【2013高考物理分类汇编】静电场

答案：C
解析：
A不计重力的微滴带负电所受电场力方向指向带正电荷的极板故A错
B在电场力方向做初速为零的匀加速直线运动，故粒子动能增加，电场力做正功，电势能减小，B错C不计重力的带负电微滴初速和恒定电场力垂直故轨迹为抛物线，C对
D由 得： 可知粒子加速度和电量有关，加速度直接影响电场力方
向上的加速运动，也会影响轨迹的，D错
(A)a处为正电荷，qa＜qb
(B)a处为正电荷，qa＞qb
(C)a处为负电荷，qa＜qb
(D)a处为负电荷，qa＞qb
答案：B
解析：根据A点电势高于B点电势可知，a处为正电荷，qa＞qb，选项B正确。
32．（13 上海）(12分)半径为R，均匀带正电荷的球体在空间产生球对称的电场；场强火小沿半径分布如图所示，图中E0已知，E－r曲线下O－R部分的面积等于R－2R部分的面积。
A．q由A向O的运动是匀加速直线运动
B．q由A向O运动的过程电势能逐渐减小
C．q运动到O点时的动能最大
D．q运动到O点时电势能为零
【考点】本题考查电场线、牛顿第二定律、动能定理、电势、电场做功与电势能变化的关系等。
【答案】BC
【解析】在等量同种电荷连线中垂线的上部分电场强度方向由O指向A，点电荷q从A运动到O点的过程中，电场力方向由A指向O，所以速度越来越大，根据等量同种电荷的电场线分布情况可知，疏密程度不同则电场强度的大小不同，所以加速度也不同，则点电荷q做变加速直线运动，所以选项A错误；点电荷由A向O运动的过程中，电场力做正功，则电势能逐渐减小，动能逐渐增大，到达O点时，动能最大，故选项B、C正确；取远穷远处电势为零，则O点电势不为零，由电势能与电势的关系式 可知，点电荷在O点的电势能不为零，则选项D错误。
【解析二】该电场相当于等量异种电荷产生的电场的一半，所以可以用位于z=−h的镜像电荷−q代替导体面上的感应电荷，边界条件维持不变，即xOy平面为零势面。在z轴上z= 处，q的场强大小为E1= = ，−q在该处产生场强的大小为E2= = ，两电荷在该处产生的场强的方向向同，其合场强为E=E1+E2= 选项D正确。
、 、 、 （每个式子1分）
设带电粒子在t＝0到t＝T时的位移为s，有
（4分）
解得 （2分）
它的方向沿初始电场正方向。（1分）
（2）由电场的变化规律知，粒子从t＝ 时开始减速，设经过时间t1粒子速度为零，有
，解得t1＝ （1分）
粒子从t＝ 时开始加速，设经过时间t2粒子速度为零，有
，解得t2＝ （1分）
15、（13全国1）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.k B. k C. k D. k
答案：B
(D) 变小,且R越小,U增大越明显
答案：C
解析：S两端电压U增大，故传感器两端电压一定减小；
当“有药液从针口流出体外”使传感器接触药液，RM变小．假设RM减小趋近于零，即等效电源内阻趋近到最小值，R增大趋近无穷大即等效电源的内阻的阻值将趋近于最大值，从U-I图象显然看出，图线的斜率变化最大，即电流变化范围最大，导致“S”上电压变化最明显．
C、第一象限 带正电圆环和第三象限 带正电圆环产生电场相互抵消，所以坐标原点O处电场强度是
带电圆环产生的，
D、第一象限 带正电圆环和第三象限 带正电圆环产生电场相互抵消，第二象限 带负电圆环和第四象限 带负电圆环产生电场相互抵消，所以坐标原点O处电场强度为零．
所以坐标原点O处电场强度最大的是B．
点评：本题考查定性分析问题的思想方法，要求学生在牢固的掌握基本知识的基础上要能过灵活的分析问题．
设粒子从t＝0到t＝ 内沿初始电场反方向运动的时间为t2，有
t＝ （1分）
解得 （1分）
1．(13海南)如图，电荷量为q1和q2的两个点电荷分别位于P点和Q点。已知在P、Q连线至某点R处的电场强度为零，且PR=2RQ。则
A．q1=2q2B．q1=4q2
C．q1=-2q2D．q1=-4q2
1．B
解：已知在P、Q连线上某点R处的电场强度为零，
C：该电场中的电场强度关于X轴对称，所以bd两点场强大小相等，方向是对称的，不相同的．故C错误；
D：c点的电势低于a点的电势，试探电荷+q沿圆周由a点移至c点，电场力做正功，+q的电势能减小．故D正确．
点评：双电荷模型，注意C项电场强度是矢量，方向不同。
10．（13 上海）两异种点电荷电场中的部分等势面如图所示，已知A点电势高于B点电势。若位于a、b处点电荷的电荷量大小分别为qa和qb，则
(A)a点的电场强度比b点的大
(B)a点的电势比b点的高
(C)检验电荷-q在a点的电势能比在b点的大
(D)将检验电荷-q从a点移到b点的过程中,电场力做负功
答案：ABD
解析：A：电场线的疏密表示场强的大小，故A正确；B：a点所在的电场线从Q出发到不带电的金属球终止，所以a点的电势高于金属球的电势，而b点所在处的电场线从金属球发出到无穷远，所以金属球的电势高于b点的电势．故B正确；C：电势越高的地方，负电荷具有的电势能越小，即负电荷在a点的电势能较b点小，故C错误；D：把电荷从电势能小的a点移动到电势能大的b点，电场力做负功．故D正确．
点评：该题考查电场线的特点与电场力做功的特点，解题的关键是电场力做正功，电势能减小；电场力做负功，电势能增加．
19、（13山东）如图所示，在x轴上相距为L的两点固定两个等量异种电荷+Q、-Q，虚线是以+Q所在点为圆心、 为半径的圆，a、b、c、d是圆上的四个点，其中a、c两点在x轴上，b、d两点关于x轴对称，下列说法正确的是（）
【答案】考察点电荷电场强度的计算、电场的对称性及电场的叠加原理。
17.（福建）在国际单位制（简称SI）中，力学和电学的基本单位有：m（米）、kg（千克）、s（秒）、A（安培）。导出单位V（伏特）用上述基本单位可表示为
A. B. C. D.
答案：B
【解析】：根据物理学有关规律和公式，电势差 ，因此，代入各量的基本单位，有 ，选项B正确。
24．（13浙江）（20分）“电子能量分析器”主要由处于真空中的电子偏转器和探测板组成。偏转器是由两个相互绝缘、半径分别为RA和RB的同心金属半球面A和B构成，A、B为电势值不等的等势面，其过球心的截面如图所示。一束电荷量为e、质量为m的电子以不同的动能从偏转器左端M的正中间小孔垂直入射，进入偏转电场区域，最后到达偏转器右端的探测板N，其中动能为Ek0的电子沿等势面C做匀速圆周运动到达N板的正中间。忽略电场的边缘效应。
4.（13 江苏）在输液时,药液有时会从针口流出体外,为了及(时C)发摇现,设计了一种报警装置,电路如图所示.M是贴在针口处的传感器,接触到药液时其电阻 发生变化,导致S两端电压U增大,装置发出警报,此时
(A) 变大,且R越大,U增大越明显
(B) 变大,且R越小,U增大越明显此题利如果用传统的思维，即利用闭合电路欧姆定律，由电源电动势E、内阻r、电阻R及RM得出S上的电压表达式，再进行讨论．其实，那是一个非常复杂的代数式，要讨论还得将式子进行一系列变形才能进行，显然非常麻烦，方法不可取；此题如果利用“等效思维”与“极限思维”便可一步到位，轻松突破．
6.（13 江苏）将一电荷量为+Q的小球放在不带电的金属球附近,所形成的电场线分布如图所示,金属球表面的电势处处相等. a、b为电场中的两点,则
(1)写出E－r曲线下面积的单位；
(2)己知带电球在r≥R处的场强E＝kQ／r2，式中k为静电力常量，该均匀带电球所带的电荷量Q为多大?
(3)求球心与球表面间的电势差△U；
(4)质量为m，电荷量为q的负电荷在球面处需具有多大的速度可以刚好运动到2R处?
（1） 伏特（就这题而言任何正确的量纲都是对的）
（2）当r=R时 ，所以
（3）球心与球表面间的电势差
（4）设此速度为 ，设球面到2R处电势差 根据E－r曲线下O－R部分的面积等于R－2R部分的面积，所以
再由动能定理可知
所以
6．（13天津）两个带等量正电的点电荷，固定在图中P、Q两点，MN为PQ连线的中垂线，交PQ于O点，A点为MN上的一点。一带负电的试探电荷q，从A点由静止释放，只在静电力作用下运动．取无限远处的电势为零，则
解析：由于b点处的场强为零，根据电场叠加原理知，带电圆盘和a点处点电荷在b处产生的场强大小相等，方向相反。在d点处带电圆盘和a点处点电荷产生的场强方向相同，所以E= ，所以B选项正确。
16、（13全国1）一水平放置的平行板电容器的两极扳间距为d，极扳分别与电池两极相连．上极扳中心有一小孔(小孔对电场的影响可忽略不计)。小孔正上方d/2处的P点有一带电粒子，该粒子从静止开始下落．经过小孔进入电容器，井在下极扳处(未与极扳接触、返回。若将下极板向上平移d/3，则从P点开始下落的相同粒子将
20.
A． B． C． D．
【答案】D
【解析一】静电平衡时导体内场强为零，所以导体表面上的感应电荷为负电荷，根据对称性可知感应电荷在z轴上z= 处和z=− 处产生电场强度大小相同，设为E，在z轴上z=− 总场强为零，即 −E=0→E= ，所以在z轴上z=− 总场强为零为：E1= +E= ，选项D正确。
A打到下极扳上B在下极板处返回
C在距上极板d/2处返回D在距上极扳2d/5处返回
答案：D
解析：带电粒子从P点由静止开始下落，经过小孔进入电容器，在下极板处返回，根据动能定理知， ①.将下极板向上平移 ，从P点开始下落的相同粒子到达下极板处重力做功为 ，小于克服电场力做的功Uq，所以A、B选项错误。设距上极板x处返回，根据动能定理有 ②，由①②联立解得 。所以C项错误，D选项正确。