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1、2020届二轮复习 电场及带电粒子在电场中的运动作业考点1电场力的性质1. (2019大连模拟)如图所示，在粗糙绝缘的水平面上有一物体A带正电，另一带正电的物体 B沿着以A为圆心的圆弧由P到Q缓 慢地从A的正上方经过，若此过程中 A始终保持静止，A、B两物体 可视为质点且只考虑它们之间有库仑力的作用， 则下列说法正确的是( )A .物体A受到地面的支持力先增大后减小B.物体A受到地面的支持力保持不变C .物体A受到地面的摩擦力先增大后减小D .库仑力对物体B先做正功后做负功解析：当物体B由P点运动到最高点的过程中，物体 A受力如 图甲所示，由平衡条件得，水平方向 Fsin 0- Ff= 0,竖
2、直方向Fn Feos 0 mg= 0, 解得 Fn= mg+ Fcos 0 Ff = Fsin 0 由于 mg与 F 不变，0逐渐减小为零，因而支持力 Fn逐渐变大，Ff逐渐变小.当 物体B由最高点运动到Q点的过程中，物体A受力如图乙所示，由 平衡条件得，水平方向 Fsin 0- Ff = 0,竖直方向Fn Feos 0-mg=0,解得Fn = mg+ Feos 0 Ff = Fsin 0,由于mg与F不变，0由零逐渐增大，因而支持力Fn逐渐变小，Ff逐渐变大，因此物体 A受到地面的支持力先增大后减小，物体 A受到地面的摩擦力先减小后增 大，故A正确，B、C错误；物体B受的库仑力方向与物体 B
3、的速 度总是垂直，库仑力对B不做功，故D错误.答案：A2. （2019石家庄质检）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 分布正电荷，总电荷量为 q,球面半径为R, CD为通过半球面顶点 与球心 0的轴线，在轴线上有 M、N两点，0M = ON = 2R.已知M 点的场强大小为E,则N点的场强大小为（）解析：左半球面AB上的正电荷产生的电场等效为带正电荷量为2q的整个球面的电场和带电荷量一q的右半球面的电场的合电场，则E = 2kq 2- E ； E为带电荷量q的右半球面在M点产生的场强（2R） 2大小.带电荷量-q的右半球面在M点的
4、场强大小与带正电荷量为 q 的左半球面AB在N点的场强大小相等，贝S En = E = 2kq 2-E =（2R） 22R2 E,则A正确.答案：A3如图所示，图中 MN是由点电荷产生的电场中的一条电场线.一带正电粒子q飞入电场后，只在电场力作用下沿图中虚线运动，a、b是该曲线上的两点，则下列说法正确是（）A .若场源电荷为负电荷，其在 N端B. 若场源电荷为正电荷，其在 M端C .正粒子q经过MN时，其加速度方向向左D. a点的电场强度大于b点的电场强度解析：正粒子q经过MN时受到的电场力向左，加速度方向向左， 场源电荷产生的场强由N指向M，若场源电荷为负电荷，其在M端, 若场源电荷为正电荷
5、，其在 N端，故A、B错误，C正确；由于场源 电荷不确定，所以无法比较a、b两点的电场强度大小，故 D错误.答案：C考点2电场能的性质4.侈选）（2019新乡模拟）如图甲所示，在等量同种点电荷连线的中垂线上固疋一根光滑的绝缘轻杆，杆上穿一个质量m= 1.0X 103 kg,带电量q= + 50x 104 C的小球，小球从C点由静止释放，其 v-1图象如图乙所示，10 s时到达B点，且此时图象的斜率最大，下 列说法正确的是（）闍乙A. 0点右侧B点场强最大，场强大小为 E= 12 V/mB. 从C经过B点后向右运动，小球的电势能先减小后增大C .从C到B电势逐渐降低D. C、B两点的电势差Ucb
6、 = 0.9 V解析：小球在运动过程中，合外力F = qE,加速度a= ,在O 点右侧杆上，电场方向向右，加速度向右，小球做加速运动，图象斜0.3 0率越大加速度越大，故B点的加速度最大，最大加速度订；尿 =0.06 m/s2,此时场强最大E = q = 12 V/m , 故 A正确；从C经过B点后向右运动的过程，电场方向向右，沿着电场线方向电势降低，电场力做正功，小球的电势能减小，故 B错误，C正确；小球从C 到B的过程只有电场力做功，由动能定理得 qUcB = ；mvB 0，解得V = 9 V，故 D 错误.mvB 10X 10 3x 0.32UcB =2q 2X 5X 10-4答案：AC
7、5.（多选）（20佃 泰安- -模）如图所示，竖直向上的匀强电场中,一竖直绝缘轻弹簧的下端固定在地面上， 上端连接一带正电小球，小 球静止时位于N点，弹簧恰好处于原长状态.保持小球的带电量不 变，现将小球提高到M点由静止释放.则释放后小球从 M运动到N 过程中（）A .小球的机械能与弹簧的弹性势能之和保持不变B. 小球重力势能的减少量等于小球电势能的增加量C .弹簧弹性势能的减少量等于小球动能的增加量D .小球动能的增加量等于电场力和重力做功的代数和解析：由于有电场力做功，故小球的机械能与弹簧的弹性势能之 和是改变的，故 A错误；由题意，小球受到的电场力与重力大小相 等，在小球从M运动到N过程
8、中，重力做多少正功，重力势能就减 少多少，电场力做多少负功，电势能就增加多少，故小球重力势能的 减少量等于小球电势能的增加量，B正确；由动能定理可知，弹力对 小球做的功等于小球动能的增加量，又因为弹力的功等于弹性势能的 减少量，故C正确；显然电场力和重力做功的代数和为零，故D错误.答案：BC6.（多选）（2019潍坊模拟）一电子只在电场力作用下沿 x轴正方向运动，其电势能Ep随位移x变化的关系如图所示，其中0xi段 是曲线，XiX2段是平行于X轴的直线，X2X3段是倾斜直线，下列 说法正确的是（）A .从0到Xi电势逐渐降低B. x2处的电势比x3处高C. %X2段电场强度为零D. x2x3段
9、的电场强度减小解析：由图象可知，从0到Xi电势能增加，根据Ep = q,粒子 带负电，知 2=咖 ，故A正确，B错误；根据电场力做功与 电势能变化的关系得F Ax= Ep,贝S F =弋亍，可知EpX图象切线斜 率表示电场力的大小，XiX2段是直线，斜率为零，则电场力为零， 所以XiX2段电场强度为零，X2X3段是倾斜直线，斜率不变，电场 力不变，故电场强度不变，故 C正确，D错误.答案：AC7. （20i9衡水模拟）一对等量点电荷位于平面直角坐标系 xOy的 一个轴上，它们激发的电场沿 x、y轴方向上的场强和电动势随坐标 的变化情况如图中甲、乙所示，甲图为y轴上各点场强随坐标变化的 E-y图
10、象，且沿y轴正向场强为正.乙图为X轴上各点电势随坐标变 化的-X图象，且以无穷远处电势为零.图中 a、b、c、d为轴上关 于原点O的对称点，根据图象可判断下列有关描述正确的是 （）EcobL灶0:=v、：7 :图|卩懈乙A. 是一对关于原点0对称的等量负点电荷所激发的电场， 电荷 位于y轴上B. 是一对关于原点0对称的等量异种点电荷所激发的电场， 电 荷位于x轴上C .将一个+ q从y轴上a点由静止释放，它会在aOb间往复运 动D .将一个+ q从x轴上c点由静止释放，它会在cOd间往复运 动解析：因x轴上各点的电势均小于零，且 如X图关于y轴对称， 表明是一对等量负电荷激发的电场， 又E-y
11、图象中y轴正方向场强为 负，y轴负方向场强为正，表明这一对负电荷在x轴上关于原点对称， 故A、B错误；一个+ q从y轴上a点由静止释放，它从a点向0点 先做加速度逐渐增大的加速运动，后做加速度逐渐减小的加速运动， 越过原点后先做加速度逐渐增大的减速运动， 后做加速度逐渐减小的 减速运动，到达b点时恰好速度为零，此后又变加速运动到 a点，故 C正确；将一个+ q从x轴上c点由静止释放，它将直接向x轴负向 的负电荷运动并粘合，故 D错误.答案：C考点3平行板电容器板，A带负电，B带正电且与大地相接，两板间P点处固定一负电荷， 设此时两极板间的电势差为 U, P点场强大小为E,电势为 亦，负电 荷的
12、电势能为Ep,现将A、B两板水平错开一段距离（两板间距不变）， 下列说法正确的是（）殍+A. U变大，E变大B. U变小，审变小C. 如变小，Ep变大D.牡变大，Ep变小解析：根据题意可知两极板间电荷量保持不变， 当正对面积减小eSQ时，则由C = 4；d可知电容减小，由U= Q可知极板间电压增大，由E =芳可知，电场强度增大，故A正确；设P与B板之间的距离为d, P点的电势为 权B板接地，帕=0,则由题可知0 Ed是增大 的，则 审一定减小，由于负电荷在电势低的地方电势能一定较大， 所以可知电势能Ep是增大的，故C正确.答案：AC9.侈选）（2018深圳模拟）两个完全相同的平行板电容器 Ci
13、、C2 水平放置，如图所示.开关 S闭合时，两电容器中间各有一油滴 A、 B刚好处于静止状态.现将 S断开，将C2下极板向上移动少许，然 后再次闭合S,则下列说法正确的是（）8.（多选）（2019威海质检）如图所示，A、B为两块平行带电金属A .两油滴的质量相等，电性相反B. 断开开关，移动C2下极板过程中，B所在位置的电势不变C. 再次闭合S瞬间，通过电键的电流可能从上向下D .再次闭合开关后，A向下运动，B向上运动解析：开关S闭合时，油滴A、B处于静止状态，故油滴所受的 竖直向下的重力大小等于竖直向上的电场力， 两电容器极板间的电场 等大、反向，两油滴的电性相反，由于两油滴的电荷量大小未知
14、，电 场力大小不确定，两油滴质量大小不确定，故A错误；断开开关，电容器所带电量不变，移动 C2下极板过程中，两极板距离减小，根 据C= 4爲、C= Q和E = U得E = 4驚电场强度不变，B所在位置 距上极板距离不变，根据 U = Ed可知，该点电势不变，故 B正确； 断开开关，电容器所带电量不变，移动 C2下极板过程中，两极板距 离减小，E不变，根据U = Ed可知，电势差减小，再次闭合 S瞬间 会有电流流过开关，由于不知电荷电性，不能判断电流方向，故C正确；再次闭合S后，电荷流动方向不确定，不能确定 A、B所受电 场力的变化情况，故D错误.答案：BC10.某电容式话筒的原理示意图如图所示
15、，E为电源，R为电阻， 薄片P和Q为两金属极板，对着话筒说话时，P振动而Q可视为不 动.在P、Q间距增大过程中（）A. P、Q构成的电容器的电容增大B. M点的电势比N点的高C. M点的电势比N点的低D. P上电荷量保持不变解析：电容式话筒与电源串联，电压保持不变.在 P、Q间距增大过程中，根据电容决定式 C=AA得，电容减小，又根据电容定义4 Tikd式C=得，电容器所带电荷量减少，电容器的放电电流通过 R的方 向由M到N，所以M点的电势比N点的高.故A、C、D错误，B 正确.答案：B考点4带电粒子在电场中运动11如图所示，平行板电容器与恒压电源连接，电子以速度vo垂直于电场线方向射入并穿过平行板间的电场， 设电容器极板上所带电 荷量为Q,电子穿出平行板时在垂直于板面方向偏移的距离为y,若仅使电容器上极板上移.以下说法正确的是( )71A. Q减小，y不变B. Q减小，y减小C. Q增大，y减小D. Q增大，y增大
