2020高考物理 考前冲刺Ⅲ专题08 电场 16页

‎2020考前冲刺物理Ⅲ专题08 电场 ‎ ‎1．【2020•北京市朝阳区期末】绝缘细线的一端与一带正电的小球M相连接，另一端固定在天花板上，在小球M下面的一绝缘水平面上固定了另一个带电小球N，在下列情况下，小球M能处于静止状态的是 （ ）‎ G F T ‎【答案】 B ‎【解析】M受到三个力的作用处于平衡状态，则绝缘细线的拉力与两个球的库仑力的合力必大小相等，方向相反，其受图如图所示，只有选项B正确.‎ ‎2．【2020•河北摸底】14．电场中等势面如图所示，下列关于该电场描述正确的是（ ）‎ ‎ A．A点的电场强度比C点的小 B．负电荷在A点电势能比C点电势能大 C．电荷沿等势面AB移动过程中，电场力始终不做功 D．正电荷由A移到C，电场力做负功 ‎【答案】 C ‎【解析】根据等电势差处距离越近电场强度越大可知，A点的电场强度比C点的大，选项 ‎ 【答案】 B ‎【解析】根据题述，两球一定带异号电荷，但哪个球带正电不能确定，哪个球电势能增加不能确定，选项AC错误；由于A球沿电场线方向移动位移是B球的2倍，电场力对A球和小于零，所以一电子由B点沿B→C→D路径移至D点，电势能先增大后减小，选项C错；‎ 一质子由C点沿C→O→A路径移至A点，电场力对其先做负功后做负功，选项D错.‎ ‎5．【2020•黄冈期末】在竖直向下的匀强电场中，有a、b、c、d四个带电质点，各以水平向左、水平向右、竖直向下和竖直向上的速度做匀速直线运动，不计质点间的相互作用力，则有（ ）‎ A．c、d带异种电荷 B．a、b带同种电荷且电势能均不变 C．d的电势能减小，重力势能增大 D．c的电势能增大，机械能减小 ‎【答案】 BCD ‎【解析】各个质点所受重力均向下，要使它们分别以水平向左、水平向右、竖直向下和竖直向上的速度做匀速直线运动，所受电场力均向上，各个质点均带负电，且与重力平衡，选项A错误；a、b沿等势面运动，带同种电荷且电势能均不变，选项B正确；d竖直向上运动，电场力做正功，d的电势能减小，重力势能增大，选项C正确 ；c竖直向下运动，电场力做负功，电势能增大，重力势能减小，机械能减小，选项D正确。‎ 为O，在顶点B、D处各固定一个点电荷，若将一个带正电的小球从A点静止释放，小球将沿对角线AC作往返运动。则（ ）‎ ‎ A．B、D处固定的是等量的正电荷 B．B、D处固定的是等量的异种电荷 C．在A、C的连线上O点电势最低 D．运动小球在O处的机械能最小 ‎【答案】C ‎【答案】C ‎【解析】两球均受重力、恒定的电场力作用，做匀加速直线运动，按运动的分解：‎ 竖直方向：是重力作用下的自由落体运动，二者下降位移相同，用时间相等，A错误 。又质量相同，B错误 水平方向：电场力作用下的初速度为0的匀加速直线运动，位移比是，由公式得它们的电荷量之比，C正确。‎ ‎10. 【2020•河南调考】P、Q两电荷的电场线分布如图所示，、为电场中的两点．一个离子从运动到（不计重力），轨迹如图所示．则下列判断正确的是 ‎ A．Q带正电 B．c点电势低于d点电势 C．离子在运动过程中受到P的吸引 D．离子从到，电场力做正功 ‎【答案】 C ‎【解析】根据电场线从正电荷出发到负电荷终止可知，P带正电荷，Q带负电荷，选项A错误；由顺着电场线方向电势逐渐降低可知，c点电势高于d点电势，选项B错误；由离子 所受的电场力的方向与场强方向相反，则微粒必带负电，且运动过程中微粒做匀减速直线运动，故B正确．‎ ‎12．【2020•湖北八校联考】有一静电场，其电场强度方向平行于x轴．其电势φ随坐标x的改变而变化，变化的图线如图所示，则下列图中正确表示该静电场的场强E随x变化的图线是(设场强沿x轴正方向时取正值)(　　)‎ ‎【答案】 A ‎【答案】B ‎.【解析】两个点电荷间的电势都为正，因此两点电荷都为正电荷，B错误；两正点电荷的连线上有一点场强为零，一正的检验电荷从两电荷中的任一电荷附近沿连线向场强为零的点移动时电势都降低，到场强为零的点，电势最低，C正确；场强为零的点离Q1远，因此Q1一定大于Q2，A正确；Q1和Q2之间各点的电场方向都指向P点，D正确．‎ ‎14．【2020•重庆联考】‎ 如图所示，在两等量异种点电荷连线上有D、E、F三点，且DE＝EF.K、M、L分别为过D、E、F三点的等势面．一不计重力的带负电粒子，从a点射入电场，运动轨迹如图中实线所示，以|Wab|表示该粒子从a点到b点电场力做功的数值，以|Wbc|表示该粒子从b点到c点电场力做功的数值，则(　　)‎ A．|Wab|＝|Wbc|‎ B．|Wab|＜|Wbc|‎ C．粒子由a点到b点，动能减少 D．a点的电势较b点的电势低 ‎【答案】C.‎ ‎【解析】由等量异种点电荷的电场线的特点可知靠近电荷处电场强度大，类比公式U＝v12-m v02；根据恰好能从上板边缘以速度v2飞出电场，由动能定理，-qU/2=m v22-m v02；联立解得：v0=，选项B正确。‎ ‎16．【2020•山东模拟】在光滑绝缘的水平面上，存在一个水平方向的匀强电场，电场强度大小为E，在该电场中一个半径为R的圆周，其中PQ为直径，C 为圆周上的一点，在O点将一带正电的小球以相同的初速率向各个方向水平射出时，小球可以到达圆周的任何点，但小球到达C点时的速度最大，已知PQ与PC间的夹角为θ=30°，则关于该电场强度E的方向及PC间的电势差大小说法正确的是 （ ）‎ A．E的方向为由P指向Q，‎ B．E的方向为由Q指向C，‎ C．E的方向为由P指向C，‎ D．E的方向为由O指向C，‎ ‎【答案】D ‎【解析】由题意知，过C点的切面是圆周上离P最远的等势面，半径OC与等势面垂直，E的方向为由O指向C，OC与CP间的夹角为θ=30°，‎ 但合力功为零，则 qUMN＋mglcosθ=0‎ 所以 UMN =‎ 即M、N两点间的电势差大小 ‎ 且N点的电势高于M点的电势。‎ ‎（2）在N点，小球C受到重力mg、细线的拉力FT以及A和B分别对它的斥力FA和FB四个力的作用4C；B带负电， 电荷量q2＝5×10－‎5C，B到MN的距离h＝‎0.05 m．现将轻杆由静止释放(g取‎10 m/s2)，求 ‎(1)小球B刚进入匀强电场后的加速度大小．‎ ‎(2)从开始运动到A刚要进入匀强电场过程的时间．‎ ‎(3)小球B向下运动离M、N的最大距离．‎ ‎【答案】(1) ‎15 m/s2 (2) 0.3 s. (3)‎‎1.3 m ‎【解析】(1)小球B刚进入电场时，以A、B球及轻杆为一整体，做加速度为a的匀加速运动，由牛顿第二定律：‎ ‎2mg＋q2E＝2ma 解得a＝g＋＝‎15 m/s2‎ ‎(2)B球进入电场前，A、B球及轻杆整体做自由落体运动，时间为t1，则有h＝gt 解得：t1＝0.1 s B球进入电场瞬间速度：v1＝gt1＝‎1 m/s 从B球进入电场到A球刚要进入电场过程，A、B球整体做匀加速运动，时间为t2，则有l＝v1t2＋at 解方程得：t2＝0.2 s 从开始运动到A刚要进入匀强电场过程中的时间 t＝t1＋t2＝0.3 s.‎ ‎(3)设小球B向下运动离MN最大距离为s，A、B球整体从开始运动到到达最低点过程，由动能定理得：‎ ‎2mg(h＋s)＋q2Es－q1E(s－l)＝0‎ 解得：s＝‎‎1.3 m ‎【答案】 (1) 电场力做功为0 (2) (3)‎ ‎【解析】（1）电势能先减少后增加，‎ 由于M、N为等势点，所以带电体在两点间运动时电场力做功为0 （2） 解得： ‎ ‎(3) 由对称性可知物体从M到D以及从N到D克服摩擦力做功相等都为Wf/2…‎ M到D： N到D：‎ ‎（公式中将克服摩擦做功写成其他符号的照样得分，没有写电场力做功的不得分）‎ ‎20．【2020•辽宁模拟】如下图所示，现在有一个小物块，质量为m=‎80g，带上正电荷q=210－‎4C。与水平的轨道之间的滑动摩擦系数m =0.2，在一个水平向左的匀强电场中，E=103V/m，在水平轨道的末端N处，连接一个光滑的半圆形轨道，半径为R=‎40cm，取g =‎10m/s2，求：‎ ‎（1）小物块恰好运动到轨道的最高点，那么小物块应该从水平哪个位置释放？‎ ‎（2）如果在上小题的位置释放小物块，当它运动到P（轨道中点）点时对轨道的压力等于多少？‎ ‎【答案】（1）‎15.25m （2）3.0N ‎【解析】（1）物块能通过轨道最高点的临界条件是 解得v=‎2m/s 设小物块释放位置距N处为s 解得s=‎15.25m，即小物块应该从在水平位置距N处为‎15.25m处开始释放 间通常不同，存在时间差Δt，可通过调节电场E使Δt＝0。求此时E的大小。‎ ‎【答案】（1）①、②或；（2）‎ ‎（2）两离子加速后的速度分别为v1、v2，则 t2＝＋‎ Δt＝t1－t2＝‎ 要使Δt＝0，则须 而、‎ 所以 ‎22．【2020•江苏省苏北四市调考】如图所示，位于A板附近的放射源连续放出质量为m、电荷量为+q的粒子，从静止开始经极板A、B间加速后，沿中心线方向进入平行极板C、D间的偏转电场，飞出偏转电场后进入右侧 的有界匀强磁场，最后从磁场左边界飞出。已知A、B间电压为U0；极板C、D长为L，间距为d；磁场的磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里，磁场的左边界与C、D右端相距L，且与中心线垂直。不计粒子的重力及相互间的作用。‎ ‎⑴若极板C、D间电压为U，求粒子离开偏转电场时垂直于偏转极板方向的偏移距离；‎ 则从磁场左边界有粒子飞出的区域宽度多大？‎ ‎【答案】(1) (2)(3)‎ ‎【解析】（1）根据动能定理和运动学公式 有 ‎ ‎ ‎ ‎ ‎（2）设粒子离开偏转电场时速度为v，速度v的偏向角为θ，在磁场中轨道半径为r 根据动能定理 牛顿第二定律和几何关系 有 解得 可知：进、出磁场位置之间的距离h与偏转电压U无关 ‎ ‎