1.(2008年山东卷.理综.21)如图1所示,在y轴上关于O点对称的A、B两点有等量同种点电荷+Q,在x轴上C点有点电荷-Q,且CO=OD, ∠ADO=60
.下列判断正确的是( )
A.O点电场强度为零 B.O点电场强度为零
C.若将点电荷+q从O移向C,电势能增大
D.若将点电荷-q从O移向C,电势能增大 图1
2.(2008年海南卷.物理 .5)质子和中于是由更基本的粒子即所谓“夸克”组成的.两个强作用电荷相反(类似于正负电荷)的夸克在距离很近时几乎没有相互作用(称为“渐近自由”);在距离较远时,它们之间就会出现很强的引力(导致所谓“夸克禁闭”).作为一个简单的模型,设这样的两夸克之间的相互作用力F与它们之间的距离r的关系为:
式中F0为大于零的常量,负号表示引力.用U表示夸克间的势能,令U0=F0(r2―r1),取无穷远为势能零点.下列图2中U-r图示中正确的是( )
图2
3.(2008年上海卷.物理
此过程中电场力做的功为____J。
4.(2008年江苏卷.物量.6)如图4所示,实线为电场线,虚线为等势线且AB=BC,电场中的A、B、C三点的场强分别为EA、EB、EC,电势分别为
、
、
,AB、BC间的电势差分别为UAB、UBC,则下列关系中正确的有( )
A.
>
>
B. EC>EB>EA
图4
C. UAB<UBC D. UAB=UBC
5.(2008年海南卷.物理.6)如图5所示,匀强电场中有a、b、c三点.在以它们为顶点的三角形中,∠a=30°、∠c=90°,电场方向与三角形所在平面平行.已知a、b和c点的电势分别为
V、
V和2 V.该三角形的外接圆上最低、最高电势分别为
A.
V、
V
B.0 V、4 V
C.
V、
D.0 V、
V
图5
6.(2008年宁夏卷.理综.21)如图6所示,C为中间插有电介质的电容器,a和b为其两极板;a板接地;P和Q为两竖直放置的平行金属板,在两板间用绝缘线悬挂一带电小球;P板与b板用导线相连,Q板接地。开始时悬线静止在竖直方向,在b板带电后,悬线偏转了角度a。在以下方法中,能使悬线的偏角a变大的是( )
A.缩小a、b间的距离 B.加大a、b间的距离
C.取出a、b两极板间的电介质
D.换一块形状大小相同、介电常数更大的电介质
图6
7.(2008年上海卷.物理.14)如图7所示,在光滑绝缘水平面上,两个带等量正电的点电荷M、N,分别固定在A、B两点,O为AB连线的中点,CD为AB的垂直平分线。在CO之间的F点由静止释放一个带负电的小球P(设不改变原来的电场分布),在以后的一段时间内,P在CD连线上做往复运动。若( )
(A)小球P的带电量缓慢减小,则它往复运动过程中振幅不断减小
(B)小球P的带电量缓慢减小,则它往复运动过程中每次经过O 图7
点时的速率不断减小
(C)点电荷M、N的带电量同时等量地缓慢增大,则小球P往复运动过程中周期不断减小
(D)点电荷M、N的带电量同时等量地缓慢增大,则小球P往复运动过程中振幅不断减小
8.(2008年广东卷.物理.8)图8中的实线表示电场线,虚
线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹,粒子先经过
M点,再经过N点,可以判定( )
A.M点的电势大于N点的电势
B.M点的电势小于N点的电势
C.粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力
D.粒子在M点受到的电场力小于在N点受到的电场 图8
9.(2008年全国卷.理综.17)一平行板电容器的两个极板水平放置,两极板间有一带电量不变的小油滴,油滴在极板间运动时所受空气阻力的大小与其速率成正比。若两极板间电压为零,经一段时间后,油滴以速率v匀速下降;若两极板间的电压为U,经一段时间后,油滴以速率v匀速上升。若两极板间电压为-U,油滴做匀速运动时速度的大小、方向将是( )
A.2v、向下 B.2v、向上 C.3 v、向下 D.3 v、向上
10.(2008年海南卷.物理.8)静电场中,带电粒子在电场力作用下从电势为φa的a点运动至电势为φb的b点.若带电粒子在a、b两点的速率分别为va、vb,不计重力,则带电粒子的比荷q/m,为
A.
B.
C.
D.![]()
11.(2008年高考上海卷.物理.23)如图9所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图。在Oxy平面的ABCD区域内,存在两个场强大小均为E的匀强电场I和II,两电场的边界均是边长为L的正方形(不计电子所受重力)。 图9
(1)在该区域AB边的中点处由静止释放电子,
求电子离开ABCD区域的位置。
(2)在电场I区域内适当位置由静止释放电子,电子恰能从ABCD区域左下角D处离开,求所有释放点的位置。
(3)若将左侧电场II整体水平向右移动L/n(n≥1),仍使电子从ABCD区域左下角D处离开(D不随电场移动),求在电场I区域内由静止释放电子的所有位置。
12.(2008年 广东卷.物理.19.)如图10(a)所示,在光滑绝缘水平面的AB区域内存在水平向左的电场,电场强度E随时间的变化如图10(b)所示。不带电的绝缘小球P2静止在O点。t=0时,带正电的小球P1以速度v0从A点进入AB区域。随后与P2发生正碰后反弹,反弹速度是碰前的
倍。P1的质量为m1,带电量为q,P2的质量为m2=
.已知
,
.
(1)求碰撞后小球P1向左运动的最大距离及所需时间。
(2)讨论两球能否在OB区间内再次发生碰撞。
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图10
1.(山东省济宁市2009届高三教学质量检测卷.物理。5)如图11所示,福娃欢欢带正电,福娃贝贝带负电,用导体棒连结的瞬间,就一系列问题两人发生争执,你认为下列说法不正确的是( )
A.福娃欢欢说,电流计指针偏转,有瞬时电流
B.福娃贝贝说,电流计指针不偏转,无电流
C.福娃欢欢说,最终我们是等势体
D.福娃贝贝说,最终导体棒内的电场强度等于零
2.(江苏扬州市2009届调研试卷.物理。7)如图12所示匀强电场E的区域内,在O点处放置一点电荷+Q,a、b、c、d、e、f为以O点为球心的球面上的点,aecf平面与电场平行,bedf平面与电场垂直,则下列说法中正确的是(D)
A.b、d两点的电场强度相同
B.a点的电势等于f点的电势
C.点电荷+q在球面上任意两点之间移动时,电场力一定做功
D.将点电荷+q在球面上任意两点之间移动,从球面上a点移 图12
动到c点的电势能变化量一
定最大
3.(山东省烟台市2008―2009学年度高三第一学期学段检测卷.物理.7)图13是某同学设计的电容式速度传感器原理图,其中上板为固定极板,下板为待测物体,在两极板间电压恒定的条件下,极板上所带电量Q将随待测物体的上下运动而变化,若Q随时间t的变化关系为Q=
(a、b为大于零的常数),其图象如题图14所示,那么
图13
图15、图16中反映极板间场强大小E和物体速率v随t变化的图线可能是( )
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图14 图15 图16
A.①和③
B.①和④
C.②和③
D.②和④
4.(2009年广东省广州市高三年级调研测试卷.物理.12)空气中的负离子对人的健康极为有益。人工产生负氧离子的方法最常用的是电晕放电法。如图17所示,一排针状负极和环形正极之间加上直流高电压,电压达5000V左右,使空气发生电离,从而产生负氧离子排出,使空气清新化,针状负极与环形正极间距为
A.E=103V/m,F=1.6×10-16N
B.E=106 V/m,F=1.6×10-16N
C.E=103 V/m,F=1.6×10-13N 图17
D.E=106 V/m,F=1.6×10-13N
5.(山东省莱州一中2009届高三上学期期中考试卷.物理.7) 如图18所示,在一点电荷产生的电场中有一条直线MN,,直线
上有a、b两点,下列说法中正确的是 ( )
图18
A.a、b两点的场强方向一定相同
B.a、b两点的场强大小一定相等
C.a、b两点的电势一定不同
D.a、b两点的电势有可能相同
6.(湖南长沙二中2009届高三第一次质量检测试卷.物理.14)如图19所示,两块平行金属板A、B彼此平行放置,板间距离为d,两板分别带有等量异种电荷,且A板带正电,两板中间有一带负电的油滴P,当两板水平放置时,油滴恰好平衡,若把两板倾斜60°,把油滴从P静止释放,油滴可以打在金属板上,问:(1)油滴将打在哪块金属板上?
(2)油滴打在金属板上的速率是多少? 图19
7.(江苏盐城市高三第二次调研卷.物理.16)带等量异种电荷的两平行金属板相距L,板长H,竖直放置,x轴从极板中点O通过,如图20所示。板间匀强电场的场强为E,且带正电的极板接地。将一质量为m、电量为+q的粒子(重力不计)从坐标为x0处释放。
(1)试从牛顿第二定律出发,证明该带电粒子在极板间运动的过程中,电势能与动能总和保持不变。
(2)为使该粒子从负极板上方边缘的P点射出,须在x0处使该粒子获得竖直向上的初速度v0为多大? 图20
8.(广东省中山一中2008―2009学年第一学期高三第一次统测卷.物理.18)电子所带电荷量最早是由美国科学家密立根通过油滴实验测出的.油滴实验的原理如图21所示,两块水平放置的平行金属板与电源连接,上、下板分别带正、负电荷.油滴从喷雾器喷出后,由于摩擦而带电,油滴进入上板中央小孔后落到匀强电场中,通过显微镜可以
图21
观察到油滴的运动情况.两金属板间的距离为d,忽略空气对油滴的浮力和阻力.
(1)调节两金属板间的电势差U,当u=U0时,使得某个质量 为ml的油滴恰好做匀速运动.该油滴所带电荷量q为多少?
(2)若油滴进入电场时的速度可以忽略,当两金属板间的电势差u=U时,观察到某个质量为m2的油滴进入电场后做匀加速运动,经过时间t运动到下极板,求此油滴所带电荷量Q.
9.(2009年广东省广州市高三年级调研测试.物理.17)绝缘细绳的一端固定在天花板上,另一端连接着一个带负电的电量为q、质量为m的小球,当空间建立水平方向的匀强电场后,绳稳定处于与竖直方向成θ=600角的位置,如图22所示。(1)求匀强电场的场强E;(2)若细绳长为L,让小球从θ=300的A点释放,王明同学求解小球运动至某点的速度的过程如
下:据动能定理
-mgL(1―cos300)+qELsin300=
得:
图22
你认为王明同学求的是最低点O还是θ=600的平衡位置处的速度,
正确吗?请详细说明理由或求解过程。
10.(山东省济南一中2009届高三上学期期中考试卷.物理.
17)如图23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:
图23
⑴微粒穿过B板小孔时的速度多大;
⑵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;
⑶从释放微粒开始,经过多长时间微粒会通过半圆形金属板间的最低点P点?
11.(江苏2009届海安如皋高三物理期中联考卷.物理.18)如图24所示,水平放置的平行板电容器,原来两板不带电,上极板接地,它的极板长L =
.求:
(1)为使第一个微粒的落点范围能在下板中点到紧靠边缘的B点之内,求微粒入射的初速度v0的取值范围;
(2)若带电微粒以第一问中初速度
的最小值入射,则
最多能有多少个带电微粒落到下极板上? 图24
(一)文字介绍
预测2009年对电场考查选择题和计算均有:选择题主要检测考生对重要概念的理解和基本规律的运用.重点考查库仑定律、电场、电场强度、电场线、匀强电场、电场强度的叠加、匀强电场中电势差根电场强度的关系、电容器的电容等基本概念、基本规律的综合运用;
计算题仍是以高分值高难度形式出现,重点是考查电场力、电势能、电势差、电势等概念与力学综合
(二)考点预测题
1.有两个带电小球,电荷量分别为+Q和+9Q。在真空中相距
2.已经证实,质子、中子都是由上夸克和下夸克的两种夸克组成的,上夸克带电为
,下夸克带电为
,e为电子所带电量的大小,如果质子是由三个夸克组成的,且各个夸克之间的距离都为
,
,试计算质子内相邻两个夸克之间的静电力(库仑力)
3.如图25所示,实线是一簇未标明方向的由点电荷Q产生的电场线,若带电粒子q(|Q|>>|q|)由a运动到b,电场力做正功。已知在a、b两点粒子所受电场力分别为Fa、Fb,则下列判断正确的是
A.若Q为正电荷,则q带正电,Fa>Fb
B.若Q为正电荷,则q带正电,Fa<Fb
C.若Q为负电荷,则q带正电,Fa>Fb
D.若Q为负电荷,则q带正电,Fa<Fb
图25
4.两个质量相同的小球用不可伸长的细线连结,置于场强为E的匀强电场中,小球1和小球2均带正电,电量分别为q1和q2(q1>q2)。将细线拉直并使之与电场方向平行,如图26所示。若将两小球同时从静止状态释放,则释放后细线中的张力T为(不计重力及两小球间的库仑力)
A.
B.![]()
C.
D.
图26
5.图27所示的匀强电场E的区域内,由A、B、C、D、A'、B'、C'、D'作为顶点构成一正方体空间,电场方向与面ABCD垂直。下列说法正确的是( )
A.AD两点间电势差UAD与A A'两点间电势差UAA'相等
B.带正电的粒子从A点沿路径A→D→D'移到D'点,电场力做正功
C.带负电的粒子从A点沿路径A→D→D'移到D'点,电势能减小 图27
D.带电的粒子从A点移到C'点,沿对角线A C'与沿路径A→B→B'→C'电场力做功相同
6.如图28所示,固定在Q点的正点电荷的电场中有M、N两点,已知
<
。下列叙正确的是 ( )
A.若把一正的点电荷从M点沿直线移到N点,则电场力对该电荷做功,电势能减少
B.若把一正的点电荷从M点沿直线移到N点,则该电荷克服电场力做功,电势能增加 图28
C.若把一负的点电荷从M点沿直线移到N点,则电场力对该电荷做功,电势能减少
D.若把一负的点电荷从M点沿直线移到N点,再从N点沿不同路径移回到M点,则该电荷克服电场力做的功等于电场力对该电荷所做的动,电势能不变
7.匀强电场中的三点A、B、C是一个三角形的三个顶点,AB的长度为
A.W=8×10-6 J,E>8 V/m
B.W=6×10-6 J,E>6 V/m
C.W=8×10-6 J,E≤8 V/m
D.W=6×10-6 J,E≤6 V/m 图29
8.a、b、c、d是匀强电场中的四个点,它们正好是一个矩形的四个顶点。电场线与矩形所在的平面平行。已知a点的电势是20V,b点的电势是24V,d点的电势是4V,如图30所示。 由此可知,c点的电势为( ) 图30
A、4V B、8V C、12V D、24V
9.竖直放置的一对平行金属板的左极板上用绝缘线悬挂了一个带正电的小球,将平行金属板按图31所示的电路图连接。绝缘线
与左极板的夹角为θ。当滑动变阻器R的滑片在a位置时,
电流表的读数为I1,夹角为θ1;当滑片在b位置时,
电流表的读数为I2,夹角为θ2,则 ( )
A.θ1<θ2,I1<I2 B.θ1>θ2,I1>I2
C.θ1=θ2,I1=I2 D.θ1<θ2,I1=I2 图31
10.如图32所示,电源内阻为
,电动势为
,
电压表内阻力10k
,Y为静电计,两个电容器的
电容分别为
和
.下列说法中正确的是( )
A.若
,电压表和静电计两端电压相等
B.若
<
,则电压表两端电压为零
C.不论
和
是否相等,电压表两端电压均为零 D.
上带电量为零
11.两个半径均为R的圆形平板电极,平行正对放置,相距为d,极板间的电势差为U,板间电场可以认为是均匀的。一个
粒子从正极板边缘以某一初速度垂直于电场方向射入两极板之间,到达抚极板是恰好落在极板中心。已知质子电荷为e,质子和中子的质量均视为m,忽略重力和空气阻力的影响,求:
(1)极板间的电场强度E;
(2)
粒子在极板间运动的加速度a;
(3)
粒子的初速度v0。
12.如图33所示,沿水平方向放置一条平直光滑槽,它垂直穿过开有小孔的两平行薄板,板相距
(2)带电系统从开始运动到速度第一次为零所需的时间及球A相对右板的位置。
13.电偶极子模型是指电量为q、相距为l的一对正负点电荷组成的电结构,O是中点,电偶极子的方向为从负电荷指向正电荷,用图34(a)所示的矢量表示.科学家在描述某类物质的电性质时,认为物质是由大量的电偶极子组成的,平时由于电偶极子的排列方向杂乱无章,因而该物质不显示带电的特性.当加上外电场后,电偶极子绕其中心转动,最后都趋向于沿外电场方向排列,从而使物质中的合电场发生变化.
(1)如图34(b)所示,有一电偶极子放置在电场强度为E。的匀强外电场中,若电偶极子的方向与外电场方向的夹角为θ,求作用在电偶极子上的电场力绕O点的力矩;
(2)求图34(b)中的电偶极子在力矩的作用下转动到外电场方向的过程中,电场力所做的功;
图34
(3)求电偶极子在外电场中处于力矩平衡时,其方向与外电场方向夹角的可能值及相应的电势能;
(4)现考察物质中的三个电偶极子,其中心在一条直线上,初始时刻如图34(c)排列,它们相互间隔距离恰等于 1.加上外电场EO后,三个电偶极子转到外电场方向,若在图中A点处引人一电量为+q0的点电荷(q0很小,不影响周围电场的分布),求该点电荷 所受电场力的大小.
14.如图35所示,一根长 L =
( l )小球B开始运动时的加速度为多大?
( 2 )小球B 的速度最大时,距 M 端的高度 h1为多大? 图35
( 3 )小球 B 从 N 端运动到距 M 端的高度 h2=