【高考】2017年真题 7 静电场
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专题09 静电场一、单选题1.如图所示,在电场有M、N两点,则()A. M点的电势比N点的电势高B. M点的电场强度比N点的电场强度大C. 正电荷在M点的电势能比在N点的电势能大D. 负电荷从M点运动到N点,电场力不做功【答案】 B综上所述本题答案是:B2.如图所示,在水平放置两平行金属板M、N之间的P点,固定有一个带电荷量为-q的点电荷,两金属板通过电阻R接到直流电源上,其中N板接地.( )A. 当保持其它条件不变,而将M板向上移动的过程中,金属板带电荷量将增加B. 当保持其它条件不变,而将M板向上移动的过程中,通过R的电流方向是b指向aC. 当保持其它条件不变,而将M板向上移动到某处稳定后与移动前相比,p处点电荷的电势变小D. 当保持其它条件不变,而将M板向上移动到某处稳定后与移动前相比,p处点电荷的电势能变小【答案】 C【解析】试题分析:当保持其它条件不变,而将M 板向上移动的过程中,d 增大,根据4S C k d επ=可知,电容C 减小,因U 不变,根据Q C U=可知,电荷量减小,通过R 的电流向右,即a 指向b ,故AB 错误;由于电容器两端的电势差不变,将M 板向上移动,d 增大,根据U E d=可知,电场强度减小,根据PN U Ed =,可知pN 间的电势差减小,又pN p N U ϕϕ=-,且N 点电势为零,则p 点的电势减小,根据p E q ϕ=,电荷为负电荷,则在p 点的电势能变大.故C 正确,D 错误.故选C .【点睛】电容器和电源相连,两端的电势差不变,通过电容的变化,结合Q=CU 得出电荷量的变化,通过电容器带电量的变化确定通过R 的电流流向.结合电场强度的变化,得出pN 间电势差的变化,从而确定p 点电势的变化,得出p 点电势能的变化.3.带有等量异种电荷的一对平行金属板,上极板带正电荷.如果两极板间距不是足够近或者两极板面积不是足够大,即使在两极板之间,它们的电场线也不是彼此平行的直线,而是如图所示的曲线(电场方向未画出).虚线MN 是穿过两极板正中央的一条直线.关于这种电场,以下说法正确的是( )A. 平行金属板间的电场,可以看做匀强电场B. b 点的电势高于a 点的电势C. d 点的电势低于c 点的电势D. 若将一正电荷从电场中的任一点由静止释放,它必将沿着电场线运动到负极板【答案】 C点睛:解决本题关键掌握电场线的两个物理意义:疏密表示场强的大小,方向表示电势的高低,要明确只有电场线是直线时,电荷才能沿电场线运动.4.关于电场的性质正确的是:()A. 电场强度大的地方,电势一定高B. 正点电荷产生的电场中电势都为正C. 匀强电场中,两点间的电势差只与两点间距离成正比D. 电场强度大的地方,沿场强方向电势变化快【答案】 D【解析】A项,场强和电势没有直接关系,电场强度大的地方电势不一定高,故A项错误。
2017·江苏卷(物理)1.K1[2017·江苏卷]如图所示,两个单匝线圈a、b的半径分别为r和2r.圆形匀强磁场B的边缘恰好与a线圈重合,则穿过a、b两线圈的磁通量之比为()图1A.1∶1 B.1∶2 C.1∶4 D.4∶11.A[解析] 穿过a和b两线圈的磁感线的条数相同,所以选项A正确.2.D2[2017·江苏卷] 如图所示,A、B两小球从相同高度同时水平抛出,经过时间t在空中相遇.若两球的抛出速度都变为原来的2倍,则两球从抛出到相遇经过的时间为()图1A.t B.22t C。
t2D。
错误!2.C[解析]设A和B两小球的水平距离为x AB,A和B两小球平抛的初速度分别为v A和v B,小球从抛出到相遇的时间t=错误!.当A和B两小球平抛的速度都变为原来的2倍时,小球从抛出到相遇的时间t′=错误!=错误!,所以C正确.3.E2[2017·江苏卷]一小物块沿斜面向上滑动,然后滑回到原处.物块初动能为E k0,与斜面间的动摩擦因数不变,则该过程中,物块的动能E k与位移x关系的图线是()A BC D3.C[解析]小物块上滑过程,由动能定理得-(mg sin θ+μmg cos θ)x=E k-E k0,整理得E k=E k0-(mg sin θ+μmg cos θ)x.设小物块上滑的最大位移大小为s,小物块下滑过程,由动能定理得(mg sin θ-μmg cos θ)(s-x)=E k-0,整理得E k=(mg sin θ-μmg cos θ)s-(mg sin θ-μmg cos θ)x,所以选项C正确.4.I3[2017·江苏卷] 如图所示,三块平行放置的带电金属薄板A、B、C中央各有一小孔,小孔分别位于O、M、P点.由O点静止释放的电子恰好能运动到P点.现将C板向右平移到P′点,则由O点静止释放的电子()图1A.运动到P点返回B.运动到P和P′点之间返回C.运动到P′点返回D.穿过P′点4.A[解析]C板在P点时,由静止释放的电子从O到P过程中合外力做的总功为零.当C板移到P′时,根据E=错误!=错误!=错误!=错误!,可知B、C板间的电场强度不变,由静止释放的电子从O到P过程中合外力做的总功仍然为零,所以电子运动到P点时速度为零,然后返回,故A正确.5.D6[2017·江苏卷]如图所示,一小物块被夹子夹紧,夹子通过轻绳悬挂在小环上,小环套在水平光滑细杆上.物块质量为M,到小环的距离为L,其两侧面与夹子间的最大静摩擦力均为F.小环和物块以速度v向右匀速运动,小环碰到杆上的钉子P后立刻停止,物块向上摆动.整个过程中,物块在夹子中没有滑动.小环和夹子的质量均不计,重力加速度为g。
高考试题精编版分项解析专题08 静电场1.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【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理(江苏卷)【答案】 D点睛:本题以带电粒子在平行板电容器电场中的平衡问题为背景考查平行板电容器的电场及电荷受力运动的问题,解答本题的关键是根据电场线与导体表面相垂直的特点,B板右端向下,所以电场线发生弯曲,电场力方向改变。
2.研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示,下列说法正确的是A. 实验前,只用带电玻璃棒与电容器a板接触,能使电容器带电B. 实验中,只将电容器b板向上平移,静电计指针的张角变小C. 实验中,只在极板间插入有机玻璃板,静电计指针的张角变大D. 实验中,只增加极板带电量,静电计指针的张角变大,表明电容增大【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理(北京卷)【答案】 AD电量Q增大,则电压U也会增大,则电容C不变,故选项D错误。
点睛:本题是电容器动态变化分析问题,关键抓住两点:一是电容器的电量不变;二是电容与哪些因素有什么关系。
3.如图所示,实线表示某电场的电场线(方向未标出),虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹,设M点和N M和N【来源】2018年全国普通高等学校招生同一考试理科综合物理试题(天津卷)【答案】 D若粒子从N运动到M,则根据带电粒子所受电场力指向轨迹弯曲的内侧,可知在某点的电场力方向和速度方综上所述,D正确;【点睛】考查了带电粒子在非匀强电场中的运动;本题的突破口是根据粒子做曲线运动时受到的合力指向轨迹的内侧,从而判断出电场力方向与速度方向的夹角关系,进而判断出电场力做功情况.4.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=5 cm,bc=3 cm,ca=4 cm。
三年高考(2017-2019)各地高考物理真题分类汇总:静电场本文档中含有大量公式,在网页显示可能会出现位置错误的情况,下载后均能正常显示,欢迎下载!选择题1.(2019•全国Ⅰ卷•T2)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】D【解析】AB、受力分析可知,P和Q两小球,不能带同种电荷,AB错误;CD、若P球带负电,Q球带正电,如下图所示,恰能满足题意,则C错误D正确,故本题选D。
2.(2019•全国Ⅱ卷•T7)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【解析】【详解】A.若电场中由同种电荷形成即由A点释放负电荷,则先加速后减速,故A正确;B.若电场线为曲线,粒子轨迹不与电场线重合,故B错误。
C.由于N点速度大于等于零,故N点动能大于等于M点动能,由能量守恒可知,N点电势能小于等于M点电势能,故C正确D.粒子可能做曲线运动,故D错误;3.(2019•全国Ⅲ卷•T8)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】BC【解析】由几何关系,可知b的电势大于a的电势,故A错误,把负电荷从a移到b,电势能减少,故D错误;由对称性和电场的叠加原理,可得出a、b的合电场强度大小、方向都相同,故B、C正确。
一、决胜2017高考之全国名校试题物理分项汇编系列(全国通用版)书中卷卷精选,题题精彩,以百强名校为中心,涵盖各地各校备考精华,一书在手,一定会让您在2017年复习备考中达到事半功倍的效果.三、专题7 电场四、选择题1.【2016年东北三省四市教研联合体高考模拟试卷(三)理科综合】如图所示,带等量异号电荷的两平行金属板在真空中水平放置,M、N为板间同一电场线上的两点.一带电粒子(不计重力)以速度v M经过M点向下运动,一段时间后返回,以速度v N经过N 点向上运动,全过程未与下板接触,则A.粒子一定带正电B.电场线方向一定竖直向上C.M点的电势一定比N点的高D.粒子在N点的电势能一定比在M点的大【答案】D考点:电场线;电势能;电势【名师点睛】本题主要考查了电场线、电势能、电势。
属于容易题.解决本题的关键在于由粒子的运动情景可得出粒子受到的电场力的方向,由电场力做功的性质可得出电势能及动能的变化,重点是掌握电场力做功与电势能变化的关系。
2.【安徽省六安市第一中学2016届高三第九次月考理科综合试题】静电计是用来测量电容器两极板间电势差的仪器,两极板之间的电势差越大则静电计的指针偏角越大。
平行板电容器、滑动变阻器、电源、电键以及静电计按如图所示的电路连接。
当电键闭合时静电计的指针有偏转,下列能使偏角增大的是A 、断开电键增大两极板间的距离B 、闭合电键增大两极板间的距离C 、闭合电键减小两极板间的距离D 、闭合电键使变阻器滑动的滑片向左移动【答案】A考点:考查了电容器的动态分析 【名师点睛】在分析电容器动态变化时,需要根据4S C kd επ=判断电容器的电容变化情况,然后结合U E d =,Q C U=等公式分析,需要注意的是,如果电容器和电源相连则电容器两极板间的电压恒定,如果电容器充电后与电源断开,则电容器两极板上的电荷量恒定不变。
历年全国高考物理电场真题电场是物理学中一个重要的概念,也是高考物理考试中涉及频率较高的内容之一。
通过分析历年全国高考的物理电场真题,我们可以更好地了解考试的命题方向,针对性地复习相关知识,提高解题能力。
以下将从不同年份的全国高考真题中选取几道典型的电场题目进行分析。
1.(2017年全国高考物理试题·全国Ⅲ卷)如图所示,点电荷q1=2微库,q2=-8微库,在无穷远处有一点电荷Q=16微库。
设d1和d2分别为q1和q2对无穷远处某一点D在图中所示两条直线的电势影响大小。
下列说法正确的是A. d1>d2B. d1=d2C. d1<d2D. 无法比较解析:根据电场叠加原则,电荷q1和q2在D点形成的电场是叠加而成的。
由于电荷Q在无穷远处,其电场对D点的影响可以忽略不计。
所以D点的电势大小只与q1和q2的电荷量有关。
根据库仑定律可知,等效电荷量为q1+q2=2-8=-6微库。
则电场大小与-------【此处省略部分内容】2.(2015年全国高考物理试题·全国I卷)如图所示,在无限大的匀强电场中,有一块绝缘导体平板,其一端接地,另一端与外电源的正极相连。
初始时,导体平板(无电荷)与电场的夹角为θ,导体内表面出现负电荷,电场方向不发生改变。
以下叙述正确的是A. 如果导体平板如图①所示连接电源,导体内表面电荷↑,θ增大B. 如果导体平板如图②所示连接电源,导体内表面电荷↓,θ增大C. 如果导体平板如图①所示连接电源,导体内表面电荷↓,θ减小D. 如果导体平板如图②所示连接电源,导体内表面电荷↑,θ减小解析:由于导体平板与外电源正极相连,根据导体内外电荷分布规则,导体内表面将带负电荷。
根据电场分布规律,负电荷在电场中会受力方向与强度都与电场方向相反的电场力。
所以只有选项B中的叙述是正确的。
导体平板如图②所示连接电源,导体内表面电荷↓,θ增大。
这种题型考查了------【此处省略部分内容】通过对历年全国高考物理电场真题的分析,可以看出考题的命制方式多样,既有考查基础概念的题目,也有考查理解能力和解决问题能力的题目。
2017-2022年全国各地高考物理真题汇编:静电场学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题(本大题共8题)1.(2022·山东·高考真题)半径为R 的绝缘细圆环固定在图示位置,圆心位于O 点,环上均匀分布着电量为Q 的正电荷。
点A 、B 、C 将圆环三等分,取走A 、B 处两段弧长均为L 的小圆弧上的电荷。
将一点电荷q 置于OC 延长线上距O 点为2R 的D 点,O 点的电场强度刚好为零。
圆环上剩余电荷分布不变,q 为( )A .正电荷,Δπ=Q L q RB .正电荷,=qC .负电荷,2Δπ=Q L q RD .负电荷,=q 2.(2021·重庆·高考真题)电容式加速传感器常用于触发汽车安全气囊等系统,如图所示。
极板M 、N 组成的电容器视为平行板电容器,M 固定,N 可左右运动,通过测量电容器板间的电压的变化来确定汽车的加速度。
当汽车减速时,极板M 、N 间的距离减小,若极板上的电荷量不变,则该电容器( )A .电容变小B .极板间电压变大C .极板间电场强度不变D .极板间的电场强度变小3.(2021·江苏·高考真题)一球面均匀带有正电荷,球内的电场强度处处为零,如图所示,O 为球心,A 、B 为直径上的两点,OA OB =,现垂直于AB 将球面均分为左右两部分,C 为截面上的一点,移去左半球面,右半球面所带电荷仍均匀分布,则( )A .O 、C 两点电势相等B .A 点的电场强度大于B 点C .沿直线从A 到B 电势先升高后降低D .沿直线从A 到B 电场强度逐渐增大4.(2021·全国·高考真题)如图(a ),在一块很大的接地金属平板的上方固定一负电荷。
由于静电感应,在金属平板上表面产生感应电荷,金属板上方电场的等势面如图(b )中虚线所示,相邻等势面间的电势差都相等。
静电场题型整理静电场常考的七大题型:1、场强叠加问题2、图像问题3、轨迹类(电势和电势能)问题4、等势面(等分法)问题5、库仑力受力分析问题6、电容器的动态分析7、带电粒子在电场中运动一、场强叠加问题1.(2017·江苏省高二学业水平模拟考试)均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。
如图所示,在半球面AB 上均匀分布着正电荷,总电荷量为q ,球面半径为R ,CD 为通过半球顶点与球心O 的轴线,在轴线上有M 、N 两点,O M =ON =2R 。
已知M 点的场强大小为E ,则N 点的场强大小为A .24kq E R - B .24kq R C .E Rkq -22 D .24kq E R + 1.C 【解析】若将带电量为2q 的球面放在O 处,均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。
则在M 、N 两点所产生的电场为()22222k qkq E R R ⋅==,由题知当半球面如题图所示产生的场强为E ,则N 点的场强为22kq E E R '=-,故选C 。
2.(2017·甘肃省高三第二次诊断)如图所示,等量异种电荷A 、B 固定在同一水平线上,竖直固定的光滑绝缘杆与AB 连线的中垂线重合,C 、D 是绝缘杆上的两点,ACBD 构成一个正方形。
一带负电的小球(可视为点电荷)套在绝缘杆上自C 点无初速度释放,则小球由C 运动到D 的过程中,下列说法正确的是A .杆对小球的作用力先增大后减小B .杆对小球的作用力先减小后增大C .小球的速度先增大后减小D .小球的速度先减小后增大2.A 【解析】从C 到D ,电场强度先增大后减小,则电场力先增大后减小,则杆对小球的作用力先增大后减小,故A 正确,B 错误;因直杆处于AB 的连线的中垂线上,所以此线上的所有点的电场方向都是水平向右的,对带电小球进行受力分析,受竖直向下的重力,水平向右的电场力和水平向左的弹力,水平方向上受力平衡,竖直方向上的合力大小等于重力,重力大小不变,加速度大小始终等于重力加速度,所以带电小球一直做匀加速直线运动,故CD 错误。
2012-2017年新课标全国卷专题分类汇总专题8:静电场1.(2016年新课标全国卷III)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 2.(2014年新课标全国卷II)(多选)关于静电场的电场强度和电势,下列说法正确的是 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3.(2013年新课标全国卷II)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 .233l kqB .23l kqC .23lkqD .232l kq4.(2013年新课标全国卷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 .kB .kC .kD .k5.(2016年新课标全国卷I)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 6.(2015年新课标全国卷II)如图,两平行的带电金属板水平放置。
2017年普通高等学校招生全国统一考试〔XX卷〕物理一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.光滑水平桌面上有P、Q两个物块,Q的质量是P的n倍。
将一轻弹簧置于P、Q之间,用外力缓慢压P、Q。
撤去外力后,P、Q开始运动,P和Q的动量大小的比值为A.2n B.n C.1nD.12.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3.汽车紧急刹车后,停止运动的车轮在水平地面上滑动直至停止,在地面上留下的痕迹称为刹车线。
由刹车线的长短可知汽车刹车前的速度。
已知汽车轮胎与地面之间的动摩擦因数为0.80,测得刹车线长25 m。
汽车在刹车前的瞬间的速度大小为〔重力加速度g取10m/s2〕A.10 m/s B.20 m/s C.30 m/s D.40 m/s4.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5.已知地球质量为月球质量的81倍,地球半径约为月球半径的4倍。
若在月球和地球表面同样高度处,以相同的初速度水平抛出物体,抛出点与落地点间的水平距离分别为s月和s地,则s月:s地约为A.9:4 B.6:1 C.3:2 D.1:16.将一小球竖直向上抛出,小球在运动过程中所受到的空气阻力不可忽略。
a为小球运动轨迹上的一点,小球上升和下降经过a点时的动能分别为E k1和E k2。
从抛出开始到小球第一次经过a点时重力所做的功为W1,从抛出开始到小球第二次经过a点时重力所做的功为W2。
物理试卷 第1页(共14页) 物理试卷 第2页(共14页)绝密★启用前海南省2017年普通高等学校招生全国统一考试物 理一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.光滑水平桌面上有P 、Q 两个物块,Q 的质量是P 的n 倍。
将一轻弹簧置于P 、Q 之间,用外力缓慢压P 、Q 。
撤去外力后,P 、Q 开始运动,P 和Q 的动量大小的比值为( )A .2nB .nC .1nD .1 2.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3.汽车紧急刹车后,停止运动的车轮在水平地面上滑动直至停止,在地面上留下的痕迹称为刹车线。
由刹车线的长短可知汽车刹车前的速度。
已知汽车轮胎与地面之间的动摩擦因数为0.80,测得刹车线长25m 。
汽车在刹车前的瞬间的速度大小为(重力加速度g 取210m s )( )A .10m sB .20mC .30mD .40m4.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5.已知地球质量为月球质量的81倍,地球半径约为月球半径的4倍。
若在月球和地球表面同样高度处,以相同的初速度水平抛出物体,抛出点与落地点间的水平距离分别为s 月和s 地,则:s s 月地约为( )A .9:4B .6:1C .3:2D .1:16.将一小球竖直向上抛出,小球在运动过程中所受到的空气阻力不可忽略。
静电场-历年高考汇编(全国)【真题汇编】一、选择题汇编(2021·乙卷·T15)1.如图(a ),在一块很大的接地金属平板的上方固定一负电荷。
由于静电感应,在金属平板上表面产生感应电荷,金属板上方电场的等势面如图(b )中虚线所示,相邻等势面间的电势差都相等。
若将一正试探电荷先后放于M 和N 处,该试探电荷受到的电场力大小分别为M F 和N F ,相应的电势能分别为p M E 和p N E ,则( )A .,M N pM pN F F E E <>B .,M N pM pN F F E E >>C .,M N pM pN F F E E <<D .,M N pM pN F FE E ><【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】由图中等势面的疏密程度可知M N E E <根据F qE =可知M N F F <由题可知图中电场线是由金属板指向负电荷,设将该试探电荷从M 点移到N 点,可知电场力做正功,电势能减小,即p p M N E E >故选A 。
(2021·甲卷·T19)2.某电场的等势面如图所示,图中a 、b 、c 、d 、e 为电场中的5个点,则( )A .一正电荷从b 点运动到e 点,电场力做正功B .一电子从a 点运动到d 点,电场力做功为4eVC .b 点电场强度垂直于该点所在等势面,方向向右D .a 、b 、c 、d 四个点中,b 点的电场强度大小最大 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】 A .由图象可知φb = φe则正电荷从b 点运动到e 点,电场力不做功,A 错误; B .由图象可知φa = 3V ,φd = 7V根据电场力做功与电势能的变化关系有Wad = E p a - E p d = (φa - φd )⋅( - e ) = 4eVB 正确;C .沿电场线方向电势逐渐降低,则b 点处的场强方向向左,C 错误;D .由于电场线与等势面处处垂直,则可画出电场线分布如下图所示由上图可看出,b 点电场线最密集,则b 点处的场强最大,D 正确。
专题1质点的直线运动(2017·高考全国卷甲)为提高冰球运动员的加速能力,教练员在冰面上与起跑线距离s0和s1(s1<s0)处分别放置一个挡板和一面小旗,如图所示.训练时,让运动员和冰球都位于起跑线上,教练员将冰球以初速度v0击出,使冰球在冰面上沿垂直于起跑线的方向滑向挡板;冰球被击出的同时,运动员垂直于起跑线从静止出发滑向小旗.训练要求当冰球到达挡板时,运动员至少到达小旗处.假定运动员在滑行过程中做匀加速运动,冰球到达挡板时的速度为v1,重力加速度大小为g.求(1)冰球与冰面之间的动摩擦因数;(2)满足训练要求的运动员的最小加速度.专题2 相互作用1.(2017·高考全国卷甲)如图,一物块在水平拉力F 的作用下沿水平桌面做匀速直线运动.若保持F 的大小不变,而方向与水平面成60°角,物块也恰好做匀速直线运动.物块与桌面间的动摩擦因数为( )A .2-3B .36 C.33D .322. (多选)(2017·高考全国卷乙)如图,柔软轻绳ON 的一端O 固定,其中间某点M 拴一重物,用手拉住绳的另一端N .初始时,OM 竖直且MN 被拉直,OM 与MN 之间的夹角为α⎝⎛⎭⎫α>π2 .现将重物向右上方缓慢拉起,并保持夹角α不变.在OM 由竖直被拉到水平的过程中( )A.MN上的张力逐渐增大B.MN上的张力先增大后减小C.OM上的张力逐渐增大D.OM上的张力先增大后减小3.(2017·高考全国卷丙)一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80 cm 的两点上,弹性绳的原长也为80 cm.将一钩码挂在弹性绳的中点,平衡时弹性绳的总长度为100 cm;再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点,则弹性绳的总长度变为(弹性绳的伸长始终处于弹性限度内)()A.86 cm B.92 cmC.98 cm D.104 cm4.(多选)(2017·高考天津卷)如图所示,轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的a、b两点,悬挂衣服的衣架挂钩是光滑的,挂于绳上处于静止状态.如果只人为改变一个条件,当衣架静止时,下列说法正确的是()A.绳的右端上移到b′,绳子拉力不变B.将杆N向右移一些,绳子拉力变大C.绳的两端高度差越小,绳子拉力越小D.若换挂质量更大的衣服,则衣架悬挂点右移专题3牛顿运动定律1.(2017·高考全国卷丙)如图,两个滑块A和B的质量分别为m A=1 kg和m B=5 kg,放在静止于水平地面上的木板的两端,两者与木板间的动摩擦因数均为μ1=0.5;木板的质量为m=4 kg,与地面间的动摩擦因数为μ2=0.1.某时刻A、B两滑块开始相向滑动,初速度大小均为v0=3 m/s.A、B相遇时,A与木板恰好相对静止.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度大小g=10 m/s2.求(1)B与木板相对静止时,木板的速度;(2)A、B开始运动时,两者之间的距离.2.(2017·高考江苏卷)如图所示,两条相距d的平行金属导轨位于同一水平面内,其右端接一阻值为R的电阻.质量为m的金属杆静置在导轨上,其左侧的矩形匀强磁场区域MNPQ 的磁感应强度大小为B、方向竖直向下.当该磁场区域以速度v0匀速地向右扫过金属杆后,金属杆的速度变为v.导轨和金属杆的电阻不计,导轨光滑且足够长,杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触.求:(1)MN刚扫过金属杆时,杆中感应电流的大小I;(2)MN刚扫过金属杆时,杆的加速度大小a;(3)PQ刚要离开金属杆时,感应电流的功率P.专题4曲线运动1.(2017·高考全国卷甲)如图,一光滑大圆环固定在桌面上,环面位于竖直平面内,在大圆环上套着一个小环.小环由大圆环的最高点从静止开始下滑,在小环下滑的过程中,大圆环对它的作用力()A.一直不做功B.一直做正功C.始终指向大圆环圆心D.始终背离大圆环圆心2.(2017·高考全国卷乙)发球机从同一高度向正前方依次水平射出两个速度不同的乒乓球(忽略空气的影响).速度较大的球越过球网,速度较小的球没有越过球网;其原因是() A.速度较小的球下降相同距离所用的时间较多B.速度较小的球在下降相同距离时在竖直方向上的速度较大C.速度较大的球通过同一水平距离所用的时间较少D.速度较大的球在相同时间间隔内下降的距离较大3. (2017·高考江苏卷)如图所示,A、B两小球从相同高度同时水平抛出,经过时间t在空中相遇.若两球的抛出速度都变为原来的2倍,则两球从抛出到相遇经过的时间为()A.t B.2 2tC.t2D.t4专题5万有引力与航天1.(多选)(2017·高考全国卷甲)如图,海王星绕太阳沿椭圆轨道运动,P为近日点,Q为远日点,M、N为轨道短轴的两个端点,运行的周期为T0.若只考虑海王星和太阳之间的相互作用,则海王星在从P经M、Q到N的运动过程中()A.从P到M所用的时间等于T0/4B.从Q到N阶段,机械能逐渐变大C.从P到Q阶段,速率逐渐变小D.从M到N阶段,万有引力对它先做负功后做正功2.(2017·高考全国卷丙)2017年4月,我国成功发射的天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室完成了首次交会对接,对接形成的组合体仍沿天宫二号原来的轨道(可视为圆轨道)运行.与天宫二号单独运行时相比,组合体运行的()A.周期变大B.速率变大C.动能变大D.向心加速度变大3.(2017·高考北京卷)利用引力常量G和下列某一组数据,不能计算出地球质量的是()A.地球的半径及重力加速度(不考虑地球自转)B.人造卫星在地面附近绕地球做圆周运动的速度及周期C.月球绕地球做圆周运动的周期及月球与地球间的距离D.地球绕太阳做圆周运动的周期及地球与太阳间的距离4.(多选)(2017·高考江苏卷)“天舟一号”货运飞船于2017年4月20日在文昌航天发射中心成功发射升空.与“天宫二号”空间实验室对接前,“天舟一号”在距地面约380 km的圆轨道上飞行,则其()A.角速度小于地球自转角速度B.线速度小于第一宇宙速度C.周期小于地球自转周期D.向心加速度小于地面的重力加速度5.(2017·高考天津卷)我国自主研制的首艘货运飞船“天舟一号”发射升空后,与已经在轨运行的“天宫二号”成功对接形成组合体.假设组合体在距地面高为h 的圆形轨道上绕地球做匀速圆周运动,已知地球的半径为R ,地球表面处重力加速度为g ,且不考虑地球自转的影响.则组合体运动的线速度大小为________,向心加速度大小为________.专题6 机械能及其守恒定律1.(2017·高考全国卷丙)如图,一质量为m ,长度为l 的均匀柔软细绳PQ 竖直悬挂.用外力将绳的下端Q 缓慢地竖直向上拉起至M 点,M 点与绳的上端P 相距13l .重力加速度大小为g .在此过程中,外力做的功为( )A.19mgl B .16mglC.13mgl D .12mgl2.(2017·高考天津卷)“天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮,是天津市的地标之一.摩天轮悬挂透明座舱,乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动.下列叙述正确的是( )A .摩天轮转动过程中,乘客的机械能保持不变B .在最高点时,乘客重力大于座椅对他的支持力C .摩天轮转动一周的过程中,乘客重力的冲量为零D .摩天轮转动过程中,乘客重力的瞬时功率保持不变3. (2017·高考江苏卷)如图所示,一小物块被夹子夹紧,夹子通过轻绳悬挂在小环上,小环套在水平光滑细杆上.物块质量为M ,到小环的距离为L ,其两侧面与夹子间的最大静摩擦力均为F .小环和物块以速度v 向右匀速运动,小环碰到杆上的钉子P 后立刻停止,物块向上摆动.整个过程中,物块在夹子中没有滑动.小环和夹子的质量均不计,重力加速度为g .下列说法正确的是( )A .物块向右匀速运动时,绳中的张力等于2FB .小环碰到钉子P 时,绳中的张力大于2FC .物块上升的最大高度为2v 2gD .速度v 不能超过(2F -Mg )LM4.(多选)(2017·高考江苏卷)如图所示,三个小球A 、B 、C 的质量均为m ,A 与B 、C 间通过铰链用轻杆连接,杆长为L .B 、C 置于水平地面上,用一轻质弹簧连接,弹簧处于原长.现A 由静止释放下降到最低点,两轻杆间夹角α由60°变为120°.A 、B 、C 在同一竖直平面内运动,弹簧在弹性限度内,忽略一切摩擦,重力加速度为g .则此下降过程中( )A .A 的动能达到最大前,B 受到地面的支持力小于32mgB .A 的动能最大时,B 受到地面的支持力等于32mgC .弹簧的弹性势能最大时,A 的加速度方向竖直向下D .弹簧的弹性势能最大值为32mgL 5.(2017·高考江苏卷)如图所示,两个半圆柱A 、B 紧靠着静置于水平地面上,其上有一光滑圆柱C ,三者半径均为R .C 的质量为m ,A 、B 的质量都为m2,与地面间的动摩擦因数均为μ.现用水平向右的力拉A ,使A 缓慢移动,直至C 恰好降到地面.整个过程中B 保持静止.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g .求:(1)未拉A 时,C 受到B 作用力的大小F ; (2)动摩擦因数的最小值μmin ;(3)A 移动的整个过程中,拉力做的功W .专题7 碰撞与动量守恒1.(2017·高考全国卷乙)将质量为1.00 kg 的模型火箭点火升空,50 g 燃烧的燃气以大小为600 m/s 的速度从火箭喷口在很短时间内喷出.在燃气喷出后的瞬间,火箭的动量大小为(喷出过程中重力和空气阻力可忽略)( )A.30 kg·m/s B.5.7×102 kg·m/sC.6.0×102 kg·m/s D.6.3×102 kg·m/s2.(多选)(2017·高考全国卷丙)一质量为2 kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动.F随时间t变化的图线如图所示,则()A.t=1 s时物块的速率为1 m/sB.t=2 s时物块的动量大小为4 kg·m/sC.t=3 s时物块的动量大小为5 kg·m/sD.t=4 s时物块的速度为零3.(2017·高考北京卷)在磁感应强度为B的匀强磁场中,一个静止的放射性原子核发生了一次α衰变.放射出的α粒子(42He)在与磁场垂直的平面内做圆周运动,其轨道半径为R.以m、q分别表示α粒子的质量和电荷量.(1)放射性原子核用A Z X表示,新核的元素符号用Y表示,写出该α衰变的核反应方程.(2)α粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流,求圆周运动的周期和环形电流大小.(3)设该衰变过程释放的核能都转化为α粒子和新核的动能,新核的质量为M,求衰变过程的质量亏损Δm.4.(2017·高考天津卷)如图所示,物块A和B通过一根轻质不可伸长的细绳相连,跨放在质量不计的光滑定滑轮两侧,质量分别为m A=2 kg、m B=1 kg.初始时A静止于水平地面上,B悬于空中.现将B竖直向上再举高h=1.8 m(未触及滑轮),然后由静止释放.一段时间后细绳绷直,A、B以大小相等的速度一起运动,之后B恰好可以和地面接触.取g=10 m/s2,空气阻力不计.求:(1)B从释放到细绳刚绷直时的运动时间t;(2)A的最大速度v的大小;(3)初始时B离地面的高度H.专题8静电场1.(多选)(2017·高考全国卷乙)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E a、E b、E c 和E d.点a到点电荷的距离r a与点a的电势φa已在图中用坐标(r a,φa)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W ab、W bc和W cd.下列选项正确的是()A.E a∶E b=4∶1 B.E c∶E d=2∶1C.W ab∶W bc=3∶1 D.W bc∶W cd=1∶32. (多选)(2017·高考全国卷丙)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/cmB.坐标原点处的电势为1 VC.电子在a点的电势能比在b点的低7 eVD.电子从b点运动到c点,电场力做功为9 eV3. (多选)(2017·高考天津卷)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a A、a B,电势能分别为E p A、E p B.下列说法正确的是()A.电子一定从A向B运动B.若a A>a B,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E p A<E p BD.B点电势可能高于A点电势4.(2017·高考江苏卷)如图所示,三块平行放置的带电金属薄板A、B、C中央各有一小孔,小孔分别位于O、M、P点.由O点静止释放的电子恰好能运动到P点.现将C板向右平移到P′点,则由O点静止释放的电子()A.运动到P点返回B.运动到P和P′点之间返回C.运动到P′点返回D.穿过P′点5.(多选)(2017·高考江苏卷)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6.(2017·高考全国卷甲)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.7.(2017·高考全国卷乙)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.8.(2017·高考北京卷)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.专题9磁场1. (2017·高考全国卷甲)如图,虚线所示的圆形区域内存在一垂直于纸面的匀强磁场,P 为磁场边界上的一点,大量相同的带电粒子以相同的速率经过P点,在纸面内沿不同方向射入磁场.若粒子射入速率为v1,这些粒子在磁场边界的出射点分布在六分之一圆周上;若粒子射入速率为v2,相应的出射点分布在三分之一圆周上.不计重力及带电粒子之间的相互作用.则v2∶v1为()A.3∶2 B.2∶1C.3∶1 D.3∶ 22.(2017·高考全国卷乙)如图,空间某区域存在匀强电场和匀强磁场,电场方向竖直向上(与纸面平行),磁场方向垂直于纸面向里.三个带正电的微粒a、b、c电荷量相等,质量分别为m a、m b、m c.已知在该区域内,a在纸面内做匀速圆周运动,b在纸面内向右做匀速直线运动,c在纸面内向左做匀速直线运动.下列选项正确的是()A.m a>m b>m c B.m b>m a>m cC.m c>m a>m b D.m c>m b>m a3. (多选)(2017·高考全国卷乙)如图,三根相互平行的固定长直导线L1、L2和L3两两等距,均通有电流I,L1中电流方向与L2中的相同,与L3中的相反.下列说法正确的是()A.L1所受磁场作用力的方向与L2、L3所在平面垂直B.L3所受磁场作用力的方向与L1、L2所在平面垂直C.L1、L2和L3单位长度所受的磁场作用力大小之比为1∶1∶ 3D.L1、L2和L3单位长度所受的磁场作用力大小之比为3∶3∶14. (2017·高考全国卷丙)如图,在磁感应强度大小为B0的匀强磁场中,两长直导线P和Q 垂直于纸面固定放置,两者之间的距离为l.在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I 时,纸面内与两导线距离均为l的a点处的磁感应强度为零.如果让P中的电流反向、其他条件不变,则a点处磁感应强度的大小为()A .0B .33B 0C.233B 0D .2B 05.(2017·高考全国卷丙)如图,空间存在方向垂直于纸面(xOy 平面)向里的磁场.在x ≥0区域,磁感应强度的大小为B 0;x <0区域,磁感应强度的大小为λB 0(常数λ>1).一质量为m 、电荷量为q (q >0)的带电粒子以速度v 0从坐标原点O 沿x 轴正向射入磁场,此时开始计时,当粒子的速度方向再次沿x 轴正向时,求(不计重力)(1)粒子运动的时间; (2)粒子与O 点间的距离.6.(2017·高考天津卷)平面直角坐标系xOy 中,第Ⅰ象限存在垂直于平面向里的匀强磁场,第Ⅲ象限存在沿y 轴负方向的匀强电场,如图所示.一带负电的粒子从电场中的Q 点以速度v 0沿x 轴正方向开始运动,Q 点到y 轴的距离为到x 轴距离的2倍.粒子从坐标原点O 离开电场进入磁场,最终从x 轴上的P 点射出磁场,P 点到y 轴距离与Q 点到y 轴距离相等.不计粒子重力,问:(1)粒子到达O点时速度的大小和方向;(2)电场强度和磁感应强度的大小之比.7.(2017·高考江苏卷)一台质谱仪的工作原理如图所示.大量的甲、乙两种离子飘入电压为U0的加速电场,其初速度几乎为0,经加速后,通过宽为L的狭缝MN沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中,最后打到照相底片上.已知甲、乙两种离子的电荷量均为+q,质量分别为2m和m,图中虚线为经过狭缝左、右边界M、N的甲种离子的运动轨迹.不考虑离子间的相互作用.(1)求甲种离子打在底片上的位置到N点的最小距离x;(2)在图中用斜线标出磁场中甲种离子经过的区域,并求该区域最窄处的宽度d;(3)若考虑加速电压有波动,在(U0-ΔU )到(U0+ΔU )之间变化,要使甲、乙两种离子在底片上没有重叠,求狭缝宽度L满足的条件.专题10电磁感应1.(多选)(2017·高考全国卷甲)两条平行虚线间存在一匀强磁场,磁感应强度方向与纸面垂直.边长为0.1 m、总电阻为0.005 Ω的正方形导线框abcd位于纸面内,cd边与磁场边界平行,如图(a)所示.已知导线框一直向右做匀速直线运动,cd边于t=0时刻进入磁场.线框中感应电动势随时间变化的图线如图(b)所示(感应电流的方向为顺时针时,感应电动势取正).下列说法正确的是()A.磁感应强度的大小为0.5 TB.导线框运动速度的大小为0.5 m/sC.磁感应强度的方向垂直于纸面向外D.在t=0.4 s至t=0.6 s这段时间内,导线框所受的安培力大小为0.1 N2.(多选)(2017·高考全国卷甲)某同学自制的简易电动机示意图如图所示.矩形线圈由一根漆包线绕制而成,漆包线的两端分别从线圈的一组对边的中间位置引出,并作为线圈的转轴.将线圈架在两个金属支架之间,线圈平面位于竖直面内,永磁铁置于线圈下方.为了使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动起来,该同学应将()A.左、右转轴下侧的绝缘漆都刮掉B.左、右转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉C.左转轴上侧的绝缘漆刮掉,右转轴下侧的绝缘漆刮掉D.左转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉,右转轴下侧的绝缘漆刮掉3.(2017·高考全国卷乙)扫描隧道显微镜(STM)可用来探测样品表面原子尺度上的形貌.为了有效隔离外界振动对STM的扰动,在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板,并施加磁场来快速衰减其微小振动,如图所示.无扰动时,按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场;出现扰动后,对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是()4.(2017·高考全国卷丙)如图,在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨,导轨平面与磁场垂直.金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS,一圆环形金属线框T位于回路围成的区域内,线框与导轨共面.现让金属杆PQ突然向右运动,在运动开始的瞬间,关于感应电流的方向,下列说法正确的是()A.PQRS中沿顺时针方向,T中沿逆时针方向B.PQRS中沿顺时针方向,T中沿顺时针方向C.PQRS中沿逆时针方向,T中沿逆时针方向D.PQRS中沿逆时针方向,T中沿顺时针方向5.(2017·高考北京卷)图1和图2是教材中演示自感现象的两个电路图,L1和L2为电感线圈.实验时,断开开关S1瞬间,灯A1突然闪亮,随后逐渐变暗;闭合开关S2,灯A2逐渐变亮,而另一个相同的灯A3立即变亮,最终A2与A3的亮度相同.下列说法正确的是()A.图1中,A1与L1的电阻值相同B.图1中,闭合S1,电路稳定后,A1中电流大于L1中电流C.图2中,变阻器R与L2的电阻值相同D.图2中,闭合S2瞬间,L2中电流与变阻器R中电流相等6.(2017·高考天津卷)如图所示,两根平行金属导轨置于水平面内,导轨之间接有电阻R.金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触,整个装置放在匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向下.现使磁感应强度随时间均匀减小,ab始终保持静止,下列说法正确的是()A.ab中的感应电流方向由b到aB.ab中的感应电流逐渐减小C.ab所受的安培力保持不变D.ab所受的静摩擦力逐渐减小7.(2017·高考江苏卷)如图所示,两个单匝线圈a、b的半径分别为r和2r.圆形匀强磁场B的边缘恰好与a线圈重合,则穿过a、b两线圈的磁通量之比为()A.1∶1B.1∶2C.1∶4 D.4∶18.(2017·高考北京卷)发电机和电动机具有装置上的类似性,源于它们机理上的类似性.直流发电机和直流电动机的工作原理可以简化为如图1、图2所示的情景.在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中,两根光滑平行金属轨道MN、PQ固定在水平面内,相距为L,电阻不计.电阻为R的金属导体棒ab垂直于MN、PQ放在轨道上,与轨道接触良好,以速度v(v平行于MN)向右做匀速运动.图1轨道端点MP间接有阻值为r的电阻,导体棒ab受到水平向右的外力作用.图2轨道端点MP间接有直流电源,导体棒ab通过滑轮匀速提升重物,电路中的电流为I.(1)求在Δt时间内,图1“发电机”产生的电能和图2“电动机”输出的机械能.(2)从微观角度看,导体棒ab中的自由电荷所受洛伦兹力在上述能量转化中起着重要作用.为了方便,可认为导体棒中的自由电荷为正电荷.a.请在图3(图1的导体棒ab)、图4(图2的导体棒ab)中,分别画出自由电荷所受洛伦兹力的示意图.b.我们知道,洛伦兹力对运动电荷不做功.那么,导体棒ab中的自由电荷所受洛伦兹力是如何在能量转化过程中起到作用的呢?请以图2“电动机”为例,通过计算分析说明.9.(2017·高考天津卷)电磁轨道炮利用电流和磁场的作用使炮弹获得超高速度,其原理可用来研制新武器和航天运载器.电磁轨道炮示意如图,图中直流电源电动势为E,电容器的电容为C.两根固定于水平面内的光滑平行金属导轨间距为l,电阻不计.炮弹可视为一质量为m、电阻为R的金属棒MN,垂直放在两导轨间处于静止状态,并与导轨良好接触.首先开关S接1,使电容器完全充电.然后将S接至2,导轨间存在垂直于导轨平面、磁感应强度大小为B的匀强磁场(图中未画出),MN开始向右加速运动.当MN上的感应电动势与电容器两极板间的电压相等时,回路中电流为零,MN达到最大速度,之后离开导轨.问:(1)磁场的方向;(2)MN刚开始运动时加速度a的大小;(3)MN离开导轨后电容器上剩余的电荷量Q是多少.专题11交变电流1.(2017·高考北京卷)如图所示,理想变压器的原线圈接在u=2202sin 100πt(V)的交流。
2017年高考物理试题分类汇编:七、静电场20.(全国卷·新课标Ⅰ)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E a、E b、E c 和E d。
点a到点电荷的距离r a与点a的电势ϕa已在图中用坐标(r a,ϕa)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W ab、W bc和W cd。
下列选项正确的是A.E a:E b=4:1B.E c:E d=2:1C.W ab:W bc=3:1D.W bc:W cd=1:3【答案】AC【学科网考点定位】电场强度、电势差、电场力做功【名师点睛】本题主要考查学生的识图能力,点电荷场强及电场力做功的计算。
25.(全国卷·新课标Ⅰ)(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t 1和v 0应满足的条件。
已知不存在电场时,油滴以初速度v 0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)2012v v gt =- (2)00221111[22()]4v v E E gt gt =-+011)v t g>+电场强度在时刻t 1突然反向,油滴做匀变速直线运动,加速度方向向下,大小a 2满足 22qE mg ma +=③油滴在时刻t 2=2t 1的速度为 2121v v a t =-④由①②③④式得 2012v v gt =-⑤(2)由题意,在t =0时刻前有 1qE mg =⑥油滴从t =0到时刻t 1的位移为 21011112s v t a t =+⑦油滴在从时刻t 1到时刻t 2=2t 1的时间间隔内的位移为 22112112s v t a t =-⑧由题给条件有202(2)v g h =⑨ 式中h 是B 、A 两点之间的距离。
专题17 静电场解答题1、【2013全国,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2、【2013新课标2,14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.一电荷量为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N a 和N b .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.3、【2014新课标1,20分】如图,O 、A 、B 为同一竖直平面内的三个点,OB BOA ∠沿竖直方向,=60°,OA OB 23=。
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 点的动能为初动能的6倍,重力加速度大小为g 。
求: (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。
4、【2015新课标2,12分】如图,一质量为m 、电荷量为q (q>0)的例子在匀强电场中运动,A 、B 为其运动轨迹上的两点。
已知该粒子在A 点的速度大小为v 0,方向与电场方向的夹角为60°;它运动到B 点时速度方向与电场方向的夹角为30°。
不计重力。
求A 、B 两点间的电势差。
5、【2017全国1,20分】真空中存在电场强度大小为E 1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v 0,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。
2012-2017高考真题(静电场)共114分一、选择题(共48分)1.(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2.(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3.(6分)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.B.C.D.4.(6分)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,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.在距上极板处返回D.在距上极板处返回5.(6分)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.B.C. D.6.(6分)如图,P为固定的点电荷,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()A.a a>a b>a c,v a>v c>v b B.a a>a b>a c,v b>v c>v aC.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(多选)7.(6分)如图,在正电荷Q的电场中有M、N、P、F四点,M、N、P为直角三角形的三个顶点,F为MN的中点,∠M=30°,M、N、P、F四点处的电势分别用φM、φN、φP、φF表示,已知φM=φN、φP=φF,点电荷Q在M、N、P三点所在平面内,则()A.点电荷Q一定在MP的连线上B.连接PF的线段一定在同一等势面上C.将正试探电荷从P点搬运到N点,电场力做负功D.φP>φM(不定项)8.(6分)如图所示,平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度,两极板与一直流电源相连.若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器,则在此过程中,该粒子()A.所受重力与电场力平衡 B.电势能逐渐增加C.动能逐渐增加 D.做匀变速直线运动二、计算题(共66分)9.(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.一电荷量为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N a和N b.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.10.(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=OA,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,求:(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.11.(12分)如图,一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子在匀强电场中运动,A、B为其运动轨迹上的两点.已知该粒子在A点的速度大小为v0,方向与电场方向的夹角为60°;它运动到B点时速度方向与电场方向的夹角为30°.不计重力.求A、B两点间的电势差.12.(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。
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专题7 静电场
1.(2017海南卷)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
答案:C
解析:A 、电场线的疏密表示场强的强弱,那么电场强度较大的地方电场线一定较密,故A 错误;BC 、沿着电场线的方向,电势会降低,因此沿电场线方向电势越来越低,但电场线不一定越来越疏,则场强不一定越来越小,故B 错误,C 正确;D 、电场线不一定与带电粒子的轨迹重合,只有电场线是直线,带电粒子的初速度为零或初速度方向与电场线方向在同一条直线上时电场线才与带电粒子的轨迹重合,故D 错误.
2.(2017浙江卷)如图所示,在竖立放置间距为d 的平行板电容器中,
存在电场强度为E 的匀强电场.有一次量为m ,电荷量为q +的点电荷
从两极板正中间处静止释放,重力加速度为
g .则点电荷运动到负极板
的过程 A.加速度大小为g m qE a += B.所需的时间为
Eq dm
t = C.下降的高度为2d y = D.电场力所做的功为 Eqd W =
答案:B
解析:点电荷往电场中的受力分析如图所示,点电荷所受的合外力为
2
2)()(mg Eq F +=,所以由牛顿第二定律得点电荷在水平方向的加速度
为a1=Eq/m ,由运动学公式d/2=a 1t 2/2,所以Eq dm t =,故B 正确,点电荷
在竖直方向上做自由落体运动,所以下降的高度
Eq mgd gt y 2212==
,故C 错误;由做功公式W=Eqd/2,故D 错误.。