高考物理试题分类汇编——静电场

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高考物理试题分类汇编——静电场

‎2011普通高考试题汇编:静电场 ‎1 (2011江苏经8题).一粒子从A点射入电场,从B点射出,电场的等势面和粒子的运动轨迹如图所示,图中左侧前三个等势面彼此平行,不计粒子的重力。下列说法正确的有 A.粒子带负电 B.粒子的加速度先不变,后变小 C.粒子的速度不断增大 D.粒子的电势能先减小,后增大 ‎2(2011安徽第18题).图(a)为示管的原理图。如果在电极YY’之间所加的电压图按图(b)所示的规律变化,在电极XX’ 之间所加的电压按图(c)所示的规律变化,则在荧光屏上会看到的图形是 亮斑 荧 光 屏 Y Y X X X Y Y 偏转电极 电子枪 X t t t1‎ ‎2t1‎ ‎2t1‎ ‎3t1‎ t1‎ Ux Uy O O 图(a)‎ 图(b)‎ 图(c)‎ A B C ‎ D ‎ 答案:B 解析:由于电极XX’加的是扫描电压,电极YY’之间所加的电压信号电压,所以荧光屏上会看到的图形是B,答案B正确。‎ P t UAB UO ‎-UO O T/2‎ T A B 图(a)‎ 图(b)‎ ‎3(2011安徽第20题).如图(a)所示,两平行正对的金属板A、B间加有如图(b)所示的交变电压,一重力可忽略不计的带正电粒子被固定在两板的正中间P处。若在t0时刻释放该粒子,粒子会时而向A板运动,时而向B板运动,并最终打在A板上。则t0可能属于的时间段是 A. B.‎ C. D. ‎ 答案:B 解析:若,带正电粒子先加速向B板运动、再减速运动至零;然后再反方向加速运动、减速运动至零;如此反复运动,每次向右运动的距离大于向左运动的距离,最终打在B板上,所以A错误。若,带正电粒子 先加速向A板运动、再减速运动至零;然后再反方向加速运动、减速运动至零;如此反复运动,每次向左运动的距离大于向右运动的距离,最终打在A板上,所以B正确。若,带正电粒子先加速向A板运动、再减速运动至零;然后再反方向加速运动、减速运动至零;如此反复运动,每次向左运动的距离小于向右运动的距离,最终打在B板上,所以C错误。若,带正电粒子先加速向B板运动、再减速运动至零;然后再反方向加速运动、减速运动至零;如此反复运动,每次向右运动的距离大于向左运动的距离,最终打在B板上,所以D错误。‎ ‎4(2011全国卷1第17题).通常一次闪电过程历时约0.2~O.3s,它由若干个相继发生的闪击构成。每个闪击持续时间仅40~80μs,电荷转移主要发生在第一个闪击过程中。在某一次闪电前云地之间的电势差约为1.0×v,云地间距离约为l km;第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为‎6 C,闪击持续时间约为60μs。假定闪电前云地间的电场是均匀的。根据以上数据,下列判断正确的是 ‎ A.闪电电流的瞬时值可达到1×A B.整个闪电过程的平均功率约为l×W ‎ C.闪电前云地间的电场强度约为l×106V/m ‎ D.整个闪电过程向外释放的能量约为6×J 解析: ‎ ‎5(2011海南第1题).关于静电场,下列说法正确的是 A. 电势等于零的物体一定不带电 B. 电场强度为零的点,电势一定为零 C. 同一电场线上的各点,电势一定相等 D. 负电荷沿电场线方向移动时,电势能一定增加 解析:考察电场和电势概念,选D ‎6(2011海南第3题).三个相同的金属小球‎1.2.3‎.分别置于绝缘支架上,各球之间的距离远大于小球的直径。球1的带电量为q,球2的带电量为nq,球3不带电且离球1和球2很远,此时球1、2之间作用力的大小为F。现使球3先与球2接触,再与球1接触,然后将球3移至远处,此时1、2之间作用力的大小仍为F,方向不变。由此可知 A..n=3 B..n=‎4 C..n=5 D.. n=6‎ 解析:设1、2距离为R,则:,3与2接触后,它们带的电的电量均为:,再3与1接触后,它们带的电的电量均为,最后有上两式得:n=6‎ ‎7(2011新课标理综第20题).一带负电荷的质点,在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c,已知质点的速率是递减的。关于b点电场强度E的方向,下列图示中可能正确的是(虚线是曲线在b点的切线)(D)‎ 解析:主要考查电场力方向和曲线运动所受合外力与轨迹的关系。正确答案是D。‎ ‎8(2011天津第5题).板间距为d的平行板电容器所带电荷量为Q时,两极板间的电势差为U1,板间场强为E1。现将电容器所带电荷量变为2Q,板间距变为,其他条件不变,这时两极板间电势差为U2,板间场强为E2,下列说法正确的是 A.U2 = U1,E2 = E1 B.U2 = 2U1,E2 = 4E1‎ C.U2 = U1,E2 = 2E1 D.U2 = 2U1,E2 = 2E1‎ ‎【解析】:考查平行板电容器的相关知识。,,当电荷量变为2Q时,,,C选项正确。‎ ‎【答案】:C ‎9(广东第21题).图8为静电除尘器除尘机理的示意图。尘 ‎ 埃在电场中通过某种机制带电,在电场力的作用下向集 ‎ 尘极迁移并沉积,以达到除尘目的。下列表述正确的是 ‎ A.到达集尘极的尘埃带正电荷 ‎ B.电场方向由集尘极指向放电极 ‎ C.带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同 ‎ D.同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大 解析:电子吸附尘埃使尘埃带负电,受力与电场方向相反,AC错。F=Eq,故BD正确。选BD ‎10(2011山东第21题).如图所示,在两等量异种点电荷的电 ‎ 场中,MN为两电荷连线的中垂线,a、b、c三点所在直线平 行于两电荷的连线,且a与c关于MN对称,b点位于MN上,‎ d点位于两电荷的连线上。以下判断正确的是 ‎ A.b点场强大于d点场强 B.b点场强小于d点场强 C.a、b两点的电势差等于b、c两点间的电势差 D.试探电荷+q在a点的电势能小于在c点的电势能 答案:BC 解析:根据等量异种点电荷的电场的分布特点和叠加原理可知A错误,B正确;因为a、b、c三点所在直线平行于两电荷的连线,且a与c关于MN对称,a、b两点的电势差等于b、c两点间的电势差,C正确;根据等量异种点电荷的电场的分布特点,a点的电势高于c点的电势,所以试探电荷+q在a点的电势能大于在c点的电势能,D错误。‎ ‎11(重庆第19题).如题19图所示,电量为+q和-q的点电荷分别位于正方体的顶点,正方体范围内电场强度为零的点有 A. 体中心、各面中心和各边中点 B. 体中心和各边中点 C. 各面中心和各边中点 D. 体中心和各面中心 ‎12(2011上海第1题).电场线分布如图昕示,电场中a,b两点的电场强度大小分别为已知和,电势分别为和,则 ‎(A) , (B) ,‎ ‎(C) , (D) ,‎ 答案:C ‎13(2011上海第14题).两个等量异种点电荷位于x轴上,相对原点对称分布,正确描述电势随位置变化规律的是图 答案:A ‎14 (2011上海第16题).如图,在水平面上的箱子内,带异种电荷的小球a、b用绝缘细线分别系于上、下两边,处于静止状态。地面受到的压力为,球b所受细线的拉力为。剪断连接球b的细线后,在球b上升过程中地面受到的压力 ‎(A)小于 (B)等于 ‎(C)等于 (D)大于 答案:D ‎15 (2011上海23).如图,在竖直向下,场强为的匀强电场中,长为的绝缘轻杆可绕固定轴在竖直面内无摩擦转动,两个小球A、B固定于杆的两端,A、B的质量分别为和 (),A带负电,电量为,B带正电,电量为。杆从静止开始由水平位置转到竖直位置,在此过程中电场力做功为 ,在竖直位置处两球的总动能为 。‎ 答案:, ‎ ‎16(浙江第25题).(22分)如图甲所示,静电除尘装置中有一长为L、宽为b、高为d的矩形通道,其前、后面板使用绝缘材料,上、下面板使用金属材料。图乙是装置的截面图,上、下两板与电压恒定的高压直流电源相连。质量为m、电荷量为-q、分布均匀的尘埃以水平速度v0进入矩形通道,当带负电的尘埃碰到下板后其所带电荷被中和,同时被收集。通过调整两板间距d可以改变收集效率。当d=d0时为81%(即离下板0.81d0范围内的尘埃能够被收集)。‎ 不计尘埃的重力及尘埃之间的相互作用。‎ ‎(1)求收集效率为100%时,两板间距的最大值为;‎ ‎(2)求收集率与两板间距的函数关系;‎ ‎(3)若单位体积内的尘埃数为n,求稳定工作时单位时间下板收集的尘埃质量 与两板间距d的函数关系,并绘出图线。‎ 答案:(1)(2)当时,收集效率为100%;当时,收集率(3)=,如图所示。‎ 解析:(1)收集效率为81%,即离下板0.81d0的尘埃恰好到达下板的右端边缘,设高压电源的电压为,在水平方向有 ①‎ 在竖直方向有 ②‎ 其中 ③‎ 当减少两板间距是,能够增大电场强度,提高装置对尘埃的收集效率。收集效率恰好为100%时,两板间距为。如果进一步减少,收集效率仍为100%。‎ 因此,在水平方向有 ④‎ 在竖直方向有 ⑤‎ 其中 ⑥‎ 联立①②③④⑤⑥可得 ⑦‎ ‎(2)通过前面的求解可知,当时,收集效率为100% ⑧‎ 当时,设距下板处的尘埃恰好到达下板的右端边缘,此时有 ‎ ⑨‎ 根据题意,收集效率为 ⑩‎ 联立①②③⑨⑩可得 ‎(3)稳定工作时单位时间下板收集的尘埃质量=‎ 当时,,因此=‎ 当时,,因此=‎ 绘出的图线如下 ‎17(2011北京第24题).(20分)‎ φ φ0‎ ‎-d d x O 静电场方向平行于x轴,其电势φ随x的分布可简化为如图所示的折线,图中φ0和d为已知量。一个带负电的粒子在电场中以x=0为中心,沿x轴方向做周期性运动。已知该粒子质量为m、电量为-q,其动能与电势能之和为-A(0
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