專題08靜電場-三年高考2012018物理試題分項版解析版含解析

1、2016 年2018 年高考試題精編版分項解析專題 08 靜電場如耳高考稟越1 .如圖所示，水平金屬板 A A、B B 分別與電源兩極相連，帶電油滴處于靜止狀態(tài).現(xiàn)將 B B 板右端向下移動一小段距離，兩金屬板表面仍均為等勢面，則該油滴（）油滴A.仍然保持靜止B,豎直向下運動C.向左下方運動D.向右下方運動【來源】2018 年全國普通高等學校招生統(tǒng)一考試物理（江蘇卷）【答案】D【解析】本題考查平行板電容器的電場及電荷受力運動的問題,意在考查考生分析問題的&江 I。兩極板平行時帶電粒子處于平衡狀態(tài)，則重力等于電場力 F 當下極板旋轉時，板間距離增大場強減小，電場力小于重力 5 由于電場鞋

2、垂直于金屬板表面，所以電荷處的電場線如圖所示；所以重力與電場力的含力偏向右下方,故粒子向右下方運動J選項 D 正琥點睛：本題以帶電粒子在平行板電容器電場中的平衡問題為背景考查平行板電容器的電場及電荷受力運動的問題，解答本題的關鍵是根據電場線與導體表面相垂直的特點，B B 板右端向下，所以電場線發(fā)生彎曲，電場力方向改變。2 .研究與平行板電容器電容有關因素的實驗裝置如圖所示，下列說法正確的是A.實驗前，只用帶電玻璃棒與電容器 a 板接觸，能使電容器帶電B.實驗中，只將電容器 b 板向上平移，靜電計指針的張角變小C.實驗中，只在極板間插入有機玻璃板，靜電計指針的張角變大D.實驗中，只增加極板帶電量

3、，靜電計指針的張角變大，表明電容增大【來源】2018 年全國普通高等學校招生統(tǒng)一考試物理（北京卷）【答案】A【解析】*當用帶電破璃棒與電容器事櫥接觸，由于靜電感電，從而在 b 板感應出等量的導種電荷，從而使電容器帶電，敵選項 A 正確 56、根據電容器的;夬定式；C=急 將電容器方板向上平移，即正對面枳5 臍卜,則電容 C 減小,根據（:=I可知，電量。不變,則電壓增大,則靜電計指針的張角變大 j 故選項 E 錯誤；J 根據電容器的決定式：C=盤,只在極板間插入有機玻璃扳？則介電系數下增大,則電容 C 增大，根據C=1 可知，電量。不變，則電壓沙遍小，則靜電計指針的張角減小，故選項 C 錯誤；

4、RLD、根據 I必可知，電量 Q 增大，則電壓 U 也會增大，則電容 C 不變，故選項 D 錯誤。點睛：本題是電容器動態(tài)變化分析問題，關鍵抓住兩點：一是電容器的電量不變；二是電容與哪些因素有什么關系。3.如圖所示，實線表示某電場的電場線（方向未標出），虛線是一帶負電的粒子只在電場力作用下的運動軌跡，設 M 點和 N 點的電勢分別為甌田，粒子在 M 和 N 時加速度大小分別為風，叫,速度大小分別為%ZK,電勢能分別為 2 所刖 I。下列判斷正確的是A.a a、b b 的電荷同號,C.M.伊D.5【來源】2018 年全國普通高等學校招生同一考試理科綜合物理試題（天津卷）【答案】D【解析】試題分析；

5、將粒子的運動分情況討論:從用運源 U 陰從運請 U峭根據電場的性質依次判斷,電場線越密,電場強度越大 J 同一個粒子受到的電場力越大 F 根據牛頓第二定律可知其加速度越大 1 故有 3s 若粒子從用運動到N 點,貝 Jffl 據帶電粒子用受電場力指向軌跡彎曲的內側， 可知在某點的電場力方向和速度方向如圖所示，敵電場力做負功，電勢能增大，動能減小，即招以“/駐負電荷在低電勢處電勢能大 T 故中 M華 W，若粒子從 N N 運動到 M M 則根據帶電粒子所受電場力指向軌跡彎曲的內側，可知在某點的電場力方向和速度方向如圖所示，故電場力做正功，電勢能減小，動能增大，即|皿%，閔負電荷在低電勢處電勢能【

6、點睛】考查了帶電粒子在非勻強電場中的運動；本題的突破口是根據粒子做曲線運動時受到的合力指向軌跡的內側，從而判斷出電場力方向與速度方向的夾角關系，進而判斷出電場力做功情況.4.如圖，三個固定的帶電小球 a a、b b 和 c,相互間的距離分別為 abab=5cm,bcbc=3cm,caca=4cm。小球 c c 所受庫侖力的合力的方向平衡于 a a、b b 的連線。設小球 a a、b b 所帶電荷量的比值的絕對值為 k,k,則（）LlqB. a a、b b 的電荷異號，F(xiàn)FFFC. a a、b b 的電荷同號，卜:D. a a、b b 的電荷異號，卜一【來源】2018 年全國普通高等學校招生統(tǒng)一

7、考試物理（新課標 I 卷）【答案】D1 解析】本題考查庫侖定律、受力分析及其相關的知識息.對小球 C 所受庫侖力分析,畫出日對。的庫侖力和 h 對 C 的庫侖力；若 3 對匚的庫侖力為排斥力？班的電有同號，則 b 對的庫侖力為唳引力，b電荷為異號，曲的電荷為異號 5 若 a 對 l 的庫侖力為引力，越的電荷異號,則 h 對 c 的庫侖力為月力，*電荷為同號 P 疝的電荷為異號,所以晶的電荷為異號設電與 be 的夾角為當利用平行四邊形定則和幾何關系.庫侖定律可得,P 蠻出*FT*tan8=3/4,%!%4 電荷量的比值是母，聯(lián)立解得：44/27,選項口正確。TEA【點睛】此題將庫侖定律、受力分析

8、、平行四邊形定則有機融合，難度不大。5.5.（多選）如圖，同一平面內的 a a、b b、c c、d d 四點處于勻強電場中，電場方向與此平面平行，M M 為 a a、c c 連線的中點，N N 為b b、d d 連線的中點。一電荷量為 q q（q q0）的粒子從 a a 點移動到 b b 點，其電勢能減小 W W：若該粒子從 c c 點移動到 d d 點，其電勢能減小 W,W,下列說法正確的是（）：方；I加、NA.此勻強電場的場強方向一定與 a a、b b 兩點連線平行修+匕B.若該粒子從 M M 點移動到 N N 點，則電場力做功一定為? ?_ _C.若 c c、d d 之間的距離為 L,L

9、,則該電場的場強大小一定為 K KD.若此 W,W,則 a a、M M 兩點之間的電勢差一定等于 b b、N N 兩點之間的電勢差【來源】2018 年普通高等學校招生全國統(tǒng)一考試物理（全國 II 卷）【答案】BD1 解析】 試題分析:利用電場力做功 w=gu,可以找到兩點之間電勢差的關系， 要知道中點電勢和兩端點電勢之間的關系。K 選項根據題意無法判斷，A 項錯誤。k 由于電場為勻強磁場,M 為六 6 連線的中點，w 為顯，連線的中點，所以胡廄=%一號=臂中 4-審 b中。“0*改=審一=一若該粒子從附息移動到川點，則電場力做功一定為叩旺一斗。=口中-邛中=眄爐，故后正確 sC、因為不知道勻強

10、電場方向，所以場強大小不一定是D、若此 W,說明U U就-44-44= =（初-甲M M）- -（泌-伊故選 BD點睛：對勻強電場的電場特征要了解，利用電場力做功與電勢差之間的關系求解。6.6.（多選）如圖，一平行板電容器連接在直流電源上，電容器的極板水平，兩微粒 a a、b b 所帶電荷量大小相等、符號相反，使它們分別靜止于電容器的上、下極板附近，與極板距離相等。現(xiàn)同時釋放 a a、b,b,它們由靜止開始運動，在隨后的某時刻 t,at,a、b b 經過電容器兩極板間下半區(qū)域的同一水平面，a a、b b 間的相互作用B.在 t t 時刻，a a 的動能比 b b 的大C.在 t t 時刻，a

11、a 和 b b 的電勢能相等D.在 t t 時刻，a a 和 b b 的動量大小相等C 錯誤;甲一中口中（:+中口解得：口廣憶=q,故D正確；【來源】2018 年全國普通高等學校招生統(tǒng)一考試物理（全國 III 卷）【答案】BD【解析】試題分析本題考查電容器、帶電微粒在電場中的運動、牛頓運動定律、電勢能、動量定理及其相關的知識點。解析根據題述可知，微粒 a a 向下加速運動，微粒 b b 向上加速運動，根據 a a、b b 經過電容器兩極板間下半區(qū)域的同一水平面，可知 a a 的加速度大小大于 b b 的加速度大小，即 a aaa ab。對微粒 a,a,由牛頓第二定律，qE=maqE=maa,此

12、畫對微粒 b,b,由牛頓第二定律，qE=maqE=mab,聯(lián)立解得：屈弧，由此式可以得出 a a 的質量比 b b 小，選項 A 錯誤；在 a a、b b 兩微粒運動過程中，a a 微粒所受合外力大于 b b 微粒，a a 微粒的位移大于 b b 微粒，根據動能定理，在 t t 時刻，a a 的動能比 b b 大，選項 B正確；由于在 t t 時刻兩微粒經過同一水平面，電勢相等，電荷量大小相等，符號相反，所以在 t t 時刻，a a 和 b b 的電勢能不等，選項 C 錯誤；由于 a a 微粒受到的電場力（合外力）等于 b b微粒受到的電場力（合外力），根據動量定理，在 t t 時刻，a a

13、微粒的動量等于 b b 微粒，選項 D 正確。點睛若此題考慮微粒的重力，你還能夠得出 a a 的質量比 b b 小嗎？在 t t 時刻力微粒的動量還相等嗎？在 t t時間內的運動過程中，微粒的電勢能變化相同嗎？7 .（多選）圖中虛線 a a、b b、c c、d d、f f 代表勻強電場內間距相等的一組等勢面，已知平面 b b 上的電勢為 2V。一電子經過 a a時的動能為 10eV,從 a a 到 d d 的過程中克服電場力所做的功為 6eV。下列說法正確的是（）abedfA.平面 c c 上的電勢為零8 .該電子可能到達不了平面 f fC.該電子經過平面 d d 時，其電勢能為 4eVD.該

14、電子經過平面 b b 時的速率是經過 d d 時的 2 倍【來源】2018 年全國普通高等學校招生統(tǒng)一考試物理（新課標 I 卷）【答案】AB1 解析】本題考查等勢面及期目關的知識點。根據題述，勻強電場中等勢面間距相等 F 相鄰等勢面之間的電勢差相等。裝相令黑勢面之間的電勢差為小根據電子從耳到 4 的過程申克服電場力所儆功為癡=6 日；電場方向水平向右，由陶=3 再，聯(lián)立解得;修外已知 b 的電勢為 2%則平面 c 上的電勢為零，選項 A 正確 j 由千城之間的電勢差為 4%號明電子經過 a 時的動目的 lOeVj 由于題述沒有指出電子速度方向，若該電子速度方向指向左或指向上或下，則該電子就到達

15、不了平面。選項 B 正確？由于題述沒有指出電子速度方向，選項 CD 錯誤仆【點睛】此題以等勢面切入，考查電場力做功及其相關知識點。初 7 7 不方者戛題1.12017 江蘇卷】如圖所示，三塊平行放置的帶電金屬薄板 A A、B B、C中央各有一小孔，小孔分別位于O、M M、P P 點.由O點靜止釋放的電子恰好能運動到 P P 點.現(xiàn)將C板向右平移到 PP點，則由O點靜止釋放的電子(A)(A)運動到 P P 點返回(B)(B)運動到 P P 和 PP點之間返回(C)(C)運動到 PP點返回(D)(D)穿過 PP點【答案】A【解析】設 4E 板間的電勢差為5,8、仁板間的電勢差為電板間為小電場強度為

16、正，第一次由0點靜止釋放的電子恰好航運動到蘆點，根據動能定理得：fSfEn將 C 板向右移動，C 板間的電場強度總=多=歲/不虬所以電子還是運動到 P 點速度麻卜為零，然后返回?故 4 正確 iWR涉吳.【考點定位】帶電粒子在電場中的運動動能定理電容器【名師點睛】本題是帶電粒子在電場中的運動，主要考察勻變速直線運動的規(guī)律及動能定理，重點是電容器的動態(tài)分析，在電荷量 Q Q 不變的時候，板間的電場強度與板間距無關.2.12017 天津卷】如圖所示，在點電荷 Q Q 產生的電場中，實線 MNMN 是一條方向未標出白電場線，虛線 ABAB是一個電子只在靜電力作用下的運動軌跡。設電子在 A A、B B

17、 兩點的加速度大小分別為3A、3B,電勢能分別為EA、SB。下列說法正確的是.、MN.11BA.A.電子一定從 A A 向 B B 運動B.B.若3A3B,則 Q Q 靠近 M M 端且為正電荷C.無論 Q 為正電荷還是負電荷一定有EAa aB,說明電子在、二 M M 點受到的電場力較大，M M 點的電場強度較大，根據點電荷的電廿8場分布可知，靠近 M M 端為場源電荷的位置，應帶正電，故 B 正確；無論 Q Q 為正電荷還是負電荷，一定有電勢ABAB, ,電子電勢能因Epe,電勢能是標量，所以一定有&Aaabaac,V VaVVcVVbB.aB.aaaabaac,v vbvvcvva

18、C.aC.abaaaaa,v vbv=vv=vaD.aD.abaacaaa,v vavvcvvb八Q QUC CU,板間場強公式E不。7.12016 江蘇卷】一金屬容器置于絕緣板上，帶電小球用絕緣細線懸掛于容器中，容器內的電場線分布如圖所示.容器內表面為等勢面，A A、B B 為容器內表面上的兩點，下列說法正確的是A.AA.A 點的電場強度比 B B 點的大B.B.小球表面的電勢比容器內表面的低C.B 點的電場強度方向與該處內表面垂直D.D.將檢驗電荷從 A A 點沿不同路徑移到 B B 點，電場力所做的功不同【答案】C【解析】由題國知 6 點、的電場線比 4 點,的密集，所以尻點.的電場強度

19、比/點的大，故且錯誤；根據沿電場線的方向電勢降低可知小球表面的電勢比容器內表面的高,所以 E 卒群電電場線的方向與等勢面垂直？所以 3 點的電場強度方向與該處內表面垂直,故。正確 J 由于乩兩點在同一等勢面上，故無詒將檢臉電荷以怎樣的路徑從月點燧到 9 點，電場力所做的功都為零J所以 D 錯俁.【考點定位】考查靜電平衡、帶電粒子在電場中的運動【方法技巧】掌握根據電場線的疏密判斷電場強弱的方法以及由電場線的方向比較電勢的高低，電場線與等勢面垂直的關系，在等勢面上移動電荷電場力不做功的特點，本題重點考查電場的基本性質，考試的熱點，每年必考。8.12016 天津卷】如圖所示，平行板電容器帶有等量異種

20、電荷，與靜電計相連，靜電計金屬外殼和電容器下極板都接地。在兩極板間有一個固定在 P P 點的點電荷，以 E E 表示兩板間的電場強度，5 5 表示點電荷在 P P點的電勢能，e e 表示靜電計指針的偏角。若保持下極板不動，將上極板向下移動一小段距離至圖中虛線位【名師點睛】本題主要考查平行板電容器的動態(tài)平衡，要注意正確應用電容的決定式,S S定義式A.e 增大，E 增大 B.0 增大，Ep不變【答案】DC.e e 減小，日增大D.e.e 減小，E不變-Sc、，C，C C 可知，C C 變大，Q Q 一定，則4Tikd根據 Q=CgQ=Cg 知，U U 減小，則靜電計指針偏角 e 減小；根據 E

21、E, ,Q=CIUCQ=CIUCS-S-, ,聯(lián)立可得 E E41Qd47kdS可知 Q Q 一定時，E E 不變；根據 U=EdU=Ed 可知 P P 點離下極板的距離不變，E E 不變，則 P P 點與下極板的電勢差不變，P 點的電勢不變，則 6 不變；故選項 ABC 錯誤，D 正確?！究键c定位】電容器、電場強度、電勢及電勢能【名師點睛】此題是對電容器的動態(tài)討論；首先要知道電容器問題的兩種情況：電容器帶電荷量一定和電SUSU容器兩板間電勢差一定；其次要掌握二個基本公式：C C, ,E E 一，Q=CQ=C同時記住一個特殊的結4 4kddkdd論：電容器帶電荷量一定時，電容器兩板間的場強大小

22、與兩板間距無關。9.12016海南卷】如圖，平行板電容器兩極板的間距為 d,極板與水平面成 45角，上極板帶正電。電荷量為 q q(q0)的粒子在電容器中靠近下極板處，以初動能國豎直向上射出。不計重力，極板尺寸足夠/E/Ek。2qd2qd【解析】當電場足夠大時，粒子打到上極板的梅限情況為：粒子到達上極板處時速度恰好與上極板平行，粒子的運動為類平觸運動的逆運動.將粒子初速度昨分解為垂直報板的手和平行極板的I中施運動的含成與分解，當片。時，根據運動學公式有*;2 剪 d、巧二配口51 取=:刖啜眠立得=皂，m2幺 2故選項 0 正確好【考點定位】帶電粒子在電場中的運動、運動合成與分解【名師點睛】本

23、題關鍵是明確粒子的受力情況和運動情況，然后根據類平拋運動的分位移公式和動能定理處理，要明確當電場強度最大時，是粒子的速度平行與上極板，而不是零。10.12016海南卷】如圖，一帶正電的點電荷固定于 O O 點，兩虛線圓均以 O O 為圓心，兩實線分別為帶電粒子 M M 和 N N 先后在電場中運動的軌跡，a a、b b、c c、d d、e e 為軌跡和虛線圓的交點。不計重力。下列說法說法正確的是【解析】若保持下極板不動，將上極板向下移動一小段距離，則根據大。若粒子能打到上極板, 則兩極板間電場強度的最大值為Eko2qd血0qdqdA.A. M M 帶負電荷，N N 帶正電荷B.B. M M 在

24、 b b 點的動能小于它在 a a 點的動能C.C. N N 在 d d 點的電勢能等于它在 e e 點的電勢能D.D. N N 在從 c c 點運動到 d d 點的過程中克服電場力做功【答案】ABC【解析】如國所示。苞子受到的電場力指向軌跡的凹惻 n 可知后受到了引力作用受到了后力作用，故后芾負電荷，嚴常正電荷，選項 A 正瑜由于屋髭等勢面，故別從自點到力點電場力對其 1ft 負功，動能減小，選項 8 正確點和 m 點在同一等勢面上，陣4 點的電勢能等于它在0點的電勢能，故選項 C 正確用從。點運動到 d 點的過程中.電場力 fife 正功，散選項。錯誤,【考點定位】等勢面、電勢能【名師點睛

25、】本題是軌跡問題，首先要根據彎曲的方向判斷出帶電粒子所受電場力方向，確定是排斥力還是吸引力。由動能定理分析動能和電勢能的變化是常用的思路。11.12016浙江卷】如圖所示，把 A A、B B 兩個相同的導電小球分別用長為 0.10m 的絕緣細線懸掛于。和 Q兩點。用絲綢摩擦過的玻璃棒與A球接觸，棒移開后將懸點Q移到。點固定。兩球接觸后分開，平衡時距離為 0.12m。已測得每個小球質量是8.010-4kg,帶電小球可視為點電荷，重力加速度g10m/s靜電A.兩球所帶電荷量相等B. A A 球所受的靜電力為 1.0X10-2NC. B 球所帶的電荷量為4 娓108CD. A A、B B 兩球連線中點處的電場強度為 0【答案】ACD【解析】兩相同的導電小球接觸后電荷量均分，故兩小球所帶電荷量相等，選項 A 正確；對 A A 球進行受力分析可知，由