《（课标Ⅱ专用）2018年高考物理总复习 必考部分 专题八 静电场习题课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（课标Ⅱ专用）2018年高考物理总复习 必考部分 专题八 静电场习题课件（155页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题八静电场 高考物理 课标 专用 考点一电场力的性质1 2016课标 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 vbB aa ab ac vb vc vaC ab ac aa vb vc vaD ab ac aa va vc vb 五年高考 A组统一命题 课标卷题组 答案D带电粒子在电场中仅受电场力作用 由牛顿第二定律知加速度a E k 因为rb
2、ac aa 由动能定理有Wab qQUab m mWbc qQUbc m m因为Wabvb因为Wbc 0 所以vc vb因为 Uab Ubc 所以va vc故有va vc vb D项正确 2 2013课标 18 6分 0 586 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 答案B以小球c为研究对象 其受力如图甲所示 其中F库 由平衡条件得 2F库cos30 Eqc甲乙即 Eqc E 此时a的受力
3、如图乙所示 得qc 2q即当qc 2q时a可处于平衡状态 同理b亦恰好平衡 故选项B正确 3 2013课标 15 6分 0 480 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 k 答案B由b点处场强为零知 圆盘在b点处产生的场强E1与q在b点处产生的场强E2大小相等 即 E1 E2 k 由对称性 圆盘在d点产生的场强E3 k q在d点产生的场强E4 k 方向与E3相同 故d
4、点的合场强Ed E3 E4 k B正确 A C D错误 4 2017课标 20 6分 多选 在一静止点电荷的电场中 任一点的电势 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 a已在图中用坐标 ra a 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Wab Wbc和Wcd 下列选项正确的是 A Ea Eb 4 1B Ec Ed 2 1C Wab Wbc 3 1D Wbc Wcd 1 3 答案AC本题考查场强与电势 由图可知 ra
5、 1m a 6V rb 2m b 3V rc 3m c 2V rd 6m d 1V 由点电荷的场强公式E 得Ea Eb Ec Ed 36 9 4 1 A正确 B错误 由WAB qUAB q A B 得Wab Wbc Wcd a b b c c d 3 1 1 故C正确 D错误 方法技巧电场力做功的计算方法定量计算电场力做功时 第一种方法是利用W qU 第二种方法是利用功能关系即电场力所做的功等于电势能的变化量 第三种方法是利用动能定理 第四种方法是由功的定义得W qElcos 其中最后一种方法仅适用于匀强电场中 考点二电场能的性质5 2017课标 21 6分 多选 一匀强电场的方向平行于xOy
6、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ABD本题考查匀强电场 电场强度 电势 电势差 设a c连线上d点电势为17V 如图所示 则 得ldc 4 5cm tan 37 过c作bd垂线交bd于e点 则lce ldccos 4 5 cm 3 6cm ce方向就是匀强电场方向 场强大小为E Elce Ucb E 2 5V cm A项正确 Uoe Elobsin53 16V 故O点电势 0 1
7、7V 16V 1V B项正确 电子在a点的电势能比在b点的高7eV C项错误 电子从b点到c点电场力做功W 9eV D项正确 方法技巧充分利用直角三角形中37 和53 的关系 Oa为6cm Ob 8cm 这样连接O c cOb 37 Ocb 53 在a c连线上找 d 17V bd为等势线 由对应关系得lcd 4 5cm cbe 37 Oec恰好为电场线 充分利用电场中的角度 以37 和53 的关系解题 6 2016课标 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
8、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AB由油滴轨迹在竖直面内相对于过P点的竖直线对称可知油滴在水平方向所受合力为0 竖直方向上油滴受重力和电场力 结合曲线轨迹的特点可知电场力竖直向上且电场力大于重力 油滴受力及电场线方向如图所示 由沿电场线方向电势逐渐降低 得Q点的电势比P点的高 A选项正确 油滴从Q点到P点合力做负功 根据动能定理得油滴在Q点的动能大于它在P点的动能 这一过程中电场力做负功 则油滴在Q点的电势能小于它在P点的电势能 故B项正确 C项错 因为重力和电场力为恒力 所以油滴在Q P两点的加速度相同 故D项错误
9、7 2016课标 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 答案B假设两个电势不同的等势面相交 则交点处的电势就是两个不同的值 这是不可能的 A错误 同一等势面上各点电势相等 而场强不一定相等 C错误 负电荷从高电势处移到低电势处 电势能增加 电场力做负功 D错误 8 2015课标 15 6分 0 699 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 M N P
10、 Q 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 M QB 直线c位于某一等势面内 M NC 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B由电子从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可知 M N P 故过N P点的直线d位于某一等势面内 则与直线d平行的直线c也位于某一等势面内 选项A错 B正确 M Q 则电子由M点运动到Q点 电场力不做功 选项C错误 由于 P M Q 电子由P点运动到Q点 电势能减小 电场力做正功 选项D错误 9 2014课标 19 6分 0 590 多选 关于静电
11、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 答案AD电场中场强为零的位置是绝对的 而电势为零的位置是人为选取的 再者场强的大小表征着电势随空间的变化率 而与电势的大小无关 故B错误 由沿电场线方向电势降低 可知电势的升降取决于场强的方向而与场强的大小无关 故C错误 10 2014课标 21 6分 0 503 多选 如图 在正点电荷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
12、四点处的电势分别用 M N P F表示 已知 M N P F 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 P大于 M 答案AD由 M N 可知点电荷Q一定在MN连线的中垂线上 过F作MN的垂线交MP于O点 设MF FN l 则由几何关系MO l FO ltan30 l OP MP MO MNcos30 l l 即FO OP l ON OM l 故点电荷一定在MP的连线上的O点 选项A正确 另解 根据题意 M N P F 可知点电荷Q一定在MN的中垂线与PF连线的中垂线的交点处 作PF
13、连线的中垂线交MP于点O 连接O F两点 由几何知识知OF为MN的中垂线 故点电荷Q一定在MP的连线上的O点 A正确 点电荷形成的电场的等势面是以点电荷为球心的同心球面 线段不可能在球面上 故B选项错误 由图可知OF M N 将正试探电荷从高电势搬运到低电势 电场力做正功 选项C错 D对 11 2015课标 24 12分 0 298 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 答案 解析设带电粒子在B点的速度
14、大小为vB 粒子在垂直于电场方向上的速度分量不变 即vBsin30 v0sin60 由此得vB v0 设A B两点间的电势差为UAB 由动能定理有qUAB m 联立 式得UAB 12 2014课标 25 20分 0 162 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
15、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 答案 1 2 见解析 解析 1 设小球的初速度为v0 初动能为Ek0 从O点运动到A点的时间为t 令OA d 则OB d 根据平抛运动的规律有dsin60 v0t dcos60 gt2 又有Ek0 m 由 式得Ek0 mgd 设小球到达A点时的动能为EkA 则EkA Ek0 mgd 由 式得 2 加电场后 小球从O点到A点和B点 高度分别降低了和 设电势能分别减小 EpA和 EpB 由能量守恒及 式得 EpA 3Ek0 Ek0 mg
16、d Ek0 EpB 6Ek0 Ek0 mgd Ek0 在匀强电场中 沿任一直线 电势的降落是均匀的 设直线OB上的M点与A点等电势 M与O点的距离为x 如图 则有 解得x d MA为等势线 电场必与其垂线OC方向平行 设电场方向与竖直向下的方向的夹角为 由几何关系可得 30 即电场方向与竖直向下的方向的夹角为30 设场强的大小为E 有qEdcos30 EpA由 式得E 考点三电容器 带电粒子在电场中的运动13 2015课标 14 6分 0 586 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D最初带电微粒处于静止状态 受力如图 1 Eq mg 当两板绕过a点的轴逆时针转过45 时 带电微粒的受力如图 2 其合力指向左下方 故微粒从静止开始向左下方做匀加速运动 选项D正确 14 2013课标 16 6分 0 430 一水平放置的平行板电容器的两极板间距为d
