部分物理模擬試題解析匯編專題 靜電場

1、專題7 靜電場甲 乙1（2013·北京東城二模，20題）如圖所示，圖甲中MN為足夠大的不帶電薄金屬板，在金屬板的右側(cè)，距離為d的位置上放入一個電荷量為+q的點電荷O，由于靜電感應產(chǎn)生了如圖甲所示的電場分布。P是金屬板上的一點，P點與點電荷O之間的距離為r，幾位同學想求出P點的電場強度大小，但發(fā)現(xiàn)問題很難。幾位同學經(jīng)過仔細研究，從圖乙所示的電場得到了一些啟示，經(jīng)過查閱資料他們知道：圖甲所示的電場分布與圖乙中虛線右側(cè)的電場分布是一樣的。圖乙中兩異號點電荷電荷量的大小均為q，它們之間的距離為2d，虛線是兩點電荷連線的中垂線。由此他們分別對P點的電場強度方向和大小做出以下判斷，其中正確的是A

2、方向沿P點和點電荷的連線向左，大小為 B方向沿P點和點電荷的連線向左， 大小為 C方向垂直于金屬板向左，大小為 D方向垂直于金屬板向左，大小為 【答案】C【解析】電場強度是矢量，其合成遵守平行四邊形定則，由圖乙可知對應圖甲中P點處的電場強度大小為，方向水平向左，由題意可知圖甲所示的電場分布與圖乙中虛線右側(cè)的電場分布是一樣的，故選項C正確。2（2013·北京朝陽二模，19題）如圖所示，一個電荷量為-Q的點電荷甲，固定在絕緣水平面上的O點。另一個電荷量為+q、質(zhì)量為m的點電荷乙，從A點以初速度v0沿它們的連線向甲運動，運動到B點時速度為v，且為運動過程中速度的最小值。已知點電荷乙受到的阻

3、力大小恒為f，AB間距離為L0，靜電力常量為k，則下列說法正確的是A點電荷乙從A點向甲運動的過程中，加速度逐漸增大B點電荷乙從A點向甲運動的過程中，其電勢能先增大再減小COB間的距離為D在點電荷甲形成的電場中，AB間電勢差【答案】C【解析】滑動摩擦力的大小方向不變，甲乙靠近過程中庫侖力逐漸增大，乙在運動到B點之前，有f -F庫=ma，因此乙做加速度逐漸減小的減速運動，故A錯誤；當速度最小時有： f=F庫=k，所以解得：r=，故C正確；在乙向左運動過程中電場力一直做正功，因此電勢能一直減小，故B錯誤；乙從A運動B過程中，根據(jù)動能定理有：UABq-fL0=mv2-m，所以解得AB間電勢差，故D錯誤

4、故選C3（2013·北京通州二模，19題）空間某一靜電場的電勢在x軸上分布如圖所示，x軸上兩點B、C點電場強度在x方向上的分量分別是EBx、Ecx，下列說法中正確的有 AB、C兩點的電場強度大小EBxEcx BEBx的方向沿x軸正方向 C電荷在O點受到的電場力在x方向上的分量最大 D負電荷沿x軸從B移到C的過程中，電場力先做正功，后做負功【答案】D【解析】在B點和C點附近分別取很小的一段d，由圖象，B點段對應的電勢差大于C點段對應的電勢差，將電場看做勻強電場有E=，可見EBxECx，A項錯誤；同理可知O點場強最小，電荷在該點受到的電場力最小，C項錯誤；沿電場方向電勢降低，在O點左側(cè)，

5、EBx的方向沿x軸負方向，在O點右側(cè)，ECx的方向沿x軸正方向，所以B項錯誤，D項正確故選D【本題的入手點在于如何判斷EBx和ECx的大小，由圖象可知在x軸上各點的電場強度在x方向的分量不相同，如果在x方向上取極小的一段，可以把此段看做是勻強電場，用勻強電場的處理方法思考，從而得到結(jié)論，此方法為微元法】MNab4（2013·北京東城區(qū)高三聯(lián)考，9題）如圖8所示，直線MN是某電場中的一條電場線（方向未畫出）。虛線是一帶電的粒子只在電場力的作用下，由a到b的運動軌跡，軌跡為一拋物線。下列判斷正確的是A電場線MN的方向一定是由N指向MB帶電粒子由a運動到b的過程中動能一定逐漸減小C帶電粒子

6、在a點的電勢能一定大于在b點的電勢能D帶電粒子在a點的加速度一定大于在b點的加速度【答案】 C【解析】由于帶電粒子的電性不確定，所以電場線的方向不確定，A錯誤；帶電粒子由a運動到b的過程中，只受電場力的作用，由軌跡的彎曲方向知電場力做正功，電勢能減小，動能增加，故B錯誤C正確；由于僅給出一條電場線，電場強度的大小關系不確定，D錯誤。5.（2013·北京西城一模，18題）Oxr如右圖所示，正電荷Q均勻分布在半徑為r的金屬球面上，沿x軸上各點的電場強度大小和電勢分別用E和表示。選取無窮遠處電勢為零，下列關于x軸上各點電場強度的大小E或電勢隨位置x的變化關系圖，正確的是OxErE0AOxE

7、BOxr0COxDrE0r【答案】C【解析】由于正電荷Q均勻分布在半徑為r的金屬球面上，則金屬球處于靜電平衡狀態(tài)，金屬球內(nèi)部的電場處處為0，即O至r對應的電場強度為0 ，排除選項AB；又因為處于靜電平衡狀態(tài)的整個導體是個等勢體，表面是個等勢面，且無窮遠處電勢為0可知O至r對應的電勢為一大于0的常數(shù)，r至無窮遠電勢逐漸降低，趨近于0.故本題應選C。6（2013·北京石景山一模，18題）帶有等量異種電荷的兩平行金屬板水平放置，a、b、c三個粒子（重力忽略不計）先后從同一點O垂直電場方向進入電場，其運動軌跡如圖所示，其中b恰好沿下極板的邊緣飛出電場。下列說法正確的是Ab在電場中運動的時間大

8、于a在電場中運動的時問Bb在電場中運動的時間等于c在電場中運動的時間C進入電場時c的速度最大，a的速度最小Da打在負極板上時的速度與b飛離電場時的速度大小相等【答案】C【解析】a、b兩個粒子在電場中沿電場的方向上的位移相同，由h=at2可知運動時間也相同，選項A錯誤b和c在電場中沿電場的方向的位移不同，所以在電場中飛行的時間也就不同，由h=at2可知，c粒子在電場中飛行的時間最短，而在水平方向飛行的距離最大，所以c的速度最大，a、b兩粒子飛行時間相等，a的水平位移最小，所以a的速度最小，選項B錯誤C正確。由能量的轉(zhuǎn)化和守恒可知，三個粒子的動能的增加即為電場力對粒子所做的功，三個粒子受到的電場力

9、相同，在電場力的方向上，誰的位移大，電場力對誰做的功就大，所以對a、b兩粒子做的功相等，由于a、b兩粒子的初動能不同，故飛離電場時a、b兩粒子的速度大小不相等，選項D錯誤7（2013·北京石景山一模，20題）如圖所示，某點O處固定一點電荷+Q，一電荷量為-q1的點電荷以O為圓心做勻速圓周運動，另一電荷量為-q2的點電荷以O為焦點沿橢圓軌道運動，兩軌道相切于P點。兩個運動電荷的質(zhì)量相等，它們之間的靜電引力和萬有引力均忽略不計，且q1> q2。當-q1、-q2經(jīng)過P點時速度大小分別為v1、v2，加速度大小分別為a1、a2，下列關系式正確的是Aa1=a2 Ba1<a2 Cv1=

10、v2 Dv1>v2【答案】D【解析】在P點時，兩電荷受力均為庫侖力,分別為F1= ,F2= q1q2F1F2由牛頓第二定律F=ma，因為m相同，所以a1a2，所以AB均錯誤在P點有a= ，a1a2 V1V2所以C錯誤，D正確故此題應選D8（2013·北京豐臺一模，19題）光滑水平面上有一邊長為L的正方形區(qū)域處在場強為E的勻強電場中，電場方向與正方形一邊平行。一質(zhì)量為m、帶電量為q的小球由某一邊的中點，以垂直于該邊的水平初速v0進入該正方形區(qū)域。當小球再次運動到該正方形區(qū)域的邊緣時，具有的動能不可能為A B C D 【答案】B 【解析】如圖所示，若電場的方向平行于AB向

11、左，小球在勻強電場中做勻減速直線運動，到達BD邊時，速度可能為0，所以動能可能為0，若速度減到0還未到達另一邊緣，那將回頭做勻加速運動，根據(jù)動能定理，電場力做功為0，動能不變，選項A正確若電場的方向平行于AB向右，小球在勻強電場中做勻加速直線運動，到達BD邊時，電場力做功qEL，末動能為，選項D正確。若電場的方向平行于AC向上或向下，小球在勻強電場中做類平拋運動，偏轉(zhuǎn)位移最大為，根據(jù)動能定理，電場力做功最多為qE，最大動能為qE+mv02，選項C正確。本題應選B 。 9.（2013·北京東城一模，19題）a、b是x軸上的兩個點電荷，電荷量分別為Q1和Q2，沿x軸a、b之間各點對應的電

12、勢高 低如圖中曲線所示.從圖中可看出以下說法中不正確的是A.把帶正電的檢驗電荷沿x軸由a移到b的過程中，電場 力對該電荷先做正功后做負功B.a、p間和p、b間各點的電場方向都指向P點C.電勢最低的p點的電場強度為零D.a和b 一定是同種電荷，但是不一定是正電荷【答案】D【解析】P點切線斜率為零，而-x圖線的切線斜率表示電場強度的大小，則P點的電場強度為零兩電荷在P點的合場強為零，P點距離Q1較遠，根據(jù)點電荷的場強公式知，Q1的電量大于Q2的電量從坐標x1到x2電勢先減小后增大，因為沿電場線方向電勢逐漸降低，知Q1和Q2一定是同種電荷，且都為正電荷 P點的左側(cè)電場方向向右，P點的右側(cè)電場方向向左

13、，知正電荷所受的電場力先向右后向左，電場力先做正功再做負功故只有選項D錯誤ab10.（2013·北京大興一模，19題） 圖中實線是一簇未標明方向的由點電荷產(chǎn)生的電場線，虛線是某一帶電粒子通過該電場區(qū)域的運動軌跡，a、b是軌跡上的兩點。若帶電粒子在運動中只受電場力作用，根據(jù)此圖可作出正確判斷的是 a、b兩點電勢的高低 帶電粒子在a、b兩點的受力方向 產(chǎn)生該電場的點電荷的電性 帶電粒子在a、b兩點的電勢能何處較大 A B. C. D. 【答案】D【解析】由于帶電粒子的電性無法確定，所以也無法確定場源電荷的電性，故電場線的方向不確定，不可選，排除選項ABC，由軌跡的彎曲方向可知粒子所受電場

14、力的方向，由a至b電場力做負功，電勢能增大，選項D正確。11（2013·北京朝陽一模，20題）空間存在著平行于x軸方向的靜電場，其電勢j隨x的分布如圖所示，A、M、O、N、B為x軸上的點，|OA|OB|，|OM|=|ON|。一個帶電粒子在電場中僅在電場力作用下從M點由靜止開始沿x軸向右運動，則下列判斷中正確的是A粒子一定帶正電B粒子從M向O運動過程中所受電場力均勻增大C粒子一定能通過N點D粒子從M向O運動過程電勢能逐漸增加【答案】C【解析】由電勢j隨x的分布圖可知電勢隨x均勻變化，則可知電場為勻強電場，且O點左側(cè)的電場強度大于右側(cè)的電場強度，左側(cè)場強方向沿x軸負向，右側(cè)場強方向沿x軸

15、正向，由于帶電粒子在電場中僅在電場力作用下從M點由靜止開始沿x軸向右運動，故粒子一定帶負電，粒子從M向O運動過程中所受電場力不變，電場力做正功，電勢能減小，粒子從O向N運動過程中所受電場力做負功，做減速運動，由于|OA|OB|，|OM|=|ON|，故粒子一定能通過N點，故只有選項C正確。12（2013·北京東城區(qū)高三聯(lián)考，18題）（8分）如圖17，A、B兩點所在的圓半徑分別為r1和r2,這兩個圓為同心圓，圓心處有一帶電為+Q的點電荷，內(nèi)外圓間的電勢差為U，一電子僅在電場力作用下由A運動到B，電子經(jīng)過B點時速度為v，若電子質(zhì)量為m,帶電荷量為e，求：（1）電子經(jīng)過B點時的加速度大小（2

16、）電子在A點時的速度大小v0【答案】見解析 【解析】（1）電子在B點受到的庫侖力大小為2分電子在該處的加速度為 2分（2）電子由A點運動到B點，由動能定理得：， 2分解得： 2分圖11+qE13（2013·北京海淀一模，22題）（16分）如圖11所示，質(zhì)量m=2.0×10-4kg、電荷量q=1.0×10-6C的帶正電微粒靜止在空間范圍足夠大的電場強度為E1的勻強電場中。取g=10m/s2。（1）求勻強電場的電場強度E1的大小和方向；（2）在t=0時刻，勻強電場強度大小突然變?yōu)镋2=4.0×103N/C，且方向不變。求在t=0.20s時間內(nèi)電場力做的功；（

17、3）在t=0.20s時刻突然撤掉電場，求帶電微?；氐匠霭l(fā)點時的動能?！敬鸢浮恳娊馕觥窘馕觥浚?）設電場強度為E，則 Eq=mg2分 E=N/C=2.0×103N/C，方向向上2分（2）在t=0時刻，電場強度突然變化為E2=4.0×103N/C，設微粒的加速度為a，在t=0.20s時間內(nèi)上升高度為h，電場力做功為W，則q E2-mg=ma1 2分 解得：a1=10m/s2 2分 解得：h=0.20m W=qE2h2分 解得：W=8.0×10-4J1分（3）設在t=0.20s時刻突然撤掉電場時粒子的速度大小為v，回到出發(fā)點時的動能為Ek，則 v=at2分Ek=mgh+2分 解得：Ek=8.0×10-4J1分14.（2013·北京大興一模，22題）（16分） 如圖甲所示，電荷量為q=1×10-4C的帶正電的小物塊置于絕緣水平面上，所在空間存在方向沿水平向右的電場，電場強度E的大小與時間