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专题07 电场一、选择题1【2017安徽省黄山市屯溪一中高三第二次月考】如图所示，a、b、c三点在固定点电荷Q1、Q2连线的延长线上，Q1带正电一带正电粒子从a点由静止释放，仅在电场力作用下运动，经b点时速度最大，到c点时速度为零下列说法不正确的是 AQ2带负电 Bb点的电场强度最大 CQ2的电荷量大于Q1的电荷量 Da、c两点电势相等【答案】B考点：点电荷场强、电势、动能定理【名师点睛】解决本题的关键是要理清粒子的运动过程，开始在电场力的作用下先做加速度减小的加速运动，当加速度等于零时速度最大（此刻电场强度也为零），此后电场力反向开始做减速运动，到达c点后恰好为零，再结合场强的叠加和动能定理即可解题。2.【2017河南省鹤壁市高级中学高三上学期第五次周练】已知一个无限大的金属板与一个点电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，如图所示MN为无限大的不带电的金属平板，且与大地连接。现将一个带电量为+Q的点电荷置于板的右侧，图中A、B、C、D是以点电荷+Q为中线的正方形的四个顶点，已知正方形ABCD所在平面与金属板MN垂直，取大地电势为零。则下列说法正确的是AB点电势与C点电势相等BA点的电场强度小于D点的电场强度CA、B两点间的电势差大于D、C两点间的电势差D将一带正电的试探电荷从A点沿AB边移动到B点的过程中，电场力先做负功，后做正功【答案】D考点：考查了等势面，电场强度，电势差，电场力做功【名师点睛】本题涉及电场强度和电势的高低的判断，电场强度是矢量，合成遵循平行四边形定则；电势是标量，合成遵循代数法则，难度适中。3.【2017河南省鹤壁市高级中学高三上学期第五次周练】如图，质量为m、电荷量为e的质子以某一初动能从坐标原点O沿x轴正方向进入场区，若场区仅仅存在平行于y轴向上的匀强电场，质子能通过（d，d）点且通过P点时的动能为；若场区仅仅存在垂直于xoy平面的匀强磁场，质子也能通过P点，设上述匀强电场的电场强度大小为E，匀强磁场的磁感应强度大小为B，且不计质子的重力，下列说法正确的是A B C D【答案】AD考点：考查了带电粒子在电磁场中的运动【名师点睛】带电粒子在组合场中的运动问题，首先要运用动力学方法分析清楚粒子的运动情况，再选择合适方法处理对于匀变速曲线运动，常常运用运动的分解法，将其分解为两个直线的合成，由牛顿第二定律和运动学公式结合求解；对于磁场中圆周运动，要正确画出轨迹，由几何知识求解半径4.【2017河南省南阳市第一中学高三上学期第二次月考】空间某区域竖直平面内存在电场，电场线分布如图所示。一个质量为m、电量为q，电性未知的小球在该电场中运动，小球经过A点时的速度大小为，方向水平向右，运动至B点时的速度大小为。若A、B两点之间的高度差为h，则以下判断中正确的是AA、B两点的电场强度和电势大小关系为、B若，则电场力不一定做正功CA、B两点间的电势差为D小球从A运动到B点的过程中电场力做的功为【答案】BC【解析】由电场线的疏密可判断出由电场线的方向可判断出，故A错误；在运动的过程中，由动能定理得，若，qU可正可负即电场力不一定做正功， A、B两点间的电势差，电场力做功故BC正确D错误考点：考查了带电粒子在电场中的运动【名师点睛】根据电场线的疏密判断场强的大小，由电场线的方向分析电势的高低小球运动过程中，重力做正功，电场力做功可正可负根据动能定理求解A、B两点间的电势差和电场力做功5.【2017黑龙江省牡丹江市第一中学高三10月月考】下列各叙述中，正确的是（ ）A、用点电荷来代替带电体的研究方法叫理想模型法B、库伦提出了用电场线描述电场的方法C、伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证D、用比值法定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例，例如电场强度，电容，加速度都是采用了比值法定义的【答案】A考点：物理学史及物理问题的研究方法【名师点睛】本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一。6.【2017黑龙江省牡丹江市第一中学高三10月月考】关于静电场，下列结论普遍成立的是（ ）A电场强度为零的地方，电势也为零 B电场强度的方向与等电势面处处垂直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的方向【答案】B考点：电场强度与电势【名师点睛】明确电场强度与电势无直接关系，知道电场强度的方向是电势降低最快的方向，同时理解沿着等势面移动电荷，电场力不做功.7.【2017黑龙江省牡丹江市第一中学高三10月月考】某电场的电场线的分布如图所示。一个带电粒子由M点沿图中虚线所示的途径运动通过N点。则下列判断正确的是（ ） A粒子带负电 B电场力对粒子做负功 C粒子在N点的加速度大 D粒子在N点的电势高【答案】C【解析】电场线的方向向上，根据粒子的运动的轨迹可以知道，粒子的受到的电场力的方向也向上，所以电荷为正电荷，故A正确；从M点到N点，静电力方向先与速度方向成锐角，电场力做正功，电势能减小，电势降低，故BD错误；电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，所以粒子在N点的受力大，加速度大，故C正确；故选C.考点：带电粒子在电场中的运动【名师点睛】本题是电场中粒子的轨迹问题，首先要能根据轨迹的弯曲方向判断粒子受力方向，其次根据电场线的疏密可以判断电场强度的强弱，进而判断电场力的大小，加强基础知识的学习，掌握住电场线的特点，即可解决本题。8.【2017黑龙江省牡丹江市第一中学高三10月月考】两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在x轴上的O、M两点，两电荷连线上各点电势随x变化的关系如图所示，其中A、N两点的电势均为零，ND段中的C点电势最高，则（ ） AN点的电场强度大小为零 Bq1 q2CNC间场强方向向x轴正方向 D将一负点电荷从N点移到D点，电势能先做减少后做增加【答案】D考点：电场强度；电势【名师点睛】电势为零处，电场强度不一定为零电荷在电场中与电势的乘积为电势能电场力做功的正负决定电势能的增加与否。9.【2017黑龙江省牡丹江市第一中学高三10月月考】如图所示，纸面内有一匀强电场，带正电的小球（重力不计）在恒力F的作用下沿图中虚线由A匀速运动至B，已知力F和AB间夹角为，AB间距离为d，小球带电量为q，则下列结论正确的是（ ）BAFA电场强度的大小为E=Fcos/q BAB两点的电势差为UAB=-Fdcos/qC带电小球由A运动至B过程中电势能增加了FdcosD带电小球若由B匀速运动至A，则恒力F必须反向【答案】BC【解析】由题，小球的重力不计，只受到电场力与恒力F而做匀速直线运动，则有，qE=F，则得场强故A错误A、B两点的电势差为故B正确带电小球由A运动至B过程中恒力做功为W=Fdcos，根据功能关系可知，电势能增加了Fdcos故C正确小球所受的电场力恒定不变，若带电小球由B向A做匀速直线运动时，F大小、方向不变故D错误故选BC。考点：带电粒子在电场中的运动【名师点睛】本题要根据小球的运动状态分析受力情况、确定外力做功、判断电势能变化，考查将力学知识运动到电场中的能力。10.【2017黑龙江省牡丹江市第一中学高三10月月考】如图所示，电容器与电动势为E的直流电源(内阻不计)连接，下极板接地一带电油滴位于电容器中的P点恰好处于静止状态现将平行板电容器的上极板竖直向下移动一小段距离则（ ） A带电油滴的电势能将增大 BP点的电势将降低,两极板间的电势差不变C平行板之间的电场强度增大，平行板所带电荷量也增大D电容器的电容增大,带电油滴将沿竖直方向向上运动 【答案】CD考点：电容器；电势及电势能；电场强度【名师点睛】本题是电容器动态变化分析问题，抓住不变量：电容器与电源保持相连，电压不变，由，和 结合进行分析。11.【2017黑龙江省牡丹江市第一中学高三10月月考】如图所示，一个电荷量为Q的点电荷甲，固定在绝缘水平面上的O点。另一个电荷量为q、质量为m的点电荷乙，从A点以初速度v0沿它们的连线向甲运动，到B点时的速度减小到最小为v；已知点电荷乙与水平面的动摩擦因数为，A、B间距离为L及静电力常量为k，则下列说法正确的是（ ） A.点电荷甲在B点处的电场强度大小为mg/qB. O、B间的距离大于C.在点电荷甲形成的电场中，A、B间电势差D.点电荷甲形成的电场中，A点的电势大于B点的电势【答案】AD考点：动能定理；电场强度及电势【名师点睛】本题在借助库仑力的基础知识，考查了力与运动、牛顿第二定律、动能定理等基础知识的综合应用，是考查学生综合能力的好题。12.【2017黑龙江省牡丹江市第一中学高三10月月考】如图所示，水平面内有A、B、C、D、E、F六个点，它们均匀分布在半径为R=2cm的同一圆周上，空间有一方向与圆平面平行的匀强电场。已知A、C、E三点的电势分别为、，下列判断正确的是（ ）A电场强度的方向由A指向D B电场强度的大小为100V/mC该圆周上的点电势最高为4V D将电子沿圆弧从D点移到F点，静电力始终做负功【答案】BC【解析】由于圆周处于匀强电场中，、，则AE中点电势为2V，等于C点电势，故连接C点和O点的直线与AE的中点F在同一等势线上，AE和等势线垂直，故场强方向由E指向A故A错误，则电场强度的大小为，选项B正确；ED中点位置的电势最高，其值为，选项C正确；电子从D点沿圆周到F点，电势先升高后降低，电子的电势能先减小后增大，故静电力向左正功后做负功，选项D错误；故选BC.考点：电场强度；等势面；电势能【名师点睛】此题考查电势差与电场强度的关系，在匀强电场中平行线段两端的电势差之比等于距离之比，可以求得其他点的电势并且电场线与等势线垂直，可以确定电场强度的方向。13.【2017黑龙江省牡丹江市第一中学高三10月月考】如图所示，在地面上方的水平匀强电场中，一个质量为m、电荷量 为+q的小球，系在一根长为L的绝缘细线一端，可以在竖直平面内绕O点做圆周运动。AB为圆周的水平直径，CD为竖直直径。已知重力加速度为g，电场强度E=mg/q ，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）A若小球在竖直平面内绕O点做完整圆周运动，则它运动过程中的最小速度B若小球在竖直平面内绕O点做圆周运动，则小球运动到B点时的机械能最大C若将小球在A点由静止开始释放，它将在ACBD圆弧上往复运动D若将小球在A点以大小为的速度竖直向上抛出，它将能够到达B点【答案】ABD考点：圆周运动的规律；运动的合成；牛顿第二定律【名师点睛】掌握合外力做功与动能的关系、注意类比法的应用，小球能够完成圆周运动的条件是丝线的拉力大于或等于零，在最高点的速度最小恰好满足重力与电场力的提供向心力，此最高点在AD弧线的中点。14.【2017黑龙江省双鸭山市第一中学高三9月月考】两个相同的带异种电荷的导体小球所带电荷量的比值为13，相距为r时相互作用的库仑力的大小为F，今使两小球接触后再分开放到相距为2r处，则此时库仑力的大小为( )A B C D【答案】A考点：考查了库仑定律的应用【名师点睛】由库仑定律可得出两球在接触前后的库仑力表达式，则根据电量的变化可得出接触后的作用力与原来作用力的关系15.【2017黑龙江省双鸭山市第一中学高三9月月考】如图所示，带箭头的线表示某一电场的电场线。在电场力作用下，一带电粒子（不计重力）经A点飞向B点，径迹如图中虚线所示，下列说法正确的是（ ）A粒子带正电B粒子在A点加速度大C粒子在B点动能大 D粒子由A到B电场力做负功【答案】D【解析】电场线的方向向上，根据粒子的运动的轨迹可以判断得出粒子受到的电场力的方向为向下，与电场线的方向相反，所以该离子带负电，所以A错误；电场线密的地方电场的强度大，所以粒子在B点受到的电场力大，在B点时的加速度较大，B错误；从A到B得过程中，电场力对粒子做负功，动能减小，电势能增大，故D正确C错误；考点：考查了电场线，电场力做功【名师点睛】电场线是从正电荷或者无穷远出发出，到负电荷或无穷远处为止，沿电场线的方向，电势降低，电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小16.【2017黑龙江省双鸭山市第一中学高三9月月考】如图所示，A、B为两个等量的正点电荷，在其连线中垂线上的P点放一个负点电荷q(不计重力)，由静止释放后，下列说法中正确的是（ ）A点电荷在从P点到O点运动的过程中，加速度越来越大，速度越来越大B点电荷在从P点到O点运动的过程中，加速度越来越小，速度越来越大C点电荷运动到O点时加速度为零，速度达最大值D点电荷越过O点后，速度越来越小，加速度越来越大，直到粒子速度为零【答案】C考点：考查了等量同种电荷电场线的分布情况【名师点睛】本题考查对等量同种电荷电场线的分布情况及特点的理解和掌握程度，要抓住电场线的对称性17.【2017湖南省衡阳市第八中学高三上学期第三次月考】等量异种电荷的连线和其中垂线如图所示，现将一个带正电的试探电荷先从图中a点沿直线移到b点，再从b点沿直线移到c点，则试探电荷在此全过程中A所受电场力的方向不变B所受电场力的大小不变C电势能一直减小D电势能先不变后减小【答案】A考点：考查了等量异种电荷电场分布规律【名师点睛】本题要求学生了解等量异种电荷的电场线及电场特点，并判定电荷在运动过程中受力情况，从而可以判断电场受力及电荷能量变化18.【2017湖南省衡阳市第八中学高三上学期第三次月考】如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地，在两极板间有一个固定在P点的点电荷，以E表示两板间的电场强度，表示点电荷在P点的电势能，表示静电计的偏角，若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则A减小，E不变B增大，E增大C减小，增大D增大，不变【答案】A【解析】电容器与电源断开，故电量不变；上极板向下移动时，两板间的距离减小，根据可知，电容C增大，则根据可知，电压U减小；故静电计指针偏角减小；两板间的电场强度；因此电场强度与板间距无关，因此电场强度不变；再根据设P与下极板距离为，则P点的电势，电势能； 因此电荷在P点的电势能保持不变，故A正确考点：考查电容器的动态分析问题【名师点睛】在分析电容器动态变化时，需要根据判断电容器的电容变化情况，然后结合，等公式分析，需要注意的是，如果电容器和电源相连则电容器两极板间的电压恒定，如果电容器充电后与电源断开，则电容器两极板上的电荷量恒定不变19.【2017湖南省衡阳市第八中学高三上学期第三次月考】示波管是示波器的核心部件，如图，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，如果在荧光屏上P点出现亮斑，那么示波管中的A极板X应带正电B极板应带正电C极板Y应带负电D极板Y应带正电【答案】AD【解析】电子受力方向与电场方向相反，因电子向X向偏转则，电场方向为X到X，则X带正电，同理可知Y带正电，AD正确考点：考查了示波管工作原理【名师点睛】要知道电子的受力与电场的方向相反，会分析两个方向上所加不同电压对应的不同偏转情况20.【2017湖南省衡阳市第八中学高三上学期第三次月考】如图所示，一个质量为m的物体（可视为质点）以某一速度从A点冲上倾角为30的固定斜面，其运动的加速度为，物体上升的最大高度为h，则在这个过程中物体的A整个过程中物体机械能守恒B重力势能增加了mghC动能损失了D机械能损失了【答案】BCD【解析】过程中摩擦力做功，机械能不守恒，物体上升的高度为h，故重力做功，所以重力势能增加mgh，A错误B正确；根据牛顿第二定律，解得，克服摩擦力做功等于机械能损失，故，根据动能定理，故CD正确考点：考查了功能关系，动能定理【名师点睛】重力做功与重力势能的关系有关，合力做功与动能的变化有关，除重力以外的力做功与机械能的变化有关21.【2017湖南省衡阳市第八中学高三实验班第一次质检】如图所示，阴极射线示波管的聚集电场是由电极A1、A2形成，实线为电场线，虚线为等势线，z轴为该电场的中心轴线，P、Q、R为一个从左侧进入聚焦电场的电子运动轨迹上的三点，则下列说法不正确的是A电极A1的电势低于电极A2的电势B电子在P点处的动能大于在Q点处的动能C电场中Q点的电场强度大于R点的电场强度D电子从P至R的运动过程中，电场力对它一直做正功【答案】B考点：带电粒子在电场中的运动【名师点睛】此题是带电粒子在电场中的运动问题；解题时要能正确根据电场线、等势面的分布情况判断电势、电势能、电场力、电场力功等物理量的变化情况，难度不大，属于基础题。22.【2017江西省吉安市第一中学高三上学期第一次段考】如图所示，带正电的金属滑块质量为m、电荷量为q，与绝缘水平面间的动摩擦因数为，水平面上方有水平向右的匀强电场，电场强度为。如果在A点给滑块一个向左的大小为v的初速度，运动到B点速度恰好为零，则下列说法正确的是（ ）A、滑块运动到B点后将返回向A运动，来回所用时间相同B、滑块运动到B点后将返回向A运动，到A点时速度大小仍为vC、滑块回到A点时速度大小为D、A、B两点间电势差为【答案】CD考点：电势差与电场强度的关系、电势差【名师点睛】运用动能定理解题，关键选择好研究的过程，分析过程中的能量转化，然后列式求解。23.【2017山东省寿光现代中学高三10月月考】如图所示，虚线AB和CD分别为椭圆的长轴和短轴，相交于O点，两个等量同种点电荷分别处于椭圆的两个焦点M、N上，下列说法中正确的是（ ）AAB两处电势场强均相同BCD两处电势场强均不同C在虚线AB上O点的场强最小D带负电的试探电荷在O处的电势能大于在C处的电势能【答案】C考点：电势能、电势【名师点睛】这类问题要巧妙利用电场线、等势面分布对称性的特点，再根据电场线方向判断电势高低，电场线的疏密判断场强的大小。24.【2017山东省寿光现代中学高三10月月考】我国自主研发的“北斗卫星导航系统”是由多颗卫星组成的，其中有5颗地球同步卫星，在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道，如图所，然后在Q点通过改变卫星速度，让卫星进入地球同步轨道，则（ ）A该卫星的发射速度必定大于B卫星在同步轨道上的运行速度小于C在轨道上，卫星在P点的动能小于在Q点的动能D在轨道上的运行周期大于在轨道上的运行周期【答案】BD【解析】该卫星的发射速度必须小于第二宇宙速度，因为一旦达到第二宇宙速度，卫星会挣脱地球的引力，不绕地球运行，故A错误；根据知，第一宇宙速度的轨道半径等于地球的半径，知是卫星绕地球做圆周运动的最大环绕速度，所以卫星在同步轨道上的运行速度小于，故B正确；由P点向Q点运动，万有引力做负功，则动能减小，P点的动能大于Q点的动能故C错误；根据开普勒第三定律知，轨道的半径大于椭圆的半长轴，则在轨道上的运行周期大于在轨道上的运行周期，故D正确。考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系【名师点睛】根据万有引力提供向心力，得出线速度与轨道半径的关系，从而比较出卫星在同步轨道上的速度与第一宇宙速度的大小根据万有引力做功情况判断卫星在P点和Q点的动能大小根据开普勒第三定律比较在轨道上的运行周期。25.【2017山西省临汾市第一中学高三10月月考】如图所示，平行板电容器上极板带正电荷，且与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地，在两极板间有一个固定在P点的正点电荷，以E表示两极板间电场的电场强度，表示点电荷在P点的电势能，表示静电计指针的偏角，若保持上极板不动，将下极板向上移动一小段距离至图中虚线位置，则（ ）A增大，E增大B减小，E减小C增大，增大D减小，减小【答案】D考点：电容器的动态分析【名师点睛】本题考查电容器的动态分析问题，解题的关键在于正确掌握电容的决定式和定义式；同时注意要掌握相关结论的应用，如本题中可以直接应用结论：当充电后断开电源时，如果只改变两板间距离，则两板间的电场强度不变。26.【2017山西省临汾市第一中学高三10月月考】如图所示，地面上空有水平向右的匀强电场，将一带电小球从电场中的A点以某一初速度射出，小球恰好能沿与水平方向成角的虚线由A向B做直线运动，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ） A小球带正电荷B小球受到的电场力与重力大小之比为C小球从A运动到B的过程中电势能增加D小球从A运动到B的过程中电场力所做的功等于其动能的变化量【答案】C考点：带电粒子在电场中的运动【名师点睛】带电液滴从静止开始由A沿直线运动到B，是我们判定电场力方向的突破口，在今后的学习中我们经常用到要注意掌握。27.【2017河南省洛阳市高三期中考试】两个相同的负电荷和一个正电荷附近的电场线分布如图11所示。c是两负电荷连线的中点，cd连线与两负电荷连线垂直，正电荷位于cd线上、c、d到正电荷的距离相等，则A同一个点电荷在a点时受到的电场力比在b点时小 B个正点电荷在a点时具有的电势能大于在b点时 具有的电势能Cc点的电场强度比d点的大Dc点的电势比d点的低【答案】CD考点：电场线，电势，电势能，电场强度【名师点睛】题要掌握电场线的物理意义：电场线的疏密表示场强的大小，顺着电场线电势逐渐降低，知道等量同种电荷连线的垂直平分线上与连线的交点处的电势最低28.【2017黑龙江省大庆市高三上学期第一次质量检测】下列说法中正确的是A哥白尼首先提出了地球是宇宙中心的所谓“地心说”B伽利略最早建立了太阳是宇宙中心的所谓“日心说”C卡文迪许第一个用扭秤实验测量出了静电力常数kD密立根首先利用油滴实验测得了元电荷e的数值【答案】D【解析】哥白尼建立了日心说，太阳是太阳系的中心，不是宇宙的中心，故A B错误；卡文迪许用扭秤实验测出万有引力常量，并把该实验说成是“称量地球的重量”，故C错误；密立根首先利用油滴实验测得了元电荷e的数值，故D正确；考点：物理学史【名师点睛】本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一。29.【2017黑龙江省大庆市高三上学期第一次质量检测】关于静电场下列说法中正确的是A将负电荷由电势低的地方移到电势高的地方，电势能一定增加B无论是正电荷还是负电荷，从电场中某点移到无穷远处时，静电力做的正功越多，电荷在该点的电势能越大C在同一个等势面上的各点，场强的大小必然是相等的D电势下降的方向就是电场场强的方向【答案】B考点：场强与电势【名师点睛】对于电势与场强的理解，要抓住电势与场强没有直接的关系，匀强电场中，场强处处相等，电势不是处处相等匀强电场中的等势面与电场线垂直匀强电场中，各点的场强都相等，各点的电势可能相等，也可能不等电势降低的方向不一定电场强度方向电势降低最快的方向一定是电场强度的方向。30.【2017黑龙江省大庆市高三上学期第一次质量检测】如图所示，图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，A、B是轨迹上的两点，若带电粒子在运动过程中只受到静电力作用，根据此图可以作出的正确判断是A带电粒子所带电荷的正、负B带电粒子在A、B两点的受力方向C带电粒子在A、B两点的加速度何处较大D带电粒子在A、B两点的速度何处较大【答案】BCD考点：带电粒子在电场中的运动【名师点睛】本题是电场中粒子的轨迹问题，首先要能根据轨迹的弯曲方向判断粒子受力方向，然后结合牛顿定律和能量关系解答.31.【2017吉林省长春市高三质量检测】关于物理学研究方法，下列叙述正确的是 ()A伽利略在研究自由落体运动时采用了将微小量放大的方法B探究加速度与物体质量、物体受力的关系时采用了控制变量法C探究求合力方法的实验中使用了理想化的方法D法拉第利用电场线描绘电场是利用了等效替代法【答案】B【解析】伽利略在研究自由落体运动时采用了实验和逻辑推理相结合的方法；探究加速度与物体质量、所受合力的关系时采用了控制变量法；探究求合力方法的实验中采用了等效替代的方法；法拉第利用电场线描绘电场是采用了构建理想化模型的方法。故选项B正确。考点：物理学研究方法【名师点睛】解决此题要知道常用的物理学研究方法：控制变量法、等效替代法、模型法、比较法、分类法、类比法、转换法等.32.【2017吉林省长春市高三质量检测】如图在x轴的-3a和3a两处分别固定两个电荷QA、QB,图中曲线是两电荷之间的电势与位置x之间的关系图象,图中x=a处为图线的最低点。线于在x=2a处由静止释放一个质量为m、带电荷量为q的正电点电荷,该电荷只在电场力作用下运动。下列有关说法正确的是() A.x=-a处电场强度为零，该电荷运动至此处时速度最大B.两点电荷QA:QB =3:1C.该电荷一定通过x=a处，但不能到达x=2a处D.该电荷以x=a为中点做往复运动【答案】A考点：电场强度；电势及电势能【名师点睛】解决本题首先要理解-x图象切线的意义，知道电场力做功和路径无关，只和初末两点的电势差有关，掌握电场力做功的公式W=qU和电荷场强公式，灵活运用电场的叠加原理。33.【2017浙江省温州中学高三10月模拟】下列关于物理学思想方法的叙述错误的是A探究加速度与力和质量关系的实验中运用了控制变量法B电学中电阻、场强和电势的定义都运用了比值法C力学中将物体看成质点运用了理想化模型法Dt0时的平均速度可看成瞬时速度运用了等效替代法【答案】D【解析】探究加速度与力和质量关系的实验中运用了控制变量法，故A正确；加速度、速度和功率的定义都运用了比值法，故B正确；力学中经常将物体看成质点，质点是理想化模型，故C正确；t0时的平均速度可看成瞬时速度，采用的是极限分析方法，故D错误；本题选错误的，故选D.考点：物理学思想方法【名师点睛】在学习物理知识的同时，我们还学习科学研究的方法，常用的方法有：控制变量法、等效替代法、理想实验法、类比法等等.34.【2017浙江省温州中学高三10月模拟】如图所示，地面上某个空间区域存在这样的电场，水平虚线上方为场强E1，方向竖直向下的匀强电场；虚线下方为场强E2，方向竖直向上的匀强电场。一个质量m,带电量+q的小球从上方电场的A点由静止释放，结果刚好到达下方电场中与A关于虚线对称的B点，则下列结论正确的是 A在虚线上下方的电场中，带电小球运动的加速度相同B带电小球在AB两点电势能相等C若AB高度差为h，则D两电场强度大小关系满足E2=2E1【答案】C考点：动能定理及牛顿定律的应用；电势能【名师点睛】本题考查了动能定理和牛顿第二定律的综合运用，抓住小球在上方电场和下方电场中运动的对称性入手分析求解。35.【2017浙江省温州中学高三10月模拟】在地面上插入一对电极M和N，将两个电极与直流电源相连，大地中形成恒定电流和恒定电场恒定电场的基本性质与静电场相同，其电场线分布如图，P、Q是电场中的两点下列说法正确的是 AP点场强比Q点场强大BP点电势比Q点电势高C电子在P点的电势能比在Q点的电势能大D电子沿直线从N到M的过程中所受电场力恒定不变【答案】B考点：电场线；电场强度；电势和电势能【名师点睛】电场强度、电势、电势能、电场力做功等概念是本章的重点和难点，要弄清它们之间的区别和联系，并能在实际电场中或者电荷运动过程中弄清它们的变化。36.【2017浙江省温州中学高三10月模拟】如图甲，倾角为的光滑绝缘斜面，底端固定一带电量为Q的正点电荷将一带正电小物块(可视为质点)从斜面上A点由静止释放，小物块沿斜面向上滑动至最高点B处，此过程中小物块的动能和重力势能随位移的变化图象如图乙(E1和X1为已知量)。已知重力加速度为g，静电力常量为k，由图象可求出A小物块的带电量BA、B间的电势差C小物块的质量D小物块速度最大时到斜面底端的距离【答案】C【解析】由动能图线得知，小球的速度先增大，后减小根据库仑定律得知，小球所受的库仑力逐渐减小，合外力先减小后增大，加速度先减小后增大，则小球沿斜面向上做加速度逐渐减小的加速运动，再沿斜面向上做加速度逐渐增大的减速运动，直至速度为零由动能图线看出，速度有最大值，此时小球受力平衡，由库仑力与重力沿斜面的分力平衡，由于没有x的具体数据，所以不能求得q故A错误；A到B的过程中重力势能的增加等于电势能的减小，所以可以求出小物块电势能的减小，由于小物块的电量不知道，所以不能求出AB之间的电势差故B错误；由重力势能线得到EP=mgh=mgssin，读出斜率，即可求出m；图象中不能确定哪一点的速度最大，题目中也没有小物块的电量、质量等信息，所以不能确定小物块速度最大时到斜面低端的距离故D错误故选C.考点：功能关系；电势及电势能【名师点睛】本题首先要抓住图象的信息，分析小球的运动情况，再根据平衡条件和动能定理进行处理。37.【2017浙江省温州中学高三10月模拟】如图所示实线为等量异号点电荷周围的电场线，虚线为 以一点电荷为中心的圆，M点是两点电荷连线的中点若将一试探正点电荷从虚线上N点移动到M点，则A电荷所受电场力大小不变B电荷所受电场力逐渐增大 C电荷电势能逐渐减小 D电荷电势能保持不变【答案】BC考点：电场线；电势及电势能【名师点睛】解答本题关键掌握等量异号点电荷电场线分布情况，知道电场线的物理意义：疏密表示电场强势相对大小，方向反映电势的高低。38.【2017河南省开封市高三上学期定位考试】如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab=Ubc，实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R、Q是这条轨迹上的三点，R点在等势面b上，据此可知() A.带电质点在P点的加速度比在Q点的加速度小B.带电质点在P点的电势能比在Q点的小C.带电质点在P点的动能大于在Q点的动能D.三个等势面中，c的电势最高【答案】D考点：带电粒子在电场中的运动【名师点睛】根据电场线与等势面垂直，作出电场线，得到一些特殊点（电场线与等势面交点以及已知点）的电场力方向，同时结合能量的观点分析是解决这类问题常用方法。39.【2017浙江省名校协作体高三上学期联考】在国际单位制中，电场强度单位的符号是 AN BN/C CN/(Am) DN/A【答案】B【解析】在国际单位制中，电场强度单位的符号是N/C，故选B.考点：电场强度40.【2017浙江省名校协作体高三上学期联考】为研究静电除尘，有人设计了一个盒状容器，如图所示，容器侧面是绝缘的透明有机玻璃，上下底面是金属板。当金属板连接到高压电源正负两极时，在两金属板间产生匀强电场。现把一定量均匀分布的烟尘颗粒密闭在容器内，颗粒带负电，不考虑烟尘颗粒之间的相互作用和空气阻力，并忽略烟尘颗粒所受重力。下列说法正确的是A烟尘颗粒向下运动 B两金属板间电场方向向上C烟尘颗粒在运动过程中电势能减少 D烟尘颗粒电荷量可能是电子电量的1.5倍【答案】C【解析】由图可知，极板上端为正极，下端为负极；则带负电的颗粒受电场力向上，故带电颗粒将向上运动，故A错误；极板上端为正极，下端为负极，所以两金属板间电场方向向下故B错误；烟尘颗粒在运动过程中电场力做正功，电势能减少故C正确；带电体的带电量只能是元电荷的整数倍，所以烟尘颗粒电荷量不可能是电子电量的1.5倍故D错误；故选C.考点：电势能41.【2017甘肃省兰州第一中学高三9月月考】在真空中的x轴上的原点处和x=6a处分别固定一个点电荷M、N，在x=2a处由静止释放一个正点电荷P，假设点电荷P只受电场力作用沿x轴方向运动，得到点电荷P速度大小与其在x轴上的位置关系如图所示，则下列说法正确的是A点电荷M、N一定都是负电荷B点电荷P的电势能一定是先增大后减小C点电荷M、N所带电荷量的绝对值之比为21Dx=4a处的电场强度一定为零【答案】D考点：v-x图象；电场强度；库仑定律【名师点睛】该题结合v-x图象考查对点电荷的电场特点的理解，以及对电场叠加的应用，熟悉点电荷的电场分布特点是解答的关键，同时对知识的迁移能力的要求也比较高。42.【2017河北省定州中学高三（高补班）上学期第二次月考】关于电场场强的概念，下列说法正确的是（ ）A由可知，某电场的场强E与q成反比，与F成正比B正负试探电荷在同一点受到的电场力方向相反，所以某一点场强方向与试探电荷的正负有关C电场中某一点的场强与放入该点的试探电荷正负无关D电场中某一点不放试探电荷时，该点场强等于零【答案】C【解析】电场强度的大小与试探电荷所带电荷量以及所受电场力大小无关，只和电场本身的性质有关，AD错误C正确；电场方向与正电荷受到的电场力方向相同，与负电荷受到的电场力方向相反，B错误；考点：考查了电场强度【名师点睛】解决本题的关键掌握电场强度等于电荷所受电场力和该电荷电量的比值，即，与放入电场中的电荷无关，由电场本身性质决定43.【2017河北省定州中学高三（高补班）上学期第二次月考】如图所示，带等量异号电荷的两平行金属板在真空中水平放置，M、N为板间同一电场线上的两点。一带电粒子（不计重力）以速度vM经过M点向下运动，一段时间后返回，以速度vN经过N点向上运动，全过程未与下板接触，则（ ）A粒子一定带正电B电场线方向一定竖直向上CM点的电势一定比N点的高D粒子在N点的电势能一定比在M点的大【答案】D考点：考查了电场力做功【名师点睛】（1）电场力做正功则电势能减小，电场力做负功则电势能增加；（2）电场力做功要注意电荷的正负极性，极性不同则做功不同44.【2017河北省定州中学高三（高补班）上学期第二次月考】静电计是用来测量电容器两极板间电势差的仪器，两板之间的电势差越大，则静电计的指针偏角越大。平行板电容器、滑动变阻器、电源、电键以及静电计按如图所示的电路连接。当电键闭合时静电计的指针有偏转，下列能使偏角增大的是（ ）A断开电键增大两极板间的距离B闭合电键增大两极板间的距离C闭合电键减小两极板间的距离D闭合电键使变阻器滑动的滑片向左移动【答案】A考点：考查了电容器的动态变化【名师点睛】在分析电容器动态变化时，需要根据判断电容器的电容变化情况，然后结合，等公式分析，需要注意的是，如果电容器和电源相连则电容器两极板间的电压恒定，如果电容器充电后与电源断开，则电容器两极板上的电荷量恒定不变45.【2017河北省衡水中学高三摸底联考】在物理学的研究及应用过程中所用思维方法的叙述正确的是（ ）A在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法是猜想法B速度的定义式，采用的是比值法，当趋近于零时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了理想模型法C在探究电阻、电压和电流三者之间的关系时，先保持电压不变研究电阻与电流的关系，再保持电流不变研究电阻与电压的关系，该实验应用了类比法D如图是三个实验装置，这三个实验都体现了放大的思想【答案】D考点：弹性形变和范性形变、质点的认识、物理模型的特点及作用【名师点睛】在高中物理学习中，我们会遇到多种不同的物理分析方法，这些方法对我们理解物理有很大的帮助；故在理解概念和规律的基础上，更要注重科学方法的积累与学习。46.【2017河北省定州中学高三上学期第二次月考】如图所示，带箭头的线段表示某一电场中的电场线的分布情况，一带电粒子在电场中运动的轨迹如图中虚线所示，若不考虑其他力，则下列判断中正确的（ ）A若粒子是从A运动到B，则粒子带正电；若粒子是从B运动到A，则粒子带负电B不论粒子是从A运动到B，还是从B运动到A，粒子必带负电C若粒子是从B运动到A，则其速度减小，加速度也减小D若粒子是从B运动到A，则其电势能一定增加【答案】B【解析】根据做曲线运动物体所受合外力指向曲线内侧可知与电场线的方向相反，所以不论粒子是从A运动到B，还是从B运动到A，粒子必带负电，故A错误，B正确；电场线密的地方电场的强度大，所以粒子在B点受到的电场力大，在B点时的加速度较大所以粒子是从B运动到A，则其加速度减小；从B到A过程中电场力与速度方向成锐角，即做正功，动能增大，速度增大，故C错误；粒子是从B运动到A，电场力做正功，则其电势能一定减小故D错误故选B。考点：带电粒子在电场中的运动【名师点睛】本题以带电粒子在电场中的运动为背景考查了带电粒子的速度、加速度、动能等物理量的变化情况加强基础知识的学习，掌握住电场线的特点，即可解决本题。47.【2017河北省定州中学高三上学期第二次月考】如图所示，A、B为两块水平放置的金属板，通过闭合的开关S分别与电源两极相连，两极中央各有一个小孔a和b，在a孔正上方某处放一带电质点由静止开始下落，若不计空气阻力，该质点到达b孔时速度恰为零，然后返回现要使带电质点能穿过b孔，则可行的方法是 ( )A保持S闭合，将A板适当上移 B保持S闭合，将B板适当下移C先断开S，再将A板适当上移 D先断开S，再将B板适当下移【答案】B考点：动能定理、电容器【名师点睛】本题应用动能定理分析质点的运动情况，其中用到一个重要推论：对于平行板电容器，当电量、正对面积不变，改变板间距离时，板间电场强度不变。48.【2017河南省南阳市第一中学高三上学期第二次月考】如图所示，真空中等量同种正点电荷放置在M、N两点，在M、N的连线上有对称点a、c，M、N连线的中垂线上有对称点b、d，则下列说法正确的是A正电荷q在c点电势能大于在a点电势能B正电荷q在c点电势能小于在a点电势能C在M、N连线的中垂线上，O点电势最高D负电荷q从d点静止释放，在它从d点运动到b点的过程中，加速度可能先减小再增大【答案】CD考点：考查了等量同种电荷周围电场分布情况【名师点睛】同种电荷周围电场分布情况：中垂线上上下电场线方向相反，根据电场线方向判断电势高低a、c两点关于中垂线对称，电势相等，电荷在这两点的电势能相等2、 非选择题1.【2017河南省南阳市第一中学高三上学期第二次月考】如图甲所示，两块水平平行放置的导电板，板距为d，大量电子(质量为m，电荷量为e)连续不断地从中点O沿与极板平行的方向射入两板之间，当两板不带电时，这些电子通过两板之间的时间为，当在两板间加如图乙所示的周期为、幅值恒为的周期性电压时，所有的电子均能从两板间通过(不计重力)。求这些电子穿过平行板时距的最大距离和最小距离。【答案】、考点：考查了带电粒子在交变电场中的运动【名师点睛】带电粒子在电场中的运动，综合了静电场和力学的知识，分析方法和力学的分析方法基本相同先分析受力情况再分析运动状态和运动过程（平衡、加速、减速，直 线或曲线），然后选用恰当的规律解题解决这类问题的基本方法有两种，第一种利用力和运动的观点，选用牛顿第二定律和运动学公式求解；第二种利用能量转化 的观点，选用动能定理和功能关系求解2.【2017黑龙江省牡丹江市第一中学高三10月月考】（8分） 竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场其电场强度为E，在该匀强电场中，用丝线悬挂质量为m的带电小球，丝线跟竖直方向成角时小球恰好平衡，如图所示，请问：（1）小球的电性及所带电荷量是多少？（2）若剪断丝线，小球碰到金属板需多长时间？【答案】（1）正电；（2）【解析】（1）由于小球处于平衡状态，对小球受力分析如图所示，小球带正电；Fsin=qEFcos=mg由上述两式得，故（2）由第（1）问中的方程知，而剪断丝线后，小球所受电场力和重力的合力与未剪断丝线时丝线的拉力大小相等，故剪断丝线后小球所受重力、电场力的合力等于小球的加速度，小球由静止开始沿着丝线拉力的反方向做匀加速直线运动，当碰到金属极上时，它经过的位移为，又由s=at2，考点：物体的平衡；牛顿第二定律的应用【名师点睛】解决本题的关键正确分析小球的受力情况和运动情况，知道正电荷所受的电场力方向与电场强度方向相同。3.【2017黑龙江省牡丹江市第一中学高三10月月考】（15分） 相距很近的平行板电容器，在两板中心各开有一个小孔，如图甲所示，靠近A板的小孔处有一电子枪，能够持续均匀地发射出电子，电子的初速度为v0 ，质量为m，电量为-e，在AB 两板之间加上图乙所示的交变电压，其中0 k 1， ；紧靠B板的偏转电场电压也等于U0 ，板长为L，两板间距为d，距偏转极板右端L/2处垂直放置很大的荧光屏PQ。不计电子的重力和它们之间的相互作用，电子在电容器中的运动时间可以忽略不计。（1）在0T 时间内，荧光屏上有两个位置会发光，试求这两个发光点之间的距离。（结果用L、d 表示）（2）撤去偏转电场及荧光屏，当k 取恰当的数值，使在0T 时间内通过电容器B 板的所有电子,能在某一时刻形成均匀分布的一段电子束，求k 值。【答案】（1）（2）0.59（2）要求在某一时刻形成均匀分布的一段电子束，前后两段电子束的长度必须相等（且刚好重叠），第一束长度：l1=v1kT；第二束长度：l2=v2（T-kT）；当l1= l2时，即v1kT=v1（1-k）T，解得考点：带电粒子在匀强电场中的运动【名师点睛】本题利用带电粒子在匀强电场中的类平抛运动及其相关知识列方程进行解答，关键要分析出临界条件和隐含的条件。4.【2017湖南省衡阳市第八中学高三上学期第三次月考】如图所示，光滑绝缘的半圆形轨道固定于竖直平面内，半圆形轨道与光滑绝缘的水平地面相切与半圆的端点A，一质量为1kg的小球在水平地面上匀速运动，速度为v=6m/s，经A运动到轨道最高点B，最后又落在水平地面上的D点（图中未画出），已知整个空间存在竖直向下的匀强电场，小球带正电荷，小球所受电场力的大小等于2mg，g为重力加速度，（1）当轨道半径R=0.1m时，求小球到达半圆形轨道B点时对轨道的压力；（2）为使小球能运动到轨道最高点B，求轨道半径的最大值；（3）轨道半径多大时，小球在水平地面上的落点D到A点距离最大，且最大距离为多少？【答案】（1）210N （2）0.24 （3）0.6m（3）根据动能定理，解得小球做平抛运动时，在竖直方向上有，解得在水平方向上有当是x最大，解得考点：考查了牛顿第二定律，圆周运动，动能定理【名师点睛】最后一问根据动能定理求出最高点的速度表达式，结合平抛运动的规律得出水平位移的表达式，通过数学知识分析求解5.【2017江西省吉安市第一中学高三上学期第一次段考】如图所示，虚线MN左侧有一场强为的匀强电场，在两条平行的选项MN和PQ之间存在着宽为L、电场强度为的匀强电场，在虚线PQ右侧相距为L处有一与电场平行的屏。现将一电子（电荷量为e，质量为m，不计重力）无初速度地放入电场 中的A点，A点到MN的距离为，最后电子打在右侧的屏上，AO连线与屏垂直，垂足为O，求：（1）电子从释放到打到屏上所用的时间t；（2）电子刚射出电场时的速度方向与AO连线夹角的正切值；（3）电子打到屏上的点（图中未标出）到点O的距离x。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】（1）电子在电场中做初速度为零的匀加速直线运动，设加速度为，时间为，由牛顿第二定律得：由得：电子进入电场时的速度为： 进入电场到屏水平方向做匀速直线运动，时间为：电子从释放到打到屏上所用的时间为： 联立求解得：；考点：带电粒子在匀强电场中的运动【名师点睛】电子运动分三段，左侧电场初速度为零的匀加速直线运动，后做类平抛运动，最后做匀速直线运动，根据各自规律可求时间；本题考查带电粒子在电场中的加速和偏转，明确受力情况，根据力与运动关系找出运动规律即可求解。6.【2017山东省寿光现代中学高三10月月考】如图所示电子射线管，阴极K发射电子，阳极P和阴极K间加上电压后电子被加速，A、B是偏向板，使飞进的电子偏离，若已知P、K间所加电压，偏向板长，板间距离，所加电压，电子质量取，电子电量，设从阴极出来的电子速度为0，试问：（1）电子通过阳极P板的速度是多少？（2）电子通过偏向板时具有动能是多少？（3）电子过偏向板向到达距离偏向板荧光屏上点，此点偏离入射方向的距离y是多少？【答案】(1) ；（2）；（3）【解析】(1)根据动能定理得：解得，电子通过阳极P板的速度为：。（2）电子通过偏向板时偏转位移：。根据动能定理得到：电子通过偏向板时具有动能：（3）电子离开偏转后在竖直方向的位移：荧光屏上点偏离入射方向的距离：。考点：动能定理的应用、带电粒子在匀强电场中的运动【名师点睛】本题是电场中基本题型：先加速后偏转问题，采用的是力学方法，关键是分析电荷的受力情况和运动情况。7.【2017山东省寿光现代中学高三10月月考】某一用直流电动机提升重物的装置，如图所示，重物，电源的电动势，不计电源内阻及各处的摩擦，当电动机以的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流强度为，则：（1）电源的总功率是多少？（2）电动机的输出功率是多少？（3）电动机线圈的电阻是多少？【答案】（1）；（2）；（
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