2012届高考物理二轮《电场》专题训练

2012届高考物理二轮《电场》专题训练1.(2011·新课标全国卷)一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线 abc 从 a 运动到 c ，已知质点的速率是递减的。

关于 b 点电场强度 E 的方向，如图5－11中可能正确的是(虚线是曲线在 b 点的切线)( )图5－11解析：由a 至c 的弯曲情况可知受力方向指向图中虚线的右下方，b 点的速度方向v b 如图，由a 至c 速率递减可知受力方向如图中F ，α角大于90°，因为电荷为负，故场强方向应与F 反向，故D 正确。

答案：D2．一带电小球悬挂在平行板电容器内部，闭合电键S ，电容器充电后，悬线与竖直方向夹角为φ，如图5－12所示。

下列方法中能使夹角φ减小的是( )A ．保持电键S 闭合，使两极板靠近一些 图5－12B ．保持电键S 闭合，使滑动变阻器滑片向右移动C ．保持电键S 闭合，使两极板远离一些D ．打开电键S ，使两极板靠近一些解析：要使悬线夹角φ减小，就要减小小球在电容器中所受到的电场力，即要减小电容器内部电场强度。

保持电键S 闭合，即电容器两端电压不变，使两极板靠近些，由E ＝U d知，电场强度增大，φ要增大；使两极板远离一些，就会使电场强度减小，夹角φ减小；而调节滑动变阻器是不影响电容器两极板间电压的，因此A 、B 错误，C 正确；若打开电键S ，电容器两极板电荷量不变，使两极板靠近一些，由C ＝εS 4πkd，U ＝Q C ，E ＝U d 知，E 不变，即夹角φ不变，D 错误。

答案：C3．如图5－13所示，A 、B 两导体板平行放置，在t ＝0时将电子从A 板附近由静止释放(电子的重力忽略不计)。

分别在A 、B 两板间加四种电压，它们的U AB －t 图线如图5－14中的四图所示。

其中可能使电子到不了B 板的是( ) 图5－13图5－14解析：在A 选项所加电压下，电子将一直向B 加速；在C 选项所加电压下，电子也一直向B 板运动，是先加速再减速至0，再加速再减速至0，一直向B 板运动；D 选项和C 选项一样，只不过电子的加速度发生变化；只有在B 选项所加电压下，电子先向B 板加速再减速，再向A 板加速再减速至初始位置，且速度变为0，如此在AB 间运动。

答案：B4．(2011·菏泽模拟)如图5－15所示，一个带电荷量为－q 的油滴，从O 点以速度v 射入匀强电场中，v 的方向与电场方向成θ角。

已知油滴的质量为m ，测得油滴到达运动轨迹的最高点N 时，它的速度大小仍为v 。

求： 图5－15(1)最高点与O 点的竖直高度；(2)最高点处与O 点的电势差U NO ；(3)电场强度E 。

解析：(1)在竖直方向上：(v sin θ)2＝2ghh ＝v 2sin 2θ2g(2)从O 到N ，由动能定理得：U NO q －mgh ＝0U NO ＝mgh q ＝m v 2sin 2θ2q。

(3)竖直方向上：v sin θ＝gt设水平方向油滴运动加速度为a ，则－v ＝v cos θ－atEq ＝ma解得E ＝mg (1＋cos θ)q sin θ。

答案：(1)v 2sin 2θ2g (2)m v 2sin 2θ2q (3)mg (1＋cos θ)q sin θ5．在真空中水平放置平行板电容器，两极板间有一个带电油滴，电容器两板间距为d ，当平行板电容器的电压为U 0时，油滴保持静止状态，如图5－16所示。

当给电容器突然充电使其电压增加ΔU 1，油滴开始向上运动；经时间Δt后，电容器突然放电使其电压减少ΔU 2，又经过时间Δt ，油滴恰好回到原来位置。

假设油滴在运动过程中没有失去电荷，充电和放电的过程均很短暂，这段时间内油滴的位移可忽略不计。

重力加速度为g 。

求： 图5－16(1)带电油滴所带电荷量与质量之比；(2)第一个Δt 与第二个Δt 时间内油滴运动的加速度大小之比；(3)ΔU 1与ΔU 2之比。

解析：(1)油滴静止时mg ＝q U 0d则q m ＝dg U 0。

(2)设第一个Δt 内油滴的位移为x 1，加速度为a 1，第二个Δt 内油滴的位移为x 2，加速度为a 2，则x 1＝12a 1Δt 2，x 2＝v 1Δt －12a 2Δt 2 且v 1＝a 1Δt ，x 2＝－x 1解得a 1∶a 2＝1∶3。

(3)油滴向上加速运动时：q U 0＋ΔU 1d－mg ＝ma 1，即 q ΔU 1d＝ma 1 油滴向上减速运动时mg －q U 0＋ΔU 1－ΔU 2d ＝ma 2，即q ΔU 2－ΔU 1d＝ma 2 则ΔU 1ΔU 2－ΔU 1＝13，解得ΔU 1ΔU 2＝14。

答案：(1)dg U 0 (2)1∶3 (3)14一、选择题（本题共9个小题，每小题7分，共63分，每小题至少有一个选项正确，请将正确选项前的字母填在题后的括号内）1．(2011·重庆高考)如图1所示，电荷量为＋q 和－q 的点电荷分别位于正方体的顶点，正方体范围内电场强度为零的点有( )A ．体中心、各面中心和各边中心B．体中心和各边中点C．各面中心和各边中点图1D．体中心和各面中心解析：由点电荷的场强公式及电荷的对称分布，可推断出在正方体范围内电场强度为零的点为体中心和各面中心。

答案：D2．(2011·上海高考)两个等量异种点电荷位于x轴上，相对原点对称分布，图2中正确描述电势φ随位置x变化规律的是()图2解析：距正电荷越近电势越高，且φ>0；距负电荷越近电势越低，且φ<0，故选A.答案：A3．如图3所示，在真空区域Ⅰ、Ⅱ中存在两个匀强电场，其电场线方向竖直向下，在区域Ⅰ中有一个带负电的粒子沿电场线以速度v0匀速下落，并进入区域Ⅱ(电场范围足够大)。

能描述粒子在这两个电场中运动的速度－时间图像是(以v0方向为正方向)图4中的() 图3图4解析：在区域Ⅰ中，mg＝E1q；在区域Ⅱ中，mg<E2q，合力向上，做匀减速运动，速度减为0后，再反向加速，再次回到区域Ⅰ，做匀速运动。

答案：C4．如图5所示，开关K闭合，在水平放置的平行板电容器间有一带电液滴P处于静止状态，若从某时刻起，液滴所带电荷量开始缓慢减小(仍不为零)。

为了使该液滴仍处于静止状态，可采取的措施是()A ．其他条件不变，使电容器两极板距离缓慢增大 图5B ．开关K 断开，其他条件不变，使电容器两极板缓慢靠近C ．其他条件不变，将滑动变阻器的滑片缓慢向左移动D ．其他条件不变，将可变电阻R 阻值减小解析：因P 处于静止，所以有mg ＝qE ＝q U d，因液滴电荷量减小，要想平衡，则可增大U 或减小极板间距离d ，所以A 错；当K 断开时，电容器所带电荷量不变，而极板间距离减小时，电容器电容增大，由E ＝U d 、C ＝εS 4k πd、Q ＝CU 知E 不变，B 错；当滑动变阻器的滑片缓慢向左移动时，回路中总电阻减小，R 两端电压增大，电容器两极板间电压增大，C 对；当R 减小时，电容器两极板间电压减小，D 错。

答案：C5．如图6所示的三条相互平行、距离相等的虚线分别表示电场中的三个等势面，电势分别为7 V 、14 V 、21 V ，实线是一带电粒子(不计重力)在该区域内的运动轨迹，下列说法正确的是( )A ．粒子一定带负电荷，且粒子在a 、b 、c 三点所受合力相同 图6B ．粒子运动径迹一定是a →b →cC ．粒子在三点的动能大小为E k b >E k a >E k cD ．粒子在三点的电势能大小为E p c >E p a >E p b解析：由等势面特点知，该电场为匀强电场，粒子所受电场力方向指向高电势，故粒子带负电，A 项正确；运动轨迹不能反映运动方向，B 项错；负电荷在b 点电势能最大，动能最小，故应有E p b >E p a >E p c ，E k b <E k a <E k c ，C 、D 项错。

答案：A6．(2011·安徽高考)图7(a)为示波管的原理图。

如果在电极YY ′之间所加的电压图按图( b)所示的规律变化，在电极XX ′之间所加的电压按图(c)所示的规律变化，则在荧光屏上会看到的图形是图8中的( )图7图8解析：由图(b)及图(c)知，当U Y为正时，Y板电势高，电子向Y偏，而此时U X为负，即X′板电势高，电子向X′板偏，所以选B。

答案：B7．如图9甲所示，两个平行金属板P、Q正对竖直放置，两板间加上如图乙所示的交变电压。

t＝0时，Q板比P板电势高U0，在两板的正中央M点有一电子在电场力作用下由静止开始运动(电子所受重力可忽略不计)，已知电子在0～4t0时间内未与两板相碰。

则电子速度方向向左且速度大小逐渐增大的时间是()图9A．0<t<t0B．t0<t<2t0C．2t0<t<3t0D．3t0<t<4t0解析：画出电子运动的速度图像，取向右为正。

由图可知C项正确。

答案：C8．如图10所示，a、b为竖直向上的电场线上的两点，间距为h，一质量为m，带电荷量为q的带电质点在a点由静止释放，沿着电场线向上运动到b点恰好速度为零。

下列说法正确的是()A．带电质点在两点所受到的电场力都是竖直向上的图10 B．a点的电势比b点的电势高mgh/qC．带电质点在a点的电势能比在b点的电势能小D．带电质点受到的电场力比重力大解析：质点由静止释放由a运动到b，因此受到的电场力一定是竖直向上的，选项A正确；由a到b质点动能增量为零，所以W ab－mgh＝0，而ab两点间的电势差为U ab＝W ab q，可知选项B正确；由a到b电场力做正功，电势能减小，选项C错误；由a到b质点的运动为先加速后减速，电场力先是大于重力后又小于重力，选项D错误。

答案：AB9．(2011·东城模拟)如图11所示，一个质量为m、电荷量为＋q的小球以初速度v0水平抛出，在小球经过的竖直平面内，存在着若干个如图所示的无电场区和有理想上下边界的匀强电场区，两区域相互间隔，竖直高度相等，电场区水平方向无限延长。

已知每一电场区的场强图11大小相等、方向均竖直向上，不计空气阻力，下列说法正确的是( )A ．小球在水平方向一直做匀速直线运动B ．若场强大小等于mg q，则小球经过每一电场区的时间均相同 C ．若场强大小等于2mg q ，则小球经过每一电场区的时间均相同D ．若场强大小等于2mg q，则小球经过每一无电场区的时间均相同 解析：小球在水平方向一直不受外力，故水平速度一直不变，A 正确；没进入电场区时，小球做平抛运动，竖直方向为自由落体运动，进入电场区时，若场强大小等于mg q，则进入电场后做匀速运动，竖直方向的速度等于刚进入电场的速度，而各区竖直高度相同，所以竖直方向的时间不相等，B 错误；若场强大小等于2mg q，则合力大小为mg ，方向竖直向上，由各区竖直高度相同，故通过两区域的时间相同，出电场的速度又为水平速度，运动具有周期性，C 、D 正确。