高考物理二轮复习五带电粒子在电场中的运动教学案

专题五带电粒子在电场中的运动

考情分析

202020202020

T4：带电粒子在平

T2：静电现象T3：电场强度、电行板电容器中的直

带电粒子在电场中

T7：匀强电场、电场力场线、等势面、电线运动

的运动

T8：电场强度、电势势T8：双电荷的6—x

图象

命题解读

本专题共8个考点，其中静电现象电荷守恒定律，库仑定律，电场线、电势能、电势、等势面，电场强

度、点电荷的场强、电势差，带电粒子在匀强电场中的运动，电容等考点为高频考点。从近三年命题情

况看，其特点为：

（1）注重基础、联系实际。如以库仑定律、电容器等基础知识命题考查理解能力；以静电现象、静电透镜

等结合实际问题倡导学以致用。

（2）突出方法。如以电场叠加、电场线命题，凸显对称思想；以静电场中的图象命题，考查学生的推理能

力。

整体难度中等，命题指数★★★★★,复习目标是达B必会。

课前演练I一轮复习盼收明确补漏方向；

1.（2020•江苏清江中学期中）真空中两个点电荷的相互作用力为F,若把其中一个电荷的带电量减少一

半，同时把它们之间的距离减少一半，则它们之间的作用力变为（）

A.2FB.4F

C.8FD.无法确定

1

9Q1Q2

解析根据库仑定律可得，在变化前有F=l，变化后F'-k-2k^-2F,故A项正确。

⑸r

答案A

2.（多选）（2020•南京、盐城模拟）下列选项中所描述的a、b两点的电场强度和电势均相同的是（）

甲乙丙丁

图1

A.离正点电荷等距的任意两点a、b,如图甲所示

B.两个等量异种点电荷连线的中垂线上，与连线中点等距的两点a、b,如图乙所示

C.两个等量同种点电荷连线上，与连线中点等距的两点a、b,如图丙所示

D.静电场中达到静电平衡时的导体内部任意两点a、b,如图丁所示

解析图甲中a、b两点的电势相等，电场强度大小相等但方向不同，A错误；图乙中，两个等量异种点

电荷连线的中垂线为等势线，a、b两点的电场强度大小相等，方向均与等量异种点电荷的连线平行且向

左，所以a、b两点的电势和电场强度均相同，B正确；图丙中，根据对称性，a、b点电势相等，电场强

度大小相等但方向相反，C错误；图丁中，导体达到静电平衡时，导体内部电势处处相等，电场强度处处

为零，D正确。

答案BD

3.(2020•江苏常州市检测)复印机的核心部件是有机光导体鼓，它是在一个金属圆柱表面涂覆一层有机

光导体0PC(没有光照时0PC是绝缘体，受到光照时变成导体)制成的。复印机的基本工作过程是：(1)在

暗处的有机光导体鼓和一个金属丝电极之间加上高电压，金属丝附近空气发生电离，使转动鼓体均匀带

上正电；(2)文件反射的强光通过光学系统在鼓上成像，鼓上形成“静电潜像”；(3)鼓体转动经过墨粉

盒，潜像将带相反电荷的墨粉吸引到鼓体带电部位；(4)鼓体继续转动经过复印纸，带电复印纸又将墨粉

吸引到复印纸上。以下说法正确的是()

(1)(2)⑶(4)

图2

A.步骤(1)中发生了静电感应现象

B.步骤(2)中发生了局部导电现象

C.步骤(3)中发生了静电平衡现象

D.步骤⑷中发生了静电屏蔽现象

解析步骤(1)过程不是静电感应现象，选项A错误；步骤(2)过程发生了局部导电现象，选项B正确；步

骤(3)中有电荷的移动，没有发生静电平衡现象，选项C错误；步骤(4)中不是静电屏蔽现象，选项D错

误。

答案B

4.(多选)(2020•江苏南通中学模拟)如图3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对称、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（）

M

—•a---•।b♦c-

—O

N

图3

A.b点场强大于d点场强

B.b点场强小于d点场强

C.a、b两点间的电势差等于b、c两点间的电势差

D.试探电荷+q在a点的电势能小于在c点的电势能

解析在两等量异号电荷连线上，中间点电场强度最小；在两等量异号电荷连线的中垂线上，中间点电

场强度最大；所以b点场强小于d点场强，选项A错误，B正确；由对称性可知，a、b两点的电势差等于

b、c两点间的电势差，故选项C正确；因a点的电势高于c点的电势，故试探电荷+q在a点的电势能大

于在c点的电势能，选项D错误。

答案BC

I考点突破I热点高效突破提升应试技能一

号向IJ由电场中的“点、线、面、迹”判断相关问题

⑴由轨迹向合外力的方向弯曲，确定粒子所受电场力方向；

（2）根据粒子电性判断电场线方向；

⑶根据“沿电场线方向电势降低”判断电势高低；

⑷根据公式Ep=q6（代入正负号）判断电势能大小；

（5）根据电场力做功的正负判断电势能的变化或动能的变化；

（6）根据电场线或等差等势面疏密判断场强大小，再根据牛顿第二定律可以判断加速度大小。

【例1】（2020•无锡模拟）如图4所示，示波管的聚焦电场是由电极A1、A。、AS、4形成的，实线为电场

线，虚线为等势线，x轴为该电场的中心轴线。一个电子从左侧进入聚焦电场，曲线PQR是它的运动轨

迹，则（）

A.电场中Q点的电场强度小于R点的电场强度

B.电场中P点的电势比Q点的电势低

C.电子从P运动到R的过程中，电场力对它先做正功后做负功

D.若电子沿着x轴正方向以某一速度进入该电场，电子有可能做曲线运动

解析由电场线分布的疏密程度可知，电场中Q点的电场强度大于R点的电场强度，选项A错误；沿电场

方向电势越来越低，选项B正确；电子从P运动到R的过程中，电场力对它一直做正功，选项C错误；若

电子沿着x轴正方向以某一速度进入该电场，电子一定做直线运动，选项D错误。

答案B

【变式1](2020•江苏如东高级中学学情调研)如图5,P是固定的点电荷，虚线是以P为圆心的两个圆。

带电粒子Q在P的电场中运动，运动轨迹与两圆在同一平面内，a、b、c为轨迹上的三个点。若Q仅受P

的电场力作用，其在a、b、c点的加速度大小分别为为、aza。，速度大小分别为v,、vc,贝！J()

八，

'A-P；；

'、产卜……，:

图5

A.aa>ab>ac,va>vc>VbB.aa>ab>ac,Vb>vc>va

C.ab>ac>aa,Vb>vc>vaD.ab>ac>aa,va>vc>Vb

解析由库仑定律F=^可知，粒子在a、b、c三点受到的电场力的大小关系为Fb>F0>Fa,由a=?可知

rm

ab>a)a.。根据粒子的轨迹可知粒子Q与场源电荷P的电性相同，二者之间存在斥力，整个过程中，电场

力先做负功再做正功，且Wba>|W°b|,结合动能定理可知Va>Vc>Vb,故选项D正确。

答案D

考向2平行板电容器及其动态分析问题

1.平行板电容器动态问题的分析思路

2.平行板电容器问题的一个常用结论：电容器充电后断开电源，在电容器所带电荷量保持不变的情况

下，电场强度与极板间的距离无关。

【例2】（2020•江苏清江中学高三第四次月考）如图6所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源连

接，下极板接地，静电计所带电荷量很少，可被忽略。一带负电油滴被固定于电容器中的P点。现将平

行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，贝（1（）

A.平行板电容器的电容将变大

B.静电计指针张角变小

C.带电油滴的电势能增加

D.若先将上极板与电源正极的导线断开，再将下极板向下移动一小段距离，则带电油滴所受电场力不变

erS

解析根据电容的决定式知，下极板竖直向下移动时，d增大，则电容减小，故A项错误；静电

计测量的是电容器两极间的电势差，因为电容器始终与电源相连，则电势差不变，所以静电计指针张角

不变，故B项错误；电势差不变，d增大，由公式E=\分析得知板间电场强度减小，P点与上极板间的电

势差减小，而P点的电势比上极板低，上极板的电势不变，则P点的电势升高，因为油滴带负电荷，则油

滴的电势能减小，故C项错误；电容器与电源断开，则电荷量不变，d改变，根据E=*c=1和

aU4冗kd

得E=l^,则知电场强度不变，则油滴所受电场力不变，故D项正确。

匕ri

答案D

【变式2］（2020•江苏省淮安、宿迁、连云港、徐州苏北四市联考）在研究影响平行板电容器电容大小

因素的实验中，一已充电的平行板电容器与静电计连接如图7所示。现保持B板不动，适当移动A板，发

现静电计指针张角减小，则A板可能是（）

图7

A.右移B.左移

C.上移D.下移

gQ

解析将A板向右移一些，板间距离减小，由电容的决定式C=T^,可知，电容增大，而电容器所带

电荷量不变，由C=予Q分析得知，板间电势差减小，则静电计指针偏角减小；相反，同理可知，A板向左

移一些时，静电计指针偏角增大，故A项正确，B项错误；A板向上移或下移一些，两极板正对面积减

小，由电容的决定式g可Q知，电容减小，而电容器所带电荷量不变，由C=Q吊分析得知，板间电势

4JlKau

差增大，则静电计指针偏角增大，故c、D项错误。

答案A

考向3静电场中的三类图象问题

l.v-t图象：根据v-t图象的速度变化、斜率变化(即加速度大小的变化)，确定电荷所受电场力的方向

与电场力的大小变化情况，进而确定电场强度的方向、电势的高低及电势能的变化。

2.。一x图象

(1)电场强度的大小等于。一x图线的斜率大小，电场强度为零处，6-x图线存在极值，其切线的斜率

为零。

(2)在6—x图象中可以直接判断各点电势的大小，并可根据电势大小关系确定电场强度的方向。

(3)在6—x图象中分析电荷移动时电势能的变化，可用WAB=qUAB,进而分析肌的正负，然后作出判断。

3.E-X图象

(1)反映了电场强度随位移变化的规律。

(2)E>0表示场强沿x轴正方向；E<0表示场强沿x轴负方向。

(3)图线与x轴围成的“面积”表示电势差，“面积”大小表示电势差大小，两点的电势高低根据电场方

向判定。

【例3】(多选)(2020•江苏盐城中学模拟)两个点电荷♦和Q?固定在x轴上0、D两点，两者之间连线上

各点电势高低如图8中曲线所示(OB>BD),取无穷远处电势为零，由图可知()

图8

A.B点电场强度为零

B.Qi为负电荷，Qz为正电荷

C.Qi电荷量一定大于Q2电荷量

D.将电子沿x轴从A点移到C点，电场力一直做正功

解析因为。一x图线的斜率等于电场强度大小，所以B点电场强度不为零，选项A错误；因B点左侧电

势为负，右侧电势为正，故可知。为负电荷，Qz为正电荷，选项B正确；因电势为零的位置离D点较近，

故@电荷量一定大于Qz电荷量，选项C正确；将电子沿x轴从A点移到C点，电势一直升高，电势能降

低，则电场力一直做正功，选项D正确。

答案BCD

【变式3］（2020•江苏省泰州中学高三上学期摸底考试）如图9甲所示，直线上固定两个正点电荷A与

B,其中B带+Q的电荷量，C、D两点将A、B连线三等分，现有一个带负电的粒子从C点开始以某一初速

度向右运动，不计粒子所受的重力，并且已知该粒子在C、D间运动的速度v与时间t的关系图象如图乙

图9

A.+5QB.+3Q

C.+2QD.+Q

解析由v-t图象可知该粒子在两正电荷A、B的作用下做加速度逐渐减小的减速运动，故点电荷A对该

粒子的库仑引力大于点电荷B对该粒子的库仑引力，根据库仑定律，在D点，有串〉k，，得QA>4Q,

故选项A正确，B、C、D错误。

答案A

考向3带电粒子在电场中的运动问题分析

1.带电粒子（或带电体）在电场中做直线运动

（1）运动条件

①若F合=0,粒子将保持静止状态或匀速直线运动状态。

②若只受电场力且与初速度方向在同一直线上，带电粒子将做匀加速或匀减速直线运动。

（2）两种思路

①动力学观点

受力情况一合外力错误!a运动学公式，一）运动情况x、v、t等

②功能观点：动能定理qU=^mv；—

2.带电粒子在电场中的偏转规律

他转的tanA-"'一”/一一也i-T

%mdt'o12UidI

侧移距离：%=^^=出点卜1

2mdvn-4dUiH—

?=?'o+Ltan0=(y+L)Ian0宜：

3.带电粒子在交变电场中运动分析

①带电粒子做单向直线运动（牛顿运动定律求解）

三种情况②带电粒子做往返运动（分段研究）

③带电粒子做偏转运动（根据交变电场特点分段研究）

两个关系①力和运动关系；②功能关系

注意粒子运动的周期性和对称性特征，确定与物理过程相关的临界条

分析关键

件

【例4】（2020•江苏徐州、宿迁、连云港、淮安四市高三模拟）如图10甲所示，极板A、B间电压为U。，

极板C、D间距为d,荧光屏到C、D板右端的距离等于C、D板的板长。A板0处的放射源连续无初速地释

放质量为m、电荷量为+q的粒子，经电场加速后，沿极板C、D的中心线射向荧光屏（荧光屏足够大且与

中心线垂直），当C、D板间未加电压时，粒子通过两板间的时间为t。；当C、D板间加上图乙所示电压（图

中电压Ui已知）时，粒子均能从C、D两板间飞出，不计粒子的重力及相互间的作用。求：

AU,>UCD

+fq-4「

\IIIII

o"f......................................喳：：：：：

1Db--『o’12；“3'%4’屋；

甲乙

图10

⑴C、D板的长度L；

（2）粒子从C、D板间飞出时垂直于极板方向偏移的最大距离;

（3）粒子打在荧光屏上区域的长度。

解析（1）粒子在A、B板间有

12

qUo=^mvo

在c、D板间有

L=Voto

解得

（2）粒子从nt0（n=O、2、4……）时刻进入C、D间，偏移距离最大，粒子做类平抛运动

偏移距离y=[a£

上、士心QU1

加速度a=~T

ma

（3）粒子在C、D间偏转距离最大时打在荧光屏上距中心线最远

出C、D板偏转角tan0=—,v=ato

Voy

打在荧光屏上距中心线最远距离

s=y+Ltan0

荧光屏上区域长度△s=s=粤手。

2ma

答案⑴t。辱⑵鬻⑶零

【变式4]（多选）（2020•江苏省如东高级中学高三上学期第二次学情调研）如图11甲所示，两个平行金

属板P、Q正对竖直放置，两板间加上如图乙所示的交流电压，t=0时，P板比Q板电势高U。，在两板的

正中央M点有一电子在电场力作用下由静止开始运动（电子所受重力可忽略），已知电子在0〜4t。时间内未

与两板相碰，贝！1（）

甲乙

图11

A.to〜2t。时间内电子的电势能增加

B.在3to时刻电子的机械能最小

C.2t。〜3d时间内电子运动的速度方向向左，且速度大小逐渐减小

D.3t。〜4t。时间内电子运动的速度方向向右，且速度大小逐渐减小

解析根据电场的变化情况和运动学知识可知：在0〜t。时间内，P板比Q板电势高U。，电场方向水平向

右，电子所受电场力方向向左，加速度方向也向左，所以电子向左做匀加速直线运动；在to〜2t。时间

内，P板比Q板电势低U。，电场强度方向水平向左，电子所受电场力方向向右，加速度方向也向右，电子

向右做匀减速直线运动，电场力做负功，所以电子的电势能增加，故A正确；在2t。时速度为零，在2t。〜

3t。时间内，Q板比P板电势高U。，电场强度方向水平向左，电子所受电场力方向向右，加速度方向也向

右，所以电子向右做初速度为零的匀加速直线运动，故C错误；在3t。时刻速度最大，机械能最大，故B

错误；在3t。〜4to时间内，P板比Q板电势高U。，电场强度方向水平向右，电子所受电场力方向向左，加

速度方向也向左，所以电子向右做匀减速直线运动，到4t。时刻速度为零，恰好又回到M点，故D正确。

答案AD

|课后作业|精选模拟演练保B冲A必做

一、单项选择题

1.（2020•江苏清江中学期中）某电场的电场线如图1,则同一正电荷在A点和B点所受电场力的大小关

系是（）

图1

A.FA>FBB.F4<FB

C.FA=FBD.电荷正负不明无法判断

解析电场线的疏密程度表示电场强度大小，电场线越密，电场强度越大，故EA>EB,电荷受到的电场力

F=Eq,故FA>FB,A项正确。

答案A

2.（2020•江苏南通第三次调研）如图所示，在正方形四个顶点分别放置一个点电荷，所带电荷量已在图

中标出，则下列四个选项中，正方形中心处场强最大的是（）

解析根据点电荷电场强度公式E=«,结合矢量合成法则求解。设正方形顶点到中心的距离为r,则A

选项中电场强度&=0,B选项中电场强度EB=2镜k2,C选项中电场强度Ec=k去，D选项中电场强度ED

所以B项正确。

答案B

3.（2020•江苏如皋市教学质量调研）如图2所示，平行板a、b组成的电容器与电池E连接，平行板电容

器P处固定放置一带负电的点电荷，平行板b接地。现将电容器的b板向下稍微移动，贝！］（）

A.点电荷所受电场力增大

B.点电荷在P处的电势能减少

C.P点电势减小

D.电容器的电荷量增加

解析b板下移后，电容减小，极板间电压不变，由Q=UC知，极板带电荷量减少，D错误；极板间电压

不变，极板间距增大导致内部场强减小，点电荷所受电场力减小，A错误；根据U=Ed,场强E的减小导

致P处与上极板间电势差减小，P处的电势升高，由于点电荷带负电，所以点电荷在P点的电势能减少，

B正确，C错误。

答案B

4.（2020•江苏南京、盐城高三模拟）金属板和板前一正点电荷形成的电场线分布如图3所示，A、B两点

到正电荷的距离相等，C点靠近正电荷，贝!］（）

图3

A.A、B两点的电势相等B.C点的电势比A点的低

C.A、B两点的电场强度相等D.C点的电场强度比B点的大

解析沿着电场线电势逐渐降低，由图看出，B点电势比A点电势高，C点的电势比A点电势高，故A、B

项错误；由图看出，B点处电场线比A点处电场线密，C点处电场线比B点处电场线密，则B点的场强大

于A点的场强，C点的场强大于B点的场强，故C错误，D项正确。

答案D

5.（2020•江苏徐州、宿迁、连云港、淮安四市联考）如图4所示为某电场中等势面的分布图，各等势面

的电势值图中已标出。下列说法正确的是（）

图4

A.A点的电场强度比B点的大

B.电子在A点的电势能比B点的小

C.电子由A点移至B点电场力做功0.17eV

D.中心轴线上各点的电场强度方向向右

解析A点的等势面较B点密集，则A点的电场线分布较B点密集，故A点的电场强度比B点的大，选项

A正确；A点的电势比B点低，故电子在A点的电势能比B点的大，选项B错误；电子由A点移至B点电

势能减小，电场力做功W=qU=e（0.8—0.97）V=—0.17eV,选项C错误；顺着电场线电势降低，故中心

轴线上各点的电场强度方向向左，选项D错误。

答案A

二、多项选择题

6.（2020•常州一模）如图5所示，虚线表示某电场中的四个等势面，相邻等势面间的电势差相等。一不

计重力的带负电的粒子从右侧垂直等势面64向左进入电场，运动轨迹与等势面分别交于a、b、c三点，

则下列说法中正确的是（）

图5

A.61V62V63V64

B.粒子的运动轨迹和63等势面也可能垂直

C.@4等势面上各点场强处处相等

D.该区域可能是点电荷和无限大金属平板形成的电场

解析根据负电荷的运动轨迹可知，所受的电场力垂直等势面，且指向轨迹的凹侧，可知电场线由I指

向储，顺着电场线电势逐渐降低，则可知<1>1<4>2<<1>3<4>4,选项A正确；因粒子的初速度与64等势

面垂直，则粒子的运动轨迹不可能和63等势面也垂直，选项B错误；由于等势面分布不均匀，故@4等势

面上各点场强不可能处处相等，选项c错误；由等势面的分布可知，该区域可能是点电荷和无限大金属

平板形成的电场，选项D正确。

答案AD

7.（2020•江苏南通市调研）如图6所示，水平放置的平行板电容器两极板间距为d,带负电的微粒质量为

m、带电荷量为q,它从上极板的边缘以初速度v。射入，沿直线从下极板N的边缘射出，已知重力加速度

为g,贝(1()

IIM

蛇、、-、、

图6

A.微粒的加速度不为零

B.微粒的电势能减少了mgd

C.两极板的电势差为.

q

D.M板的电势高于N板的电势

解析带负电的微粒在两极板间受竖直向下的重力和竖直方向的电场力，而微粒沿直线运动，由直线运

动条件可知，重力与电场力合力必为零，即电场力方向竖直向上，大小等于重力，即mg=/i，所以两极

板之间电势差U=.，A项错误，C项正确；而微粒带负电，所以电场方向竖直向下，而电场方向是由高

q

电势指向低电势的，所以M板电势高于N板电势，D项正确；微粒由上板边缘运动到下板边缘，电场力方

向与位移方向夹角为钝角，所以电场力对微粒做负功，微粒电势能增加，B项错误。

答案CD

8.（2020•江苏淮安、宿迁、连云港、徐州苏北四市高三期末）如图7所示，a、b、c三点在固定点电荷

Q1、Qz连线的延长线上，Qi带正电。一带正电粒子从a点由静止释放，仅在电场力作用下运动，经b点时

速度最大，到c点时速度为零。下列说法正确的是（）

aheQiQ，

-■---------♦♦-------------♦------------9--

图7

A.Q?带正电

B.Q2的电荷量大于Qi的电荷量

C.a、c两点电势相等

D.b点的电场强度最大

解析带电粒子经过b点时速度最大，此时合力为零，可知b点的合场强为零，因此盘带负电，故A、D

错误；b点的合场强为零，说明@、Q2在b点产生的场强大小相等，由点电荷场强公式E=k^知Q?的电荷

量大于。的电荷量，故B项正确；从a运动到c的过程，带电粒子动能的变化量为零，由动能定理知电场

力做功为零，则a、c两点电势相等，故C项正确。

答案BC

9.（2020•江苏泰州市模拟）如图8甲所示，Qi、Q?是两个固定的点电荷，一带负电的试探电荷仅在电场力

作用下以初速度V。沿两点电荷连线的中垂线从a点向上运动，其v-t图象如图乙所示，下列说法正确的

是（）

图8

A.两点电荷一定都带负电，但电荷量不一定相等

B.两点电荷一定都带负电，且电荷量一定相等

C.tl、t3两时刻试探电荷在同一位置

D.t2时刻试探电荷的电势能最大

解析由图乙可知，试探电荷先向上做减速运动，再反向向下做加速运动，说明粒子受到的电场力应向

下，故两点电荷一定都带正电；由于电场线只能沿竖直方向，故两个点电荷带电荷量一定相等，故A、B

项错误；根据速度图象的斜率表示加速度，知匕、t3两时刻试探电荷的加速度相同，所受的电场力相

同，所以它们在同一位置，故C项正确；t2时刻试探电荷的速度为零，动能为零，根据能量守恒定律可知

试探电荷的电势能最大，故D项正确。

答案CD

10.（2020•淮安市5月最后一卷）如图9所示，A、B两圆环上均匀分布着等量的正电荷，x轴垂直于环面

且过两圆环圆心01和。2,P为0Q2的中点。下列说法正确的是（）

A8

A+QA+Q

-o,-"p-a*

VV

图9

A.P点的电场强度为零

B.0i点的电场强度为零

C.01点电势一定等于02点电势

D.从a点沿x轴到点，电势一定先降低后升高

解析两个圆环可等效为放在。点和点的点电荷，根据E=6可得它们在P点的电场强度等大反向，

故P点的电场强度为零，选项A正确；01点的电场强度为A上的电荷在a处产生的电场强度与B上的电荷

在a点处产生的电场强度的矢量和，由对称性可知，A上的电荷在a点产生的电场强度为零，但是B上的

电荷在a处产生的电场强度不为零，故a点的场强不为零，选项B错误；根据对称性可得a点电势一定

等于点电势，选项c正确；从a点沿x轴到点的过程中，电场方向在ap段为方向向右，在POz段为

方向向左，所以电势先降低后升高，选项D正确。

答案ACD

三、计算题

11.(2020•南通一模)如图10所示，间距为d的平行金属板间电压恒定。初速度为零的电子经电压U。加速

后，沿两板间的中心线进入板间电场，电子恰好从下极板边缘飞出，飞出时速度的偏向角为6»已知电

子质量为m、电荷量为e,电子重力不计。求：

⑴电子刚进入板间电场时的速度大小V0；

(2)电子通过两极板间的过程中，电场力做的功W；

(3)平行金属板间的电场强度大小Eo

解析(D电子在电场中加速eUo=^mv§

解得

(2)设电子离开电场时的速度为v,根据动能定理有

1

由速度关系有v=’T

解得W=eUotan2。

(3)平行金属板间W=e

而U=Ed

解得『亚*

答案(2)eUotan20(3产呼,9

12.(2020•江苏如东高级中学学情调研)如图11所示，在同一竖直面内固定有绝缘轨道，轨道由四分之

一圆弧ab和抛物线bed组成，其中0为圆心，抛物线be段切除掉，b点为抛物线的顶点，Obe在同一竖

直线上且Oe与ef垂直，d点的切线方向与ef夹角6=53°,不计一切摩擦。范围足够大的匀强电场(图

中未画出)，电场线e-0方向，质量为m、电荷量为一q的带电小球在圆轨道上从a点由静止释放，当小

球沿cd轨道运动时，与轨道间无相互作用力。已知圆弧半径为R,sin37°=0.60,cos37°=0.80。

R.O

图H

(1)若电场强度的大小为E,选定a点的电势为零，求带电小球在b点的电势能%

(2)求be的高度h；

(3)改变电场强度的大小，该带电小球能否脱离cd轨道运动，试通过计算说明。

解析(1)小球从afb,由功能关系得qER=O-Ep

解得Ep=-qER

⑵设场强大小为E,小球在b点的速度为vo,a-b过程由动能定理得

(qE+mg)R=^mvo

设在d点的竖直速度为vy,则tanB=-

Vo

则在d点速度Vd=Vo+Vy

由bfd过程由动能定理得

(qE+mg)h=1mvd—|mvo

解得h=李

(3)建立如图所示坐标系xo,y,设运动加速度为a,则

y方向：qE+mg=ma

Vy=at

1

y=9at2

IqE+mg

解得y=

2m

所以小球运动轨迹与电场强度无关

(或偏转角的正切tan0=~=^,可见小球的偏转角与电场强度大小无关)所以改变电场强度的大小,

Vo

该带电小球仍沿cd轨道运动。

答案⑴一qER(2)yR(3)该带电小球仍沿cd轨道运动

高考理综物理模拟试卷

注意事项：

1.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2.选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清

楚。

3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答

题无效。

4.保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、单项选择题

1.截止2019年4月20日，我国已经成功发射了44颗北斗导航卫星。北斗卫星导航系统采用了国际首创

的三种轨道卫星组成的混合星座设计，为亚太地区提供了更优质的服务。下列关于地球卫星的说法正确的

是（）

A.在赤道上空运行的两颗同步卫星，它们的机械能一定相同

B.沿椭圆轨道运行的某一卫星，在轨道不同位置可能具有相同的动能

C.若卫星运动的周期与地球自转周期相同，则它就是同步卫星

D.在同一一轨道上运行的两颗质量相等的卫星，它们的动量一定相同

2.如图所示，某同学用硬塑料管和一个质量为m的铁质螺丝帽研究匀速圆周运动，将螺丝帽套在塑料管

上，手握塑料管使其保持竖直并在水平方向做半径为r的匀速圆周运动，则只要运动角速度合适，螺丝帽

恰好不下滑，假设螺丝帽与塑料管间的动摩擦因数为口，认为最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力.则在

该同学手转塑料管使螺丝帽恰好不下滑时，下述分析正确的是（）

A.螺丝帽受的重力与最大静摩擦力平衡

B.螺丝帽受到杆的弹力方向水平向外，背离圆心

C.此时手转动塑料管的角速度G=匡

D.若杆的转动加快，螺丝帽有可能相对杆发生运动

3.太空飞船在宇宙空间中飞行时，会遇到太空尘埃的碰撞而受到阻碍作用。设单位体积的太空均匀分布

着尘埃n颗，每颗尘埃平均质量为m,尘埃速度可忽略、飞船的横截面积为S,与尘埃碰撞后将尘埃完全

黏附住。当飞船维持恒定的速率v飞行时，飞船引擎需要提供的平均推力为

A.'ninv2SB.nmv2SC.、nmv2sD.；nmv2s

4.如图所示，一轻杆一端固定一小球，绕另一端0点在竖直面内做匀速圆周运动，在小球运动过程中,

轻杆对它的作用力

A.方向始终沿杆指向。点

B.一直不做功

C.从最高点到最低点，一直做负功

D.从最高点到最低点，先做负功再做正功

5.一个物体受2019个水平恒力作用静止在光滑水平面上。现在仅使其中个力件的大小按照如图所示的规

律变化。此过程中，该物体受到的合外力大小F合、加速度大小a、速度大小v、物体动量大小p的变化情

况可能正确的是

6.如图所示，质量为m的金属环用线悬挂起来，金属环有一半处于水平且与环面垂直的匀强磁场中，从

某时刻开始，磁感应强度均匀减小，则在磁感应强度均匀减小的过程中，关于线拉力的大小下列说法中正

确的是（）

XXXX

dX斗X

XXXXX

大于环重力mg,并逐渐减小

始终等于环重力mg

小于环重力mg,并保持恒定

D.大于环重力mg,并保持恒定

二、多项选择题

7.下列说法正确的是0

A.非晶体呈各向同性，晶体也有可能呈各向同性

B.物块在自由下落过程中，分子的平均动能增大，分子势能减小

C.布朗运动虽不是分子运动，但是它证明了组成固体颗粒的分子在做无规则运动

D.如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡，用来表征

它们所具有的“共同热学性质”的物理量叫做温度

E.若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变，则气泡内部气体（视为理想气体）内能不变

8.如图所示，质量为m的小环套在固定的光滑竖直杆上，一足够长且不可伸长的轻绳一端与小环相连，

另一端跨过光滑的定滑轮与质量为M的物块相连，已知M=2m。与定滑轮等高的A点和定滑轮之间的距离

为3m,定滑轮大小及质量可忽略。现将小环从A点由静止释放，小环运动到C点速度为0,重力加速度取

g=10m/s2,则下列说法正确的是

A.A、C间距离为4m

B.小环最终静止在C点

C.小环下落过程中减少的重力势能始终等于物块增加的机械能

D.当小环下滑至绳与杆的夹角为60°时，小环与物块的动能之比为2：1

9.如图，一光滑大圆环固定在桌面上，环面位于竖直平面内，在大圆环上套着一个小环.小环由大圆环

的最高点从静止开始下滑，在小环下滑的过程中，大圆环对它的作用力（）

A.一直不做功

B.一直做正功

C.一定指向大圆环圆心

D.可能背离大圆环圆心

10.如图所示，a、b带等量异种电荷，MN为a、b连线的中垂线，现有一个带电粒子从M点以一定的初速

度v射出，开始时一段轨迹如图中实线所示，不考虑粒子的重力，则在飞越该电场的过程中（）

M

V

&a0

N

A.该粒子带正电

B.该粒子的动能先增大，后减小

C.该粒子的电势能先减小，后增大

D.该粒子运动到无穷远处后，速率大小一定仍为v

三、实验题

11.如图所示，方向水平向右的匀强电场中有a、b、c三点，线段ab=10cm、bc=15cm,其中ab沿电场

方向，be与电场方向间成53°角。电荷量q=4X10一仁的正电荷从a点移到b点，电场力做功W=

1.2X10-5J,已知sin53°=0.8。求：

(1)电场的电场强度大小E

(2)电荷q从a点移到c点过程中电势能变化量4E

12.让一根均匀软绳的绳端M点在垂直于软绳的方向上做简谐运动，软绳上会形成横波波形，如图甲所示。

已知软绳端点M的振动图像如图乙。观察发现，当t=ls时，软绳上各点都已经开始振动。在t=l.1s时刻,

M、N平衡位置之间只有一个波峰，且N点处在平衡位置，M、N两点平衡位置之间距离d=0.6m。求：

①波长和传播速度；

②从端点M起振开始计时，绳上N点第五次运动到波峰位置的时间。

四、解答题

13.我国月球探测计划“嫦娥工程”已启动，科学家对月球的探索会越来越深入。

(1)若已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,月球绕地球运动的周期为T,月球绕地球的运动

近似看作匀速圆周运动，试求出月球绕地球运动的轨道半径；

(2)若宇航员随登月飞船登陆月球后，在月球表面某处以速度V。水平抛出一个小球，经过时间t,小球

速度和水平方向成45°角。已知月球半径为R月，引力常量为G,试求出月球的质量M月。

14.如图所示，长为0.4制的细线拴住一质量为0.Mg的小球在竖直平面内做圆周运动，已知圆周最低点

离水平地面为0.8活，g取IOM/S2求:

(1)若小球通过最低点时，细线中的弹力为5N,则小球在最低点的速度为多少？

(2)若物体在最低点时的速度增大到某一值，细线恰好被拉断，测得小球平抛水平位移为2.4m，则细线

能承受的最大拉力为多少？

【参考答案】

一、单项选择题

题号123456

答案BABCCA

二、多项选择题

7.ADE

8.AD

9.AD

10.BCD

三、实验题

11.(1)300N/C(2)-2.28X10-5J

12.①第一种：当h=d=0.6m时，V]-3m「s；第二种：当%-前-O4m时，'二'②当”-3m/s时,

I,115s；当\,2m“时，125s

四、解答题

电⑴磨⑵噜

14.(1)4m/s(2)ION

高考理综物理模拟试卷

注意事项：

1.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2.选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清

楚。

3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答

题无效。

4.保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、单项选择题

1.2018年n月1日，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功发射第41颗北斗导航卫星。

这颗卫星属于地球静止轨道卫星（同步卫星）。取地球半径为R=6.4X10、，地球表面重力加速度

g=9.8m/s2.下列说法正确的是（）

A.该卫星到地面的高度约为42x107活

B.该卫星的线速度约为3,1局/s

C.该卫星发出的电磁波信号传播到地面经过时间约为Is

D.该卫星做圆周运动的加速度小于月球绕地球做圆周运动的加速度

2.点电荷固定在0点，E表示该点电荷产生电场的电场强度，r表示距点电荷的距离，场强E与］的函

r

数关系如图中a所示，长时间放置后点电荷漏电，场强E与3函数关系如图中b所示。下列说法正确的

A.点电荷b状态的电量为a状态电量的工

3

B.图象的斜率为点电荷的电荷量

C.同一位置，a状态的电场与b状态电场方向相反

D.同一位置，a状态的场强为b状态场强的9倍

3.黑板擦被竖直悬挂着的磁性黑板紧紧吸住不动，下列说法正确的是（）

A.黑板擦受到四个力作用，其中有三个力的施力物体是黑板

B.黑板擦与黑板间在水平方向有一对相互作用力

C.磁力和弹力是一对作用力反作用力

D.摩擦力大于重力，黑板擦才不会掉下来

4.在一次跳绳体能测试中，一位体重约为50kg的同学，一分钟内连续跳了140下，若该同学每次跳跃的

腾空时间为0.2s,重力加速度g取'H.则他在这一分钟内克服重力做的功约为（）

A.3500JB.14000JC.1000JD.2500J

5.下列说法不亚琥的是

A.卢瑟福通过对a粒子散射实验结果的分析，提出了原子核内有中子存在

B.核泄漏事故污染物0Cs能够产生对人体有害的辐射，其核反应方程式为■「“J」',可以判断X

为电子

C.若氢原子从n=6能级向n=l能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，则氢原子从n=6能级

向n=2能级跃迁时辐射出的光也不能使该金属发生光电效应

D.质子、中子、，粒子的质量分别是叱、m2、m3,质子和中子结合成一个a粒子，释放的能量是

（2m।+2m、-

6.质量分别为ID1与m2的甲、乙两球在水平光滑轨道上同向运动，已知它们的动量分别是Pi=5kg•m/s,

p2=7kg-m/s,甲从后面追上乙并发生碰撞，碰后乙球的动量变为8kg-m/s,则甲、乙两球质量与m2间

的关系可能是（）

A.mi=m2B.2mi=m2C.3mi=2m2D.4mi=m2

二、多项选择题

7.如图所示，曲线a和曲线b分别是在平直公路上运动的汽车甲和乙的位移一时间（x-t）图线，由图可知

A.在匕时亥！］,甲、乙两车运动方向相同

B.在0-4时间内，甲、乙两车的平均速度相同

C.在ti-t2时间内，乙车行驶的路程大于甲车行驶的路程

D.在ti-t2一时间内的某时亥！I,甲、乙两车的速度相同

8.如图所示，a、b、c、d为匀强电场中的等势面，一个质量为m,电荷量为q的带正电的粒子在A点以

大小为vl的速度射入电场，沿如图轨迹到达B点时速度大小为v2,且速度与等势面平行，A、B连线

长为L,连线与等势面间的夹角为0,