電荷＋ q 沿圓周由 a 點(diǎn)移至 c 點(diǎn)，＋ q 的電勢能減小 解析：選 ABD 本題考查等量異種點(diǎn)電荷電場力的屬性及電勢能的屬性， 意在考查考生利用 所學(xué)物理知識(shí)處理實(shí)際問題的能力。 等量異種點(diǎn)電荷的電場線及等勢線的分布如圖所示。 由 于 b、 d 兩點(diǎn)關(guān)于 x 軸對(duì)稱，故 b、 d 兩點(diǎn)電勢相等， A 項(xiàng)正確； a、 b、 c、 d 四個(gè)點(diǎn)中，只 有 c 點(diǎn)電勢為零，其余各點(diǎn)的電勢均大于零，故 B 項(xiàng)正確； b 、d 兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小相等，

21、 方向不同，故 C 項(xiàng)錯(cuò)；將一正的試探電荷由 a 點(diǎn)移動(dòng)到 c 點(diǎn)的過程中，由于 a 點(diǎn)電勢高于 c 點(diǎn)電勢，故該電荷的電勢能減小， D 項(xiàng)正確。 10.（2013 江蘇理綜第 3 題）下列選項(xiàng)中的各 1圓環(huán)大小相同，所帶電荷量已在圖中標(biāo)出， 4 且電荷均勻分布，各 1圓環(huán)間彼此絕緣。坐標(biāo)原點(diǎn) O 處電場強(qiáng)度最大的是 () 4

22、 解析：選 B 本題考查靜電場的疊加問題，考查點(diǎn)電荷電場強(qiáng)度的特點(diǎn)，意在考查考生對(duì)點(diǎn) 電荷電場分布特點(diǎn)及矢量合成原理的理解。根據(jù)對(duì)稱性和矢量疊加， D 項(xiàng) O 點(diǎn)的場強(qiáng)為零， C 項(xiàng)等效為第二象限內(nèi)電荷在 O 點(diǎn)產(chǎn)生的電場， 大小與 A 項(xiàng)的相等， B 項(xiàng)正、 負(fù)電荷在 O 點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)大小相等， 方向互相垂直， 合場強(qiáng)是其中一個(gè)的 2倍，也是 A、C 項(xiàng)場強(qiáng)的 2倍，因此 B 項(xiàng)正確。 11.（ 2013 江蘇理綜第 6 題）．將一電荷量為＋ Q 的小球放在不帶電

23、的金屬球附近，  所形成的 電場線分布如圖所示，金屬球表面的電勢處處相等。 a、 b 為電場中的兩點(diǎn)，則  (  ) A． a 點(diǎn)的電場強(qiáng)度比 b 點(diǎn)的大 B． a 點(diǎn)的電勢比 b 點(diǎn)的高 C．檢驗(yàn)電荷－ q 在 a 點(diǎn)的電勢能比在 b 點(diǎn)的大 D．將檢驗(yàn)電荷－ q 從 a 點(diǎn)移到 b 點(diǎn)的過程中，電場力做負(fù)功

24、 解析：選 ABD 本題考查靜電場中力的性質(zhì)和能的性質(zhì)， 意在考查考生對(duì)靜電力的性質(zhì)和能 的性質(zhì)的理解與掌握情況。電場線密的地方電場強(qiáng)度大， A 項(xiàng)正確；沿著電場線方向電勢逐 漸降低， B 項(xiàng)正確；由 Ep＝ qφ 可知，負(fù)電荷在高電勢處電勢能小， C 項(xiàng)錯(cuò)誤；負(fù)電荷從 a 到 b 電勢能增加，根據(jù)電場力做功與電勢能變化的關(guān)系可知，這個(gè)過程中電場力做負(fù)功， D 項(xiàng)正確。 12.（ 2013 全國新課標(biāo)Ⅱ第 24 題）如圖，勻強(qiáng)電場中有一半徑為 r 的光滑絕緣圓軌道，軌道 平面與電場方向平行。 a、 b 為軌道直徑的兩端，該直徑

25、與電場方向平行。一電荷量為 q(q ＞0)的質(zhì)點(diǎn)沿軌道內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)。 經(jīng)過 a 點(diǎn)和 b 點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力的大小分別為 Na 和 Nb。不計(jì)重 力，求電場強(qiáng)度的大小 E、質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過 a 點(diǎn)和 b 點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能。 解析： 本題主要考查受到約束的帶電質(zhì)點(diǎn)在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動(dòng)、 牛頓第二定律、 動(dòng)能定理及 其相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)，意在考查考生靈活應(yīng)用知識(shí)解決問題的能力。 質(zhì)點(diǎn)所受電場力的大小為 F＝ qE ①

26、 設(shè)質(zhì)點(diǎn)質(zhì)量為 m，經(jīng)過 a 點(diǎn)和 b 點(diǎn)時(shí)的速度大小分別為 va 和 vb，由牛頓第二定律有 v2a F＋ Na＝ m r ② v2b Nb－ F＝ m r ③ 設(shè)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過 a 點(diǎn)和 b 點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能分別為 Eka和 Ekb，有 1 Eka＝2mv2a ④ 1 Ekb＝2mv2b ⑤ 根據(jù)動(dòng)能定理有 Ekb－ Eka＝2rF ⑥ 聯(lián)立①②③④⑤⑥式得 1 E＝ 6q(Nb －Na) ⑦ r Eka＝12(Nb ＋5Na) ⑧ r Ekb＝ 12(5Nb ＋Na) ⑨ 答案：見解析 13.（ 2013

27、浙江理綜第 24 題）“電子能量分析器 ”主要由處于真空中的電子偏轉(zhuǎn)器和探測板組 成。偏轉(zhuǎn)器是由兩個(gè)相互絕緣、半徑分別為 RA 和 RB 的同心金屬半球面 A 和 B 構(gòu)成， A、B 為電勢值不等的等勢面， 其過球心的截面如圖所示。 一束電荷量為 e、質(zhì)量為 m 的電子以不 同的動(dòng)能從偏轉(zhuǎn)器左端 M 板正中間小孔垂直入射，進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場區(qū)域，最后到達(dá)偏轉(zhuǎn)器右 端的探測板 N，其中動(dòng)能為 Ek0 的電子沿等勢面 C 做勻速圓周運(yùn)動(dòng)到達(dá) N 板的正中間。 忽略 電場的邊緣效應(yīng)。

28、 (1)判斷半球面 A、 B 的電勢高低，并說明理由； (2)求等勢面 C 所在處電場強(qiáng)度 E的大?。? (3)若半球面 A、B 和等勢面 C 的電勢分別為 φA、 φB和 φC，則到達(dá) N 板左、右邊緣處的電 子，經(jīng)過偏轉(zhuǎn)電場前、后的動(dòng)能改變量 Ek左與 Ek右分別為多少？ (4)比較 | Ek左 | 和| Ek右 | 的大小，并說明理由。 解析：本題主要考查帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)，意在考查考生分析和計(jì)算能力。 (1)電子 (帶負(fù)電 )做圓周運(yùn)動(dòng)，電場力方向指向球心，電場方向從 B 指向

29、 A，B 板電勢高于 A 板 (2)據(jù)題意，電子在電場力作用下做圓周運(yùn)動(dòng)，考慮到圓軌道上的電場強(qiáng)度 E 大小相同，有： v2 eE＝ m R 1 Ek0＝ 2mv2 RA＋RB R＝ 2 2Ek0 4Ek0 聯(lián)立解得： E＝ eR ＝e RA＋ RB (3)電子運(yùn)動(dòng)時(shí)只有電場力做功，根據(jù)動(dòng)能定理，有 Ek＝ qU 對(duì)到達(dá) N 板左邊緣的電子，電場力做正功，動(dòng)能增加，有 Ek左＝ e( φB－ φ C) 對(duì)到達(dá) N 板右邊緣的電子，電場力做負(fù)功， 動(dòng)能減小，有 Ek右＝

30、e( φA－ φC) (4)根據(jù)電場線特點(diǎn)，等勢面 B 與 C 之間的電場強(qiáng)度大于 C 與 A 之間的電場強(qiáng)度，考慮到等勢面間距相等，有 | φB－ φC|＞ | φA－ φC|，即 | Ek左| ＞| Ek右 | 。 答案： (1)見解析 (2)  4Ek0 e RA＋ RB (3) Ek左＝ ( φB－ φ C) Ek右＝ ( φA－ φ C) (4)見解析 2012 高考年高考題精選 1.（2012 全國新課標(biāo) 18）如圖，平行板電容器的兩個(gè)極板與水平地面成一角度，兩極板與 一直流電源相連。 若一帶電粒子恰能沿圖中所示水平

31、直線通過電容器， 則在此過程中， 該粒 子( ) A．所受重力與電場力平衡 B．電勢能逐漸增加 C．動(dòng)能逐漸增加 D．做勻變速直線運(yùn)動(dòng) 解析：選 BD 由題意可知粒子做直線運(yùn)動(dòng)，受到豎直向下的重力和垂直極板的電場力，考慮到電場力和重力不可能平衡， 故只有電場力與重力的合力方向水平向左才能滿足直線運(yùn)動(dòng)條 件，故粒子做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，電場力做負(fù)功，電勢能逐漸增加， B、D 對(duì)。 2.（2012

32、 全國高考 18） .如圖，兩根相互平行的長直導(dǎo)線過紙面上的 M 、 N 兩點(diǎn)，且與紙面 垂直，導(dǎo)線中通有大小相等、方向相反的電流。 a、O、b 在 M、N 的連線上， O 為 MN 的中 點(diǎn)。 c 、d 位于 MN 的中垂線上，且 a、b 、c、 d 到 O 點(diǎn)的距離均相等。關(guān)于以上幾點(diǎn)處的 磁場，下列說法正確的是 ( ) A． O 點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零 B． a、b 兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大

33、小相等，方向相反 C． c、 d 兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同 D． a、c 兩點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向不同 解析：選 C 由安培定則可知，兩導(dǎo)線在 O 點(diǎn)產(chǎn)生的磁場均豎直向下，合磁感應(yīng)強(qiáng)度一定不 為零，選項(xiàng) A 錯(cuò)；由安培定則，兩導(dǎo)線在 a、b 兩處產(chǎn)生的磁場方向均豎直向下，由于對(duì)稱 性，電流 M 在 a 處產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度等于電流 N 在 b 處產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度，同時(shí) 電流 M 在 b 處產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度等于電流 N 在 a 處產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度，所以 a、b 兩處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等

34、方向相同，選項(xiàng) B 錯(cuò)；根據(jù)安培定則，兩導(dǎo)線在 c、 d 兩處產(chǎn)生的 磁場垂直 c、 d 兩點(diǎn)與導(dǎo)線連線方向向下，且產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度相等，由平行四邊形 定則可知， c、 d 兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同，選項(xiàng) C 正確； a、 c 兩處磁感應(yīng) 強(qiáng)度的方向均豎直向下，選項(xiàng) D 錯(cuò)。 3.（ 2012 山東理綜 19）圖中虛線為一組間距相等的同心圓，圓心處固定一帶正電的點(diǎn)電荷。 一帶電粒子以一定初速度射入電場，實(shí)線為粒子僅在電場力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡， a、b、 c 三 點(diǎn)是實(shí)線與虛線的交點(diǎn)。則該粒子 ( )

35、 A．帶負(fù)電 B．在 c 點(diǎn)受力最大 C．在 b 點(diǎn)的電勢能大于在 c 點(diǎn)的電勢能 D．由 a 點(diǎn)到 b 點(diǎn)的動(dòng)能變化大于由 b 點(diǎn)到 c 點(diǎn)的動(dòng)能變化 解析：選 CD 由于帶電粒子受到的電場力指向軌跡凹側(cè)， 說明帶電粒子帶正電， 選項(xiàng)  A 錯(cuò)誤； 根據(jù)庫侖定律  F＝ k  Qq可知，選項(xiàng)  B 錯(cuò)誤；粒子從  b 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到  c 點(diǎn)

36、的過程中，電場力對(duì)粒子 r2 做正功，粒子電勢能減小，選項(xiàng)  C 正確；由動(dòng)能定理可得  qU＝  Ek，因?yàn)?  Uab>Ubc，所以選 項(xiàng) D正確。 5.（2012 江蘇理綜 1）真空中， A、B 兩點(diǎn)與點(diǎn)電荷 Q 的距離分別為 r 和 3r ，則 A、B 兩點(diǎn)的 電場強(qiáng)度大小之比為 () A．3∶ 1 B．1∶3C．9∶1 D． 1∶9 解析：選 C 根據(jù)點(diǎn)電荷電場強(qiáng)度 E＝ k Q，可知 Er ＝ 9∶ 1，C

37、正確。 r2 E3r 6.（2012 江蘇理綜 2）一充電后的平行板電容器保持兩極板的正對(duì)面積、 間距和電荷量不變， 在兩極板間插入一電介質(zhì)，其電容 C 和兩極板間的電勢差 U 的變化情況是 ( ) A．C和 U 均增大 B．C增大， U 減小 C．C減小， U 增大 D．C和 U 均減小 解析：選 B 根據(jù)平行板電容器電容公式 C＝ ε rS

38、 C 增大，因 ，在兩板間插入電介質(zhì)后，電容 4 π kd 電容器所帶電荷量 Q 不變，由 C＝Q可知， U＝ Q減小， B 正確。 U C 7.（2012 浙江理綜 19）用金屬箔做成一個(gè)不帶電的圓環(huán)，放在干燥的絕緣桌面上。小明同 學(xué)用絕緣材料做的筆套與頭發(fā)摩擦后，將筆套自上向下慢慢靠近圓環(huán)，當(dāng)距離約為 0.5 cm 時(shí)圓環(huán)被吸引到筆套上，如圖所示。對(duì)上述現(xiàn)象的判斷與分析，下列說法正確的是 ( )

39、 A．摩擦使筆套帶電 B．筆套靠近圓環(huán)時(shí)，圓環(huán)上、下都感應(yīng)出異號(hào)電荷 C．圓環(huán)被吸引到筆套的過程中，圓環(huán)所受靜電力的合力大于圓環(huán)的重力 D．筆套碰到圓環(huán)后，筆套所帶的電荷立刻被全部中和 解析：選 ABC 筆套與頭發(fā)摩擦后，能夠吸引圓環(huán)，說明筆套上帶了電荷，即摩擦使筆套帶 電，選項(xiàng) A 正確；筆套靠近圓環(huán)時(shí)，由于靜電感應(yīng)，會(huì)使圓環(huán)上、下部感應(yīng)出異號(hào)電荷， 選項(xiàng) B 正確；圓環(huán)被吸引到筆套的過程中， 是由于圓環(huán)所受靜電力的合力大于圓環(huán)所受的重

40、力，故選項(xiàng) C 正確；筆套接觸到圓環(huán)后， 筆套上的部分電荷轉(zhuǎn)移到圓環(huán)上， 使圓環(huán)帶上相同 性質(zhì)的電荷，選項(xiàng) D 錯(cuò)誤。 8.(2012 天津理綜 5)兩個(gè)固定的等量異號(hào)點(diǎn)電荷所產(chǎn)生電場的等勢面如圖中虛線所示，一帶 負(fù)電的粒子以某一速度從圖中 A 點(diǎn)沿圖示方向進(jìn)入電場在紙面內(nèi)飛行，最后離開電場，粒 子只受靜電力作用，則粒子在電場中 ( ) A．做直線運(yùn)動(dòng)，電勢能先變小后變大 B．做直線運(yùn)動(dòng)，電勢能先變大后變小 C．做曲

41、線運(yùn)動(dòng)，電勢能先變小后變大 D．做曲線運(yùn)動(dòng)，電勢能先變大后變小 解析：選 C 等勢面垂直，一帶負(fù)電的粒子以某一速度從圖中 A 點(diǎn)沿圖示方向進(jìn)入電場在紙面內(nèi)飛行，受到向上的電場力作用，粒子在電場中做曲線運(yùn)動(dòng)，靜電力先做正功后做負(fù)功，電勢能先變小后變大，選項(xiàng) C 正確。 9.(2012 安徽理綜 18)如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系中，有方向平行于坐標(biāo)平面的勻強(qiáng)電場， 其中坐標(biāo)原點(diǎn) 大小為( )  O 處的電勢為  0 V，點(diǎn)  A 處的電勢為  6 V，點(diǎn)  B 處的電勢為  3 V

42、，則電場強(qiáng)度的 A．200 V/m B． 200 3 V/m C． 100 V/m D．100 3 V/m 解析：選 A 在勻速電場中，若沿某一方向電勢降落，則在這一方向上電勢均勻降落，故 OA 的中點(diǎn) C 的電勢 φC＝ 3 V(如圖所示 )，因此 B、 C為等勢面。 O 點(diǎn)到 BC的距離 d＝ OCsin α， 而 sin α ＝ OB ＝ 1，所以 d＝ 1OC＝ 1.5 × 10－

43、2m。根據(jù) E＝ U得，勻速電場的電場強(qiáng) OB2＋ OC2 2 2 d 度 E＝U＝ 3 d 1.5 × 10－ 2 V/m ＝200 V/m ，故選項(xiàng) A 正確，選項(xiàng) B、 C、 D 錯(cuò)誤。 10.(2012 安徽理綜其軸線上任意一點(diǎn)  20)如圖P(坐標(biāo)為  1 所示，半徑為 R 的均勻帶電圓形平板，單位面積帶電量為 x)的電場強(qiáng)度可以由庫侖定律和電場強(qiáng)度的疊加原理求出：  σ， x 1－ E＝ 2π kσ 1 ，方向沿

44、 x 軸?，F(xiàn)考慮單位面積帶電量為 σ0的無限大均勻帶電平R2＋ x2 2 板，從其中間挖去一半徑為 電場強(qiáng)度為 ( )  r 的圓板，如圖  2 所示。則圓孔軸線上任意一點(diǎn)  Q(坐標(biāo)為  x)的 x r A．2π kσ0 1 B．2π kσ0 1 r2＋ x2 r2 ＋ x2

45、 2 2 x r C． 2π kσ0 D． 2π kσ0 r x 解析：選 A 利用均勻帶電圓板軸線上的場強(qiáng)公式， 當(dāng) R 無限大時(shí)， Q 點(diǎn)電場強(qiáng)度 E1＝ 2πkσ0， 當(dāng) R＝ r 時(shí)， Q 點(diǎn)電場強(qiáng)度 E2＝ 2πkσ0[1－ x 1]，現(xiàn)從帶電平板上中間挖去一半徑為 r2 ＋ x2 2 r

46、 的圓板，則 Q 點(diǎn)電場強(qiáng)度 E3＝ E1－ E2，只有選項(xiàng) A 正確。 11.(2012 福建理綜 15)如圖所示，在點(diǎn)電荷 Q 產(chǎn)生的電場中，將兩個(gè)帶正電的試探電荷 q1、 q2 分別置于 A、 B 兩點(diǎn)，虛線為等勢線。取無窮遠(yuǎn)處為零電勢點(diǎn)，若將 q1、 q2 移動(dòng)到無窮 遠(yuǎn)的過程中外力克服電場力做的功相等，則下列說法正確的是 ( ) A． A 點(diǎn)電勢大于 B 點(diǎn)電勢 B． A、 B 兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相等 C． q1 的電荷量小于 q2 的電荷量 D． q1 在

47、A 點(diǎn)的電勢能小于 q2 在 B 點(diǎn)的電勢能 解析：選 C 由題意知點(diǎn)電荷 Q 帶負(fù)電，所以有 φA＜ φB＜0，得 |UA∞|＞ |UB∞|，移動(dòng)兩試 探電荷克服電場力做功相等，有 q1|UA∞|＝ q2|UB∞|，所以 q1＜ q2，選項(xiàng) A 錯(cuò)誤， C 正確。因?yàn)? Q ，A 點(diǎn)比 B 點(diǎn)離 Q 近，所以 EA＞ EB，選項(xiàng) B 錯(cuò)誤。根據(jù)電場力做功與電勢能變化的 E＝ kr2 關(guān)系， q1 在 A 點(diǎn)的電勢能等于 q2 在 B 點(diǎn)的電勢能，選項(xiàng) D 錯(cuò)誤。 12.(2012 廣東理綜 20).圖 5 是某種靜電礦料

48、分選器的原理示意圖，帶電礦粉經(jīng)漏斗落入水平 勻強(qiáng)電場后，分落在收集板中央的兩側(cè)，對(duì)礦粉分離的過程，下列表述正確的有 ( ) A．帶正電的礦粉落在右側(cè) B．電場力對(duì)礦粉做正功 C．帶負(fù)電的礦粉電勢能變大 D．帶正電的礦粉電勢能變小 解析：選 BD 在水平方向上帶正電的礦粉受到向左的電場力，應(yīng)落在左側(cè)， A 錯(cuò)；電場力對(duì) 兩種礦粉都做正功，電勢能均減小，所以只有 BD 正確。 13.(2012 重慶理綜 20)空間中

49、P、 Q 兩點(diǎn)處各固定一個(gè)點(diǎn)電荷，其中 P 點(diǎn)處為正電荷， P、 Q 兩點(diǎn)附近電場的等勢面分布如題 20 圖所示， a、b 、c、 d 為電場中的 4 個(gè)點(diǎn)，則 ( ) A． P、Q 兩點(diǎn)處的電荷等量同種 B． a 點(diǎn)和 b 點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同 C． c 點(diǎn)的電勢低于 d 點(diǎn)的電勢 D．負(fù)電荷從 a 到 c，電勢能減少 解析：選 D 根據(jù)電場線與等勢線垂直得：必有一條電場線與 P、 Q 連線重合， P 為正電荷

50、，故該電場線必從 P 沿直線指向 Q，因電場線總是由正電荷指向負(fù)電荷，故 P、 Q 電荷為等量異種電荷， A 選項(xiàng)錯(cuò)誤；電場強(qiáng)度是矢量， a、b 兩處電場強(qiáng)度方向不同， B 選項(xiàng)錯(cuò)誤；因越靠近正電荷，電勢越高，故 c 點(diǎn)電勢高于 d 點(diǎn)電勢， C 選項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)等勢線的分布及 P、 Q 的電性， c 所在的等勢線電勢高于  a 所在等勢線的電勢，負(fù)電荷從  a 到  c，電場力做正功， 電勢能減少， D 選項(xiàng)正確。 14.（2012 全國高考 24）如圖，一平行板電容器的兩個(gè)極板豎直放置，在兩極板間有一帶電 小球，小球用一絕緣

51、輕線懸掛于 O 點(diǎn)，現(xiàn)給電容器緩慢充電，使兩極板所帶電荷量分別為 ＋Q 和－ Q，此時(shí)懸線與豎直方向的夾角為 π/6。再給電容器緩慢充電，直到懸線和豎直方向的夾角增加到 π/3，且小球與兩極板不接觸。 求第二次充電使電容器正極板增加的電荷量。 解析：設(shè)電容器電容為 C。第一次充電后兩極板之間的電壓為 Q U＝ C① 兩極板之間電場的場強(qiáng)為 E＝ U② d 式中 d 為兩極板間的距離。

52、 按題意， 當(dāng)小球偏轉(zhuǎn)角 θ1＝ π/6時(shí)，小球處于平衡位置。 設(shè)小球質(zhì)量為 m，所帶電荷量為 q， 則有 Tcos θ1＝mg③ Tsin θ1＝qE④ 式中 T 為此時(shí)懸線的張力。 聯(lián)立①②③④式得 qQ tan θ1＝ ⑤ 設(shè)第二次充電使正極板上增加的電荷量為 ΔQ，此時(shí)小球偏轉(zhuǎn)角 θ2＝ π/3，則 tan q Q＋ΔQ θ2＝ mgCd ⑥ 聯(lián)立⑤⑥式得 tan θ1 Q tan

53、 ＝ ⑦ θ2 Q＋ ΔQ 代入數(shù)據(jù)解得 ΔQ＝ 2Q⑧ 答案： 2Q 2011 年高考題精選 1.（2011 全國新課標(biāo)理綜 20）一帶負(fù)電荷的質(zhì)點(diǎn)，在電場力作用下沿曲線 abc 從 a 運(yùn)動(dòng) 到 c ，已知質(zhì)點(diǎn)的速率是遞減的．關(guān)于 b 點(diǎn)電場強(qiáng)度 E 的方向，下列圖示中可能正確的 是(虛線是曲線在 b 點(diǎn)的切線 )() 解析：選 D 題中質(zhì)點(diǎn)

54、所帶電荷是負(fù)電荷，電場方向應(yīng)與負(fù)電荷受到的電場力方向相反，又 因?yàn)橘|(zhì)點(diǎn)的速度是遞減的，因此力的方向應(yīng)與速度方向夾角大于 90°，故選項(xiàng) D 正確． 2.（ 2011 大綱高考 17）通常一次閃電過程歷時(shí)約 0.2～ 0.3 s，它由若干個(gè)相繼發(fā)生的閃擊構(gòu) 成．每個(gè)閃擊持續(xù)時(shí)間僅 40～ 80 μs，電荷轉(zhuǎn)移主要發(fā)生在第一個(gè)閃擊過程中．在某一次閃 電前云地之間的電勢差約為 1.0 ×109V，云地間距離約為 1 km ；第一個(gè)閃擊過程中云地間轉(zhuǎn) 移的電荷量約為 6 C，閃擊持續(xù)時(shí)間約為 60 μs假.定閃電前云地間的電場是均勻的．根據(jù)以 上數(shù)據(jù)，下列判斷正

55、確的是 ( ) A．閃電電流的瞬時(shí)值可達(dá)到 1× 105A B．整個(gè)閃電過程的平均功率約為 1× 1014 W C．閃電前云地間的電場強(qiáng)度約為 1× 106 V/m D．整個(gè)閃電過程向外釋放的能量約為 6× 106 J 解析：選 AC 根據(jù)題意第一個(gè)閃擊過程中轉(zhuǎn)移電荷量 Q＝ 6 C，時(shí)間約為 t＝60 μs，故平均 電流為 I 平＝ Q＝ 1×105 A，閃擊過程中的瞬時(shí)最大值一定大于平均值，故 A 對(duì)；第一次閃擊 t

56、W 過程中電功約為 W＝ QU＝ 6×109 J，第一個(gè)閃擊過程的平均功率 P＝ t ＝ 1×1014 W，由于一 次閃擊過程主要發(fā)生在第一個(gè)閃擊過程中， 但整個(gè)閃擊過程中的時(shí)間遠(yuǎn)大于 60 μs，故 B 錯(cuò)； U 1× 109 閃擊前云與地之間的電場強(qiáng)度約為 E＝ d＝ 1000 V/m ＝1× 106V/m ， C 對(duì)；整個(gè)閃擊過程向 外釋放的能量約為 W＝6×109 ，J D 錯(cuò)． 3.（2011 重慶理綜 19）如圖所示，電荷量為＋ q 和－ q 的點(diǎn)電荷分別位于正方體的頂點(diǎn)，正 方體范圍內(nèi)電場強(qiáng)

57、度為零的點(diǎn)有 ( ) A．體中心、各面中心和各邊中心 B．體中心和各邊中點(diǎn) C．各面中心和各邊中點(diǎn) D．體中心和各面中心 解析：選 D 由點(diǎn)電荷的場強(qiáng)公式及電荷的對(duì)稱分布，可推斷出在正方體范圍內(nèi)電場強(qiáng)度為零的點(diǎn)為體中心和各面中心． 4.（2011 四川理綜 21）質(zhì)量為 m 的帶正電小球由空中 A 點(diǎn)無初速度自由下落，在 t 秒末加上豎直向上、 范圍足夠大的勻強(qiáng)電場， 再經(jīng)過 t 秒小球又回到 A 點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力且小球從 未落地，則 ( ) 3 A．整個(gè)過程中

58、小球電勢能變化了 2mg2t2 B．整個(gè)過程中小球動(dòng)量增量的大小為 2mgt C．從加電場開始到小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)小球動(dòng)能變化了 mg2t2 2 D．從 A 點(diǎn)到最低點(diǎn)小球重力勢能變化了 3mg2t2 解析：選 BD 小球運(yùn)動(dòng)過程示意圖如圖所示，在重力作用下，小球由 A 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到 B 點(diǎn)；加上 電場后，小球減速運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn) C 然后反向運(yùn)動(dòng)返回 A 點(diǎn)．設(shè)小球由 B 到 C的時(shí)間為 t1， 由 C到 A的時(shí)間為 t2 ，加電場后小球的加速度為 1 1 a，

59、則 t＝ t1＋ t2①， gt＝ at1②， gt2＋ at21 2 2 ＝1at2③ .聯(lián)立①②③得 a＝3g，t1＝ t ，t2 ＝2t ，故小球返回 A 點(diǎn)時(shí)的速度 vA＝ at2 ＝2gt，故 2 3 3 整個(gè)過程中小球的電勢能變化了 1 2mv2A ＝2mg2t2 ，小球動(dòng)量增量的大小為 2mgt. 小球從 B 到 C 的過程中動(dòng)能變化了 1 1 1 1 2 2m(gt)2

60、 ＝2mg2t2 ， A、 C 間的距離為 2gt2＋ 2at21＝ 3gt2 ，故重力勢能變 2 化了 mg2t2. 3 5.（2011 安徽理綜 18）圖 (a) 為示波管的原理圖．如果在電極 YY′之間所加的電壓圖按圖 ( b) 所示的規(guī)律變化，在電極 XX′之間所加的電壓按圖 (c)所示的規(guī)律變化，則在熒光屏上會(huì)看到 的圖形是 ()

61、 解析： 選 B 在 0～2t1 時(shí)間內(nèi)， 掃描電壓掃描一次， 信號(hào)電壓完成一個(gè)周期， 當(dāng) UY 為正的最 大值時(shí)，電子打在熒光屏上有正的最大位移，當(dāng) UY 為負(fù)的最大值時(shí)，電子打在熒光屏上有 負(fù)的最大位移，因此一個(gè)周期內(nèi)熒光屏上的圖象為 B. 6.（2011 安徽理綜 20）如圖 (a)所示，兩平行正對(duì)的金屬板 電壓，一重力可忽略不計(jì)的帶正電粒子被固定在兩板的正中間 子，粒子會(huì)時(shí)而向 A 板運(yùn)動(dòng)，時(shí)而向 B 板運(yùn)動(dòng)，并最終打在 段是( )  A、B 間加有如圖 (b)

62、所示的交變 P 處．若在 t0 時(shí)刻釋放該粒 A 板上．則 t0 可能屬于的時(shí)間 T T3T 3T 9T A．0

63、復(fù)運(yùn)動(dòng)，因此 T 3T時(shí) t0 ＝ 4 2

64、點(diǎn)場強(qiáng)小于 d 點(diǎn)場強(qiáng) C． a、 b 兩點(diǎn)間的電勢差等于 b、 c 兩點(diǎn)間的電勢差 D．試探電荷＋ q 在 a 點(diǎn)的電勢能小于在 c 點(diǎn)的電勢能 解析：選 BC兩點(diǎn)電荷連線上的中點(diǎn)是連線上場強(qiáng)最小的點(diǎn)同時(shí)也是中垂線上場強(qiáng)最大的點(diǎn)， 所以 d 點(diǎn)場強(qiáng)大于 b 點(diǎn)場強(qiáng)， B 正確， A 錯(cuò)．根據(jù)電場線分布的對(duì)稱性，可知 C 正確．正試 探電荷在電勢高的地方電勢能大， D 錯(cuò)． 8.（ 2011 天津理綜 5）板間距為 d 的平行板電容器所帶電荷量為 Q 時(shí)，兩極板間電勢差為 1 U1，板間場強(qiáng)為  E1.現(xiàn)將電容器所帶電荷量變?yōu)? 

65、 2Q，板間距變?yōu)?  2d，其他條件不變，這時(shí) 兩極板間電勢差為 U2, 板間場強(qiáng)為 E2，下列說法正確的是 () A． U2＝ U1， E2＝ E1 B．U2＝ 2U1， E2＝4E1 C． U2＝ U1， E2＝ 2E1 D． U2＝ 2U1， E2＝ 2E1 解析：選 C 由公式 E＝ U 、C＝ Q εS ∝ Q ，所以 Q 加倍， E 也加倍，再由 U ＝ d U 和C∝ 可得 E d εS Ed 可得 U 相等． C 正

66、確． 9.（2011 廣東理綜 21）如圖為靜電除塵器除塵機(jī)理的示意圖．塵埃在電場中通過某種機(jī)制 帶電，在電場力的作用下向集塵極遷移并沉積， 以達(dá)到除塵的目的． 下列表述正確的是 ( ) A．到達(dá)集塵極的塵埃帶正電荷 B．電場方向由集塵極指向放電極 C．帶電塵埃所受電場力的方向與電場方向相同 D．同一位置帶電荷量越多的塵埃所受電場力越大 解析： 選 BD 集塵極與電源的正極相連帶正電， 放電極帶負(fù)電， 塵埃在電場力作用下向集塵 極遷移，說明塵埃帶負(fù)電荷， A 項(xiàng)錯(cuò)誤；電場方向由集塵極指向放電極， B 項(xiàng)正確；帶電塵 埃帶負(fù)電，因此所受電場力方向與電場方向相反， C 項(xiàng)錯(cuò)誤；同一位置電場強(qiáng)度一定，由 ＝qE 可知，塵埃電荷量越多，所受電場力越大， D 項(xiàng)正確．  F 10.（2011 江蘇理綜 8）一粒子從 A 點(diǎn)射入電場，從 B 點(diǎn)射出，電場的等勢面和粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，圖中左側(cè)前三個(gè)等勢面彼此平行，不計(jì)粒子的重