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1、第九章 电场(时间90分钟，满分100分)命 题 设 计难度题号目标较易中等稍难库仑力和电场力1、4电势、电势能2、511、12物体在电场中的平衡和运动310综合应用6、78、9、13、1415、16一、选择题(本大题共10个小题，共50分，每小题至少有一个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1(2009江苏高考)两个分别带有电荷量Q和3Q的相同金属小球(均可视为点电荷)，固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F.两小球相互接触后将其固定距离变为，则两球间库仑力的大小为 ()A.F B.F C.F D12F解析：两带电金属球接触后，它们的电荷量先中和后均分，由库
2、仑定律得：Fk，Fkk.联立得FF，C选项正确答案：C2(2010南通模拟)如图1所示，匀强电场E的区域内，在O点放置一点电荷Q.a、b、c、d、e、f为以O为球心的球面上的点，aecf平面与电场平行，bedf平面与电场垂直，则下列说法中正确的是 ()Ab、d两点的电场强度相同Ba点的电势等于f点的电势C点电荷q在球面上任意两点之间移动时，电场力一定做功D将点电荷q在球面上任意两点之间移动时，从a点移动到c点电势能的变化量一定最大解析：b、d两点的场强为Q产生的场与匀强电场E的合场强，由对称可知，其大小相等，方向不同，A错误；a、f两点虽在Q所形电场的同一等势面上，但在匀强电场E中此两点不等势
3、，故B错误；在bedf面上各点电势相同，点电荷q在bedf面上移动时，电场力不做功，C错误；从a点移到c点，Q对它的电场力不做功，但匀强电场对q做功最多，电势能变化量一定最大，故D正确答案：D3如图2所示，一质量为m、带电荷量为q的物体处于场强按EE0kt(E0、k均为大于零的常数，取水平向左为正方向)变化的电场中，物体与竖直墙壁间的动摩擦因数为，当t0时刻物体处于静止状态若物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且电场空间和墙面均足够大，下列说法正确的是 ()A物体开始运动后加速度先增加、后保持不变B物体开始运动后加速度不断增大C经过时间t，物体在竖直墙壁上的位移达最大值D经过时间t，物体运动
4、速度达最大值解析：物体运动后，开始时电场力不断减小，则弹力、摩擦力不断减小，所以加速度不断增加；电场力减小到零后反向增大，电场力与重力的合力一直增大，加速度也不断增大，B正确；经过时间t后，物体将脱离竖直墙面，所以经过时间t，物体在竖直墙壁上的位移达最大值，C正确答案：BC4平行板电容器的两极板A、B接于电源两极，两极板竖直、平行正对，一带正电小球悬挂在电容器内部，闭合电键S，电容器充电，悬线偏离竖直方向的夹角为，如图3所示，则下列说法正确的是 ()图3A保持电键S闭合，带正电的A板向B板靠近，则减小B保持电键S闭合，带正电的A板向B板靠近，则增大C电键S断开，带正电的A板向B板靠近，则增大D
5、电键S断开，带正电的A板向B板靠近，则不变解析：对A、B选项，因电键S闭合，所以A、B两极板的电势差不变，由E可知极板间场强增大，悬挂的带正电小球受到的电场力增大，则增大，选项A错误B正确；对C、D选项，因电键S断开，所以电容器两极板所带电荷量保持不变，由C、C和E可推出，E，与两极板间距离无关，两极板间场强保持不变，悬挂的带正电的小球受到的电场力不变，则不变，只有D项正确答案：BD5(2010黄冈模拟)如图4所示，AC、BD为圆的两条互相垂直的直径，圆心为O，半径为r，将带等电荷量的正、负点电荷放在圆周上，它们的位置关于AC对称，q与O点的连线和OC夹角为30，下列说法正确的是 ()AA、C
6、两点的电势关系是ACBB、D两点的电势关系是BDCO点的场强大小为DO点的场强大小为解析：由等量异种点电荷的电场分布和等势面的关系可知，等量异种点电荷的连线的中垂线为一条等势线，故A、C两点的电势关系是AC，A对；空间中电势从左向右逐渐降低，故B、D两点的电势关系是BD，B错；q点电荷在O点的场强与q点电荷在O点的场强的大小均为，方向与BD方向向上和向下均成60的夹角，合场强方向向右，根据电场的叠加原理知合场强大小为，C对D错答案：AC6如图5所示，粗糙程度均匀的绝缘斜面下方O点处有一正点电荷，带负电的小物体以初速度v1从M点沿斜面上滑，到达N点时速度为零，然后下滑回到M点，此时速度为v2(v
7、2v1)若小物体电荷量保持不变，OMON，则 ()图5A小物体上升的最大高度为B从N到M的过程中，小物体的电势能逐渐减小C从M到N的过程中，电场力对小物体先做负功后做正功D从N到M的过程中，小物体受到的摩擦力和电场力均是先增大后减小解析：因为OMON，M、N两点位于同一等势面上，所以从M到N的过程中，电场力时小物体先做正功再做负功，电势能先减小后增大，B、C错误；因为小物体先靠近正点电荷后远离正点电荷，所以电场力、斜面压力、摩擦力都是先增大后减小，D正确；设小物体上升的最大高度为h，摩擦力做功为W，在上升过程、下降过程根据动能定理得mghW0mv12 mghWmv22， 联立解得h，A正确答案
8、：AD7(2009安徽高考)在光滑的绝缘水平面上，有一个正方形abcd，顶点a、c处分别固定一个正点电荷，电荷量相等，如图6所示若将一个带负电的粒子置于b点，自由释放，粒子将沿着对角线bd往复运动粒子从b点运动到d点的过程中 ()图6A先做匀加速运动，后做匀减速运动B先从高电势到低电势，后从低电势到高电势C电势能与机械能之和先增大，后减小D电势能先减小，后增大解析：这是等量同种电荷形成的电场，根据这种电场的电场线分布情况，可知在直线bd上正中央一点的电势最高，所以B错误正中央一点场强最小等于零，所以A错误负电荷由b到d先加速后减速，动能先增大后减小，则电势能先减小后增大，但总和不变，所以C错误
9、，D正确答案：D8. (2009天津高考)如图7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vM经过M点在电场线上向下运动，且未与下板接触，一段时间后，粒子以速度vN折回N点，则 ()A粒子受电场力的方向一定由M指向NB粒子在M点的速度一定比在N点的大C粒子在M点的电势能一定比在N点的大D电场中M点的电势一定高于N点的电势解析：由题意可知M、N在同一条电场线上，带电粒子从M点运动到N点的过程中，电场力做负功，动能减小，电势能增加，故选项A、C错误，B正确；由于题中未说明带电粒子及两极板的电性，故无法判断M、N两点的电势高低，选
10、项D错误答案：B9如图8所示，光滑绝缘直角斜面ABC固定在水平面上，并处在方向与AB面平行的匀强电场中，一带正电的物体在电场力的作用下从斜面的底端运动到顶端，它的动能增加了Ek，重力势能增加了Ep.则下列说法正确的是 ()A电场力所做的功等于EkB物体克服重力做的功等于EpC合外力对物体做的功等于EkD电场力所做的功等于EkEp解析：物体沿斜面向上运动的过程中有两个力做功，电场力做正功，重力做负功，根据动能定理可得：WFWGEk由重力做功与重力势能变化的关系可得WGEp，由上述两式易得出A错误，B、C、D正确答案：BCD10欧洲核子研究中心于2008年9月10日启动了大型强子对撞机，如图9甲所
11、示，将一束质子流注入长27 km的对撞机隧道，使其加速后相撞，创造出与宇宙大爆炸之后万亿分之一秒时的状态相类似的条件，为研究宇宙起源和各种基本粒子特性提供强有力的手段设n个长度逐渐增大的金属圆筒沿轴线排成一串，各筒相间地连到频率为f、最大电压值为U的正弦交流电源上，图9乙所示为其简化示意图质子束以一定的初速度v0沿轴线射入圆筒实现加速，则 ()图9A质子在每个圆筒内都做加速运动B质子只在圆筒间的缝隙处做加速运动C质子穿过每个圆筒的时间恰为交变电流的周期D每个筒长应与其对应的位置成线性关系解析：由于同一个金属筒所处的电势相同，内部无场强，故质子在筒内必做匀速直线运动；而前后两筒间的电势差为U，故
12、质子每次穿越缝隙时将被电场加速，则B对A错又由于各筒相间地连到频率为f的交流电源上，故质子穿过每个圆筒的时间都应为交变电流的半个周期，故C错若设vn为质子在第n个筒内的速度，则筒长为Lnvn，又mvn2mv02(n1)qU，得Ln ，即筒长与其对应的位置不成线性关系，D项错误答案：B二、实验题(本大题共2个小题，共10分)11(5分)如图10所示为用描迹法画出带电同轴柱面间的电场在平面上的等势线的部分实验装置图中A为圆柱形金属电极，B为固定于塑料平板上的金属圆环，圆环B与A共轴(1)B环与塑料板间从上向下还应铺放_、_、_.(2)除了图中的器材外，还需要的实验器材是_.(3)描绘出的等势线的形状应是_.答案：(1)导电纸复写纸白纸(2)零刻度在刻度盘中央的灵敏电流计1只、带有导线的探针2个(3)以A为圆心的同心圆12(5分)在“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的实验中：(1)有以下一些操作步骤：A在导电纸上画出两电极的连线B将灵敏电流计的一个探针接一个电极，用另一个探针接触导电纸，缓慢移动，可找出一系列等势点C在平板上先铺上白纸，再铺上复写纸，然后再铺上导电纸D安好电极，接好电路E在两电极a、b的连线上，等距离地取五个基准点c、d、e、f、g，并复印在白纸上，如
