2023年高考物理試題分類匯編：靜電場

2023年高考物理試題分類匯編：靜電場1．〔2023福建卷〕.如圖，在點電荷Q產(chǎn)生的電場中，將兩個帶正電的試探電荷、分別置于A、B兩點，虛線為等勢線。取無窮遠處為零電勢點，假設(shè)將、移動到無窮遠的過程中外力克服電場力做的功相等，那么以下說法正確的是A．A點電勢大于B點電勢B．A、B兩點的電場強度相等C．的電荷量小于的電荷量D．在A點的電勢能小于在B點的電勢能答案：C2．〔2023江蘇卷〕．真空中，A、B兩點與點電荷Q的距離分別為r和3r那么A、B兩點的電場強度大小之比為A．3：1B．1：3C．9：1D．1：9【解析】根據(jù)庫侖定律，選C?！敬鸢浮緾3．〔2023江蘇卷〕．一充電后的平行板電容器保持兩板間的正對面積、間距和電荷量不變，在兩板間插入一電介質(zhì)，其電容C和兩極板間的電勢差U的變化情況是A．C和U均增大B．C增大，U減小C．C減小，U增大D．C和U均減小【解析】根據(jù)，電容C增大，根據(jù),U減小，B正確?！敬鸢浮緽4．〔2023上海卷〕．A、B、C三點在同一直線上，AB:BC＝1:2，B點位于A、C之間，在B處固定一電荷量為Q的點電荷。當在A處放一電荷量為＋q的點電荷時，它所受到的電場力為F；移去A處電荷，在C處放一電荷量為－2q的點電荷，其所受電場力為〔 〕〔A〕－F/2 〔B〕F/2 〔C〕－F 〔D〕F答案：B5〔2023天津卷〕.兩個固定的等量異號點電荷所產(chǎn)生電場的等勢面如圖中虛線所示，一帶負電的粒子以某一速度從圖中A點沿圖示方向進入電場在紙面內(nèi)飛行，最后離開電場，粒子只受靜電力作用，那么粒子在電場中A．做直線運動，電勢能先變小后變大B．做直線運動，電勢能先變大后變小C．做曲線運動，電勢能先變小后變大D．做曲線運動，電勢能先變大后變小解析：兩個固定的的等量異號點電荷產(chǎn)生電場的等勢面與電場線垂直，且沿電場線電勢減小，所以等量異號點電荷和它們間的直線電場線如下圖。當帶負電的粒子進入電場受到與其速度垂直的電場力而偏轉(zhuǎn)做曲線運動。電子在斜向左的電場力作用下向左偏轉(zhuǎn)，電場力做正功粒子的動能增加，電勢能減小。答案C。6．〔2023浙江卷〕.用金屬做成一個不帶電的圓環(huán)，放在枯燥的絕緣桌面上。小明同學(xué)用絕緣材料做的筆套與頭發(fā)摩擦后，將筆套與頭發(fā)摩擦后，將筆套自上向下慢慢靠近圓環(huán)，當距離約為0.5cm是圓環(huán)被吸引到筆套上，如下圖。對上述現(xiàn)象的判斷與分析，以下說法正確的是()A.摩擦使筆套帶電B.筆套靠近圓環(huán)時，圓環(huán)上、下都感應(yīng)出異號電荷C.圓環(huán)被吸引到筆套的過程中，圓環(huán)所受靜電力的合力大于圓環(huán)的重力D.筆套碰到圓環(huán)后，筆套所帶的電荷立刻被全部中和答案：ABC7．(2023全國新課標).如圖，平行板電容器的兩個極板與水平地面成一角度，兩極板與一直流電源相連。假設(shè)一帶電粒子恰能沿圖中所示水平直線通過電容器，那么在此過程中，該粒子A.所受重力與電場力平衡B.電勢能逐漸增加C.動能逐漸增加D.做勻變速直線運動[答案]BD[解析]要使粒子在電場中直線運動，必須使合力與運動方向在一直線上，由題意可受力分析可知，受重力豎直向下，電場力垂直極板向上，合力水平向左。故A錯。因電場力做負功，故電勢能增加。B正確。合力做負功，故動能減少。C錯。因合力為定值且與運動方向在一直線上，故D正確。8．〔2023上海卷〕．如圖，質(zhì)量分別為mA和mB的兩小球帶有同種電荷，電荷量分別為qA和qB，用絕緣細線懸掛在天花板上。平衡時，兩小球恰處于同一水平位置，細線與豎直方向間夾角分別為1與2〔1＞2〕。兩小球突然失去各自所帶電荷后開始擺動，最大速度分別為vA和vB，最大動能分別為EkA和EkB。那么〔 〕〔A〕mA一定小于mB 〔B〕qA一定大于qB〔C〕vA一定大于vB 〔D〕EkA一定大于EkB答案：A、C、DOox(cm)y(cm)A(6,0)BOox(cm)y(cm)A(6,0)B(0,)●●A.200V/mB.200V/mOox(cm)Oox(cm)y(cm)A(6,0)B(0,)●●●CoEoθo18A；解析：OA中點C的電勢為3V，連BC得等勢線，作BC的垂線得電場線如圖，由得：，故A對。10．〔2023重慶卷〕．空中P、Q兩點處各固定一個點電荷，其中P點處為正點電荷，P、Q兩點附近電場的等勢面分布如題20圖所示，a、b、c、d為電場中的四個點。那么A．P、Q兩點處的電荷等量同種B．a(chǎn)點和b點的電場強度相同C．c點的電熱低于d點的電勢D．負電荷從a到c，電勢能減少答案：D11.〔2023海南卷〕關(guān)于靜電場，以下說法正確的是電勢等于零的物體一定不帶電電場強度為零的點，電勢一定為零同一電場線上的各點，電勢一定相等負電荷沿電場線方向移動時，電勢能一定增加解析：考察電場和電勢概念，選D12.〔2023海南卷〕三個相同的金屬小球.分別置于絕緣支架上，各球之間的距離遠大于小球的直徑。球1的帶電量為q，球2的帶電量為nq，球3不帶電且離球1和球2很遠，此時球1、2之間作用力的大小為F?，F(xiàn)使球3先與球2接觸，再與球1接觸，然后將球3移至遠處，此時1、2之間作用力的大小仍為F，方向不變。由此可知A..n=3B..n=4C..n=5D..n=6解析：設(shè)1、2距離為R，那么：，3與2接觸后，它們帶的電的電量均為：，再3與1接觸后，它們帶的電的電量均為，最后有上兩式得：n=613．(2023全國理綜).〔16分〕〔注意：在試題卷上作答無效〕如圖，一平行板電容器的兩個極板豎直放置，在兩極板間有一帶電小球，小球用一絕緣清線懸掛于O點。先給電容器緩慢充電，使兩級板所帶電荷量分別為﹢Q和﹣Q，此時懸線與豎直方向的夾角為π/6。再給電容器緩慢充電，直到懸線和豎直方向的夾角增加到π/3，且小球與兩極板不接觸。求第二次充電使電容器正極板增加的電荷量?！窘馕觥扛鶕?jù)力的平衡和力的合成(如以下圖)，，根據(jù)電場強度與電勢差的關(guān)系及電容的定義得，所以；第二次充電后，，所以第二次充電使電容器正極板增加的電荷量.14．〔2023廣東卷〕.圖5是某種靜電礦料分選器的原理示意圖，帶電礦粉經(jīng)漏斗落入水平勻強電場后，分落在收集板中央的兩側(cè)，對礦粉別離的過程，以下表述正確的有A.帶正電的礦粉落在右側(cè)B.電場力對礦粉做正功C.帶負電的礦粉電勢能變大D.帶正電的礦粉電勢能變小答案：BD15．〔2023北京高考卷〕．“約瑟夫森結(jié)〞由超導(dǎo)體和絕緣體制成．假設(shè)在結(jié)兩端加恒定電壓U，那么它會輻射頻率為ν的電磁波，且ν與U成正比，即ν=kU．比例系數(shù)k僅與元電荷的2倍和普朗克常數(shù)h有關(guān)，你可能不了解此現(xiàn)象的機理，但仍可運用物理學(xué)中常用的方法，在以下選項中，推理比例系數(shù)的值可能為A．B．C．2heD．答案：B16．〔2023北京高考卷〕．〔20分〕勻強電場的方向沿x軸正方向，電場強度E隨x的分布如下圖，圖中E0和d均為量．將帶正電的質(zhì)點A在O點由靜止釋放．A離開電場足夠遠后，再將另一帶正電的質(zhì)點B放在O點也由靜止釋放．當B在電場中運動時AB間的相互作用力及相互作用能均為零；B離開電場后AB間的相互作用視為OxE0Ed靜電作用．A的電荷量為Q，A和BOxE0Ed〔1〕求A在電場中的運動時間t；〔2〕假設(shè)B的電荷量為q=Q，求兩質(zhì)點相互作用能的最大值Epm；〔3〕為使B離開電場后不改變運動方向，求B所帶電荷量的最大值qm．答案：〔1〕由牛頓第二定律，A在電場中運動的加速度a==A在電場中做勻變速直線運動d=at2解得運動時間t==〔2〕設(shè)A、B離開電場時的速度分別為υA0、υB0，由動能定理，有QE0d=m，QE0d=①A、B相互作用過程中，動量和能量守恒．A、B相互作用力為斥力，A受的力與其運動方向相同，B受的力與其運動方向相反，相互作用力對A做正功，對B做負功．A、B靠近的過程中，B的路程大于A的路程，由于相互作用力大小相等，相互作用力對B做功的絕對值大于對A做功的絕對值，因此相互作用力做功之和為負，相互作用能增加．所以，當A、B最接近時相互作用能最大，此時兩者速度相同，設(shè)為υ′，有(m+)υ′=mυA0+υB0②Epm=(m+)-(m+)υ′2③=Q，由①、②、③式解得相互作用能的最大值Epm=QE0d〔3〕考慮A、B在x>d區(qū)間的運動，由動量守恒、能量守恒，且在初態(tài)和末態(tài)均無相互作用，有mυA+υB=mυA0+υB0④m+=m+⑤由④、⑤解得υB=-υB0+υA0因B不改變運動方向，故υB=-υB0+υA0≥0⑥由①、⑥解得q≤Q即B所帶電荷量的最大值qm=Q17.〔2023山東卷〕.圖中虛線為一組間距相等的同心圓，圓心處固定一帶正電的點電荷。一帶電粒子以一定初速度射入電場，實線為粒子僅在電場力作用下的運動軌跡，a、b、c三點是實線與虛線的交點。那么該粒子A．帶負電B．在c點受力最大C．在b點的電勢能大于在c點的電勢能D．由a點到b點的動能變化大于有b點到c點的動能變化答案：CD18.〔2023四川卷〕．〔19分〕如下圖，ABCD為固定在豎直平面內(nèi)的軌道，AB段光滑水平，BC段為光滑圓弧，對應(yīng)的圓心角θ=370，半徑r=2.5m，CD段平直傾斜且粗糙，各段軌道均平滑連接，傾斜軌道所在區(qū)域有場強大小為E=2×l05N/C、方向垂直于斜軌向下的勻強電場。質(zhì)量m=5×l0-2kg、電荷量q=+1×10-6C的小物體〔視為質(zhì)點〕被彈簧槍發(fā)射后，沿水平軌道向左滑行，在C點以速度v0=3m/s沖上斜軌。以小物體通過C點時為計時起點，0.1s以后，場強大小不變，方向反向。斜軌與小物體間的動摩擦因數(shù)μ=0.25。設(shè)小物體的電荷量保持不變，取g=10m/s2．sin370=0.6，cos370=0.8。(1)求彈簧槍對小物體所做的功；(2)在斜軌上小物體能到達的最高點為P，求CP的長度。24.解：(1)設(shè)彈簧槍對小物體做功為Wf，由動能定理得Wf-mgr(l-cosθ)=eq\f(1,2)mv02 ①代人數(shù)據(jù)得Wf=0.475J ②說明：①式4分，②式2分。(2)取沿平直斜軌向上為正方向。設(shè)小物體通過C點進入電場后的加速度為a1，由牛頓第二定律得－mgsinθ－μ(mgcosθ+qE)=ma1 ③小物體向上做勻減速運動，經(jīng)t1=0.1s后，速度到達v1，有v1=v0+a1t1③由③④可知v1=2.1m/s，設(shè)運動的位移為s1，有sl-v0t1+eq\f(1,2)a1t12 ⑤電場力反向后，設(shè)小物體的加速度為a2，由牛頓第二定律得－mgsinθ－μ(mgcosθ-qE)=ma2⑥設(shè)小物體以此加速度運動到速度為0，運動的時間為t2，位移為s2，有0=v1+a2t2 ⑦s2=v1t2+eq\f(1,2)a2t22⑧設(shè)CP的長度為s，有s=s1+s2 ⑨聯(lián)立相關(guān)方程，代人數(shù)據(jù)解得 s=0.57m⑩說明：③⑥式各3分，④⑤⑦⑧⑨式各1分，