2019年高三物理一轮复习二模三模试题分项解析专题08静电场第0期含解析.pdf
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1、静电场静电场 一选择题一选择题 1.(2019 河南郑州二模) 如图所示, 某电场的电场线和等势面分布图, 其中实线为电场线, 虚线为等势面, a、 b、c 为电场中的三个点。下列说法正确的是 A.a 点的电势高于 b 点的电势 B.a 点的电场强度小于 b 点的电场强度 C.电子从 a 点移到 c 点,电势能增大 D.将电子从 a 点移到 c 点,再从 c 点移到 b 点,电场力做功代数和为零 【参考答案】D 【命题意图】本题以电场线和等势面为情景,考查电场强度的比较、电势比较、电场力做功、电势能变化 及其相关知识点。 【解题思路】根据沿电场线方向电势逐渐降低,同一等势面上电势相等可知,a
2、点的电势等于 b 点的电势, 选项 A 错误 ; 根据电场线的疏密表示电场强度的大小可知 a 点的电场强度大于 b 点的电场强度, 选项 B 错误 ; 电子从 a 点移到 c 点,电场力做功,电势能减小,选项 C 错误;根据电场力做功与路径无关,只与两点之 间的电势差有关,将电子从 a 点移动到 c 点,再从 c 点移动到 b 点,而 a、b 两点处于同一等势面上,所以 电场力做功的代数和为零,选项 D 正确。 【方法归纳】解答此类问题注意运用下列知识:电场线的疏密表示电场强度的大小,电场线越密,表示 1 电场强度越大;沿电场线方向电势逐渐降低,同一等势面上电势相等;电场力做功,电势能减小;克
3、 2 3 服电场力做功,电势能增大。 2. (2019 南昌模拟)如图所示,真空中有两个点电荷 Q1、Q2分别固定在 x 轴上的 x1=0 和 x2的位置上。将 一试探电荷 q 放置在 x0处恰好静止。现将 Q2的固定点左移少许距离,将该试探电荷 q 仍放置在 x0处,则 A 试探电荷 q 一定向右运动 B.试探电荷 q 所受电场力一定向左 C.电场力对试探电荷一定是先做正功 D 试探电荷的电势能一定是先减小 【参考答案】CD 【命题意图】本题考查对静电场中试探电荷受力平衡的分析、受力不平衡时的运动、电场力做功、电势能 变化及其相关知识点。 【解题思路】根据题述,将一试探电荷 q 放置在 x0
4、处恰好静止,由平衡条件可得k 1 2 0 qQ x = k 2 2 02 - qQ x x 。由于 不知各个电荷的电性,将 Q2的固定点左移少许距离,将该试探电荷 q 仍放置在 x0处,试探电荷 q 所受电场 力可能向左,可能向右,试探电荷 q 可能向右运动,可能向左运动,选项 AB 错误;将 Q2的固定点左移少许 距离,将该试探电荷 q 仍放置在 x0处,试探电荷 q 所受电场力不平衡,电场力对试探电荷一定是先做正功 后做负功,试探电荷的电势能一定是先减小后增大,选项 CD 正确。 3.(2019 全国考试大纲调研卷 3)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
5、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 【参考答案】A 【名师解析】 根据平行板电容器的电容的决定式C、定义式C 和匀强电场的电压与电场强度的 关系式UEd可得E,可知将C板向右平移到P点,B、C两板间的电场强度不变,由O点静止释放 的电子仍然可以运动到P点,并且会原路返回,故选项 A 正确. 4(2019 河南天一大联考)(2019 河南天一大联考) 如图所示,空间有平行于 xOy 坐标平面的匀强电场,为 x 轴负半轴上的一点。一质量为 m、
6、电荷量为 q 的带 正电粒子以初速度从 a 点沿与轴正半轴成 B 角斜向右上方射人电场,粒子只在电场力作用下运动,经过 y 拍正半轴上的 b 点(图中未标出),则下列说法正确的是 A:若粒子在 b 点的速度方向沿 x 轴正方向,则电场方向可能平行 x 轴 B:若粒子运动过程中在 b 点速度最小,则 b 点为粒子运动轨迹上电势最低点 C若粒子在 b 点速度大小也为,则 a、b 两点为等势点 D若粒子在 b 点的速度为零,则电场方向一定与 v0方向相反 【参考答案】CD 【名师解析】 5. (2019 全国考试大纲调研卷 3)两个固定的等量异种点电荷所形成电场的等势面如图中虚线所示,一带 电粒子以
7、某一速度从图中a点进入电场,其运动轨迹为图中实线所示,若粒子只受静电力作用,则下列关 于带电粒子的判断正确的是( ) A 带正电 B 速度先变大后变小 C 电势能先变大后变小 D 经过b点和d点时的速度大小相同 【参考答案】CD 【名师解析】根据粒子的运动轨迹及电场线分布可知,粒子带负电,选项 A 错误;粒子从a到c到e的过 程中电场力先做负功后做正功,速度先减后增,电势能先增大后减小;选项 B 错误,C 正确;因为b、d两 点在同一等势面上,所以在b、d两点的电势能相同,所以经过b点和d点时的速度大小相同,选项 D 正确 6(4 分)(2019 山东济南期末)已知一个无限大的金属板与一个点电
8、荷之间的空间电场分布与等量异种 电荷之间的电场分布类似,即金属板表面各处的电场强度方向与板面垂直。如图所示,MN 为很大的不带电 的金属平板,且与大地连接。现将一个电荷量为 Q 的正点电荷置于板的右侧,图中 a、b、c、d 是以正点电 荷 Q 为圆心的圆上的四个点,四点的连线构成一内接正方形,其中 ab 连线与金属板垂直。则下列说法正确 的是( ) Aa 点电场强度与 d 点电场强度相同 Bab 点间电势差等于 dc 点间电势差 C将一正试探电荷沿直线 ab 从 a 点移到 b 点的过程中,试探电荷电势能始终减小 D将一正试探电荷沿圆弧 ad 从 a 点移到 d 点的过程中,试探电荷电势能始终
9、保持不变 【点拨分析】先画出电场线 : 电场线从正电荷出发,终止于负电荷,根据电场线的疏密分析电场强度的大小。 根据对称性分析 a 点与 d 点的电势关系,根据电场力方向与位移方向的夹角分析电场力做功情况,来分析 电势能的变化。 【名师解析】画出电场线如图所示:根据对称性知,a、d 两点的电场强度大小相同,方向不同,所以电场 强度不同,故 A 错误;由对称性知,a 点电势等于 d 点电势,b 点电势等于 c 点电势,因此 ab 点间电势差 等于 dc 点间电势差,故 B 正确;电场线的切线方向为该点的场强方向,因移动的是正电荷,正电荷所受的 电场力方向与电场强度方向相同,从 a 到 ad 中点
10、的过程中,电场力方向与位移方向夹角大于 90,电场力 做负功,从 ad 中点到 d 点的过程中,电场力方向与位移方向夹角小于 90,电场力做正功,所以正电荷的 电势能先增大后减小,故 C 错误;电场线的切线方向为该点的场强方向,由于移动的是正电荷,正电荷所 受的电场力方向与电场强度方向相同,从 a 到 ab 中点的过程中,电场力方向与位移方向夹角大于 90,电 场力做负功,从 ab 中点到 b 点的过程中,电场力方向与位移方向夹角小于 90,电场力做正功,所以电荷 的电势能先增大后减小,故 D 错误; 【名师点评】本题涉及电场强度和电势高低的判断,电场强度是矢量,合成遵循平行四边形定则;电势是
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