2015届高考物理专题训练汇编--静电场

1.(2015北京昌平期末)如图，在点电荷Q产生的电场中，将两个带正电的试探电荷q1、q2分别置于A、B两点，虚线为等势线。取无穷远处为零电势点，若将q1、q2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等，则下列说法正确的是（C）A．A点电势高于B点电势B．A、B两点的电场强度相等C．q1的电荷量小于q2的电荷量D．q1在A点的电势能小于q2在B点的电势能答案：C2．（2015崇明期末）（4分）（2015•崇明县一模）如图所示，一半径为R的均匀带正电圆环水平放置，环心为O点，在O正上方h高位置的A点与A'关于O对称．质量为m的带正电的小球从A点静止释放，并穿过带电环．则小球从A点到A'过程中加速度（a）、重力势能（EpG）、机械能（E）、电势能（Ep电）随位置变化的图象可能正确的是（取O点为坐标原点且重力势能为零，向下为正方向，无限远电势为零）（）A．B．C．D．答案：ABC．3(2015福州期末)．（4分）如图所示，甲、乙两图分别有等量同种的电荷A1、B1和等量异种的电荷A2、B2．在甲图电荷A1、B1的电场中，a1、O1、b1在点电荷A1、B1的连线上，c1、O1、d1在A1、B1连线的中垂线上，且O1a1=O1b1=O1c1=O1d1；在乙图电荷A2、B2的电场中同样也存在这些点，它们分别用a2、O2、b2和c2、O2、d2表示，且O2a2=O2b2=O2c2=O2d2．则（）A．a1、b1两点的场强相同，电势相同B．c1、d1两点的场强相同，电势相同C．a2、b2两点的场强相同，电势相同D．c2、d2两点的场强相同，电势相同分析：根据电场线的分布疏密判断场强的大小，电场线的切线方向即为电场强度方向，根据F=Eq判断电场力的大小，正电荷的受力方向与电场强度方向相同，负电荷受力方向与电场强度方向相反解答：解：A、在正等量同种电荷的电场中，电场左右对称，所以a1、b1两点的场强大小相同，方向相反，电势相同．故A错误；B、在正等量同种电荷的电场中，电场上下对称，所以c1、d1两点的场强大小相同，方向相反，电势相同．故B错误；ABQC、在等量异种种电荷的电场中，电场左右对称，所以a2、b2两点的场强相同，电势沿电场线的方向降低，所以点的电势高．故C错误；D、在等量异种电荷的电场中，电场上下对称，所以c2、d2两点的场强相同，电势相同．故D正确．故选：D4(2015福州期末)．（4分）带电粒子在周期性变化的电场中作直线运动，一个周期内的速度v随时间t变化的图线如图所示，则该质点的位移s（从t=0开始）随时间t变化的图线可能是下图中的哪一个？（）A．B．C．D．考点：匀变速直线运动的图像．专题：运动学中的图像专题．分析：由速度时间图象可知，该质点做匀加速直线运动后做匀减速直线运动，进而可以判断位移时间关系，从而选出图象．解答：解：由速度时间图象可知，该质点做匀加速直线运动后做匀减速直线运动A图象表示先沿正方向匀速运动，后沿负方向运动运动，B表示运动运动，D表示速度越来越小，只有C正确．故选：C5(2015福州期末)．（4分）如图所示，倾斜放置的平行板电容器两极板与水平面夹角为θ，极板间距为d，带负电的微粒质量为m、带电量为q，从极板M的左边缘A处以初速度v0水平射入，沿直线运动并从极板N的右边缘B处射出，则（）A．微粒达到B点时动能为mB．微粒的加速度大小等于gsinγθC．两极板的电势差UMN=D．微粒从A点到B点的过程电势能减少解答：解：A、由题分析可知，微粒做匀减速直线运动，动能减小．故A错误B、由题分析可知，tanθ=得a=gtanθ，故B错误重力做功mgd，微粒的重力势能减小，动能不变，根据能量守恒定律得知，微粒的电势能增加了mgd．故B正确．C、由上可知微粒的电势能增加量△ɛ=ma，又△ɛ=qU，得到两极板的电势差U=．故C正确．D、微粒从A点到B点的过程电势能增加．故D错误．故选：C6（2015崇明期末）．（2分）（2015•崇明县一模）如图所示，a、b、c为纸面内等边三角形的三个顶点，在a、b两顶点处，各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向垂直于纸面向里，则c点的磁感应强度B的方向为（）A．与ab边平行，向上B．与ab边平行，向下C．与ab边垂直，向右D．与ab边垂直，向左解答：解：根据右手螺旋定则，a电流产生的磁场垂直于ac，b电流产生的磁场垂直于bc，如图，根据平行四边形定则，则合场强的方向竖直向下，与ab边平行．故B正确，A、C、D错误．故选：B．7（2015崇明期末）．（2分）（2015•崇明县一模）如图所示，电场中的一簇电场线关于y轴对称分布，O点是坐标原点，M、N、P、Q是以O为圆心的一个圆周上的四个点，其中M、N在y轴上，Q点在x轴上，则（）A．M点电势比P点电势高B．OM间的电势差等于NO间的电势差C．将一负电荷从M点移到P点，电场力做正功D．正电荷在O点和Q点的电势能相等解答：解：A、根据电场线与等势线垂直特点，在M点所在电场线上找到p点的等势点，根据沿电场线电势降低可知，P点的电势比M点的电势高，故A错误；B、根据电场分布可知，OM间的平均电场强度比NO之间的平均电场强度小，故由公式U=Ed可知，OM间的电势差小于NO间的电势差，故B错误；C、M点的电势比P点的电势低，负电荷从低电势移动到高电势电场力做正功，故C正确；D、O点电势高于Q点，根据Ep=φq可知，正电荷在O点时的电势能大于在Q点时的电势能，故D错误．故选：C．8（2015崇明期末）．（3分）（2015•崇明县一模）如图所示，把一个带电小球A固定在光滑的水平绝缘桌面上，在桌面的另一处放置带电小球B，现给小球B一个垂直AB连线方向的速度v0，使其在水平桌面上运动，则下列说法中正确的是（）A．若A、B带同种电荷，B球可能做速度减小的曲线运动B．若A、B带同种电荷，B球一定做加速度增大的曲线运动C．若A、B带同种电荷，B球一定向电势较低处运动D．若A、B带异种电荷，B球可能做速度和加速度大小都不变的曲线运动解答：解：A、若A、B为同种电荷，AB之间的库仑力为排斥力，并且力的方向和速度的方向不再一条直线上，所以B球一定做曲线运动，库仑力对B做正功，速度增大，故A错误．B、由于AB之间的距离越来越大，它们之间的库仑力也就越来越小，所以B球的加速度在减小，故B错误；C、若A、B为同种电荷，库仑力做正功，导致电势能减小，由于带电性不知，所以无法得知，B球一定向电势较低处运动，故C错误；D、若A、B为异种电荷，AB之间的库仑力为吸引力，当AB之间的库仑力恰好等于向心力的时候，B球就绕着A球做匀速圆周运动，此时B球速度的大小和加速度的大小都不变，当AB之间的库仑力大于需要的向心力的时候，B球做向心运动，速度和加速度都要变大，当AB之间的库仑力小于需要的向心力的时候，B球做离心运动，速度和加速度都要减小，故D正确．故选：D．9（2015崇明期末）．（14分）（2015•崇明县一模）如图，绝缘的水平面上，相隔2L的AB两点固定有两个电量均为Q的正点电荷，a，O，b是AB连线上的三点，且O为中点，Oa=Ob=．一质量为m、电量为+q的点电荷以初速度v0从a点出发沿AB连线向B运动，在运动过程中电荷受到大小恒定的阻力作用，当它第一次运动到O点时速度为2v0，继续运动到b点时速度刚好为零，然后返回，最后恰停在O点．已知静电力恒量为k．求：（1）a点的场强大小．（2）阻力的大小．（3）aO两点间的电势差．（4）电荷在电场中运动的总路程．9解答：解：（1）由点电荷电场强度公式和电场叠加原理可得：（2）从a到b点过程中，根据对称性，Ua=Ub根据动能定理（3）从a到o点过程中，根据动能定理（4）最后停在o点，整个过程符合动能定理=4.5L10（2015苏北四市一模）．图示为真空中半径为r的圆，O为圆心，直径ac、bd相互垂直。在a、c处分别固定有电荷量为+q、－q的两个点电荷。下列说法正确的是A．位置b处电场强度大小为22rkqB．ac线上各点电场强度方向与bd线上各点电场强度方向垂直C．O点电势一定等于b点电势D．将一负试探电荷从b点移到c点，电势能减小答案：C11（2015苏州第一次调研）．如图所示，虚线是某静电场的一簇等势线，边上标有电势的值．一带电粒子只在电场力作用下恰能沿图中的实线从A经过B运动到C．下列判断正确的是()A．粒子一定带负电B．A处场强大于C处场强C．粒子在A处电势能大于在C处电势能D．粒子从A到B电场力所做的功大于从B到C电场力所做的功答案：B12（2015苏州第一次调研）．如图所示，一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，正极板与静电计相连，两板间有一个正检验电荷固定在P点．以C表示电容器的电容、E表示两板间的场强、φ表示P点的电势，W表示正检验电荷在P点的电势能．若正极板保持不动，将负极板缓慢向右平移一小段距离l0的过程中，各物理量与负极板移动距离x的关系图像中正确的是()答案：C13(2015南京、盐城一模)、如图所示，两根等长带电棒放置在第一、二象限，其端点在两坐标轴上，棒与坐标轴围成等腰直角三角形。两棒带电量相等，且abcdO+q-q电荷均匀分布，此时O点电场强度大小为E。撤去其中一根带电棒后，O点的电场强度大小变为A、2EB、22EC、ED、2E答案：B14(2015黄山一检)．如图所示，两个等量正的点电荷Q、P，连线中点为O，在垂线上有两点A、B，OAOB，A、B两点的电场强度及电势分别为助、EA、EB、A、B，则：()A．EA一定大于EB，A一定大于BB．EA不一定大于EB，A一定大于BC．EA一定大于EB，A不一定大于BD．EA不一定大于EB，A不一定大于B答案：B15(2015安徽江南十校期末)．（6分）如图所示，平行板电容器与电动势为E的电流电源连接，上级板A接地，一带负电油滴固定于电容器中的P点，现将平行板电容器的下级板B竖直向下移动一小段距离，则（）A．带电油滴所受电场力不变B．P点的电势将升高C．带电油滴的电势能增大D．电容器的电容减小，极板带电量增大解答：解：A、将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，由于电容器两板间电压不变，根据E=得知板间场强减小，油滴所受的电场力减小，则油滴将向下运动．故A错误．B、板间场强E减小，而P点与上极板间的距离不变，则由公式U=Ed分析可知，P点与上极板间电势差将减小，而P点的电势低于上极板的电势，则知P点的电势将升高．故B正确．C、由带电油滴原来处于平衡状态可知，油滴带负电，P点的电势升高，则油滴的电势能将减小．故C错误．D、根据电容的定义式C=，电容器与电源保持相连，则U不变，当C减小，则Q也减小．故D错误．故选：B．16.(2015北京昌平期末)（10分）如图所示，带有等量异种电荷平行金属板M、N竖直放置，M、N两板间的距离d＝0.5m。现将一质量m＝1×10-2kg、电荷量q＝4×10-5C的带电小球从两极板上方的A点以v0＝4m/s的初速度水平抛出，A点距离两板上端的高度h＝0.2m；之后小球恰好从靠近M板上端处进入两板间，沿直线运动碰到N板上的C点，该直线与曲线的末端相切。设匀强电场只存在于AhBCdMNM、N之间，不计空气阻力，取g＝10m/s2。求：（1）小球到达M极板上边缘B位置时速度的大小和方向；（2）M、N两板间的电场强度的大小和方向；（3）小球到达C点时的动能。16．答案（10分）（1）（4分）小球平抛运动过程水平方向做匀速直线运动，vx＝v0＝4m/s竖直方向做匀加速速直线运动，2121gth，vy＝gt1＝2m/s得解：5222yxBvvvm/s方向21tanxyvv，（θ为速度方向与水平方向的夹角）（2）（3分）小球进入电场后，沿直线运动到C点，所以重力与电场力的合力即沿该直线方向。21tanqEmg得解：31052qmgEN/C，方向水平向右。（3）（3分）解法一：进入电场后，小球受到的合外力mgqEmgF5)()22（合B、C两点间的距离c