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2013-2014学年度???学校4月月考卷
试卷副标题
考试范围:xxx;考试时间:100分钟;命题人:xxx 题号 得分 一 二 三 四 五 六 七 总分 注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 „„○ __○„___„_„___„„__„:„号„订考_订_„___„„___„„___„„:级„○班_○„___„_„__„_„___„„:名„装姓装_„__„_„___„„___„„_:校„○学○„„„„„„„„外内„„„„„„„„○○„„„„„„„„2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
请点击修改第I卷的文字说明 评卷人 得分 一、选择题(题型注释)
1.空间中有一个正方体abfe - dcgh,有一对等量异种点电荷分别位于空间中的d点和g点。现在各顶点间移动一正试探电荷,关于该试探电荷所受的电场力和具有的电势能,以下判断正确的是
A.在e点和b点所受电场力大小相等,方向相同 B.在a点和f点所受电场力大小相等,方向相同 C.在e点和b点电势能相等 D.在a点和f点电势能相等 【答案】AC 【解析】
试题分析:根据等量异种电荷产生电场的特点可以知道场强关于两个电荷的连线对称,e、b两点的场强大小相等,方向都与两个电荷的连线平行,所以正的试探电荷在e点和b点所受电场力大小相等,方向相同,A正确;在a点和f点所受电场力大小相等,方向不同,B错误;bcfe所在的面是一个等势面,各点电势相等,所以同一个电荷在e点和b点电势能相等,C正确;a点的电势大于f点电势,所以试探电荷在两点的电势能不相等,D错误。
考点:本题考查了等量异种电荷电场的场强特点和等势面的特点 2.某电场的电场线分布如图所示,下列说法正确的是
试卷第1页,总54页
„„„线„„„„○„„„„
A.a点的电势高于b点的电势 B.c点的场强大于d点的场强
C.若将正试探电荷由a点移到b点,电场力做正功 D.若将一负试探电荷由c点移到d点,电势能减小 【答案】D 【解析】
试题分析:做出通过b点的等势线,等势线与过a点的电场线相交,根据沿电场线电势降低可知:a点的电势低于b点的电势,A错误;从电场线的分布情况可知,d处的电场线比c处的密,所以c点的电场强度小于d点的电场强度,B错误;正电荷所受电场力和电场线方向相同,因此正试探电荷由a点移到b点时电场力做负功,C错误;当负试探电荷由c点移到d点时电场„„„线„„„„○„„„„ 力做正功,电势能减小,D正确。
考点:本题考查电势、电场强度、电场力做功、电势能。
3.如图,一点电荷固定在O点,过O点取x、y轴,点a、c在x轴上,Oc2Oa;点b在y轴上,ObOa。现将另一带正电的点电荷从a移至b,再从b移至c,以下说法正确的是
A.点电荷在a或b点所受的电场力方向相同 B.点电荷在b的电场力的大小是在c的4倍
C.点电荷从a移至b与从b移至c电场力做的功相同 D.点电荷在a点的电势能大于在c点的电势能 【答案】B 【解析】
试题分析:根据点电荷电场规律可得,ab两点距离O点的距离相等,ab两点的电场强度相等,a点的电场方向沿水平方向,b点的电场方向沿竖直方向,所以某点电荷在ab两点的电场力大小相等,但是方向不同,A错误;因为Oc2Oa,所以根据公式EkQr2,可得Eb4Ec,B正确;ab在同一个等势面上,bc不在同一个等势面上,所以点电荷从a移至b电场力做功为零,但是从b移至c电场力做功不为零,C错误;因为O点的电荷种类不清楚,所以无法判断电势能大小,D错误 考点:考查了电场强度,等势面,电势能
4.如图所示,A、B、C三点都在匀强电场中,已知AC⊥BC,∠ABC=60°,BC=20cm,把
一个电量为10-5
C的正电荷从A移到B,电场力做功为零,从B移到C,电场力做功
-1.73×10-3
J,则该匀强电场的电场强度大小和方向( )
A.1000V/m,垂直AB斜向上
试卷第2页,总54页
„„○ „※○※„„题※„„※„答„※„订※内订„※„„※线„„※„※„订„○※※○„装„※„※„„在※„„※装要„※装„※不„„※„„※请„„※※„○○„„„„„„„„内外„„„„„„„„○○„„„„„„„„„„„线„„„„○„„„„ „„„线„„„„○„„„„
B. 1000V/m,垂直AB斜向下 C.865V/m,垂直AC向左 D.865V/m,垂直AC向右 【答案】B 【解析】
-5
试题分析:由题意可知,q=10 C的正电荷从A移到B,电场力做功为零,则A与B电
WBC1.73103势相等,AB连线是一条等势线.BC间电势差为UBC==V=−173V,
105q该匀强电场的场强大小:E=UBC=1000V/m,电场线方向垂直于AB斜向下.如
BCsin60„„○ __○„___„_„___„„__„:„号„订考_订_„___„„___„„___„„:级„○班_○„___„_„__„_„___„„:名„装姓装_„__„_„___„„___„„_:校„○学○„„„„„„„„外内„„„„„„„„○○„„„„„„„„下图所示。
考点:电场强度的求解
5.如图所示,中子内有一个电荷量为23e的上夸克和两个电荷量为13e的下夸克,3个夸克都分布在半径为 r 的同一圆周上,则3个夸克在其圆心处产生的电场强度为:
A.ker2 B. ke3r2 C.ke9r2 D.2ke3r2 【答案】A 【解析】
试题分析:由点电荷的场强决定式可知,B、C处两个下夸克在O点的电场强度大小均
为ke3r2,方向夹角120°,合场强沿AO方向,大小为ke3r2,A处的上夸克在O点的电场强度同样沿AO方向,大小为2keke3r2,所以三个夸克O处产生的电场强度为同向的3r2和2keke3r2叠加,结果是r2,A正确。 考点:点电荷的场强及其叠加 6.如图所示,a、b、c、d是某匀强电场中的四个点,它们正好是一个矩形的四个顶点,ab = cd = L,ad = bc = 2L,电场线与矩形所在平面平行。已知a点电势为20V,b点电势为24V,d点电势为12V。一个质子从b点以v0的速度射入此电场,入射方向与bc成45°,一段时间后经过c点。不计质子的重力。下列判断正确的是
试卷第3页,总54页
„„„线„„„„○„„„„
A.c点电势高于a点电势 B.场强的方向由b指向d
C.质子从b运动到c所用的时间为2L v0D.质子从b运动到c,电场力做功为4eV 【答案】C 【解析】
试题分析:匀强电场中,沿着某一方向前进相同的距离,电势变化相等,所以Uab=Udc,可求得c点电势为16V,A错误;ad中点处电势也是16V,连接c与ad中点,即为电场中的一条等势线,如图
„„„线„„„„○„„„„
电场线方向与等势线垂直,指向低电势,B错误;电场力方向与质子初速度方向垂直,所以从b运动到c质子做类平抛运动,沿初速度方向和电场方向的位移均为2L,运动时间为tx2Lv,C正确;质子从b运动到c,电场力做功为WeUbc8eV,0v0D错误。
考点:电场强度与电势、等势面、电势能
7.在光滑的水平面内有一沿x轴的静电场,其电势随x坐标值的变化图线如图所示。一质量为m,带电量为q的带正电小球(可视为质点)从O点以初速度v0沿x轴正向移动。下列叙述正确的是( )
A. 若小球能运动到x1处,则该过程小球所受电场力逐渐增大 B. 带电小球从x1运动到x3的过程中,电势能先减小后增大 C. 若该小球能运动到x4处,则初速度v0至少为2q0/m D. 若v0为2q0/m,带电粒子在运动过程中的最大速度为6q0/m 【答案】D 【解析】
试题分析:粒子从O运动到x1的过程中,电势升高,场强方向沿x轴负方向,粒子所受的电场力方向也沿x轴负方向,因为电势随距离均匀变化,所以场强不变,电场力也不变.故A错误;粒子从x1运动到x3的过程中,电势不断降低,根据正电荷在电势高处电势越大,可知,粒子的电势能不断减小.故B错误;根据电场力和运动的对称性可知:粒子如能运动到x1处,就能到达x4处,当粒子恰好运动到x1处时,由动能定理
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„„○ „※○※„„题※„„※„答„※„订※内订„※„„※线„„※„※„订„○※※○„装„※„※„„在※„„※装要„※装„※不„„※„„※请„„※※„○○„„„„„„„„内外„„„„„„„„○○„„„„„„„„„„„线„„„„○„„„„ „„„线„„„„○„„„„
得 q(00)0度v0至少为
2q012mv0,解得,v0,要使粒子能运动到x4处,粒子的初速2m2q0.故C错误;若v0=2q0/m,粒子运动到x3处电势能最小,动能最大,由m动能定理得q0(0)6q01212mvmmv0,解得最大速度为vm,故D正确. 22m考点:电势及电势能;动能定理。
„„○ __○„___„_„___„„__„:„号„订考_订_„___„„___„„___„„:级„○班_○„___„_„__„_„___„„:名„装姓装_„__„_„___„„___„„_:校„○学○„„„„„„„„外内„„„„„„„„○○„„„„„„„„8.某静电除尘器工作时内部电场线分布的俯视 图如图,带负电粉尘被吸附时由b点运动到a点,以下说法正确的是
A.该电场是匀强电场 B.a点电势高于b点电势 C.电场力对粉尘做正功 D.粉尘的电势能增大 【答案】BC 【解析】 试题分析:负电荷受力方向与电场线方向相反,带负电粉尘被吸附时由b点运动到a点,说明电场线方向是从a点到b点,根据电场线从高电势指向低电势,可判断a点电势高于b点电势选项B对。该电场的电场线不是均匀分布的平行指向,所以该电场不是匀强电场,选项A错。粉尘受到电场力作用而运动,所以电场力做正功,选项C对。电场力做正功电势能减少,选项D错。 考点:电场线 电场力做功 9.如图所示,在x轴上关于O点对称的A、B两点有等量同种点电荷+Q,在y轴上有C、D两点,且CO=OD,∠ADO=60°。下列判断正确的是
A.O点电场强度为零 B.D点电场强度为零
C.若将点电荷+q从O移动C,电势能增大 D.若将点电荷-q从O移动C,电势能增大 【答案】AD 【解析】
试题分析:题中A、B两个+Q在O点的场强大小相等,方向相反,矢量和为0,故A正确.根据平行四边形定则得到,x轴上两个等量同种点电荷+Q在D点产生的电场强度方
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„„„线„„„„○„„„„
向沿+y轴方向,不为零,故B错误.在两等量同种电荷两线的中点以上,根据平行四边形定则,+q受到两电荷对它库仑力的合力竖直向上,在中点以下,受到库仑力的合力竖直向下,若将点电荷+q从O移至C,电场力做正功,电势能减小,故C错误.若将点电荷-q从O移至C,电场力做负功,所以电势能增加.故D正确.
考点:点电荷的场强;电场强度.本题关键在于用矢量合成的平行四边形定则来求解空间任意一点的和场强,根据电场力做功情况来判断电势能的变化情况.
10.如图中A、B、C三点都在匀强电场中,已知AC⊥BC,∠ ABC=60°,BC =20cm,
-5
把一个电荷量q=10C的正电荷从A移到B,静电力做功为 零,从B 移到C,静电力
-3
做功为-1.73×10J,则该匀强电场的场强大小和方向是( )
„„„线„„„„○„„„„
A.865 V/m,垂直AC向左 B.865 V/m,垂直AC向右 C.1000 V/m,垂直AB斜向上 D.1000 V/m,垂直AB斜向下 【答案】D 【解析】
试题分析:从A到B做功为零,即电势相等,为一条等式线,电场强度的方向与等势面的方向垂直,且从高等势面指向低等势面.
WBC1.73103UBC=q=105=173V 则匀强电场的场强大小E=Ud=1730.2sin60=1000V/m 方向垂直AB斜向下.
考点:考查了电场强度;电势能.解决本题的关键知道电场力做功与电势差的关系,以及知道匀强电场的场强公式,注意d是沿电场线方向上的距离. 11.一带电粒子从电场中的A点运动到B点,轨迹如图中虚线所示。不计粒子所受重力,则( )
A.粒子带正电
B.粒子加速度逐渐减小
C.A点的速度大于B点的速度 D.粒子在A点的初速度为零 【答案】BC 【解析】
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„„○ „※○※„„题※„„※„答„※„订※内订„※„„※线„„※„※„订„○※※○„装„※„※„„在※„„※装要„※装„※不„„※„„※请„„※※„○○„„„„„„„„内外„„„„„„„„○○„„„„„„„„„„„线„„„„○„„„„ „„„线„„„„○„„„„
试题分析:设粒子运动到C点,根据曲线运动及电场力的特点,粒子所受电场力如图所示,可见电场力与场强方向相反,所以粒子带负电,则A错;从A运动到B过程中,电场线变疏,电场力变小、加速度变小,B正确;由于速度方向与所受力方向夹角为钝角,则粒子速度不断减小,C正确;如果粒子在A点的初速度为零,则粒子应做直线运动,则D错。
考点:本题考查电场线意义、电场强度、曲线运动的特点。 „„○ __○„___„_„___„„__„:„号„订考_订_„___„„___„„___„„:级„○班_○„___„_„__„_„___„„:名„装姓装_„__„_„___„„___„„_:校„○学○„„„„„„„„外内„„„„„„„„○○„„„„„„„„12.如图所示,三条平行且等间距的虚线表示电场中的三个等势面,其电势分别为10 V、20 V、30 V。实线是一带负电的粒子(不计重力)在该区域内运动的轨迹,对于轨迹上的a、b、c三点,下列说法中正确的是( )
A.带电粒子一定是先过a,再到b,然后到c B.带电粒子在三点受力的大小Fb>Fa>Fc C.带电粒子在三点动能的大小Ekb>Eka>Ekc D.带电粒子在三点电势能的大小Epb>Epa>Epc 【答案】D 【解析】 试题分析:由题图可知,电场的方向是向上的,带负电的粒子将受到向下的电场力作用,带负电的粒子无论是依次沿a、b、c运动,还是依次沿c、b、a运动,都会得到如图所示的轨迹,故选项A错误;因表示电场中三个等势面的三条虚线是平行且等间距的,由此可判断该电场是匀强电场,所以带电粒子在电场中各点受到的电场力相等,故选项B错误;带负电的粒子在电场中运动时,存在电势能与动能之间的互化,由题意和图可知,在b点时的电势能最大,在c点的电势能最小,可判断在c点的动能最大,在b点的动能最小,故选项C错误、选项D正确。
考点:带电粒子在电场中的运动,电势能、等势面、电场力做功的分析
13.如图所示,图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线,虚线是某一带电粒子只在电场力作用下通过该电场区域时的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点.下列说法错误的是 ( )
A.能判断带电粒子所带电荷的符号 B.能确定粒子在a、b两点的受力方向 C.能判断粒子在a、b两点何处速度大 D.能判断a、b两点何处电场强度大 【答案】A 【解析】
试题分析:由题图分析可得,粒子的运动轨迹向左弯曲,说明粒子在a、b两点受到的
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„„„线„„„„○„„„„
电场力沿电场线向左,由于电场线方向不明,无法确定粒子的电性,故A错误,B正确;由于粒子在a、b两点受到的电场力沿电场线向左,故从a到b电场力对粒子做负功,粒子的电势能增大,动能减小,则粒子在a点的速度较大,故C正确;由于电场线的疏密表示场强的大小,所以a点的场强较大,故D正确。
考点:本题考查粒子在电场中的运动轨迹问题,电场线、电场强度与电场力做功的分析 14.空间有一沿x轴对称分布的电场,其电场强度E随x变化的图像如图所示.下列说法正确的是( )
„„„线„„„„○„„„„
A.O点的电势最低 B.x2点的电势最高
C.x1和- x1两点的电势相等 D.x1和x3两点的电势相等 【答案】C 【解析】
试题分析:从图象可以看出,电场强度的大小和方向都沿x轴对称分布,沿着电场强度的方向,电势一定降低,故根据其电场强度E随x变化的图象容易判断,O点的电势最高,故A错误,B也错误; 由于x1和x2两点关于y轴对称,且电场强度的大小也相等,故从O点到x1和从O点到x2电势降落相等,故x1和-x1两点的电势相等,所以C正确;由于沿着电场强度的方向,电势一定降低,故从O点到x1再到x3电势都是一直降落,故x1和x3两点的电势不相等,故D错误。
考点:本题考查电场的基本性质及图像,意在考查学生的理解能力。
15.如图,在x轴上的O、M两点固定着两个电荷量分别为q1和q2的点电荷,两电荷连线上各点电势φ随x的变化关系如图所示,其中A、B两点的电势均为零,BD段中的C点离x轴最远,则 ( )
A.q1为负电荷、q2为正电荷
B.BD段中C点场强最大且沿x轴正方向 C.A点场强小于C点场强
D.将一负点电荷从B点移到D点,电场力先做正功后做负功 【答案】D 【解析】 试题分析:由图知A点的电势为零,由于沿着电场线电势降低,所以O点的电荷带正电,M点电荷带负电.故选项A错误;由于C点为电势的拐点,若正点电荷从D到B点,电势能先增大后减小.则C点电场强度为零,故选项B错误C错误;因为MC间电场强度方向沿x轴负方向,CD间电场强度方向沿x轴正方向,则将一负点电荷从B点移到D
试卷第8页,总54页
„„○ „※○※„„题※„„※„答„※„订※内订„※„„※线„„※„※„订„○※※○„装„„※※„„在※„„※„装要※装„※不„„※„„※请„„※„○※○„„„„„„„„内外„„„„„„„„○○„„„„„„„„„„„线„„„„○„„„„ „„„线„„„„○„„„„
点,电场力先做正功后负功,故选项D正确. 考点:电势为零处,电场强度不一定为零.电荷在电场中电量与电势的乘积为电势能.电场力做功的正负决定电势能的增加与否.
16.如图所示,实线表示电场线,虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹.粒子先经过M点,再经过N点.可以判定
A.粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力 B.M点的电势高于N点的电势 „„○ __○„___„_„___„„__„:„号„订考_订_„___„„___„„___„„:级„○班_○„___„_„__„_„___„„:名„装姓装_„__„_„___„„___„„_:校„○学○„„„„„„„„外内„„„„„„„„○○„„„„„„„„C.粒子带负电
D.粒子在M点的动能大于在N点的动能 【答案】B 【解析】
试题分析:场线的疏密反映电场的强弱,M点的场强小于N点的场强,所以粒子在M点受到的电场力小于在N点受到的电场力,故A错误;沿电场方向电势降低,从图中可知:M点电势比N点高,所以B正确;由图看出,粒子的轨迹向下弯曲,粒子所受电场力方向和电场线切线方向一致,说明粒子带正电.故C错误;粒子从M运动到N的过程中,电场力做正功,粒子的电势能减小,动能增大,粒子在M点的动能小于在N点的动能.故D错误. 考点: 电场线,电势,电势能
17.如图所示,实线为电场线,虚线为等势线,且AB=BC,电场中的A、B、C三点的场强分别为EA、EB、EC,电势分别为φA、φB、φC,AB、BC间的电势差分别为UAB、UBC,则下列关系中不正确的是
A.φA>φB>φC B.EC>EB>EA C.UAB<UBC D.UAB=UBC 【答案】D 【解析】 试题分析:由于A、B、C三点处在一根电场线上,沿着电场线的方向电势降落,因此φA>φB>φC,A正确;由电场线的密的地方电场强度越大,根据集程度可看出电场强度大小关系为EC>EB>EA,B正确;电场线密集的地方电势降落较快,UAB 18.如图所示,表示在一个电场中的四点分别引入检验电荷时,测得的检验电荷的电荷量跟它所受的电场力的函数关系图象,则下列叙述正确的是 试卷第9页,总54页 „„„线„„„„○„„„„ F a b c d O q A.这个电场是匀强电场(各点的电场强度处处相同的电场) B.四点场强大小的关系是Ed>Ea>Eb>Ec C.四点场强大小的关系是Ea<Eb<Ed<Ec D.四点场强大小的关系是Ea>Eb>Ec>Ed 【答案】B „„„线„„„„○„„„„ 【解析】 试题分析:此图线斜率的绝对值表示电场强度的大小,d图线斜率的绝对值最大,所以d点的电场强度最大,c图线斜率的绝对值最小,电场强度的最小,所以四点场强的大小关系是Ed>Ea>Eb>Ec,该电场不是匀强电场.故选项B正确,选项A、C、D错误. 考点:对电场强度的定义式E=Fq理解 19.如图所示,等边三角形ABC处在匀强电场中,其中电势A =B =0,C =。保持该电场的大小和方向不变,让等边三角形以A点为轴在纸面内顺时针转过30°,则此时的B点电势为( ) A.33 B.12 C.33 D.1 2 【答案】 C 【解析】 试题分析:由A =B =0知AB连线为一等势线,UCA,电场方向、转动过后B点到达D点如图所示: E 300 D 设三角形边长为a,则运强电场的场强为EUCAasin600233a, 转动过后 U3ADEasin3003,再由U3ADAD,可得:D3,所以C正确。 考点:本题考查匀强电场中电势、电势差、等势线和场强等知识点及有关计算。 试卷第10页,总54页 „„○ „※○※„„题※„„※„答„※„订※内订„※„„※线„„※„※„订„○※※○„装„„※※„„在※„„※„装要※装„※不„„※„„※请„„※„○※○„„„„„„„„内外„„„„„„„„○○„„„„„„„„„„„线„„„„○„„„„ „„„线„„„„○„„„„ 20.下列说法中,正确的是: A.公式E= F只适用于真空中点电荷电场 qW,说明两点间的电势差U与电场力做功W成正比,与电荷量q成反比 qEP可知,电势与电势能EP成正比,与放入电场中检验电荷的电荷量qqB.由公式U= C.由公式成反比。 „„○ __○„___„_„___„„__„:„号„订考_订_„___„„___„„___„„:级„○班_○„___„_„__„_„___„„:名„装姓装_„__„_„___„„___„„_:校„○学○„„„„„„„„外内„„„„„„„„○○„„„„„„„„D.在公式F=k q1q2r2中,kq2r2是点电荷qq2产生的电场在点电荷q1处的场强大小;而k1r2是点电荷q1产生的电场在点电荷q2处场强的大小 【答案】D 【解析】 试题分析:EFq可以计算任何电场某个位置的电场强度,A选项错误;电场中任意两点的电势差由电场的本身性质决定,与电场力做功多少无关,B选项错误;电场中某一点的电势高低由电场本身性质决定,与电势能和放入的电荷带电量无关,C选项错误;在kq2r2中,q2是产生电场的源电荷,r是研究点到源电荷的距离,所以D选项正确。 考点:本题考查电场的性质。 21.某静电场沿x方向的电势分布如图所示,则( ) A.在0—x1之间不存在沿x方向的电场 B.在0—x1之间存在着沿x方向的匀强电场 C.在x1—x2之间存在着沿x方向的匀强电场 D.在x1—x2之间存在着沿x方向的非匀强电场 【答案】AC 【解析】 试题分析:沿着电场线,电势越来越低,由于在0—x1之间电势相等,因此不存在沿x轴方向的电场线,A正确,B错误;而在x1—x2之间,由于电势均匀降低,一定存在沿x轴正方向的匀强电场,C正确,D错误 考点:电势与场强的关系 22.如图所示,A、B、C、D、E是半径为r的圆周上等间距的五个点,在这些点上各固定一个点电荷,除A点处的电量为-q外,其余各点处的电量均为+q,则圆心O处( ) 试卷第11页,总54页 „„„线„„„„○„„„„ kq,方向沿AO方向 r2kqB.场强大小为2,方向沿OA方向 r2kqC.场强大小为,方向沿AO方向 A.场强大小为„„„线„„„„○„„„„ r2D.场强大小为2kqr2,方向沿OA方向 【答案】D 【解析】 试题分析:由点电荷的场强公式可知,各点电荷在O点产生的场强大小为E=kqr2,电场强度是矢量,求合场强应用平行四边形定则,由对称性可知,B、C、D、E四个点电荷 的合场强大小为E′=kqr2,方向沿OA方向,则A、B、C、D、E四个点电荷的合场强大小为: Ekqkq2kq合=E′+E=r2+r2=r2,方向沿OA方向;故本题选D. 考点:点电荷的场强,电场强度的叠加问题 23.如图所示,平行板电容器与直流电源连接,下极板接地.一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态.现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离( ) A.带电油滴将沿竖直方向向上运动 B.P点的电势将降低 C.带电油滴的电势能将减小 D.电容器的电容减小,极板带电量也减少 【答案】BD 【解析】 试题分析:将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离,由于电容器两板间电压不变,根据EUd,知板间场强减小,油滴所受的电场力减小,则油滴将向下运动.故试卷第12页,总54页 „„○ „※○※„„题※„„※„答„※„订※内订„※„„※线„„※„※„订„○※※○„装„„※※„„在※„„※„装要※装„※不„„※„„※请„„※„○※○„„„„„„„„内外„„„„„„„„○○„„„„„„„„„„„线„„„„○„„„„ „„„线„„„„○„„„„ A错误;板间场强E减小,而P点与下极板间的距离不变,则由公式U=Ed分析可知,P点与下极板间电势差将减小,而P点的电势高于下极板的电势,则知P点的电势将降低,故B正确;由带电油滴原来处于平衡状态可知,油滴带负电,P点的电势降低,则油滴的电势能将增加,故C错误;由公式CSQ和C,可知D正确;所以本题选4kdU择BD。 考点:电势能、电势、电容 24.如图所示,一电场的电场线分布关于y轴(沿竖直方向)对称,O、M、N是y轴上的三个点,且OM=MN,P点在y轴右侧,MP⊥ON.则 ( ) „„○ __○„___„_„___„„__„:„号„订考_订_„___„„___„„___„„:级„○班_○„___„_„__„_„___„„:名„装姓装_„__„_„___„„___„„_:校„○学○„„„„„„„„外内„„„„„„„„○○„„„„„„„„ A.M点的电势与P点的电势相等 B.将正电荷由O点移动到P点,电场力做正功 C.M、N两点间的电势差大于O、M两点间的电势差 D.在O点静止释放一带正电粒子,该粒子一定沿y轴做直线运动 【答案】BD 【解析】 试题分析:据电场线与等势面(线)垂直,作过M、P、N做等势线,可得到过P点的等势线通过M、N之间,因顺着电场线电势降低,则有MPN,故A错误;将正电荷由O点移到P点,因UOP0,所以WOPqUOP0,则将正电荷由O点移动到P点,电场力做正功,故B正确;电场线密的地方电场的强度大,电场线疏的地方电场的强度小, MN间的平均场强小于OM间的平均场强,由UEd可知,MN两点间的电势差小于OM两点间的电势差,C错误;根据电场线的分布特点会发现,电场线关于y轴两边对称,故y轴上的场强方向在 y轴上,所以在O点静止释放一带正电粒子,其所受电场力沿y轴正方向,则该粒子将沿y轴做直线运动,故D正确.所以选BD. 考点:本题考查考生对电场线、电势、等势面、电场力做功、电势差与电场强度的关系等基础知识的掌握. 25.关于静电场,下列结论普遍成立的是( ) A.电场强度大的地方电势高,电场强度小的地方电势低 B.电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关 C.在正电荷或负电荷产生的静电场中,场强方向都指向电势降低最快的方向 D.将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点,电场力做功为零 【答案】C 【解析】 试题分析:电场强度与电势之间无必然联系,但沿电场方向电势降低,而且速度最快,例如在正电荷的电场中,离正电荷近,电场强度大,电势高,离正电荷远,电场强度小,电势低;而在负电荷的电场中,离正电荷近,电场强度大,电势低,离负电荷远,电场强度小,电势高,故A错误;电势差的大小决定于两点间沿电场方向的距离和电场强度,故B错误;沿电场方向电势降低,而且速度最快,故C正确;电场力做功,只与电荷以及两点间的电势差有关,与两点的场强没有关系.场强为零,电势不一定为零,电场中肯定存在场强都为零、电势又不相等的两个点,在这样的两个点之间移动电荷,电场力将做功.故D错误.所以选C. 试卷第13页,总54页 „„„线„„„„○„„„„ 考点:本题主要考查静电场中电场强度和电势的特点、电场力做功的特点及匀强电场中电势差和电场强度的关系,同时考查考生对基本概念和基本性质的记忆、理解. 26.如图所示,在平面直角坐标系中,有方向平行于坐标平面的匀强电场,其中坐标原点O处的电势为0 V,点A处的电势为6 V, 点B处的电势为3 V, 则电场强度的大小为 ( ) y(cm) ● B(0,3) A(6,0) ● x(cm) O„„„线„„„„○„„„„ A.200V/m B.2003 V/m C.100 V/m D. 1003 V/m 【答案】A 【解析】 试题分析:取OA的中点C,根据匀强电场的特征可知,其电势为3V,将C点与B点连接,如下图所示: y(cm) ● B(0,3) A(6,0) ● Ox(cm) 电场线与等势面垂直,由几何关系可得:BC23cm,则OB沿电场线方向上的距离 d3sin30032cm,所以电场强度EUd3V0.015m200V/m,故只有选项A正确。 考点:电势、电场强度 27.如图所示,平行板电容器与电动势为E的直流电源(内阻不计)连接,下极板接地,电路a、b之间接有一灵敏电流表。一带电油滴位于容器中的P点且恰好处于平衡状态。现将平行板电容器的上极板竖直向上移动,则[ ] A.带电油滴将沿竖直方向向上加速运动 B.P点的电势将降低 C.带电油滴的电势能将减少 D.电流表中将有从a到b的电流 【答案】BD 试卷第14页,总54页 „„○ „※○※„„题※„„※„答„※„订※内订„※„„※线„„※„※„订„○※※○„装„„※※„„在※„„※„装要※装„※不„„※„„※请„„※„○※○„„„„„„„„内外„„„„„„„„○○„„„„„„„„„„„线„„„„○„„„„ „„„线„„„„○„„„„ 【解析】 试题分析:由平行板电容器CrSQ判断电容C的变化,由C知,当电容器两U4kdU分析板间场强d板间电压不变,判断Q的变化,确定电容器的充放电电流,根据E的变化,判断电场力变化,确定油滴运动情况,由U=Ed分析P点与下极板间电势差如何变化,即能分析P点电势的变化和油滴电势能的变化。将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离,由于电容器两板间电压不变,根据EU得知板间场强减小,d油滴所受的电场力减小,则油滴将向下运动.故A错误;极板间场强E减小,而P点与下极板间的距离不变,则由公式U=Ed分析可知,P点与下极板间电势差将减小,而P„„○ __○„___„_„___„„__„:„号„订考_订_„___„„___„„___„„:级„○班_○„___„_„__„_„___„„:名„装姓装_„__„_„___„„___„„_:校„○学○„„„„„„„„外内„„„„„„„„○○„„„„„„„„点的电势高于下极板的电势,则知P点的电势将降低,故B选项正确;由带电油滴原来处于平衡状态可知,油滴带负电,P点的电势降低,由Epqp知油滴的电势能将增加,故C错误;由平行板电容器CrS4kd将平行板电容器的上极板竖直向上移动,电容C减小,由CQU,当电容器两板间电压不变,Q减小,有从a到b的放电电流,故D选项正确。 考点:电势 电势能 电容 28.x轴上有两个点电荷Q1和Q2,它们之间连线上各点电势高低如图曲线所示(AP>PB),选无穷远处电势为零,从图中可以看出 A.Q1的电量一定大于Q2的电量 B.Q1和Q2一定是同种电荷 C.P点电场强度为零 D.Q1和Q2之间连线上各点电场方向都指向Q2 【答案】AD 【解析】 试题分析:据题意,从图中电势变化可知,在AP段电势为正且在减小,P点电势为0 ,在PB段电势为负,且电势在减小,所以可以判定Q1为正电荷而Q2为负电荷,由于AP>PB,可以判定Q1>Q2,所以A、D选项正确而B选项错误;P点电场强度为EP=EA+EB且EA、EB同向,所以C选项错误。 考点:本题考查电场的性质。 29.某同学通过查资料得知:电量为Q的均匀带电球壳外的场强公式为:E = k Qr2(r为距离球心的距离)。现已知电荷q均匀分布在半球面AB上,球面半径为R,CD为通过半球顶点与球心O的轴线,如图所示,M是位于CD轴线上球面外侧,且OM=ON =2R。已知M点的场强为E,则N点的场强为 试卷第15页,总54页 „„„线„„„„○„„„„ A. E B. kqkqkq C. D. EE 4R24R22R2【答案】D 【解析】 试题分析:假设把球壳的另一半补充完整,则整个球壳带电量为2q,整个球壳在N点„„„线„„„„○„„„„ 产生的电场强度为k(2q)Kq(2R)22R2,因为左半部分球壳在M点产生的场强为E,则补上的右半部分在N点产生的场强也为E,则左半部分球壳在N点产生的场强为Kq2R2-E。选项D正确。 考点:此题用填补法,考查场强的叠加。 30.真空中有一半径为r0的带电金属球壳,通过其球心的一直线上各点的电势φ分布如图,r表示该直线上某点到球心的距离,r1、r2分别是该直线上A、B两点离球心的距离。下列说法中正确的是 ( ) φ φ0 O r0 r1 r2 r A.A点的电势低于B点的电势 B.A点的电场强度方向由A指向B C.A点的电场强度大于B点的电场强度 D.正电荷沿直线从A移到B的过程中,电场力做负功 【答案】BC 【解析】 试题分析:据题意,从上图可知,距离r增大电势降低,则可知B点电势较低,A选项错误;电场线由高电势指向低电势,由于A点电势较高,所以B选项正确;由于电势的为正值的减少,说明A点更靠近正的源电荷,则A点的电场强度较大,C选项正确;正电荷从A到B电场力做正功,所以D选项错误。 考点:本题考查电场的性质。 31.在空间直角坐标系Oxyz中,有一四面体C-AOB,C、A、O、B为四面体的四个顶点,且O(0,0,0)、A(L,0,0)、B(0,L,0)、 C(0,0,L),D(2L,0,0)是x轴上一点,在坐标原点O处固定着+Q的点电荷,下列说法正确的是( ) 试卷第16页,总54页 „„○ „※○※„„题※„„※„答„※„订※内订„※„„※线„„※„※„订„○※※○„装„„※※„„在※„„※„装要※装„※不„„※„„※请„„※„○※○„„„„„„„„内外„„„„„„„„○○„„„„„„„„„„„线„„„„○„„„„ „„„线„„„„○„„„„ A.A、B、C三点的电场强度相同 B.电势差UOA =UAD C.将一电子由OC中点分别移动到A、B两点,电场力做功相同 „„○ __○„___„_„___„„__„:„号„订考_订_„___„„___„„___„„:级„○班_○„___„_„__„_„___„„:名„装姓装_„__„_„___„„___„„_:校„○学○„„„„„„„„外内„„„„„„„„○○„„„„„„„„D.电子在A点的电势能大于在D点的电势能 【答案】C 【解析】 试题分析:正点电荷的电场是从点电荷指向无穷远,根据点电荷的场强公式EkQR2A、B、C三点到正点电荷的距离相等,电场强度大小相等,但是方向不同答案A错。电势差uOAElOA,uADElAD,虽然lOAlAD,但是点电荷的电场强度从O到A逐渐减小,所以uOAuAB答案B错。点电荷的等势面是以点电荷为球心的一簇球面,所以AB电势相等,所以将一电子由OC中点分别移动到A、B两点,电场力做功wqU相等答案C对。电子为负电荷从A到D电场力做负功,电势能增大,电子在A点的电势能小于在D点的电势能答案D错 考点:点电荷的电场 32.关于带电粒子在电场或磁场中运动的表述,以下正确的是 A.带电粒子在电场中某点受到的电场力方向与该点的电场强度方向相同 B.正电荷只在电场力作用下,一定从高电势处向低电势处运动 C.带电粒子在磁场中运动时受到的洛伦兹力方向与粒子的速度方向垂直 D.带电粒子在磁场中某点受到的洛伦兹力方向与该点的磁场方向相同 【答案】C 【解析】 试题分析:当带电粒子带负电时,在电场中某点受到的电场力方向与该点的电场强度方向相反,当带电粒子带负电时,受到的电场力方向与该点的电场强度方向相同,故A错误;由UABWq知,若电场力的方向与运动方向相反,电场力做负功,则正电荷将从低电势处向高电势处运动,故B错误;根据左手定则,带电粒子在磁场中运动时受到的洛伦兹力方向一定与速度的方向垂直.故C正确,D错误.所以选C. 考点:本题综合考查电场力与洛仑兹力的比较、电场强度、电势、电场力做功与电势差的关系. 33.如右图所示,在一真空区域中,AB、CD是圆O的两条直径,在A、B两点上各放置一个电荷量为+Q的点电荷,关于C、D两点的电场强度和电势,下列说法正确的是( ) 试卷第17页,总54页 „„„线„„„„○„„„„ A.场强相同,电势相等 B.场强不相同,电势相等 C.场强相同,电势不相等 D.场强不相同,电势不相等 【答案】B 【解析】 „„„线„„„„○„„„„ 试题分析:根据电场的叠加原理,C、D两点的场强如图 由于电场强度是矢量,故C、D两点的场强相等,但不相同;两个等量同种电荷的电场关于两电荷的连线和连线的中垂线对称,故根据电场的对称性,可知C、D两个点的电势都与P点的电势相同; 故选B. 考点:电场的叠加;电场强度;电势. 点评:本题关键要明确电势是标量,而电场强度是矢量;矢量相同不仅要大小相等,而且要方向相同. 34.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=h/2处的场强大小为(k为静电力常量) A.k4q4q32h2 B.k9h2 C.kq9h2 D.k40q9h2 【答案】D 【解析】根据题设,z轴上z=-h/2处的合场强为零,说明感应电荷在该处激发的电场与点电荷q在该处激发的电场等大反向,点电荷q在该处激发的场强大小为E= 试卷第18页,总54页 „„○ „※○※„„题※„„※„答„※„订※内订„※„„※线„„※„※„订„○※※○„装„※„※„„在※„„※装要„※装„※不„„※„„※请„„※※„○○„„„„„„„„内外„„„„„„„„○○„„„„„„„„„„„线„„„„○„„„„ „„„线„„„„○„„„„ kqhh22k4q4qk,故感应电荷在该处激发的场强大小也为,方向与点电荷q229h9h在该处激发的场强方向相反;根据对称性,感应电荷在z轴上z=h/2处激发的场强大小为k4q,方向与感应电荷在z轴上z=-h/2处激发的场强方向相反,而与点电荷q在在9h2z轴上z=-h/2处激发的场强方向相同,也与点电荷q在在z轴上z=h/2处激发的场强方向相同,点电荷q在在z轴上z=h/2处激发的场强大小为kqh22k4q,所以在z轴2h„„○ __○„___„_„___„„__„:„号„订考_订_„___„„___„„___„„:级„○班_○„___„_„__„_„___„„:名„装姓装_„__„_„___„„___„„_:校„○学○„„„„„„„„外内„„„„„„„„○○„„„„„„„„上z=h/2处的合场强大小为k4q4q409h2+kh2=kq9h2,D正确。 【考点定位】 等量异性点电荷场强、电场线分布特点。 35.如图所示,a、b、c是匀强电场中同一平面上的三点,各点的电势分别为a5V、b2V、c3V。则在下列各示意图中能表示该电场强度E方向的是: ( ) 【答案】D 【解析】 试题分析:A中bc两点的连线不是等式线,所以电场不和其连线垂直,A错误, , 两点电势不等,所以电场线不和其连线相等,B错误, 和ab连线上 的某点电势相等,所以电场线垂直其连线,根据电场线方向是从高电势指向低电势,所以D正确,C错误, 考点:本题考查了电场线,等势面,电势的关系 点评:等势面就是电势相等的点所构成的平面.电荷在等势面上移动,电场力不做功.因此电场线与等势面垂直 36.绝缘水平面上固定一正电荷Q,另一质量为m、电荷量为-q的滑块从a点以初速度vo沿水平面向Q运动,到达b点时速度为零。已知a、b距离为s,滑块与水平面间的动摩擦因数为,重力加速度为g,以下判断正确的是 A.滑块在运动过程中所受Q的静电引力先小于滑动摩擦力,后大于滑动摩擦力 2B.滑块在运动过程的中间时刻,瞬时速度的大小等于v02 C.此过程中产生的内能为mv202 试卷第19页,总54页 „„„线„„„„○„„„„ 2m(2gsv0)D.a、b两点间电势差的大小为 2q【答案】D 【解析】 试题分析:由题意可知,滑块水平方向受库仑力、滑动摩擦力,摩擦力与运动方向相反,而库仑力与运动方相同,因滑块在b点静止,故一定有段时间,库仑力小于滑动摩擦力,当在滑动过程中,随着间距减小,库仑力增大,但仍小于滑动摩擦力,到达b点时速度减为零.故A错误;水平方向受大小不变的摩擦力及变大的库仑力,当在滑动过程中,随着间距减小,库仑力增大,但仍小于滑动摩擦力,所以导致加速度慢慢减小,加速度 0是变化的,故中间时刻的速度不等于 ,故B错误;由动能定理可得: v„„„线„„„„○„„„„ 2Uqmgs01m220,v 产生的内能QmgsUq12mv20,因此在此过程中产生的内能大于动能的减少.故C错误;由动能定理可得:Uqmgs0122mv0,解得两点间的电势差 Um(v202gs)2q,故D正确; 故选D. 考点:电势差;动能定理的应用;电势能. 点评:解答本题应注意库仑力随离Q的距离的增大而减小,而滑块的运动可告诉我们最后一定有滑动摩擦力大于库仑力; 同时还要明确一定:电场力做功取决于始末位置间的电势差,和路径无关. 37.匀强电场中的三点A、B、C是三角形的三个顶点,AB的长度为1m,D为AB的中点,如图所示。已知电场线平行于ΔABC所在平面,A、B、C三点的电势分别为14 V、6 V和2 V。设场强大小为E,一电量为1×10-6 C的正电荷从D点移到C点电场力所做的功为W,则 ( ) A.W=8×10-6 J,E≤6 V/m B.W=6×10-6 J,E>6 V/m C.W=6×10-6 J,E≤8 V/m D.W=8×10-6 J,E>8 V/m 【答案】D 【解析】 试题分析由题匀强电场中,由于D为AB的中点,则D点的电势ABD210V, 电 荷 从 D 点 移 到 C 点 电 场 力 所 做 的 功 为 WqUDC(qDC)1106(102)J8106J. 试卷第20页,总54页 „„○ „※○※„„题※„„※„答„※„订※内订„※„„※线„„※„※„订„○※※○„装„„※※„„在※„„※„装要※装„※不„„※„„※请„„※„○※○„„„„„„„„内外„„„„„„„„○○„„„„„„„„„„„线„„„„○„„„„ „„„线„„„„○„„„„ AB的长度为1m,由于电场强度的方向并不是沿着AB方向,所以AB两点沿电场方向的距离d<1m 匀强电场中两点电势差与两点沿电场方向的距离成正比,即UEd;所以 EU>8 v/m d故选D. 考点:电势能;电场强度;电势差. 点评::做功直接由公式WDCUDCq就可得到,判断场强时由选项出发无需具体找出等势面,但找等势面确定电场线很重要。 38.两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在x轴上的A、B两点,两电荷连线上各点电势„„○ __○„___„_„___„„__„:„号„订考_订_„___„„___„„___„„:级„○班_○„___„_„__„_„___„„:名„装姓装_„__„_„___„„___„„_:校„○学○„„„„„„„„外内„„„„„„„„○○„„„„„„„„φ随x变化的关系图线如图所示,其中P点电势最低,且AP>BP,则( ) A.P点的电场强度大小为零 B.q1的电荷量大于q2的电荷量 C.q1和q2是同种电荷,但不一定是正电荷 D.负电荷从P点左侧移到P点右侧,电势能先减小后增大 【答案】AB 【解析】 试题分析:电势φ随x变化的关系图线上每点切线的斜率为△φ/△x(△x→0),表示电场强度E,所以可知P点的场强为0,从而知道AB中点的场强.根据P点的场强为0可知两电荷的电量大小.根据P点场强为0,知两电荷是同种电荷,根据电势的变化,判断电荷的电性. 根据电场力做功判断电势能的变化.电势φ随x变化的关系图线上每点切线的斜率为△φ/△x(△x→0),表示电场强度E,P点的切线斜率为0,知P点的场强为0,故A正确.因为P点的场强为0,所以A、B两点的电荷在P点产生的场强大小相等,方向 相反,根据E=Kq/r2 ,知距离大的电量大,所以q1的电荷量大于q2的电荷量.故B正确.因为P点的场强为0,所以A、B两点的电荷在P点产生的场强大小相等,方向相反,两电荷为同种电荷,根据沿电场线方向电势逐渐降低,知两电荷为正电荷.故C错误.负电荷在P点所受电场力为0,在P点左边所受电场力向左,在P点右边所受电场力向右,负电荷从P点左侧移到P点右侧,电场力先做负功,后做正功,电势能先增大后减小.或根据EP=qφ,电势先减小后增大,电势能先增大后减小.故D错误 考点:考查电势与场强的关系 点评:本题难度较大,解决本题的关键掌握电势φ随x变化的关系图线上每点切线的斜率为△φ/△x(△x→0),表示电场强度E.以P点场强为0作为突破口,展开分析 139.关于静电场,下列结论普遍成立的是( ) A.电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关 B.电场强度大的地方电势高,电场强度小的地方电势低 C.在正电荷或负电荷产生的静电场中,场强方向都指向电势降低最快的方向 D.将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点,电场力做功为零 【答案】C 【解析】 试题分析:本题主要考查静电场中电场强度和电势的特点,可根据所涉及的知识逐个分 试卷第21页,总54页 „„„线„„„„○„„„„ 析. A、电势差的大小决定于电场线方向上两点间距和电场强度,所以A错误; B、在正电荷的电场中,离正电荷近,电场强度大,电势高,离正电荷远,电场强度小,电势低;而在负电荷的电场中,离负电荷近,电场强度大,电势低,离负电荷远,电场强度小,电势高,所以B错误; C、沿电场方向电势降低,而且速度最快,所以C正确; D、场强为零,电势不一定为零,电场中肯定存在场强都为零、电势又不相等的两个点,在这样的两个点之间移动电荷,电场力将做功,所以D错误; 故选D. 考点:匀强电场中电势差和电场强度的关系;电场强度;电势. 点评:本题以静电场中电场强度和电势比较容易混淆的性质为选项内容,体现对物理量„„„线„„„„○„„„„ 基本概念和基本性质的记忆、理解仍是高考命题的重点之一. 40.ab是长为L的均匀带电细杆,P1和P2是位于ab所在直线上两点,位置如图所示.ab上电荷产生的静电场在P1处的场强大小为E1,在P2处产生的场强大小为E2 ,则以下说法正确的是 A.两处的电场方向相同,E1﹥E2 B.两处的电场方向相反,E1﹥E2 C.两处的电场方向相同,E1﹤E2 D.两处的电场方向相反,E1﹤E2 【答案】D 【解析】 试题分析:将均匀带电细杆等分为很多段,每段可看作点电荷.设细杆带正电根据场的叠加,这些点电荷在P1的合场强方向向左,在P2的合场强方向向右,且E1<E2. 故选D. 考点:考查了电场的叠加 点评:因为只学过点电荷的电场或者匀强电场,而对于杆产生的电场却没有学过,因而需要将杆看成是由若干个点构成,再进行矢量合成. 41.如图所示,一个均匀的带电圆环,带电荷量为+Q,半径为R,放在绝缘水平桌面上.圆心为O点,过O点作一竖直线,在此线上取一点A,使A到O点的距离为R,在A点放一检验电荷+q,则+q在A点所受的电场力为 A. kQq2kQqR2,方向向上 B. 4R2,方向向上 C. kQq4R2,方向水平向左 D. 不能确定 【答案】B 【解析】 试题分析:将均匀的带电圆环分成长度为 x的微元,每个微元带电量为q'Q2Rx. 每个微元在A点对+q的电场力沿AO方向的分力为kq'q2Rcos4502,根据对称性可知垂试卷第22页,总54页 „„○ „※○※„„题※„„※„答„※„订※内订„※„„※线„„※„※„订„○※※○„装„„※※„„在※„„※„装要※装„※不„„※„„※请„„※„○※○„„„„„„„„内外„„„„„„„„○○„„„„„„„„„„„线„„„„○„„„„ „„„线„„„„○„„„„ 直AO方向的分力抵消。整个均匀带电圆环在A点对+q的电场力为 k2R2kqQq'q0·,,方向沿OA方向向上,选项B正确。 cos452R2x4R2考点:本题考查了库仑定律的应用 点评:在解决一些不是很规则的物体时,微元法和对称法是一种很重要的物理解析思想,这就导致了此类题目的难度系数较大,学生最容易出错 42.关于静电场,下列说法中正确的是( ) A.在电场中某点的电势为零,则该点的电场强度一定为零 B.电场中某点的场强大小等于单位电量的试探电荷在该点所受的电场力大小 C.根据公式U= Ed 知,在匀强电场中两点间的距离越大,电势差就越大 „„○ __○„___„_„___„„__„:„号„订考_订_„___„„___„„___„„:级„○班_○„___„_„__„_„___„„:名„装姓装_„__„_„___„„___„„_:校„○学○„„„„„„„„外内„„„„„„„„○○„„„„„„„„D.负电荷沿电场线方向移动时,电势能一定增加 【答案】BD 【解析】 试题分析:A、电场强度为零是由电场本身决定的,而电势是相对的,电势的零点可人为选择,所以电势为零的点,电场强度不一定为零;错误 B、电场中某点的场强大小定义为单位电量的试探电荷在该点所受的电场力大小;正确 C、公式U=Ed中的d是两点间沿着电场方向的距离,不是两点间的距离,所以在匀强电场中两点间沿着电场方向的距离越大,电势差就越大;错误 D、负电荷沿电场线方向移动时,电场力做负功,电势能增加;正确 故选BD 考点:电场强度;电势;电势能 点评:深刻理解电场力的性质和电场能的性质,熟练运动电场规律解题。 43.如图,一个内、外半径分别为R1和R2的圆环状均匀带电平面,其单位面积带电量为σ 。取环面中心O为原点,以垂直于环面的轴线为x轴。设轴上任意点P到O点的距离为x,P点电场强度的大小为E 。下面给出E的四个表达式(式中k为静电力常量),其中只有一个是合理的。你可能不会求解此处的场强E,但是你可以通过一定的物理分析,对下列表达式的合理性做出判断。根据你的判断,E的合理表达式应为( ) O P x R1 R2 A.E2k(1x2R2122)x 1xR2B.E2k(R1R2x2R22)x 1x2R2C.E2k(1x2R2121xR2)x 2试卷第23页,总54页 „„„线„„„„○„„„„ D.E2k(R1xR221R2xR222)x 【答案】A 【解析】 试题分析:本题由于带电体为圆环状,虽然可以由微分的方式可以求得合场强,但是过程很麻烦,并超过了我们高中学生能力之外,故应注意审题,根据题意对选项进行分析,首先根据场强的单位进行判断,再利用极限的思想即可得出结论.场强的单位为N/C,k为静电力常量,单位为Nm2/C2,σ为单位面积的带电量,单位为C/m,则2k表 2 达式的单位即为N/C,故各表达式中其它部分应无单位,故可知A肯定错误;当x=0时,„„„线„„„„○„„„„ 此时要求的场强为O点的场强,由对称性可知EO=0,对于C项而言,x=0时E为一定值,故C项错误.当x→∞时E→0,而D项中E→4πκσ故D项错误;所以正确选项只能为A,故选A 考点:考查了电场的叠加 点评:本题难度较大,该题对高中学生来说比较新颖,要求学生能应用所学过的单位制的应用及极限法;本题对学生的能力起到较好的训练作用 44.空间有平行于纸面的匀强电场,一电荷量为 - q的质点(重力不计),在恒定拉力F的作用下沿虚线由M匀速运动到N,如图所示,已知力F和MN间夹角为θ,MN间距离为d,则 N F θ M A.MN两点的电势差为Fdcos/q B.匀强电场的电场强度大小为Fcos/q C.带电小球由M运动到N的过程中,电势能减少了Fdcos D.若要使带电小球由N向M做匀速直线运动,则F必须反向 【答案】A 【解析】 试题分析:根据动能定理得,FdcosqUcosMN0,UMNFdq,A正确,电场线方向沿F方向,MN沿电场线方向距离为dcosθ,由公式E=U/d得,EUMNFdcosq,B错误,小球M到N做-Fdcosθ的功,电势能增大Fdcosθ.故C错误.小球在匀强电场中受到的电场力恒定不变,根据平衡条件,由N到M,F方向不变.故D错误,故选A 考点:考查带电粒子在电场中的运动 点评:本题难度较小,带电粒子在电场中运动问题,常常用动能定理求解电势差,电场力做了多少正功就有多少电势能的减小 试卷第24页,总54页 „„○ „※○※„„题※„„※„答„※„订※内订„※„„※线„„※„※„订„○※※○„装„„※※„„在※„„※„装要※装„※不„„※„„※请„„※„○※○„„„„„„„„内外„„„„„„„„○○„„„„„„„„„„„线„„„„○„„„„ „„„线„„„„○„„„„ 45.如图所示,匀强电场中A、B、C三点构成一等腰三角形,AB=c,底角α=30°,电场强度的方向平行于纸面。现有一电子,在电场力作用下,经A运动到C动能减少Ek,而质子在电场力作用下,经A运动到B动能增加也等于Ek,则该匀强电场的电场强度E的大小和方向的判断正确的是( ) A c B 30° C 23E„„○ __○„___„_„___„„__„:„号„订考_订_„___„„___„„___„„:级„○班_○„___„_„__„_„___„„:名„装姓装_„__„_„___„„___„„_:校„○学○„„„„„„„„外内„„„„„„„„○○„„„„„„„„kA.E=3ec,方向垂直于AB并由B指向AC 2EkB.E=ec,方向垂直于AB并由B指向AC 23EkC.E=3ec,方向垂直于BC并由A指向BC 2EkD.E=ec,方向垂直于BC并由A指向BC 【答案】D 【解析】 试题分析:电子在电场力作用下,经A运动到C动能减少Ek,则电势能增加Ek,而质子在电场力作用下,经A运动到B动能增加也等于Ek,则电势能减小Ek,由于电子与质子的电性相反,则得出B点与C点的电势相等且比A点电势低.由于匀强电场,所以BC连线即为等势面.又因电场线与等势面相互垂直,且沿着电场线方向电势降低,则有电场强度方向垂直BC连线并由A指向与BC. 电子A运动到C动能减少Ek,则电势能增加Ek,说明电场力做负功,功值为Ek,由电势 Ek差UEPqEke,再由EUdec2Ekec,因此,只有D正确;ABC均错误; 2故选:D, 考点:考查了动能定理和电势能 点评:由电荷的动能变化来确定电势能变化,从而确定电势;并由电场线与等势面垂直特性,来确定电场强度的方向.而由电势能与电荷量确定电势差,再由电势差与电场强度关系来确定电场强度的大小.同时注意求电势差时电荷量的电性,及沿着电场线方向的距离d. 46.如图所示,两块长均为L的平行金属板M、N与水平面成α角放置在同一竖直平面,充电后板间有匀强电场。一个质量为m.带电量为q的液滴沿垂直于电场线方向射人电场,并沿虚线通过电场。下列判断中正确的是( ) 试卷第25页,总54页 „„„线„„„„○„„„„ A.液滴在电场中做匀速直线运动 B.液滴在电场中的电势能逐渐增大 C.电场强度的大小E=mgcosα/q D.液滴离开电场时的动能增量为-mgLsinα 【答案】CD 【解析】 试题分析:微粒在电场中受到重力和电场力,而做直线运动,电场力与重力的合力必定沿运动方向,否则就做曲线运动,所以电场力的方向是垂直于金属板斜向上,如图示. „„„线„„„„○„„„„ 根据电场力做功的正负判断电势能变化,由几个关系求出电场力与重力的关系,根据动能定理分析动能的变化. A、粒子所受力的合力与速度方向共线反向,物体做减速运动,故A错误. B、电场力方向和速度方向垂直电场力不做功,电势能不变化,故B错误; C、由几何关系得qE=mgcos,E=mgcosq,故C正确; D、由动能定理可得,液滴离开电场时的动能增量为-mgLsinα,D正确. 故选:CD。 考点:带电粒子在匀强电场中的运动. 点评:本题是带电粒子在电场中运动的问题,关键是根据粒子做直线运动判断出粒子受力情况. 47.如图所示,电荷q均匀分布在半球面上,球面的半径为R,CD为通过半球顶点C与球心O的轴线。P、Q为CD轴上在O点两侧,离O点距离相等的二点。如果是带电量为Q的均匀带电球壳,其内部电场强度处处为零,电势都相等。则下列判断正确的是 + + + C + P Q + O D + + A.P点的电势与Q点的电势相等 B.P点的电场强度与Q点的电场强度相等 C.在P点释放静止带正电的微粒(重力不计),微粒将作匀加速直线运动 D.带正电的微粒在O点的电势能为零 【答案】B 【解析】 试题分析:将正试探电荷放置于P点,根据库仑定律以及对称性可知,半球面对试探电荷的电场力为PD方向,即电场力会将静止的正试探电荷做正功,所以P点电势大于O、Q点电势,AD错。且由于库仑力随半径变大而减小,因此粒子不会受恒定合外力,所以C错。根据题目的已知信息,若为一个均匀带电球壳,则内部场强为零,即此刻P点的电场强度相当于在右侧有一个相同的半圆球壳对P产生的电场强度;Q点此时的电场强度就是半球壳对Q点的电场强度,与P点的情况具有对成型,因此P、Q点的电场强度大小相等,B正确。 试卷第26页,总54页 „„○ „※○※„„题※„„※„答„※„订※内订„※„„※线„„※„※„订„○※※○„装„※„※„„在※„„※装要„※装„※不„„※„„※请„„※※„○○„„„„„„„„内外„„„„„„„„○○„„„„„„„„„„„线„„„„○„„„„ „„„线„„„„○„„„„ 考点:电场的叠加原理 点评:此类题型考察了电场的叠加原理,并且考察了静电平衡状态下的导体的性质。在判断P、Q的电场时,要结合对称性来判断。 48.两个点电荷Q1、Q2固定于x轴上。将一带正电的试探电荷从足够远处沿x轴负方向移近Q2(位于座标原点O)。过程中,试探电荷的电势能Ep随位置变化的关系如图所示。则下列判断正确的是( ) „„○ __○„___„_„___„„__„:„号„订考_订_„___„„___„„___„„:级„○班_○„___„_„__„_„___„„:名„装姓装_„__„_„___„„___„„_:校„○学○„„„„„„„„外内„„„„„„„„○○„„„„„„„„A.M点电势为零,N点场强为零 B.M点场强为零,N点电势为零 C. Q1带负电,Q2带正电,且Q2电荷量较小 D.Q1带正电,Q2带负电,且Q2电荷量较小 【答案】AC 【解析】 试题分析:根据电势的定义:单位正电荷在某点具有的电势能,=EPq,因为M点电势能为零,所以M0。将带正电的试探电荷从足够远处沿x轴负方向过程中,N点以前是负电荷的电场占主导地位,N点以后正电荷的场增强,M点以后正电荷的电场占主导地位,电势能为正且增加,N点是电场由负向正的转折点,所以N点场强为零,Q1带负电荷,电量较大,Q2带正电荷,电量较小。 故选AC 考点:K考查了电场力做功特定 点评:本题还可以根据电场力做功分析,也可以根据引力、斥力分析。 49.比值法定义物理量是物理学中常用的一种方法,所谓比值法定义物理量就是利用两个或者几个物理量的比值作为新的物理量。例如电场强度E=Fq,磁感应强度B=FIL等都是利用比值法定义的。关于这两个式子下边说法正确的是 ( ) A.E=Fq说明E与F成正比,与q成反比,B=FIL说明B与F成正比,与I和L的乘积成 反比 B.E由电场自身性质决定,与F和q无关,F与q成正比 C.B由磁场自身性质决定,与F和IL无关,F与IL成正比 D.E与F和q无关,F与q也无关;B与F和IL无关,F也和IL无关 【答案】BC 【解析】 试题分析:所谓比值定义法,就是用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法.比值法定义的基本特点是被定义的物理量往往是反映物质的最本质的属性,它不随定义所用的物理量的大小取舍而改变. 试卷第27页,总54页 „„„线„„„„○„„„„ A、电场强度与放入电场中的电荷无关,所以EFF、B=属于比值定义法.故A错 ILq误. B、E由电场自身性质决定,与F和q无关,F与q成正比.正确. C、B由磁场自身性质决定,与F和IL无关,F与IL成正比.故C正确. D、E与F和q无关, F=qE,F与q有关;B与F和IL无关,F=BIL,F也与IL有关.故D错误. 故选BC. 考点:电场强度、电场力、磁感应强度、安培力. „„„线„„„„○„„„„ 点评:解决本题的关键理解比值定义法的特点:被定义的物理量往往是反映物质的最本质的属性,它不随定义所用的物理量的大小取舍而改变。 50.如图所示,P、Q是两个电量相等的正点电荷,它们的连线中点是O,A、B是中垂线上的两点,OAOB,用EA、EB、A、B 分别表示A、B两点的场强和电势,则( ) A.EA一定大于EB,A一定大于B. B.EA不一定大于EB,A一定大于B. C.EA一定大于EB,A不一定大于B. D.EA不一定大于EB,A不一定大于B. 【答案】B 【解析】 试题分析:等量同种正电荷连线中垂线上的场强分布情况是由O电到无穷远处场强先增大后减小,方向沿中垂线指向无穷远处,场强最大的点无法确定,所以无法确定A、B两点场强的大小关系,沿电场线方向电势逐渐降低,A一定大于B。故选B 考点:考查电场的叠加和电势 点评:中等难度。明确两个等量同种电荷连线的中垂线上的场强分布情况和电势分布规律,知道沿电场线方向电势逐渐降低 51.如图所示,在点电荷Q产生的电场中,将两个带正电的试探电荷q1、q2分别置于A、B两点,实线为等势线。取无穷远处为零电势点,若将q1、q2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等,则下列说法正确的是 A q1 Q B q2 试卷第28页,总54页 „„○ „※○※„„题※„„※„答„※„订※内订„※„„※线„„※„※„订„○※※○„装„※„※„„在※„„※装要„※装„※不„„※„„※请„„※※„○○„„„„„„„„内外„„„„„„„„○○„„„„„„„„„„„线„„„„○„„„„ „„„线„„„„○„„„„ A.A点电势大于B点电势 B.A、B两点的电场强度相等 C.q1在A点的电势能小于q2在B点的电势能 D.q1的电荷量小于q2的电荷量 【答案】D 【解析】 试题分析:由于将两个带正电的试探电荷移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功,所以电荷Q带负电,设无穷远处电势为零,则UOAUOB。 A、UOAOA,UOBOB,由于UOAUOB,所以AB;错误 „„○ __○„___„_„___„„__„:„号„订考_订_„___„„___„„___„„:级„○班_○„___„_„__„_„___„„:名„装姓装_„__„_„___„„___„„_:校„○学○„„„„„„„„外内„„„„„„„„○○„„„„„„„„B、由EkQr2可知,EAEB;错误 C、电荷在无穷远处电势能为零,将q1、q2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等,所以q1在A点的电势能等于q2在B点的电势能;错误 D、由于将q1、q2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等,所以 qU1OAq2UOB,根据UOAUOB,故q1的电荷量小于q2的电荷量;正确 故选D 考点:电场的能的性质 点评:本题关键是确定A、B两点的电势关系。一般设无穷远处电势为零,根据A、B两点的等势面位置可以确定和无穷远处的电势差,就可以确定电势关系, 52.下列关于电场的叙述中正确的是 A.负电荷周围各点的场强一定比正电荷周围各点的场强大 B.正电荷周围各点的场强一定比负电荷周围各点的场强大 C.电荷在电场中某点所受电场力的方向一定与该点电场的方向相同 D.取走电场中某点的试探电荷后,该点场强不变 【答案】D 【解析】 试题分析:场强的大小与电荷的正负无关,跟点电荷所带电荷量的多少和离点电荷的远近有关,AB错;正电荷在电场中某点所受电场力的方向一定与该点电场的方向相同,C错;电场中某点的场强由电场本身决定,与试探电荷无关,D对。 考点:点电荷的场强公式,电场的方向,场强的概念 点评:学生明确点电荷的场强与哪些因素有关,知道电场方向的规定。 53.如图1所示,半径为R均匀带电圆形平板,单位面积带电量为,其轴线上任意一点P(坐标为x)的电场强度可以由库仑定律和电场强度的叠加原理求出:E=21x1r2x2,方向沿x轴。现考虑单位面积带电量为20的无限大均匀带电平板,从其中间挖去一半径为r的圆板,如图2所示。则圆孔轴线上任意一点Q(坐标为x)的电场强度为 ( ) 试卷第29页,总54页 „„„线„„„„○„„„„ x ● Po Ro O图1 x Q● „„„线„„„„○„„„„ rO图2 A. 2x01B. 2rr2x220r2x21 2C. 2xr0r D. 20x 【答案】A 【解析】 试题分析:由题可知单位面积带电量为0的无限大均匀带电平板(R),在圆孔轴线上任意一点Q(坐标为x)的电场强度为E12k0,从其中间挖去一半径为r的圆板,则圆孔轴线上任意一点Q(坐标为 x)的电场强度为 EEx12k01则有E2kx。 r2x2120r2x212故选A 考点:电场强度的计算 点评:此题关键是理解题中所给表达式中各物理量的含义,从而得出无限大均匀带电平板的场强的表达式,再由割补法计算任意点的场强。 54.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,电势不一定为零 C.负电荷沿电场线方向移动时,电势能一定增加 D.同一电场线上的各点,电势一定相等 【答案】BC 【解析】 试题分析:静电场中,电势具有相对性,电场强度为零的点电势不一定为零,沿电场线电势一定降低。 试卷第30页,总54页 „„○ „※○※„„题※„„※„答„※„订※内订„※„„※线„„※„※„订„○※※○„装„※„※„„在※„„※装要„※装„※不„„※„„※请„„※※„○○„„„„„„„„内外„„„„„„„„○○„„„„„„„„„„„线„„„„○„„„„ „„„线„„„„○„„„„ A、静电场中,电势具有相对性,电势为零的物体不一定不带电;错误 B、静电场中,电势具有相对性,电场强度为零的点电势不一定为零;正确 C、电场线的切线方向表示电场强度的方向,负电荷沿电场线方向移动时,电场力做负功,电势能增加;正确 D、沿场强方向电势减小,电场线的切线方向表示电场强度的方向,故沿电场线方向电势一定降低;错误 故选BC 考点:对电势的理解 点评:关键抓住电场力电场强度与电势的概念,同时要注意电势具有相对性,电场强度为零的点电势不一定为零. 55.在电场中( ) „„○ __○„___„_„___„„__„:„号„订考_订_„___„„___„„___„„:级„○班_○„___„_„__„_„___„„:名„装姓装_„__„_„___„„___„„_:校„○学○„„„„„„„„外内„„„„„„„„○○„„„„„„„„A.某点的电场强度大,该点的电势一定高 B.某点的电势高,检验电荷在该点的电势能一定大 C.某点的场强为零,检验电荷在该点的电势能一定为零 D.某点的电势为零,检验电荷在该点的电势能一定为零 【答案】D 【解析】 试题分析:A、电势与场强大小之间不存在任何关系,电势高的地方,场强不一定大;场强大的地方,电势不一定高;错误 B、正电荷在高电势处电势能大,负电荷在高电势处电势能小,某点的电势高,检验电荷的电性未知,则电势能一定大不一定大;错误 C、电势能某点的场强为零,电势不一定为零,检验电荷在该点的电势能不一定为零;错误 D、由EPq可知,某点的电势为零,检验电荷在该点的电势能一定为零;正确 故选D 考点:电场强度、电势与电势能 点评:注意电势与场强大小之间不存在任何关系,电势为零的点,场强不一定为零;电势高的地方,场强不一定大;场强为零的地方,电势不一定为零;场强大的地方,电势不一定高。 56.下列说法是某同学对电场中的概念、公式的理解,其中不正确...的是( ) A.根据电场强度定义式EFq,电场中某点的电场强度和试探电荷的电荷量q无关 B.根据电容的定义式CQU,电容器极板上的电荷量每增加1C,电压就增加1V C.根据电场力做功的计算式WqU,一个电子在1V电压下加速,电场力做功为1eV D.根据电势差的定义式UWababq,带电荷量为1105C的正电荷,从a点移动到b点克服电场力做功为1105J,则a、b两点的电势差为1V 【答案】B 【解析】 试题分析:电场强度和电场的本身性质有关,与试探电荷无关,A正确, 试卷第31页,总54页 „„„线„„„„○„„„„ 电容器的定义式为CQ,B错误,根据电场力做功的计算式WqU,一个电子在1VU电压下加速,电场力做功为1eV,C正确,克服电场力做功,即电场力做负功,所以 Wab1105J,D正确, 考点:考查了电场电容的基本规律 57.如图所示,在真空中A、B两点分别放置等量的异种点电荷,在A、B两点间取一矩形路径abcd,该矩形路径关于A、B两点连线及连线的中垂线均为轴对称.现将一电子沿该矩形路径移动一周,下列判断正确的是( ) „„„线„„„„○„„„„ A.a点和b点的电场强度相同 B.b点和c点的电势相等 C.电子从c点到d点,电势能先减小后增大 D.电子从d点到a点,电场力先做正功后做负功 【答案】BD 【解析】 试题分析:根据等量异种电荷的电场线分布可知,a、b两点的电场线方向不同,所以A错。由于对称关系,bc两点电势应相等,B正确。电场线方向为从正电荷指向负电荷, 所以Ucd0,所以电子从c到d做正功,电势能应减少,所以C错。d到c电势先减少,从b到a电势增加,所以电子线做正功后负功,因此D正确 考点:电场线分布、电势高低与电场线关系、电场力做功 点评:此类题型考察了等量异种电荷的电场线分布,并考察了其电势、电荷在其场中电场力做功和电势能的关系 58.在电场中的某点放一个试探电荷,其电荷量为q,受到的电场力为F,则该点的电场强度为E= Fq,下列说法正确的是 ( ) A.若移去试探电荷,则该点的电场强度为0 B.若试探电荷的电荷量变为4q,则该点的场强变为4E C.若放置到该点的试探电荷变为-2q,则场中该点的场强大小不变,但方向相反 D.若放置到该点的试探电荷变为-2q,则场中该点的场强大小方向均不变 【答案】D 【解析】 试题分析:由题,该点的电场强度EFq可得,若移去检验电荷,该点的电场强度仍为EFq.故A错误.若检验电荷的电量变为4q,检验电荷所受的电场力为4F,该点的电场强度仍为EFq.故B错误.若放置到该点的检验电荷变为-2q,检验电荷所受试卷第32页,总54页 „„○ „※○※„„题※„„※„答„※„订※内订„※„„※线„„※„※„订„○※※○„装„„※※„„在※„„※„装要※装„※不„„※„„※请„„※„○※○„„„„„„„„内外„„„„„„„„○○„„„„„„„„„„„线„„„„○„„„„ „„„线„„„„○„„„„ 的电场力为-2F,该点的电场强度仍为E考点:考查了对电场强度的理解 点评:电场强度的定义式EF.故C错误,D正确.故选D qF,具有比值定义法的共性,定义出的电场强度与F、qq无关,由电场本身决定 59.如图所示,在x轴上关于原点O对称的两点固定放置等量异种点电荷+Q和-Q,x轴上的P点位于-Q的右侧。下列判断正确的是 „„○ __○„___„_„___„„__„:„号„订考_订_„___„„___„„___„„:级„○班_○„___„_„__„_„___„„:名„装姓装_„__„_„___„„___„„_:校„○学○„„„„„„„„外内„„„„„„„„○○„„„„„„„„ A. 在x轴上可能只有一点与P点电场强度大小相等 B. 在x轴上最多还有两点与P点电场强度大小相等 C. 在x轴上一定只有一点与P点电势相同 D. 在x轴上可能还有两点与P点电势相同 【答案】AC 【解析】 试题分析:根据等量异种电荷周围的电场分布规律可得,在x轴上还有一点与P点的电场强度相同,在正电荷的左边,A错误B正确,根据等势面与电场线垂直可得,画出过P点的等势面,在x轴上还有一点与P点电势相等,C正确,D错误, 考点:考查了等量异种电荷产生的电场中的电势电场分布规律 点评:对几种典型的电场如正负点电荷,等量同种电荷,等量异种电荷周围电场线,等式线分布情况要熟练掌握 60.如图所示,平行板电容器处在真空中,电容为C,带电荷量为Q,板间距离为d,今在两板的中点d/2处放一电荷q,已知静电力常数为k,则它所受电场力的大小为 A.Qq2Qq8Qq4Cd B.Cd C.kQqd2 DB.kd2 【答案】A 【解析】 试题分析:根据电容器电容公式CQUU,两板间的电场为匀强电场其电场强度Ed,则EQdC,因此其受到的电场力大小为FEqqQdC,因此答案为A 考点:电容器电容公式、匀强电场场强公式 点评:此类题型涉及到电容器中的电场为匀强电场的知识,通过公式变形较容易得到结果。 61.如图所示,a,b,c为电场中同一条电场线(直线)上的三点,c为ab中点。a、b试卷第33页,总54页 „„„线„„„„○„„„„ 电势分别为Ua5V,Ub3V,下列叙述正确的是 ( ) A.该电场在c点处的电势一定为4V B.一负电荷在c点受到的电场力由c指向a C.一负电荷从c点运动到b点电势能一定减少 D.a点处的场强Ea一定大于b点处的场强Eb 【答案】B „„„线„„„„○„„„„ 【解析】 试题分析:因为并不清楚abc是否处于匀强电场,所以C点电势不一定为4V。根据电势降低的方向即可判断电场方向为从a到c,所以负电荷电场力方向为从c到a,B正确。负电荷从c运动到b,所以电场力做功WcbqUcb,由于q<0,Ucb>0,所以电场力作负功,因此电势能应增加,所以C错。因为不知道电场线的分布疏密,所以并不清楚a、b的电场大小,所以D错误。 考点:电场线的分布、电场力做功以及电视能的变化 点评:此类题型考察电场力做功跟路径无关以及电场力做功和电势能变化的对应关系。62.如图所示,质量为m、带电荷量为+q的滑块,沿绝缘斜面匀速下滑,当滑块滑至竖直向下的匀强电场区域时,滑块的运动状态为(已知qE C.将减速下滑 D.上述三种情况都有可能发生 【答案】A 【解析】 试题分析:当没有运动到电场区域时,物体做匀速滑动,即物体在沿斜面方向上受力平衡,所以mgcosmgsin,故tan。当物体运动到电场区域时,物体在竖直方向上增加了竖直向下的电场力,即物体在沿斜面方向向下的合力为 FmgsinqEsin,在沿斜面方向向上受到的摩擦力为 fmgcosqEcostanmgcosqEcos,FmgsinqEsin, 所以物体的合力仍旧为零,所以将继续匀速下滑,A正确 考点:考查力与运动的关系 点评:本题难度中等,首先要明确力是改变运动状态和提供加速度的原因,物体做什么样的运动主要是由受力决定的,所以要从受力入手 63.如图,在正六边形的a、c两个顶点上各放一带正电的点电荷,电量的大小都是q1,在b、d两个顶点上,各放一带负电的点电荷,电量的大小都是q2,q1>q2。已知六边形中心O点处的场强可用图中的四条有向线段中的一条来表示,它是哪一条?( ) 试卷第34页,总54页 „„○ „※○※„„题※„„※„答„※„订※内订„※„„※线„„※„※„订„○※※○„装„※„※„„在※„„※装要„※装„※不„„※„„※请„„※※„○○„„„„„„„„内外„„„„„„„„○○„„„„„„„„ „„„线„„„„○„„„„ „„„线„„„„○„„„„ A.E1 B.E2 C.E3 D.E4 【答案】B 【解析】 试题分析:图中点O的电场强度等于四个点电荷分别单独存在时在O点产生场强的矢量和,根据平行四边形定则两两合成即可. „„○ __○„___„_„___„„__„:„号„订考_订_„___„„___„„___„„:级„○班_○„___„_„__„_„___„„:名„装姓装_„__„_„___„„___„„_:校„○学○„„„„„„„„外内„„„„„„„„○○„„„„„„„„由于q1>q2,a、d两点电荷在O点的合场强水平向右,b、c两点电荷的合场强指向左下,但这个向左的分量没有a与d两点电荷在O点的合场强强,所以总的场强指向右下;故选B. 考点:本题是电场叠加的问题, 点评:关键是要明确空间某点的电场强度等于各个点电荷分别单独存在时在该点产生场强的矢量和;同是要注意两两合成的先后顺序,尽量简化问题. 64.理论研究表明,无限大的均匀带电平面在周围空间会形成与平面垂直的匀强电场.现有两块无限大的均匀绝缘带电平面,一块两面正电,一块两面负电.把它们正交放置如图所示,单位面积所电荷量相等(设电荷在相互作用时不移动),右图中直线A1B1和A2B2 分别为带正电平面和带负电平面与纸面正交的交线,O为两交线的交点,则下图中能正确反映等势面分布情况的是 【答案】A 【解析】 试题分析:研究第一象限的情况: 第一象限内,带正电平面A1B1形成电场方向竖直向上,带负电平面A2B2形成的电场方向 试卷第35页,总54页 „„„线„„„„○„„„„ 水平向左,如图细实线所示,合场强方向如图粗黑线所示,根据等势面与电场线垂直可知,等势面如虚线所示.同理分析其他象限内等势面的分布情况.如图虚线所示. 考点:本题考查了电场的叠加以及电势等势面的性质 点评:本题首先要读题能力,抓住有用信息;其次抓住电场的叠加和等势面与电场线垂直的特点. 65.在如图所示的电场中,有A、B、C三点。关于这三点的描述,正确的是 A.A点的场强最大 „„„线„„„„○„„„„ B.B点的电势最高 C.C点无电场线,所以场强为零 D.将一个带正电的试探电荷从A点释放,此试探电荷仅在电场力力作用下一定会沿电场线运动到B点 【答案】A 【解析】 试题分析:电场线的疏密程度表示该点场强大小,由此可知A点场强最大,A对;沿着电场线电势降低,由此可知B点电势最低,B错;电场线不是客观存在的,没有电场线只是没有画出,不是场强为零的表现,C错;电荷不可能沿着弯曲的电场线运动,D错;考点:考查对电场线的理解 点评:本题为基础性题目,难度较小,明确场强大小与电场线的疏密程度的关系,沿着电场线电势降低 66.如图,在点电荷Q产生的电场中,将两个带正电的试探电荷q1、q2分别置于A、B两点,虚线为等势线.取无穷远处为零电势点,若将q1、q2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等,则下列说法正确的是( ) A.A点电势大于B点电势 B.A、B两点的电场强度相等 C.q1的电荷量小于q2的电荷量 D.q1在A点的电势能小于q2在B点的电势能 【答案】C 【解析】 试题分析:由将q1、q2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做功,即电场力做负功,所以点电荷Q带负电,电场线方向指向负电荷,得到A点电势小于B点电势,A错;由A处的电势面比较密集,所以A的电场强度大于B的电场强度,B错;将q1、q2移动到无穷远的过程中UWWW1-A-0-A,q1U,U2-B-0-B,1AAqW2UWW,因-A-B0得到AB0,所以q1的电荷量小于q22BB的电荷量,C对;由电场力做功跟电场力的关系-WAEpA0得到EpA-W,同理 试卷第36页,总54页 „„○ „※○※„„题※„„※„答„※„订※内订„※„„※线„„※„※„订„○※※○„装„※„※„„在※„„※装要„※装„※不„„※„„※请„„※※„○○„„„„„„„„内外„„„„„„„„○○„„„„„„„„ „„„线„„„„○„„„„ „„„线„„„„○„„„„ EpB-W,所以q1在A点的电势能等于q2在B点的电势能,D错。 考点:本题考查电场力做功跟电势能的关系,电场力做功公式,电势差与电势的公式 点评:本题学生要熟练掌握电场力做功跟电势能的关系式,电场力做功的公式,并能进行熟练运用。 67.如图所示,以O点为圆心,以r为半径的绝缘光滑的细圆环其环面固定在水平面上,圆环与坐标轴交点分别为a、b、c、d,空间有一与x轴正方向相同的匀强电场,场强为E,在固定环上穿有一个质量为m、电量为+q的小球,小球可沿环做圆周运动。以下说法正确的是( ) „„○ __○„___„_„___„„__„:„号„订考_订_„___„„___„„___„„:级„○班_○„___„_„__„_„___„„:名„装姓装_„__„_„___„„___„„_:校„○学○„„„„„„„„外内„„„„„„„„○○„„„„„„„„ A.小球在c点的电势能大于在a点的电势能 B.小球在c点的电势能小于在a点的电势能 C.小球在b点的电势能大于在d点的电势能 D.小球在b点的电势能小于在d点的电势能 【答案】A 【解析】 试题分析:c点的电势比a点的电势高,小球带正电,故小球在c点的电势能大于在a点的电势能,A项正确;b点和d点电势相等,小球在b点的电势能等于在d点的电势能,CD项均错。故正确选项为A 考点:考查场强、电势、电势差之间的关系 点评:也可根据电场力做功的方法判断,从c点到a点电场力做正功,电势能减小bd垂直电场线是一条等势线,所以bd两点的电势能相等 68.如图所示,圆O所在的平面内有匀强电场存在,电场方向与圆面平行。一个带正电荷的微粒(不计重力)从图中A点出发,以相同的初动能在圆内向各个方向运动,已知图中AB是圆的一条直径,∠BAC=30°,已知只有当该微粒从图中C点处离开圆面时的动能才能达到最大值,则平面内的电场线方向为( ) A.沿A→B方向 B.沿A→C方向 C.沿O→C方向 D.沿B→C方向 【答案】C 【解析】 试题分析:只有当该微粒从图中C点处离开圆面时的动能才能达到最大值,说明AC两点电势差最大,由于A点固定不变,所以C点在整个圆周内电势最低,由于等势线与电场线的垂直关系,所以电场线沿着OC方向,C对; 考点:考查等势线与电场线的关系 试卷第37页,总54页 „„„线„„„„○„„„„ 点评:明确C点电势最低,充分理解电场线和等势线的关系是解决本题的关键 69.如图是两个等量异种点电荷,周围有1、2、3、4、5、6各点,其中 1、2之间距离与2、3之间距离相等,2、5之间距离与2、6之间距离相等。两条虚线互相垂直,且平分,那么关于各点电场强度和电势的叙述正确的是( ) A.1、3两点电场强度相同 B.5、6两点电场强度相同 C.4、5两点电势相等 D.1、3两点电势相等 „„„线„„„„○„„„„ 【答案】ABC 【解析】电场线的疏密表示场强大小,沿着电场线电势降低,由等量异种电荷周围电场线和等势线的分布可知ABC正确 70.如图所示,在某一点电荷Q产生的电场中,有a、b两点.其中a点的场强大小为Ea,方向与ab连线成120°角;b点的场强大小为Eb,方向与ab连线成150°角.则关于a、b两点场强大小及电势高低说法正确的是:( ) A.Ea=3Eb B.EaEb C.ab D.3ab 【答案】AC 【解析】a点电场线与b点电场线方向相交于O点,则该场源电荷位于O点处,三角形Oab为直角三角形,设ab间的距离为d则r0Oadsin30d12,r3obdcos3002d,所以根据公式EkQr2可得Ea=3Eb,该场源电荷为正电荷,所以距离场源电荷越近,电势越低,故ab ,AC正确 71.关于电场强度和电势的下列说法正确的是: A.负电荷受电场力的方向就是电场强度的方向 B.电场强度的大小表示电场的强弱 C.电势是矢量 D.沿电场线方向电势逐渐降低 【答案】BD 【解析】 试题分析:负电荷受电场力的方向与电场强度的方向相反,A错;电场强度的大小表示电场的强弱,B对;电势是标量,C错;沿电场线方向电势逐渐降低,D对; 考点:考查电场线的特点 试卷第38页,总54页 „„○ „※○※„„题※„„※„答„※„订※内订„※„„※线„„※„※„订„○※※○„装„„※※„„在※„„※„装要※装„※不„„※„„※请„„※„○※○„„„„„„„„内外„„„„„„„„○○„„„„„„„„„„„线„„„„○„„„„ „„„线„„„„○„„„„ 点评:本题难度较小,本题为基础性题目,要熟记和理解电场线的一些特性,比如与电势的关系,与电场力的关系等等 72.下述说法正确的是 ( ) A.场强为零的地方,电势不一定为零 B.等势面上各点场强大小相等 C.电荷处在电势越高的地方电势能越大 D.电场中电场强度越大的地方,电势越高 【答案】A 【解析】 试题分析: A、电势与电场强度大小之间不存在必然联系,场强为零的地方,电势不一定为零,A„„○ __○„___„_„___„„__„:„号„订考_订_„___„„___„„___„„:级„○班_○„___„_„__„_„___„„:名„装姓装_„__„_„___„„___„„_:校„○学○„„„„„„„„外内„„„„„„„„○○„„„„„„„„选项正确 B、等势面上各点电势相等,电场强度不一定相等,B选项错误 C、电势能Epq可见在电荷量一定的情况下,电势越高,正电荷电势能越大,而负电荷电势能越小,C选项错误 D、电势与电场强度大小之间不存在必然联系,电场中电场强度越大的地方,电势越不一定高,D选项错误 故选A 考点:电场几个基本概念 点评:容易题。电场强度是描述电场强弱和方向的物理量,是反映电场力性质的物理量,而电势和电势能是反映电场能的性质的物理量,电势与电场强度大小之间没有必然联系,等势面是电势相等的各点组成的面。 73.下列说法正确的是( ) A.根据电场强度定义式E=F/q可知,E与F成正比,与q成反比 B.电荷在电场中的受力方向就是该点电场强度方向 C.电荷放在某点受到的电场力为0,则该点电场强度一定为0 D.从公式E=KQ/r2可知 ,在以点电荷Q为圆心的圆周上,场强处处相等 【答案】C 【解析】 试题分析:电场强度定义式E=F/q中E与F、q无关,电场强度E由电场本身决定,A错;物理学中规定,正电荷在电场中的受力方向就是该点电场强度方向,B错;由FqE知q0, F=0,所以E=0,C对;从公式E=KQ/r2 可知 ,在以点电荷Q为圆心的圆周上,场强大小处处相等,方向不同,D错。 考点:本题考查场强的定义式,点电荷的场强公式 点评:本题学生要明确物理量的定义式与决定式的区别。 74.如图所示,为正电荷Q的电场,A、B是电场中的两点,将电量为q=5×10-8 库仑 的点电荷(试探电荷)置于A点,所受电场力为2×10-3 牛,则下列判断正确的是: B A Q + 试卷第39页,总54页 „„„线„„„„○„„„„ A、将点电荷q从A点移走,则该点的电场强度为零 4 B、将电量为q的负点电荷放于A点,A点场强大小为4.0×10N/C,方向指向B 4 C、将电量为2q的正点电荷放于A点,A点场强大小为8.0×10 N/C,方向指向B 4 D、B点处的电场强度小于4.0×10N/C 【答案】:BD 【解析】: 试题分析:A、A点的场强由场源电荷Q决定,与电荷q无关,A错 B、A点的电场强度由场源电荷Q决定,EF方向为电场线的方向,4.0104N/C,q指向B,所以B对 „„„线„„„„○„„„„ C、A点的场强由场源电荷Q决定,与放入其中的电荷无关,A点场强大小仍为 4.0104N/C,方向指向B,C错 D、电场线的疏密程度表示场强的大小,B处比A处稀疏,所以B点处的电场强度小于 4.0104N/C,D对 故选BD 考点:点电荷的电场 点评:点电荷形成的电场只与场源电荷有关,与试探电荷无关,电场线的疏密程度代表场强的大小,电场线的方向代表场强的方向。 75.如图5所示,匀强电场方向平行于xOy平面,在xOy平面内有一个半径为R=5 cm的圆,圆上有一动点P,半径OP与x轴方向的夹角为θ,P点沿圆周移动时,O、P两 点的电势差满足UOP=25sinθ(V),则该匀强电场的大小和方向分别为 ( ) A.5 V/m,沿x轴正方向 B.25 V/m,沿y轴负方向 C.500 V/m,沿y轴正方向 D.2502 V/m,沿x轴负方向 【答案】C 【解析】匀强电场中沿电场线方向电势降落最快,根据U0OP25sin,当90时, OP间电压最大,以此分析电场线沿y轴正向;根据场强E=U/d得E=\"500\" V/m,C正确 76.图中A、B、C三点都在匀强电场中,已知AC⊥BC,∠ABC=60°,BC=20cm.把一个电量q=10-5C的正电荷从A移到B,电场力做功为零;从B移到C,电场力做功为-1.73×10-3J,则该匀强电场的场强大小和方向是 试卷第40页,总54页 „„○ „※○※„„题※„„※„答„※„订※内订„※„„※线„„※※„ „ 订 „○※※○„装„※„※„„在※„„※„装要※装„※不„„※„„※请„„※„○※○„„„„„„„„内外„„„„„„„„○○„„„„„„„„ „„„线„„„„○„„„„ „„„线„„„„○„„„„ A.865V/m,垂直AC向左 B.865V/m,垂直AC向右 C.1000V/m,垂直AB斜向上 D.1000V/m,垂直AB斜向下 A „„○ __○„___„_„___„„__„:„号„订考_订_„___„„___„„___„„:级„○班_○„___„_„__„_„___„„:名„装姓装_„__„_„___„„___„„_:校„○学○„„„„„„„„外内„„„„„„„„○○„„„„„„„„【答案】D 【解析】把电荷从A移到B,电场力不做功,说明A、B两点必位于同一个等势面上.题中指明匀强电场,等势面应为平面,且场强方向应垂直等势面,可见,A、B不正确,可先排除. 根据电荷从B移到C的做功情况,得B、C两点电势差 WBC1.73103UBC=q105 \"-173\" V 即B点电势比C点低173 V,因此,场强方向必垂直AB斜向下,其大小 E=UCB173CBsin600=\"1\" 000 V/m 0.23277. a、b为电场中两点,且a点电势高于b点,则( ) A.把负电荷从a点移到b点电场力做负功,电势能增加 B.把正电荷从a点移到b点电场力做正功,电势能增加 C.无论移动的是正电荷还是负电荷,电荷的电势能都要减少 D.无论移动的是正电荷还是负电荷,电荷的电势能都要增加 【答案】A 【解析】正电荷从高电势点移到低电势点电场力做正功,电势能减小,负电荷刚好相反,A对;BCD错; 78.一负点电荷从电场中A点由静止释放, 只受静电力作用, 沿电场线运动到B点,它运动的vt图象如图所示, 则A、B两点所在区域的电场线分布图可能是下列哪一幅图? 【答案】C 【解析】由速度时间图像可以看出粒子加速度增大,电场力增大,场强增大,电场力做正功,负电荷所受电场力与场强方向相反,C对; 79.如图所示,电荷量为+q的点电荷与均匀带电薄板相距为2d,点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心,垂线上的a、b两点关于薄板对称,到薄板的距离都是d。若图中a点的电场强度为零,则b点的电场强度大小和方向分别为(静电力常数k)( )。 试卷第41页,总54页 „„„„○„„„„内„„„„○„„„„装„„„„○„„„„订„„„„○„„„„线„„„„○„„„„ 2 A.kq/d,垂直薄板向左 B.10kq/9d,垂直薄板向左 22 C.8kq/9d,垂直薄板向右 D.kq/9d,垂直薄板向左 【答案】B 【解析】本题考查的是库仑定律与场强的计算,电荷量为+q的点电荷在a点的场强大 2 小为向左;B正确; 80.(2011·上海高考物理·T14)两个等量异种点电荷位于x轴上,相对原点对称分布,正确描述电势随位置x变化规律的是图( ) 【答案】选A. 【解析】等量异种点电荷电场线如图所示,因为沿着电场线方向电势降低,所以,以正电荷为参考点,左右两侧电势都是降低的;因为逆着电场线方向电势升高,所以副电荷为参考点,左右两侧电势都是升高的。可见,在整个电场中,正电荷所在位置电势最高,负电荷所在位置电势最低,符合这种电势变化的情况只有A选项. 81.(2011·大纲版全国·T17)通常一次闪电过程历时约0.2~O.3s,它由若干个相继发生的闪击构成。每个闪击持续时间仅40~80μs,电荷转移主要发生在第一个闪击过程中。在某一次闪电前云地之间的电势差约为1.0×10v,云地间距离约为l km;第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为6 C,闪击持续时间约为60μs。假定闪电前云地间的电场是均匀的。根据以上数据,下列判断正确的是( ) A.闪电电流的瞬时值可达到1×10A 59试卷第42页,总54页 ※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※ kqkq,a点的电场强度为零,带电薄板在a点和b点的场强大小均为,电荷量为d2d2kqkqkq10kq+q的点电荷在b点的场强大小为,则b点的电场强度大小+=和方向2222d9d9d9d„„„„○„„„„外„„„„○„„„„装„„„„○„„„„订„„„„○„„„„线„„„„○„„„„ „„„线„„„„○„„„„ „„„线„„„„○„„„„ B.整个闪电过程的平均功率约为l×10W C.闪电前云地间的电场强度约为l×106V/m D.整个闪电过程向外释放的能量约为6×10 J 【答案】选AC 【解析】在 60μs的短暂时间内的平均电流就可以当作瞬时电流 614Iq6A105A6t6010,所以A正确;第一个闪击过程中的平均功率 WqU6110914„„○ __○„___„_„___„„__„:„号„订考_订_„___„„___„„___„„:级„○班_○„___„_„__„_„___„„:名„装姓装_„__„_„___„„___„„_:校„○学○„„„„„„„„外内„„„„„„„„○○„„„„„„„„Ptt60106W10W,因为题目中告诉正个闪电过程的时间是0.2-0.3s而不是60μs.故整个闪电过程的平均功率不等于第一个闪击过程中的平均功 U1109EV/m106V/m率,所以B错误;闪电前电场强度d1103,C正确;由于电 荷转移主要发生在第一个闪击过程中,整个闪电过程向外释放的能量大约是 WqU6109J,所以D错误。 试卷第43页,总54页 „„„线„„„„○„„„„ 第II卷(非选择题) 请点击修改第II卷的文字说明 评卷人 得分 二、填空题(题型注释) 82.a、b、c、d是匀强电场中的四个点,它们正好是一个矩形的四个顶点.电场线与矩形所在平面平行。已知a点的电势为20 V,b点的电势为24 V,d点的电势为4 V,如图,由此可知c点的电势为_____V。 „„„线„„„„○„„„„ 【答案】8V 【解析】 试题分析:在EUd匀强电场中根据EUd,将某一线段等分同时就将该线段两端的电势差等分,故可将bd五等分,则U1be5Ubd=4V,由 Ube=φb-φe=4V,所以φe=(24-4) V=20V,φf-φd=4V,φf=8V,连接ae和cf,如图所示,则cf∥ae,φc =φf =8V,故B正确.故选B.综上所述①在匀强电场中将某一线段等分同时就将该线段两端的电势差等分;②在匀强电场中电场线平行且均匀分布故等势线平行且均匀分布.以上两点是解决此类题目的金钥匙。此题还有一种简单的解法:因为ab∥dc,所以UbaUcd=4V,所以Ucdcd,φc =8V。 考点:电势差 电势 匀强电场电场强度和电势差的关系 83.如图所示,在场强为E、方向竖直向下的匀强电场中,有两个质量均为m的带电小球,电荷量分别为+2q和-q,两个小球用长为L的绝缘细线相连,另用绝缘细线系住带正电的小球悬挂于O点而处于平衡状态,重力加速度为g,上面的一段细线对悬点O的作用力大小等于___ __。 【答案】2mgqE 试卷第44页,总54页 „„○ „※○※„„题※„„※„答„※„订※内订„※„„※线„„※„※„订„○※※○„装„※„※„„在※„„※装要„※装„※不„„※„„※请„„※※„○○„„„„„„„„内外„„„„„„„„○○„„„„„„„„„„„线„„„„○„„„„ „„„线„„„„○„„„„ 【解析】 „„○ __○„___„_„___„„__„:„号„订考_订_„___„„___„„___„„:级„○班_○„___„_„__„_„___„„:名„装姓装_„__„_„___„„___„„_:校„○学○„„„„„„„„外内„„„„„„„„○○„„„„„„„„试题分析:以两个小球组成的整体为研究对象,分析受力如图:重力2mg、电场力2qE、qE、a细线的拉力Ta,由平衡条件得:TaqE2mg2qE,所以Ta2mgqE,根据牛顿第三定律,细线a对悬点O的作用力大小为也为2mg+qE。 考点:电场力 物体平衡 84.如图所示, a、b、c是某电场中一条电场线AB上的 三点,且Aa=ab=bc=cB,用φa、φb、φc和Ea、Eb、Ec 分别表示三点的电势和电场强度大小, (1)若该电场是匀强电场,则φa、φb、φc的大小关系为 ,Ea、Eb、Ec的大小关系为 ; (2)若该电场是A处的点电荷产生的,则φa、φb、φc的大小关系为 ,Ea、Eb、Ec的大小关系为 ; (3)若该电场是B处的点电荷产生的,则φa、φb、φc的大小关系为 , Ea、Eb、Ec的大小关系为 ; (4)若A、B处分别为两个等量异种电荷,则φa、φb、φc的大小关系为 , Ea、Eb、Ec的大小关系为 【答案】(1)φa>φb》>φc,Ea=Eb=Ec、(2),φa>φb>φc Ea>Eb>Ec (3) φa>φb>φc Ea 试题分析:根据顺着电场线,电势降低判断可知,三点电势的关系总是:a>b>c. (1)若该电场是匀强电场,场强大小处处相等,即有EaEbEc. (2)若该电场是A处的点电荷产生的,越靠近A电场线越密,场强越大,则有Ea>Eb>Ec.(3)若该电场是B处的点电荷产生的,越靠近B电场线越密,场强越大,则有Ea<Eb<Ec.(4)若A、B处分别为两个等量异种电荷,根据对称性可知,EaEc.而在AB线上c处电场线最疏,场强最小,则EaEc>Eb. 考点:电场线;电势差; 点评:电场线的方向反映了电势的高低,电场线的疏密反映电场的强弱. 85.有一静电场,其电势U随坐标x的改变而变化,变化的图线如图1所示,试在图2 试卷第45页,总54页 „„„线„„„„○„„„„ 中画出该静电场的场强E随x变化的图线(设场强沿x轴正方向时取正值,场强沿x轴负方向时取负值)。 „„„线„„„„○„„„„ 【答案】 【解析】 试题分析:根据U=Ed,通过图像的斜率求得第一阶段电场强度为E12104V/m,第二阶段的电场强度为E21104V/m,第三阶段为E32104V/m,绘图如答案 考点:电势差与电场强度关系 点评:本题通过匀强电场的电势差与电场强度关系,从而绘出图像。 86.如图所示,匀强电场中A、B、C三点构成一个直角三角形,∠A=30°,BC两点距离为2cm。电场线方向平行于△ABC所在平面。把电荷量q21010C的点电荷由A 点移动到B点,电场力做功4.8108J,再由B点移到C点电荷克服电场力做功 4.8108J,取B点的电势为零,则A点的电势为 V,匀强电场的电 场强度E= N/C. ABC 【答案】-240 80003 【解析】 试卷第46页,总54页 „„○ „※○※„„题※„„※„答„※„订※内订„※„„※线„„※„※„订„○※※○„装„※„※„„在※„„※装要„※装„※不„„※„„※请„„※※„○○„„„„„„„„内外„„„„„„„„○○„„„„„„„„ „„„线„„„„○„„„„ „„„线„„„„○„„„„ 试题分析:由UABWAB4.8108V=240V,因UABAB,B0,所以 q21010AUAB240V 由题可知AC为等势面,电场线与等势面垂直,则匀强电场的电场强度 EUABdBCcos30240210232V/m80003V/m。 考点:匀强电场的电势差与电场线 „„○ __○„___„_„___„„__„:„号„订考_订_„___„„___„„___„„:级„○班_○„___„_„__„_„___„„:名„装姓装_„__„_„___„„___„„_:校„○学○„„„„„„„„外内„„„„„„„„○○„„„„„„„„点评:电势差是电场中的电势之差,电势可以任意取,但电势差却不变,电势差可正可负,所以UWq公式中做功要注意正与负,电荷量也要代入电性;电场线与等势面相互垂直而电场线由是由高电势指向低电势;匀强电场中U=Ed中的d应为沿电场方向的距离。 87.如图所示,A为带+Q的金属板,沿金属板的垂直平分线距板r处有一用绝缘线悬挂于O点的质量为m、电量大小为q 的小球由于受水平向右的电场力使悬线偏转θ角而静止。则带电金属板在小球所在处产生的场强方向为 ,场强大小为 。 【答案】mgtanθ/q 【解析】 试题分析:小球受到重力、绳子的拉力和电场力处于平衡状态,分析小球的受力可知电场力为mgtanθ,由F=qE可知E= mgtanθ/q,电场力方向向右,正电荷所受电场力方向与场强方向相同,由此可知场强方向水平向右 考点:考查受力平衡问题的应用 点评:本题为典型的受力平衡问题,对研究对象进行受力分析可求解,难度较小 88.如图所示,在某一点电荷Q产生的电场中,有a、b两点.其中a点的场强大小为Ea,方向与ab连线成120°角;b点的场强大小为Eb,方向与ab连线成150°角.则关于a、b两点场强大小关系为__________;电势Φa____Φb(填>、<、=) 【答案】_Ea=3Eb___; _>_ 【解析】a点电场线与b点电场线方向相交于O点,则该场源电荷位于O点处,三角形Oab为直角三角形,设ab间的距离为d则rOadsin300d1,r032obdcos302d,所以根据公式EkQr2可得Ea=3Eb,该场源电荷为正电荷,所以距离场源电荷越近,电势越低,故ab 试卷第47页,总54页 „„„线„„„„○„„„„ 89.如图所示,在平面直角坐标系中,有方向平行于坐标平面的匀强电场,其中坐标原点O处的电势为0V,点A处的电势为12V,点B处的电势为6V,则电场强度的大小为_____v/m. 【答案】400 【解析】取O、A的中点P,则P点的电势为6V,则P、B两点电势相等,连接PB,则PB为等势线,电场线和等势线垂直且指向电势降低的方向,过O点做PB的垂线交PB于D点,则DO为电场线,由几何知识可知DO的距离d=0.015m,而DPB3V, „„„线„„„„○„„„„ UDOO0V,所以UDODO3V,则电场强度Ed400V/m 评卷人 得分 三、实验题(题型注释) 评卷人 得分 四、计算题(题型注释) 90.如图所示的匀强电场中,有a、b、c三点,ab间距离Lab=6cm,bc间距离Lbc=10cm, 其中ab沿电场方向,bc和电场方向成60°角。一个带电量q=-4×10-8 的负电荷从b点 移到c点克服电场力做功2×10-6 。求: c E 600 a b (1)匀强电场的电场强度为多大; (2)该电荷从a点移到b点,该电荷的电势能的变化量; (3)a、c两点间的电势差。 【答案】(1)1000N/C (2)-2.4106J (3)110V 【解析】 )UWbc2106试题分析:(1bcq4108V=50V EUbcl=1000N/C。 bccos60(2)W66abEqlab-2.410J,电势能增加了-2.410J。 (3)UacElac60V UacUabUbc110V。 试卷第48页,总54页 „„○ „※○※„„题※„„※„答„※„订※内订„※„„※线„„※„※„订„○※※○„装„„※※„„在※„„※„装要※装„※不„„※„„※请„„※„○※○„„„„„„„„内外„„„„„„„„○○„„„„„„„„„„„线„„„„○„„„„ „„„线„„„„○„„„„ 考点:匀强电场场强的计算,电势差,电势能 -7 91.在电场中一条电场线上有A、B两点,如图所示.若将一负电荷q=-2.0×10C,从A -4 点移至B点,电荷克服电场力做功4.0×10J,试求: (1)电场方向; (2)A、B两点的电势差多大? 哪一点电势高? (3)在这一过程中,电荷的电势能怎样变化,变化了多少? (4)如在这一电场中有另一点C,已知UAC500V,若把这一负荷从B移至C电场力做„„○ __○„___„_„___„„__„:„号„订考_订_„___„„___„„___„„:级„○班_○„___„_„__„_„___„„:名„装姓装_„__„_„___„„___„„_:校„○学○„„„„„„„„外内„„„„„„„„○○„„„„„„„„多少功?是正功还是负功? 【答案】(1) A指向B (2) 2103V A点 (3) 增大 增加了4.0×10-4 J (4) 3.0104J 正功 【解析】 试题分析:(1)根据题意负电荷从A点移到B点,电场力做负功,所以电场的方向从A指向B; (2)电场方向A指向B,根据沿电场线的方向电势逐渐降低知A点电势高,且 UWABAB2103qV; (3)根据W-4 电-EP知电场力做负功,电势能增大,且增加了4.0×10J; (4)因UAC500V,UAB2103V,所以UBC1500V,把该一负荷从B移至C的过程中电场力做功WBCqU4BC3.010J,做正功。 考点:本题考查电势差、电场力做功与电势能的关系,意在考查学生的理解能力。 92.(12分)如图,真空中有两个点电荷Q14.0108C和Q21.0108C,分别固定在x=0和x=6 cm的位置上。静电力常量k=9.0×109 N·m2 /C2 (1)x坐标轴上电场强度为0的位置坐标是什么? (2)坐标轴上x=3cm处场强的大小和方向? 【答案】(1)x12cm(2)E5105N/C,方向沿x轴正方向 【解析】 试题分析:(1)电场强度为0的位置只能在Q2右侧,满足: E1E2 2分 其中E11kQ2 1分 试卷第49页,总54页 „„„线„„„„○„„„„ E2kQ2 1分 (0)2代入数据,得坐标x12cm 2分 (2)由电场强度叠加,EE1E2 2分 E1kQ12,E2kQ2 2分 2(6)5代入数据,得E510N/C,方向沿x轴正方向。 2分 „„„线„„„„○„„„„ 考点:考查了点电荷电场强度的叠加,基础题 93.如图所示的匀强电场中有a、b、c三点,ab与场强方向平行,bc与场强方向成60°, ab=4cm,bc=10cm,将一个带电量为+2×10-8C的电荷从a移到b时,电场力做功4×10-6 J,求: (1)a、b两点的电势差; (2)匀强电场的场强大小; (3)a、c两点的电势差。 【答案】(1)200V(2)5×103 V/m(3)450V 【解析】 试题分析:(1)a、b两点的电势差为:UabWabq200V (3分) (2)电场的场强大小为:EUabd5103V/m (3分) ab(3)bc两点的电势差为:UbcEdbc250V Ac两点的电势差为: UacUabUbc450V (4分) 考点:本题考查了匀强电场的电场强度、电势差、电功之间的关系 94.如图所示,在匀强电场中,有A、B两点,它们间距为2cm,两点的连线 与场强方向成60°角.将一个电荷量为-1×10-5 C的电荷由A移到B,其电势能增加了0.1J.则: (1)在此过程中,电场力对该电荷做了多少功?(3分) (2)A、B两点的电势差UAB为多少?(3分) (3)匀强电场的场强为多大?(4分) 【答案】—0.1J 1×104V 1×106 V/m 试卷第50页,总54页 „„○ „※○※„„题※„„※„答„※„订※内订„※„„※线„„※„※„订„○※※○„装„※„※„„在※„„※装要„※装„※不„„※„„※请„„※※„○○„„„„„„„„内外„„„„„„„„○○„„„„„„„„„„„线„„„„○„„„„ „„„线„„„„○„„„„ 【解析】 试题分析:(1)将一个电荷量为-1×10C的电荷由A移到B,由WABEP,所以电场力做了负功WAB0.1J; (2)由WAB-5 UAB4=1×10V q(3)由EUU1×106 V/m dLABcos60„„○ __○„___„_„___„„__„:„号„订考_订_„___„„___„„___„„:级„○班_○„___„_„__„_„___„„:名„装姓装_„__„_„___„„___„„_:校„○学○„„„„„„„„外内„„„„„„„„○○„„„„„„„„考点:电场力做功与电势能的关系 电势差 匀强电场电场强度和电势差的关系 95.(12分)如图所示,在点电荷+Q的电场中的一条电场线上取a、b两点,Oa=14Ob。当在a处放一电量q=1.5×10-8 C的带正电的检验电荷时,受到的电场力为F=3×10-6 N。 (1)求a处的电场强度的大小、方向; (2)若将检验电荷从a点移走,a点的电场强度如何? (3)如在b处放一个电子,它受到的电场力多大?方向怎样?(e=1.6×10-19 C) 【答案】(1)200N/C 由a指向b (2)场强不变 (3)2×10-18 C 由b指向a 【解析】 试题分析:(1) 由E=Fq得E=200 N/C (3分) 方向由a指向b (1分) (2)电场强度反映的是电场的性质,与检验电荷无关,故场强不变 (2分) (3)由FqE (2分) Ea16Eb (2分) 得:F=2×10-18 N (1分) 方向由b指向a (1分) 考点:电场强度 96.如图所示,带正电小球质量为m=1×10-2kg,带电量为q=l×10-6 C,置于光滑绝缘水平面上的A点.当空间存在着斜向上的匀强电场时,该小球从静止开始始终沿水平面做匀加速直线运动,当运动到B点时,测得其速度vB =1.5m/s,此时小球的位移为S=0.15m.设电场方向与水平面之间夹角为θ,讨论并求此匀强电场场强E的取值范 围.(g=10m/s2 。) 【答案】7.5×104 V/m<E≤1.25×105 V/m 【解析】 试题分析:设电场方向与水平面之间夹角为θ,由动能定理qEScosθ=12mv2B-0得试卷第51页,总54页 „„„线„„„„○„„„„ 2mvB750004 =V/m.由题意可知θ>0,所以当E>7.5×10V/m时小球将Ecos2qScos始终沿水平面做匀加速直线运动. 为使小球始终沿水平面运动,电场力在竖直方向的分力必须小于等于重力 qEsinθ≤mg 所以tgmg2Sg20.15104 22mvBvB2.2532Smg110210„„„线„„„„○„„„„ EqsinV/m1.25105V/m 110645即7.5×104V/m<E≤1.25×105 V/m 考点:考查带电粒子在电场中的运动 点评:本题难度中等,电场力做功W=Fs中s为在电场力方向上发生的位移,注意分析本题中的临界点 97.现有A、B、C三点为一直角三角形的三个顶点,∠B=30°,在A、B两点放置两点电荷qA、qB,测得C点电场强度的方向与AB平行,如图所示。则 (1)判断qA、qB的电性(即正、负)。(4分) (2)求qA与qB的比值。(6分) 【答案】A带负电,B带正电 1∶8 【解析】 试题分析:(1)根据电场的叠加可得,两者都带负电 kqA(2)根据点电荷电场公式可得sin300AC2得:qA1, kqAqA8BC2考点:本题考查了电场的叠加以及库伦定律的应用 点评:做本题的关键是理解负点电荷电场线是向外辐射的, 98.如图所示,长为L(L=ab=dc),高为L(L=bc=ad)的矩形区域abcd内存在着匀强电场。电量为q、质量为m、初速度为v0的带电粒子从a点沿ab方向进入电场,不计粒子重力。 (1)若粒子从c点离开电场,求电场强度的大小 (2)若粒子从bc边某处离开电场时速度为v,求电场强度的大小 试卷第52页,总54页 „„○ „※○※„„题※„„※„答„※„订※内订„※„„※线„„※„※„订„○※※○„装„„※※„„在※„„※„装要※装„※不„„※„„※请„„※„○※○„„„„„„„„内外„„„„„„„„○○„„„„„„„„„„„线„„„„○„„„„ „„„线„„„„○„„„„ (3) 若粒子从cd边某处离开电场时速度为v,求电场强度的大小 222mv0v2v02mv0m(v2v0)【答案】(1)E1(2)E2(3)E3 qLqL2qL【解析】 试题分析:(1)a→c过程粒子类平抛 沿v0方向:Lv0t 2qE12mv012垂直v0方向:Lat a 解得E1„„4分 2mqL22qE2L„„○ __○„___„_„___„„__„:„号„订考_订_„___„„___„„___„„:级„○班_○„___„_„__„_„___„„:名„装姓装_„__„_„___„„___„„_:校„○学○„„„„„„„„外内„„„„„„„„○○„„„„„„„„(2)离开电场时垂直v0方向:vyvv0 vyatmv 0解得:Emvv2v2002qL„„4分 (3)由动能定理qE1212m(v2v20)3L2mv2mv0 解得E32qL„„4分 考点:本题考查了电场强度的计算 点评:做此类问题的关键是找出粒子在各个方向上的运动,然后结合牛顿定律以及动能定理解题 99.(8分)如图所示,平行带电金属极板A、B间的匀强电场场强E=1.2×103 V/m,两极板间的距离d=5cm,电场中C点和D点分别到A、B极板的距离均为0.5cm,C、D间的水平距离L=3cm,B板接地, 求:(1)C、D两点间的电势差UCD; (2)一带电量q=-2×10—3 C的点电荷从C沿直线运动到D的过程中,电荷的电势能变化了多少? 【答案】(1) UCD48V;(2) 减少了0.096J 【解析】 试题分析:平行板电容器两极板间是匀强电场 (1)根据匀强电场场强与电势差的关系有 U3CDEdCD1.2104102V48V (4分) (2)电场力做的功等于电势能的减少量, EpWCDqUCD2103(48)J0.096J (4分) 负号表示电势能减少,减少了0.096J 考点:匀强电场场强与电势差的关系,电场力做功与电势能变化的关系 点评:容易题。注意U=Ed中的d是沿电场线方向的距离。 100.如图所示,绝缘水平板面上,相距为L的A、B两个点分别固定着等量正点电荷.O为 试卷第53页,总54页 „„„线„„„„○„„„„ AB连线的中点,C、D是AB连线上的两点,AC=CO=OD=OB=1/4L.一质量为m、电量为+q的小滑块(可视为质点)以初动能E0从C点出发,沿直线AB向D运动,滑动第一次经过O点时的动能为nE0(n>1),到达D点时动能恰好为零,小滑块最终停在O点,求: (1)小滑块与水平板面之间的动摩擦因数μ; (2)OD两点间的电势差UOD; (3)小滑块运动的总路程s. E0(2n1)L„„„线„„„„○„„„„ 【答案】(1)2E0/Lmg (2)2q (1-2n) (3)4 【解析】(1)根据动能定理. C―→O:W电+Wf=nE0-E0① O―→D:W电′+Wf=0-nE0② Wf=-μmgL4③ 根据题意W电=-W′电④ 联立①②③④解得μ=2E0/Lmg.⑤ (2)根据动能定理,O到D过程有 qUOD-μmgL4=O-nE0⑥ 解⑤⑥得U0D=E02q (1-2n).⑦ (3)由初始C点至最终停止于O点,根据动能定理有qUCO-μmgS=0-E0⑧ UCO=-UOD⑨ 联立⑤⑦⑧⑨解得总路程S=(2n1)L4.⑩ 评卷人 得分 五、作图题(题型注释) 评卷人 得分 六、简答题(题型注释) 评卷人 得分 七、综合题 试卷第54页,总54页 „„○ „※○※„„题※„„※„答„※„订※内订„※„„※线„„※„※„订„○※※○„装„„※※„„在※„„※„装要※装„※不„„※„„※请„„※„○※○„„„„„„„„内外„„„„„„„„○○„„„„„„„„ 因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容