上海高考物理2006-2015真题汇编(带答案)——电场

1、上海2006-2015真题汇编电场1. （2006上海）如图所示，一束粒子自下而上进人一水平方向的匀强电场后发生偏转，则电场方向向 ，进人电场后，粒子的动能 （填“增加”、“减少”或“不变”）左，增加ABvtO2. （2006上海）A、B是一条电场线上的两点，若在A点释放一初速为零的电子，电子仅受电场力作用，并沿电场线从A运动到B，其速度随时间变化的规律如图所示设A、B两点的电场强度分别为EA、EB，电势分别为UA、UB，则AD （A）EA = EB （B）EAEB （C）UA = UB （D）UAUB 3. （2006上海）电偶极子模型是指电量为q、相距为l的一对正负点电荷组成的电结构，O是

2、中点，电偶极子的方向为从负电荷指向正电荷，用图(a)所示的矢量表示科学家在描述某类物质的电性质时，认为物质是由大量的电偶极子组成的，平时由于电偶极子的排列方向杂乱无章，因而该物质不显示带电的特性当加上外电场后，电偶极子绕其中心转动，最后都趋向于沿外电场方向排列，从而使物质中的合电场发生变化（1）由题意可知电场力的力臂为l sin，故力矩M2×E0q×l sinE0q/sin（2）W2 E0q×(1cos)E0q /(1cos)（3）电偶极子在外电场中处于力矩平衡时，电偶极子的方向与外加电场的夹角 0或者当电偶极子方向与场强方向相同时，即夹角为零时（如图所示）由于电

3、偶极子与电场垂直时电势能为零， 所以该位置的电势能等于由该位置转到与电场垂直时电场力所做的功，电势能 EP1= -E0ql 当电偶极子方向与场强方向相反时，即夹角为时同理可得，电势能 EP2=E0ql（4）由题意知：FE0q02 (1）如图(b）所示，有一电偶极子放置在电场强度为E。的匀强外电场中，若电偶极子的方向与外电场方向的夹角为，求作用在电偶极子上的电场力绕O点的力矩； （2）求图(b)中的电偶极子在力矩的作用下转动到外电场方向的过程中，电场力所做的功； （3）求电偶极子在外电场中处于力矩平衡时，其方向与外电场方向夹角的可能值及相应的电势能； （4）现考察物质中的三个电偶极子，其中心在一

4、条直线上，初始时刻如图(c）排列，它们相互间隔距离恰等于 1加上外电场EO后，三个电偶极子转到外电场方向，若在图中A点处引人一电量为+q0的点电荷(q0很小，不影响周围电场的分布），求该点电荷所受电场力的大小4. （2007上海）一点电荷仅受电场力作用，由A点无初速释放，先后经过电场中的B点和C点。点电荷在A、B、C三点的电势能分别用EA、EB、EC表示，则EA、EB和EC间的关系可能是（）AD（A）EAEBEC。（B）EAEBEC。（C）EAECEB。（D）EAECEB。5. （2007上海）如图所示，边长为L的正方形区域abcd内存在着匀强电场。电量为q、动能为Ek的带电粒子从a点沿ab方

5、向进入电场，不计重力。（1）水平方向做匀速运动有Lv0t，沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动，L，所以E，qELEktEk，所以EktqELEk5Ek，（2）若粒子由bc边离开电场，Lv0t，vy，EkEkmvy2，所以E，若粒子由cd边离开电场，qELEkEk，所以E（1）若粒子从c点离开电场，求电场强度的大小和粒子离开电场时的动能；（2）若粒子离开电场时动能为Ek，则电场强度为多大？6. （2008上海）如图所示，把电量为5×109C的电荷，从电场中的A点移到B点，其电势能（选填“增大”、“减小”或“不变”）；若A点的电势UA15V，B点的电势UB10V，则此过程中电场力做的

6、功为J。增大，2.5×1087. （2008上海）如图所示，在光滑绝缘水平面上，两个带等量正电的点电荷M、N，分别固定在A、B两点，O为AB连线的中点，CD为AB的垂直平分线。在CO之间的F点由静止释放一个带负电的小球P（设不改变原来的电场分布），在以后的一段时间内，P在CD连线上做往复运动。若BCD（A）小球P的带电量缓慢减小，则它往复运动过程中振幅不断减小（B）小球P的带电量缓慢减小，则它往复运动过程中每次经过O点时的速率不断减小（C）点电荷M、N的带电量同时等量地缓慢增大，则小球P往复运动过程中周期不断减小（D）点电荷M、N的带电量同时等量地缓慢增大，则小球P往复运动过程中振幅

7、不断减小8. （2008上海）如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图。在Oxy平面的ABCD区域内，存在两个场强大小均为E的匀强电场I和II，两电场的边界均是边长为L的正方形（不计电子所受重力）。（1）设电子的质量为m，电量为e，电子在电场I中做匀加速直线运动，出区域I时的为v0，此后电场II做类平抛运动，假设电子从CD边射出，出射点纵坐标为y，有解得y，所以原假设成立，即电子离开ABCD区域的位置坐标为（2L，）（2）设释放点在电场区域I中，其坐标为（x，y），在电场I中电子被加速到v1，然后进入电场II做类平抛运动，并从D点离开，有解得xy，即在电场I区域内满足议程的点即为

8、所求位置。（3）设电子从（x，y）点释放，在电场I中加速到v2，进入电场II后做类平抛运动，在高度为y处离开电场II时的情景与（2）中类似，然后电子做匀速直线运动，经过D点，则有，解得，即在电场I区域内满足议程的点即为所求位置（1）在该区域AB边的中点处由静止释放电子，求电子离开ABCD区域的位置。 （2）在电场I区域内适当位置由静止释放电子，电子恰能从ABCD区域左下角D处离开，求所有释放点的位置。 （3）若将左侧电场II整体水平向右移动L/n（n1），仍使电子从ABCD区域左下角D处离开（D不随电场移动），求在电场I区域内由静止释放电子的所有位置。9. （2009上海）两带电量分别为q和q

9、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（ ）A10. （2009上海）位于A、B处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内电势分布如图所示，图中实线表示等势线，则（）CD（A）a点和b点的电场强度相同（B）正电荷从c点移到d点，电场力做正功（C）负电荷从a点移到c点，电场力做正功（D）正电荷从e点沿图中虚线移到f点，电势能先减小后增大11. （2009上海）如图，质量均为m的两个小球A、B固定在弯成120°角的绝缘轻杆两端，OA和OB的长度均为l，可绕过O点且与纸面垂直的水平轴无摩擦转动，空气阻力不计。设A球带正电，B球带负电，电量均为q，处在竖直向

10、下的匀强电场中。开始时，杆OB与竖直方向的夹角q060°，由静止释放，摆动到q90°的位置时，系统处于平衡状态，求： （1）力矩平衡时：（mgqE）lsin90°（mgqE）lsin（120°90°），即mgqE（mgqE），得：E；（2）重力做功：Wgmgl（cos30°cos60°）mglcos60°（1）mgl，静电力做功：WeqEl（cos30°cos60°）qElcos60°mgl，（3）小球动能改变量DEk=mv2WgWe（1）mgl，得小球的速度：v。（1）匀强电场的场强

11、大小E；（2）系统由初位置运动到平衡位置，重力做的功Wg和静电力做的功We；（3）B球在摆动到平衡位置时速度的大小v。12. （2010上海）三个点电荷电场的电场线分布如图所示，图中a、b两点处的场强大小分别为Ea、Eb，电势分别为ja、jb，则（）C（A）EaEb，jajb（B）EaEb，jajb（C）EaEb，jajb（D）EaEb，jajb13. （2010上海）在DIS描绘电场等势线的实验中（1）等量导种点电荷，静电场，电压传感器，（2）B（1）电源通过正负电极a、b在导电物质上产生的稳定电流分布模拟了由二个_产生的_，用_探测等势点。（2）（单选题）在安装实验装置时，正确的做法是（）

12、（A）在一块平整木板上依次铺放复写纸、白纸、导电纸（B）导电纸有导电物质的一面应该向上（C）连接电源正负极的电极a、b必须与导电物质保持绝缘（D）连接电极a、b的电源电压为交流4-6V14. （2010上海）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l11mm，DM间距l23mm。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分别带有等量异种电荷，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l

13、13mm，DM间距l21mm，活塞D所带电量的绝对值qe0SE（式中E为D与M所带电荷产生的合场强，常量e08.85´1012C2/Nm2）。求：（1）电键未合上时两室中气体压强为p0，设电键合上后，两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Dpp2p1640Pa，活塞在气体压力和电场力作用下处于平衡，电场力FDpS0.128N，（3）活塞受到的电场力大小FqEM，其中活塞带电量qe0SE，E由D、M所带等量导号电荷共同产生，根据电场叠加原理，M产生的场强大小EME/

14、2，所以F2e0SEM2，EM6´106V/m，UEl212V，（4）当滑片P由B向A滑动时，DM间场强减小，DN间场强变大，活塞受到向下的电场力减小，电场力与气体压力间的平衡被破坏，活塞向上移动。 （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。15. （2011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Ea和Eb，电势分别为a和b，则C（ ）AEaEb，ab BEaEb，abCEaEb，ab DEaEb，ab1

15、6. （2011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A（ ）17. （2011上海）如图，在竖直向下，场强为E的匀强电场中，长为l的绝缘轻杆可绕固定轴O在竖直面内无摩擦转动，两个小球A、B固定于杆的两端，A、B的质量分别为m1和m2 (m1m2)，A带负电，电量为q1，B带正电，电量为q2。杆从静止开始由水平位置转到竖直位置，在此过程中电场力做功 ，在竖直位置处两球的总动能 。，18. （2012上海）A、B、C三点在同一直线上，AB:BC1:2，B点位于A、C之间，在B处固定一电荷量为Q的点电荷。当在A处放一电荷量为q的点电荷时，它所受到的

16、电场力为F；移去A处电荷，在C处放一电荷量为2q的点电荷，其所受电场力为（）B （A）F/2 （B）F/2（C）F（D）F19. （2012上海）如图，质量分别为mA和mB的两小球带有同种电荷，电荷量分别为qA和qB，用绝缘细线悬挂在天花板上。平衡时，两小球恰处于同一水平位置，细线与竖直方向间夹角分别为q1与q2（q1q2）。两小球突然失去各自所带电荷后开始摆动，最大速度分别为vA和vB，最大动能分别为EkA和EkB。则（）ACD（A）mA一定小于mB（B）qA一定大于qB（C）vA一定大于vB（D）EkA一定大于EkB20. （2013上海）两异种点电荷电场中的部分等势面如图所示，已知A点电

17、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B(A)a处为正电荷，qaqb (B)a处为正电荷，qaqb(C)a处为负电荷，qaqb (D)a处为负电荷，qaqb21. （2013上海）半径为R，均匀带正电荷的球体在空间产生球对称的电场；场强大小沿半径分布如图所示，图中E0已知，Er曲线下OR部分的面积等于R2R部分的面积。解析：（1）Er曲线下面积的单位为伏特。（2）由点电荷的电场强度公式，E0=kQ/R2，解得：该均匀带电球所带的电荷量Q= E0 R2/k。（3）根据Er曲线下面积表示电势差，球心与球表面间的电势差U= E0 R/2。（4）根据题述Er曲线下OR部分

18、的面积等于R2R部分的面积，球体表面到2R处的电势差U= E0 R/2。由动能定理，qU=mv2，解得：v=。(1)写出Er曲线下面积的单位；(2)己知带电球在rR处的场强EkQr2，式中k为静电力常量，该均匀带电球所带的电荷量Q为多大?(3)求球心与球表面间的电势差U；(4)质量为m，电荷量为q的负电荷在球面处需具有多大的速度可以刚好运动到2R处?22. （2014上海）静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图所示，x轴正向为场强正方向，带正电的点电荷沿x轴运动，则点电荷BC【解析】由图可知，将正电荷沿x轴正向移动，电场力沿x轴负方向，从x2移动到x4的过程电场力做功不为零，两点电势能不相等

19、，A项错误；从x1移动到x3的过程电场力沿x轴负方向，电场力做负功，电势能增大，B项正确；从x1到x4的过程场强先增大，后减小，所以电场力先增大后减小，C向正确；D项错误。 A在x2和x4处电势能相等 B由x1运动到x3的过程中电势能增大C由x1运动到x4的过程中电场力先增大后减小D由x1运动到x4的过程中电场力先减小后增大23. （20114上海）如图，竖直绝缘墙上固定一带电小球A，将带电小球B用轻质绝缘丝线悬挂在A的正上方C处，图中AC=h。当B静止在与竖直方向夹角300方向时，A对B的静电力为B所受重力的倍，则丝线BC长度为 。若A对B的静电力为B所受重力的0.5倍，改变丝线长度，使B仍

20、能在300处平衡。以后由于A漏电，B在竖直平面内缓慢运动，到00处A的电荷尚未漏完，在整个漏电过程中，丝线上拉力大小的变化情况是    。【答案】；先不变后增大【解析】对小球B进行受力分析，根据相似三角形有：，再根据余弦定则求出BC的长度：；若两者间的库仑力变为B的重力的0.5倍，根据几何关系可知AB与BC垂直，即拉力与库仑力垂直；随着电量的减小，细绳的拉力不变，库仑力减小。当细绳变为竖直方向时，库仑力和拉力的合力等于重力，库仑力减小，拉力增大，所以拉力先不变后减小。24. （2014上海）如图，一对平行金属板水平放置，板间距为d，上极板始终接地。长度为d/2、质量均匀的绝缘杆，上端可绕上板中央的固定轴O在竖直平面内转动，下端固定一带正电的轻质小球，其电荷量为q当两板间电压为U1时，杆静止在与竖直方向OO夹角=300的位置；若两金属板在竖直平面内同时绕O、O顺时针旋转=150至图中虚线位置时，为使杆仍在原位置静止，需改变两板间电压。假定两板间始终为匀强电场。求：【答案】（1）；（2）；（3）错误（1）设杆长为L，杆受到的重力矩与球受到的电场力矩平衡解得 （2）金属板转过角后，同样满足力矩平衡，有联立解得，（3）该同学的结论错误。因为上板接地，当板旋转角度时，板间电场发