解析2014高考真題

1、【2014高考真題】1【2014·新課標(biāo)全國卷】如圖所示，在正點(diǎn)電荷Q的電場中有M、N、P、F四點(diǎn)，M、N、P為直角三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，F(xiàn)為MN的中點(diǎn)，M30°.M、N、P、F四點(diǎn)處的電勢分別用M、N、P、F表示，已知MN，F(xiàn)P，點(diǎn)電荷Q在M、N、P三點(diǎn)所在平面內(nèi)，則( ) A點(diǎn)電荷Q一定在MP的連線上B連接PF的線段一定在同一等勢面上C將正試探電荷從P點(diǎn)搬運(yùn)到N點(diǎn)，電場力做負(fù)功DP大于M 2.【2014·新課標(biāo)卷】關(guān)于靜電場的電場強(qiáng)度和電勢，下列說法正確的是( )A電場強(qiáng)度的方向處處與等電勢面垂直B電場強(qiáng)度為零的地方，電勢也為零C隨著電場強(qiáng)度的大小逐漸減小，電勢也

2、逐漸降低D任一點(diǎn)的電場強(qiáng)度總是指向該點(diǎn)電勢降落最快的方向【答案】AD 【解析】由靜電場的電場線與等勢面垂直可知A正確電勢大小是由參考點(diǎn)和電場共同決定的，與場強(qiáng)的大小無關(guān)，B、C錯(cuò)誤沿電場線電勢降低，且電勢降落最快的方向?yàn)殡妶龇较?，D正確3【2014·安徽卷】一帶電粒子在電場中僅受靜電力作用，做初速度為零的直線運(yùn)動(dòng)取該直線為x軸，起始點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn)，其電勢能Ep與位移x的關(guān)系如右圖所示下列圖像中合理的是( ) 電場強(qiáng)度與位移關(guān)系 粒子動(dòng)能與位移關(guān)系 A B 粒子速度與位移關(guān)系 粒子加速度與位移關(guān)系 C D4.【2014·北京卷】如圖所示，實(shí)線表示某靜電場的電場線，虛線表示該電

3、場的等勢面下列判斷正確的是( ) A1、2兩點(diǎn)的場強(qiáng)相等B1、3兩點(diǎn)的場強(qiáng)相等C1、2兩點(diǎn)的電勢相等D2、3兩點(diǎn)的電勢相等【答案】D 【解析】本題考查電場線和等勢面的相關(guān)知識(shí)根據(jù)電場線和等勢面越密集，電場強(qiáng)度越大，有E1>E2E3，但E2和E3電場強(qiáng)度方向不同，故A、B錯(cuò)誤沿著電場線方向，電勢逐漸降低，同一等勢面電勢相等，故1>23，C錯(cuò)誤，D正確5. 【2014·全國卷】地球表面附近某區(qū)域存在大小為150 N/C、方向豎直向下的電場一質(zhì)量為1.00×104 kg、帶電荷量為1.00×107 C的小球從靜止釋放，在電場區(qū)域內(nèi)下落10.0 m對(duì)此過程，該

4、小球的電勢能和動(dòng)能的改變量分別為(重力加速度大小取9.80 m/s2，忽略空氣阻力)( )A1.50×104 J和9.95×103 JB1.50×104 J和9.95×103 JC1.50×104 J和9.65×103 JD1.50×104 J和9.65×103 J6.【2014·廣東卷】如圖12所示，光滑絕緣的水平桌面上，固定著一個(gè)帶電荷量為Q的小球P，帶電荷量分別為q和2q的小球M和N，由絕緣細(xì)桿相連，靜止在桌面上，P與M相距L，P、M和N視為點(diǎn)電荷，下列說法正確的是( )AM與N的距離大于LBP、M

5、和N在同一直線上C在P產(chǎn)生的電場中，M、N處的電勢相同DM、N及細(xì)桿組成的系統(tǒng)所受合外力為零 7.【2014·江蘇卷】如圖所示，一圓環(huán)上均勻分布著正電荷，x軸垂直于環(huán)面且過圓心O.下列關(guān)于x軸上的電場強(qiáng)度和電勢的說法中正確的是( )AO點(diǎn)的電場強(qiáng)度為零，電勢最低BO點(diǎn)的電場強(qiáng)度為零，電勢最高C從O點(diǎn)沿x軸正方向，電場強(qiáng)度減小，電勢升高D從O點(diǎn)沿x軸正方向，電場強(qiáng)度增大，電勢降低8.【2014·山東卷】如圖所示，半徑為R的均勻帶正電薄球殼，其上有一小孔A.已知?dú)?nèi)的場強(qiáng)處處為零；殼外空間的電場，與將球殼上的全部電荷集中于球心O時(shí)在殼外產(chǎn)生的電場一樣一帶正電的試探電荷(不計(jì)重力

6、)從球心以初動(dòng)能Ek0沿OA方向射出下列關(guān)于試探電荷的動(dòng)能Ek與離開球心的距離r的關(guān)系圖線，可能正確的是( ) A B C D【答案】A 【解析】殼內(nèi)場強(qiáng)處處為零，試探電荷從球心運(yùn)動(dòng)到球殼處不受任何力作用，動(dòng)能不變正的試探電荷從球殼處向外運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到類似于球殼的全部電荷集中于球心的正點(diǎn)電荷在殼外產(chǎn)生電場的電場力作用，要加速運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能增大沿半徑方向取相等的兩段距離，離球心越遠(yuǎn)，電場力的等效值越小，電場力做的功越小，動(dòng)能的增加量就越小，選項(xiàng)A正確9. 【2014·天津卷】如圖所示，平行金屬板A、B水平正對(duì)放置，分別帶等量異號(hào)電荷一帶電微粒水平射入板間，在重力和電場力共同作用下運(yùn)動(dòng)，軌跡如

7、圖中虛線所示，那么( )A若微粒帶正電荷，則A板一定帶正電荷B微粒從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)電勢能一定增加C微粒從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)動(dòng)能一定增加D. 微粒從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)機(jī)械能一定增加10.【2014·浙江卷】如圖所示，水平地面上固定一個(gè)光滑絕緣斜面，斜面與水平面的夾角為.一根輕質(zhì)絕緣細(xì)線的一端固定在斜面頂端，另一端系有一個(gè)帶電小球A，細(xì)線與斜面平行小球A的質(zhì)量為m、電荷量為q.小球A的右側(cè)固定放置帶等量同種電荷的小球B，兩球心的高度相同、間距為d.靜電力常量為k，重力加速度為g，兩帶電小球可視為點(diǎn)電荷小球A靜止在斜面上，則( ) A小球A與B之間庫侖力的大小為B當(dāng)時(shí)，細(xì)線上的拉力為0C當(dāng)時(shí)，細(xì)線

8、上的拉力為0D當(dāng)時(shí)，斜面對(duì)小球A的支持力為011.【2014·重慶卷】如題3圖所示為某示波管內(nèi)的聚焦電場，實(shí)線和虛線分別表示電場線和等勢線兩電子分別從a、b兩點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)，設(shè)電場力對(duì)兩電子做的功分別為Wa和Wb，a、b點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小分別為Ea和Eb，則( )AWaWb，EaEb BWaWb，EaEbCWaWb，EaEb DWaWb，EaEb12.【2014·新課標(biāo)全國卷】如圖所示，O，A，B為同一豎直平面內(nèi)的三個(gè)點(diǎn)，OB沿豎直方向，BOA60°，OBOA，將一質(zhì)量為m的小球以一定的初動(dòng)能自O(shè)點(diǎn)水平向右拋出，小球在運(yùn)動(dòng)過程中恰好通過A點(diǎn)，使此小球帶電，電荷量為q(

9、q>0)，同時(shí)加一勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)方向與OAB所在平面平行現(xiàn)從O點(diǎn)以同樣的初動(dòng)能沿某一方向拋出此帶電小球，該小球通過了A點(diǎn)，到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能是初動(dòng)能的3倍；若該小球從O點(diǎn)以同樣的初動(dòng)能沿另一方向拋出，恰好通過B點(diǎn)，且到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為初動(dòng)能的6倍，重力加速度大小為g.求 (1)無電場時(shí)，小球到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能與初動(dòng)能的比值；(2)電場強(qiáng)度的大小和方向【答案】25(1)73 (2)，方向略 (2)加電場后，小球從O點(diǎn)到A點(diǎn)和B點(diǎn)，高度分別降低了和d，設(shè)電勢能分別減小EpA和EpB，由能量守恒及式得EpA3Ek0Ek0mgdEk0EpB6Ek0Ek0mgdEk0在勻強(qiáng)電場中，沿任一直線，電勢的降

10、落是均勻的，設(shè)直線OB上的M點(diǎn)與A點(diǎn)等電勢，M與O點(diǎn)的距離為x，如圖，則有解得xd，MA為等勢線，電場必與其垂線OC方向平行，設(shè)電場方向與豎直向下的方向的夾角為，由幾何關(guān)系可得30°即電場方向與豎直向下的方向的夾角為30°. 設(shè)場強(qiáng)的大小為E，有qEdcos 30°EpA由式得E.13.【2014·安徽卷】(14分)如圖所示，充電后的平行板電容器水平放置，電容為C，極板間距離為d，上極板正中有一小孔質(zhì)量為m，電荷量為q的小球從小孔正上方高h(yuǎn)處由靜止開始下落，穿過小孔到達(dá)下極板處速度恰為零(空氣阻力忽略不計(jì)，極板間電場可視為勻強(qiáng)電場，重力加速度為g)求：(

11、1)小球到達(dá)小孔處的速度；(2)極板間電場強(qiáng)度大小和電容器所帶電荷量；(3)小球從開始下落運(yùn)動(dòng)到下極板處的時(shí)間 (3)由hgt、0vat2、tt1t2可得t14.【2014·福建卷】如圖，真空中xOy平面直角坐標(biāo)系上的A、B、C三點(diǎn)構(gòu)成等邊三角形，邊長L2.0 m若將電荷量均為q2.0×106 C的兩點(diǎn)電荷分別固定在A、B點(diǎn)，已知靜電力常量k9×109 N·m2/C2，求：(1)兩點(diǎn)電荷間的庫侖力大??；(2)C點(diǎn)的電場強(qiáng)度的大小和方向【2013高考真題】（2013·新課標(biāo)卷）16.一水平放置的平行板電容器的兩極板間距為d，極板分別與電池兩極相連

12、，上極板中心有一小孔(小孔對(duì)電場的影響可忽略不計(jì))。小孔正上方d2處的P點(diǎn)有一帶電粒子，該粒子從靜止開始下落，經(jīng)過小孔進(jìn)入電容器，并在下極板處(未與極板接觸)返回。若將下極板向上平移d3，則從P點(diǎn)開始下落的相同粒子將A.打到下極板上B.在下極板處返回C.在距上極板d2處返回 D.在距上極板25d處返回（2013·新課標(biāo)卷）15.如圖，一半徑為R的圓盤上均勻分布著電荷量為Q的電荷，在垂直于圓盤且過圓心c的軸線上有a、 b、d三個(gè)點(diǎn)，a和b、b和c、 c和d間的距離均為R，在a點(diǎn)處有一電荷量為q (q>O)的固定點(diǎn)電荷.已知b點(diǎn)處的場強(qiáng)為零，則d點(diǎn)處場強(qiáng)的大小為(k為靜電力常量)A

13、.k3qR2B. k10q9R2 C. kQ+qR2 D. k9Q+q9R2（2013·新課標(biāo)II卷）18.如圖，在光滑絕緣水平面上，三個(gè)帶電小球a，b和c分別位于邊長為l的正三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上；a、b帶正電，電荷量均為q，c帶負(fù)電。整個(gè)系統(tǒng)置于方向水平的勻強(qiáng)電場中。已知靜電力常量為k。若 三個(gè)小球均處于靜止?fàn)顟B(tài)，則勻強(qiáng)電場場強(qiáng)的大小為A.3kq3l2 B. 3kql2 C. 3kql2 D. （2013·天津卷）6、兩個(gè)帶等量正電的點(diǎn)電荷，固定在圖中P、Q兩點(diǎn)，MN為PQ連線的中垂線，交PQ與O點(diǎn)，A為MN上的一點(diǎn)，一帶負(fù)電的試探電荷q，從A點(diǎn)由靜止釋放，只在靜電力作用下

14、運(yùn)動(dòng)，取無限遠(yuǎn)處的電勢為零，則（）A.q由A向O的運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng)B.q由A向O運(yùn)動(dòng)的過程電勢能逐漸減小C.q運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能最大D.q運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)電勢能為零本解析為名師解析團(tuán)隊(duì)原創(chuàng)，授權(quán)獨(dú)家使用，如有盜用，依法追責(zé)！【答案】BC【解析】在等量同種電荷連線中垂線上電場強(qiáng)度方向OA，帶負(fù)電的試探電荷q從A點(diǎn)到O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過程中，電場力方向AO，速度越來越大，但電場線的疏密程度不同，電場強(qiáng)度的大小不同，電場力的大小不同，加速度隨時(shí)間一定發(fā)生變化，所以q做變加速直線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；q由A向O運(yùn)動(dòng)的過程中電場力做正功，電勢能逐漸減小，動(dòng)能逐漸增大，到達(dá)O點(diǎn)時(shí)，動(dòng)能最大，故B、C正確；O點(diǎn)場強(qiáng)雖然為

15、零，但電勢不為零，由知，q在O點(diǎn)具有的電勢能不為零，故D錯(cuò)誤?！究键c(diǎn)定位】本題考查電場線、牛頓第二定律、動(dòng)能定理、電勢、電場力做與電勢能變化關(guān)系等，意在考查考生的推理能力和分析綜合能力。（2013·上海卷）10兩異種點(diǎn)電荷電場中的部分等勢面如圖所示，已知A點(diǎn)電勢高于B點(diǎn)電勢。若位于a、b處點(diǎn)電荷的電荷量大小分別為qa和qb，則 (A)a處為正電荷，qaqb(B)a處為正電荷，qaqb(C)a處為負(fù)電荷，qaqb(D)a處為負(fù)電荷，qaqb（2013·山東卷）19. 如圖所示，在x軸相距為L的兩點(diǎn)固定兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷+Q、-Q，虛線是以+Q所在點(diǎn)為圓心、L/2為半徑的圓，a

16、、b、c、d是圓上的四個(gè)點(diǎn)，其中a、c兩點(diǎn)在x軸上，b、d兩點(diǎn)關(guān)于x軸對(duì)稱。下列判斷正確的是（ ）Ab、d兩點(diǎn)處的電勢相同B.四點(diǎn)中c點(diǎn)處的電勢最低Cb、d兩點(diǎn)處的電場強(qiáng)度相同D將一試探電荷+q沿圓周由a點(diǎn)移至c點(diǎn)，+q的電勢能減小【答案】ABD【解析】由等量異種點(diǎn)電荷的電場分布規(guī)律結(jié)合場強(qiáng)的疊加原理可知b、d兩點(diǎn)處的電勢相同，電場強(qiáng)度大小相等、方向不同，故選項(xiàng)A正確C錯(cuò)誤；由電荷的獨(dú)立作用原理可知正電荷在+Q產(chǎn)生的電場中由a運(yùn)動(dòng)至c，電場力不做功，正電荷在-Q產(chǎn)生的電場中由a運(yùn)動(dòng)至c，電場力做正功，故正電荷在兩點(diǎn)電荷的電場中由a至c電場力做正功，電勢能減小，選項(xiàng)D正確；沿電場線的方向電勢逐漸

17、降低，故b、d點(diǎn)的電勢高于c點(diǎn)的電勢，由D項(xiàng)的分析結(jié)合，可知a點(diǎn)電勢高于c點(diǎn)的電勢，故選項(xiàng)B正確。本題選ABD?！究键c(diǎn)定位】等量異種點(diǎn)電荷的電場，電場力做功與電勢能，電勢與電勢能。（2013·江蘇卷）6. 將一電荷量為+Q 的小球放在不帶電的金屬球附近,所形成的電場線分布如圖所示,金屬球表面的電勢處處相等. a、b 為電場中的兩點(diǎn),則(A)a點(diǎn)的電場強(qiáng)度比b點(diǎn)的大(B)a點(diǎn)的電勢比b 點(diǎn)的高(C)檢驗(yàn)電荷-q 在a 點(diǎn)的電勢能比在b 點(diǎn)的大(D)將檢驗(yàn)電荷-q 從a 點(diǎn)移到b 點(diǎn)的過程中,電場力做負(fù)功（2013·江蘇卷）3. 下列選項(xiàng)中的各圓環(huán)大小相同,所帶電荷量已在圖中標(biāo)

18、出,且電荷均勻分布,各圓環(huán)間彼此絕緣. 坐標(biāo)原點(diǎn)O 處電場強(qiáng)度最大的是 A B C D（2013·海南卷）q1q2PQR1如圖，電荷量為q1和q2的兩個(gè)點(diǎn)電荷分別位于P點(diǎn)和Q點(diǎn)。已知在P、Q連線至某點(diǎn)R處的電場強(qiáng)度為零，且PR=2RQ。則Aq1=2q2 Bq1=4q2 Cq1=-2q2 Dq1=-4q2 （2013·安徽卷）20.如圖所示，平面是無窮大導(dǎo)體的表面，該導(dǎo)體充滿的空間，的空間為真空。將電荷為q的點(diǎn)電荷置于z軸上z=h處，則在平面上會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電荷?？臻g任意一點(diǎn)處的電場皆是由點(diǎn)電荷q和導(dǎo)體表面上的感應(yīng)電荷共同激發(fā)的。已知靜電平衡時(shí)導(dǎo)體內(nèi)部場強(qiáng)處處為零，則在z軸上處的

19、場強(qiáng)大小為（k為靜電力常量）A. B. C. D.（2013·安徽卷）23、（16分）如圖所示的平面直角坐標(biāo)系xoy，在第象限內(nèi)有平行于軸的勻強(qiáng)電場，方向沿正方向；在第象限的正三角形區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)電場，方向垂直于xoy平面向里，正三角形邊長為L，且邊與軸平行。一質(zhì)量為、電荷量為的粒子，從軸上的點(diǎn)，以大小為的速度沿軸正方向射入電場，通過電場后從軸上的點(diǎn)進(jìn)入第象限，又經(jīng)過磁場從軸上的某點(diǎn)進(jìn)入第象限，且速度與軸負(fù)方向成45°角，不計(jì)粒子所受的重力。求：（1）電場強(qiáng)度E的大??；（2）粒子到達(dá)點(diǎn)時(shí)速度的大小和方向；（3）區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值。 （2013·重慶）3如

20、題3圖所示，高速運(yùn)動(dòng)的粒子被位于O點(diǎn)的重原子核散射，實(shí)線表示粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡，M、N和Q為軌跡上的三點(diǎn)，N點(diǎn)離核最近，Q點(diǎn)比M點(diǎn)離核更遠(yuǎn)，則A粒子在M點(diǎn)的速率比在Q點(diǎn)的大B三點(diǎn)中，粒子在N點(diǎn)的電勢能最大C在重核產(chǎn)生的電場中，M點(diǎn)的電勢比Q點(diǎn)的低D粒子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)，電場力對(duì)它做的總功為負(fù)功（2013·北京卷）22（16分） 如圖所示，兩平行金屬板間距為d，電勢差為U，板間電場可視為勻強(qiáng)電場；金屬板下方有一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場。帶電量為+q、質(zhì)量為m的粒子，由靜止開始從正極板出發(fā)，經(jīng)電場加速后射出，并進(jìn)入磁場做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。忽略重力的影響，求：（1）勻強(qiáng)電場場強(qiáng)E的大小；（2）粒子

21、從電場射出時(shí)速度的大小；（3）粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R。【答案】（1）（2）（3）【解析】（1）勻強(qiáng)電場場強(qiáng)（2）根據(jù)動(dòng)能定理：，即（3）根據(jù)洛倫茲力提供向心力則有，即。代入速度v，則本題考察了帶電粒子在電場中加速和帶電粒子在磁場中的偏轉(zhuǎn)問題。作為帶電粒子在場中的運(yùn)動(dòng)的主要提醒，第一，書本上當(dāng)作例題重點(diǎn)分析，第二，歷年高考中多次出現(xiàn)類似的題型，例如：2010年安徽卷第23題。如圖1所示，寬度為的豎直狹長區(qū)域內(nèi)（邊界為），存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場和豎直方向上的周期性變化的電場（如圖2所示），電場強(qiáng)度的大小為，表示電場方向豎直向上。時(shí)，一帶正電、質(zhì)量為的微粒從左邊界上的點(diǎn)以水平速度射入

22、該區(qū)域，沿直線運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)后，做一次完整的圓周運(yùn)動(dòng)，再沿直線運(yùn)動(dòng)到右邊界上的點(diǎn)。為線段的中點(diǎn)，重力加速度為g。上述、為已知量。 （2）設(shè)粒子從N1運(yùn)動(dòng)到Q的時(shí)間為t1，作圓周運(yùn)動(dòng)的周期為t2，則 聯(lián)立得 因t2不變，T的最小值這類題目要特別注意粒子的受力分析，通過受力分析決定物體的運(yùn)動(dòng)情況，在磁場還要注意其運(yùn)動(dòng)軌跡，若能將其運(yùn)動(dòng)軌跡準(zhǔn)確無誤做出，能夠大大減輕思維壓力，通過數(shù)學(xué)等式列示求解?！究键c(diǎn)定位】本題考查了帶電粒子在電場中的加速和偏轉(zhuǎn)問題（2013·上海卷）32(12分)半徑為R，均勻帶正電荷的球體在空間產(chǎn)生球?qū)ΨQ的電場；場強(qiáng)火小沿半徑分布如圖所示，圖中E0已知，Er曲線下OR部分的面積等于R2R部分的面積。 (1)寫出Er曲線下面積的單位；(2)己知帶電球在rR處的場強(qiáng)EkQr2，式中k為靜電力常量，該均勻帶電球所帶的電荷量Q為多大?(3)求球心與球表