【备战】全国高考物理试题汇编（第四期）I1电场的力的性质（含解析）.doc

i1 电场的力的性质【题文】（物理卷2015届内蒙古赤峰二中（赤峰市）高三9月质量检测试题（2014.09）14. 如图所示，绝缘平板s放在水平地面上，s与水平面间的动摩擦因数=0.4两足够大的平行金属板p、q通过绝缘撑架相连，q板固定在平板s上，p、q间存在竖直向上的匀强电场，整个装置总质量m=0.48kg，p、q间距为d=1m，p板的中央有一小孔给装置某一初速度，装置向右运动现有一质量m=0.04kg、电量q=110-4c的小球，从离p板高h=1. 25m处静止下落，恰好能进入孔内小球进入电场时，装置的速度为v1=5m/s小球进入电场后，恰能运动到q板且不与q板接触假设小球进入电场后，装置始终保持初始的运动方向，不计空气阻力，g取10m/s2求：（1）小球刚释放时，小球与小孔的水平距离x；（2）匀强电场的场强大小e；（3）小球从p板到q板的下落过程中，电势能的变化量；（4）当小球返回到p板时，装置的速度vt【知识点】 匀强电场中电势差和电场强度的关系；带电粒子在匀强电场中的运动i1 i4【答案解析】：（1）3m；（2）9103n/c（3）0.5j（4）1.2m/s 解析：（1）小球自由下落进入小孔用时t1=0.5s这段时间内装置在做匀减速运动，其加速度a1g4m/s2，小球与小孔的水平距离为xv1t1+a1t12=50.5+40523m（2）小球下落到q板时速度为零从最高点到最低点：ek=wg+w电mg（h+d）-qed=0解得e=9103n/c（3）总势能变化量：e电=qed=0.9j（4）小球在电场中的加速度a12.5m/s2，小球在电场中运动的时间t22小球进入电场后，装置的加速度a2当小球返回到p板时，装置的速度v=v1-a2t2=1.2m/s【思路点拨】（1）根据自由落体的位移时间公式求出小球释放到进入电场的时间，根据牛顿第二定律求出装置在水平面上匀减速运动的加速度大小，采用逆向思维，结合匀变速直线运动的位移时间公式求出小球与小孔间的水平距离（2）对小球释放到达最低点的过程运用动能定理求出电场强度的大小（3）根据重力势能的减小量和电势能的增加量求出总势能的变化量（4）根据牛顿第二定律，结合运动学公式求出小球在电场中运动的时间，根据牛顿第二定律求出装置的加速度，结合速度时间公式求出装置的速度解决本题的关键理清小球和装置的运动过程，结合牛顿第二定律、动能定理、运动学公式分析求解注意小球在电场中运动时，装置的加速度与小球不在电场中时装置的加速度不同【题文】（物理卷2015届浙江省“温州八校”高三返校联考（2014.08）4带有等量异种电荷的一对平行金属板，上极板带正电荷。如果两极板间距不是足够近或者两极板面积不是足够大，使得在两极板之间，它们的电场线也不是彼此平行的直线，而是如图所示的曲线（电场方向未画出）。虚线mn是穿过两极板正中央的一条直线。关于这种电场，以下说法正确的是a平行金属板间的电场，可以看做匀强电场bb点的电势高于d点的电势cb点的电势低于c点的电势d若将一正电荷从电场中的任一点由静止释放，它必将沿着电场线运动到负极板【知识点】电势；电场强度 i1【答案解析】c 解析：a、由电场线的分布情况看出，平行金属板间各处的电场强度不是处处相同，所以不能看成匀强电场，故a错误b、与电场线垂直的直线应是等势线，由图看出图中虚线是一条等势线，b点与d点的电势相同，故b错误c、据题上极板带正电荷，电场线从上极板指向下极板，根据顺着电场线方向电势降低，可知d点的电势低于c点，而b、d两点的电势相等，所以b点的电势低于c点的电势故c正确d、将一正电荷从电场中的任一点由静止释放，不一定能沿电场线运动，只有在ab所在的电场线上，正电荷所受的电场力一直沿电场线向下，能沿此电场线运动，其他电场线是曲线，正电荷所受的电场力沿电场线的切线方向，将使电荷离开电场线，故d错误故选：c【思路点拨】匀强电场中场强处处相同，电场线应是平行同向疏密均匀的直线；顺着电场线方向电势降低；带电粒子要沿电场线运动，电场线必须是直线解决本题关键掌握电场线的两个物理意义：疏密表示场强的大小，方向表示电势的高低，要明确只有电场线是直线时，电荷才能沿电场线运动【题文】（物理卷2015届浙江省台州中学高三上学期第一次统练（2014.09）4用轻质等长的细线把两个质量相等的带电小球a、b悬挂起来，a球带负电-3q，b球带正电q，整个装置处在水平向右的匀强电场中，最后达到平衡时的状态可能是（d）【知识点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用；电场强度b3 b4 i1【答案解析】 d 解析：a带负电，受到的电场力水平向左，b带正电，受到的电场力水平向右以整体为研究对象，分析受力，电场力向左，所以细绳向左偏设oa绳与竖直方向的夹角为，则由平衡条件得 tan= 以b球为研究对象，受力分析设ab绳与竖直方向的夹角为，则由平衡条件得tan=得到=故选d【思路点拨】运用整体法研究oa绳与竖直方向的夹角，再隔离b研究，分析ab绳与竖直方向的夹角，得到两夹角的关系，判断系统平衡状态本题采用隔离法和整体法，由平衡条件分析物体的状态，考查灵活选择研究对象的能力【题文】（物理卷2015届浙江省温州市十校联合体（温州中学等）高三上学期期初联考（2014.08）7.如图所示，一带负电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中，在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹。m和n是轨迹上的两点，其中m点在轨迹的最右点。不计重力，下列表述正确的是（ ）a粒子在m点的速率最大b粒子所受电场力沿电场方向c粒子在电场中的加速度不变d粒子在电场中的电势能始终在增加【知识点】带电粒子在匀强电场中的运动；电场强度；电势能i1 i2 i3【答案解析】 c 解析：a、电子受到的电场力向左，在向右运动的过程中，电场力对电子做负功，电子的速度减小，运动到m点时，电子的速度最小，所以a错误；b、电子受到的电场力的方向与电场线的方向相反，所以b错误；c、由于电子是在匀强电场中运动的，受到的电场力的大小是不变的，所以粒子在电场中的加速度也不变，所以c正确；d、当电子向右运动的过程中，电场力对电子做负功，电势能增加，在向左返回的过程中，电场力对电子做正功，电势能减小，所以d错误故选c【思路点拨】电子在匀强电场中受到的电场力的方向向左，在向右运动的过程中，电场力对电子做负功，电子的速度减小，电势能增加，根据电子的运动分析可以得出结论本题就是对电场力做功特点的考查，掌握住电场力做正功，电势能减小，动能增加，电场力做负功时，电势能增加，动能减小【题文】（物理卷2015届浙江省温州市十校联合体（温州中学等）高三上学期期初联考（2014.08）11关于电场和磁场，以下说法正确的是（ ）a电流在磁场中某点不受磁场力作用，则该点的磁感应强度一定为零b电场中某点的电场强度的方向与放在该点的正试探电荷所受电场力方向相同c磁场中某点的磁感应强度的方向与放在该点通电导线受力方向相同d试探电荷在电场中某点不受电场力的作用，则该点的电场强度一定为零【知识点】电场；磁现象和磁场 i1 i2 k1【答案解析】 bd 解析：a、电流在磁场中某位置受到的磁场力为零，则该位置的磁感应强度不一定为零，可能电流与磁场方向平行，故a错误；b、电场中某点的电场强度的方向，与放在该点的正试探电荷，所受电场力方向相同，与负电荷受到的电场力相反，故b正确；c、根据左手定则，磁感应强度的方向与安培力的方向垂直故c错误；d、由电场的基本性质可知，对放入电场中某位置的电荷受到的电场力为零，则该位置一定为零，故d正确；故选bd【思路点拨】电场强度是用来表示电场的强弱和方向的物理量，电场强弱可由试探电荷所受的力与试探点电荷带电量的比值确定，电场方向与正电荷受力方向一致与负电荷受力方向相反磁感应强度是描述磁场强弱的物理量，通过电流元垂直放置于磁场中所受磁场力与电流元的比值来定义磁感应强度比值与磁场力及电流元均无关电场强度是用比值法定义的物理量之一，电场中某点的电场强度是由电场本身决定的，与该点是否有试探电荷无关，本题是考查基础知识的好题磁感应强度是通过比值定义得来，例如电场强度也是这种定义，电场强度与电场力及电荷量均没有关系再如密度也是，密度与物体的质量及体积均无关同时电流元放入磁场中不一定有磁场力，还受放置的角度有关【题文】（物理卷2015届浙江省温州市十校联合体（温州中学等）高三上学期期初联考（2014.08）12.在光滑绝缘水平面的p点正上方o点固定一个电荷量为+q的点电荷，在水平面上的n点，由静止释放质量为m，电荷量为-q的负检验电荷，该检验电荷经过p点时速度为v，图中=60，规定电场中p点的电势为零。则在+q形成的电场中（ ）o p +q -q n a.n点电势高于p点电势b.n点电势为-c.p点电场强度大小是n点的4倍d.检验电荷在n点具有的电势能为-【知识点】匀强电场中电势差和电场强度的关系；电场强度；电势能 i1 i2【答案解析】 bc 解析：a、根据顺着电场线方向电势降低可知，m点的电势高于n点的电势，而m、p两点的电势相等，则n点电势低于p点电势故a错误；b、根据动能定理得：检验电荷由n到p的过程：-q（n-p）=mv2，由题，p点的电势为零，即p=0，解得，n点的电势n=-故b正确c、p点电场强度大小是ep=k，n点电场强度大小是en=k，则ep：en=4：1故c正确d、检验电荷在n点具有的电势能为ep=-qn=mv2故d错误故选bc【思路点拨】解答本题应抓住：顺着电场线方向电势降低，判断出m点电势高于n点的电势，m、p两点的电势相等，即可知n、p两点电势关系；由真空中点电荷产生的电场强度公式e=k，分析p点与n点电场强度的大小关系；根据动能定理研究电荷由n到p的过程，求解n点的电势；由ep=-qn求出检验电荷在n点具有的电势能本题关键要掌握电场线方向与电势高低的关系，即顺着电场线方向电势降低，以及点电荷场强公式e=k、电势能公式ep=-qn【题文】（物理卷2015届吉林省长春市高三上学期第一次模拟考试（2014.09）8. 如图所示，以o为圆心的圆周上有六个等分点a、b、c、d、e、f等量正、负点电荷分别放置在a、d两处时，在圆心o处产生的电场强度大小为e现改变a处点电荷的位置，使o点的电场强度改变，下列叙述正确的是（）a移至c处，o处的电场强度大小不变，方向沿oeb移至b处，o处的电场强度大小减半，方向沿odc移至e处，o处的电场强度大小减半，方向沿ocd移至f处，o处的电场强度大小不变，方向沿oe【知识点】匀强电场中电势差和电场强度的关系i1 i2【答案解析】c 解析：a、由题意可知，等量正、负点电荷在o处的电场强度大小均为，方向水平向右当移至c处，两点电荷在该处的电场强度方