2020年高考物理一轮复习考点归纳专题静电场含答案

2020年高考物理一轮复习考点归纳专题静电场含答案
2020年高考物理一轮复习考点归纳专题静电场含答案

2.公式:F =k q 1q 2

,式中的 k =9.0×109 N·m 2/C 2,叫做静电力常量.

(1)定义式:E = ,是矢量,单位:N/C 或 V/m.

(3)匀强电场的场强:E = .

2020 年高考一轮复习知识考点专题 07 《静电场》

第一节 电场力的性质

【基本概念、规律】

一、电荷和电荷守恒定律

1.点电荷:形状和大小对研究问题的影响可忽略不计的带电体称为点电荷. 2.电荷守恒定律

(1)电荷既不会创生,也不会消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一

部分转移到另一部分;在转移过程中,电荷的总量保持不变.

(2)起电方式:摩擦起电、接触起电、感应起电.

二、库仑定律

1.内容:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它

们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上.

r 2

3.适用条件:(1)点电荷;(2)真空.

三、电场强度

1.意义:描述电场强弱和方向的物理量. 2.公式

F

q

Q

(2)点电荷的场强:E =k r 2,Q 为场源电荷,r 为某点到 Q 的距离.

U

d

3.方向:规定为正电荷在电场中某点所受电场力的方向.

四、电场线及特点

1.电场线:电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线,曲线上每点的切线方向表示该点

的电场强度方向.

2.电场线的特点

(1)电场线从正电荷或无限远处出发,终止于负电荷或无限远处. (2)电场线不相交.

(3)在同一电场里,电场线越密的地方场强越大. (4)沿电场线方向电势降低.

(5)电场线和等势面在相交处互相垂直. 3.几种典型电场的电场线(如图所示)

【重要考点归纳】

考点一对库仑定律的理解和应用1.对库仑定律的理解

(1)F=k q

1

q

2

r2,r指两点电荷间的距离.对可视为点电荷的两个均匀带电球,r为两球心间

距.

(2)当两个电荷间的距离r→0时,电荷不能视为点电荷,它们之间的静电力不能认为趋于无限大.

2.电荷的分配规律

(1)两个带同种电荷的相同金属球接触,则其电荷量平分.

(2)两个带异种电荷的相同金属球接触,则其电荷量先中和再平分.

考点二电场线与带电粒子的运动轨迹分析

1.电荷运动的轨迹与电场线一般不重合.若电荷只受电场力的作用,在以下条件均满足的情况下两者重合:

(1)电场线是直线.

(2)电荷由静止释放或有初速度,且初速度方向与电场线方向平行.

2.由粒子运动轨迹判断粒子运动情况:

(1)粒子受力方向指向曲线的内侧,且与电场线相切.

(2)由电场线的疏密判断加速度大小.

(3)由电场力做功的正负判断粒子动能的变化.

3.求解这类问题的方法:

(1)“运动与力两线法”——画出“速度线”(运动轨迹在初始位置的切线)与“力线”(在初始位置电场线的切线方向),从二者的夹角情况来分析曲线运动的情景.

(2)“三不知时要假设”——电荷的正负、场强的方向(或等势面电势的高低)、电荷运动的方向,是题意中相互制约的三个方面.若已知其中的任一个,可顺次向下分析判定各待求量;若三个都不知(三不知),则要用“假设法”分别讨论各种情况.

考点三静电力作用下的平衡问题

1.解决这类问题与解决力学中的平衡问题的方法步骤相同,只不过是多了静电力而已.

2.(1)解决静电力作用下的平衡问题,首先应确定研究对象,如果有几个物体相互作用时,

要依据题意,适当选取“整体法”或“隔离法”.

(2)电荷在匀强电场中所受电场力与位置无关;库仑力大小随距离变化而变化.

考点四 带电体的力电综合问题

解决该类问题的一般思路

【思想方法与技巧】

用对称法处理场强叠加问题

对称现象普遍存在于各种物理现象和物理规律中,应用对称性不仅能帮助我们认识和探索

某些基本规律,而且也能帮助我们去求解某些具体的物理问题.利用对称法分析解决物理问

题,可以避免复杂的数学演算和推导,直接抓住问题的特点,出奇制胜,快速简便地求解问

题.

第二节 电场能的性质

【基本概念、规律】

一、电场力做功和电势能

1.电场力做功

(1)特点:静电力做功与实际路径无关,只与初末位置有关. (2)计算方法

①W =qEd ,只适用于匀强电场,其中 d 为沿电场方向的距离.

②W AB =qU AB ,适用于任何电场. 2.电势能

(1)定义:电荷在电场中具有的势能,数值上等于将电荷从该点移到零势能位置时静电力所

做的功.

(2)静电力做功与电势能变化的关系:静电力做的功等于电势能的减少量,即 W AB =E p A -

E p B =-ΔE p .

(3)电势能具有相对性.

(2)定义式:φ= p

.

q

二、电势、等势面

1.电势

(1)定义:电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值.

E q

(3)相对性:电势具有相对性,同一点的电势因零电势点的选取不同而不同.

2.等势面

(1)定义:电场中电势相同的各点构成的面. (2)特点

①在等势面上移动电荷,电场力不做功.

②等势面一定与电场线垂直,即与场强方向垂直.

③电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面.

④等差等势面的疏密表示电场的强弱(等差等势面越密的地方,电场线越密).

三、电势差

1.定义:电荷在电场中,由一点 A 移到另一点 B 时,电场力所做的功 W AB 与移动的电荷的 电量 q 的比值.

2.定义式:U AB = W AB

.

3.电势差与电势的关系:U AB =φA -φB ,U AB =-U BA . 4.电势差与电场强度的关系

匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场方向的距离的乘积,即 U AB =Ed. 特别提示:电势和电势差都是由电场本身决定的,与检验电荷无关,但电场中各点的电

势与零电势点的选取有关,而电势差与零电势点的选取无关.

【重要考点归纳】

考点一 电势高低及电势能大小的比较

1.比较电势高低的方法

(1)根据电场线方向:沿电场线方向电势越来越低.

(2)根据 U AB =φA -φB :若 U AB >0,则 φA >φB ,若 U AB <0,则 φA <φB .

(3)根据场源电荷:取无穷远处电势为零,则正电荷周围电势为正值,负电荷周围电势为负

值;靠近正电荷处电势高,靠近负电荷处电势低.

2.电势能大小的比较方法

(1)做功判断法

电场力做正功,电势能减小;电场力做负功,电势能增加 (与其他力做功无关).

(2)电荷电势法

正电荷在电势高处电势能大,负电荷在电势低处电势能大.

考点二 等势面与粒子运动轨迹的分析

1.几种常见的典型电场的等势面比较

2 E

电场

匀强电场

点电荷的

电场

等量异种

点电荷的

电场

等量同种

正点电荷

的电场

等势面(实线)图样 重要描述

垂直于电场线的一簇平面

以点电荷为球心的一簇球面

连线的中垂线上的电势为零

连线上,中点电势最低,而在中垂线

上,中点电势最高

2.带电粒子在电场中运动轨迹问题的分析方法

(1)从轨迹的弯曲方向判断受力方向 (轨迹向合外力方向弯曲 ),从而分析电场方向或电荷的

正负;

(2)结合轨迹、速度方向与静电力的方向,确定静电力做功的正负,从而确定电势能、电势

和电势差的变化等;

(3)根据动能定理或能量守恒定律判断动能的变化情况.

考点三 公式 U =Ed 的拓展应用

1.在匀强电场中 U =Ed ,即在沿电场线方向上,U ∝d .推论如下:

(1)如图甲,C 点为线段 AB 的中点,则有 φC = φA +φB

(2)如图乙,AB ∥CD ,且 AB =CD ,则 U AB =U CD .

.

2.在非匀强电场中 U =Ed 虽不能直接应用,但可以用作定性判断.

考点四 电场中的功能关系

1.求电场力做功的几种方法

(1)由公式 W =Flcos α 计算,此公式只适用于匀强电场,可变形为 W =Eqlcos α.

(2)由 W AB =qU AB 计算,此公式适用于任何电场. (3)由电势能的变化计算:W AB =E p A -E p B . (4)由动能定理计算:W 电场力+W 其他力=Δ k .

注意:电荷沿等势面移动电场力不做功.

2.电场中的功能关系

(1)若只有电场力做功,电势能与动能之和保持不变.

(2)若只有电场力和重力做功,电势能、重力势能、动能之和保持不变.

(3)除重力、弹簧弹力之外,其他各力对物体做的功等于物体机械能的变化.

(4)所有外力对物体所做的功等于物体动能的变化.

3.在解决电场中的能量问题时常用到的基本规律有动能定理、能量守恒定律和功能关系.

(1)应用动能定理解决问题需研究合外力的功(或总功).

(2)应用能量守恒定律解决问题需注意电势能和其他形式能之间的转化.

(3)应用功能关系解决该类问题需明确电场力做功与电势能改变之间的对应关系.

(4)有电场力做功的过程机械能不守恒,但机械能与电势能的总和可以守恒.

【思想方法与技巧】

E-x和φ-x图象的处理方法

1.E-x图象

(1)反映了电场强度随位移变化的规律.

(2)E>0表示场强沿x轴正方向;E<0表示场强沿x轴负方向.

(3)图线与x轴围成的“面积”表示电势差,“面积”大小表示电势差大小,两点的电势高低根据电场方向判定.

2.φ-x图象

(1)描述了电势随位移变化的规律.

(2)根据电势的高低可以判断电场强度的方向是沿x轴正方向还是负方向.

(3)斜率的大小表示场强的大小,斜率为零处场强为零.

3.看懂图象是解题的前提,解答此题的关键是明确图象的斜率、面积的物理意义.

第三节电容器与电容带电粒子在电场中的运动

【基本概念、规律】

一、电容器、电容

1.电容器

(1)组成:由两个彼此绝缘又相互靠近的导体组成.

(2)带电量:一个极板所带电量的绝对值.

(3)电容器的充、放电

(1)定义式:C = .

r Q ? ε S 或C =ΔU ??适用于任何电容器,但 C = r 仅适用于平行板电容器. 0 0

充电:使电容器带电的过程,充电后电容器两板带上等量的异种电荷,电容器中储存电场

能.

放电:使充电后的电容器失去电荷的过程,放电过程中电场能转化为其他形式的能.

2.电容

Q

U

(2)单位:法拉(F),1 F =106μF =1012pF .

3.平行板电容器

(1)影响因素:平行板电容器的电容与正对面积成正比,与介质的介电常数成正比,与两极

板间距离成反比.

ε S

(2)决定式:C =4πkd ,k 为静电力常量.

特别提醒:C = ΔQ U ? 4πkd

二、带电粒子在电场中的运动

1.加速问题

1 1 (1)在匀强电场中:W =qEd =qU =2mv 2-2

mv 2

1 1 (2)在非匀强电场中:W =qU =2mv 2-2

mv 2

. 2.偏转问题

(1)条件分析:不计重力的带电粒子以速度 v 0 垂直于电场线方向飞入匀强电场. (2)运动性质:匀变速曲线运动.

(3)处理方法:利用运动的合成与分解. ①沿初速度方向:做匀速运动.

②沿电场方向:做初速度为零的匀加速运动.

特别提示:带电粒子在电场中的重力问题

(1)基本粒子:如电子、质子、 α 粒子、离子等除有说明或有明确的暗示以外,一般都不考

虑重力(但并不忽略质量).

(2)带电颗粒:如液滴、油滴、尘埃、小球等,除有说明或有明确的暗示以外,一般都不能

忽略重力.

【重要考点归纳】

考点一 平行板电容器的动态分析

运用电容的定义式和决定式分析电容器相关量变化的思路

1.确定不变量,分析是电压不变还是所带电荷量不变. (1)保持两极板与电源相连,则电容器两极板间电压不变. (2)充电后断开电源,则电容器所带的电荷量不变.

2.用决定式 C =4πkd 分析平行板电容器电容的变化.

3.用定义式 C = 分析电容器所带电荷量或两极板间电压的变化.

4.用 E = 分析电容器两极板间电场强度的变化.

(2)恰当选择公式:要灵活选取电容的两个公式分析电容的变化,还要应用 E = ,分析板

(1)加速度:a = = = .

v 0

??2 2 2mv 20d

??v y =at ?

v = v 2x +v 2y ,tan θ= y =

εr S

Q

U U

d

5.在分析平行板电容器的动态变化问题时,必须抓住两个关键点:

(1)确定不变量:首先要明确动态变化过程中的哪些量不变,一般情况下是保持电量不变或

板间电压不变.

U d

间电场强度的变化情况.

考点二 带电粒子在电场中的直线运动

1.运动类型

(1)带电粒子在匀强电场中做匀变速直线运动.

(2)带电粒子在不同的匀强电场或交变电场中做匀加速、匀减速的往返运动. 2.分析思路

(1)根据带电粒子受到的电场力,用牛顿第二定律求出加速度,结合运动学公式确定带电粒 子的运动情况.

(2)根据电场力对带电粒子所做的功等于带电粒子动能的变化求解.此方法既适用于匀强电

场,也适用于非匀强电场.

(3)对带电粒子的往返运动,可采取分段处理.

考点三 带电粒子在电场中的偏转

1.基本规律

设粒子带电荷量为 q ,质量为 m ,两平行金属板间的电压为 U ,板长为 l ,板间距离为 d (忽

略重力影响),则有

F qE qU

m m md

l

(2)在电场中的运动时间:t = .

??v x t =v 0t =l

(3)位移?1

at 2=y

1 qUl

2 y = at 2= .

?v x =v 0 (4)速度?

,v y

qUt md

v qUl v x mv 20d

.

证明:由 qU 0=2mv

2及 tan θ= 2 得 tan θ=

点,即 O 到电场边缘的距离为 .

(2)将 a = 合

视为“等效重力加速度”.

2.两个结论

(1)不同的带电粒子从静止开始经过同一电场加速后再从同一偏转电场射出时的偏转角度总

是相同的.

1 qUl Ul mdv 0

2U 0d

.

(2)粒子经电场偏转后,合速度的反向延长线与初速度延长线的交点 O 为粒子水平位移的中

l

2

3.带电粒子在匀强电场中偏转的功能关系:当讨论带电粒子的末速度 v 时也可以从能量的

1 1 U

角度进行求解:qU y =2mv 2-2mv 20,其中 U y = d y ,指初、末位置间的电势差.

【思想方法与技巧】

带电粒子在交变电场中的偏转

1.注重全面分析(分析受力特点和运动特点),找到满足题目要求所需要的条件.

2.比较通过电场的时间 t 与交变电场的周期 T 的关系:

(1)若 t T ,可认为粒子通过电场的时间内电场强度不变,等于刚进入电场时刻的场强. (2)若不满足上述关系,应注意分析粒子在电场方向上运动的周期性.

对称思想、等效思想在电场问题中的应用

一、割补法求解电场强度

由于带电体不规则,直接求解产生的电场强度较困难,若采取割或补的方法,使之具有某

种对称性,从而使问题得到简化.

二、等效法求解电场中的圆周运动

1.带电粒子在匀强电场和重力场组成的复合场中做圆周运动的问题是一类重要而典型的题

型.对于这类问题,若采用常规方法求解,过程复杂,运算量大.若采用 “等效法”求解,则过

程往往比较简捷.

2.等效法求解电场中圆周运动问题的解题思路:

(1)求出重力与电场力的合力 F 合,将这个合力视为一个“等效重力”. F m

(3)将物体在重力场中做圆周运动的规律迁移到等效重力场中分析求解.

2高三物理高考第一轮专题复习――电磁场(附答案详解)

高三物理第一轮专题复习——电磁场 在以坐标原点O 为圆心、半径为r 的圆形区域内,存在磁感应强度大小为B 、方向垂直于纸面向里的匀强磁场,如图所示。一个不计重力的带电粒子从磁场边界与x 轴的交点A 处以速度v 沿-x 方向射入磁场,恰好从磁场边界与y 轴的交点C 处沿+y 方向飞出。 (1请判断该粒子带何种电荷,并求出其比荷q/m ; (2若磁场的方向和所在空间范围不变,而磁感应强度的大小变为B ’,该粒子仍从A 处以相同的速度射入磁场,但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了60°角,求磁感应强度B ’多大?此次粒子在磁场中运动所用时间t 是多少? 电子自静止开始经M 、N 板间(两板间的电压

为U 的电场加速后从A 点垂直于磁场边界射入宽度为d 的匀强磁场中, 电子离开磁场时的位置P 偏离入射方向的距离为L ,如图所示.求匀强磁场的磁感应强度.(已知电子的质量为m ,电量为e 高考如图所示,abcd 为一正方形区域,正离子束从a 点沿ad 方向以0 =80m/s 的初速度射入,若在该区域中加上一个沿ab 方向的匀强电场,电场强度为E ,则离子束刚好从c 点射出;若撒去电场,在该区域中加上一个垂直于abcd 平面的匀强磁砀,磁感应强度为B ,则离子束刚好从bc 的中点e 射出,忽略离子束中离子间的相互作用,不计离子的重力,试判断和计算: (1所加磁场的方向如何?(2E

与B 的比值B E /为多少? 制D 型金属扁盒组成,两个D 形盒正中间开有一条窄缝。两个D 型盒处在匀强磁场中并接有高频交变电压。图乙为俯视图,在D 型盒上半面中心S 处有一正离子源,它发出的正离子,经狭缝电压加速后,进入D 型盒中。在磁场力的作用下运动半周,再经狭缝电压加速。如此周而复始,最后到达D 型盒的边缘,获得最大速度,由导出装置导出。已知正离子的电荷量为q ,质量为m ,加速时电极间电压大小为U ,磁场的磁感应强度为B ,D 型盒的半径为R 。每次加速的时间很短,可以忽略不计。正离子从离子源出发时的初速度为零。 ( 1为了使正离子每经过窄缝都被加速,求交变电压的频率; (2求离子能获得的最大动能; ( 3求离子第 1 次与第n 次在下半盒中运动的轨道半径之比。 甲

高中物理电场图像专题

场强图像 1.如图所示,两个带电荷量分别为2q和-q的点电 荷固定在x轴上,相距为2L。下列图象中,两个点电荷连线上场强大小E与x关系的图象可能是( ) 2.一带正电粒子在正点电荷的电场中仅受静电力作用,做初速度为零的直线运动。取该直线为x轴,起始点 O为坐标原点,则下列关于电场强度E、粒子动能E k、粒子电势能E p、粒子加速度a与位移x的关系图象可能的是( ) 3如图所示x轴上各点的电场强度如图所示,场强方 向与x轴平行,规定沿x轴正方向为正,一负点电荷从坐标原点O以一定的初速度沿x轴正方向运动,点电荷到达x2位置速度第一次为零,在x3位置第二次速度为零,不计粒子的重力。下列说法正确的是( ) A.O点与x2和O点与x3电势差U Ox2=U Ox3 B.点电荷从O点运动到x2,再运动到x3的过程中, 加速度先减小再增大,然后保持不变 C.点电荷从O点运动到x2,再运动到x3的过程中,速度先均匀减小再均匀增大,然后减小再增大D.点电荷在x2、x3位置的电势能最小 4.如图甲所示,两平行金属板MN、PQ的板长和板间距离相等,板间存在如图乙所示的随时间周期性变化的电场,电场方向与两板垂直,在t=0时刻,一不计重力的带电粒子沿板间中线垂直电场方向射入电场,粒子射入电场时的速度为v0,t=T时刻粒子刚好沿MN 板右边缘射出电场。则( ) A.该粒子射出电场时的速度方向一定是沿垂直电场方向的 B.在t= T 2 时刻,该粒子的速度大小为2v0 C.若该粒子在 T 2 时刻以速度v0进入电场,则粒子会打在板上 D.若该粒子的入射速度变为2v0,则该粒子仍在t=T 时刻射出电场 5.在x轴上关于原点对称的a、b两点处固定两个电荷量相等的点电荷,如图所示的E-x图象描绘了x轴上部分区域的电场强度(以x轴正方向为电场强度的正方向)。对于该电场中x轴上关于原点对称的c、d两点,下列结论正确的是( ) A.两点场强相同,c点电势更高 B.两点场强相同,d点电势更高 C.两点场强不同,两点电势相 等,均比O点电势高 D.两点场强不同,两点电势相等,均比O点电势低 6.(多选)静电场在x轴上的 场强E随x的变化关系如图所 示,x轴正方向为场强正方向, 带正电的点电荷沿x轴运动, 则点电荷( )

高三物理电场专题复习

电场复习指导意见 20XX 年课标版考试大纲本章特点 概念多、抽象、容易混淆。电场强度、电场力、电势、电势差、电势能、 电场力做功。 公式多。在帮助学生理解公式的来龙去脉、物理意义、适用条件的同时,可将其归类。 正负号含义多。在静电场中,物理量的正负号含义不同,要帮助学生正确理解物理量的正负值的含义。 知识综合性强。要把力学的所有知识、规律、解决问题的方法和能力应用 内 容要求说明 54.两种电荷.电荷守恒 55.真空中的库仑定律.电荷量 56.电场.电场强度.电场线.点电荷的场 强.匀强电场.电场强度的叠加 57.电势能.电势差.电势.等势面 58.匀强电场中电势差跟电场强度的关系 59.静电屏蔽 60.带电粒子在匀强电场中的运动 61.示波管.示波器及其应用 62.电容器的电容 63.平行板电容器的电容,常用的电容器 Ⅰ Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅰ Ⅱ Ⅰ Ⅱ Ⅰ 带电粒子在匀强 电场中运动的计算,只 限于带电粒子进入电场时速度平行或垂直于场强的情况

到电场当中 具体复习建议 一.两种电荷,电荷守恒,电荷量(Ⅰ) 1.两种电荷的定义方式。(丝绸摩擦玻璃棒,定义玻璃棒带正点;毛皮 摩擦橡胶棒,定义橡胶棒带负电) 2.从物质的微观结构及物体带电方法 接触带电(所带电性与原带电体相同) 摩擦起电(两物体带等量异性电荷) 感应带电(两导体带等量异性电荷) 3.由于物体的带电过程就是电子的转移过程,所以带电过程中遵循电荷守恒。每个物体所带电量应为电子电量(基本电量)的整数倍。 4.知道相同的两金属球绝缘接触后将平分两球原来所带净电荷量。(注意电性)

二.真空中的库仑定律(Ⅱ)1.r r q kq F 2 2112 或 2 2121 12r q kq F F 方向在两点电荷连线上,满足同性相斥,异性相吸。2.规律在以下情况下可使用:(1)规定为点电荷;(2)可视为点电荷; (3)均匀带电球体可用点电荷等效处理,绝缘均匀带电球体间的库仑力可用库仑定律 2 21r q kq F 等效处理,但r 表示 两球心之间的距离。(其它形状的带电体不可用电荷中心等效) (4)用点电荷库仑定律定性分析绝缘带电金属球相互作用力的情况 两球带同性电荷时:2 21r q kq F r 表示两球心间距,方向在球心连线上 两球带异性电荷时:2 21r q kq F r 表示两球心间距,方向在球心连线上 3.点电荷库仑力参与下的平衡模型(两质量相同的带电通草球模型) 4.两相同的绝缘带电体相互接触后再放回原处 (1)相互作用力是斥力或为零(带等量异性电荷时为零) L mg F T α mgtg l q kq 2 2 1) sin 2(3 2 21sin 4cos l q kq mg T

高中物理静电场经典习题(包含答案)

1.(2012江苏卷).一充电后的平行板电容器保持两板间的正对面积、间距和电荷量不变,在两板间插入一电介质,其电容C 和两极板间的电势差U 的变化情况是( ) A .C 和U 均增大 B . C 增大,U 减小 C .C 减小,U 增大 D .C 和U 均减小 B 2(2012天津卷).两个固定的等量异号点电荷所产生电场的等势面如图中虚线所示,一带负电的粒子以某一速度从图中A 点沿图示方向进入电场在纸面内飞行,最后离开电场,粒子只受静电力作用,则粒子在电场中( ) A .做直线运动,电势能先变小后变大 B .做直线运动,电势能先变大后变小 C .做曲线运动,电势能先变小后变大 D .做曲线运动,电势能先变大后变小 C 3.(2012安徽卷).如图所示,在平面直角 中,有方向平行于坐标平面的匀强电场,其中坐标原点O 处的电势为0 V ,点A 处的电势为6 V, 点B 处的电势为3 V, 则电场强度的大小为 ( ) A.200V/m B.2003 V/m C.100 V/m D. 1003 V/m A 4.(2012重庆卷).空中P 、Q 两点处各固定一个点电荷,其中 P 点处为正点电荷,P 、Q 两点附近电场的等势面分布如题20图 所示,a 、b 、c 、d 为电场中的四个点。则( ) A .P 、Q 两点处的电荷等量同种 B .a 点和b 点的电场强度相同 C .c 点的电热低于d 点的电势 D .负电荷从a 到c ,电势能减少 D 5.(2012海南卷)关于静电场,下列说法正确的是( ) O x (cm) y (cm) A (6,0) B (0,3) ● ●

A.电势等于零的物体一定不带电 B.电场强度为零的点,电势一定为零 C.同一电场线上的各点,电势一定相等 D.负电荷沿电场线方向移动时,电势能一定增加 D 6.(2012山东卷).图中虚线为一组间距相等的同心圆,圆心处固 定一带正电的点电荷。一带电粒子以一定初速度射入电场,实线为 粒子仅在电场力作用下的运动轨迹,a、b、c三点是实线与虚线的 交点。则该粒子( ) A.带负电 B.在c点受力最大 C.在b点的电势能大于在c点的电势能 D.由a点到b点的动能变化大于有b点到c点的动能变化 CD 7.[2014·北京卷] 如图所示,实线表示某静电场的电场线,虚线表示该电场的等势面.下列判断正确的是() A.1、2两点的场强相等 B.1、3两点的场强相等 C.1、2两点的电势相等 D.2、3两点的电势相等 D本题考查电场线和等势面的相关知识.根据电场线和等势面越密集,电场强度越大,有E1>E2=E3,但E2和E3电场强度方向不同,故A、B错误.沿着电场线方向,电势逐渐降低,同一等势面电势相等,故φ1>φ2=φ3,C错误,D正确. 8.如图所示,A、B是位于竖直平面内、半径R=0.5 m的1 4圆弧形的光滑绝缘轨道, 其下端点B与水平绝缘轨道平滑连接,整个轨道处在水平向左的匀强电场中,电场强度 E=5×103N/C.今有一质量为m=0.1 kg、带电荷量+q=8×10-5C的小滑块(可视为质 点)从A点由静止释放.若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.05,取g=10 m/s2, 求: (1)小滑块第一次经过圆弧形轨道最低点B时B点的压力.(2)小滑块在水平轨道上通过的总路程. 答案:(1)2.2 N(2)6 m解析:(1)设小滑块第一次到达B点时的速度为v B,对圆弧轨道最低点B的压

高中物理 静电场及其应用精选测试卷专题练习(word版

高中物理 静电场及其应用精选测试卷专题练习(word 版 一、第九章 静电场及其应用选择题易错题培优(难) 1.如图,真空中x 轴上关于O 点对称的M 、N 两点分别固定两异种点电荷,其电荷量分别为1Q +、2Q -,且12Q Q >。取无穷远处电势为零,则( ) A .只有MN 区间的电场方向向右 B .在N 点右侧附近存在电场强度为零的点 C .在ON 之间存在电势为零的点 D .MO 之间的电势差小于ON 之间的电势差 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】 AB .1Q +在N 点右侧产生的场强水平向右,2Q -在N 点右侧产生的场强水平向左,又因为 12Q Q >,根据2Q E k r =在N 点右侧附近存在电场强度为零的点,该点左右两侧场强方向相反,所以不仅只有MN 区间的电场方向向右,选项A 错误,B 正确; C .1Q +、2Q -为两异种点电荷,在ON 之间存在电势为零的点,选项C 正确; D .因为12Q Q >,MO 之间的电场强度大,所以MO 之间的电势差大于ON 之间的电势差,选项D 错误。 故选BC 。 2.如图所示,竖直平面内有半径为R 的半圆形光滑绝缘轨道ABC ,A 、C 两点为轨道的最高点,B 点为最低点,圆心处固定一电荷量为+q 1的点电荷.将另一质量为m 、电荷量为+q 2的带电小球从轨道A 处无初速度释放,已知重力加速度为g ,则() A .小球运动到 B 2gR B .小球运动到B 点时的加速度大小为3g C .小球从A 点运动到B 点过程中电势能减少mgR D .小球运动到B 点时对轨道的压力大小为3mg +k 12 2 q q R 【答案】AD 【解析】

静电场作业含答案

班级 姓名 学号 静电场作业 一、填空题 1. 一均匀带正电的空心橡皮球,在维持球状吹大的过程中,球内任意点的场强 不变 。球内任意点的电势 变小 。始终在球外任意点的电势 不变 。(填写变大、变小或不变) 解: 2. 真空中有一半径为R ,带电量为 +Q 的均匀带电球面。今在球面上挖掉很小一块面积△S ,则球心 处的电场强度E = 。 解:电荷面密度 3. 点电荷q 1、q 2、q 3和q 4在真空中的分布如图所示。S 为闭合曲面, 则通过该闭合曲面的电通量为 。 4 2εq q + 解:高斯定理 ;其中 为S 闭合面内所包围的所有电荷的代数和 4. 边长为a 的正六边形每个顶点处有一个点电荷 +q ,取无限远处 作为电势零点,则正六边形中心O 点电势为 V 。 a q 023πε 解:O 点电势为6个点电荷电势之和。每个q 产生的电势为 +2 041 r Q E ?=πε0 =E (r > R 球 (r < R 球 均匀带 电 球面 r Q U ?=041 πεR Q U ? =041 πεs 2 4R Q πσ= 2 4R s Q q π?= ∴4 022 022*******R s Q R R s Q r q E εππεππε?=??==4 0216R s Q επ?0 εφ∑? = ?=i S q S d E ∑i q a q r q U 0044πεπε= = q q U o 36= ?= ∴

5. 两点电荷等量异号,相距为a ,电量为q ,两点电荷连线中点O 处的电场强度大小E = 。 2 02a q πε 解: 6. 电量为-×10-9 C 的试验电荷放在电场中某点时,受到×10-9 N 的向下的力,则该点的电场强度 大小为 4 N/C 。 解:由电场强度定义知, 7. 一半径为R 的带有一缺口的细圆环,缺口长度为d (d << R ),环上均匀 带正电,总电量为q ,如图所示,则圆心O 处的场强大小E =__________ __。 ) 2(420d R R qd -ππε 解:根据圆环中心E=0可知,相当于缺口处对应电荷在O 点处产生的电场 电荷线密度为 ; 缺口处电荷 8. 如图所示,将一电量为-Q 的试验电荷从一对等量异号点电荷连线的中点 O 处,沿任意路径移到无穷远处,则电场力对它作功为 0 J 。 解:根据电场力做功与电势差之间的关系可求 其中 d + - O q +q -?E 2 a 2 a 2 02 022422a q a q E E q πεπε= ? ? ? ??? ==+4 ==q F E d R q -=πλ2d d R q q ?-='π2) 2(4412420202 0d R R qd R d R qd R q E -= ?-= '=ππεπεππε) (∞-=U U q A O ; 0=∞U ; 04400=+ -= r q r q U o πεπε0 )(=--=∴∞U U Q A O

高考物理一轮复习磁场专题

第十一章、磁场 一、磁场: 1、基本性质:对放入其中的磁极、电流有力的作用。 磁极间、电流间的作用通过磁场产生,磁场是客观存在的一种特殊形态的物质。 2、方向:放入其中小磁针N极的受力方向(静止时N极的指向) 放入其中小磁针S极的受力的反方向(静止时S极的反指向) 3、磁感线:形象描述磁场强弱和方向的假想的曲线。 磁体外部:N极到S极;磁体内部:S极到N极。 磁感线上某点的切线方向为该点的磁场方向;磁感线的疏密表示磁场的强弱。 4、安培定则:(右手四指为环绕方向,大拇指为单独走向) 二、安培力: 1、定义:磁场对电流的作用力。 2、计算公式:F=ILBsinθ=I⊥LB式中:θ是I与B的夹角。 电流与磁场平行时,电流在磁场中不受安培力;电流与磁场垂直时,电流在磁场中受安培力最大:F=ILB 0≤F≤ILB 3、安培力的方向:左手定则——左手掌放入磁场中,磁感线穿过掌心,四指指向电流方向,大拇指指向为通电导线所受安培力的方向。 三、磁感应强度B: 1、定义:放入磁场中的电流元与磁场垂直时,所受安培力F跟电流元IL的比值。

qB m v r =2、公式: 磁感应强度B是磁场的一种特性,与F、I、L等无关。 注:匀强磁场中,B与I垂直时,L为导线的长度; 非匀强磁场中,B与I垂直时,L为短导线长度。 3、国际单位:特斯拉(T)。 4、磁感应强度B是矢量,方向即磁场方向。 磁感线方向为B方向,疏密表示B的强弱。 5、匀强磁场:磁感应强度B的大小和方向处处相同的磁场。磁感线是分布均匀的平行直线。例:靠近的两个异名磁极之间的部分磁场;通电螺线管内的磁场。 四、电流表(辐向式磁场) 线圈所受力矩:M=NBIS ∥=k θ 五、磁场对运动电荷的作用: 1、洛伦兹力:运动电荷在磁场中所受的力。 2、方向:用左手定则判断——磁感线穿过掌心,四指所指为正电荷运动方向(负电荷运动的反方向),大拇指所指方向为洛伦兹力方向。 3、大小:F=qv ⊥B 4、洛伦兹力始终与电荷运动方向垂直,只改变电荷的运动方向,不对电荷做功。 5、电荷垂直进入磁场时,运动轨迹是一个圆。 IL F B =

2013年高考物理 真题分类解析 专题8 静电场

2013高考物理分类解析 专题八、静电场 1. (2013全国新课标理综II 第18题)如图,在光滑绝缘水平面上。三个带电小球a 、b 和c 分别位于边长为l 的正三角形的三个顶点上;a 、b 带正电,电荷量均为q ,c 带负电。整个系统置于方向水平的匀强电场中。已知静电力常量为k 。若三个小 球均处于静止状态,则匀强电场场强的大小为 A .2 33l kq B . 2 3l kq C . 2 3l kq D . 2 32l kq 1.B 【命题意图】本题考查库仑定律、电场力、平衡条件及其相关知识点,意在考查考生综合运用知识解决问题的能力。 【解题思路】设小球c 带电量Q ,由库仑定律可知小球a 对小球c 的库伦引力为F=k 2 q Q l , 小球b 对小球c 的库伦引力为F=k 2 q Q l ,二力合力为2Fcos30°。设水平匀强电场的大小为 E ,对c 球,由平衡条件可得:QE=2Fcos30°。解得:E=2 l ,选项B 正确。 【误区警示】错选研究对象,分析小球a 受力或分析小球b 受力,陷入误区。 2. (2013全国新课标理综1第15题)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 (q>O)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 2 3R q B. k 2 910R q C. k 2 9R q Q + D. k 2 99R q Q + 【命题意图】本题考查电场叠加、点电荷电场强度公式等基础知识点,意在考查考生应用相

第5章 静电场作业答案

第五章 静电场作业1 班级 姓名 学号 一 选择题 1. 两点电荷间的距离为d 时, 其相互作用力为F . 当它们间的距离增大到2d 时, 其相互作用力变为 (A) F 2 (B) F 4 (C) 2F (D) 4 F [ D ] 解:根据库仑定律 122014d q q F d πε= 12 22 0144d q q F d πε= 24 d d F F ∴= 选D 2. 关于电场强度, 以下说法中正确的是 (A) 电场中某点场强的方向, 就是将点电荷放在该点所受电场力的方向 (B) 在以点电荷为中心的球面上, 由该点电荷所产生的场强处处相同 (C) 场强方向可由F E q = 定出, 其中q 可正, 可负 (D) 以上说法全不正确 [ C ] 解:场强的定义为0F E q = ,即表示场强的大小又表示场强的方向,选C 3.在边长为a 的正方体中心处放置一电量为Q 的点电荷, 则在此正方体顶角处电场强度的大小为 (A) 202πQ a ε (B) 2 03πQ a ε (C) 20πQ a ε (D) 2 04πQ a ε [ B ] 解:点电荷Q 距顶点的距离为 2 r a = 则在顶点处场强的大小为 203Q E a πε== 选B 4.一个点电荷放在球形高斯面的中心, 下列哪种情况通过该高斯面的电通量有 变化? (A) 将另一点电荷放在高斯面外 (B) 将另一点电荷放在高斯面内 a

(C) 将中心处的点电荷在高斯面内移动 (D) 缩小高斯面的半径 [ B ] 解:根据高斯定理 d i S q E S ε?= ∑? ,高斯面内的电荷变化,则通过该高斯面的电通量有变化。 选B 二 填空题 1.一长为L 、半径为R 的圆柱体,置于电场强度为E 的均匀电场中,圆柱体轴线与场强方向平行.则: (1) 穿过圆柱体左端面的E 通量为2R Επ-; (2) 穿过圆柱体右端面的E 通量为2R Επ; 解:1)穿过左端面的电通量为21ΕS R ΕΦπ=?=- 2)穿过右端面的电通量为21ΕS R ΕΦπ=?= 2. 一个薄金属球壳,半径为1R ,带有电荷1q ,另一个与它同心的薄金属球壳,半径为2R )(12R R >,带有电荷2q 。试用高斯定理求下列情况下各处的电场强度的大小: 1)1R r <,E= 0 ;2)21R r R <<, E= 12 04q r πε ; 3)2R r >, E= 12 2 04q q r πε+。 解:1)1R r <: d i S q E S ε?= ∑? 内球面内无电荷 10 E = 2)21R r R <<:两球面间的电荷为1q ,根据高斯定理可得 12204r q E e r πε= 3)2R r >:两球面外的电荷为12q q +,同理可得 123204r q q E e r πε+= 三 计算题 1. 电荷Q 均匀地分布在长为L 的细棒上,求在棒的延长线上距棒中心为r 处的 2

高考物理专题汇编带电粒子在电场中的运动(一).docx

高考物理专题汇编带电粒子在电场中的运动( 一) 一、高考物理精讲专题带电粒子在电场中的运动 1.如图 (a)所示,整个空间存在竖直向上的匀强电场(平行于纸面),在同一水平线上的 两位置,以相同速率同时喷出质量均为m 的油滴 a 和b,带电量为+q的a 水平向右,不带电的 b 竖直向上. b 上升高度为h 时,到达最高点,此时 a 恰好与它相碰,瞬间结合成油滴 p.忽略空气阻力,重力加速度为g.求 (1)油滴 b 竖直上升的时间及两油滴喷出位置的距离; (2)匀强电场的场强及油滴 a、 b 结合为 p 后瞬间的速度; (3)若油滴 p 形成时恰位于某矩形区域边界,取此时为t0 时刻,同时在该矩形区域加一个垂直于纸面的周期性变化的匀强磁场,磁场变化规律如图(b)所示,磁场变化周期为 T0 (垂直纸面向外为正),已知P 始终在矩形区域内运动,求矩形区域的最小面积.(忽略 磁场突变的影响) 【答案】( 1) 2mg ; v P gh 方向向右上,与水平方向夹角为45°2h ; 2h (2) g q ghT02 (3) s min 2 2 【解析】 【详解】 (1)设油滴的喷出速率为v0,则对油滴b做竖直上抛运动,有0v022gh解得 v0 2 gh 0v0gt0解得 t02h g 对油滴 a 的水平运动,有 x0v0 t0解得x 02h (2)两油滴结合之前,油滴 a 做类平抛运动,设加速度为 a ,有 qE mg ma , h 1 at02,解得 a g 2mg , E 2q 设油滴的喷出速率为v0,结合前瞬间油滴 a 速度大小为v a,方向向右上与水平方向夹角,则 v0v a cos,v0tan at0,解得v a 2 gh ,45

高考物理:专题9-磁场(附答案)

专题9 磁场 1.(15江苏卷)如图所示,用天平测量匀强磁场的磁感应强度,下列各选项所示的载流线圈匝数相同,边长NM 相等,将它们分别挂在天平的右臂下方,线圈中通有大小相同的电流,天平处于平衡状态,若磁场发生微小变化,天平最容易失去平衡的是 答案:A 解析:因为在磁场中受安培力的导体的有效长度(A)最大,所以选A. 2.(15海南卷)如图,a 是竖直平面P 上的一点,P 前有一条形磁铁垂直于P ,且S 极朝向a 点,P 后一电子在偏转线圈和条形磁铁的磁场的共同作用下,在水平面内向右弯曲经过a 点.在电子经过a 点的瞬间.条形磁铁的磁场对该电子的作用力的方向() A .向上 B.向下 C.向左 D.向右 答案:A 解析:条形磁铁的磁感线方向在a 点为垂直P 向外,粒子在条形磁铁的磁场中向右运动,所以根据左手定则可得电子受到的洛伦兹力方向向上,A 正确. 3.(15重庆卷)题1图中曲线a 、b 、c 、d 为气泡室中某放射物质发生衰变放出的部分粒子的经迹,气泡室中磁感应强度方向垂直纸面向里.以下判断可能正确的是 A.a 、b 为粒子的经迹 B. a 、b 为粒子的经迹 C. c 、d 为粒子的经迹 D. c 、d 为粒子的经迹 答案:D 解析:射线是不带电的光子流,在磁场中不偏转,故选项B 错误.粒子为氦核带正电,由左手定则知受到向上的洛伦兹力向上偏转,故选项A 、C 错误;粒子是带负电的电子流,应向下偏转,选项D 正确. 4.(15重庆卷)音圈电机是一种应用于硬盘、光驱等系统的特殊电动机.题7图是某音圈电机的原理示意图,它由一对正对的磁极和一个正方形刚性线圈构成,线圈边长为,匝数为,磁极正对区域内的磁感应强度方向垂直于线圈平面竖直向下,大小为,区域外的磁场忽略不计.线圈左边始终在磁场外,右边始终在磁场内,前后两边在磁场内的长度始终相等.某时刻线圈中电流从P 流向Q,大小为. βγαβγαβL n B I

全国卷高考物理试题分类汇总-专题8:静电场

2012-2017年新课标全国卷专题分类汇总 专题8:静电场 1.(2016年新课标全国卷III)关于静电场的等势面, 下列说法正确的是 A.两个电势不同的等势面可能相交 B.电场线与等势面处处相互垂直 C.同一等势面上各点电场强度一定相等 D.将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至 电势较低的等势面,电场力做正功 2.(2014年新课标全国卷I I)(多选)关于静电场 的电场强度和电势,下列说法正确的是 A .电场强度的方向处处与等电势面垂直 B.电场强度为零的地方,电势也为零 C.随着电场强度的大小逐渐减小,电势也逐渐降 低 D.任一点的电场强度总是指向该点电势降落最 快的方向 3.(2013年新课标全国卷II)如图,在光滑绝缘水 平面上,三个带电小球a 、b 和c分别位于边长为 l的正三角形的三个顶点上;a 、b 带正电,电荷 量均为q,c 带负电。整个系统置于方向水平的匀强电场中。已知静电力常量为k 。若三个小球 均处于静止状态,则匀强电场场强的大小为 A. 233l kq B.2 3l kq C .23l kq D.232l kq 4.(2013年新课标全国卷I)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 (q >0)的固定点电荷。已知b 点处的场强为零,则点处场强的大小为 ) A.k B.k C .k D .k 5.(2016年新课标全国卷I)一平行板电容器两极 板之间充满云母介质,接在恒压直流电源上。若将云母介质移出,则电容器 A.极板上的电荷量变大,极板间电场强度变大 B.极板上的电荷量变小,极板间电场强度变大 C .极板上的电荷量变大,极板间电场强度不变 D.极板上的电荷量变小,极板间电场强度不变 6.(2015年新课标全国卷II)如图,两平行的带电金 属板水平放置。若在两板中间a 点从静止释放一带电微粒,微粒恰好保持静止状态。现将两板绕过a 点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转45°,再由a 点从静止释放一同样的微粒,该微粒将 A.保持静止状态 B .向左上方做匀加速运动 C.向正下方做匀加速运动 D.向左下方做匀加速运动 7.(2012年新课标全国卷)(多选)如图,平行板 电容器的两个极板与水平地面成一角度,两极板与一直流电源相连。若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器,则在此过程中,该粒子

静电场作业含答案.doc

班级 姓名 学号 静电场作业 一、填空题 1. 一均匀带正电的空心橡皮球,在维持球状吹大的过程中,球内任意点的场强 不变 。球内任意点 的电势 变小。始终在球外任意点的电势 不变。(填写变大、变小或不变) 解: 1 Q 1 Q E r 2 U r ( r > R 球外) 均匀带电 4 4 球面 1 Q E 0 ( r <R 球内) U R 4 0 2. 真空中有一半径为 R ,带电量为 +Q 的均匀带电球面。今在球面上挖掉很小一块面积△ S ,则球心处的 电场强度 E = 。 Q s Q 16 2 0R 4 s Q s 解:电荷面密度 4 R 2 q ? 4 R 2 q Q s 1 Q s E 2 4 R 2 4 0 R 2 16 2 0 R 4 4 0 r q 1 q 3 3. 点电荷 q 1 、q 2、 q 3 和 q 4 在真空中的分布如图所示。 S 为闭合曲面, q 4 q 2 q 4 q 2 则通过该闭合曲面的电通量为 。 S q i 解:高斯定理 E dS ;其中 q i 为 S 闭合面内所包围的所有电荷的代数和 S 4. 边长为 a 的正六边形每个顶点处有一个点电荷 +q ,取无限远处 +q +q 3q +q +q 作为电势零点,则正六边形中心 O 点电势为 V 。 O 2 a +q +q 解: O 点电势为 6 个点电荷电势之和。每个 q 产生的电势为 U q q 4 0 r 4 a U o q 6 3q 4 a 2 a

2004-2013十年高考物理-大全分类解析-专题13-带电粒子在电磁场中的运动

2004-2013十年高考物理 大全分类解析 专题13 带电粒子在电磁 场中的运动 一.2013年高考题 1. (2013全国新课标理综II 第17题)空间有一圆柱形匀强磁场区域,该区域的横截面的半径为R ,磁场方向垂直于横截面。一质量为m 、电荷量为q (q>0)的粒子以速率v0沿横截面的某直径射入磁场,离开磁场时速度方向偏离入射方向60°。不计重力。该磁场的磁感应强度大小为 A .033mv qR B .qR mv 0 C . qR mv 03 D .qR mv 03 2. (2013全国新课标理综1第18题)如图,半径为R 的圆是一圆柱形匀强 磁场区域的横截面(纸面),磁感应强度大小为B ,方向垂直于纸面向外,一 电荷量为q (q>0)。质量为m 的粒子沿平行于直径ab 的方向射入磁场区域, 射入点与ab 的距离为R/2,已知粒子射出磁场与射入磁场时运动方向间的夹 角为60°,则粒子的速率为(不计重力) A . m qBR 2 B .m qBR C .m qBR 23 D .m qBR 2

3.(2013高考广东理综第21题)如图9,两个初速度大小相同的同种离 子a和b,从O点沿垂直磁场方向进入匀强磁场,最后打到屏P上, 不计重力,下列说法正确的有 A.a,b均带正电 B.a在磁场中飞行的时间比b的短 C. a在磁场中飞行的路程比b的短 D.a在P上的落点与O点的距离比b的近 4.(2013高考浙江理综第20题)注入工艺中,初速度可忽略的离子P+和P3+,经电压为U的电场加速后,垂直进入磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里,有一 定的宽度的匀强磁场区域,如图所示,已知离子P+在磁场中转过 θ=30°后从磁场右边界射出。在电场和磁场中运动时,离子P+和P3+ A.在电场中的加速度之比为1∶1 B.在磁场中运动的半径之比为3∶1 C.在磁场中转过的角度之比为1∶2 D.离开电场区域时的动能之比为1∶3

2018年高考物理提高训练专题卷:静电场专题

静电场 一、选择题 1.如图所示,曲线PQ 为一重力不计的带电粒子在匀强电场中运动的轨迹,粒子的出发点为P 点,粒子在P 、Q 两点的速度方向沿图中箭头方向,已知粒子在Q 点的速度方向竖直向下,且粒子在Q 点所具有的电势能最大。下列说法正确的是 ( ) A. 匀强电场的方向一定水平向右 B. Q 点的电势一定比P 点的电势小 C. 该粒子所受的电场力方向斜向右下方 D. 该粒子在Q 点的速度最小 【答案】 D 2.“探究影响平行板电容器电容大小因素”的实验装置如图所示,忽略漏电产生的影响,下列判断正确的是 ( ) A. 静电计指针偏转角度的大小显示了平行板电容器所带电量的多少 B. 若用一个电压表替代静电计,实验效果相同 C. 若在平行板间插入介电常数更大的电介质,板间的电场强度会减小 D. 若平板正对面积减小时,静电计指针偏角减小 【答案】 C 3.如图所示,虚线A 、B 、C 为某电场中的三条等势线,其电势分别为3 V 、5 V 、7 V ,实线为带电粒子在电场中 运动时的轨迹,P 、Q 为轨迹与等势线A 、C 的交点,带电粒子只受电场力的作用,则下列说法不正确...的是 ( ) A. 粒子可能带正电 B. 粒子在P 点的动能大于在Q 点动能 C. 粒子在P 点电势能小于粒子在Q 点电势能 D. 粒子在P 点的加速度小于在Q 点的加速度 【答案】 A 4.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 (q >0)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. B. C. D. 【答案】 B 5.一对正、负电子可形成一种寿命比较短的称为“电子偶素”的新粒子。电子偶素中的正电子与负电子都以速率v 绕它们连线的中点做圆周运动。假定玻尔关于氢原子的理论可用于电子偶素,电子的质量m 、速率v 和正、负电子间的距离r 的乘积也满足量子化条件,即2n n h mv r n π =,式中n 称为量子数,可取整数值1、2、3、,h 为普朗

2019年高考物理真题同步分类解析专题06 磁场(解析版)

2019年高考物理试题分类解析 专题06 磁场 1. (2019全国1卷17)如图,等边三角形线框LMN 由三根相同的导体棒连接而成,固定于匀强磁场中,线框平面与磁感应强度方向垂直,线框顶点M 、N 与直流电源两端相接,已如导体棒MN 受到的安培力大小为F ,则线框LMN 受到的安培力的大小为( ) A .2F B .1.5F C .0.5F D .0 【答案】B 【解析】设导体棒MN 的电流为I ,则MLN 的电流为 2I ,根据BIL F =,所以ML 和LN 受安培力为2F ,根据力的合成,线框LMN 受到的安培力的大小为F +F F 5.130sin 2 20 =? 2. (2019全国1卷24)(12分)如图,在直角三角形OPN 区域内存在匀强磁场,磁感应强度大小为B 、方向垂直于纸面向外。一带正电的粒子从静止开始经电压U 加速后,沿平行于x 轴的方向射入磁场;一段时间后,该粒子在OP 边上某点以垂直于x 轴的方向射出。已知O 点为坐标原点,N 点在y 轴上,OP 与x 轴的夹角为30°,粒子进入磁场的入射点与离开磁场的出射点之间的距离为d ,不计重力。求 (1)带电粒子的比荷; (2)带电粒子从射入磁场到运动至x 轴的时间。 【答案】 (1)设带电粒子的质量为m ,电荷量为q ,加速后的速度大小为v 。由动能定理有2 12 qU mv =① 设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为r ,由洛伦兹力公式和牛领第二定律有2 v qvB m r =②

由几何关系知d ③ 联立①②③式得 224q U m B d =④ (2)由几何关系知,带电粒子射入磁场后运动到x 轴所经过的路程为 πtan302 r s r = +?⑤ 带电粒子从射入磁场到运动至x 轴的时间为 s t v = ⑥ 联立②④⑤⑥式得 2π(42Bd t U =⑦ 【解析】另外解法(2)设粒子在磁场中运动时间为t 1,则U Bd qB m T t 8241412 1ππ=? ==(将比荷代入) 设粒子在磁场外运动时间为t 2,则U Bd qU md qU m d v t 1236326y 2 22= ?=?== 带电粒子从射入磁场到运动至x 轴的时间为21t t t +=,代入t 1和t 2得2π(42Bd t U =. 3. (全国2卷17)如图,边长为l 的正方形abcd 内存在匀强磁场,磁感应强度大小为B ,方向垂直于纸面(abcd 所在平面)向外。ab 边中点有一电子源O ,可向磁场内沿垂直于ab 边的方向发射电子。已知电子的比荷为k 。则从a 、d 两点射出的电子的速度大小分别为( ) A .14kBl B .14kBl ,5 4 kBl

高中物理选修3-1静电场重点题型专题练习

静电场重点题型复习 题型一、利用电场线判断带电粒子运动情况 1.某静电场中的电场线如图所示,带电粒子在电场中仅受电场力作用,其运动轨迹如图中虚线所示,由M运动到N, 以下说法正确的是() A.粒子必定带正电荷 B.粒子在M点的电势能小于它在N点的电势能 C.粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度 D.粒子在M点的动能小于它在N点的动能 2.如图所示,a、b带等量异种电荷,MN为a、b连线的中垂线,现有一个带电粒子从M点以一定的初速度v射出,开始时一段轨迹如图中实线所示,不考虑粒子的重力,则在飞越该电场的过程中() A.该粒子带正电 B.该粒子的动能先增大,后减小 C.该粒子的电势能先减小,后增大 D.该粒子运动到无穷远处后,速率大小一定仍为v 3.某电场的电场线分布如图所示,以下说法正确的是( ) A.c点场强大于b点场强 B.c点电势高于b点电势 C.若将一试电荷+q由a点释放,它将沿电场线运动到b点 D.若在d点再固定一点电荷-Q,将一试探电荷+q由a移至b的过程中,电 势能减小 4.如图所示,在竖直平面内,带等量同种电荷的小球A、B,带电荷量为-q(q>0),质量都为m,小球可当作质点处理.现固定B球,在B球正上方足够高的地方释放A球,则从释放A球开始到A球运动到最低点 的过程中() A小球的动能不断增加 B.小球的加速度不断减小 C.小球的机械能不断减小 D.小球的电势能不断减小 5.如图所示,平行的实线代表电场线,方向未知,电荷量为1×10-2C的正电荷在电场中只受电场力作用,该电荷由A点运动到B点,动能损失了0.1J,若A点电势为10V,则() A.B点电势为零 B.电场线方向向左 C.电荷运动的轨迹可能是图中曲线① D.电荷运动的轨迹可能是图中曲线②

2020届高考物理名校试题专题09 静电场的计算题(原卷版)

2020年全国大市名校高三期末一模物理试题解析汇编(第一期) 静电场的计算题 1、(2020·重庆市高三上学期一诊)如图所示,两水平面(虚线)之间的区域存在方向水平向右的匀强电场。从离该区域上边界高为h的O点,沿平行于电场的方向,以相同的速率分别先后向左、右抛出a、b两个小球。a、b两小球均带正电,且质量均为m,a球带电量为βq,b球带电量为q。两小球到达电场上边界的位置之间的距离为L,b球进入电场后在电场中做直线运动。忽略a、b之间的库仑力,重力加速度为g。求:(1)两小球抛出时速度v0的大小; (2)若β=1,且a球进入电场的位置与离开电场的位置在同一竖直线上,求电场上下边界之间的距离;(3)若电场的上下边界之间的距离为3h,β为何值时可使两小球从同一位置离开电场。 2、(2020·四川省成都市高三一诊).如图,AB是竖直面内、圆心在O点、半径为R的1 4 光滑绝缘轨道, 其B端切线水平且距水平地面的高度也为R、OB连线右侧的空间存在方向竖直向下的匀强电场。将一质量为m、电荷量为q的带正电小球从轨道A端无初速释放,小球从B端飞出后,在地面上第一次的落点C 距B.若小球可视为质点,重力加速度大小为g。求: (1)进入电场前,小球在B端的速度大小及对轨道的压力大小; (2)匀强电场场强大小。

3、(2020·湖北省荆门市高三元月调考)如图所示,倾角θ=37°的绝缘斜面底端与粗糙程度相同的绝缘水平面平滑连接。整个装置处于场强大小为E ,方向水平向右的匀强电场之中。今让一个可视为质点的带电金属块,从斜面顶端由静止开始下滑,已知在金属块下滑到斜面底端的过程中动能增加了6k E ?=J ,金属块克服摩擦力做功W f =14J ,重力做功W G =24J ,设在整个运动过程中金属块的带电量保持不变。(取g =10m/s 2;sin37°=0.6,cos37°=0.8)求: (1)在上述过程中电场力所做的功W 电; (2)滑块与斜面之间的动摩擦因数μ; (3)若已知匀强电场的场强E =5×105V/m ,金属块所带的电量q = 17 ×10-5C 。则金属块在水平面上滑行的距离L 2为多长? 4、(2020·福建省厦门市高三上学期期末)在竖直平面内,一带电量为+q ,质量为 m 的小球以一定的初动

静电场练习题及答案

静电场练习题 一、电荷守恒定律、库仑定律练习题 4.把两个完全相同的金属球A和B接触一下,再分开一段距离,发现两球之间相互排斥,则A、B两球原来的带电情况可能是[ ] A.带有等量异种电荷B.带有等量同种电荷 C.带有不等量异种电荷D.一个带电,另一个不带电 8.真空中有两个固定的带正电的点电荷,其电量Q1>Q2,点电荷q置于Q1、Q2连线上某 点时,正好处于平衡,则[ ] A.q一定是正电荷B.q一定是负电荷 C.q离Q2比离Q1远D.q离Q2比离Q1近 14.如图3所示,把质量为0.2克的带电小球A用丝线吊起,若将带电量为4×10-8库的小球B靠近它,当两小球在同一高度相距3cm时,丝线与竖直夹角为45°,此时小球B受到的库仑力F=______,小球A带的电量q A=______. 二、电场电场强度电场线练习题 6.关于电场线的说法,正确的是[ ] A.电场线的方向,就是电荷受力的方向 B.正电荷只在电场力作用下一定沿电场线运动 C.电场线越密的地方,同一电荷所受电场力越大 D.静电场的电场线不可能是闭合的 7.如图1所示,带箭头的直线是某一电场中的一条电场线,在这条线上有A、B两点,用E A、E B表示A、B两处的场强,则[ ] A.A、B两处的场强方向相同 B.因为A、B在一条电场上,且电场线是直线,所以E A=E B C.电场线从A指向B,所以E A>E B D.不知A、B附近电场线的分布情况,E A、E B的大小不能确定 8.真空中两个等量异种点电荷电量的值均为q,相距r,两点电荷连线中点处的场强为[ ] A.0 B.2kq/r2C.4kq/r2 D.8kq/r2 9.四种电场的电场线如图2所示.一正电荷q仅在电场力作用下由M点向N点作加速运动,且加速度越来越大.则该电荷所在的电场是图中的[ ] 11.如图4,真空中三个点电荷A、B、C,可以自由移动,依次排列在同一直线上,都处于平衡状态,若三个电荷的带电量、电性及相互距离都未知,但AB>BC,则根据平衡条件可断定[ ] A.A、B、C分别带什么性质的电 B.A、B、C中哪几个带同种电荷,哪几个带异种电荷 C.A、B、C中哪个电量最大 D.A、B、C中哪个电量最小 二、填空题 12.图5所示为某区域的电场线,把一个带负电的点电荷q放在点A或B时,在________点受的电场力大,方向为______.

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