2011年高考物理真题分类汇编-6电场

12011年高考物理真题分类汇编电场1．（2011年高考·海南理综卷）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2．（2011年高考·重庆理综卷）如图所示，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3．（2011年高考·山东理综卷）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两点间的电势差等于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4．（2011年高考·天津理综卷）板间距为d的平行板电容器所带电荷量为Q时，两极板间电势差为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d/2，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=E1B．U2=2U1，E2=4E1C．U2=U1，E2=2E1D．U2=2U1，E2=2E15．（2011年高考·广东理综卷）图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，以达到除尘的目的。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+q+q+q+q-q-q-q-qabcdMN+放电极带电尘埃集尘极直流高压电源2D．同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大6．（2011年高考·江苏理综卷）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．粒子带负电荷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7．（2011年高考·安徽理综卷）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．004TtB．0324TTtC．034TtTD．098TTt8．（2011年高考·海南理综卷）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=3B．n=4C．n=5D．n=69．（2011年高考·全国卷新课标版）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）A．B．C．D．10．（2011年高考·上海卷）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Ea和Eb，电势分别为фa和фb，则（）abcEabcEabcEabcEAB30V120VabPAB图(a)tUABU0-U0OT/2T图(b)3A．EaEb，фaфbB．EaEb，фaфbC．EaEb，фaфbD．EaEb，фaфb11．（2011年高考·上海卷）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ф随位置x变化规律的是图A．B．C．D．12．（2011年高考·四川理综卷）质量为m的带正电小球由空中A点无初速度自由下落，在t秒末加上竖直向上、范围足够大的匀强电场，再经过t秒小球又回到A点，不计空气阻力且小球从末落地。则A．整个过程中小球电势能变化了2232tmgB．整个过程中小球动量增量的大小为2mgtC．从加电场开始到小球运动到最低点时小球冬耕变化了mg2t2D．从A点到最低点小球重力势能变化了2232tmg13．（2011年高考·上海卷）如图，在竖直向下，场强为E的匀强电场中，长为l的绝缘轻杆可绕固定轴O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m1和m2(m1m2)，A带负电，电量为q1，B带正电，电量为q2。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__________。14．（2011年高考·福建理综卷）反射式速调管是常用的微波器件之一，它利用电子团在电场中的振荡来产生微波，其振荡原理与下述过程类似。如图所示，在虚线MN两侧分别存在着方向相反的两个匀强电场，一带电微粒从A点由静止开始，在电场力作用下沿直线在A、B两点间往返运动。已知电场强度的大小分别是E1=2.0×103N/C和E2=4.0×103N/C，方向如图所示。带电微粒质量m=1.0×10-20kg，带电量q=-1.0×10-9C，A点距虚线MN的距离d1=1.0cm，不计带电微粒的重力，忽略相对论效应。求：⑴B点到虚线MN的距离d2；фxO+фxO+фxO+фxO+l/2ABOE1E2ABd1d2MN4⑵带电微粒从A点运动到B点所经历的时间t。1.D解析：考察电场和电势概念及其电场力做功与电势能的关系，选D。2.D解析：两个等量同种电荷在其连线的中点处的合场强为零。两个等量同种正电荷在其连线的中垂线上的合场强沿中垂线指向远离正电荷的方向。两个等量同种负电荷在其连线的中垂线上的合场强沿中垂线指向负电荷的方向。在正方体的上面中心，上面的四个电荷分成两组产生的场强都是零，下面的四个电荷分成两组产生的场强等大反向，所以正方体的上面中心处的合场强为零，同理所有各面中心处的合场强都为零。在体中心，可以将八个电荷分成四组，产生的合场强为零。而在各边中心，场强无法抵消，合场强不为零。正确答案是D。3.BC解析：根据等量同种电荷的电场线分布可知b点场强小于d点场强，B正确，A错误；由对称性可知a、b两点的电势差等于b、c两点间的电势差，C正确；MN左侧电势大于零，而右侧小于零所以试探电荷＋q在a点的电势能大于在c点的电势能，D错误。4.C解析：144QQkdQUSCSkd，114UkQEdS，当电荷量变为2Q时，212242QQkdQUUSCSkd，22182/2UkQEEdS，C选项正确。5.BD解析：由于集电极与电源正极连接，电场方向由集尘板指向放电极，B正确。而尘埃在电场力作用下向集尘极迁移并沉积，说明尘埃带负电荷，A错误。负电荷在电场中受电场力的方向与电场方向相反。C错误，根据F=qE可得，D正确。6.AB解析：由于电场线与等势面垂直（如图），电场线先向右后向上偏，而粒子却向下偏了，所以电场力与电场强度方向相反，所以粒子带负电，A正确；又等势面先平行并且密集，后变稀疏，说明电场强度先不变，后变小，则粒子受电场力先不变，后变小，所以加速度先不变，后变小，B正确；电场力与初速度方向相反，所以速度先减小，C错误；而电场力先做负功，所以电势能先增大，D错误。7.B解析：若0＜t0＜T4，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T2＜t0＜3T4，带正电粒子先加速向A板运动、再减速运动E5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3T4＜t0＜T，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T＜t0＜9T8，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。8.D解析：设1、2距离为R，则：22nqFR，3与2接触后，它们带的电的电量均为：2nq，再3与1接触后，它们带的电的电量均为(2)4nq，最后22(2)8nnqFR有上两式得：n＝69.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。10.C解析：本题考查电场、电场线、电势，主要考查学生通过电场线判断电势高低及电场强度的大小。从电场线的分布看，b处比较密集，故Eb＞Ea，沿着电场线方向电势越来越低，故φa＞φb，C选项正确。11.A解析：本题考查等量异种点电荷的等势面分布。根据静电场知识：电场线从正电荷出发终止于无穷远处，且沿着电场线方向电势越来越低，故越靠近正点电荷的位置电势越高，越靠近负电电荷的位置电势越低，电势是标量，正值一定大于负值，故若取两电荷连线的中垂面为零势能面，则靠近负电电荷的电势均为负值，靠近正电荷的电势均为正值，故A正确。当然也可以将等势面与地理的“等高线”进行类比，正点电荷处于正立的山口处，负电荷处于倒立的山口处，显然A正确。12.BD解析：整个过程中小球的位移为0，2211022gtgttat得a＝3g，根据牛顿第二定律电场力是重力的4倍为4mg，根据动量定理△P＝mgt－3mgt＝－2mgt，B正确；电势能变化量为4mg×12gt2＝2mg2t2,A错误；小球减速到最低点和最初加速时的动能变化量大小相等为2221tmg，C错误；从A点到最低点重力势能变化了222232)213121(tmggtgtmg，D正确。答案为BD。13.(q1＋q2)El/2，[(q1＋q2)E＋(m2－m1)g]l/2。解析：本题考查动能定理。电场力对A做正功WEA＝q1El/2，电场力对B做正功WEB＝q2E6l/2，故电场力做的总功为WE＝WEA＋WEB＝(q1＋q2)El/2。两球的速率时刻相同，由系统动能定理：－m1gl/2＋m2gl/2＋WE＝Ek总，解得在竖直位置出两球的总动能为Ek总＝[(q1＋q2)E＋(m2－m1)g]l/2。14．（1）0.50cm（2）1.5×10-8s解析：（1）带电微粒由A运动B的过程中，由动能定理有|q|E1d1－|q|E2d2=0解得d2=121dEE=0.50cm（2）设微粒在虚线MN两侧的加速度大小分别为a1、a2，由牛顿第二定律有|q|E1=ma1，|q|E2=ma2设微粒在虚线MN两侧的时间大小分别为t1、t2，由运动学公式有d1=21121ta，d2=22221ta又t=t1+t2，解得t=1.5×10-8s