專題七靜電場高考真題集錦

1、學(xué)習(xí)必備歡迎下載專題七靜電場15. （2013高考新課標(biāo)全國卷I ）如圖，一半徑為R的圓盤上均勻分布著電荷量為 Q的電 荷，在垂直于圓盤且過圓心 c的軸線上有a、b、d三個點，a和b、b和c、c和d間的距離 均為R,在a點處有一電荷量為 q（q>0）的固定點電荷.已知 b點處的場強為零，則 d點處場強的大小為（k為靜電力常量）（B.C. kQ+ q ""R9Q + qD- kR解析：選B.本題應(yīng)從點電荷產(chǎn)生的電場和電場的疊加角度解決問題.已知a處點電荷和帶電圓盤均在 b處產(chǎn)生電場，且 b處場強為零，所以帶電圓盤在b處產(chǎn)生的電場場強 Ei與q在b處產(chǎn)生的電場場強 Eab

2、等大反向，即Ei= EabnkqL帶電圓盤在dR處產(chǎn)生的電場場強 E2=Ei且方向與Ei相反，q在d處產(chǎn)生的電場場強 Ead= kq 2,則d處場 3R強 Ed = Ez+Ead= 2+懸=k102,選項 B 正確. R 9R 9R16. （2013高考新課標(biāo)全國卷I ）一水平放置的平行板電容器的兩極板間距為d,極板分別與電池兩極相連，上極板中心有一小孔 （小孔對電場的影響可忽略不計 ）.小孔正上方處的 P點有一帶電粒子，該粒子從靜止開始下落，經(jīng)過小孔進(jìn)入電容器，并在下極板處（未與極板接觸）返回.若將下極板向上平移 d,則從P點開始下落的相同粒子將（）3A .打到下極板上B .在下極板處返回c

3、.在距上極板2處返回D.在距上極板2d處返回 5解析；選D.本題應(yīng)從動能定理的角度解決問題.帶電粒子在重力作用下下落，此過程中重力做正功，當(dāng)帶電粒子進(jìn)入平行板電容器時，電場力對帶電粒子做負(fù)功，若帶電粒子在下極板處返回，由動能定理得mg¥+d） qU=0;若電容器下極板上移d,設(shè)帶電粒子在距上極板 d'處返回，則重力做功 WG=mg（d+d,）,32電場力做功 亞電=qU' =-q d d U = - q32d-U ,由動能定理得 川6+亞電=0,聯(lián)立各式 （d-3）解得d' =2d,選項D正確.518. （2013高考新課標(biāo)全國卷n ）如圖，在光滑絕緣水平面上

4、，三個帶電小球 a、b和c 分別位于邊長為l的正三角形的三個頂點上；a、b帶正電，電荷量均為 q, c帶負(fù)電.整個系統(tǒng)置于方向水平的勻強電場中.已知靜電力常量為k.若三個小球均處于靜止?fàn)顟B(tài)，則勻強電場場強的大小為（）解析：選B.各小球都在力的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，分別對各小球受力分析，列平衡方程 可求解.以c球為研究對象，除受另外a、b兩個小球的庫侖力外還受勻強電場的靜電力，如圖所示，c球處于平衡狀態(tài)，據(jù)共點力平衡條件可知 F靜=2kqqccos 30 ；°5靜=£4“解得£=當(dāng)媽,選項B正確.25. （2013高考大綱全國卷）一電荷量為q（q>0）、質(zhì)量為m

5、的帶電粒子在勻強電場的作 用下，在t=0時由靜止開始運動，場強隨時間變化的規(guī)律如圖所示.不計重力，求在t=0到t=T的時間間隔內(nèi)，島0 0.若OT 口示7 r I|I1S密.十一IP I!1I-1（1）粒子位移的大小和方向；（2）粒子沿初始電場反方向運動的時間.解析：帶電粒子在規(guī)律性變化的電場力作用下做變速運動. TT T T 3T 3T 法一：（1）帶電粒子在0T、TT、T3T、3TT時間間隔內(nèi)做勻變速運動，設(shè)加速度4 4 2 244分別為ai、a2、a3、a4,由牛頓第二定律得ai =qEoma2 = 2qEom0.25T 0.5 P 0W0圖（a）a3 =二qE。a4 一 m由此得帶電粒

6、子在 0T 一時間圖像如圖（b）所示，其中時間間隔內(nèi)運動的加速度 一時間圖象如圖（a）所示，對應(yīng)的速度vi = ai4 4m由圖（b）可知，帶電粒子在Ts = 4v1t = 0到t=T時間內(nèi)的位移為6由式得qE0 T2s=16mT方向沿初始電場正方向.（2）由圖（b）可知，粒子在3 t=8T5到t=1T內(nèi)沿初始電場的反方向運動，總的運動時間為 853 Tt=8T8T=4法二：帶電粒子在。T、TT、23T、3T丁時間間隔內(nèi)做勻變速運動，設(shè)加速度分別為ai、a2、a3、a4,由牛頓第二定律得qEo= mai2qEo= ma22qEo= ma3qEo= ma4V1、 v2、 V3、 v4,則設(shè)帶電粒

7、子在t=T、t=T、t=3T、t=T時的速度分別為V2 = Vi + a2V3 = V2+ a3T:4T4TV4 = V3+ a4：4T vi a14設(shè)帶電粒子在t=0到t=T時間內(nèi)的位移為 s,有Vi Vi + V2 V2+V3 V3+V4 T s=(7 + 2 + 2 + 2 )4聯(lián)立以上各式可得qEoT2s= 16m方向沿初始電場正方向.(2)由電場的變化規(guī)律知,t=T時粒子開始減速，設(shè)經(jīng)過時間tl速度減為零.0 = vi + a2ti將式代入上式，得ti = T?8粒子從t=T時開始減速，設(shè)經(jīng)過時間 t2速度變?yōu)榱?0= V2+ a3t2此式與式聯(lián)立得t2=T?8t=0到t=T內(nèi)粒子沿

8、初始電場反方向運動的時間為t =(4- tl)+ t2?將？式代入？式得答案：(1)震丁2,方向沿初始電場正方向(2)T卡” mif22. (2013高考北京卷)如圖所示，兩平行金屬板間距為d,電勢差為U,板間電場可視為勻強電場.金屬板下方有一磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場.帶電量為+ q、質(zhì)量為m的粒子,由靜止開始從正極板出發(fā)，經(jīng)電場加速后射出，并進(jìn)入磁場做勻速圓周運動.忽略重力的影 響，求：(1)勻強電場場強E的大小；(2)粒子從電場射出時速度 v的大小；(3)粒子在磁場中做勻速圓周運動的半徑R.解析：本題中帶電粒子在電場中由靜止開始做勻加速直線運動，可由動能定理或牛頓第 二定律求解，選用動能定

9、理進(jìn)行解題更簡捷.進(jìn)入磁場后做勻速圓周運動，明確帶電粒子的 運動過程及相關(guān)公式是解題的關(guān)鍵.，一一 U2qU m(1)電場強度E=".2 V qvB= mR(2)根據(jù)動能定理，有 qU=2mv20得丫 =(3)粒子在磁場中做勻速圓周運動時，洛倫茲力提供向心力，有,12mU答案：（琮（2） i.2mU6. （2013高考天津卷）兩個帶等量正電的點電荷，固定在圖中P、Q兩點，MN為PQ連線的中垂線，交 PQ于。點，A為MN上的一點.一帶負(fù)電的試探電荷q,從A由靜止釋放，只在靜電力作用下運動，取無限遠(yuǎn)處的電勢為零，則 （）A . q由A向。的運動是勻加速直線運動B . q由A向。運動的過程

10、電勢能逐漸減小C. q運動到。點時的動能最大D. q運動到。點時的電勢能為零解析：選BC.AM等量同種電荷的電場線如圖所示，負(fù)試探電荷q在A點由靜止釋放，在電場力的作用下從A向。做變加速直線運動，且電場力做正功，電勢能減小，選項 A錯誤，選項B正確； 負(fù)試探電荷q通過。點后在電場力的作用下向下做變減速運動，因此q運動到。點時的速度最大，動能最大，選項 C正確；因無限遠(yuǎn)處的電勢為零，則 。點的電勢 0,所以q在O 點的電勢能不為零，選項 D錯誤.3. （2013高考重慶卷）如圖所示，高速運動的“粒子被位于 O點的重原子核散射，實線表示a粒子運動的軌跡，M、N和Q為軌跡上的三點，N點離核最近，Q點

11、比M點離核更遠(yuǎn)， 則（）A. a粒子在M點的速率比在 Q點的大B.三點中，a粒子在N點的電勢能最大C.在重核產(chǎn)生的電場中，M點的電勢比Q點的低D. a粒子從M點運動到Q點，電場力對它做的總功為負(fù)功解析：選B.利用動能定理可判斷a粒子的速率大小.由電勢的高低可判斷電勢能的大小.重原子核帶正電，離核越近，電勢越高，選項C錯誤；同一正電荷電勢越高，其電勢能越大，選項B正確；帶正電的 a粒子在從M點到Q點的過程中，電場力做的總功為正功， 據(jù)動能定理知，其速率增大，選項 A錯誤，選項D錯誤.19.（2013高考山東卷）如圖所示，在x軸上相距為L的兩點固定兩個等量異種點電荷+Q、-Q,虛線是以+ Q所在點

12、為圓心、L為半徑的圓，a、b、c、d是圓上的四個點，其中a、c兩點在x軸上，b、d兩點關(guān)于x軸對稱.下列判斷正確的是 （）A. b、d兩點處的電勢相同B.四個點中c點處的電勢最低C. b、d兩點處的電場強度相同D.將一試探電荷+ q沿圓周由a點移至c點，+ q的電勢能減小解析：選ABD.根據(jù)等量異種點電荷電場線及等勢線的分布可知b、d兩點電勢相同，電場強度大小相等、方向不同，選項 A正確，C錯誤.c點電勢為0,由a經(jīng)b到c,電勢越來 越低，正電荷由a經(jīng)b到c電勢能越來越小，選項 B、D正確.23.（2013高考山東卷）如圖所示，在坐標(biāo)系 xOy的第一、第三象限內(nèi)存在相同的勻強磁場， 磁場方向垂

13、直于xOy平面向里；第四象限內(nèi)有沿 y軸正方向的勻強電場，電場強度大小為E.一帶電量為+ q、質(zhì)量為m的粒子，自y軸上的P點沿x軸正方向射入第四象限，經(jīng) x軸上 的Q點進(jìn)入第一象限，隨即撤去電場，以后僅保留磁場.已知OP=d, OQ = 2d,不計粒子重力.（1）求粒子過Q點時速度的大小和方向.（2）若磁感應(yīng)強度的大小為一確定值Bo,粒子將以垂直y軸的方向進(jìn)入第二象限，求Bo.解析：（1）設(shè)粒子在電場中運動的時間為to,加速度的大小為 a,粒子的初速度為 vo,過Q點時速度的大小為 v,沿y軸方向分速度的大小為 vy,速度與x軸正方向間的夾角為0,由牛頓第二定律得qE = ma由運動學(xué)公式得1

14、 O-d = 2ato2d= votovy= atov = v0+v2vy卬tan 0=聯(lián)立式得v=2 ；1 m0= 45°.(2)X設(shè)粒子做圓周運動的半徑為 Ri,粒子在第一象限內(nèi)的運動軌跡如圖所示，。1為圓心，由 幾何關(guān)系可知 OiOQ為等腰直角三角形，得Ri=2艱d由牛頓第二定律得 2Bo=qvB0=mv-mE2qd.15. （2013高考廣東卷）噴墨打印機的簡化模型如圖所示.重力可忽略的墨汁微滴，經(jīng)帶 電室?guī)ж?fù)電后，以速度 v垂直勻強電場飛入極板間，最終打在紙上，則微滴在極板間電場中信號輸入思盤rlllil HUH UJ-I-U帶電室A.向負(fù)極板偏轉(zhuǎn)B.電勢能逐漸增大C.運動

15、軌跡是拋物線D.運動軌跡與帶電量無關(guān)解析：選C.帶電微滴垂直進(jìn)入電場后， 在電場中做類平拋運動， 根據(jù)平拋運動的分解 水平方向做勻速直線運動和豎直方向做勻加速直線運動.帶負(fù)電的微滴進(jìn)入電場后受到向上的靜電力，故帶電微滴向正極板偏轉(zhuǎn)，選項A錯誤;帶電微滴垂直進(jìn)入電場受豎直方向的靜電力作用，靜電力做正功，故墨汁微滴的電勢能減小，選項B錯誤；根據(jù)x=v% y=2at2&a = qE，得帶電微滴的軌跡方程為 y = 2腎，即運動軌 跡是拋物線，與帶電量有關(guān)，選項C正確，D錯誤.1 一3. （2013高考江蘇卷）下列選項中的各4圓環(huán)大小相同，所帶電何量已在圖中標(biāo)出，且電 荷均勻分布，各1圓環(huán)間彼

16、此絕緣.坐標(biāo)原點O處電場強度最大的是（）4ACD1解析：選B.每個4圓環(huán)在O點產(chǎn)生的電場強度大小相等，設(shè)為E.根據(jù)電場的疊加原理和對稱性，得 A、B、C、D各圖中O點的電場強度分別為 Ea=E、Eb = &E、Ec= E、Ed = 0, 故選項B正確.6. （2013高考江蘇卷）將一電荷量為+ Q的小球放在不帶電的金屬球附近，所形成的電場線分布如圖所示，金屬球表面的電勢處處相等.a、b為電場中的兩點，則（）A. a點的電場強度比 b點的大B. a點的電勢比b點的高C.檢驗電荷一q在a點的電勢能比在b點的大D .將檢驗電荷一q從a點移到b點的過程中，電場力做負(fù)功解析：選ABD.由題圖可知

17、，a處電場線比b處密，所以EaEb,選項A正確；沿著電場線的方向電勢不斷降落，a點電勢高于不帶電金屬球的電勢，不帶電金屬球的電勢高于b點電勢，所以 帕 加，選項B正確；負(fù)電荷在高電勢點的電勢能小，選項 C錯誤；檢驗電荷q從a點移到b點時，電勢能增大，故電場力做負(fù)功，選項 D正確.20.（2013高考安徽卷）如圖所示，xOy平面是無窮大導(dǎo)體的表面， 該導(dǎo)體充滿z。的空間，z。的空間為真空.將 電荷量為q的點電荷置于z軸上z=h處，則在xOy平面上會產(chǎn)生感應(yīng)電荷.空間任意一點處的電場皆是由點電荷 q和導(dǎo)體表面上的感應(yīng)電荷共同激發(fā)的.已知靜電平衡時導(dǎo)體內(nèi)部電場 強度處處為零，則在 z軸上z= 2處的

18、電場強度大小為（k為靜電力常量）（）B- k9h240qC.D需解析:然后利用電選D.本題需抓住題中的隱含條件：靜電平衡時導(dǎo)體內(nèi)部電場強度處處為零, 場的疊加原理求解.在z軸上z= 2處的B點，電場是由點電荷 q和導(dǎo)體表面上的感應(yīng)電荷共同激發(fā)的.由于該處電場強度為零，設(shè)導(dǎo)體表面在該點產(chǎn)生的電場強度為巳 則有 七十二E.和根據(jù)對稱性知，導(dǎo)體表面感應(yīng)電荷在z= 2處的A點的電場強度大小也為 E,但方向與B點相反.則z= 2處A點的合電場強度k4hq.故選項D正確.q 一E合=跖丁 =224. (2013高考浙江卷)“電子能量分析器”主要由處于真空中的電子偏轉(zhuǎn)器和探測板組成。偏轉(zhuǎn)器是由兩個相互絕緣、半徑分別為Ra和Rb的同心金屬半球面 A和B構(gòu)成，A、B為電勢值不等的等勢面，其過球心的截面如圖所示.一束電