高考物理电场复习题
高考物理专题52电场强度和电场线练习含解析
专题52 电场强度和电场线1．电场中某点的电场强度E ＝Fq，与试探电荷q 及在该点所受的电场力F 均无关.2.电场强度的叠加：是矢量叠加，某点场强等于各电荷在该点产生的场强的矢量和；叠加的常用方法：补偿法、微元法、对称法、等效法等.3.电场线可以描述电场的强弱，也能描述电场的方向．电场线一般不会与带电粒子的运动轨迹重合．1．(2020·山东临沂市调研)某静电场的电场线如图1中实线所示，虚线是某个带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，下列说法正确的是( )图1A ．粒子一定带负电B ．粒子在M 点的加速度小于它在N 点的加速度C ．粒子在M 点的动能大于它在N 点的动能D ．粒子一定从M 点运动到N 点 答案 B解析 由粒子的运动轨迹可知，粒子的受力方向沿着电场线的方向，所以粒子带正电，故A 错误；电场线密的地方电场强度大，电场线疏的地方电场强度小，由图可知，N 点的场强大于M 点场强，故粒子在N 点受到的电场力大于在M 点受到的电场力，所以粒子在M 点的加速度小于它在N 点的加速度，故B 正确；粒子带正电，假设从M 运动到N 的过程中，电场力做正功，动能增大，粒子在M 点的动能小于它在N 点的动能，故C 错误；根据粒子的运动轨迹可以判断其受力方向，但不能判断出粒子一定是从M 点运动到N 点，故D 错误．2.如图2所示，真空中O 点处有一点电荷，在它产生的电场中的某一平面内有P 、Q 两点，OP 、OQ 与PQ 的夹角分别为53°、37°，sin 53°＝0.8，则O 点处点电荷产生的电场在P 、Q 两点处的电场强度大小之比为( )图2A ．3∶4 B．4∶3 C．9∶16 D．16∶9 答案 D解析由几何关系r P∶r Q＝sin 37°∶sin 53°＝3∶4，由E＝k Qr2有E P∶E Q＝r Q2∶r P2＝16∶9，故选D.3.点电荷A和B，分别带正电和负电，电荷量分别为4Q和Q.如图3所示，在A、B连线上，电场强度为零的地方在( )图3A．A和B之间B．A右侧C．B左侧D．A的右侧及B的左侧答案 C解析在A和B之间两点电荷产生的电场强度方向均向左，合电场强度不可能为零，A错误．在A的右侧，A产生的电场强度方向向右，B产生的电场强度方向向左，电场强度方向相反，但由题意知A的电荷量大于B的电荷量，且离A较近，由点电荷电场强度公式E＝k Qr2可知，在同一点电场强度大小不可能相等，所以合电场强度不可能为零，B错误．在B的左侧，A产生的电场强度方向向左，B产生的电场强度方向向右，电场强度方向相反，且由于A的电荷量大于B的电荷量，离A较远，由点电荷电场强度公式E＝k Qr2可知，在同一点电场强度大小可能相等，所以合电场强度可能为零，C正确．由以上分析可知，D错误．4．(2020·江苏扬州中学考试)如图所示，处于真空的正方体中存在点电荷，点电荷的带电荷量及位置图中已标明，则a、b两点处电场强度相同的图是( )答案 D解析选项A的图中，根据点电荷的电场强度公式，可得a、b两点处电场强度大小相等、方向相反，故A错误；选项B的图中，根据点电荷的电场强度公式和矢量的合成，可得a、b 两点处的电场强度大小不等，故B错误；选项C的图中，根据点电荷的电场强度公式和矢量的合成，可得a、b两点处合场强的大小相等、方向不同，故C错误；选项D的图中，根据点电荷的电场强度公式和矢量的合成，可得a、b两点处合场强的大小相等、方向相同，故D正确．5.(2020·贵州贵阳市3月调研)图4中a 、b 两点有两个点电荷，它们的电荷量分别为Q 1、Q 2，MN 是ab 连线的中垂线，P 是中垂线上的点．下列哪种情况能使P 点场强方向指向MN 的右侧( )图4A ．Q 1、Q 2都是正电荷，且Q 1<Q 2B ．Q 1是正电荷，Q 2是负电荷，且Q 1>|Q 2|C ．Q 1是负电荷，Q 2是正电荷，且||Q 1<Q 2D ．Q 1、Q 2都是负电荷，且电荷量相等 答案 B解析 当两点电荷均为正电荷时，若电荷量相等，则它们在P 点的电场强度方向沿MN 竖直向上，当Q 1<Q 2时，则b 处点电荷在P 点的电场强度比a 处点电荷在P 点的电场强度大，所以电场强度合成后，方向偏左，故A 错误；当Q 1是正电荷，Q 2是负电荷时，b 处点电荷在P 点的电场强度方向沿Pb 连线方向，而a 处点电荷在P 点的电场强度方向沿aP 连线方向，则它们在P 点的合电场强度方向偏右，不论它们的电荷量大小关系如何，仍偏右，故B 正确；当Q 1是负电荷，Q 2是正电荷时，b 处点电荷在P 点的电场强度方向沿bP 连线方向，而a 处点电荷在P 点的电场强度方向沿Pa 连线方向，则它们在P 点的合电场强度方向偏左，不论它们的电荷量大小关系如何，仍偏左，故C 错误；当Q 1、Q 2是负电荷且电荷量相等时，则它们在P 点的合场强方向竖直向下，故D 错误．6.(多选)如图5所示，在真空中两个等量异种点电荷形成的电场中，O 是两点电荷连线的中点，C 、D 是两点电荷连线的中垂线上关于O 对称的两点，A 、B 是两点电荷连线延长线上的两点，且到正、负电荷的距离均等于两点电荷间距的一半．以下结论正确的是( )图5A ．B 、C 两点电场强度方向相反 B ．A 、B 两点电场强度相同C ．C 、O 、D 三点比较，O 点电场强度最弱D ．A 、O 、B 三点比较，O 点电场强度最弱 答案 AB解析 两个等量异种点电荷的电场线分布如图所示，C 点的电场强度方向水平向右，而 B 点的电场强度方向水平向左，故A 正确；根据对称性可以看出，A 、B 两点电场线疏密程度相同，则A 、B 两点电场强度大小相同，方向都是水平向左，故A 、B 两点电场强度相同，B 正确；根据电场线的分布情况可知，C 、O 、D 三点中，O 点处电场线最密，则O 点的电场强度最强，故C 错误；设A 点到＋q 的距离为r ，则A 点的电场强度大小E A ＝k q r 2－kq 3r2＝8kq9r2，O 点的电场强度大小E O ＝2kqr2，B 点的电场强度大小与A 点的电场强度大小相等，所以A 、O 、B 三点比较，O 点电场强度最大，故D 错误．7．(多选)如图6所示，真空中a 、b 、c 、d 四点共线且等距．先在a 点固定一带正电的点电荷Q ，测得b 点的场强大小为E .再将另一点电荷q 放在d 点，c 点场强大小为54E .则d 点放入点电荷q 后，b 点的场强大小可能是( )图6A.54EB.34EC.58ED.38E 答案 AC解析 设a 、b 、c 、d 四点的间距均为r ，则点电荷Q 在b 点的场强E ＝kQ r2，此时点电荷Q 在c 点的场强为kQ 2r2＝E 4.由题可知，再将另一点电荷q 放在d 点，c 点场强大小为54E ，若q 带负电，q 在c 点形成电场的电场强度为kq r 2＝54E －14E ＝E ，b 点的场强大小E b ＝E ＋kq2r 2＝54E ；若q 带正电，假设c 点的合场强向左，则kq r 2－14E ＝54E ，即kq r 2＝32E ，b 点的场强大小E b ＝E－kq2r2＝58E ，假设c 点的合场强向右，则14E －kq r 2＝54E ，不符合题意，因此A 、C 正确．8.(多选)(2019·湖北十堰市上学期期末)如图7所示，三条平行等间距的虚线表示电场中的三个等势面，电势分别为5 V、10 V、15 V，实线是一带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，a、b、c是轨迹上的三个点，下列判断正确的是( )图7A．粒子必带负电B．粒子必先过a，再到b，然后到cC．粒子在三点的电势能大小关系为E p c＞E p a＞E p bD．粒子在三点所具有的动能大小关系为E k c＞E k a＞E k b答案AD解析电场线总是由高电势指向低电势，则由题图可知，电场线向上；根据带电粒子的运动轨迹可知，粒子受到的电场力向下，与电场线方向相反，所以粒子必带负电，故A正确；由题图可知，电场的方向是向上的，带负电的粒子将受到向下的电场力作用，带负电的粒子无论是依次沿a、b、c运动，还是依次沿c、b、a运动，都会得到如题图的轨迹，故B错误；带负电的粒子在电场中运动时，存在电势能与动能之间的转化，由题可知，在b点时的电势能最大，在c点的电势能最小，则在c点的动能最大，在b点的动能最小，即E p b>E p a>E p c，E k c ＞E k a＞E k b，故C错误，D正确．9．(2020·陕西汉中市第二次检测)如图8所示，实线为两个点电荷Q1、Q2产生的电场的电场线，虚线为正电荷从A点运动到B点的运动轨迹，则下列判断正确的是( )图8A．A点的场强小于B点的场强B．Q1的电荷量大于Q2的电荷量C．正电荷在A点的电势能小于在B点的电势能D．正电荷在A点的速度小于在B点的速度答案 C解析根据“电场线的密疏表示场强的大小”可知A点的场强比B点的场强大，故A错误；根据电场线分布情况可知Q1、Q2是同种电荷，由点电荷周围电场线较密可知点电荷Q2带电荷量较多，即Q1<Q2，故B错误；正电荷做曲线运动，受到的合力方向指向曲线的凹侧，并且沿电场线的切线方向，由于正电荷从A 点运动到B 点的过程中，电场力方向与速度方向的夹角总是大于90°，电场力做负功，电势能增大，即正电荷在A 点的电势能小于在B 点的电势能，故C 正确；正电荷从A 点运动到B 点，电场力做负功，电势能增大，动能减小，故正电荷在A 点的速度大于在B 点的速度，故D 错误．10.(多选)(2020·河南、广东、湖北、湖南四省部分学校联考)已知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9所示，一个均匀带正电的金属球壳的球心位于x 轴上的O 点，球壳与x 轴相交于A 、B 两点，球壳半径为r ，带电荷量为Q .现将球壳A 处开一个半径远小于球半径的小孔，减少的电荷量为q ，不影响球壳上电荷的分布．已知球壳外侧C 、D 两点到A 、B 两点的距离均为r ，则此时( )图9A ．O 点的电场强度大小为零B ．C 点的电场强度大小为k Q －4q4r 2C ．C 点的电场强度大小为k Q －q4r 2D ．D 点的电场强度大小为k 9Q －4q36r2答案 BD解析 根据对称性和电场的叠加原理可得，O 点的电场强度大小E O ＝kq r2，故A 错误；C 点的电场强度大小E C ＝kQ4r 2－kq r2＝k Q －4q4r2，故B 正确，C 错误；根据电场强度的合成可得，D 点的电场强度大小E D ＝kQ4r 2－kq9r2＝k 9Q －4q36r2，故D 正确． 11.如图10所示，在等边三角形ABC 的三个顶点上，固定三个正点电荷，电荷量的大小q ′＜q ，则三角形ABC 的几何中心处电场强度的方向( )图10A ．平行于AC 边B ．平行于AB 边C ．垂直于AB 边指向CD ．垂直于AB 边指向AB答案 C解析 如图所示，A 、B 点电荷在几何中心O 点产生的场强分别为kq OA 2、kq OB 2. 又OA ＝OB ＝OC所以A 、B 点电荷在O 点的合场强为kqOA 2，方向由O 指向C . C 点电荷在O 点产生的场强为kq ′OC2，方向由C 指向O .所以A 、B 、C 三点电荷在O 点的合场强大小为kq OA 2－kq ′OC 2，因为q ′＜q ，所以方向由O 指向C ，故选C.12.(多选)(2019·湖北省“荆、荆、襄、宜四地七校考试联盟”期末)如图11所示，正六边形ABCDEF 的B 、D 两点各固定一个带正电、电荷量为 ＋q 的点电荷，F 点固定一个带负电、带电荷量为q 的点电荷，O 为正六边形的几何中心．则下列说法正确的是( )图11A ．O 点场强为0B ．C 点场强方向沿FC 方向 C ．电子在A 点电势能比在O 点小D ．O 、A 两点间电势差和O 、E 两点间电势差相等 答案 BD解析 根据点电荷的场强公式E ＝kq r2可知，三个点电荷在O 点产生的场强大小相等，合场强沿OF 方向，故A 错误；B 点和D 点两个正点电荷在C 点产生的合场强沿FC 方向，F 点的负点电荷在C 点产生的场强沿CF 方向，但距离较大，则C 点处合场强沿FC 方向，故B 正确；电子沿OA 运动时，OA 是BF 的中垂线，B 、F 两点放了等量异种电荷，所以这两个点电荷对电子作用力的合力方向垂直AO ，对电子不做功，D 处的电荷是正点电荷，对电子的作用力是引力，对电子做负功，所以三个电荷对电子做负功，则电子的电势能增大，电子在A 点电势能比在O 点大，故C 错误；根据对称性可知，电荷从O 点移到A 点、从O 点移到E ，电场力做功相同，所以O 、A 两点间电势差和O 、E 两点间电势差相等，故D 正确．13.(2020·安徽蚌埠市检测)如图12所示，曲线ACB 处于匀强电场中，O 为AB 的中点，OC 长为L ，且与AB 垂直．一质量为m 、电荷量为q (q >0)的粒子仅在电场力作用下沿ACB 依次通过A 、C 、B 三点，已知粒子在A 、B 两点的速率均为2v 0，在C 点的速度大小为3v 0，且方向与OC 垂直．匀强电场与曲线所在的平面平行，则该匀强电场的电场强度大小和方向分别为( )图12A.mv 022qL，沿CO 方向 B.3mv 02qL，沿CO 方向C.mv 022qL，沿OC 方向 D.3mv 02qL，沿OC 方向答案 A解析 因粒子在A 、B 两点的速率均为2v 0，则A 、B 两点是等势点，AOB 是一条等势线，所以OC 是电场线，又粒子带正电，粒子仅在电场力作用下沿ACB 运动，在A 点的速率大于在C 点的速率，则电场线方向沿CO 方向；从A 到C 由动能定理得12m ()3v 02－12m ()2v 02＝－qEL ，解得E ＝mv 022qL，故A 正确，B 、C 、D 错误．14.如图13所示，三根均匀带电的等长绝缘细棒组成等边三角形ABC ，P 点为三角形的中心，当AB 、AC 棒所带电荷量均为＋q 、BC 棒所带电荷量为－2q 时，P 点电场强度大小为E ，现将BC 棒取走，AB 、BC 棒的电荷分布不变，则取走BC 棒后，P 点的电场强度大小为( )图13A.E 4B.E 3C.E2 D ．E 答案 B解析 因AB 、AC 棒带电完全相同，则它们在P 点产生的电场强度大小相同，由于P 点在两个带电棒的垂直平分线上，所以两个带电棒在P 点的电场方向都是沿着棒的垂直平分线过P 点斜向下，又两个电场方向的夹角为120°，则AB 棒和AC 棒在P 点产生的合电场强度大小等于AB 棒在P 点产生的电场强度大小．由P 点为三角形的中心可知，P 点到三个带电棒的距离相等，即BC 棒在P 点的电场强度大小是AB 棒和AC 棒在P 点的合电场强度大小的2倍，因P 点合电场强度大小为E ，所以BC 棒在P 点的电场强度大小为23E ，故取走BC 棒后，P 点的电场强度大小为13E ，B 正确．15.(2020·山东邹城一中测试)“分析法”是物理学中解决实际问题常用的一种方法，有些物理问题不需要进行繁杂的运算，而只需做一定的假设与分析就可以得到解决．如图14所示，A 为带电荷量为＋Q 的均匀带电金属圆环，其半径为R ，O 为圆心，直线OP 垂直圆平面，P 到圆环中心O 的距离为x ，已知静电力常量为k ，则带电圆环在P 点产生的电场强度为( )图14A.kQ R 2＋x2B.kQ R 2＋x232C.kQx R 2＋x232D.kQR R 2＋x232答案 C解析 当x ＝0时，表示P 点位于圆环的圆心处，由对称性原理可知，圆心O 处的场强应为零．当x ＝0时，kQx R 2＋x232＝0，故C 项正确．。
2024版高考物理一轮复习专题基础练专题八静电场热考题型电场中的力电综合问题作业课件
题型2 带电粒子在组合场中的运动
4. [多选][2023辽宁锦州测试]如图所示,相距2L的AB、CD两直线间的区域存在着两个大小不同、方向相反的有
界匀强电场,其中PS下方电场的电场强度大小为E1,方向竖直向上,PS上方电场的电场强度大小为E2、方向竖直向
下。在电场左边界AB上宽为L的PQ区域内,连续分布着带电荷量为+q(q>0)、质量为m的粒子。从某时刻起由Q到
3
1
金属板边缘飞出,则2 =2×2g·( 3 ) 2 +g·3·3 =
1
2 2
,在电场力和重力作用下,沿电场线方向匀加速运动距离为
9
y1=2g·( 3 ) 2 ,沿电场线方向匀速运动距离为y2=g·3·3,电场力做的功W=q·2E0y1+qE0y2,解得W=mg·2 ,C项正确;微粒飞
故D错误;设PQ上到P点距离为h的粒子射入电场后,经过n个类似于Q到R到M(包括粒子从PS上方的电场穿过PS进
入PS下方的电场的运动)的循环运动后,恰好垂直于CD边水平射出,则粒子相邻两次速度变为水平所用的时间为
2
2
1
2
T= = (n=2,3,4……),由于a1∶a2=1∶2,所以粒子第一次到达PS边的时间为3T,则有h=2a1( 3 ) 2 =
运动,当其水平速度与竖直速度大小相等时,即速度方向与小球所受合力方向垂直时,小球克服合力做的功最大,此
时动能最小,而此时小球仍具有水平向左的分速度,电场力仍对其做负功,其电势能继续增大,A、C项错误;小球在
电场力方向上的加速度大小ax=g,竖直方向加速度大小ay=g,当小球水平速度减为零时,克服电场力做的功最大,小
高考物理带电粒子在电场中的运动题20套(带答案)及解析
高考物理带电粒子在电场中的运动题20套(带答案)及解析一、高考物理精讲专题带电粒子在电场中的运动1．如图，一带电荷量q =+0.05C 、质量M =lkg 的绝缘平板置于光滑的水平面上，板上靠右端放一可视为质点、质量m =lkg 的不带电小物块，平板与物块间的动摩擦因数μ=0.75．距平板左端L =0.8m 处有一固定弹性挡板，挡板与平板等高，平板撞上挡板后会原速率反弹。
整个空间存在电场强度E =100N/C 的水平向左的匀强电场。
现将物块与平板一起由静止释放，已知重力加速度g =10m/s 2，平板所带电荷量保持不变，整个过程中物块未离开平板。
求：（1）平板第二次与挡板即将碰撞时的速率； （2）平板的最小长度；（3）从释放平板到两者最终停止运动，挡板对平板的总冲量。
【答案】（1）平板第二次与挡板即将碰撞时的速率为1.0m/s;（2）平板的最小长度为0.53m;（3）从释放平板到两者最终停止运动，挡板对平板的总冲量为8.0N•s 【解析】 【详解】（1）两者相对静止，在电场力作用下一起向左加速， 有a =qEm=2.5m/s 2＜μg 故平板M 与物块m 一起匀加速，根据动能定理可得：qEL =12（M +m ）v 21 解得v =2.0m/s平板反弹后，物块加速度大小a 1=mgmμ=7.5m/s 2，向左做匀减速运动平板加速度大小a 2=qE mgmμ+=12.5m/s 2， 平板向右做匀减速运动，设经历时间t 1木板与木块达到共同速度v 1′，向右为正方向。
-v 1+a 1t 1=v 1-a 2t 1解得t 1=0.2s ，v 1'=0.5m/s ，方向向左。
此时平板左端距挡板的距离：x =v 1t 122112a t -=0.15m 此后两者一起向左匀加速，设第二次碰撞时速度为v ，则由动能定理12（M +m ）v 2212-（M +m ）21'v =qEx 1解得v 2=1.0m/s（2）最后平板、小物块静止（左端与挡板接触），此时小物块恰好滑到平板最左端，这时的平板长度最短。
高考高考物理二轮复习专题训练：电场与磁场的理解
电场与磁场的理解一、选择题1．某平面区域内一静电场的等势线分布如图中虚线所示，相邻的等势线电势差相等，一负电荷仅在静电力作用下由a 运动至b ，设粒子在a 、b 两点的加速度分别为a a 、b a ，电势分别为a ϕ、b ϕ，该电荷在a 、b 两点的速度分别为a v 、b v ，电势能分别为p a E 、p b E ，则（ ）A ．a b a a >B ．b a v v >C ．p p a b E E >D ．a b ϕϕ>2．某静电场方向平行于x 轴，x 轴上各点电场强度随位置的变化关系如图所示，规定x 轴正方向为电场强度正方向。
若取x 0处为电势零点，则x 轴上各点电势随位置的变化关系可能为（ ）A ．B ．C ．D ．3．一匀强电场的方向平行于xOy 平面，平面内a 、b 、c 三点的位置如图所示，三点的电势分别为10V 、17V 、26V 。
下列说法正确的是（ ） A ．电场强度的大小为2.5V/cmB ．坐标原点处的电势为2VC ．电子在a 点的电势能比在b 点的小7eVD ．电子从b 点运动到O 点，电场力做功为16eV4．如图，空间中存在着水平向右的匀强电场，现将一个质量为m ，带电量为q +的小球在A 点以一定的初动能k E 竖直向上抛出，小球运动到竖直方向最高点C 时的沿场强方向位移是0x ，动能变为原来的一半（重力加速度为g ），下列说法正确的是（ ）A ．场强大小为22mgqB ．A 、C 竖直方向的距离为0x 的2倍C ．小球从C 点再次落回到与A 点等高的B 点时，水平位移是02xD ．小球从C 点落回到与A 点等高的B 点时，电场力做功大小为2k E5．如图，圆心为O 的圆处于匀强电场中，电场方向与圆平面平行，ab 和cd 为圆的两条直径，60aOc ∠=︒。
将一电荷量为q 的正点电荷从a 点移到b 点，电场力做功为W （0W >）；若将该电荷从d 点移到c 点，电场力做功也为W 。
2023高考物理一轮复习：电场概念训练
电场概念训练一、单选题1．半径为R 的绝缘细圆环固定在图示位置，圆心位于O 点，环上均匀分布着电量为Q 的正电荷。
点A 、B 、C 将圆环三等分，取走A 、B 处两段弧长均为L 的小圆弧上的电荷。
将一点电荷q 置于OC 延长线上距O 点为2R 的D 点，O 点的电场强度刚好为零。
圆环上剩余电荷分布不变，q 为（ ）A ．正电荷，Δπ=Q L q RB ．正电荷，3Δπ=Q L q RC ．负电荷，2Δπ=Q L q RD ．负电荷，23Δπ=Q L q R2．如图，真空中电荷量为2q 和(0)q q ->的两个点电荷分别位于M 点与N 点，形成一个以MN 延长线上O 点为球心，电势为零的等势面（取无穷处电势为零），P 为MN 连线上的一点，S 为等势面与直线MN 的交点，T 为等势面上的一点，下列说法正确的是（ ）A ．P 点电势低于S 点电势B ．T 点电场强度方向指向O 点C ．除无穷远处外，MN 直线上还存在两个电场强度为零的点D ．将正试探电荷0q 从T 点移到P 点，静电力做正功3．如图，V 型对接的绝缘斜面M 、N 固定在水平面上，两斜面与水平面夹角均为60α=︒，其中斜面N 光滑。
两个质量相同的带电小滑块P 、Q 分别静止在M 、N 上，P 、Q 连线垂直于斜面M ，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
则P 与M 间的动摩擦因数至少为（ ） A ．36 B ．12 C ．32 D ．334．如图所示的平面内，有静止的等量异号点电荷，M 、N 两点关于两电荷连线对称，M 、P 两点关于两电荷连线的中垂线对称。
下列说法正确的是（ ）A ．M 点的场强比P 点的场强大B ．M 点的电势比N 点的电势高C ．N 点的场强与P 点的场强相同D ．电子在M 点的电势能比在P 点的电势能大5．如图，在()0a ，位置放置电荷量为q 的正点电荷，在()0a ，位置放置电荷量为q 的负点电荷，在距()P a a ，为2a 的某点处放置正点电荷Q ，使得P 点的电场强度为零。
高考物理第一轮专题复习针对训练《电场》word含答案解析
高考物理第一轮专题复习针对训练电场一、选择题在电场中，下列说法正确的是（ ） A ．某点的电场强度大，该点的电势一定高 B ．某点的电势高，试探电荷在该点的电势能一定大 C ．某点的场强为零，试探电荷在该点的电势能一定为零 D ．某点的电势为零，试探电荷在该点的电势能一定为零如图所示，空间有两个等量的正点电荷，a 、b 两点在其连线的中垂线上，则下列说法一定正确的是（ ）A ．场强 a b E E >B ． 场强 abE E <C ． 电势 a b ϕϕ>D ． 电势 a b ϕϕ<如图所示，三块平行放置的带电金属薄板 A 、 B 、 C 中央各有一小孔，小孔分别位于 O 、 M 、 P 点.由 O 点静止释放的电子恰好能运动到 P 点.现将 C 板向右平移到 P'点，则由 O点静止释放的电子(A)运动到 P 点返回(B)运动到 P 和 P'点之间返回(C)运动到P'点返回(D)穿过P'点一个正点电荷Q静止在正方形的一个顶点上，另一个带电质点q射入该区域时，仅受电场力的作用，恰好能依次经过正方形的另外三个顶点a、b、c，如图所示，则有（）A．质点由a到c电势能先减小后增大B．质点在a、b、c三处的加速度大小之比是1：2：1C．a、b、c三点电势高低及电场强度大小的关系是φa=φc＞φb，E a=E c=2E bD．若改变带电质点q在a处的速度大小和方向，则质点q可能做类平抛运动a、b两个带电小球的质量均为m，所带电荷量分别为＋3q和－q，两球间用绝缘细线连接，a球又用长度相同的绝缘细线悬挂在天花板上，在两球所在的空间有方向向左的匀强电场，电场强度为E，平衡时细线都被拉紧，则平衡时可能位置是( )套有三个带电小球的圆环放在水平面桌面上（不计一切摩擦），小球的电荷量保持不变，整个装置平衡后，三个小球的一种可能位置如图所示．三个小球构成一个锐角三角形，三角形的边长大小关系是AB>AC>BC，可以判断图中（）A．三个小球电荷量的代数和可能为0B．三个小球一定带同种电荷C．三个小球所受环的弹力大小为F A>F C>F BD．三个小球带电荷量的大小为Q A>Q C>Q B一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c三点的位置如图所示，三点的电势分别为10 V、17 V、26 V。
高考物理专题53电场能的性质练习含解析
专题53 电场能的性质1．电势能、电势、电势差、电场力的功及电荷量是标量，但都有正负．涉及它们的计算要注意正负号问题.2.电势能、电势都具有相对性，与零电势点的选取有关；电势差与零电势点的选取无关.3.电场力做功与路径无关，由移动的电荷和初、末位置的电势差决定.4.掌握点电荷、等量同种点电荷、等量异种点电荷、匀强电场等电场的等势面的分布特点．1．(2020·上海市静安区检测)关于静电场的等势面，下列说法正确的是( )A．电场线与等势面处处相互垂直B．两个电势不同的等势面可能相交C．同一等势面上各点电场强度一定相等D．将一负电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电场力做正功答案 A解析电场线与等势面处处相互垂直，选项A正确；两个电势不同的等势面不可能相交，否则该点就有两个电势值，选项B错误；同一等势面上各点电场强度不一定相等，即同一等势面上的电场线的疏密程度不一定相同，选项C错误；将一负电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电势能增加，电场力做负功，选项D错误．2.(2020·山东淄博十中期末)如图1所示，a、b两点位于以负点电荷－Q(Q＞0)为球心的球面上，c点在球面外，则( )图1A．a点场强的大小比b点大B．b点场强的大小比c点小C．a点电势比b点高D．b点电势比c点低答案 D解析由点电荷场强公式E＝k Qr2确定各点的场强大小，由点电荷的等势面是以点电荷为球心的球面和沿电场线方向电势逐渐降低确定各点的电势的高低．由点电荷的场强公式E＝k Qr2可知，a、b两点到场源电荷的距离相等，所以a、b两点的电场强度大小相等，故A错误；由于c点到场源电荷的距离比b点的大，所以b点的场强大小比c点的大，故B错误；由于点电荷的等势面是以点电荷为球心的球面，所以a 点与b 点电势相等，故C 错误；负电荷的电场线是从无穷远处指向负点电荷，根据沿电场线方向电势逐渐降低，所以b 点电势比c 点低，故D 正确．3.(多选)(2020·安徽安庆市三模)在某一点电荷形成的电场中有A 、B 两点，已知：A 点电场强度大小为E 0，方向垂直于A 、B 连线，B 点场强方向与A 、B 连线成θ角，如图2所示，则下列B 点电场强度大小E 及A 、B 两点电势φΑ、φB 的表达式正确的有( )图2A ．E ＝E 0sin 2θB ．E ＝E 0tan 2θC ．φA ＜φBD ．φA ＝φB 答案 AC解析 两条电场线的延长线交于一点，即为点电荷Q 的位置，如图所示，根据电场线方向可知Q 带负电，设A 、B 两点到Q 的距离分别为r A 和r B ，由几何知识得到：r A r B ＝sin θ，A 点电场强度大小为E 0，根据公式E ＝k Q r 2可得到B 点的电场强度为：E ＝E 0sin 2θ，因为B 点距离负电荷Q 远，所以φB ＞φA ，故A 、C 正确，B 、D 错误．4.(2020·山东济南市历城二中一模)如图3所示，空间中存在着由一固定的负点电荷Q (图中未画出)产生的电场．另一正点电荷q 仅在电场力作用下沿曲线MN 运动，在M 点的速度大小为v 0，方向沿MP 方向，到达N 点时速度大小为v ，且v <v 0，则( )图3A ．Q 一定在虚线MP 下方B ．M 点的电势比N 点的电势高C ．q 在M 点的电势能比在N 点的电势能小D ．q 在M 点的加速度比在N 点的加速度小答案 C解析 场源电荷带负电，运动电荷带正电，它们之间是吸引力，而曲线运动的合力指向曲线的内侧，故负点电荷Q应该在轨迹的内侧，故A错误；只有电场力做功，动能和电势能之和守恒，电荷q在N点的动能小，故其在N点的电势能大，故C正确；电荷q为正电荷，故N 点电势高于M点电势，故M点离场源电荷较近，则M点场强较大，所以q在M点的加速度比在N点的加速度大，故B、D错误．5.(2020·上海市青浦区期末)如图4所示，带正电的点电荷Q固定，电子仅在库仑力作用下，做以Q点为焦点的椭圆运动，M、P、N为椭圆上的三点，P点是轨道上离Q最近的点．φM、φN和E M、E N分别表示电子在M、N两点的电势和电场强度，电子从M点逆时针运动到N点，则( )图4A．φM＞φN，E M＜E N B．φM＜φN，E M＞E NC．电子的动能减小D．电场力对电子做了正功答案 D解析在正电荷的电场中，N离Q近，故E M＜E N，φM＜φN，故A、B错误；电子从M→N电场力先做正功后做负功，总体做正功，动能增大，故C错误，D正确．6．(多选)(2020·天津市河西区3月调研)如图5所示，虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相同．实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，由此可知( )图5A．三个等势面中，c等势面电势最高B．带电质点通过P点时电势能较大C．带电质点通过Q点时动能较大D．带电质点通过P点时加速度较大答案BCD解析由带正电的质点的运动轨迹图可看出，质点受力方向斜向下，故电场方向由a等势面指向c等势面，故三个等势面中a等势面电势最高，选项A错误；带正电的粒子在电势高的位置电势能较大，故带电质点通过P点时电势能较大，选项B正确；由Q到P电场力做负功，故动能减小，所以带电质点通过Q点时动能较大，选项C正确；因为P点处的等差等势面密集，故电场线也密集，质点所受的电场力在P点较大，故带电质点通过P点时加速度较大，选项D正确．7．(多选)(2020·辽宁丹东市检测)如图6是某初中地理教科书中的等高线图(图中数字的单位是米)．小山坡的右侧比左侧更陡些，如果把一个球分别从山坡左右两侧滚下(把山坡的两侧看成两个斜面，不考虑摩擦等阻碍)，会发现右侧小球加速度更大些．现在把该图看成一个描述电势高低的等势线图，左右两侧各有a、b两点，图中数字的单位是伏特，下列说法正确的是( )图6A．b点电场强度比a点大B．左侧电势降低得更快C．同一电荷在电势高处电势能也一定大D．同一电荷在电场强度大处所受电场力也一定大答案AD解析根据U＝Ed可知，相同电势差右侧b点的距离更小，所以b点电场强度比a点大，故A正确；等差等势线越密集的地方电势降落得越快，b点等差等势线更密集，所以右侧电势降低得更快，故B错误；电势能还与电荷的正负有关，所以同一电荷在电势高处电势能不一定大，故C错误；由F＝Eq可知，同一电荷在电场强度大处所受电场力一定大，故D正确．8.如图7所示，虚线半圆弧为点电荷电场中的等势线，实线为某带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，实线与虚线的交点分别为A、B，图中实线上与圆弧上相距最远的两点C、D间的距离大于圆弧的半径，由此可以判断( )图7A．A点的电势比C点的电势低B．带电粒子从A点运动到C点，电势能一定增大C．从A点到C点，静电力对带电粒子做功的功率越来越大D．带电粒子从A点运动到B点，动能先增大后减小答案 D解析 由于带电粒子做曲线运动时，受到的静电力指向运动轨迹凹侧，因此带电粒子与场源点电荷带异种电荷，由于场源电荷的电性不能确定，因此A 、C 两点的电势高低不能确定，故选项A 错误；带电粒子从A 点到C 点静电力做正功，因此电势能减小，故选项B 错误；由于带电粒子运动到C 点时静电力方向与速度方向垂直，静电力的功率为零，故选项C 错误；带电粒子从A 点运动到B 点，静电力先做正功后做负功，根据动能定理可知，动能先增大后减小，故选项D 正确．9.(2020·山东邹城一中测试)如图8所示，在匀强电场中平行于电场的平面内有三点A 、B 、C ，其电势分别为φA ＝4 V ，φB ＝2 V ，φC ＝10 V ，已知AB ＝5 cm ，△ABC 为直角三角形，∠C 为30°，∠A 为90°，则该匀强电场的电场强度E 的大小是( )图8A ．80 V/mB ．80 3 V/mC ．160 V/mD ．160 3 V/m答案 A解析 过A 点作BC 的垂线交BC 于D 点，由几何关系可知DB ＝14CB ，在匀强电场中，由U ＝Ed 知，U DB U CB ＝DB CB ＝14，U DB ＝14U CB ＝14(φC －φB )＝2 V ，又知：U DB ＝φD －φB ，所以：φD ＝U DB ＋φB ＝4 V ，即AD 为等势线，电场的方向由C 指向B ，则E ＝U CB CB ＝φC －φB AB sin 30°＝80 V/m ，故A 项正确．10．(多选)(2020·四川攀枝花市三统)在电场中把正电荷q 从A 点移动到B 点，电场力做了1.0×10－7 J 的正功，再把q 从B 点移动到C 点，克服电场力做了3.0×10－7J 的功，若选取C 点为参考点，q ＝2.0×10－9 C ，则AC 、BC 间的电势差及A 、B 两点的电势分别为( )A ．U AC ＝200 VB ．U BC ＝－150 V C ．φA ＝－100 VD ．φB ＝150 V答案 BC 解析 由题意可得U AB ＝W AB q ＝1.0×10－72.0×10－9V ＝50 V U BC ＝W BC q ＝－3.0×10－72.0×10－9 V ＝－150 V U AC ＝U AB ＋U BC ＝50 V －150 V ＝－100 V ，若选取C 点为参考点，则φC ＝0，则φA ＝－100 V ，φB＝－150 V，则A、D错误，B、C正确．11．(多选)(2020·重庆市巴蜀中学一诊)如图9所示，在两个电荷量相等的正点电荷的电场中，两电荷连线的中垂面上有一以连线中点O为圆心的圆，A、B为圆上对称的两点，两点电荷连线的延长线上有一点C，下列说法正确的是( )图9A．A、B两点的场强相同，电势也相同B．中垂线AB上O点的电势最高C．电子在C点的电势能不可能等于在A点的电势能D．仅在图中电场的作用下，电子可能沿图示圆周运动答案BD解析根据等量同种正点电荷的电场线分布可知道A、B两点的场强大小相同，方向相反，电势相等，故A错误．根据等量同种正点电荷的电场线分布可知道中垂线AB上O点的电势最高，故B正确．根据等量同种正点电荷的等势面的分布可知A点和C点有可能在同一等势面上，故电子在C点的电势能有可能等于在A点的电势能，故C错误．根据等量同种正点电荷的电场线分布可知电子在两正电荷连线的中垂面上电场力的合力均指向O点，故电子可能在两者的中垂面上做圆周运动，且到两场源电荷的距离始终相等，故D正确．12.(2020·山西吕梁市期末)如图10所示，在真空中A、B两点分别放置等量同种正电荷，在电场中通过A、B两点的竖直平面内对称位置取一个矩形路径abcd(左边ad到A的距离与右边bc到B的距离相等，上边ab和下边cd关于AB连线对称)，现将一电子沿abcd移动一周，则下列判断正确的是( )图10A．a、b两点场强相同B．a、c两点电势相同C．由c→d，电子的电势能一直增加D．由d→a，电子的电势能先增加后减小，电势能总增加量为零答案 B解析 根据电场的叠加原理，可知a 、b 两点场强大小相等，方向不相同，故a 、b 两点场强不相同，A 错误；根据等量同种电荷等势线分布的对称性可知，a 、c 两点的电势相同，B 正确；由c 到d ，场强水平方向分量先向左再向右，故电场力对电子先做负功，再做正功，所以电子的电势能先增大后减小，C 错误；两电荷连线上方，场强竖直方向分量向上，两电荷连线下方，场强竖直方向分量向下，则电子由d 到a ，电场力先做正功后做负功，所以电子的电势能先减小后增加，d 、a 两点电势相等，则电子在两点的电势能相等，所以电势能总增加量为零，D 错误．13.(多选)(2020·四川德阳市二诊)理论研究表明，无限大的均匀带电平板在周围空间会形成与平面垂直的匀强电场．现有两块无限大的均匀绝缘带电平板正交放置，如图11所示，A 1B 1板两面带正电，A 2B 2板两面带负电，且两板单位面积所带电荷量相等(设电荷不发生移动)．图中直线A 1B 1和A 2B 2分别为带正电平面和带负电平面与纸面正交的交线，O 为两交线的交点，C 、D 、E 、F 恰好位于纸面内正方形的四个顶点上，且CE 的连线过O 点．则下列说法中正确的是( )图11A ．D 、F 两点电势相同B ．E 、F 两点场强相同C ．U EF ＝U EDD ．在C 、D 、E 、F 四个点中电子在F 点具有的电势能最大答案 BD解析 无限大的均匀带电平板在周围空间会形成与平面垂直的匀强电场，故A 1B 1在四点单独产生的电场均方向向上，A 2B 2在四点单独产生的电场方向均向左，则四点合场强方向均是左偏上45°，大小相等，故B 正确；D 、F 两点在一条电场线上，而沿着电场线方向电势是降低的，故电势不等，故A 错误；E 、F 两点间电势差和E 、D 两点间电势差的绝对值相同而正负相反，故C 错误；C 、D 、E 、F 四个点，合场强方向均是左偏上45°，故C 、E 两点电势相同，D 点电势最高，F 点电势最低，则电子在F 点具有的电势能最大，故D 正确．14.(多选)(2020·贵州贵阳市模拟)如图12所示，正四面体四个顶点A 、B 、C 、D 处分别固定四个电荷量绝对值相等的点电荷．A 、B 处为＋Q ，C 、D 处为－Q ，O 点为正四面体中心，M 、N 、J 、K 分别为AB 、CD 、AD 、BC 边中点．取无穷远处电势为零，离点电荷Q 距离r 处电势为φ＝k Q r，下列说法正确的是( )图12A ．O 处场强为零B ．O 处电势为零C ．同一个负试探电荷分别放在J 点与K 点，电势能相同D ．把一个正试探电荷从M 点移到N 点，电场力做负功答案 BC解析 由对称性可知，两个正电荷在O 点的合场强与两个负电荷在O 点的合场强大小相等，但是方向不是相反，合场强不为零，A 错误；根据φ＝k Q r可知四个点电荷在O 点的电势叠加后，O 点的电势为零，B 正确；由电势叠加原理可知，J 、K 两点电势均为零，则同一个负试探电荷分别放在J 点与K 点，电势能相同，C 正确；M 点离正电荷更近离负电荷更远，N 点离负电荷更近离正电荷更远，可知M 点电势高于N 点电势，则把一个正试探电荷从M 点移到N 点，电势能减小，则电场力做正功，D 错误．。
高考物理复习精练精析电场
第三讲带电粒子在复合场中的运动一．选择题共12小题,每小题4分,共48分1．如图所示,空间有一水平方向的匀强电场,一带电微粒以一定初速度从A点沿直线运动到B点,微粒除受到电场力和重力外不再受其它力;则此过程中微粒的A.电势能增加B.电势能减小C.动能增加D.动能不变2．宇航员在探测某星球时有如下发现：1该星球带负电,而且带电均匀；2该星球表面没有大气；3在一次实验中,宇航员将一个带电小球小球的带电量远小于星球的带电量置于离星球表面某一高度处无初速释放,带电小球恰好能处于悬浮状态;如果选距星球表面无穷远处为电势零点,则根据以上信息可以推断A．小球一定带正电B．小球的电势能一定小于零C．只改变小球的电荷量,从原高度无初速释放后,小球仍将处于悬浮状态D．只改变小球离星球表面的高度,无初速释放后,小球仍将处于悬浮状态3．一质量为m、带电量为q的小球用细线系住,线的一端固定在O点. 若在空间加上匀强电场,平衡时线与竖直方向成60°角;则电场强度的最小值为A．mg/2qB．3mg/2qC．2mg/qD．mg/q4．如图所示,水平放置的平行金属板a、b带有等量异种电荷,a板带正电,两板间有垂直于纸面向里的匀强磁场,若一个带正电的液滴在两板间做直线运动,其运动的方向是A．沿竖直方向向下 B．沿竖直方向向上C．沿水平方向向左D．沿水平方向向右5．如图所示,两平行、正对金属板水平放置,使上面金属板带上一定量正电荷,下面金属板带上等量的负电荷,再在它们之间加上垂直纸面向里的匀强磁场,一个带电粒子以初速v沿垂直于电场和磁场的方向从两金属板左端中央射入后向上偏转;若带度电粒子所受重力可忽略不计,仍按上述方式将带电粒子射入两板间,为使其向下偏转,下列措施中一定不可行．．．的是A．仅增大带电粒子射入时的速度B．仅增大两金属板所带的电荷量C．仅减小粒子所带电荷量D．仅改变粒子的电性6．如图所示,水平固定的带电小圆盘A,取盘中心O点的电势为零,从盘心O处释放一质量为m,带电量为+q的小球,由于电场的作用,小球竖直上升的最大高度可达盘中心竖直线上的C点,且OC=h,又知道小球通过竖直线上B点时的速度最大且为v m,由此可以确定A．B点的场强和C点的场强B．C点的场强和B点的电势C．B点的场强和C点的电势D．B点的电势和C点的电势7．如图,电源电动势为E,内阻为r,滑动变阻器电阻为R,开关闭合;两平行极板间有匀强磁场,一带电粒子正好以速度v匀速穿过两板;以下说法正确的是A 保持开关闭合,将滑片p向上滑动一点,粒子将可能从下极板边缘射出B 保持开关闭合,将滑片p向下滑动一点,粒子将可能从下极板边缘射出C 保持开关闭合,将上极板向下移动一点,粒子将继续沿直线穿出D如果将开关断开,粒子将继续沿直线穿出8．如图所示为一个质量为m、带电量为+q的圆环,可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动,细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中;现给圆环一向右初速度v0,在以后的运动过程中,圆环克服摩擦力所做的功可能为A ．0B ．2021mvC ．22232221Bq g m mv o D ．无法确定 9．如图所示,虚线EF 的下方存在着正交的匀强电场和匀强磁场,电场强度为E ,磁感应强度为B .一带电微粒自离EF 为h 的高处由静止下落,从B 点进入场区,做了一段匀速圆周运动,从D 点射出. 下列说法正确的是A ．微粒受到的电场力的方向一定竖直向上B ．微粒做圆周运动的半径为gh B E2 C ．从B 点运动到D 点的过程中微粒的电势能和重力势能之和在最低点C 最小D ．从B 点运动到D 点的过程中微粒的电势能先增大后减小10．如图所示,空间中存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,电场和磁场相互垂直;在电磁场区域中,有一个竖直放置的光滑绝缘圆环,环上套有一个带正电的小球;O 点为圆环的圆心,a 、b 、c 为圆环上的三个点,a 点为最高点,c 点为最低点,Ob 沿水平方向;已知小球所受电场力与重力大小相等;现将小球从环的顶端a;点由静止释放;下列判断正确的是A ．当小球运动的弧长为圆周长的l ／4时,洛仑兹力最大B ．当小球运动的弧长为圆周长的1／2时,洛仑兹力最大C ．小球从a 点到b 点,重力势能减小,电势能增大D ．小球从b 点运动到c 点,电势能增大,动能先增大后减小11．如图所示,地面上某区域存在着竖直向下的匀强电场,一个质量为m 的带负电的小球以水平方向的初速度v 0由O 点射入该区域,刚好通过竖直平面中的P 点,已知连线OP 与初速度方向的夹角为450,则此带电小球通过P 点时的动能为A ．2mv B ．220mv C ．22mv D ．2520mv 12．水平地面上有一个倾角为θ的斜面,其表面绝缘;另一个带正电的滑块放在斜面上,两物体均处于静止状态,如图所示;当空间加上水平向右的匀强电场后,滑块与斜面仍相对地面静止,则A. 滑块与斜面间的摩擦力一定变大B. 斜面体与地面间的摩擦力可能不变C. 滑块对斜面的压力一定变大D. 斜面体对地面的压力一定变大二．解答题本大题共4小题,每小题13分,共52分13．如下图所示,在xOy 直角坐标系中,第Ⅰ象限内分布着方向垂直纸面向里的匀强磁场,第Ⅱ象限内分布着方向沿y 轴负方向的匀强电场;初速度为零、带电量为q 、质量为m 的离子经过电压为U 的电场加速后,从x 上的A 点垂直x 轴进入磁场区域,经磁场偏转后过y 轴上的P 点且垂直于y 轴进入电场区域,在电场偏转并击中x 轴上的C 点;已知OA =OC =d ;求电场强度E 和磁场强度B 的大小．yU q ACPo x E B14．如图所示,空间中存在着电场强度为E =×102N/C 、方向竖直向上的匀强电场,一长为L =0.5m 的绝缘细线,一端固定在O 点,另一端拴着质量m =0.5kg 、电荷量q = 4×10－2C 的小球;现将细线拉直到水平位置,使小球由静止释放,则小球能运动到最高点.不计阻力;取g =10m/s 2.求：1小球的电性;2细线在最高点受到的拉力;3若小球刚好运动到最高点时细线断裂,则细线断裂后小球继续运动到与O 点水平方向距离为L 时,小球距O 点的高度.15．在如图所示的直角坐标系的空间内,存在着互相垂直的匀强电场和匀强磁场,匀强电场方向指向y 轴负方向,电场强度的大小为m V E /100.43-⨯=,匀强磁场方向指向x 轴的正方向,磁感应强度的大小为B=;现有一带电微粒质量为m 以s m /200的速度由坐标原点沿y 轴正方向射入坐标系后立即做匀速圆周运动,从微粒由O 点射入开始计时,求经过时间s t 3106-⨯=π时微粒所处位置的坐标;2/10s m g =16．如图所示,两块平行金属板MN 、PQ 水平放置,两板间距为d 、板长为L ,在紧靠平行板右侧的等边三角形区域内存在着匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,三角形底边BC 与PQ 在同一水平线上,顶点A 与MN 在同一水平线上;一个质量为m 、电量为+q 的粒子沿两板中心线以初速度v 0水平射入,若在两金属板间加某一恒定电压,粒子离开电场后垂直AB 边从D 点进入磁场,BD =14AB ,并垂直AC 边射出不计粒子的重力;求：1两金属板间的电压；2三角形区域内磁感应强度大小；3若两金属板间不加电压,三角形区域内的磁场方向垂直纸面向外．．．．．．．．．．．．．．．．．;要使粒子进入磁场区域后能从BC 边射出,试求所加磁场的磁感应强度的取值范围;答案解析1．解析选 A . 由直线运动的条件知该粒子受电场力的方向水平向左,电场力与重力的合力方向跟运动方向相反;故粒子做匀减速直线运动,动能减小,CD 均错；由于电场力做负功,故粒子的电势能增加,A 对而B 错;2．解析选D 小球受重力和电场力的共同作用而保持静止,表明小球带负电,故A 错；将带电小球由无穷远处移至该点,电场力做负功,小球的电势能增大,即小球在该处的电势能大于0,B 错；由22r Qq k r Mm G =可知选项C 错而D 对; 3．解析选B 由题意,小球所受重力跟电场力的合力必定跟细线的拉力等大反向,做出如图所示的力的合成示意图,可知小球所受电场力的最小值为︒=60sin mg F ,故电场强度的最小值qmg q mg q F E 2360sin =︒== 4．解析选 D 若液滴沿竖直方向运动,将会受水平方向的磁场力作用,液滴所受合力的方向跟运动方向便不在一条直线上,故A 项和B 项均错；若液滴向左运动,它所受重力、电场力和磁场力方向都向下,故C 错而D 对;5．解析选CD 粒子在两板间做直线运动需满足qvB qE =;当粒子带负电时增大带电粒子入射时的速度,粒子将向下偏转,A 错；当粒子带正电时,增大两金属板所带电量,粒子将向下偏转,B错；仅改变粒子的带电量跟电性,粒子仍将受平衡力的作用,沿直线运动,故CD 正确;6．解析选C 带电圆盘在轴线上形的的电场为非匀强电场;由力和运动关系可知,在B 点速度最大的条件为B qE mg =,故可解得B 点的场强；由O 到C 过程对小球应用动能定理有()C q mgh ϕ-+-=-000,则可解得C 点的电势;综合以上分析,可知选项C 正确;7．解析选AB 粒子在两板间做直线运动需满足qvB qE =;开关闭合时将p 向上滑动,粒子所受电场力将减小,若粒子带负电,则粒子将有可能从下板边缘射出,故A 对；开关闭合时,将p 向下滑动,粒子所受电场力将增大,若粒子带正电,则粒子将有可能从下板边缘射出,故C 错,B 对；断开开关,粒子将只在磁场力作用下运动,为曲线运动,故D 错;8．解析选ABC 若mg B qv =0,圆环将做匀速直线运动,A 项正确；若mg B qv >0,圆环将先做减速运动再做匀速运动,最终的速度为qBmg v =,由动能定理知选项C 正确；若mg B qv <0,圆环将一直做减速运动直至速度减为0,则B 项正确;9．解析选ABD 微粒在正交的电磁场中做匀速圆周运动的条件是电场力跟重力相平衡,故A 项正确；由221mv mgh =、qE mg =和r v m qvB 2=可知选项B 正确；由B 运动到D 的过程中,重力势能和电势能之和保持不变,C 错；由B 运动到D 的过程中,电场力先做负功再做正功,微粒的电势能先增大后减小,故D 项正确;10．解析选 D 小球沿圆弧运动过程中,所受磁场力跟轨道的弹力方向始终跟速度垂直,故当电场力和重力沿圆弧切线方向的合力为零时小球的速度最大,受到的洛仑兹力也最大,此时小球运动的弧长为圆周的3/8,A 和B 均错；小球从a 运动到b 的过程中,重力做正功而重力势能减小,电场力做正功而电势能减小,故C项错误；小球由b 到c 的过程中,电场力做负功而电势能增大,动能在bc 弧的中点处最大,故D 项正确;11．解析选D 小球在水平方向做匀速运动,在竖直方向做初速度为0的匀加速直线运动,设OP 间距离为s,在P 点时速度大小为v y ;在水平方向有t v s 045cos =︒,在竖直方向有t v s y245sin =︒,由以上两式可得02v v y =;小球在P 点的动能()202202521mv v v m E y K =+=,D 项正确; 12．解析选C 未加电场时,斜面与地面间的摩擦力为0,地面对斜面的支持力大小为物块与斜面的总重力,加上电场后,斜面受地面水平向左的摩擦力作用,地面对斜面的支持力仍为物块与斜面的总重力,故BD 均错误；滑块与斜面间的摩擦力大小是否发生变化,取决与电场力和重力沿斜面方向的分量大小,故A 项错误; 13解析：设带电粒子经电压为U 的电场加速后获得速度为v ,有221mv qU =……① 带电粒子进入磁场后,洛仑兹力提供向心力,由牛顿第二定律：rmv qBv 2=……② 依题意可知：r =d ……③ 联立①②③可解得：qdqUm B 2=……④ 带电粒子在电场中偏转,做类平抛运动,设经时间t 从P 点到达C 点,有 vt d =……⑤221t mqE d =……⑥ 联立①⑤⑥可解得：d U E 4=⑦ 14解析：1由小球运动到最高点可知,小球带正电;2设小球运动到最高点时速度为v ,对该过程由动能定理有,221)(mv L mg qE =-①在最高点对小球由牛顿第二定律得,L v m qE mg T 2=-+ ② 由①②式解得,T =15N 3小球在细线断裂后,在竖直方向的加速度设为a ,则mmg qE a -=③ 设小球在水平方向运动L 的过程中,历时t ,则vt L = ④设竖直方向上的位移为s ,则 221at s =⑤ 由①③④⑤解得,s=0.125m小球距O 点高度为s+L =0.625m15解析：由带电粒子做匀速圆周运动可知：粒子所受的重力和电场力相平衡,且带负电mg qE = 即 B E q m = ① 粒子在yOz 平面内做匀速圆周运动,根据左手定则,轨迹如图所示; ∵粒子运动周期 qBm T π2= ② 把①代入② s s gB E T πππ33100.240.010100.422--⨯=⨯⨯⋅== ∵πθ2=T t 可得轨迹所对OP 圆心角 6100.21062233πππππθ=⨯⨯⋅==--T t 又根据 Rv m qvB 2= 可得粒子运动半径 m m gB Ev qB mv R 20.040.010200100.43=⨯⨯⨯===- 由此可得 m m R y 1.030sin 20.0sin =︒⨯=⋅=θm m R z 03.0)30cos 1(20.0)cos 1(=︒-=-=θ即粒子经s 3106-⨯π的位置坐标为0,m ,m16．解析：1粒子在两块平行金属板间的电场中,沿水平方向做匀速运动,竖直方向做初速度为零的匀加速运动;粒子垂直AB 边进入磁场,由几何知识得,粒子离开电场时偏角︒=30θ; 根据类平抛运动的规律有：t v L 0=① md qU a = ② at v y =③ 0tan v v y=θ ④ 联立①②③④解得：qLmdv U 3320= 2由几何关系得：︒=30cos d l AB 粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径为：d l l r AB AD 23431=== ⑤粒子进入磁场时的速率为：︒=30cos 0v v ⑥ 根据向心力公式有：121r v m v qB = ⑦ 联立⑤⑥⑦解得：qdmv B 3401= 3若两板间不加电压,粒子将沿水平方向以速率v 0从AB 边的中点进入磁场;当粒子刚好从C 点射出磁场时,磁感应强度最小;设磁感应强度的最小值为B 2,由几何关系知,对应粒子的最大轨道半径r 2为：r 2=d根据向心力公式有：22002r v m v qB = 解得：qdmv B 02= 当粒子刚好从E 点射出磁场时,磁感应强度最大;设磁感应强度的最大值为B 3,由几何关系知, 对应粒子的最小轨道半径r 3为：43d r = 同上解出：qdmv B 034= 所以所加磁场的磁感应强度的取值范围为qd mv B qd mv 004<≤。
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<电场>试题与考点分析1.两个大小相同的小球带有同种电荷(可看作点电荷)，质量分别为m 1和m 2，带电量分别是q 1和q 2，用绝缘线悬挂后，因静电力而使两悬线张开，分别与铅垂线方向成夹角α1和α2，且两球同处于一水平线上，如右图，若α1＝α2，则下述结论正确的是：()A.q 1一定等于q 2B.一定满足2211m q m q C.m 1一定等于m 2D.必定同时满足q 1=q 2 m 1=m 2(考查库仑定律的应用)2.电场中有一点P ，下列哪些说法是正确的：()A.若放在P 点的检验电荷的电量减半，则P 点的场强减半。
B.若P 点没有检验电荷，则P 点的场强为零。
C.P 点的场强越大，则同一种电荷在P 点受到的电场力越大。
D.P 点的场强方向为检验电荷在该点的受力方向。
(考查E 的决定因素及判断方法)3.如图为静电场的一部分电场线的分布，下列说法正确的是：( )A.这个电场可能是负点电荷的电场。
B.这个电场可能是匀强电场。
C.点电荷在A 点受到的电场力比在B 点时受到的电场力大。
D.负电荷在B 点时受到的电场力的方向沿B 点切线方向。
(考查电场线与E 大小关系)4.如下图，A 、B 两点电场强度相等的是：( )(考查E 为矢量还是标量)5.两个可自由移动的点电荷分别放在A 、B 两外，如右图，A 处电荷带正电Q 1，B 处电荷带负电 Q 2，且Q 2＝4Q 1，另取一个可以自由移动的点电荷Q 3放在AB 直线上。
欲使整个系统 处于平衡状态，则：( )A.Q 3为负电荷，且放于A 左方B.Q 3为负电荷，且放于B 右方C.Q 3为正电荷，且放于AB 之间D.Q 3为正电荷，且放于B 右方(在系统中考查库仑定律)6.如右图是表示在一个电场中的a 、b 、c 、d 四点分别引入检验电荷时，测得的检验电荷的电量 跟它所受电场力的函数关系图像，那幺下列叙述正确的是：( )A.这个电场是匀强电场B.abcd 四点的场强大小关系是E d ＞E a ＞E b ＞E cC.abcd 四点的场强大小关系是E a ＞E b ＞E d ＞E cD.无法确定这四个点的场强大小关系(E ＝qF，考查学生的综合分析能力)7.在一个点电荷+Q 的电场中，一群负离子恰好能沿着以点电荷为圆弧从a 运动到b ，如右图， 则这些负离子只具有相同的：( )A.动能和电量B.动量和电量C.质量和速度D.质量和电量 (在力学的基础上库仑定律的综合应用)8.如下图所示为某电场中的一条电场线，在这条直线上有a 、b 两点，用E a 、Eb 表示a 、b 两 处的场强大小，则：( )A.a 、b 两点场强方向相同B.电场线从a 指向b ，E a ＞E bC.电场线是直线，且E a ＝E bD.不知a 、b 附近的电场线分布，E a 、E b 的大小不能确定(考查电场线的知识)9.一个质量m=30g ，带电量q ＝-1.7×10-8c 的半径极小的小球，用丝线悬挂在某匀强 电场中，电场线水平。
当小球静止时，测得悬线与竖直方向成30°夹角，如右图，求该电场的 场强的大小，说明场强方向。
以物体受力平衡分析库仑定律10.一粒子质量为m ，带电量为+Q ，以初速度v 与水平方向成45°角射向空间匀强电场区域， 粒子恰作直线运动。
求这匀强电场的最小场强的大小，并说明方向。
(考查E ＝qFF ＝Eq ，矢量。
)11.如下图：电子由静止开始从A 板向B 板运动，当到达B 板时速度为v ，保持两板间电压不变， 则：( )A.当增大两板间距离时，v 增大。
B.当减小两板间距离时，v 增大。
C.当改变两板间距离时，v 不变。
D.当增大两板间距离时，电子在两板间运动的时间增大。
(考查电容的知识综合应用。
)12.如下图，电子在电势差为u1的加速电场中由静止开始运动，然后射入电势差为u 2的两 块平行极板间的电场中，入射方向跟极板平行，整个装置处在真空中，重力可忽略，在满足 电子能射出平行板区的条件下，下述四种情况中，一定能使电子的偏移y 变大的是：( )A.u 1变大，u 2变大B.u 1变小，u 2变大C.u 1变大，u 2变小D.u 2变小，u 2变小(考查带电粒子在匀强电场中的运动)13.一束正离子以相同的速率从同一位置，垂直于磁场方向飞入匀强电场中，所有离子的轨 迹都是一样，这说明所有粒子：( )A.都具有相同的质量B.都具有相同的电量C.电量与质量的比相同D.都属于同一元素的同位素(带电粒子在磁场中运动由哪些因素决定)14.如图是描述对给定的电容器充电时电量Q ，电压u ，电容C 之间相互关系的图像，其中错误 的是：( )(考查C ＝uQ及C 的决定因素。
) 15.平行板电容器充电后断开电源，然后将两极板间的正对面积逐渐增大，则在此过程中：( )A.电容器电容将逐渐增大B.两极板间的电场强度将逐渐增大C.两极板间的电压将保持不变D.两极板上带电量不变(考查C 、U 、Q 三者的变化关系。
)16.平行板电容器保持与直流电源两极连接，充电平衡后，两极板间的电压是U ，充电量为Q ，两极板间场强为E ，电容为C ，将两极板间的距离减小，则引起变化情况是：( )A.Q 变大B.C 变大C.E 变小D.U 变小(考查E 在电容中的决定因素。
)17.平行板电容器两极板间电压恒定，带电的油滴在极板间静止如右图，若将板间的距离增大些，由油滴的运动将：( )A.向上运动B.向下运动C.向左运动D.向右运动(考查带电粒子在电容电场中的受力。
)18.如下图所示，电源两端电压恒定为u ，则接通S 的瞬间以及平行板电容器充电稳定后增大两 极板距离的过程，对于电阻R 来说，有无电流过，如果有，方向怎 样?(综合考查C ＝UQ )19.如右图所示，两块水平放置相互平行且正对的金属板，其上板开有一小孔，质量为m ，电量 为q 的带正液滴，自空中自由下落，并由小孔进入匀强电场，设两 板电势差为U ，距离为d ，欲使液滴在板间下落的深度为2d，则液滴的高 度h 为多少?(考查动能、电势能的转化)20.质量为m ，电量为q 的质点，在静电力作用下以恒定速率v 沿圆弧从A 点运动到B 点，其速度 方向改变的角度为θ(rad)，AB 弧长为S ，则A 、B 两点的电势差为多少?AB 弧中点的场强大小E 为多少? (综合考查U 、E 的知识)21.a 、b 为电场中的两个点，如果q=-2×10-8c 的负电荷从a 点移动到b 点，电场力对该 电荷做了4×10-7J 的正功，该电荷的电势能：( )A.增加了4×10-7JB.增加了2×10-8JC.减少了4×10-7JD.减少了8×10-15J (电势能与做功的关系。
)22.一个点电荷，从静电场中的a 点移到b 点，电场力对该电荷做功为零，则：( )A.a 、b 两点的场强一定相等B.该电荷一定沿等势面移动C.作用于该电荷的电场力与其移动方向总是垂直的D.a 、b 两点的电势一定相等。
(从另一侧面考查电势能与功的关系。
)23.下列关于匀强电场中场强和电势差的关系，正确的说法是：( )A.在相同距离上的两点，电势差大的其场强也必定大。
B.任意两点的电势差，等于场强和这两点间距离的乘积。
C.沿着电场线方向，任何相同距离上的电势降落必定相等。
D.电势降低的方向必定不是电场强度的方向。
考查U=E·d中注事项24.对公式U ab=Ed的理解，下列说法正确的是：( )A.此公式适用于计算任何电场中a、b两点间的电势差。
B.a点与b点的距离越大，则这两点的电势差越大。
C.公式中的d是指a点与b点之间的距离。
D.公式中d是a、b两个等势面的垂直距离。
(U=E·d加以训练。
)25.长为l的导体棒原来不带电，现将一带电量为+q的点电荷放在距左端R处，如右图，当导体棒达到静电平衡后，棒上感应电荷在棒内中点处产生的场强大小等于多少?方向如何?(考查静电平衡知识点。
)26.如下图，把负电荷-q放在A、B点，它在哪一点的电势能较大?取无穷远处的电势能为零，负电荷-q在这个电场中的电势能是正值还是负值?(考查静电场中的电势能)27.将一个电量为-2×10-6的点电荷，从零电势点S移到M点要克服电场力做功4×10-4J，则M点电势为多少?若将该电荷从M点移到N点，电场力做功14×10-8J，则N 点的电势为多少?M、N两点电势差为多少?(综合考查E、W、U)28.如右图，平行带电金属板AB间可看作匀强电场，场强E＝1.2×102v/m，极板间距离d=5cm ，电场中C和D分别到A、B两极板距离均为0.5cm。
B极接地，求：(1)C和D两点的电势，两点间的电势能?(2)点电荷q1=-2×10-2c分别在C和D两点的电势差?(3)将点电荷q2＝2×10-2c从C匀速移到D时外力做功多少?(在电容电场中综合考查E、U、W的关系)29.把一个半径为r带有电量为+q的绝缘金属小球A，移到一个半径为R不带电的有孔金属球壳的中心，如右图，静电平衡后，试求：(1)比较小球的电势U A与球壳的电势U B的高低(2)静电平衡后，若将球壳接地U B是多少?(在静电平衡的基础上考查电势能。
)31.A、B、C为完全相同的三个金属小球，其中只有一个带电，如果，如果让A球分别依次与B 、C接触后，再把A、C球放在相距R处，它们的库仑力为F，若让C球分别依次与B、A接触后，再把A、C放在相距R处，它们间的库仑力为F/4，则可知原来带电的球是：( )A.A球B.B球C.C球D.无法判断(综合分析库仑定律)32.在电场中将电量为4μC的正电荷从A点移到M点，电场力做负功8×10-4J，把该电荷由A点移到N点，电场力做正功为4×10-4J则U MN为：( )A.100vB.-100vC.200vD.300v(考查F做功能电势能的关系。
)33.两个带异种电荷的小球1和2，1用绝缘杆固定在2的上方，两球相距d时恰好平衡，如右图所示，若将2向上移动d/4仍要它平衡，可采用的方法是：( )A.使q1减小到原来的3/4B.使q2减小到原来的3/4C.使q1和q2均减小到原来的3/4D.使q1和q2均减小到原来的1/4(库仑定律的应用)34.两个重力均为mg的带电球A和B，用绝缘细线1和2悬挂，如右图，已知AB间库仑力大小恰好为mg，当两球带异种电荷时，细线1和2的张力T1和T2分别为：( )A.2mg,0B.2mg,mgC.mg，2mgD.0,2mg(库仑定律综合分析)35.在真空中，两个等量异种点电荷电量数值均为q，相距为r，两点电荷连线中点处的场强大小为：( )A.0B.2kq/r2C.4kq/r2D.8kq/r2(点电荷电场分析)36.原来静止的点电荷在只受电场力时：( )A.一定从场强大处向场强小处运动；B.一定从电势高处向电势低处运动；C.一定从电势能大处向电势能小处运动；D.以上三种说法都不正确。