广东版高考物理总复习专题八电场（试题练）教学讲练

物理高考总复习PAGEPAGE34学好数理化，走遍天下都不怕专题八电场备考篇【考情探究】课标解读考情分析考点内容电场力的性质1.通过实验,了解静电现象。能用原子结构模型和电荷守恒的知识分析静电现象。2.了解生产生活中关于静电的利用与防护。3.知道点电荷模型。知道两个点电荷间相互作用的规律。体会探究库仑定律过程中的科学思想和方法。4.知道电场是一种物质。了解电场强度,体会用物理量之比定义新物理量的方法。会用电场线描述电场考查内容1.库仑定律。2.电场强度的叠加及计算。3.电场线、等势面。4.电场力做功与电势能的改变量的关系。5.电场强度E(电势φ)与位移x的图像的应用。6.电容器的动态变化。7.带电粒子在电场中的运动。命题趋势1.会继续通过电场力的性质和电场能的性质两条主线来考查物理量间的联系。2.会继续以电场线、等势面为工具考查各物理量的大小和方向。3.与动力学结合考查带电粒子的平衡、运动问题电场能的性质知道静电场中的电荷具有电势能。了解电势能、电势和电势差的含义。知道匀强电场中电势差与电场强度的关系电容器、带电粒子在电场中的运动1.观察常见的电容器,了解电容器的电容,观察电容器的充、放电现象。2.能分析带电粒子在电场中的运动情况,能解释相关的物理现象【真题探秘】基础篇【基础集训】考点一电场力的性质1.两个分别带有电荷量-Q和+5Q的相同金属小球(均可视为点电荷),固定在相距为r的两处,它们间库仑力的大小为F,两小球相互接触后将其固定距离变为r2,则两球间库仑力的大小为(A.5F16 B.F5 C.4答案D2.(2019梅州模拟,16)如图所示,电荷量分别为q1和q2的两个点电荷分别位于P点和Q点。已知在P、Q连线上某点R处的电场强度为零,且PR=2RQ。则()A.q1=4q2 B.q1=2q2C.q1=-4q2 D.q1=-2q2答案A3.如图所示,a、b两点处分别固定有等量异种点电荷+Q和-Q,c是线段ab的中点,d是ac的中点,e是ab的垂直平分线上的一点,将一个正点电荷先后放在d、c、e点,它所受的电场力分别为Fd、Fc、Fe,则下列说法中正确的是()A.Fd、Fc、Fe的方向都是水平向右B.Fd、Fc的方向水平向右,Fe的方向竖直向上C.Fd、Fe的方向水平向右,Fc=0D.Fd、Fc、Fe的大小都相等答案A考点二电场能的性质4.关于静电场,下列结论普遍成立的是()A.电场强度为零的地方,电势也为零B.电场强度的方向与等势面处处垂直C.随着电场强度的大小逐渐减小,电势也逐渐降低D.任一点的电场强度总是指向该点电势降低的方向答案B5.(多选)某静电场中的电场线如图所示,带电粒子在电场中仅受电场力作用,沿图中虚线由M运动到N,以下说法正确的是()A.粒子带正电荷B.粒子在M点的加速度小于在N点的加速度C.粒子在M点的电势能小于在N点的电势能D.粒子在M点的动能小于在N点的动能答案ABD6.(多选)如图所示,虚线A、B、C表示某电场中的三个等势面,相邻等势面间的电势差相等,一电子从右侧垂直等势面A向左进入电场,运动轨迹与等势面分别交于a、b、c三点,则可以判断()A.三个等势面的电势大小关系为φA>φB>φCB.三个等势面的电势大小关系为φC>φB>φAC.电子由a到c电势能不断减小D.电子由a到c动能不断减小答案AD考点三电容器、带电粒子在电场中的运动7.如图所示的装置,可以探究影响平行板电容器电容的因素,关于下列操作及出现的现象的描述正确的是()A.电容器与电源保持连接,左移电容器左极板,则静电计指针偏转角增大B.电容器充电后与电源断开,上移电容器左极板,则静电计指针偏转角增大C.电容器充电后与电源断开,在电容器两极板间插入玻璃板,则静电计指针偏转角增大D.电容器充电后与电源断开,在电容器两极板间插入金属板,则静电计指针偏转角增大答案B8.(多选)如图所示是示波管的原理示意图,电子经电压为U1的加速电场加速后,进入电压为U2的偏转电场,离开偏转电场后打在荧光屏上的P点。P点与O点的距离叫偏转距离。要提高示波管的灵敏度(即单位偏转电压U2引起的偏转距离),下列办法中可行的是()A.提高加速电压U1B.增加偏转极板a、b的长度C.增大偏转极板与荧光屏的距离D.减小偏转极板间的距离答案BCD综合篇【综合集训】拓展一库仑定律的理解与应用1.(2018揭阳惠来一中期中,15,6分)如图所示用三根长度相同的绝缘细线将三个带电小球连接后悬挂在空中。三个带电小球质量相等,A球带负电,平衡时三根绝缘细线都是直的,但拉力都为零。则()A.B球和C球所带电荷量不一定相等B.B球和C球所带电荷量一定相等C.B球带负电荷,C球带正电荷D.B球带正电荷,C球带负电荷答案B2.(2019汕头模拟,16,6分)质量均为m的三个带电小球A、B、C用三根长度均为l的绝缘丝线相互连接,放置在光滑绝缘的水平面上,A球的电荷量为+q,在C球上施加一个水平向右的恒力F之后,三个小球一起向右运动,三根丝线刚好都伸直且没有弹力,F的作用线反向延长线与A、B间的丝线相交于丝线的中点。如图所示,已知静电力常量为k,下列说法正确的是()A.B球的电荷量可能为+2qB.C球的电荷量为-2qC.三个小球一起运动的加速度为3D.恒力F的大小为2答案C拓展二电场强度的理解与计算3.(2019汕尾模拟,16,6分)点电荷固定在O点,E表示该点电荷产生电场的电场强度,r表示距点电荷的距离,E与1r2的函数关系如图中a所示,长时间放置后点电荷漏电,E与1r2函数关系如图中bA.点电荷b状态的电荷量为a状态电荷量的1B.图像的斜率为点电荷的电荷量C.同一位置,a状态的电场强度与b状态电场强度方向相反D.同一位置,a状态的电场强度为b状态电场强度的9倍答案A4.(2020届深圳中学月考,15,6分)如图所示,倾角为θ的光滑绝缘斜面固定在水平面上。为了使质量为m,带电量为+q的小球静止在斜面上,可加一平行纸面的匀强电场(未画出),则()A.电场强度的最小值为E=mgB.若电场强度E=mgq,C.若电场强度方向从沿斜面向上逐渐转到竖直向上,则电场强度逐渐增大D.若电场强度方向从沿斜面向上逐渐转到竖直向上,则电场强度先减小后增大答案C5.(2019广州二模,18,6分)如图,在光滑绝缘水平桌面上,三个带电小球a、b和c分别固定于正三角形顶点上。已知a、b带电荷量均为+q,c带电荷量为-q,则()A.a、b连线中点电场强度为零B.三角形中心处电场强度为零C.a所受库仑力方向垂直于a、b连线D.a、b、c所受库仑力大小之比为1∶1∶3答案D拓展三电场强度、电势、电势差、电势能的关系6.(2019广东二模,16,6分)如图所示,C为两等量异种点电荷连线的中点,M、N为两电荷连线中垂线上的两点,且MC=NC,过N点作两电荷连线的平行线,且NA=NB。下列判断正确的是()A.A、B两点的电场强度相同B.A点的电势低于B点的电势C.A、N两点间的电势差大于N、B两点间的电势差D.某正电荷在M点的电势能等于在C点的电势能答案D7.(2019茂名二模,15,6分)如图所示,虚线表示等势面,且相邻两等势面间的电势差相等。实线为某正点电荷的运动轨迹,A、B为轨迹上的两点,运动过程中只受电场力作用。设A、B两点的电势分别为φA、φB,正点电荷在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.aA>aB,φA<φB B.aA<aB.φA>φBC.aA<aB,EpA<EpB D.φA<φB,EpA>EpB答案C8.(2019潮州二模,16,6分)在电场中,若选无穷远处作为电势零点,单个点电荷的电场中某点电势决定式为φ=kqr(其中q为该点电荷的电荷量,r为该点距点电荷的距离),如图所示,空间A、B、C三点恰好构成一个直角三角形,其中∠A=30°,BC边长为a,在A、C两点分别放置一个+3q和+q的点电荷,则B点电场强度和电势大小分别为(A.E=23kq3a2,φ=2C.E=2kqa2,φ=2kqa答案A拓展四平行板电容器的动态分析9.(2018梅州兴宁一中期末,16,6分)图示装置可以模拟避雷针的作用,其中c为恒定直流电源,当闭合开关时,恰好看不到放电现象。保持开关闭合,为了能看到放电现象(板间电场强度超过某一临界值),下列做法可行的是()A.仅将M板下移,但不与A或B接触B.仅将M板上移C.仅将M板向右移动D.仅将两板间抽成真空答案A10.(2019广州调研,19,6分)(多选)如图,C为中间插有电介质的电容器,b极板与静电计金属球连接,a极板与静电计金属外壳都接地。开始时静电计指针张角为零,在b板带电后,静电计指针张开了一定角度。以下操作能使静电计指针张角变大的是()A.将b板也接地B.b板不动,将a板向右平移C.将a板向上移动一小段距离D.取出a、b两极板间的电介质答案CD拓展五带电粒子在电场中的运动与示波管11.(2019深圳宝安中学模拟,15,6分)如图所示,一水平放置的平行板电容器充电后与电源断开,一束同种带电粒子从P点以相同速度平行于极板射入电容器,最后均打在下极板的A点,若将上极板缓慢下移,则()A.粒子打在下极板的落点缓慢左移B.粒子打在下极板的落点缓慢右移C.粒子仍然打在下极板的A点D.因不知粒子的电性,无法判断粒子的落点答案C12.(2019深圳外国语学校模拟,24,12分)如图所示,在空间中取直角坐标系Oxy,在第一象限内平行于y轴的虚线MN与y轴距离为d,从y轴到MN之间的区域充满一个沿y轴正方向的匀强电场,电场强度大小为E。初速度可以忽略的电子经过另一个电势差为U的电场加速后,从y轴上的A点以平行于x轴的方向射入第一象限区域,A点坐标为(0,h)。已知电子的电荷量为e,质量为m,若加速电场的电势差U>Ed24h,(1)电子从A点进入电场到离开该电场区域所经历的时间t和离开电场区域时的速度大小v;(2)电子经过x轴时离坐标原点O的距离l。答案(1)dm2eU2eUm+应用篇应用一巧解电场强度的四种思维方法【应用集训】1.(2019佛山一模,18,6分)如图为一个以O为圆心、半径为R、带电荷量为+Q的均匀带电圆环,在圆心O处放一个带电荷量为q的负点电荷,AB为圆环的中轴线,C点在AB上距O的长度为R。现把该点电荷从O拉到C,若不考虑点电荷对带电圆环产生的电场的影响,则下列说法正确的是()A.点电荷在O点受到的电场力不为零B.点电荷在C点受到的电场力大小为kQqC.点电荷从O到C的过程中,外力对其做正功,电势能增大D.若将点电荷从C由静止释放,则它会一直沿由B到A的方向运动答案C2.(2019茂名五校联考)如图所示,正电荷q均匀分布在半球面ACB上,球面半径为R,CD为通过半球顶点C和球心O的轴线。P、M为CD轴线上的两点,距球心O的距离均为R2,在M右侧轴线上O'点固定正点电荷Q,点O'、M间距离为R,已知P点的电场强度为零,若带电均匀的封闭球壳内部电场强度处处为零,则M点的电场强度大小为(A.0 B.3C.3kQ4R2 答案C3.(2018华南师大附中三模,17,6分)如图所示,一均匀带电荷量为+Q的细棒。在过中点c垂直于细棒的直线上有a、b、d三点,a和b,b和c,c和d之间的距离均为L,在a处有一电荷量为+Q2的固定点电荷,已知b点处的电场强度为零,则d点处的电场强度大小为(k为静电力常量)(A.k9Q2LC.k3Q2L答案D4.(2019惠州一中模拟,20,6分)(多选)如图所示,半径为R的绝缘闭合球壳,O为球壳的球心,球壳上均匀分布着正电荷,已知均匀带电的球壳在其内部激发的电场强度处处为零。现在球壳表面A处取下一面积足够小、带电荷量为q的曲面将其沿OA连线延长线向上移动至B点,且AB=R,若球壳的其他部分的带电荷量与电荷分布保持不变,下列说法中正确的是()A.把另一带正电的试探电荷从A点处移动到O点过程中系统电势能减少B.球壳剩余部分的电荷在球壳内部激发的电场的电场线由A点的对称点C点沿直线指向球壳内表面各点C.球壳内部电场的电场线由球壳各点沿曲线指向A点D.球心O点电场强度的大小为k3答案CD应用二E=Ud【应用集训】(2017课标Ⅲ,21,6分)(多选)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10V、17V、26V。下列说法正确的是()A.电场强度的大小为2.5V/cmB.坐标原点处的电势为1VC.电子在a点的电势能比在b点的低7eVD.电子从b点运动到c点,电场力做功为9eV答案ABD2.(2019肇庆二模,18,6分)(多选)如图所示,一带电粒子在匀强电场中只受电场力运动,经过一平面直角坐标系中的a、O、b三点时的动能分别为10eV、4eV、12eV,下列说法正确的是()A.该电场方向一定与xOy平面平行B.该电场的电场强度大小为2002V/mC.O点是该粒子轨迹上电势能最大的点D.该粒子轨迹为抛物线答案AD应用三电场中的三类图像——识图、用图能力的培养【应用集训】1.(2019广州外国语学校一模,16,6分)空间存在着平行于x轴方向的静电场,A、M、O、N、B为x轴上的点,OA<OB,OM=ON,AB间的电势φ随x的分布为如图。一个带电粒子在电场中仅在电场力作用下从M点由静止开始沿x轴向右运动,则下列判断中正确的是()A.粒子可能带正电B.粒子一定能通过N点C.粒子从M向O运动过程所受电场力逐渐增大D.AO间的电场强度小于OB间的电场强度答案B2.(2019深圳二模,17,6分)真空中,在x轴上x=0和x=8a处分别固定两个电性相同的点电荷Q1和Q2。电荷间连线上的电场强度E随x变化的图像如图所示(+x方向为电场强度正方向),其中x=6a处E=0。将一个正试探电荷在x=2a处由静止释放(重力不计,取无穷远处电势为零)。则()A.Q1、Q2均为负电荷B.Q1、Q2带电荷量之比为9∶1C.在x=6a处电势为0D.该试探电荷向x轴正方向运动时,电势能一直减小答案B3.(2019惠州第三次调研,21,6分)(多选)A、B两个点电荷分别固定于x轴上,电荷量大小关系为QA=4QB。在它们形成的电场中,将试探电荷+q沿x轴从+∞移动到坐标原点O,其电势能Ep随x变化的关系如图所示,当x→0时,电势能Ep→∞;当x→∞时,电势能Ep→0。根据图像提供的信息,可以确定()A.在x轴上x>x0各点的电场方向均沿x轴正方向B.在x=x0处电场强度为零C.A电荷为正电荷D.B电荷在x轴上的坐标原点O位置处答案BC应用四“等效法”在电场中的应用——迁移变通能力的培养【应用集训】(2020届深圳中学月考,19,6分)(多选)如图所示,竖直平面内有固定的半径为R的光滑绝缘圆形轨道,水平匀强电场平行于轨道平面向左,P、Q分别为轨道上的最高点、最低点,M、N分别是轨道上与圆心等高的点。质量为m、电荷量为q的带正电小球(可视为质点)在轨道内运动,已知重力加速度为g,场强E=3mg4q,要使小球能沿轨道做完整的圆周运动,则下列说法正确的是A.小球在轨道上运动时,动能最小的位置,电势能最大B.小球在轨道上运动时机械能最大的位置一定在M点C.小球过Q、P点受轨道弹力大小的差值为6mgD.小球过Q、P点受轨道弹力大小的差值为7.5mg答案BC【五年高考】A组基础题组1.(2019课标Ⅰ,15,6分)如图,空间存在一方向水平向右的匀强电场,两个带电小球P和Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下,两细绳都恰好与天花板垂直,则()A.P和Q都带正电荷B.P和Q都带负电荷C.P带正电荷,Q带负电荷D.P带负电荷,Q带正电荷答案D2.(2018课标Ⅰ,16,6分)如图,三个固定的带电小球a、b和c,相互间的距离分别为ab=5cm,bc=3cm,ca=4cm。小球c所受库仑力的合力的方向平行于a、b的连线。设小球a、b所带电荷量的比值的绝对值为k,则()A.a、b的电荷同号,k=16B.a、b的电荷异号,k=16C.a、b的电荷同号,k=64D.a、b的电荷异号,k=64答案D3.(2019课标Ⅱ,20,6分)(多选)静电场中,一带电粒子仅在电场力的作用下自M点由静止开始运动,N为粒子运动轨迹上的另外一点,则()A.运动过程中,粒子的速度大小可能先增大后减小B.在M、N两点间,粒子的轨迹一定与某条电场线重合C.粒子在M点的电势能不低于其在N点的电势能D.粒子在N点所受电场力的方向一定与粒子轨迹在该点的切线平行答案AC(2019课标Ⅲ,21,6分)(多选)如图,电荷量分别为q和-q(q>0)的点电荷固定在正方体的两个顶点上,a、b是正方体的另外两个顶点。则()A.a点和b点的电势相等B.a点和b点的电场强度大小相等C.a点和b点的电场强度方向相同D.将负电荷从a点移到b点,电势能增加答案BC5.(2016课标Ⅲ,15,6分)关于静电场的等势面,下列说法正确的是()A.两个电势不同的等势面可能相交B.电场线与等势面处处相互垂直C.同一等势面上各点电场强度一定相等D.将一负的检验电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面,电场力做正功答案B6.(2018课标Ⅲ,21,6分)(多选)如图,一平行板电容器连接在直流电源上,电容器的极板水平;两微粒a、b所带电荷量大小相等、符号相反,使它们分别静止于电容器的上、下极板附近,与极板距离相等。现同时释放a、b,它们由静止开始运动。在随后的某时刻t,a、b经过电容器两极板间下半区域的同一水平面。a、b间的相互作用和重力可忽略。下列说法正确的是()A.a的质量比b的大B.在t时刻,a的动能比b的大C.在t时刻,a和b的电势能相等D.在t时刻,a和b的动量大小相等答案BD7.(2016课标Ⅰ,14,6分)一平行板电容器两极板之间充满云母介质,接在恒压直流电源上。若将云母介质移出,则电容器()A.极板上的电荷量变大,极板间电场强度变大B.极板上的电荷量变小,极板间电场强度变大C.极板上的电荷量变大,极板间电场强度不变D.极板上的电荷量变小,极板间电场强度不变答案D8.(2016课标Ⅰ,20,6分)(多选)如图,一带负电荷的油滴在匀强电场中运动,其轨迹在竖直面(纸面)内,且相对于过轨迹最低点P的竖直线对称。忽略空气阻力。由此可知()A.Q点的电势比P点高B.油滴在Q点的动能比它在P点的大C.油滴在Q点的电势能比它在P点的大D.油滴在Q点的加速度大小比它在P点的小答案AB9.(2019课标Ⅱ,24,12分)如图,两金属板P、Q水平放置,间距为d。两金属板正中间有一水平放置的金属网G,P、Q、G的尺寸相同。G接地,P、Q的电势均为φ(φ>0)。质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子自G的左端上方距离G为h的位置,以速度v0平行于纸面水平射入电场,重力忽略不计。(1)求粒子第一次穿过G时的动能,以及它从射入电场至此时在水平方向上的位移大小;(2)若粒子恰好从G的下方距离G也为h的位置离开电场,则金属板的长度最短应为多少?答案(1)12mv02+2φdqhv0B组综合题组1.(2016课标Ⅱ,15,6分)如图,P是固定的点电荷,虚线是以P为圆心的两个圆。带电粒子Q在P的电场中运动,运动轨迹与两圆在同一平面内,a、b、c为轨迹上的三个点。若Q仅受P的电场力作用,其在a、b、c点的加速度大小分别为aa、ab、ac,速度大小分别为va、vb、vc。则()A.aa>ab>ac,va>vc>vb B.aa>ab>ac,vb>vc>vaC.ab>ac>aa,vb>vc>va D.ab>ac>aa,va>vc>vb答案D2.(2017课标Ⅰ,20,6分)(多选)在一静止点电荷的电场中,任一点的电势φ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为Ea、Eb、Ec和Ed。点a到点电荷的距离ra与点a的电势φa已在图中用坐标(ra,φa)标出,其余类推。现将一带正电的检验电荷由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∶1C.Wab∶Wbc=3∶1 D.Wbc∶Wcd=1∶3答案AC3.(2018课标Ⅰ,21,6分)(多选)图中虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等的一组等势面,已知平面b上的电势为2V。一电子经过a时的动能为10eV,从a到d的过程中克服电场力所做的功为6eV。下列说法正确的是()A.平面c上的电势为零B.该电子可能到达不了平面fC.该电子经过平面d时,其电势能为4eVD.该电子经过平面b时的速率是经过d时的2倍答案AB4.(2018课标Ⅱ,21,6分)(多选)如图,同一平面内的a、b、c、d四点处于匀强电场中,电场方向与此平面平行,M为a、c连线的中点,N为b、d连线的中点。一电荷量为q(q>0)的粒子从a点移动到b点,其电势能减小W1;若该粒子从c点移动到d点,其电势能减小W2。下列说法正确的是()A.此匀强电场的场强方向一定与a、b两点连线平行B.若该粒子从M点移动到N点,则电场力做功一定为WC.若c、d之间的距离为L,则该电场的场强大小一定为WD.若W1=W2,则a、M两点之间的电势差一定等于b、N两点之间的电势差答案BD5.(2019天津理综,3,6分)如图所示,在水平向右的匀强电场中,质量为m的带电小球,以初速度v从M点竖直向上运动,通过N点时,速度大小为2v,方向与电场方向相反,则小球从M运动到N的过程()A.动能增加12mv2 B.机械能增加2mvC.重力势能增加32mv2 D.电势能增加2mv答案B6.(2019江苏单科,9,4分)(多选)如图所示,ABC为等边三角形,电荷量为+q的点电荷固定在A点。先将一电荷量也为+q的点电荷Q1从无穷远处(电势为0)移到C点,此过程中,电场力做功为-W。再将Q1从C点沿CB移到B点并固定。最后将一电荷量为-2q的点电荷Q2从无穷远处移到C点。下列说法正确的有()A.Q1移入之前,C点的电势为WB.Q1从C点移到B点的过程中,所受电场力做的功为0C.Q2从无穷远处移到C点的过程中,所受电场力做的功为2WD.Q2在移到C点后的电势能为-4W答案ABD7.(2016北京理综,23,18分)如图所示,电子由静止开始经加速电场加速后,沿平行于板面的方向射入偏转电场,并从另一侧射出。已知电子质量为m,电荷量为e,加速电场电压为U0。偏转电场可看做匀强电场,极板间电压为U,极板长度为L,板间距为d。(1)忽略电子所受重力,求电子射入偏转电场时的初速度v0和从电场射出时沿垂直板面方向的偏转距离Δy。(2)分析物理量的数量级,是解决物理问题的常用方法。在解决(1)问时忽略了电子所受重力,请利用下列数据分析说明其原因。已知U=2.0×102V,d=4.0×10-2m,m=9.1×10-31kg,e=1.6×10-19C,g=10m/s2。(3)极板间既有静电场也有重力场。电势反映了静电场各点的能的性质,请写出电势φ的定义式。类比电势的定义方法,在重力场中建立“重力势”φG的概念,并简要说明电势和“重力势”的共同特点。答案(1)2eU0（2）考虑电子所受重力和电场力的数量级，有重力G=mg～10-29N电场力F=eUd～10-15由于F≫G，因此不需要考虑电子所受重力。电场中某点电势φ定义为电荷在该点的电势能Ep与其电荷量q的比值，即由于重力做功与路径无关，可以类比静电场电势的定义，将重力场中物体在某点的重力势能EG与其质量m的比值，叫作“重力势”,即电势φ和重力势φG都是反映场的能的性质的物理量，仅由场自身的因素决定。8.(2017课标Ⅱ,25,20分)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点将质量均为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)13H(3)9.(2017课标Ⅰ,25,20分)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)求油滴运动到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。答案(1)v0-2gt1(2)C组教师专用题组(2015课标Ⅰ,15,6分)如图,直线a、b和c、d是处于匀强电场中的两组平行线,M、N、P、Q是它们的交点,四点处的电势分别为φM、φN、φP、φQ。一电子由M点分别运动到N点和P点的过程中,电场力所做的负功相等。则()A.直线a位于某一等势面内,φM>φQB.直线c位于某一等势面内,φM>φNC.若电子由M点运动到Q点,电场力做正功D.若电子由P点运动到Q点,电场力做负功答案B2.(2015课标Ⅱ,14,6分)如图,两平行的带电金属板水平放置。若在两板中间a点从静止释放一带电微粒,微粒恰好保持静止状态。现将两板绕过a点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转45°,再由a点从静止释放一同样的微粒,该微粒将()A.保持静止状态B.向左上方做匀加速运动C.向正下方做匀加速运动D.向左下方做匀加速运动答案D3.(2015山东理综,20,6分)(多选)如图甲,两水平金属板间距为d,板间电场强度的变化规律如图乙所示。t=0时刻,质量为m的带电微粒以初速度v0沿中线射入两板间,0~T3时间内微粒匀速运动,T时刻微粒恰好经金属板边缘飞出。微粒运动过程中未与金属板接触。重力加速度的大小为g。关于微粒在0~T时间内运动的描述,正确的是(A.末速度大小为2v0 B.末速度沿水平方向C.重力势能减少了12mgd D.克服电场力做功为答案BC4.(2015安徽理综,20,6分)已知均匀带电的无穷大平面在真空中激发电场的场强大小为σ2ε0,其中σ为平面上单位面积所带的电荷量,ε0为常量。如图所示的平行板电容器,极板正对面积为S,其间为真空,带电荷量为Q。不计边缘效应时,极板可看做无穷大导体板,则极板间的电场强度大小和两极板间相互的静电引力大小分别为A.Qε0B.Q2εC.Q2εD.Qε0答案D5.(2017江苏单科,8,4分)(多选)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。下列说法正确的有()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,受到的电场力增大答案AC6.(2018江苏单科,5,3分)如图所示,水平金属板A、B分别与电源两极相连,带电油滴处于静止状态。现将B板右端向下移动一小段距离,两金属板表面仍均为等势面,则该油滴()A.仍然保持静止 B.竖直向下运动 C.向左下方运动 D.向右下方运动答案D7.(2015四川理综,6,6分)(多选)如图所示,半圆槽光滑、绝缘、固定,圆心是O,最低点是P,直径MN水平。a、b是两个完全相同的带正电小球(视为点电荷),b固定在M点,a从N点静止释放,沿半圆槽运动经过P点到达某点Q(图中未画出)时速度为零。则小球a()A.从N到Q的过程中,重力与库仑力的合力先增大后减小B.从N到P的过程中,速率先增大后减小C.从N到Q的过程中,电势能一直增加D.从P到Q的过程中,动能减少量小于电势能增加量答案BC8.(2015安徽理综,23,16分)在xOy平面内,有沿y轴负方向的匀强电场,场强大小为E(图中未画出),由A点斜射出一质量为m、带电荷量为+q的粒子,B和C是粒子运动轨迹上的两点,如图所示,其中l0为常数。粒子所受重力忽略不计。求:(1)粒子从A到C过程中电场力对它做的功;(2)粒子从A到C过程所经历的时间;(3)粒子经过C点时的速率。答案(1)3qEl0(2)32ml09.(2014课标Ⅰ,25,20分)如图,O、A、B为同一竖直平面内的三个点,OB沿竖直方向,∠BOA=60°,OB=32OA。将一质量为m的小球以一定的初动能自O点水平向右抛出,小球在运动过程中恰好通过A点。使此小球带电,电荷量为q(q>0),同时加一匀强电场,场强方向与△OAB所在平面平行。现从O点以同样的初动能沿某一方向抛出此带电小球,该小球通过了A点,到达A点时的动能是初动能的3倍;若该小球从O点以同样的初动能沿另一方向抛出,恰好通过B点,且到达B点时的动能为初动能的6倍,重力加速度大小为g(1)无电场时,小球到达A点时的动能与初动能的比值;(2)电场强度的大小和方向。答案(1)73(2)3mg6q方向10.(2019课标Ⅲ,24,12分)空间存在一方向竖直向下的匀强电场,O、P是电场中的两点,从O点沿水平方向以不同速度先后发射两个质量均为m的小球A、B。A不带电,B的电荷量为q(q>0)。A从O点发射时的速度大小为v0,到达P点所用时间为t;B从O点到达P点所用时间为t2。重力加速度为g,(1)电场强度的大小;(2)B运动到P点时的动能。答案(1)3mgq(2)2m(v02+g【三年模拟】时间:60分钟分值:90分一、选择题(每小题6分,共54分)1.(2020届广东六校第一次联考,5)如图,静电场中的一条电场线上有M、N两点,箭头代表电场的方向,则()A.M点的电势比N点的低B.M点的电场强度大小一定比N点的大C.正电荷在M点的电势能比在N点的大D.电子在M点受到的电场力大小一定比在N点的小答案C2.(2019广东一模,21)(多选)如图所示,点电荷Q1、Q2固定于边长为L的正三角形的两顶点上,将点电荷Q3(电荷量未知)固定于正三角形的中心,Q1=Q2=+q。在正三角形第三个顶点上放入另一点电荷Q,且Q=-q,点电荷Q恰好处于平衡状态。已知静电力常量为k,不计各电荷受到的重力,下列说法正确的是()A.若撤去Q3,则Q将做匀加速直线运动B.Q3的电荷量为-3C.若不改变Q的电性,仅改变其电荷量,Q将不再受力平衡D.若将Q1的电荷量改为-q,则Q受到的合力大小为2答案BD3.(2020届珠海月考,8)如图所示,有两对等量异种电荷,放在正方形的四个顶点处,a、b、c、d为正方形四个边的中点,O为正方形的中心,下列说法中正确的是()A.O点电场强度为零B.a、c两点的电场强度大小相等、方向相反C.将一带正电的试探电荷从b点沿直线移动到d点,电场力做功为零D.将一带正电的试探电荷从a点沿直线移动到c点,试探电荷具有的电势能增大答案C4.(2019广州二模,21)(多选)水平放置的平行板电容器与电源相连,下极板接地。带负电的液滴静止在两极板间P点,以E表示两极板间的场强,U表示两极板间的电压,φ表示P点的电势。若电容器与电源断开,保持下极板不动,将上极板稍微向上移到某一位置,则()A.U变大,E不变,φ不变B.U不变,E变小,φ降低C.液滴将向下运动D.液滴仍保持静止答案AD5.(2019广州一模,20)(多选)如图,正点电荷固定在O点,以O为圆心的同心圆上有a、b、c三点,一质量为m、电荷量为-q的粒子仅在电场力作用下从a点运动到b点,速率分别为va、vb。若a、b的电势分别为φa、φb,则()A.a、c两点电场强度相同B.粒子的比荷qm=C.粒子在a点的加速度大于在b