2020年高考江苏版高考物理 专题七 电场
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备战2020高考
专题七 电场
挖命题
【考情探究】
考点 内容解读 要求 5年考情 预测热度 考题示例 关联考点 解法
电场力的性质 静电现象 Ⅰ 2015,2,3分 电磁感应 ★★☆
电荷、电荷守恒定律 Ⅰ ★★☆
点电荷、库仑定律、静电场、电场线 Ⅰ 2015,8,4分
2016,3,3分 电势 ★★★
电场强度、点电荷的场强 Ⅱ 2014,4,3分 电势 对称法 ★★★
电场能的性质 电势能、电势、等势面、电势差 Ⅰ 2015,8,4分
2016,3,3分
2017,8,4分 电场强度 ★★★
匀强电场中电势差和电场强度的关系 Ⅰ ★★☆
带电粒子在电场中的运动、电容器 带电粒子在匀强电场中的运动 Ⅱ 2015,7,3分
2017,4,3分 曲线运动
牛顿运动定律 化曲为直 ★★★
电容、电容器 Ⅰ 2018,5,3分 牛顿运动定律 正交分解 ★★★
分析解读 电场强度的计算最多只考虑两个电场的叠加;带电粒子在匀强电场中的运动计算限于带电粒子进入电场时速度平行或垂直于场强的情况。本专题虽然是电学知识,但大部分试题是从力学的本质去分析解备战2020高考
决,本专题内容是高考的重点。以选择题形式结合各种“美丽”的电场图考查电场的叠加、带电粒子在电场中运动的动力学及功能分析是高频考点;E-x、φ-x图像的分析多年考到。带电粒子在匀强电场中的运动经常以计算题形式考查,往往结合洛仑兹力一起考查。在复习时应重视对基本概念规律的理解;注重知识的应用,加强本专题知识与其他物理知识的综合应用;掌握处理较为复杂的物理问题的方法,如类比、等效、建立模型等。
【真题典例】
破考点
【考点集训】
考点一 电场力的性质
1.(2017江苏淮阴中学月考,1)如图所示的电场中,虚线为某带电粒子只在电场力作用下的运动轨迹,a、b、c是轨迹上的三个点,则( )
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A.粒子可能带负电
B.粒子一定是从a点运动到b点
C.粒子在c点的加速度可能小于在b点的加速度
D.粒子在电场中c点的电势能一定大于在b点的电势能
答案 D
2.(2018江苏无锡期末,3)真空中两个等量异种电荷(电荷量均为q)连线的中点处电场强度为E,则两个电荷之间的库仑力大小是( )
A.
B.
C.
D.qE
答案 A
3.(2018江苏常州摸底,5)如图所示,光滑绝缘细杆与水平面成θ角固定,杆上套有一带正电小球,质量为m,带电荷量为q,为使小球静止在杆上,可加一匀强电场,所加电场的场强满足什么条件时,小球可在杆上保持静止( )
A.垂直于杆斜向上,场强大小为
B.竖直向上,场强大小为
C.垂直于杆斜向上,场强大小为
D.水平向右,场强大小为
答案 B
4.(2017江苏如东中学联考,13)如图所示,在倾角为θ=30°足够长的光滑绝缘斜面的底端A点固定一电荷量为Q的正点电荷,在与A距离为s0的C处由静止释放某带正电荷的小物块P(可看做点电荷),已知小物块P释放瞬间的加速度大小恰好为重力加速度g。已知静电力常量为k,重力加速度为g,空气阻力忽略不计。 备战2020高考
(1)求小物块所带电荷量q与质量m之比;
(2)求小物块速度最大时与A点的距离s;
(3)若规定无限远的电势为零,在点电荷Q的电场中,某点的电势可表示成φ=
(其中r为该点到Q的距离)。求小物块P能运动到离A点的最大距离sm。
答案 (1)
(2) s0 (3)3s0
考点二 电场能的性质
1.(2017江苏扬州中学月考,8)(多选)如图所示,绝缘轻杆两端固定带电小球A和B,轻杆处于水平向右的匀强电场中,不考虑两球之间的相互作用。初始时杆与电场线垂直,将杆右移的同时顺时针转过90°,发现A、B两球电势能之和不变。根据如图给出的位置关系,下列说法正确的是( )
A.A一定带正电,B一定带负电
B.A、B两球带电荷量的绝对值之比qA∶qB=1∶2
C.A球电势能一定增加
D.电场力对A球和B球都要做功
答案 BD
2.(2018江苏百校联考,7)(多选)如图,左边为一带正电的小球,右边为一金属圆环,外壳接地,电场线的分布如图所示,则下列说法正确的是( ) 备战2020高考
A.a点的电势高于b点的电势
B.c点的电场强度大于d点的电场强度
C.若将一负试探电荷由c点移到d点,其电势能减少
D.若将一正试探电荷沿金属环的外表面移动半圆,电场力不做功
答案 CD
3.(2018江苏如东中学、姜堰中学等五校联考,5)设相距为l,电荷量分别为+q和-q的点电荷构成电偶极子,如图所示,取二者连线方向为y轴方向,中点O为原点,建立如图所示的xOy坐标系,P点距坐标原点O的距离为r(r≫l),P、O两点间的连线与y轴正方向的夹角为θ,设无穷远处的电势为零,P点的电势为φ,真空中静电力常量为k。下面给出φ的四个表达式,其中只有一个是合理的,请你分析判断φ的合理表达式应为( )
A.φ=
B.φ=
C.φ=
D.φ=
答案 C
4.(2018江苏镇江一模,9)(多选)如图所示,在处于M或N点的点电荷Q产生的电场中,虚线AB是一个电子只在电场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。则下列说法正确的是( )
A.电子一定由A向B运动
B.点B处的电势可能高于点A处的电势 备战2020高考
C.无论Q为正电荷还是负电荷,一定有aA
D.无论Q为正电荷还是负电荷,一定有EpA
答案 BC
5.(2017江苏南通中学期中,12)(多选)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
答案 BC
考点三 带电粒子在电场中的运动、电容器
1.(2018江苏南京调研)“探究影响平行板电容器电容大小因素”的实验装置如图所示,忽略漏电产生的影响,下列判断正确的是( )
A.极板正对面积减小时,静电计指针偏角减小 备战2020高考
B.静电计可以用电压表替代
C.静电计所带电荷量与平行板电容器所带电荷量不相等
D.静电计测量的是平行板电容器所带电荷量
答案 C
2.(2017江苏徐州、宿迁、淮阴、连云港四市模拟,7)(多选)如图所示,电路中平行板电容器C不带电。下列说法正确的有( )
A.闭合S瞬间,电流计G中有a→b方向的电流
B.闭合S后,增大C两极板间距离的过程中,电流计G中有a→b方向的电流
C.闭合S后再断开,增大C两极板间距离,极板间电场强度保持不变
D.闭合S后再断开,在C两极板间插入电介质,极板间电势差变小
答案 ACD
3.(2018江苏苏州高三期中,11)(多选)如图所示,在水平向右的匀强电场中,某带电粒子从A点运动到B点,在A点时速度竖直向上,在B点时速度水平向右,在这一运动过程中粒子只受电场力和重力,所受电场力是重力的 倍,并且克服重力做的功为1J,电场力做的正功为3J,则下列说法中正确的是( )
A.粒子带正电
B.粒子在A点的动能比在B点多2J
C.粒子在A点的机械能比在B点少3J
D.粒子由A点到B点过程中速度最小时,速度的方向与水平方向的夹角为60° 备战2020高考
答案 ACD
4.如图所示,间距为d的平行金属板间电压恒定。初速度为零的电子经电压U0加速后,沿两板间的中心线进入板间电场,电子恰好从下极板边缘飞出,飞出时速度的偏向角为θ。已知电子质量为m,电荷量为e,电子重力不计,求:
(1)电子刚进入板间电场时的速度大小v0;
(2)电子通过两极板间的过程中,电场力做的功W;
(3)平行金属板间的电场强度大小E。
答案 (1) (2)eU0tan2θ (3)
5.(2018江苏无锡期末,13)如图,真空中竖直放置的两块平行金属板间加上恒定电压U0,一质量为m,电荷量为q的正点电荷A从左板处由静止释放,从右板的小孔水平射出后,进入一个两板水平放置的平行板电容器,进入时点电荷贴着上极板,经偏转后从下极板边缘飞出。已知电容器的电容为C,极板的间距为d,长度为kd,两板间电压恒定。不计点电荷的重力,求:
(1)粒子进入水平放置电容器时的速度大小;
(2)水平放置的电容器极板所带电荷量大小;
(3)A穿过水平放置电容器的过程中电势能的增量。
答案 (1) (2)
CU0 (3)-
qU0 备战2020高考
炼技法
【方法集训】
方法1 “等分法”确定匀强电场中电势及场强方向
1.(多选)如图所示,已知某匀强电场方向平行于正六边形ABCDEF所在平面。若规定D点电势为零,则A、B、C处的电势分别为8V、6V、2V。初动能为12eV、电荷量大小为2e(e为元电荷)的带电粒子从A沿着AC方向射入电场,恰好经过BC的中点G。不计粒子的重力,下列说法正确的是( )
A.该粒子一定带负电
B.该粒子到达点G时的动能为20eV
C.只改变粒子在A点初速度的方向,该粒子不可能经过C
D.若该粒子以不同速率从D点沿DF方向入射,该粒子可能垂直经过CE
答案 AC
2.(2017河南南阳联考,6,4分)如图所示,真空中有一匀强电场(图中未画出),电场方向与圆周在同一平面内,△ABC是圆的内接直角三角形,∠BAC=63.5°,O为圆心,半径R=5cm。位于A处的粒子源向平面内各个方向发射初动能均为8eV、电荷量为+e的粒子,有些粒子会经过圆周上不同的点,其中到达B点的粒子动能为12eV,到达C点的粒子电势能为-4eV(取O点电势为零)。忽略粒子的重力和粒子间的相互作用,sin53°=0.8。下列说法正确的是( )
