10年高考全國1卷物理試題分類解析(2010-2019)專題08電場(解析版)

1、10年高考（2010-2019）全國1卷物理試題分類解析第8章電場一、選擇題P點的帶電粉1. （2010年）17.靜電除塵器是目前普遍采用的一種高效除塵器。某除塵器模型的收塵板是很長的條 形金屬板，圖中直線 ab為該收塵板的橫截面。工作時收塵板帶正電，其左側(cè)的電場線分布如圖所示；粉塵帶負電，在電場力作用下向收塵板運動，最后落在收塵板上。若用粗黑曲線表示原來靜止于塵顆粒的運動軌跡，下列 4幅圖中可能正確的是（忽略重力和空氣阻力）11【解析】粉塵的受力方向應該沿P點所在的電場線的切線方向，所以，從靜止開始運動，應沿 P點所在的電場線的切線方向，所以只有A正確。本題考查電場和運動綜合知識。2. （2

2、012年）20.一帶負電荷的質(zhì)點，在電場力作用下沿曲線abc從a運動到c,已知質(zhì)點的速率是遞減的。關(guān)于b點電場強度E的方向，下列圖示中可能正確的是（虛線是曲線在b點的切線）ABCD【解析】帶點質(zhì)點在電場力作用下做曲線運動，電場力方向沿電場強度的反方向，又要指向指向曲線的凹測（相當于圓的圓心），又由于速率遞減，合力方向與速度方向（軌道切線）的夾角要大于90°。只有D選項所示符合條件。選項 D對?！敬鸢浮緿o3. （2013年）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三個點，a和b、b和c、c和d間的距離均為 R,在a點處有一

3、電荷量為q（ q>0）的固定點電荷。已知 b點處的場強為零，則 d點處場強的大小為（k為靜電力常量）baA.啜Ji【解析】由于b點場強為零，因此，圓盤在 b點的場強方向向左，圓盤帶正電，其場強大小等于點電E 二 k:1E荷q在b點的場強火,。由對稱性可知，圓盤在 d點的場強大小為近旦_氏）,方向向右，而點電荷q在d點的場強大小為皂q -k q阡f - 1的* 率廠西方向向右。因此，d點的場強為“史9爐選項ACD錯誤B正確。【點評】本題考查點電荷電場場強公式、電場強度的疊加。較容易。4. （2013年）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，上極板中心有一

4、小孔（小孔對電場的影響可忽略不計）。小孔正上方d_2處的P點有一帶電粒子，該粒子從靜止開始卜落，經(jīng)過小孔進入電容器，并在下極板處（未與極板接觸）返回。若將下極板向上平移 始下落的相同粒子將A.打到下極板上B.在下極板處返回d2 ）dC.在距上極板 2處返回 D .在距上極板5 處返回陋【解析】兩次粒子進入場區(qū)的初速度相同，設(shè)為vo,則 22。兩次兩板間的電勢差不變,設(shè)為U。下極板未上移時，板間場強為4 =d ,粒子減速運動的加速度大小為電場間的運動有 點二的日；下極板上移后,選項ABC錯誤D正確。耀耳（一+ d）_q?7 = 0 值一 + &）一q 九=0【另解】對粒子的兩次運動，分別

5、運用動能定理有2,2% 。解2 ,s= d得： 5 。【答案】D【點評】本題考查勻強電場中場強與電勢差的關(guān)系、牛頓第二定律和勻變速直線運動規(guī)律，或動能定理。中等難度。5. （2014年）21.如圖，在正點電荷 Q的電場中有 M、N、P、F四點，M、N、P為直角三角形的三個頂點,F為MN的中點，M=30° , M、N、P、F四點的電勢分別用M、 N、 P、 F表示。已知 M = N , P= F點電荷Q在M、N、P三點所在的平面內(nèi)，則（）PA.點電荷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點搬運到N點，電場力做負功【解析】已知N, P= F,點電

6、荷Q在M、N、P三點所在的平面內(nèi)，所以點電荷 Q在MN的中垂線上，也在PF的中垂線上，即中 MN和PF兩條線段的中垂線的交點上，如下圖，點電荷 Q一定在MP的連線上，A正確；以Q為圓心，以QP為半徑的圓才是等勢面(線)，所以B錯誤；因QP<QM, Q為正電荷，所以 p n ( m),所以將正試探電荷從 P點搬運到N點，電場力做正功，C 錯誤；并且D正確?！敬鸢浮?1. ( AD )6. (2015年)15.如圖，直線 a、b和c、d是處于勻強電場中的兩組平行線，M、N、P、Q是它們的交點，四點處的電勢分別為乂、 n、 P、 Q。一電子由M點分別運動到 N點和P點的過程中，電場力所做的負功

7、相等。則ab1«II<r CM:Q：IIIIJ.一_ *4 _ -adN；P;>1*A.直線a位于某一等勢面內(nèi)，m > QB.直線c位于某一等勢面內(nèi)，m > NC.若電子由M點運動到Q點，電場力做正功D.若電子由P點運動到Q點，電場力做負功【解析】根據(jù)一電子由 M點分別運動到N點和P點的過程中，電場力所做的負功相等，知直線d位于某一 等勢面內(nèi)，所以直線c位于某一等勢面內(nèi)（c與d平行），并且c等勢線電勢高于d等勢線電勢，即若電子由M點運動到Q點，電場力不做功。若電子由 P點運動到Q點，電場力做正功。 【答案】15 . B7 . （2016年）14.一平行板電容器

8、兩極板之間充滿云母介質(zhì)，接在恒壓直流電源上，若將云母介質(zhì)移出，則 電容器A.極板上的電荷量變大，極板間的電場強度變大8 .極板上的電荷量變小，極板間的電場強度變大C.極板上的電荷量變大，極板間的電場強度不變D.極板上的電荷量變小，極板間的電場強度不變S【解析】根據(jù)平行板電谷器的電谷公式c ,得電容減小，又 Q cU , U不變，所以極板上的電荷4 kd量Q變小。根據(jù)E U得極板間的電場強度 E不變，所以本題選D。d【答案】D【點評】本題考查電容器的電容和電場強度與電壓的關(guān)系，難度：容易8. （2016年）20.如圖，一帶負電荷的油滴在勻強電場中運動，其軌跡在豎直平面（紙面）內(nèi)，且相對于過軌跡最

9、低點P的豎直線對稱。忽略空氣阻力。由此可知A.Q點的電勢比P點高B.油滴在Q點的動能比它在 P點的大C.油滴在Q點的電勢能比它在 P點的大D.油滴在Q點的加速度大小比它在 P點的小【解析】在P點，帶負電荷的油滴受電場力必向上，所以電場強度向下，沿電場線電勢降落，所以Q點的電勢比P點局，A正確；根據(jù)EP q ,因為 q p ,而q為負，所以Epq Epp,油滴在Q點的電勢能 比它在P點的小，C錯誤。因為電場力大于重力，所以從 P到Q,合力做正功，所以油滴在 Q點的動能比 它在P點的大，B正確；因為在勻強電場中并且重力不變，所以油滴在Q點的加速度大小與它在 P點的相等，D錯誤?！敬鸢浮緼B【點評】

10、本題考查電勢、電勢能和動能及加速度，難度：中等9. （2017年）20.在一靜止點電荷的電場中，任一點的電勢與該點到點電荷的距離 r的關(guān)系如圖所示。電場中四個點a、b、c和d的電場強度大小分別Ea、Eb、Ec和Ed。點a到點電荷的距離ra與點a的電勢 a已在圖中用坐標（ra, a）標出，其余類推。現(xiàn)將一帶正電的試探電荷由a點依次經(jīng)b、c點移動到d點，在相鄰兩點間移動的過程中，電場力所做的功分別為Wab、Wbc和Wcd。下列選項正確的是A. Ea： Eb=4:1B. Ec ： Ed=2:1C. Wab：Wbc=3:1D. Wbc：Wcd=1：31 【解析】根據(jù)E 二及圖中數(shù)據(jù)，得 A正確B錯誤；

11、根據(jù) Wab q（ a r錯誤。b）及圖中數(shù)據(jù)得C正確D【答案】AC10. （2018年）16.如圖，三個固定的帶電小球a、b和c,相互間的距離分別為ab=5 cm, bc=3 cm, ca=4cm。小球c所受庫侖力的合力的方向平衡于a、b的連線。設(shè)小球a、b所帶電荷量的比值的絕對值為k,則A. a、b的電荷同號,k 16B . a、b的電荷異號,169C. a、b的電荷同號,k67D. a、b的電荷異號,6427a、b的電荷異號【解析】畫出c的受力圖如下兩種情況：從力的方向可以判斷:設(shè)小c所帶電荷量的絕對值為qc,設(shè)小球b所帶電荷量的絕對值為q ,則小球a所帶電荷量的絕對值為kq,kQqFa

12、ck 9根據(jù)庫侖te律 F （此式中的k為靜電力恒量，與題設(shè) k不同）有 ，有根據(jù)力二角rFbc16一，.，一.Fac4 ,64形與邊三角形相似，有 一，解得k d正確。Fbc327，【答案】16. D11. （2018年）21.圖中虛線a、b、c、d、f代表勻強電場內(nèi)間距相等的一組等勢面，已知平面 b上的電勢 為2 V。一電子經(jīng)過a時的動能為10 eV,從a到d的過程中克服電場力所做的功為6 eV。下列說法正確的是a b c d fA.平面c上的電勢為零B.該電子可能到達不了平面 fC.該電子經(jīng)過平面 d時，其電勢能為4 eVD.該電子經(jīng)過平面 b時的速率是經(jīng)過 d時的2倍【解析】設(shè)相鄰兩條

13、等勢線之間的電勢差為U。，根據(jù)從a到d的過程中克服電場力所做的功為6 eV,W e 3Uo 6eV,所以Uo 2V并且電勢從a向f逐漸降低。已知平面b上的電勢為2 V ,所以平面c上的電勢為零，A正確;因為從a到f,電勢降低4Uo 8V ,所以電勢能增大8eV,動能減少8eV ,可能到達f；但如果在af,所以B正確。時速度方向在a平面內(nèi)，加速度方向向左，就可能到達不了平面電勢4V電子電勢能-4eV2V-2eV0VOeV-2V2eV-4V4時從上圖可以看出，該電子經(jīng)過平面 d時，其電勢能為2eV,C錯誤;該電子經(jīng)過平面b時的動能是經(jīng)過d時的2倍，所以速率是【答案】21. AB電場方向與此平面12

14、. (2018年全國2卷)21.如圖，同一平面內(nèi)的a、b、c、d四點處于勻強電場中,平行，M為a、c連線的中點，N為b、d連線的中點。一電荷量為 q (q>0)的粒子從a點移動到b點，其電勢能減小 W1：若該粒子從c點移動到d點，其電勢能減小 W2,下列說法正確的是clA.此勻強電場的場強方向一定與a、b兩點連線平行wqLB.若該粒子從M點移動到N點，則電場力做功一定為C.若c、d之間的距離為L,則該電場的場強大小一定為D.若W1=W2,則a、M兩點之間的電勢差一定等于b、N兩點之間的電勢差【解析】因為電勢能的減少等于電場力做功，又根據(jù) W qU及U Ed得W qEd ,我們做功的大小可

15、以轉(zhuǎn)換為距離的大小來研究。設(shè)過 MN 的直線為電場線，如下圖a'b' MN Ma' Nb',1c'd' MN Mc' Nd',因為 Ma' ' Mc', Nb' Nd',解得 MN (a'b' c'd'),所以，若該粒子從 M 2W W點移動到N點，則電場力做功一定為2, B正確。電場線是其他直線時，方法類似。13. 2019全國1卷15.如圖，空間存在一方向水平向右的勻強磁場，兩個帶電小球P和Q用相同的絕緣細繩懸掛在水平天花板下，兩細繩都恰好與天花板垂直，則

16、A. P和Q都帶正電荷 B. P和Q都帶負電荷C. P帶正電荷，Q帶負電荷D. P帶負電荷，Q帶正電荷【答案】15. D【解析】當P帶負電荷，Q帶正電荷，P受Q庫侖力向右，受電場力向左，方向相反；Q受P庫侖力向左，受電場力向右，方向相反；可以平衡。同樣方法判斷，其他不可以平衡。二、計算題1. (2014年)25. (20分)如圖，O、A、B為同一豎直平面內(nèi)的三個點，OB沿豎直方向，BOA =60 ,OB=3OA。將一質(zhì)量為 m的小球以一定的初動能自。點水平向右拋出， 小球在運動過程中恰好通過 A點。2使此小球帶電，電荷量為 q (q>0),同時加一勻強電場，場強方向與AOAB所在平面平行

17、?，F(xiàn)從 O點以同樣的初動能沿某一方向拋出此帶電小球，該小球通過了A點，到達A點時的動能是初動能的 3倍；若該小球從O點以同樣的初動能沿另一方向拋出，恰好通過B點，且到達B點的動能為初動能的 6倍，重力加速度大小為g。求：(1)無電場時，小球到達 A點時的動能與初動能的比值；(2)電場強度的大小和方向?！窘馕觥吭O(shè)小球的初速度為°,初動能為則OB=3d,根據(jù)平拋運動的規(guī)律有dsin602又有Ek012-mv00 由123式得2設(shè)小球到達A點時的動能為Eka,則Ek0 ,從O點運動到A點的時間為=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)電場強度的大小和方向。解：加電場后，小球從 O點到A點和由能量守恒及 軟得 Epa=3 E和3d ,設(shè)電勢能分別減小22EPA 和 E pB ,k0 - E k0 -二 mgd =二 Eko233.E pb =6 E k0 - E k0 -八 mgd- E k02在勻強電場中，沿任一直線，電勢的降落是均勻的。設(shè)直線OB上的M點與A點等電勢,M與O點的距 x離為x,如圖，則有3A - d2EpAEpB解得x=d, 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何關(guān)系可得=30°即電場

19、方向與豎直向下的方向的夾角為30°。設(shè)場強的大小為 E,有qEdcos300 = EPA。由47H式得E=飛3mg Q6q2. (2017年)25. (20分)真空中存在電場強度大小為Ei的勻強電場，一帶電油滴在該電場中豎直向上做勻速直線運動，速度大小為vo,在油滴處于位置 A時，將電場強度的大小突然增大到某值，但保持其方向不變。持續(xù)一段時間ti后，又突然將電場反向，但保持其大小不變；再持續(xù)同樣一段時間后，油滴運動到B點。重力加速度大小為 go(1)油滴運動到B點時的速度；(2)求增大后的電場強度的大??；為保證后來的電場強度比原來的大，試給出相應的ti和vo應滿足的條件。已知不存在電場時，油滴以初速度vo做豎直上拋運動的最大高度恰好等于B、A兩點間距離