2013年高考物理模拟新题精选分类解析(第3期)专题07 静电场

20XX 年高考物理模拟新题精选分类解析（第3期）专题07 静电场1、（2013安徽淮北测试）如图所示，竖直放置的两个平行金属板间有匀强电场，在两板之间等高处有两个质量相同的带电小球（不计两带电小球之间的电场影响），P 小球从紧靠左极板处由静止开始释放，Q 小球从两极板正中央由静止开始释放，两小球沿直线运动都打到右极板上的同一点，则从开始释放到打到右极板的过程中：（ ）A ．它们的运动时间的关系为t P >t QB ．它们的电荷量之比为q P ∶q Q =2∶1C ．它们的动能增量之比为1:2:kQ kP =∆∆E ED ．它们的电势能减少量之比为1:2:Q p =∆∆E E答案：B 解析：两带电小球在竖直方向均做自由落体运动，它们的运动时间的关系为t P =t Q ，选项A 错误。

两带电小球重力与电场力合力方向均沿各自运动轨迹方向，它们的电荷量之比为q P ∶q Q =2∶1，选项B 正确。

两带电小球重力做功相同，电场力做功之比为4∶1，它们的动能增量之比不为2∶1，选项C 错误；它们的电势能减少量之比为4∶1，选项D 错误。

2. (20XX 年浙江五校联考)现有两个边长不等的正方形ABCD 和abcd ，如图所示，且Aa 、Bb 、Cc 、Dd 间距相等。

在AB 、AC 、CD 、DB 的中点分别放等量的点电荷，其中AB 、AC 中点放的点电荷带正电，CD 、BD 的中点放的点电荷带负电，取无穷远处电势为零。

则下列说法中正确的是A ．O 点的电场强度和电势均为零B ．把一正点电荷沿着b →d →c 的路径移动时，电场力做功为零C ．同一点电荷在a 、d 两点所受电场力相同D ．将一负点电荷由a 点移到b 点电势能减小3. (20XX 年浙江五校联考)如图所示，圆O 处在匀强电场中，场强方向与圆O 所在平面平行，第10题图带正电的微粒以相同的初动能沿着各个方向从A 点进入圆形区域中，只在电场力作用下运动，从圆周上不同点离开圆形区域，其中从C 点离开圆形区域的带电微粒的动能最大，图中O 为圆心，AB 、CD 是圆的直径，∠AOD 是锐角，则A ．从弧DB 射出的粒子动能都大于初动能 B ．从B 点离开的粒子动能最小C ．从D 点离开的粒子动能小于初动能 D ．从弧ACB 内射出的粒子速率都不相同【命题意图】此题考查电场、动能定理及其相关知识4．（2013江苏二校联考）如图所示，A 板发出的电子经加速后，水平射入水平放置的两平行金属板间，金属板间所加的电压为U ，电子最终打在光屏P 上，关于电子的运动，则下列说法中正确的是（ ）A ．滑动触头向右移动时，其他不变，则电子打在荧光屏上的位置上升B ．滑动触头向左移动时，其他不变，则电子打在荧光屏上的位置上升C ．电压U 增大时，其他不变，则电子从发出到打在荧光屏上的时间不变D ．电压U 增大时，其他不变，则电子打在荧光屏上的速度大小不变C第6题图5．（2013江苏二校联考）真空中有一半径为r 0的带电金属球壳，通过其球心的一直线上各点的电势φ分布如图，r 表示该直线上某点到球心的距离，r 1、r 2分别是该直线上A 、B 两点离球心的距离。

下列说法中正确的是 （ ） A ．A 点的电势低于B 点的电势 B ．A 点的电场强度方向由A 指向B C ．A 点的电场强度大于B 点的电场强度D ．正电荷沿直线从A 移到B 的过程中，电场力做负功6、（2013辽宁铁岭市期中检测）如图所示的同心圆是电场中的一簇等势线，一个电子只在电场力作用下沿着直线由A→C 运动时的速度越来越小，B 为线段AC 的中点，则下列说法正确的是 ( )A ．电子沿AC 方向运动时受到的电场力越来越小B ．电子沿AC 方向运动时它具有的电势能越来越大C. 电势差U AB = U BCD ．电势φ A < φ B < φC7、（2013辽宁沈阳四校联考）如图所示，质量为m 的物块（视为质点），带正电Q ，开始时让它静止在倾角α=600的固定光滑绝缘斜面顶端，整个装置放在水平方向、大小为的匀强电场（设斜面顶端处电势为零），斜面高为H 。

释放后，物块落地时的电势能为 ，物块落地时的速度大小v ，则A ．mgH 33=ε B ．mgH 33-=ε C ．=v 2gH 2 D ．=v 2gH8（8分）. (20XX 年浙江五校联考)如图所示，倾斜角度为θ的粗糙程度均匀的绝缘斜面，下方O 点处有一带电量为+Q 的点电荷，质量为m 、带电量为-q 的小物体（可看成质点）与斜面间的动摩擦因数为μ。

现使小物体以初速度v 0从斜面上的A 点沿斜面上滑，到达B 点时速度为零，然后又下滑回到A 点。

小物体所带电荷量保持不变，静电力常数为k ，重力加速度为g ，OA =OB =l 。

求：（1）小物体沿斜面上滑经过AB 中点时的加速度； （2）小物体返回到斜面上的A 点时的速度。

8.解析：（1）F N =mg cos θ+k Qq(l sin θ)2 1分mg sin θ+μF N =ma 1分得：a=mg sin θ+μ(mg cos θ+ k Qq(l sin θ)2)m2分（2）0－12mv 02=－mgl sin2θ＋W f 1分12mv 2= mgl sin2θ＋W f 1分得：v =4gl sin2θ－v 022分9．（15分）（2013江苏二校联考）如图所示，A 、B 为两块平行金属板，A 板带正电、B 板带负电。

两板之间存在着匀强电场，两板间距为d 、电势差为U ，在B 板上开有两个间距为L 的小孔。

C 、D 为两块同心半圆形金属板，圆心都在贴近B 板的O′处，C 带正电、D 带负第17题图电。

两板间的距离很近，两板末端的中心线正对着B板上的小孔，两板间的电场强度可认为大小处处相等，方向都指向O’。

半圆形金属板两端与B板的间隙可忽略不计。

现从正对B 板小孔紧靠A板的O处由静止释放一个质量为m、电量为q的带正电微粒（微粒的重力不计），问：（1）微粒穿过B板小孔时的速度多大？（2）为了使微粒能在CD板间运动而不碰板，CD板间的电场强度大小应满足什么条件？（3）从释放微粒开始，经过多长时间微粒通过半圆形金属板间的最低点P点？9、解析：联立⑴、⑵，得4UEL（2分）BA10．(15分) （2013江苏二校期中联考）如图所示，在A 点固定一正电荷，电量为Q ，在离A 高度为H 的C 处由静止释放某带同种电荷的液珠，开始运动瞬间的加速度大小恰好为重力加速度g 。

已知静电常量为k ，两电荷均可看成点电荷，不计空气阻力。

求： (1)液珠的比荷(2)液珠速度最大时离A 点的距离h 。

(3)若已知在点电荷Q 的电场中，某点的电势可表示成rkQ=ϕ，其中r 为该点到Q 的距离（选无限远的电势为零）。

求液珠能到达的最高点B 离A 点的高度r B 。

10．（15分）解析：(1) 设液珠的电量为q,质量为m,由题意知，当液珠在C 点时 mg mg H Qq k=-2 (2分) 比荷为kQgHm q 22= (2分) (2)当液珠速度最大时， mg h Qqk=2(2分) 得 H h 2= (2分)·BA·C11、（2013辽宁沈阳四校联考）如图，半径为 r 的绝缘光滑环固定在竖直平面内，环上套有一质量为 m ，带电量为+q 的珠子，现欲加一个与圆环面平行的匀强电场，使珠子由最高点A 从静止开始释放，沿圆弧经过B 、C 刚好能运动到D ，（1）求所加电场的场强最小值及所对应的场强的方向；珠子由A 到达D 的过程中速度最大时对环的作用力大小。

（2）在（1）问电场中，要使珠子能完成完整的圆运动在A 点至少使它具有多大的初动能？11、解析：（1）设电场力与重力的合力为F ，方向NM 方向，BC 弧中点为M ，速度最大，DCB12、（2013江苏常州期中）如图所示，在水平方向的匀强电场中有一表面光滑、与水平面成45°角的绝缘直杆AC，其下端(C端)距地面高度h＝0.8m。

有一质量为500g的带电小环套在直杆上，正以某一速度沿杆匀速下滑。

小环离杆后正好通过C端的正下方P点处。

(g取10 m/s2)求：(1)小环离开直杆后运动的加速度大小和方向.(2)小环从C运动到P过程中的动能增量.(3)小环在直杆上匀速运动速度的大小v0.12、（14分）解析：(1)由图可知qE＝mg （1分）F合＝2mg＝maa＝2g＝10 2 m/s2，（2分）方向垂直于杆向下。

（1分）13．（10分）（2013杭州七校联考）有一绝缘的、半径为R的光滑圆轨道固定在竖直平面内，在其圆心处固定一带正电的点电荷，现有一质量为m，带电量也为正电（其电量远小于圆心处的电荷，对圆心处电荷产生的电场影响很小，可忽略）的小球A，圆心处电荷对小球A的库仑力大小为F。

开始小球A处在圆轨道内侧的最低处，如图所示。

现给小球A一个足够大的水平初速度，小球A能在竖直圆轨道里做完整的圆周运动。

（1）小球A运动到何处时其速度最小？为什么？（2）要使小球A在运动中始终不脱离圆轨道而做完整的圆周运动，小球A在圆轨道的最低处的初速度应满足什么条件？13．（10分）解：（1）小球运动到轨道最高点时速度最小---------2分在圆心处电荷产生的电场中，圆轨道恰好在它的一个等势面上，小球在圆轨道上运动时，库仑力不做功，当小球运动到圆轨道最高处时，其重力对它做的负功最多，此时速度最小。

------------2分14．（14分）（2013上海13校联考）如图所示，在光滑绝缘水平面上固定着一根光滑绝缘的圆形水平滑槽，其圆心在O点。

过O点的一条直径上的A、B两点固定着两个点电荷。

其中固定于A点的为正电荷，电荷量大小为Q；固定于B点的是未知电荷。

在它们形成的电场中，有一个可视为质点的质量为m、电荷量大小为q的带电小球正在滑槽中运动，小球的速度方向平行于水平面，若已知小球在C点处恰好与滑槽内、外壁均无挤压且无沿切线方向的加速度，AB间的距离为L。

∠ABC＝∠图16ACB ＝30︒，CO ⊥OB ，静电力常量为k ，（1）作出小球在水平面上受力，并确定固定在B 点的电荷及小球的带电性质； （2）求B 点电荷的电荷量大小；（3）已知点电荷的电势计算式为：ϕ＝kQ /r ，式中Q 为场源电荷的电荷量，r 为该点到场源电荷的距离。

试利用此式证明小球在滑槽内做的是匀速圆周运动。

（3）以O 为原点，OB 为x 轴正方，OC 为y 轴正方，槽上某点的坐标为（x ，y ），则该点的电势为ϕ＝kQ y 2＋（L /2－x ）2－k 3Qy 2＋（3L /2－x ）2，（3分） 而x 2＋y 2＝3L 2/4，代入上式得ϕ＝0。