电场高考题.doc

电场高考题
4．〔江苏〕如图所示，三块平行放置的带电金属薄板、、中央各有一小孔，小孔分别位于、、点.由点静止释放的电子恰好能运动到点.现将板向右平移到点，则由点静止释放的电子

〔A〕运动到点返回
〔B〕运动到和点之间返回
〔C〕运动到点返回
〔D〕穿过点
【解析】O到M，电子被加速，，M到P，电子被减速，.
【答案】A
8．〔江苏〕在x轴上有两个点电荷q1、q2，其静电场的电势φ在x轴上分布如图所示.下列说法正确有

〔A〕q1和q2带有异种电荷
〔B〕x1处的电场强度为零
〔C〕负电荷从x1移到x2，电势能减小
〔D〕负电荷从x1移到x2，受到的电场力增大
【解析】q1和q2带有异种电荷，且q1为负，q2为正，A正确；图象切线的斜率的绝对值为电场强度E的大小，所以B错误；因为负电荷从x1移到x2，电势升高，根据，其中q为负，所以能电势能减小，C正确；因为，根据，其大小，q不要带负号，所以，D错误.
【答案】AC
21．〔3卷〕一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c三点的位置如图所示，三点的电势分别为10 V、17 V、26 V.下列说法正确的是

A．电场强度的大小为2.5 V/cm
B．坐标原点处的电势为1 V
C．电子在a点的电势能比在b点的低7 eV
D．电子从b点运动到c点，电场力做功为9 eV
【答案】ABD

考点：匀强电场中电场强度与电势差的关系、电势、电势能
2．〔海南〕关于静电场的电场线，下列说法正确的是
A．电场强度较大的地方电场线一定较疏
B．沿电场线方向，电场强度一定越来越小
C．沿电场线方向，电势一定越来越低
D．电场线一定是带电粒子在电场中运动的轨迹
4．〔海南〕如图，平行板电容器的两极板竖直放置并分别与电源的正负极相连，一带电小球经绝缘轻绳悬挂于两极板之间，处于静止状态.现保持右极板不动，将左极板向左缓慢移动.关于小球所受的电场力大小F和绳子的拉力大小T，下列判断正确的是

A．F逐渐减小，T逐渐减小
B．F逐渐增大，T逐渐减小
C．F逐渐减小，T逐渐增大
D．F逐渐增大，T逐渐增大
20．〔1卷〕在一静止点电荷的电场中，任一点的电势与该点到点电荷的距离r的关系如图所示.电场中四个点a、b、c和d的电场强度大小分别Ea、Eb、Ec和Ed.点a到点电荷的距离ra与点a的电势a已在图中用坐标〔ra，a〕标出，其余类推.现将一带正电的试探电荷由a点依次经b、c点移动到d点，在相邻两点间移动的过程中，电场力所做的功分别为Wab、Wbc和Wcd.下列选项正确的是

A．Ea：Eb=4:1
B．Ec：Ed=2:1
C．Wab:Wbc=3:1
D．Wbc:Wcd=1:3
【解析】根据及图中数据，得A正确B错误；根据及图中数据得C正确D错误.
【答案】AC
7．〔天津〕如图所示，在点电荷Q产生的电场中，实线MN是一条方向未标出的电场线，虚线AB是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹.设电子在A、B两点的加速度大小分别为aA、aB，电势能分别为EpA、EpB.下列说法正确的是

A．电子一定从A向B运动
B．若aA>aB，则Q靠近M端且为正电荷
C．无论Q为正电荷还是负电荷一定有EpA<EpB
D．B点电势可能高于A点电势
【答案】BC
【解析】
试题分析：电子在电场中做曲线运动，虚线AB是电子只在静电力作用下的运动轨迹，电场力沿电场线直线曲线的凹侧，电场的方向与电场力的方向相反，如图所示，由所知条件无法判断电子的运动方向，故A错误；若aA>aB，说明电子在M点受到的电场力较大，M点的电场强度较大，根据点电荷的电场分布可知，靠近M端为场源电荷的位置，应带正电，故B正确；无论Q为正电荷还是负电荷，一定有电势，电子电势能，电势能是标量，所以一定有EpA<EpB，故C正确，D错误.
考点：电场强度，电场线，电势，电势能，曲线运动，带电粒子在电场中的运动

25．〔20分〕〔1卷〕
真空中存在电场强度大小为E1的匀强电场，一带电油滴在该电场中竖直向上做匀速直线运动，速度大小为v0，在油滴处于位置A时，将电场强度的大小突然增大到某值，但保持其方向不变.持续一段时间t1后，又突然将电场反向，但保持其大小不变；再持续同样一段时间后，油滴运动到B点.重力加速度大小为g.
〔1〕油滴运动到B点时的速度；
〔2〕求增大后的电场强度的大小；为保证后来的电场强度比原来的大，试给出相应的t1和v0应满足的条件.已知不存在电场时，油滴以初速度v0做竖直上抛运动的最大高度恰好等于B、A两点间距离的两倍.
【解答】
25.〔20分〕
〔1〕设油滴质量和电荷量分别为m和q，油滴速度方向向上为正.油滴在电场强度大小为E1的匀强电场中做匀速直线运动，故匀强电场方向向上.在t=0时，电场强度突然从E1增加至E2时，油滴做竖直向上的匀加速运动，加速度方向向上，大小a1满足
①
油滴在时刻t1的速度为
②
电场强度在时刻t1突然反向，油滴做匀变速直线运动，加速度方向向下，大小a2满足
③
油滴在时刻t2=2t1的速度为
④
由①②③④式得
⑤
〔2〕由题意，在t=0时刻前有
⑥
油滴从t=0到时刻t1的位移为
⑦
油滴在从时刻t1到时刻t2=2t1的时间间隔内的位移为
⑧
由题给条件有⑨
式中h是B、A两点之间的距离.
若B点在A点之上，依题意有
⑩
由①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩式得
⑪
为使，应有
⑫
即当⑬
或⑭
才是可能的：条件⑬式和⑭式分别对应于和两种情形.
若B在A点之下，依题意有
⑮
由①②③⑥⑦⑧⑨⑮式得
⑯
为使，应有
⑰
即
⑱
另一解为负，不符合题意，已舍去.

25．〔20分〕〔2卷〕
如图，两水平面〔虚线〕之间的距离为H，其间的区域存在方向水平向右的匀强电场.自该区域上方的A点将质量为m、电荷量分别为q和–q〔q>0〕的带电小球M、N先后以相同的初速度沿平行于电场的方向射出.小球在重力作用下进入电场区域，并从该区域的下边界离开.已知N离开电场时的速度方向竖直向下；M在电场中做直线运动，刚离开电场时的动能为N刚离开电场时动能的1.5倍.不计空气阻力，重力加速度大小为g.求

〔1〕M与N在电场中沿水平方向的位移之比；
〔2〕A点距电场上边界的高度；
〔3〕该电场的电场强度大小.
【答案】〔1〕3:1 〔2〕 〔3〕
【解析】
试题分析：〔1〕设带电小球M、N抛出的初速度均为v0，则它们进入电场时的水平速度仍为v0；M、N在电场中的运动时间t相等，电场力作用下产生的加速度沿水平方向，大小均为a，在电场中沿水平方向的位移分别为s1和s2；由运动公式可得：
v0–at=0①
②
③
联立①②③解得：④
〔2〕设A点距离电场上边界的高度为h，小球下落h时在竖直方向的分速度为vy，则；
⑤
⑥
因为M在电场中做匀加速直线运动，则
⑦
由①②⑤⑥⑦可得h=⑧
〔3〕设电场强度为E，小球M进入电场后做直线运动，则，⑨
设M、N离开电场时的动能分别为Ek1、Ek2，由动能定理：
⑩
⑪
由已知条件：Ek1=1.5Ek2
联立④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑪⑫解得：
考点：带电小球在复合场中的运动；动能定理
22．〔16分〕〔北京〕
如图所示，长l=1 m的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角θ=37°.已知小球所带电荷量q=1.0×10–6 C，匀强电场的场强E=3.0×103 N/C，取重力加速度g=10 m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8.，求：

〔1〕小球所受电场力F的大小.
〔2〕小球的质量m.
〔3〕将电场撤去，小球回到最低点时速度v的大小.
【解】〔1〕代入数据得
〔2〕，解得
〔3〕动能定理，解得

7 / 7