2012版高考物理3-2-1精品系列专题9电场(精)

1、电场力大小相等方向相反. 电子受电场力与场方向水平向左，电子从 ATOTB 过程中，电场专题 9 电场（教师版）【若点预澳a预测酣13年对电场肴查选择题和计算均有：选择题主要检测考生对重要概念的理解和皋本 规律的运用*重点肴查库仑定律、电场、电场强度、电场练 匀强电场、电场强度的蛊加、 匀强电场中电势差根电场强度的关系、电容器册电容等基本擬念、基本规徉的综合运用1计 算题仍是以高分值高难度形式出现，重点是着查电场力、电势能、电势差、电势等概念 与力学综合.从近几年的高考来看，随着招生h匕例的増大，试题的难度相对而言有所下降, 思维难度大，起点高的超难试题没有了，但同时送分题也没有了，在论述题，

2、计算题的思维 起点都不是很高，随着对物理过程研究的深入，思维难度逐歩増大，因此有散閑考查了学生 的物理思维能力因此抓好基本物理知识的教学仍是中学物理教学的苜萝任务把握好复习 节奏，适当降低起点和速度，着重学生思维能力的培养过程，以基础题训练启法，努力培养 学生正确，良好的解题习惯加强对学生夏习方隆，应试策略与技巧的训练和指导.【考点定位】电场是历年高考试题中的重点之一.查的内容主要集中在两个方面：一是有关对电场本身的认识，即电场、电场强度、电势、电势差、电势能、电场线、等势面；二是电 场知识的应用，即带电粒子在匀强电场中的运动、电容器等.电场强度、电势差等基本知识的考查一般以选择题、 填空题的

3、形式出现； 对于电场中导体和电容器的考查，常以小综合题型出现.带电粒子在电场中运动一类问题，是高考中考查的重点内容之一.其次在力、电综合试题中，多把电场与牛顿运动定律，动能定理，功能关系，运动学知识，电路知识等巧妙 地综合起来，考查学生对这些基本知识、基本规律的理解和掌握的情况，应用基本知识分析、 解决实际问题的能力。纵观这类题目，所涉及的情景基本相同 （无外乎是带电粒子在电场中 平衡、加速或偏转），但命题者往往拟定不同的题设条件，多角度提出问题，多层次考查知 识和能力.历届高考命题形式一是以选择、填空方式考查知识； 二是与静电、磁场和电磁感应结合的综合题，值得说明的是，近年来高考在对本章的考

4、查中，似乎更热衷于电路的故障分析.这类题通常都来自生活实际，是学生应具备的基本技能.尤其引人关注的是电路实验有成为必考题的趋势.【考点 PK】 考点 1、电场的力的性质【例 1】如图 9-38-3 所示，一电子沿等量异种电荷的中垂线由力不计，则电子所受另一个力的大小和方向变化情况是（）A. 先变大后变小，方向水平向左B. 先变大后变小，方向水平向右C. 先变小后变大，方向水平向左D. 先变小后变大，方向水平向右【解析】等量异种电荷电场分布如图A-9-38-4（a）所示，由图中电场线的分布可以看出， 从 A 到 0 电场线由疏到密；从 O 到 B 电场线由密到疏，所以从AT0TB,电场强度应由小

5、变大，再由大 变小，而电场强度方向沿电场线切线方向，为水平向右，如图9-38-4 （b）所示，由于电子处于平衡状态，所受合外力必为零，故另一个力应与电子所子受ATB 匀速飞I 0垃；-aA图A-9-38-3力由小先变大，再由大变小，故另一个力方向应水平向右，其右，大小应先变大后变小，所 以选项 B 正确.考点 2、电场的能性质【例 2】有一带电量 q= 3X10-6C 的点电荷，从电场中的 A 点移到 B 点时，克服电场力做功6X10-4J.从 B 点移到 C 点时电场力做功 9X10-4J .问：AB、BC CA 间电势差各为多少？如以 B 点电势为零，则 A、C 两点的电势各为多少？电荷在

6、 A、C 两点的电势能各为多少？【解析】方袪1：先求电势差的绝对值.再判断正、负卜普告-二他，因负电荷从査移到B克服电场力做功，必是从高电势点移向底电势点，即血如因负电荷从B移到C电场力做正功，必是从低电势点移到高电势庶目卩冬 V 鼻，4 =-5F=300 r-200 7-100V 右法岔直接取代数值求电荷由A移向B克服电场力做功即电场力做负功,% = - -3X 10 X 300 J=9X 10*J考点 3、静电屏蔽 电容器【例 3】 如图 A-9-40-5 所示，两块水平放置的平行正对的金属板a、b 与两电池相连，在距离两板等远的 M 点有一个带电液滴处于静止状态。若将 a 板向下平移一小

7、段距离，但仍在M 点上方，稳定后，下列说法中正确的是（）A.液滴将加速向下运动9x10-3x10D.在 a 板移动前后两种情况下，若将液滴从a 板移到 b 板，电场力做功相同B.M 点电势升高，液滴在 M 点时电势能将减小C. M 点的电场强度变小了【解析】当将a向下平移时，板间场强増犬，则液滴所受电场力噌大，菠衙将向上加速运动,AC错误.由于b板接地且b与皿间距篦未变， 由U=Ed可知M点电势擀升高， 液滴的电势能 将减小.B正确.由于前后两种惜况a与b板间电势差不变，所以擀辛瞬从a板移到b板电 场力做功相同，D正确.考点 4、带电粒子在电场中的运动【例 4】图 A-9-41-9 中，一个质

8、量为 m 电量为-q 的小物体，可在水平轨道x 上运动，0端有一与轨道垂直的固定墙，轨道处的场强为E、方向沿 ox 轴正向的匀强电场中，小物体以初速度vo从xo点沿 ox 轨道运动，运动中受到大小不变的摩擦力F 的作用，且 F1）个电荷量均为 q（q0）的小球，均匀分布在半径为 R 的圆周上，示意如图。若移去位于圆周上P 点的一个小球，则圆心O 点-： ,处的电场强度大小为 _，方向_。（已知静电力常量为k）12.答案：kq沿 OP 指向 P 点A.200V/m B.2003V/m C.100 V/m D. 1003V/mO o OR2点处的电场强度大小为零。若移去位于圆周上 P 点的一个小球

9、，剩余带电小球在圆心 0 点处 产生的电场强度与 P 点小球在圆心 0 点产生的电场强度大小相等， 方向相反。由点电荷电场 强度公式可知，P 点带电小球在圆心处产生的电场强度为 k q，方向沿 0P 指向 0 点。R2若移去位于圆周上 P 点的一个小球，则圆心 0 点处的电场强度大小为 kq，方向沿 0P 指 向 P 点。【考点定位】此题考查电场叠加、点电荷电场强度公式及其相关知识。3. （2012 海南）如图，直线上有 o、a、b、c 四点，ab 间的距离与 be 间的距离相等。在 o 点处有固定点电荷，已知 b 点电势高于 e 点电势。若一带负电电荷的粒子仅在电场力作用 下先从 e 点运动

10、到 b 点，再从 b点运动到 a 点，贝 U两过程中电场力做的功相等前一过程中电场力做的功大于后一过程中电场力做的功、前一过程中，粒子电势能不断减小后一过程中，粒子动能不断减小【答案】：C【解析】：根据题述，塾之间电场强度大于快之间电场强度，前一过程中电场力蚊的功小 于后一过程中电场力做的功，选项AB错误，前一过程中，电场力做正功，粒子电势能不断 减小，动能不断増犬；石一过程中，电场力做正功，粒子动能不断増大，选项C正确=）错【考点定位】此题若查电场力做功、电势能变化及其相关知识.（2012 福建）15、【原题】：如图，在点电荷 Q 产生的电场中，将两个带正电的试探电荷、qi分别置于 A、B

11、两点，虚线为等势线。取无穷远处为零电势点，若将、 移动到无q2qiq2穷远的过程中外力克服电场力做的功相等，则下列说法正确的是A. A 点电势大于 B 点电势B. A、B 两点的电场强度相等C.的电荷量小于 的电荷量qiq2D.在 A 点的电势能小于在 B 点的电势能qiq2【答案】：C【解析】；由点电荷形成的电场电场线分布规律可知A点的场强丈于3点，再田电场线和 电势的关系可知為点电势低于3点，所以答S A3均错：又因为两电荷移到无穷远处电场 力做功一样，表明电势能相同，而U軽于U兖点所以q】的电量小于答案C正确.【考点定位儿点电荷电场分布.电场线与电势高低的关系，电势差与电场力做功的关系.

12、(2012 江苏)2. 一充电后的平行板电容器保持两极板的正对面积、间距和电荷量不变，在两极板间插入一电介质，其电容 C 和两极板间的电势差 U 的变化情况是(A) C 和 U 均增大(B) C 增大,U 减小(C) C 减小,U 增大(D) C 和 U 均减小【答案】B【解析】电容器決定式：C =插凡介质后电容变大，根据定义式OQI?电荷量不斗变,所以U变小-即3正确【着点定位】电容器(2012 江苏)1.真空中,A、B 两点与点电荷 Q 的距离分别为 r 和 3r,则 A、B 两点的电 场强度大小之比为(A) 3 :1 (B) 1 :3(C) 9 :1 (D) 1 :9【答案】：C【解析】

13、由点电荷电场强度公式kQ知，A、B 两点电场强度大小之比为9:1 , C 正确。E牙r【考点定位】电场强度(2012 天津)5.两个固定的等量异号电荷所产生电场的等势面如 图中虚线所示，一带负电的粒子以某一速度从图中A 点沿图示方向进入电场在纸面内飞行，最后离开电场，粒子只受到静电力作用，则粒 子在电场中A. 做直线运动，电势能先变小后变大B. 做直线运动，电势能先变大后变小C. 做曲线运动，电势能先变小后变大D. 做曲线运动，电势能先变大后变小【答嘉】：C【解析A根据等势面与电场线垂直.可知粒子受静电力方向与逋度方向不在同一直线上，所以粒子做曲线运动，扣弓选错误.带负电的粒子先靠近带正电刖固

14、定电荷，后乂远离正 电荷，电场力先做正功，后做负功，粒子的电势能先变小后变大，匚正确，【考点定位】車题着查等量异号电荷的电场线与等势面，带电粒子在电场中受力情况、运动 情况，电势能的变化.(2012 浙江)19、用金属箔做成一个不带电的圆环，放在干燥的绝缘桌面上。小明同学用 绝缘材料做的笔套与头发摩擦后，将笔套自上而下慢慢靠近圆环，当距离约为 0.5cm 时圆环被吸引到笔套上，如图所示。对上述现象的判断与分析，下列说法 正确的是A. 摩擦使笔套带电B. 笔套靠近圆环时，圆环上、下部感应出异号电荷*1OVC. 圆环被吸引到笔套的过程中，圆环所受静电力的合力大于圆环的重力D. 笔套碰到圆环后，笔套

15、所带的电荷立刻被全部中和【答案】：ABC【解析】：摩擦使笔套带电，带电的笔套靠近圆环的时候，圆环反生静电感应，上下部分感 应出等量的异号电荷，吸引过程中，圆环加速度向上，静电合力大于圆环重力；绝缘材料做出的笔套，自由电子无法移动，电荷无法立刻被综合，故ABC 正确【考点定位】静电感应，牛顿定律(2012 江苏)15. (16 分)如图所示，待测区域中存在匀强电场和匀强磁场，根据带电粒子 射入时的受力情况可推测其电场和磁场 图中装置由加速器和平移器组成，平移器由两对水 平放置、相距为 I的相同平行金属板构成，极板长度为 I、间距为 d,两对极板间偏转电压大小相等、电场方向 相反质量为m 电荷量为

16、+q 的粒子经加速电压 U0 加速后，水平射入偏转电压为 U1 的平 移器，最终从 A 点水平射入待测区域不考虑粒子受到的重力(1) 求粒子射出平移器时的速度大小v1;(2) 当加速电压变为 4U0 时，欲使粒子仍从 A 点射入待测区域，求此时的偏转电压 U;已知粒子以不同速度水平向右射入待测区域，刚进入时的受力大小均为F.现取水平向右为 x 轴正方向，建立如图所示的直角坐标系Oxyz.保持加速电压为 U0 不变，移动装置使粒子沿不同的坐标轴方向射入待测区域，粒子刚射入时的受力大小如下表所示.射人方向y-?z受力大小运 F请推测该区域中电场强度和磁感应强度的大小及可能的方向【解析】&设

17、粒子射出加遠器的谨度为订动能定理qU：l=-(2)在第一个偏转电场中，设粒子运动时间为t加速度大小口 =空二md在离开时，竖直分速度片=加竖直位移一i = at水平位移I =V/粒孑在两偏转电场中粒子做匀谨直级运动，经历时间也为t,由题目意思得到粒子竖直总位移：.1解得y =ud则当加速电压为4U时，U = 4UI2J(a)由沿兀方向射入时受力情况可知弓平行于工轴,1LF = Q(b)由沿士y轴方向射入时受力情况可知；古呵平面平行严二(#戸)；则 U 炉且f = Bqvv解得/丄设电场方向与x轴方向夹角为若_3沿;方向，由沿醉方向射入时的受力情况可得,(/ + Fsin(Z)2+(Fcos只，

18、所以ma F1根据可得Xr X + F 4.（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【答案】A.【解析】奪堡异种点电荷电场线如圏所示，因为沿着电场线方向电势降低，所以，以正电荷 为養着点，左右两侧电势都是降低的；因为逆着电场娃方向电势升高，所以副电荷为参莒点, 左右两侧电势都是升高的.可见，在整个电场中，正电荷所在位置电势最高，负电荷所在位 宜电势最低，符眈种电势变化的情况只有A选项.5.（海南）关于静电场，下列说法正确的是 电势等于零的物体一定不带电 电场强度为零的点，电势一定为零 同一电场线上的各点，电势一定相等 负电荷沿电场线方向移动时，电势能

19、一定增加答案：D解析：电势为零的点是人为选取的，就像重力势能为零的问题一样，与物体带不带电是无关的，与电场强度的大小也无关，因此A、B 选项是错误的；电势沿电场线方向降低，C 选项错误；负电荷所受电场力方向与电场线方向相反，若电荷沿电场线方向移动， 电场力做负功，电势能增加，D 选项正确。6.（海南）三个相同的金属小球1.2.3.分别置于绝缘支架上，各球之间的距离远大于小球的直径。球 1 的带电量为 q，球 2 的带电量为 nq,球 3 不带电且离球 1 和球 2 很远，此时球1、2 之间作用力的大小为 F。现使球 3 先与球 2 接触，再与球 1 接触，然后将球 3 移至远处， 此时 1、2

20、之间作用力的大小仍为 F，方向不变。由此可知A.n=3B.n=4 C.n=5D. n=6答案*D解析：球3与1、2接触后h 2之间作用力的大卜仍为F,方向不变，Is 2之间距离不变, 由库仑定釋可知.球3与1、2接触前后，球1和球2的电荷乘积相等，带电后3个d潍均 带上同种电荷”接融前，2电荷乘积次InqS 3与2接触后，厶3的电荷变次字31Jiq吨接触后，K 3的电荷变为乓三最后h 2电荷乘积变为等二化（江苏）一粒子从A点射入电场，从B点射出，电场的等势面和粒子的运动轲迹如图所示, 图中左侧前三个等势面彼此平行，不计粒子的重力“下列说法正确的有A.粒子带负电荷氐粒子的加逮度先不变，后变小C.

21、粒子的速度不断噌犬D.粒子的电势能先诚，卜后増大【答案】AB【解析】鬲题考查带电粒子在电场中的运动&沿电场线方向电势逐渐阳氐电场线垂直与等势面，如图所示，画出轨迹上某一点的电场的方向，结合粒子的偏转情况可判断粒子的受力方向与电场线方向相反，故粒子带负电，A项正确；左侧等势而平行等间距，对应电场为匀 强电场，右侧等势面间距增大，对应电场强度减小，由左到右册过程电场力先不变后变小, 目卩加速度先不变后变小，B顷正确；此过程电场力做负功，粒子电势能不新増大，动能速 度）不断减小.0综上所述解得IF&选B& （山东）如图所示，在两等量异种点电荷的电场中，MN 为两电荷连线的中垂

22、线，a、b、c三点所在直线平行于两电荷的连线，且 a 与 c 关于 MN 寸称，b 点位于 MN 上，d 点位于两电 荷的连线上。以下判断正确的是b 点场强大于 d 点场强 b 点场强小于 d 点场强a、b 两点的电势差等于 b、c 两点间的电势差 试探电荷+q 在 a 点的电势能小于在 c 点的电势能答案：BC解析在两等量异号电荷连线上，中间点电场强度最小；在两等量卑号电荷连线的中垂线上, 中间点电场强度最大；所UAb点场强d于d点场强，选项盘错误E正确：由对称性可知，抓b两点的电势差等于乩匚两点间的电势差，选项C正确：试探电荷+q在包点的电势能大于 在点的电势能，选项D错误.【答案】D.【

23、解析】将位于顶点的同种正电荷连线，根据对称性，连线的正中央一点场强为零，同理, 将位于顶点的同种负电荷连线，连线册正中央一点场强也为零，于是，就可以作出判断匕体 中心和各面中心各点场强一定为零.10.（新课标）一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线abc 从 a 运动到 c,已知质点的速率是递减的。关于 b 点电场强度 E 的方向，下列图示中可能正确的是（虚线是曲线在b点的切线）（）wv9.（重庆） 如题 19 图所示，电量为+q 和-q 的点电荷分别位于正方体的顶点,电场强度为零的点有A.体中心、各面中心和各边中点B.体中心和各边中点C.各面中心和各边中点D.体中心和各面中心正方体范围内解析

24、：带由负电荷所受电场力方向与速度夹角大于 荷受力方向相反，D 正确。答案：D11.（天津）板间距为 d 的平行板电容器所带电荷量为Q 时，两极板间的电势差为 U,板间场强为日。现将电容器所带电荷量变为 2Q,板间距变为1,其他条件不变，这时两极板间_d2电势差为 U,板间场强为 旦，下列说法正确的是A.U = U,E2= EB.U = 2U,E2= 4E_C.U2= U,E2= 2EiD.U = 2U,E2= 2 Ei【解析】考查平厅板电容器的相关知识-=仑=二一处昼，巳=三=逕阻当C 話sS1d sS4 規 kd电荷量变为曲时，=退二上餐=幻迤=空鱼七 c选项正确,2 応 kd【答勅c度小一

25、些，所以E: & ;沿着电场线方向电势降低，所以【2010 高考试题解析】1、（全国卷 I） 16 .关于静电场，下列结论普遍成立的是A .电场强度大的地方电势高，电场强度小的地方电势低90,指向曲线的凹侧，场强方向与负电12.（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(A)Ea(C)E匚a【答案】E，电势分别为:EbC.a、b 两位置相比,(B)(D)Ea：Eb， ；ba 处电场线密度较 b 处稀疏,所以 a处电场甲沁，正确选项为 C.a b -ccaB .电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关C .在正电荷或负电荷产生的静电场中，场强方向都指向电

26、势降低最快的方向D .将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点，电场力做功这零【答案】C【解析】在正电荷的电场中，离正电荷近，电场强度大，电势高，离正电荷远，电场强度小, 电势低;而在负电荷的电场中，离正电荷近，电场强度大，电势低，离负电荷远，电场强度 小，电势高，A.错误.电势差的大小决定于两点间距和电场强度，B错误；沿电场方向电势 降低，而且速度最快，C正确；场强为零，电势不一定次I零，如从带正电荷的导体球上将正 电荷移动到另一带负电荷的导体球上，电场力做正功.2、（全国卷H）17 .在雷雨云下沿竖直方向的电场强度为104V/m 已知一半径为 1mm 的雨滴在此电场中不会下落， 取

27、重力加速度大小为 10m/s2水的密度为 103kg/m3。这雨滴携带的电荷 量的最小值约为A.2X10-9C B. 4X10-9CC. 6X10-9CD. 8X10-9C【答案】B解析】带电雨滴在电场力和重力作用下保持静止，则 mg=qE ,得： :Ft,必 U 佻(D) VF訂【答案】C【解析】根据电场线的疏密表示场强犬小，沿电场线电势降落(最快)，选项匚正确.7、(上海物理)33.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 S= 2cm2。在电键 K 断开时，两室中气体压强均为

28、po= 240Pa,ND 间距 l1= DM 间距 l2=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 分别带有等量导种电荷，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 Ii =3 切 DM间距丨2=活塞 D 所带电量的绝对值 q=oSE(式中 E 为 D 与 M 所带电荷产生的合场强，常量o= 8.85 1012C2/Nm2)。求：(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

29、理由。【答案】(1) 80Pa 720Pa(2) 0.128N(3) 6X106N/m 12V(4)见解析【解析】(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A、p2,由玻意耳定律g1S= P1I1 S, p1= p/3= 80Pa, pl2S= p2l2 S, p2=3p0= 720Pa,(2)活塞受到的气体压强差为 p= P2 P1= 640Pa,活塞在气体压力和电场力作用下处于平衡，电场力 F= pS= 0.128N ,匚是 M 所带电荷产生的场强大小， 所以 E=2匚EMEM圆盘转速为(3)因为 E 为 D 与 M 所带电荷产生的合场强,A在匀强电场中，

30、两点间的电势差dop二-R si，故：Up=100 (-0.1sin) - -10sin(V)，选项 A 正确。久(安徽巻)18.如图所示W 阳是平行板电容器的两个极板，氐为定值 电阻&为可调电阻，用绝嫌细线将质重为八带正电的小球悬于电容 器内部.闭合电键5,小球静止时受到悬竝的拉力为F.调节关于F的犬小判断正确的是A.保持&不变，B.保持&不变，G保持&不变,D.保持R；不变，【答案】B【解析】保持R：不变，缓慢增大比时，由于&和&串联，R,两端的电压减，卜即平行板电容器的两个极板的电压U减小，带电小球受到的电场力斤二Ei小悬线册拉力为F =

31、(mgy + F：将减卜 选项B正确，A错误。保持旳不变，媛慢噌 犬R：时.氐两端的电压不变，不变，悬线的拉力为F不变，UD错误.10、(安徽卷)23.如图 1 所示，宽度为 d 的竖直狭长区域内(边界为 L1、L2),存在垂直纸 面向里的匀强磁场和竖直方向上的周期性变化的电场(如图 2 所示)，电场强度的大小为 曰，E0 表示电场方向竖直向上。t=0 时，一带正电、质量为 m 的微粒从左边界上的 N 点以水平 速度 v 射入该区域，沿直线运动到 Q 点后，做一次完整的圆周运动， 再沿直线运动到右边界 上的 N2点。Q 为线段NN2的中点，重力加速度为 g。上述 d、曰、m v、g 为已知量。

32、(1) 求微粒所带电荷量 q 和磁感应强度 B 的大小；(2) 求电场变化的周期 T;(3)改变宽度 d，使微粒仍能按上述运动过程通过相应宽度的区域，求T 的最小值。所以q= pSE=2；0sEm，所以EM=FqF，得EM2；0sEM一F6 106N/c書2;s电源电压U=2EM12=12V(4)因U减小，匚减小，向下的力UMDEMDF减小，UDN增大，匚减小，向上的力F增大,EDN活塞向上移动。8、(安徽卷)16.如图所示，在 xOy 平面内有一个以 0 为圆心、半径周上的一点，O P 两点连线与X轴正方向的夹角为B。若空间存在沿向的匀强电场，场强大小E=100V/m,则O P 两点的电势差

33、可表示为A.Uop二-10sinv(V)-Uop= 10si n =(V)c.Uop10cosr(V)-Uop=10cos(V)【答案】U=Ed,而 d 是沿场强方向上的距离，所以缓慢増大R：时,将变大 缓慢増大Fk时，F将变小 缰慢憎大&时，F将变大 缓慢増大R时，F将变小“Lilx x x x!&；X X X X：*；xX：:：o.|XvX：i% r- - * - if2:XXXX；1XJx Rd图1r-U1J1-图2【答案】（1）2Eo（2）d+n v（3）（2兀+1）vv2vg2g【解析】(1)徴粒做直建运动，则冈g+g=qR徴粒做圆周运动，则mg = qE:联立得：g

34、二竺WB=V2)设徽粒从叫运动到Q的时间次如作ID周运动的周期为切 则d心_ = Vti1qvB -w一RITIR= vr2联立得；fi =3ti 2v * g电场变化的周期r =fl-f2-+2vg(3)若微粒能完成题述的运动过程，要求d _2R联立得：2OR吕2g设 NQ 段直线运动的最短时间 tlmin,由O得11、(安徽卷)24.如图，ABD 为竖直平面内的光滑绝缘轨道，其中AB 段是水平的，BD 段为半径 R=0.2m 的半圆，两段轨道相切于B 点，整个轨道处在竖直向下的匀强电场中，场强大小 E=5.0X103V/m。一不带电的绝缘小球甲，以速度uo沿水平轨道向右运动，与静止在B点带

35、正电的小球乙发生弹性碰撞。已知甲、乙两球的质量均为m=1.0X10-2kg，乙所带电荷量 q=2.0 x10-5C, g 取 10m/s2。(水平轨道足够长，甲、乙两球可视为质点，整个运动过程无 电荷转移)(1 )甲乙两球碰撞后，乙恰能通过轨道的最高点D,求乙在轨道上的首次落点到B 点的距离；(2)在满足(1)的条件下。求的甲的速度U0；(3 )若甲仍以速度U0向右运动，增大甲的质量，保持乙的质量不变，求乙在轨道上的首次落点到 B 点的距离范围。【答案】(1) 0.幼m(2)s(3) 0r4w?x 【解析】(1)在乙恰能通过轨道时最高点的情况下，设乙到达最高点的速度为七乙离开二 点到这水平轨道

36、的时间为t,乙的落点到B点的距离为粘则联立得:X =mv0= mv甲mv乙121212mv0=mv甲mv乙2 2 21min2g因 t2不变，T 的最小值Tmin Mmint2 =(2；52g(2)设碰撞后甲、乙的速度分别为v甲、v乙，根据动量守恒和机械能守恒定律有:联立得：v乙=Vo由动能定理得：1212-mg 2R-qE 2Rmvl - mv乙2 2 设甲的质量洵M,碰撞后甲、乙的速度分别洵心 J 根据动量守恒和机械能守恒定 律有设乙球过D点的谑度为耳；，由动自绽理得“m 111、-mg 2R qE2A= - m- wv；st嚴立ISDI得 2wJ（拇南卷）匚利用静电除尘器可以消除空气中的

37、粉尘.静电除尘器由金属管施和悬在 管中的金属丝B组成，心和B分别接到高压电源正极和负极，其装貫示意图如右图所示.乩B之间有很强的电场，距B越近，场强_ 陲 惚大或越小鼻B附近的吒体分子被电离成为电子和正离子，粉尘吸附电子后被吸附到_ （塡 7或“B）上，最后在重力作用下落入下面的漏斗中【答案】趙大A【解析】电极截面如图所示，由电场线可判断越靠近B场强越大；紛尘吸附电子后带负电，因此向止极A运动.15.（重氏卷）1S某电容式话筒的瘵理示育图如题IS图所示，E为电源，R淘电阻，薄片P和Q为两金属极板，对着话筒说话时P振动而Q可视为不动在入Q间距离増大过程中，几Ps Q构成的电容器的电容増大B P上

38、电荷量保持不变C点的电势比N点的低D、1点的电势比点的高【答案】D【解析】电容器P、Q间距増大，根据 Q =二一，0减小,A选项错误.电容器极板电压保持不变，根据C二纟，P上电荷重减少，电容器放电，方向为M到汕B% C选项错误，D选项正确,16、（四川卷）21.如图所示，圆弧虚线表示正点电荷电场的等势面，相邻 两等势面间的电势差相等。光滑绝缘直杆沿电场方向水平放置并固定不动， 杆上套有一带正电的小滑块（可视为质点），滑块通过绝缘轻弹簧与固定点0相连，并以某一初速度从 M 点运动到 N 点，OM：ON 若滑块在 M N 时弹簧 的弹力大小相等，弹簧始终在弹性限度内，则A、滑块从 M 到 N 的过

39、程中，速度可能一直增大点时，0 点场强如图所示，合场强大小为E2E，贝 VE2，B 正确。2 E2一1B 滑块从位置 1 到 2 的过程中，电场力做的功比从位置3 到 4 的小C 在 M N 之间的范围内，可能存在滑块速度相同的两个位置D 在 M N 之间可能存在只由电场力确定滑块加速度大小的三个位置【答案】AC【解析】在 N 点如果电场力不小于弹簧弹力的分力，则滑块一直加速，A 正确。在 N 点如果电场力小于弹簧弹力的分力，则滑块先加速后减速， 就可能有两个位置的速度相同，C 正确。1、2 与 3、4 间的电势差相等，电场力做功相等，B 错误。由于 M 点和 N 点弹簧的长度不同但弹力相等，

40、说明 N 点时弹簧是压缩的，在弹簧与水平杆垂直和弹簧恢复原长的两个位置滑 块的加速度只由电场力决定，D 错误。17、(四川卷)24.如图所示，电源电动势E=15V内阻r=10，电阻R=3g,R2=6E。间距d =0 2m的两平行金属板水平放置，板间分布有垂直于纸面向里、磁感应强度B=1T的匀强磁场。闭合开关S，板间电场视为匀强电场，将一带正电的小球以初速度匕=o.1m/s沿两板间中线水平射入板间。滑动变阻器接入电路的阻值为，忽略空气对小球的作用，取Rg =10m/ s2。(1 )当R=29I时，电阻R消耗的电功率是多大？(2)若小球进入板间做匀速度圆周运动并与板相碰，碰时速度与初速度的夹角为6

41、0，则R是多少？【答案】(1) 0.6W (2) 54Q【解析】合电路的外电阻为5+報沖鶉根据闭合电路的欧姆定律E151 =-二一A= 0.3丘+尸49 + 1居两端的电压丸I=E-侶+ r) = 15-0.3 x 30 =住消耗的功率为= _JF = 0.6ir60（2）小球进入电磁场做匀速圆周运动，说明重力和电场力等大反向，洛仑兹力提供向心力,根据牛顿第二定律殆吨q = mg閱匚连立化简得T rBRdsO广亍、小球做匀询园周运动的初末遠的夹角等于圆心甫洵妙,根据几何关系得18、 （天津卷）5.在静电场中，将一正电荷从 a 移动到 b 点，电场力做了负功，贝 UA. b 点的电场强度一定比

42、a 点大 B .电场线方向一定从 b 指向 aC. b 点的电势一定比 a 点高 D.该电荷的动能一定减小【答案】C【解析】正电荷从口移动到b点，电场力做了负功，电势能増说明心点的电势一定比口 点高，选项（:正确.电场弓轆的大小与电势的高低无关，无法确定，A错误b点的电势 比口点高，目卩弘b在不同的等势而上，f旦电场线方向不一定从匕指向 6B错误.虽然电 荷的电势能増加，如有重力做功，该电荷的动能不一定减小，D错误.19、（天津卷） 12.质谱分析技术已广泛应用于各前沿科学领域。 汤姆孙发现电子的质谱装 置示意如图， M N为两块水平放置的平行金属极板，板长为 L,板右端到屏的距离为 D,且D

43、 远大于 L,OO为垂直于屏的中心轴线，不计离子重力和离子在板间偏离以屏中心 O 为原点建立xOy直角坐标系，其 中 x 轴沿水平方向，y 轴沿竖直方向。（1）设一个质量为m、电荷量为q的正离gq0子以速度V沿OO的方向从o点射入，板间 不加电场和磁场时， 离子打在屏上 O 点。若在 两极板间加一沿y 方向场强为 E 的匀强电连立带人数据1x0.04x10T/- 1 0.14K干路电流为U2Rl2=4A =0.2A20E -U2I15-4 ,-10.2二54.1y。，(2)假设你利用该装置探究未知离子，试依照以下实验结果计算未知离子的质量数。上述装置中，保留原电场，再在板间加沿_y 方向的匀强

44、磁场。现有电荷量相同的两种正离子组成的离子流，仍从 O 点沿。方向射入，屏上出现两条亮线。 在两线上取 y 坐标相同 的两个光点，对应的 x 坐标分别为 3.24mm 和 3.00mm,其中 x 坐标大的光点是碳 12 离子击 中屏产生的，另一光点是未知离子产生的。 尽管入射离子速度不完全相等， 但入射速度都很 大，且在板间运动时。方向的分速度总是远大于 x 方向和 y 方向的分速度。【答嘉】(1)丄一厂(2) 14【解析】(1)离子在电场中受到的电场力E=s .离子获常的加遠窿.离子在板间运动的时间t0=-.到达极板右边缘时，离子在灯方向的分遠度片.D离子从板右端到这屏上所需时间 .二认由上

45、述各式，得 旳=空丝.场，求离子射到屏上时偏离O 点的距离C2)设离子电荷量沟q,质量洵m,寸时谑度为讪磁场的磁感应强度为B,磁场对禽子 册洛伦兹力已知离子的人射谨度都很大，因而粒子在礦场中运动时闻甚短所经过的圆弧与圆周相比甚 小，且在板中运动时，OCH分逮度总是远大于在孟方向和丫方向的分速度.洛伦兹力变化 甚徴，顾可作恒力处理，济伦玆力产生的加速度qvB&ar二.*0),而且电荷均匀分布。两圆环的圆心 O 和 Q相距为 2a，联线的中点为 O,轴线上的 A 点在 O 点右侧与 O 点相距为 r( rBkqRkqR233CD.2 32E一2 2 p - 2 *2 pj+g+r)&

46、;+()【答Klo【解析】当廿=0时，点位于13心0处，可以把 6、6 两个带电圆环均等效成两个位于圆 心处的点电荷，根据场强的養加容易知道.此时总场强E*将 Z 代入各选项，排除AB选项；当“口时A点位于圆心02处，带电圆环02由于对称性在A点的电场为0*根据徴元法盹求得昨的总场裁E齐两給，将代入C0选项可蜩除，E =E =kq a rkq a - rE21、（广东卷）21.图 8 是某一点电荷的电场线分布图，下列表述正确的是 A.a 点的电势高于 b 点的电势B.该点电荷带负电C. a 点和 b 点D. a 点的电场强度大于 b 点的电场强度【答案】BD【解析】沿着电场线方向电势逐电降低，

47、a 点电势低于 b 点电势，A 错误。由题图R2I+(a +r )2R；+(a-r打R21a r 2R；a-r 2kq a rkq a -r3-R22 +(ar汀R；a rX22s（山乐卷）2C. 20.电场册电场线分布如图所示，UA下说袪正确的是A. C点场强大于b点场强B.a点电势高于b点电势匚若将一试电荷+纟由白点释放，它将沿电场线运动到占点D.若在M点再固定一点电荷-Q,擀一试探电荷+由口移至召的过程中，电势能减小【答案】BD【解析】根据电场线的分布和方向可判断卫错误巳正确；若将一试电荷杓由匚巨释啟，它 不一定沿沿电场线运动到b点C错误；将一试探电荷+q由移至b的过程中，电场力做 正功

48、，电势能减小，D正确.23、（山东卷）25.如图所示，以两虚线为边界，中间存在平行纸面且与边界垂直的水平电场，宽度为d，两侧为相同的匀强磁场，方向垂直纸面向里。一质量为动，然后第二次进入磁场中运动， 此后粒子在电场和磁场中交替运动。 场中运动的半径是第一次的二倍，第三次是第一次的三倍，以此类推。求假设粒子在磁场中运动时，电场区域场强为零。请画出从粒子第一次射入磁场至第三 次离开电场的过程中，电场强度随时间变化的关系图线（不要求写出推导过程，不要求标明 坐标刻度值）。力不计的带电粒子，以初速度、，垂直边界射入磁场做匀速圆周运动，Vi后进入电场做匀加速运(1)粒子第一次经过电场的过程中电场力所做的

49、功W。(2)粒子第n次经过电场时电场强度的大小E。n(3)粒子第门次经过电场所用的时间t。XXXXXXX带电量q、重已知粒子第二次在磁EJXXf/BA10.1【答案】B【解析】电力工人高压带电作业，全身穿戴金属丝网制成的衣、帽、手套、 桂.可以对人 体起到静电屏蔽作业，使人安全作业因为塑料和油摩擦容扇起电，产生的静电荷不易泄漏, 形成静电积累，造戚爆炸和火灾事故.一稱金属车身的汽车也是最好的“避雷所”、一旦汽车被雷击中，它的金属构架会将闪电电流导入地下.选项B正确25、（浙江卷）19.半径为 r 带缺口的刚性金属圆环 在纸面上固定放置，在圆环的缺口两端引出两根导 线，分别与两块垂直于纸面固定放

50、置的平行金属板 连接， 两板间距为d,如图（上）所示。有一变化的 磁场垂直于纸面，规定向内为正，变化规律如图（下） 所示。在 t =0 时刻平板之间中心有一重力不计，电 荷量为 q 的静止微粒，则以下说法正确的是 A.第 2 秒内上极板为正极（3）-（4）见解析【解析】带电粒子在磁场中做匀速IS周运动，由：=吃得-=rqB贝!1 Vi：v；：f3j ；rn=i：2；：nIi第一次过电场，由动能定理得ni =mvj =wn?第佇次经过电场时，由动能定理得=解 s 驾第 fl 袂经过电场时的平均逮度V吃=则时间机号島（4）如图24、 （浙江卷）15.请用学过的电学知识判断下列说法正确的是A.电工穿

51、绝缘衣比穿金属衣安全B. 制作汽油桶的材料用金属比用塑料好D.打雷时，呆在汽车里比呆在木屋里要危险B. 第 3 秒内上极板为负极C. 第 2 秒末微粒回到了原来位置D. 第 3 秒末两极板之间的电场强度大小为0.2r2/ d【答案】A【解析内情况：由楞次定律可知,金属板上极板带负电，金雇板下极板带正电； 若粒子带正电，则粒子所受电场力方向竖直向上而向上做匀J1Q速运动125內情况：由楞谀定律可知，金属板上极板带正电，金属板下极板带负电*若粒子带 正电.刚粒子所受电场力芳向竖直向下而向上做匀减潼运动，2$末jftlS减小次零2鶉内匮况：由楞欢定釋可知，金属板上极板带正电，金属板下极檢带负电；若粒

52、子带 正电，则粒子所受电场力肓向竖直向下而向下做匀加谨运动.两扱板间怖电场强度大小KAMiLt3阳内橹况I由楞次定律可知，金属板上极扳带负电，金属板下极扳带正电若粒子带正电，则粒子所受电场力方向竖直向上而向下做匀减速运动如末速度减小为零，同时回到 了康来的位首.选项4正萌.1 如图所示，实线是一簇未标明方向的由点电荷 Q 产生的电场线，若带电粒子 q( |Q|q| ) 由 a 运动到b,电场力做正功。已知在 a、b 两点粒子所受电场力分别为 Fa、Fb,则下列判断 正确的是A 若 Q 为正电荷，则 q 带正电,B. 若 Q 为正电荷，则 q 带正电,C. 若 Q 为负电荷，则 q 带正电,D.

53、 若 Q 为负电荷，则 q 带正电,【解析】由玄点的电场线密度t匕t点的尢 所段其场强也越大，同一电荷受到的电场力也尢 即FQFb,又因电场力做正功，所以Q为正电荷，故选项A正确【答案】A2.两个质量相同的小球用不可伸长的细线连结，置于场强为E 的匀强电场中，小球 1 和小球 2 均带正电，电量分别为 qi和 q2(qiq?)。将细线拉直并使之与电场方向平行，如图26所示。若将两小球同时从静止状态释放，则释放后细线中的张力 T 为(不计重力及两小球间的库仑力)FaFbFaFbFa D两点的电势差为0,又因鮎两点的电势差不为0,所以选项A错，带正电的粒子从A点到D电场力不做功，而由D-D，电场力

54、做功.所以选项B正确；同理，带负电的粒子从A点沿路径A-D-y移到Df歳 电场力做负功，电势能赠大，选项C悔 由电场力做功的特点得选顷D也正确，【答案】BDA.D.T =(q q2)E克服电场力做的功等于电场力对该电荷所做的动，电势能不变【解析】因电场力做功只与始末位萱有关，与路径无关，故选项D对=把一正的点电荷从M点沿直践移到N点时，电场力做正功，电势能减少所以选项A正确.而B错.负电荷则相 反，即选项C错.【答案】AD5.匀强电场中的三点 A、B、C 是一个三角形的三个顶点，AB 的长度为 1 m, D 为 AB 的中点,如图 29 所示。已知电场线的方向平行于6 V 和 2 V。设场强大

55、小为 E, 电量为 到C 点电场力所做的功为 W 贝 UA.W=8X106J,E8 V/mB.W=6X106J,E6 V/mC.W=8X106J,EW8V/mD.W=6X106J,E10日J,因沿场强方向的距离d小于lm,所以由 力得E大于8 V/m,故选项A正确EBB. EAvEBC.$AV $BD.$A $B解析:由题图可知，正电荷遠度越来越小，变化越来越慢即加速度越来越小，所受电场力越 来越小，故EAAEB对；受电场力方向与运动方向相反，可知场强方向由B向山电势 卅 V也C对.答案:AC图 9-66.带正电的小球用绝缘线悬挂在0 点（0 点放置一带正电的点电荷）做单摆摆动，如图 9-6

56、所示.与 0 点不放电荷时比较，下列判断正确的是（）(A.振动周期将变大B.振动周期将变小C.振动周期将不变D.小球的振动仍是简谐运动解析点啟不敢电荷只对嬪子拉/卜球的张力有一定影响，如果。点議置一正电荷，小球至（ 达最下端时绳子的张力将变犬，但对小球振动的周期没有影响，我们可以将缰子对小球的拉 力与小球所受的库仑力等救履一个力（此二力始终与速度方向垂直）,然后和0点不旅正电 荷时比较就很容易得出结论了，所以答案为CD.答：CD7.如图所示，虚线 a、b、c 代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即 Ub=Ubc,实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R

57、 Q 是这条轨迹上的三点，R 同时在等势面 b 上，据此可知（）A. 三个等势面中，c 的电势最低B. 带电质点在 P 点的电势能比在 Q 点的小C. 带电质点在 P 点的动能与电势能之和比在Q 点的小D. 带电质点在 R 点的加速度方向垂直于等势面b解析:很据题意画出电场线、粒子在P处的速JS方向和受力方向如图所示.可知电场线应垂 直等势鏡由C经b至色所以a点电势最底，选项A错i見 粒子由P经R至Q的过程中，电 场尢对其做正功，带电质点的电势能降低，B选项谱误；由于质点运动过程中只有电境力做 功，所収质点的电势能与动能之和保持不变，C选项错误；根据电场线与电场强度的几何关 系可知，D选项正确

58、.答案:D8.如图 9-8 所示，一电子沿等量异种电荷的中垂线由ATCHB 匀速飞过，不计电子的重力，则电子所受另一个力的大小和方向变化情况是（）一厂I吃:弋4图 9-8A. 先变大后变小，方向水平向左B. 先变大后变小，方向水平向右C. 先变小后变大，方向水平向左D. 先变小后变大，方向水平向右解析：由AHCHB 场强先增大再减小，在 0 点电场强度最大，电场强度的方向与异种电荷的 连线平行并指向负电荷，即电场力先增大再减小， 由受力平衡，电子所受另一个力先增大再减小，方向与异种电荷的连线平行并指向负电荷，选项B 正确.答案:B9. 如图 9-9 所示,在光滑绝缘水平面上，两个带等量正电的点

59、电荷 M N 分别固定在 A、B 两点，0 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R 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（）Is|M；卅T. 莎?图 9-9A. 小球 P 的带电荷量缓慢减小，则它往复运动过程中振幅不断减小B. 小球 P 的带电荷量缓慢减小，则它往复运动过程中每次经过0 点时的速率不断减小C. 点电荷 M N 的带电荷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 的带电荷量同时等量地缓慢增大，则小球 P 往复运动过程中振幅不断减小解析

60、:由对称性可知，仏N的带电荷量一走时/卜球P的带电荷量的变优只影响其加速度的大 小,影响其到达0点的速率的大小而不会彫响振幅的大小,因此B正廉A错误;如果N的带电荷量等壘缓慢増大,刚小球P所受电场力产生的加谨庫在1司一位置时将更犬,速度变 化将更快，即周期将变4 C对;同时，件随呱N电荷童的噌加，由于对P在同一位首閔电场 力变大，故振幅变小，D对.答案:BCD10. 如图 9-10 所示，竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘 .两个带有同种电荷的小球 A、B 分别 处于竖直墙面和水平地面， 且处于同一竖直平面内， 若用图示方向的水平推力 F 作用于小球 B,则两球静止于图示位置，如果将小球 B 向左推动少许，并待两球重新达到平衡时，则两个小球的受力情况与原来相比（）图 9-10A. 推力 F 将增大B.