10年高考全国1卷物理试题分类解析(2010-2019)专题08电场(解析版)

1、10年高考（2010-2019）全国1卷物理试题分类解析第8章电场一、选择题P点的带电粉1. （2010年）17.静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器。某除尘器模型的收尘板是很长的条 形金属板，图中直线 ab为该收尘板的横截面。工作时收尘板带正电，其左侧的电场线分布如图所示；粉尘带负电，在电场力作用下向收尘板运动，最后落在收尘板上。若用粗黑曲线表示原来静止于尘颗粒的运动轨迹，下列 4幅图中可能正确的是（忽略重力和空气阻力）11【解析】粉尘的受力方向应该沿P点所在的电场线的切线方向，所以，从静止开始运动，应沿 P点所在的电场线的切线方向，所以只有A正确。本题考查电场和运动综合知识。2. （2

2、012年）20.一带负电荷的质点，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）ABCD【解析】带点质点在电场力作用下做曲线运动，电场力方向沿电场强度的反方向，又要指向指向曲线的凹测（相当于圆的圆心），又由于速率递减，合力方向与速度方向（轨道切线）的夹角要大于90°。只有D选项所示符合条件。选项 D对。【答案】Do3. （2013年）15.如图，一半径为 R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷，在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点，a和b、b和c、c和d间的距离均为 R,在a点处有一

3、电荷量为q（ q>0）的固定点电荷。已知 b点处的场强为零，则 d点处场强的大小为（k为静电力常量）baA.啜Ji【解析】由于b点场强为零，因此，圆盘在 b点的场强方向向左，圆盘带正电，其场强大小等于点电E 二 k:1E荷q在b点的场强火,。由对称性可知，圆盘在 d点的场强大小为近旦_氏）,方向向右，而点电荷q在d点的场强大小为皂q -k q阡f - 1的* 率厂西方向向右。因此，d点的场强为“史9炉选项ACD错误B正确。【点评】本题考查点电荷电场场强公式、电场强度的叠加。较容易。4. （2013年）16. 一水平放置的平行板电容器的两极板间距为d,极板分别与电池两极相连，上极板中心有一

4、小孔（小孔对电场的影响可忽略不计）。小孔正上方d_2处的P点有一带电粒子，该粒子从静止开始卜落，经过小孔进入电容器，并在下极板处（未与极板接触）返回。若将下极板向上平移 始下落的相同粒子将A.打到下极板上B.在下极板处返回d2 ）dC.在距上极板 2处返回 D .在距上极板5 处返回陋【解析】两次粒子进入场区的初速度相同，设为vo,则 22。两次两板间的电势差不变,设为U。下极板未上移时，板间场强为4 =d ,粒子减速运动的加速度大小为电场间的运动有 点二的日；下极板上移后,选项ABC错误D正确。耀耳（一+ d）_q?7 = 0 值一 + &）一q 九=0【另解】对粒子的两次运动，分别

5、运用动能定理有2,2% 。解2 ,s= d得： 5 。【答案】D【点评】本题考查匀强电场中场强与电势差的关系、牛顿第二定律和匀变速直线运动规律，或动能定理。中等难度。5. （2014年）21.如图，在正点电荷 Q的电场中有 M、N、P、F四点，M、N、P为直角三角形的三个顶点,F为MN的中点，M=30° , M、N、P、F四点的电势分别用M、 N、 P、 F表示。已知 M = N , P= F点电荷Q在M、N、P三点所在的平面内，则（）PA.点电荷Q一定在MP的连线上B .连接PF的线段一定在同一等势面上C.将正试探电荷从 P点搬运到N点，电场力做负功【解析】已知N, P= F,点电

6、荷Q在M、N、P三点所在的平面内，所以点电荷 Q在MN的中垂线上，也在PF的中垂线上，即中 MN和PF两条线段的中垂线的交点上，如下图，点电荷 Q一定在MP的连线上，A正确；以Q为圆心，以QP为半径的圆才是等势面(线)，所以B错误；因QP<QM, Q为正电荷，所以 p n ( m),所以将正试探电荷从 P点搬运到N点，电场力做正功，C 错误；并且D正确。【答案】21. ( AD )6. (2015年)15.如图，直线 a、b和c、d是处于匀强电场中的两组平行线，M、N、P、Q是它们的交点，四点处的电势分别为乂、 n、 P、 Q。一电子由M点分别运动到 N点和P点的过程中，电场力所做的负功

7、相等。则ab1«II<r CM:Q：IIIIJ.一_ *4 _ -adN；P;>1*A.直线a位于某一等势面内，m > QB.直线c位于某一等势面内，m > NC.若电子由M点运动到Q点，电场力做正功D.若电子由P点运动到Q点，电场力做负功【解析】根据一电子由 M点分别运动到N点和P点的过程中，电场力所做的负功相等，知直线d位于某一 等势面内，所以直线c位于某一等势面内（c与d平行），并且c等势线电势高于d等势线电势，即若电子由M点运动到Q点，电场力不做功。若电子由 P点运动到Q点，电场力做正功。 【答案】15 . B7 . （2016年）14.一平行板电容器

8、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，极板间的电场强度变大8 .极板上的电荷量变小，极板间的电场强度变大C.极板上的电荷量变大，极板间的电场强度不变D.极板上的电荷量变小，极板间的电场强度不变S【解析】根据平行板电谷器的电谷公式c ,得电容减小，又 Q cU , U不变，所以极板上的电荷4 kd量Q变小。根据E U得极板间的电场强度 E不变，所以本题选D。d【答案】D【点评】本题考查电容器的电容和电场强度与电压的关系，难度：容易8. （2016年）20.如图，一带负电荷的油滴在匀强电场中运动，其轨迹在竖直平面（纸面）内，且相对于过轨迹最

9、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点的加速度大小比它在 P点的小【解析】在P点，带负电荷的油滴受电场力必向上，所以电场强度向下，沿电场线电势降落，所以Q点的电势比P点局，A正确；根据EP q ,因为 q p ,而q为负，所以Epq Epp,油滴在Q点的电势能 比它在P点的小，C错误。因为电场力大于重力，所以从 P到Q,合力做正功，所以油滴在 Q点的动能比 它在P点的大，B正确；因为在匀强电场中并且重力不变，所以油滴在Q点的加速度大小与它在 P点的相等，D错误。【答案】AB【点评】

10、本题考查电势、电势能和动能及加速度，难度：中等9. （2017年）20.在一静止点电荷的电场中，任一点的电势与该点到点电荷的距离 r的关系如图所示。电场中四个点a、b、c和d的电场强度大小分别Ea、Eb、Ec和Ed。点a到点电荷的距离ra与点a的电势 a已在图中用坐标（ra, a）标出，其余类推。现将一带正电的试探电荷由a点依次经b、c点移动到d点，在相邻两点间移动的过程中，电场力所做的功分别为Wab、Wbc和Wcd。下列选项正确的是A. Ea： Eb=4:1B. Ec ： Ed=2:1C. Wab：Wbc=3:1D. Wbc：Wcd=1：31 【解析】根据E 二及图中数据，得 A正确B错误；

11、根据 Wab q（ a r错误。b）及图中数据得C正确D【答案】AC10. （2018年）16.如图，三个固定的带电小球a、b和c,相互间的距离分别为ab=5 cm, bc=3 cm, ca=4cm。小球c所受库仑力的合力的方向平衡于a、b的连线。设小球a、b所带电荷量的比值的绝对值为k,则A. a、b的电荷同号,k 16B . a、b的电荷异号,169C. a、b的电荷同号,k67D. a、b的电荷异号,6427a、b的电荷异号【解析】画出c的受力图如下两种情况：从力的方向可以判断:设小c所带电荷量的绝对值为qc,设小球b所带电荷量的绝对值为q ,则小球a所带电荷量的绝对值为kq,kQqFa

12、ck 9根据库仑te律 F （此式中的k为静电力恒量，与题设 k不同）有 ，有根据力二角rFbc16一，.，一.Fac4 ,64形与边三角形相似，有 一，解得k d正确。Fbc327，【答案】16. D11. （2018年）21.图中虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等的一组等势面，已知平面 b上的电势 为2 V。一电子经过a时的动能为10 eV,从a到d的过程中克服电场力所做的功为6 eV。下列说法正确的是a b c d fA.平面c上的电势为零B.该电子可能到达不了平面 fC.该电子经过平面 d时，其电势能为4 eVD.该电子经过平面 b时的速率是经过 d时的2倍【解析】设相邻两条

13、等势线之间的电势差为U。，根据从a到d的过程中克服电场力所做的功为6 eV,W e 3Uo 6eV,所以Uo 2V并且电势从a向f逐渐降低。已知平面b上的电势为2 V ,所以平面c上的电势为零，A正确;因为从a到f,电势降低4Uo 8V ,所以电势能增大8eV,动能减少8eV ,可能到达f；但如果在af,所以B正确。时速度方向在a平面内，加速度方向向左，就可能到达不了平面电势4V电子电势能-4eV2V-2eV0VOeV-2V2eV-4V4时从上图可以看出，该电子经过平面 d时，其电势能为2eV,C错误;该电子经过平面b时的动能是经过d时的2倍，所以速率是【答案】21. AB电场方向与此平面12

14、. (2018年全国2卷)21.如图，同一平面内的a、b、c、d四点处于匀强电场中,平行，M为a、c连线的中点，N为b、d连线的中点。一电荷量为 q (q>0)的粒子从a点移动到b点，其电势能减小 W1：若该粒子从c点移动到d点，其电势能减小 W2,下列说法正确的是clA.此匀强电场的场强方向一定与a、b两点连线平行wqLB.若该粒子从M点移动到N点，则电场力做功一定为C.若c、d之间的距离为L,则该电场的场强大小一定为D.若W1=W2,则a、M两点之间的电势差一定等于b、N两点之间的电势差【解析】因为电势能的减少等于电场力做功，又根据 W qU及U Ed得W qEd ,我们做功的大小可

15、以转换为距离的大小来研究。设过 MN 的直线为电场线，如下图a'b' MN Ma' Nb',1c'd' MN Mc' Nd',因为 Ma' ' Mc', Nb' Nd',解得 MN (a'b' c'd'),所以，若该粒子从 M 2W W点移动到N点，则电场力做功一定为2, B正确。电场线是其他直线时，方法类似。13. 2019全国1卷15.如图，空间存在一方向水平向右的匀强磁场，两个带电小球P和Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下，两细绳都恰好与天花板垂直，则

16、A. P和Q都带正电荷 B. P和Q都带负电荷C. P带正电荷，Q带负电荷D. P带负电荷，Q带正电荷【答案】15. D【解析】当P带负电荷，Q带正电荷，P受Q库仑力向右，受电场力向左，方向相反；Q受P库仑力向左，受电场力向右，方向相反；可以平衡。同样方法判断，其他不可以平衡。二、计算题1. (2014年)25. (20分)如图，O、A、B为同一竖直平面内的三个点，OB沿竖直方向，BOA =60 ,OB=3OA。将一质量为 m的小球以一定的初动能自。点水平向右抛出， 小球在运动过程中恰好通过 A点。2使此小球带电，电荷量为 q (q>0),同时加一匀强电场，场强方向与AOAB所在平面平行

17、。现从 O点以同样的初动能沿某一方向抛出此带电小球，该小球通过了A点，到达A点时的动能是初动能的 3倍；若该小球从O点以同样的初动能沿另一方向抛出，恰好通过B点，且到达B点的动能为初动能的 6倍，重力加速度大小为g。求：(1)无电场时，小球到达 A点时的动能与初动能的比值；(2)电场强度的大小和方向。【解析】设小球的初速度为°,初动能为则OB=3d,根据平抛运动的规律有dsin602又有Ek012-mv00 由123式得2设小球到达A点时的动能为Eka,则Ek0 ,从O点运动到A点的时间为=01 D dcos60Ek0 = 3mgd8L L1 一e ka = e ko + mgd22

18、gt2 25由45式得t,令 OA=d ,Eka =7Eko -3(2)电场强度的大小和方向。解：加电场后，小球从 O点到A点和由能量守恒及 软得 Epa=3 E和3d ,设电势能分别减小22EPA 和 E pB ,k0 - E k0 -二 mgd =二 Eko233.E pb =6 E k0 - E k0 -八 mgd- E k02在匀强电场中，沿任一直线，电势的降落是均匀的。设直线OB上的M点与A点等电势,M与O点的距 x离为x,如图，则有3A - d2EpAEpB解得x=d, MA为等势线,电场必与其垂线 OC方向平行。设电场方向与竖直向下的方向的夹角为何关系可得=30°即电场

19、方向与竖直向下的方向的夹角为30°。设场强的大小为 E,有qEdcos300 = EPA。由47H式得E=飞3mg Q6q2. (2017年)25. (20分)真空中存在电场强度大小为Ei的匀强电场，一带电油滴在该电场中竖直向上做匀速直线运动，速度大小为vo,在油滴处于位置 A时，将电场强度的大小突然增大到某值，但保持其方向不变。持续一段时间ti后，又突然将电场反向，但保持其大小不变；再持续同样一段时间后，油滴运动到B点。重力加速度大小为 go(1)油滴运动到B点时的速度；(2)求增大后的电场强度的大小；为保证后来的电场强度比原来的大，试给出相应的ti和vo应满足的条件。已知不存在电场时，油滴以初速度vo做竖直上抛运动的最大高度恰好等于B、A两点间距离