静电场2013高考题精选(含详解)
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2013年高考物理真题电场汇编1.(2013年高考·海南理综卷)关于静电场,下列说法正确的是( ) A .电势等于零的物体一定不带电 B .电场强度为零的点,电势一定为零 C .同一电场线上的各点,电势一定相等 D .负电荷沿电场线方向移动时,电势能一定增加2.(2013年高考·重庆理综卷)如图所示,电量为+q 和-q 的点电荷分别位于正方体的顶点,正方体范围内电场强度为零的点有A .体中心、各面中心和各边中点B .体中心和各边中点C .各面中心和各边中点D .体中心和各面中心3.(2013年高考·山东理综卷)如图所示,在两等量异种点电荷的电场中,MN 为两电荷连线的中垂线,a 、b 、c 三点所在直线平行于两电荷的连线,且a 与c 关于MN 对称,b 点位于MN 上,d 点位于两电荷的连线上。
以下判断正确的是A .b 点场强大于d 点场强B .b 点场强小于d 点场强C .a 、b 两点间的电势差等于b 、c 两点间的电势差D .试探电荷+q 在a 点的电势能小于在c 点的电势能4.(2013年高考·天津理综卷)板间距为d 的平行板电容器所带电荷量为Q 时,两极板间电势差为U 1,板间场强为E 1。
现将电容器所带电荷量变为2Q ,板间距变为d /2,其他条件不变,这时两极板间电势差为U 2,板间场强为E 2,下列说法正确的是A .U 2=U 1,E 2=E 1B .U 2=2U 1,E 2=4E 1C .U 2=U 1,E 2=2E 1D .U 2=2U 1,E 2=2E 15.(2013年高考·广东理综卷)图为静电除尘器除尘机理的示意图。
尘埃在电场中通过某种机制带电,在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积,以达到除尘的目的。
下列表述正确的是A .到达集尘极的尘埃带正电荷B .电场方向由集尘极指向放电极C .带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同D .同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大++++-q-q -q-qabcd M N + 放电极带电尘埃集尘极 直流高压电源6.(2013年高考·江苏理综卷)一粒子从A 点射入电场,从B 点射出,电场的等势面和粒子的运动轨迹如图所示,图中左侧前三个等势面彼此平行,不计粒子的重力。
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考点8 静电场一、选择题1. (2018·北京高考)某原子电离后其核外只有一个电子,若该电子在核的静电力作用下绕核做匀速圆周运动,那么电子运动 ( ) A.半径越大,加速度越大 B.半径越小,周期越大 C.半径越大,角速度越小 D.半径越小,线速度越小【解题指南】解答本题应注意以下两点:(1)电子做匀速圆周运动的向心力由核的静电力提供。
(2)根据向心力的不同表达式分析电子做匀速圆周运动的加速度、周期、角速度、线速度与半径的关系。
【解析】选C 。
根据题意,电子做匀速圆周运动的向心力由核的静电力提供,即22222214Tmr mr r v m ma r q q k πω====,可判断电子运动的半径越大,加速度越小、线速度越小、角速度越小、周期越大,故C 正确。
2. (2018·安徽高考)如图所示,xOy 平面是无穷大导体的表面,该导体充满z<0的空间,z>0的空间为真空。
将电荷量为q 的点电荷置于z 轴上z=h 处,则在xOy 平面上会产生感应电荷。
空间任意一点处的电场皆是由点电荷q 和导体表面上的感应电荷共同激发的。
已知静电平衡时导体内部场强处处为零,则在z 轴上z=处的场强大小为(k 为静电力常量) ( )A.24q kh B.249qk hC.2329q k hD.2409qk h【解题指南】解答本题可按以下思路进行:(1)本题中导体表面上的感应电荷未知,并且不是点电荷,必须先将导体表面上的感应电荷转化为我们熟悉的模型;(2)静电平衡时导体内部场强处处为零,隐含了导体表面是等势面;(3)对于z>0的空间,导体表面上的感应电荷,相当于在z=-h 处放置电荷量为-q 的点电荷。
【解析】选D 。
z=h 处电荷量为q 的点电荷,在z 轴上2h z =处产生的场强为: 21)2(h kq E =导体表面上的感应电荷,相当于在z=-h 处放置电荷量为-q 的点电荷,在z 轴上2hz =处产生的场强为:22)23(h kqE = 两个场强的合场强为:E=2409qk h ,D 项正确。
2013年高考物理静电场部分2013年高考真题——(全国卷大纲版)25.(19分)一电荷量为q (q >0)、质量为m 的带电粒子在匀强电场的作用下,在t =0时由静止开始运动,场强随时间变化的规律如图所示。
不计重力,求在t =0到t =T 的时间间隔内 (1)粒子位移的大小和方向; (2)粒子沿初始电场反方向运动的时间。
25.(19分)解法一:粒子在0~/4T 、/4T ~/2T 、/2T ~3/4T 、3/4T ~T 时间间隔内做匀变速运动, 设加速度分别为a 1、a 2、a 3、a 4,由牛顿第二定律得01qE ma =、022qE ma =-、032qE ma =、04qE ma =- (每个式子1分)由此得带电粒子在0~T 时间间隔内运动的a —t 图像如图(a )所示(2分),对应的v —t 图像如图(b )所示(3分),其中 01144qE TT a m==v (1分) 由图(b )可知,带电粒子在t =0到t =T 时的位移为14Ts =v (2分) 联立解得 2016qE T s m= (2分)它的方向沿初始电场正方向。
(1分) (2)由图(b )可知,粒子在t =3/8T 到t =5/8T 内沿初始电场反方向运动,总的运动时间为 53884T T T t =-= (4分) 解法二:带电粒子在粒子在0~/4T 、/4T ~/2T 、/2T ~3/4T 、3/4T ~T 时间间隔内做匀变速运动,设加速度分别为a 1、a 2、a 3、a 4,由牛顿第二定律得01qE ma =、022qE ma =-、032qE ma =、04qE ma =- (每个式子1分) 设粒子在t =/4T 、t =/2T 、t =3/4T 、t =T 时刻的速度分别为v 1、v 2、v 3、v 4,则有 114T a =v 、2124T a =+v v 、3234T a =+v v 、4344Ta =+v v (每个式子1分) 设带电粒子在t =0到t =T 时的位移为s ,有2334112()22224Ts +++=+++v v v v v v v (4分) 解得 2016qE T s m= (2分)它的方向沿初始电场正方向。
专题七 静电场A 卷 全国卷库仑定律 电场强度1.(2013·新课标全国Ⅰ卷,15,6分)(难度★★★)如图所示,一半径为R 的圆盘上均匀分布着电荷量为Q 的电荷,在垂直于圆盘且过圆心c 的轴线上有a 、b 、d 三个点,a 和b 、b 和c 、c 和d 间的距离均为R ,在a 点处有一电荷量为q (q >0)的固定点电荷。
已知b 点处的场强为零,则d 点处场强的大小为(k 为静电力常量)( )A .k 3q R 2B .k 10q 9R 2C .k Q +q R 2D .k 9Q +q 9R2解析 b 点处的场强为零,说明q 与Q 在b 点处产生的场强大小相等、方向相反,即kqR 2=E b 。
由于d 点和b 点相对于圆盘是对称的,因此Q 在d 点产生的场强E d =k q R2。
d 点处的合电场强度E 合=k q (3R )2+k q R 2=k 10q9R2,故B 正确。
答案 B2.(2013·新课标全国Ⅱ卷,18,6分)(难度★★★)如图所示,在光滑绝缘水平面上,三个带电小球a 、b 和c 分别位于边长为l 的正三角形的三个顶点上;a 、b 带正电,电荷量均为q ,c 带负电。
整个系统置于方向水平的匀强电场中。
已知静电力常量为k 。
若三个小球均处于静止状态,则匀强电场场强的大小为( )A.3kq 3l 2B.3kql 2C.3kq l 2D.23kq l2解析 对c 受力分析,小球处于静止状态,满足3kqq c l 2=q c E ,可得E =3kql2,故B 正确。
答案 B电场能的性质3.(2016·全国卷Ⅲ,15,6分)(难度★★)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.将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面,电场力做正功解析若两个不同的等势面相交,则在交点处存在两个不同电势数值,与事实不符,A 错;电场线一定与等势面垂直,B对;同一等势面上的电势相同,但电场强度不一定相同,C错;将一负电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面,电场力做负功,故D 错。
2013年高考静电场试题1、(2013江苏高考)将一电荷量为+Q 的小球放在不带电的金属球附近,所形成的电场线分布如图所示,金属球表面的电势处处相等. a、b 为电场中的两点,则(A)a 点的电场强度比b 点的大(B)a 点的电势比b 点的高(C)检验电荷-q 在a 点的电势能比在b 点的大(D)将检验电荷-q 从a 点移到b 点的过程中,电场力做负功2、(2013上海高考)两异种点电荷电场中的部分等势面如图所示,已知A点电势高于B点电势。
若位于a、b处点电荷的电荷量大小分别为q a和q b,则(A)a处为正电荷,q a<q b(B)a处为正电荷,q a>q b(C)a处为负电荷,q a<q b(D)a处为负电荷,q a>q b3、(2013全国卷天津高考)两个带等量正电的点电荷,固定在图中P、Q两点,MN为PQ连线的中垂线,交PQ于O点,A点为MN上的一点。
一带负电的试探电荷q,从A点由静止释放,只在静电力作用下运动.取无限远处的电势为零,则A.q由A向O的运动是匀加速直线运动B.q由A向O运动的过程电势能逐渐减小C.q运动到O点时的动能最大D.q运动到O点时电势能为零4、(2013全国卷山东高考)如图所示,在x轴相距为L的两点固定两个等量异种点电荷+Q、-Q,虚线是以+Q所在点为圆心、L/2为半径的圆,a、b、c、d是圆上的四个点,其中a、c两点在x轴上,b、d两点关于x轴对称。
下列判断正确的是A.b、d两点处的电势相同B. 四点中c点处的电势最低C.b、d两点处的电场强度相同D.将一试探电荷+q沿圆周由a点移至c点,+q的电势能减小5、(变态模拟试题)某同学在研究电子在电场中的运动时,得到了电子由a点运动到b点的轨迹(图中实线所示),图中未标明方向的一组虚线可能是电场线,也可能是等势面,则下列说法正确的判断是A.如果图中虚线是电场线,电子在a点动能较大B.如果图中虚线是等势面,电子在b点动能较小C.不论图中虚线是电场线还是等势面,a点的场强都大于b点的场强D.不论图中虚线是电场线还是等势面,a点的电势都高于b点的电势。
3(2013重庆卷).如题3图所示,高速运动的α粒子被位于O点的重原子核散射,实线表示α粒子运动的轨迹,M、N和Q 为轨迹上的三点,N点离核最近,Q点比M点离核更远,则A.α粒子在M点的速率比在Q点的大B.三点中,α粒子在N点的电势能最大.在重核产生的电场中,M点的电势比Q点的低D.α粒子从M点运动到Q点,电场力对它做的总功为负功答案B圆环大小相同,所带电荷量已在图中标出, 3【2013江苏高考】下列选项中的各14且电荷均匀分布,各1圆环间彼此绝缘坐标原点O 处电场强度最大的是4答案:B6【2013江苏高考】将一电荷量为+Q 的小球放在不带电的金属球附近,所形成的电场线分布如图所示,金属球表面的电势处处相等、b 为电场中的两点,则(A) 点的电场强度比b 点的大(B) 点的电势比b 点的高()检验电荷-q 在点的电势能比在b 点的大(D)将检验电荷-q 从点移到b 点的过程中,电场力做负功答案:ABD15【2013广东高考】喷墨打印机的简模型如图4所示,重力可忽略的墨汁微滴,经带电室带负电后,以速度v垂直匀强电场飞入极板间,最终打在纸上,则微滴在极板间电场中A向负极板偏转B电势能逐渐增大运动轨迹是抛物线D运动轨迹与带电量无关答案:10【2013上海高考】.两异种点电荷电场中的部分等势面如图所示,已知A点电势高于B点电势。
若位于、b处点电荷的电荷量大小分别为q和q b,则(A)处为正电荷,q<q b(B)处为正电荷,q>q b()处为负电荷,q<q b(D)处为负电荷,q>qb答案:B32【2013上海高考】.(12分)半径为R,均匀带正电荷的球体在空间产生球对称的电场;场强大小沿半径分布如图图4所示,图中E 0已知,E -r 曲线下O -R 部分的面积等于R -2R 部分的面积。
(1)写出E -r 曲线下面积的单位;(2)己知带电球在r ≥R 处的场强E =Q /r 2,式中为静电力常量,该均匀带电球所带的电荷量Q 为多大?(3)求球心与球表面间的电势差△U ;(4)质量为,电荷量为q 的负电荷在球面处需具有多大的速度可以刚好运动到2R 处?27.(1)V (伏特)(2)02Q E k R = 20E R Q k= (3)01""2U S E R ∆== (4)由动能定2001122mv q U q E R =∆= 15(2013全国新课标I )、如图,一半径为R 的圆盘上均匀分布着电荷量为Q 的电荷,在垂直于圆盘且过圆心c 的轴线上有、b 、d 三个点,和b 、b 和c 、c 和d间的距离均为R ,在点处有一电荷量为q 的固定点电荷。
2013年全国各地高考招生物理试题汇编--静电场3(2013重庆卷).如题3图所示,高速运动的α粒子被位于O 点的重原子核散射,实线表示α粒子运动的轨迹,M 、N 和Q 为轨迹上的三点,N 点离核最近,Q 点比M 点离核更远,则A .α粒子在M 点的速率比在Q 点的大B .三点中,α粒子在N 点的电势能最大C .在重核产生的电场中,M 点的电势比Q 点的低D .α粒子从M 点运动到Q 点,电场力对它做的总功为负功 答案:B3【2013江苏高考】. 下列选项中的各14圆环大小相同,所带电荷量已在图中标出,且电荷均匀分布,各14圆环间彼此绝缘. 坐标原点O 处电场强度最大的是答案:B6【2013江苏高考】. 将一电荷量为+Q 的小球放在不带电的金属球附近,所形成的电场线分布如图所示,金属球表面的电势处处相等. a 、b 为电场中的两点,则(A)a 点的电场强度比b 点的大 (B)a 点的电势比b 点的高(C)检验电荷-q 在a 点的电势能比在b 点的大(D)将检验电荷-q 从a 点移到b 点的过程中,电场力做负功 答案:ABD15【2013广东高考】.喷墨打印机的简化模型如图4所示,重力可忽略的墨汁微滴,经带电室带负电后,以速度v 垂直匀强电场飞入极板间,最终打在纸上,则微滴在极板间电场中A.向负极板偏转B.电势能逐渐增大C.运动轨迹是抛物线D.运动轨迹与带电量无关 答案:C10【2013上海高考】.两异种点电荷电场中的部分等势面如图所示,已知A 点电势高于B 点电势。
若位于a 、b 处点电荷的电荷量大小分别为q a 和q b ,则图4(A)a 处为正电荷,q a <q b (B)a 处为正电荷,q a >q b (C)a 处为负电荷,q a <q b (D)a 处为负电荷,q a >q b 答案:B32【2013上海高考】.(12分)半径为R ,均匀带正电荷的球体在空间产生球对称的电场;场强大小沿半径分布如图所示,图中E 0已知,E -r 曲线下O -R 部分的面积等于R -2R 部分的面积。
《静电场》真题选编三、静电场相关概念及其关系1.(2016全国卷叭15)(单选)关于静电场的等势面,下列说法正确的是(B )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.将一负的试探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2 . (2016全国卷I, 20)(多选)(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(AB )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3 . (2016全国卷U, 15)(多选)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a a、a b、a c,速度大小分别为V a、V b、V c,则(D )A. a a>a b>a c,V a>V c>V b養二、B. a a>a b>a c,V b>V c>V a讪汗::C. a b>a c>a a,V b>V c>V a ・D. a b>a c>a a,V a>V c>V b(2015新课标全国I ,15,6分)(单选)如图,直线a、b和c、d是处于匀强电场中的两组平行线,MNP、Q是它们的交点,四点处的电势分别为枷林曲、机一电子由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.贝U(B )A. 直线a位于某一等势面内,(|M>艇B. 直线c位于某一等势面内,颌〉如C •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8. (2015安徽理综,20, 6分)(单选)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^,其中c 为平面上单位面积所带的电荷量,S 为常量•如图2 © 所示的平行板电容器,极板正对面积为S,其间为真空,带电量为Q 不计边缘效电引力大小分别为(D )10.(2014 •新课标全国卷U )关于静电场的电场强度和电势,下列说法正确的是 (A D )A. 电场强度的方向处处与等电势面垂直B. 电场强度为零的地方,电势也为零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落最快的方向9. (2013高考江苏卷,6题)将一电荷量为+ Q 的小球放在不带电的金属球 附近,所形成的电场线分布如图所示,金属球表面的电势处处相等 .a 、b 为电场中的两点,贝U ( A B D )A. a 点的电场强度比b 点的大B. a 点的电势比b 点的高C. 检验电荷一q 在a 点的电势能比在b 点的大D. 将检验电荷一q 从a 点移到b 点的过程中,电场力做负功应时,极板可看作无穷大导体板, 则极板间的电场强度大小和两极板间相互的静二、平衡、动力学问题、带电粒子在电场中的运动【2015新课标11-14】(单选)如图,两平行的带电金属板水平放置。
第六章 静电场2013年高考题精选1.(2013全国新课标Ⅰ15.)如图,一半径为R 的圆盘上均匀分布着电荷量为Q 的电荷,在垂直于圆盘且过圆心c 的轴线上有a 、 b 、d 三个点,a 和b 、b 和c 、 c 和d 间的距离均为R ,在a 点处有一电荷量为q(q>0)的固定点电荷。
已知b 点处的场强为零,则d 点处场强的大小为(k 为静电力常量)( )A .k 3q R2B .k 10q 9R2C . k Q +q R2D .k 9Q +q 9R2解析:选B 本题考查静电场相关知识,意在考查考生对电场叠加、库仑定律等相关知识的理解。
由于在a 点放置一点电荷q 后,b 点电场强度为零,说明点电荷q 在b 点产生的电场强度与圆盘上Q 在b 点产生的电场强度大小相等,即EQ =Eq =k q R2,根据对称性可知Q 在d点产生的场强大小E′Q =k q R2,则Ed =E′Q +E′q =k q R2+k q 3R 2=k 10q 9R2,故选项B 正确。
2.(2013全国新课标Ⅰ第16题)一水平放置的平行板电容器的两极板间距为d ,极板分别与电池两极相连,上极板中心有一小孔(小孔对电场的影响可忽略不计)。
小孔正上方d 2处的P点有一带电粒子,该粒子从静止开始下落,经过小孔进入电容器,并在下极板处(未与极板接触)返回。
若将下极板向上平移d 3,则从P 点开始下落的相同粒子将( )A .打到下极板上B .在下极板处返回C .在距上极板d 2处返回D .在距上极板25d 处返回解析:选D 本题考查动能定理及静电场相关知识,意在考查考生对动能定理的运用。
当两极板距离为d 时,粒子从开始下落到恰好到达下极板过程中,根据动能定理可得:mg×32d-qU =0,当下极板向上移动d 3,设粒子在电场中运动距离x 时速度减为零,全过程应用动能定理可得:mg(d 2+x)-q U d -d 3x =0,两式联立解得:x =25d ,选项D 正确。
静电场专题四历年高考试题精选(2013组)1. (2013·北京理综·T18)某原子电离后其核外只有一个电子,若该电子在核的静电力作用下绕核做匀速圆周运动,那么电子运动()A.半径越大,加速度越大B.半径越小,周期越大C.半径越大,角速度越小D.半径越小,线速度越小2. (2013·广东理综·T15) 喷墨打印机的简化模型如图所示,重力可忽略的墨汁微滴,经带电室带负电后,以速度v垂直匀强电场飞入极板间,最终打在纸上,则微滴在极板间电场中A.向负极板偏转B.电势能逐渐增大C.运动轨迹是抛物线D.运动轨迹与带电量无关3. (2013·山东理综·T19)如图所示,在x轴上相距为L的两点固定两个等量异种点电荷+Q、-Q,虚线是以+Q所在点为圆心、L2为半径的圆,a、b、c、d是圆上的四个点,其中a、c两点在x轴上,b、d两点关于x轴对称。
下列判断正确的是A.b、d两点处的电势相同B. 四个点中c点处的电势最低C.b、d两点处的电场强度相同D.将一试探电荷+q沿圆周由a点移至c点,+q的电势能减小4. (2013·天津理综·T6)6 .两个带等量正电的点电荷,固定在图中P、Q两点,MN为PQ连线的中垂线,交PQ于O点,A点为MN上的一点。
一带负电的试探电荷q,从A点由静止释放,只在静电力作用下运动.取无限远处的电势为零,则A.q由A向O的运动是匀加速直线运动B.q由A向O运动的过程电势能逐渐减小C.q运动到O点时的动能最大D.q运动到O点时电势能为零5. (2013·新课标全国Ⅰ卷·T16) 一水平放置的平行板电容器的两极板间距为d,极板分别与电池两极相连,上极板中心有一小孔(小孔对电场的影响可忽略不计)。
小孔正上方2d处的P点有一带电粒子,该粒子从静止开始下落,经过小孔进入电容器,并在下极板处(未与极板接触)返回。
若将下极板向上平移3d,则从P点开始下落的相同粒子将A.打到下极板上B.在下极板处返回C.在距上极板2d处返回 D.在距上极板d52处返回6.(2013·新课标全国Ⅰ卷·T15) 如图,一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷,在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点,a和b、b和c、c和d 间的距离均为R,在a点处有一电荷量为q (q>0)的固定点电荷.已知b点处的场强为零,则d点处场强的大小为(k为静电力常量)A.23Rqk B.2910Rqk C.2RqQk+D.299RqQk+7.(2013·新课标全国II卷·T18)如图,在光滑绝缘水平面上,三个带电小球a、b 和c分别位于边长为l的正三角形的三个顶点上;a、b带正电,电荷量均为q,c带负电。
整个系统置于方向水平的匀强电场中。
已知静电力常量为k。
若三个小球均处于静止状态,则匀强电场场强的大小为A、233lkqB、23lkqC、23lkqD、232lkq8. (2013·重庆理综·T3)3.如题3图所示,高速运动的α粒子被位于O点的重原子核散射,实线表示α粒子运动的轨迹,M、N和Q为轨迹上的三点,N点离核最近,Q点比M点离核更远,则A.α粒子在M点的速率比在Q点的大B.三点中,α粒子在N点的电势能最大C.在重核产生的电场中,M点的电势比Q点的低D.α粒子从M点运动到Q点,电场力对它做的总功为负功9.(2013·江苏单科·T3)下列选项中的各14圆环大小相同,所带电荷量已在图中标出,且电荷均匀分布,各14圆环间彼此绝缘。
坐标原点O处电场强度最大的是10.(2013·江苏单科·T6)将一电荷量为+Q的小球放在不带电的金属球附近,所形成的电场线分布如图所示,金属球表面的电势处处相等。
a、b为电场中的两点,则(A)a点的电场强度比b点的大(B)a点的电势比b点的高(C)检验电荷-q在a点的电势能比在b点的大(D)将检验电荷-q从a点移到b点的过程中,电场力做负功11.(2013·上海单科·T10)两异种点电荷电场中的部分等势面如图所示,已知A点电势高于B点电势。
若位于a、b处点电荷的电荷量大小分别为q a和q b,则(A)a处为正电荷,q a<q b(B)a处为正电荷,q a>q b(C)a处为负电荷,q a<q b(D)a处为负电荷,q a>q b12.(2013·海南单科·T1)如图。
电荷量为q1和q2的两个点电荷分别位于P点和Q点.己知在P、Q连线上某点R处的电场强度为零,且PR=2RQ,则A、q1=2q2B、q1=4q2C.q1=-2q2 D. q1=-4q213. (2013·大纲版全国卷·T25)一电荷量为q(q>0)、质量为m的带电粒子在匀强电场的作用下,在t=0时由静止开始运动,场强随时间变化的规律如图所示,不计重力。
求在t=0到t=T的时间间隔内(1)粒子位移的大小和方向;(2)粒子沿初始电场反方向运动的时间。
14.(2013·新课标全国II卷·T24)(14分)如图,匀强电场中有一半径为r的光滑绝缘圆轨道,轨道平面与电场方向平行。
a、b为轨道直径的两端,该直径与电场方向平行。
一电荷为q(q>0)的质点沿轨道内侧运动.经过a点和b点时对轨道压力的大小分别为Na和Nb,不计重力,求电场强度的大小E、质点经过a点和b点时的动能。
15.(2013·浙江理综·T24)分)“电子能量分析器”主要由处于真空中的电子偏转器和探测板组成。
偏转器是由两个相互绝缘、半径分别为R A和R B的同心圆金属半球面A和B构成,A、B为电势值不等的等势面,其过球心的截面如图所示。
一束电荷量为e、质量为m的电子以不同的动能从偏转器左端M的正中间小孔垂直入射,进入偏转电场区域,最后到达偏转器右端的探测板N,其中动能为E k0的电子沿等势面C做匀速圆周运动到达N板的正中间。
忽略电场的边缘效应。
(1)判断半球面A、B的电势高低,并说明理由;(2)求等势面C所在处电场强度E的大小;(3)若半球面A、B和等势面C的电势分别为φA、φB和φC,则到达N板左、右边缘处的电子,经过偏转电场前、后的动能改变量ΔE K左和ΔE K右分别为多少?(4)比较|ΔE K左|和|ΔE K右|的大小,并说明理由。
16.(2013·上海单科·T32)(12分)半径为R,均匀带正电荷的球体在空间产生球对称的电场;场强大小沿半径分布如图所示,图中E0已知,E-r曲线下O-R部分的面积等于R-2R部分的面积。
(1)写出E-r曲线下面积的单位;(2)己知带电球在r≥R处的场强E=kQ/r2,式中k为静电力常量,该均匀带电球所带的电荷量Q为多大?(3)求球心与球表面间的电势差△U;(4)质量为m,电荷量为q的负电荷在球面处需具有多大的速度可以刚好运动到2R处?参考答案1.【解析】选C 根据题意,电子做匀速圆周运动的向心力由核的静电力提供,即22222214Tmr mr r v m ma r q q k πω====,可判断电子运动的半径越大,加速度越小、线速度越小、角速度越小、周期越大,故C 正确。
2.【解析】选C.微滴带负电,进入电场,受电场力向上,应向正极板偏转,A 错误;电场力做正功,电势能减小,B 错误;微滴在电场中做类平抛运动,沿v 方向:vt x =,沿电场方向:221at y =,又md qu a =,得222x dmv quy =,即微滴运动轨迹是抛物线,且运动轨迹与电荷量有关,C 正确、D 错误.3.【解析】选A 、B 、D 。
等量异种点电荷电场单色等势面关于两点电荷连线对称,b 、d 两点关于两点电荷连线对称,因此,b 、d 两点的电势相等,选项A 正确;过c 点的两点电荷连线的垂直平分线是0等势面,因此,c 点电势为零,但其他三个点的电势都大于零,为正值,选项B 正确;根据等量异种点电荷电场中电场线的分布规律可以知道,b 、d 两点关于两点电荷连线对称,两点的电场强度大小相等,但方向不同, 选项C 错误;因为c a ϕϕ>,因此将一试探电荷q +由a 移到c ,电荷q +的电势能减小,选项D 正确。
4.【解析】选B 、C 。
根据等量同种正电荷的电场线分布,可知从A 到O 的运动过程中电荷q 受的电场力方向不变,大小不断变化,到O 点时电场力为零,故q 的运动不是匀加速直线运动,是变加速直线运动,A 错;由电场力的方向,知电荷q 由A 向O 运动的过程中电场力做正功,电势能不断减小,动能不断增大,到O 点,电势能最小,动能最大,B 、C 对;选无穷远为零势能点,O 点的场强为零电势为正值,由ϕq =P E 知,电荷q 在O 点的电势能为负值,D 错。
5.【解析】选 D.带电粒子从P 点下落刚好到达下极板处由动能定理得:0)2(=-+qU d d mg ,当将下极板向上平移3d时,设从P 点开始下落的相同粒子运动到距上极板距离为x 处速度为零,则对带电粒子下落过程由动能定理得:03/2)2(=⋅⋅-+x d U q x d mg ,解之得d x 52=,故选项D 正确. 6【解析】选B.由b点的合场强为零可得圆盘在b 点的场强与点电荷q 在b 点的场强大小相等、方向相反,所以圆盘在b 点的场强大小为2R qk E b =,再根据圆盘场强的对称性和场强叠加即可得出d 点的场强为22910)3(Rqk R q k E E b d =+=,故选项B 正确. 7【解析】选B 。
带电小球a 、b 在C 球位置处的场强大小为E a =2lkq,方向如图所示,根据平行四边形定则,其合电场强度大小为E ab =23lkq,该电场应与外加的匀强电场E 等大反向,即E=23lkq,选项B 正确。
8【解析】选B.由题图α粒子的运动轨迹可知,α粒子受重原子核的斥力作用而运动,故重核带正电,周围电势为正;因Q 比M 点离核更远,故α粒子从Q 到M ,电场力做正功,动能增大,速度增大,A 、D 均错;N 点离核最近,电势能最大,B 对;沿电场线方向,电势降低,故M 点比Q 点电势高,C 错.9【解析】选B 。
对于A 项的情况,根据对称性,圆环在坐标原点O 处产生的电场方向为左下方,且与横轴成45°角,大小设为E ,对于B 项的情况,两段圆环各自在O 点处产生的场强,大小均为EE ,对于C 项的情况,同理,三段圆环各自在O 处产生的场强大小均为E ,合场强为E ,而D 项的情况中,合场强为零,故B 项正确。