2013年高考物理 真題分類解析 專題8 靜電場(chǎng)

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1、2013高考物理分類解析 專題八、靜電場(chǎng) 1. （2013全國(guó)新課標(biāo)理綜II第18題）如圖，在光滑絕緣水平面上。三個(gè)帶電小球a、b和c分別位于邊長(zhǎng)為l的正三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上；a、b帶正電，電荷量均為q，c帶負(fù)電。整個(gè)系統(tǒng)置于方向水平的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。已知靜電力常量為k。若三個(gè)小球均處于靜止?fàn)顟B(tài)，則勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)的大小為 A． B． C． D． 1.B 【命題意圖】本題考查庫侖定律、電場(chǎng)力、平衡條件及其相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，意在考查考生綜合運(yùn)用知識(shí)解決問題的能力。 【解題思路】設(shè)小球c帶電量Q，由庫侖定律可知小球a對(duì)小球c的庫倫引力為F=k，小球b對(duì)小球c的庫倫引力為F=k，二力合

2、力為2Fcos30°。設(shè)水平勻強(qiáng)電場(chǎng)的大小為E，對(duì)c球，由平衡條件可得：QE=2Fcos30°。解得：E=，選項(xiàng)B正確。 【誤區(qū)警示】錯(cuò)選研究對(duì)象，分析小球a受力或分析小球b受力，陷入誤區(qū)。 2. （2013全國(guó)新課標(biāo)理綜1第15題）如圖，一半徑為R的圓盤上均勻分布著電荷量為Q的電荷，在垂直于圓盤且過圓心c的軸線上有a、 b、d三個(gè)點(diǎn)，a和b、b和c、 c和d間的距離均為R，在a點(diǎn)處有一電荷量為q (q>O)的固定點(diǎn)電荷.已知b點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)為零，則d點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)的大小為(k為靜電力常量) A. k B. k C. k D. k 【命題意圖】本題考查電場(chǎng)

3、疊加、點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度公式等基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)，意在考查考生應(yīng)用相關(guān)知識(shí)定量分析物理問題，解決問題的能力。 答案：B 解析：根據(jù)題述b點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)為零，可知a點(diǎn)處電荷量為q的固定點(diǎn)電荷在b點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)與圓盤在b點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等方向相反，即圓盤在b點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小EQ=k。根據(jù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度公式和電場(chǎng)疊加原理，d點(diǎn)處的電場(chǎng)E= k+ EQ=k，選項(xiàng)B正確。 3 （2013全國(guó)新課標(biāo)理綜1第16題）一水平放置的平行板電容器的兩極板間距為d，極板分別與電池兩極相連，上極板中心有一小孔(小孔對(duì)電場(chǎng)的影響可忽略不計(jì))。小孔正上方d/2處的P點(diǎn)有一帶電粒子，該粒子從靜止開始下落，經(jīng)過小孔進(jìn)

4、入電容器，并在下極板處(未與極板接觸)返回。若將下極板向上平移 d/3，則從P點(diǎn)開始下落的相同粒子將 A.打到下極板上 B.在下極板處返回 C.在距上極板d/2處返回 D.在距上極板2d/5處返回 【命題意圖】本題考查電容器、動(dòng)能定理、帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)等基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)，意在考查考生應(yīng)用相關(guān)知識(shí)定量分析物理問題，解決問題的能力。 答案：D 解析：根據(jù)題述，粒子從靜止開始下落，經(jīng)過小孔進(jìn)入電容器后電場(chǎng)力做負(fù)功。設(shè)粒子帶電量為q，電池兩極之間的電壓為U，由動(dòng)能定理，mg(d+d/2)-qU=0.。若將下極板向上平移 d/3，一定不能打在下極板上。設(shè)粒子在距上極板nd處返回，

5、則電場(chǎng)力做功為-3qnU/2，由動(dòng)能定理，mg(nd+d/2)- 3qnU/2=0.。解得n=2d/5，即粒子將在距上極板2d/5處返回，選項(xiàng)D正確。 4．（2013高考重慶理綜第3題）如題3圖所示，高速運(yùn)動(dòng)的α粒子被位于O點(diǎn)的重原子核散射，實(shí)線表示α粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡，M、N和Q為軌跡上的三點(diǎn)，N點(diǎn)離核最近，Q點(diǎn)比M點(diǎn)離核更遠(yuǎn)，則 A．α粒子在M點(diǎn)的速率比在Q點(diǎn)的大 B．三點(diǎn)中，α粒子在N點(diǎn)的電勢(shì)能最大 C．在重核產(chǎn)生的電場(chǎng)中，M點(diǎn)的電勢(shì)比Q點(diǎn)的低 D．α粒子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)，電場(chǎng)力對(duì)它做的總功為負(fù)功 答案：B 解析：高速運(yùn)動(dòng)的α粒子被位于O點(diǎn)的

6、重原子核散射，離原子核越近，速率越小，電勢(shì)能越大，所以α粒子在M點(diǎn)的速率比在Q點(diǎn)的小，三點(diǎn)中，α粒子在N點(diǎn)的電勢(shì)能最大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤B正確。在重核產(chǎn)生的電場(chǎng)中，M點(diǎn)的電勢(shì)比Q點(diǎn)的高，α粒子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)，電場(chǎng)力對(duì)它做的總功為正功，選項(xiàng)CD錯(cuò)誤。 5．（2013高考上海物理第10題）兩異種點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的部分等勢(shì)面如圖所示，已知A點(diǎn)電勢(shì)高于B點(diǎn)電勢(shì)。若位于a、b處點(diǎn)電荷的電荷量大小分別為qa和qb，則 (A)a處為正電荷，qa＜qb (B)a處為正電荷，qa＞qb (C)a處為負(fù)電荷，qa＜qb (D)a處為負(fù)電荷，qa＞qb 答案：B 解析：根據(jù)A點(diǎn)電勢(shì)高于B點(diǎn)電勢(shì)可知，a處為

7、正電荷，qa＞qb，選項(xiàng)B正確。 6. （2013高考山東理綜第19題）如圖所示，在x軸相距為L(zhǎng)的兩點(diǎn)固定兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷+Q、-Q，虛線是以+Q所在點(diǎn)為圓心、L/2為半徑的圓，a、b、c、d是圓上的四個(gè)點(diǎn)，其中a、c兩點(diǎn)在x軸上，b、d兩點(diǎn)關(guān)于x軸對(duì)稱。下列判斷正確的是 A．b、d兩點(diǎn)處的電勢(shì)相同 B．.四點(diǎn)中c點(diǎn)處的電勢(shì)最低 C．b、d兩點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度相同 D．將一試探電荷+q沿圓周由a點(diǎn)移至c點(diǎn)，+q的電勢(shì)能減小 答案：ABD 解析：由對(duì)稱性可知b、d兩點(diǎn)處的電勢(shì)相同，選項(xiàng)A正確。由于沿兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷連線的電場(chǎng)最強(qiáng)，所以.四點(diǎn)中c點(diǎn)處的電勢(shì)最低，選項(xiàng)B錯(cuò)誤。b

8、、d兩點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向不相同，所以選項(xiàng)C錯(cuò)誤。由于c點(diǎn)電勢(shì)低于a點(diǎn)，將一試探電荷+q沿圓周由a點(diǎn)移至c點(diǎn)，+q的電勢(shì)能減小，選項(xiàng)D正確。 7. （2013高考安徽理綜第20題）如圖所示，xOy平面是無窮大導(dǎo)體的表面，該導(dǎo)體充滿z<0的空間，z>0的空間為真空。將電荷為q的點(diǎn)電荷置于z軸上z=h處，則在xOy平面上會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電荷?？臻g任意一點(diǎn)處的電場(chǎng)皆是由點(diǎn)電荷q和導(dǎo)體表面上的感應(yīng)電荷共同激發(fā)的。已知靜電平衡時(shí)導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零，則在z軸上z=h/2處的場(chǎng)強(qiáng)大小為（k為靜電力常量） A. B. C. D. 【答案】D 【 解析】點(diǎn)電荷q

9、和導(dǎo)體表面上的感應(yīng)電荷共同激發(fā)的電場(chǎng)與相距2h的等量異號(hào)點(diǎn)電荷相同，在z軸上z=h/2處的場(chǎng)強(qiáng)可看作是處在z=h處點(diǎn)電荷q和處在z=-h處點(diǎn)電荷-q產(chǎn)生電場(chǎng)的疊加，由點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式，E=k+ k=，選項(xiàng)D正確。 8。(2013高考江蘇物理第6題)將一電荷量為+Q的小球放在不帶電的金屬球附近，所形成的電場(chǎng)線分布如圖所示，金屬球表面的電勢(shì)處處相等。 a、b為電場(chǎng)中的兩點(diǎn)，則 （A）a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比b點(diǎn)的大 （B）a點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的高 （C）檢驗(yàn)電荷-q在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)的大 （D）將檢驗(yàn)電荷-q從a點(diǎn)移到b點(diǎn)的過程中，電場(chǎng)力做負(fù)功 答案：ABD 解析：根據(jù)電場(chǎng)線的疏密表示

10、電場(chǎng)強(qiáng)度大小可知a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比b點(diǎn)的大，選項(xiàng)A正確。根據(jù)沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低，a點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的高，選項(xiàng)B正確。由電勢(shì)能與電勢(shì)的關(guān)系可知，檢驗(yàn)電荷-q在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)的小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。將檢驗(yàn)電荷-q從a點(diǎn)移到b點(diǎn)的過程中，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增大，選項(xiàng)D正確。 9。(2013高考江蘇物理第3題) 下列選項(xiàng)中的各圓環(huán)大小相同，所帶電荷量已在圖中標(biāo)出，且電荷均勻分布，各圓環(huán)間彼此絕緣。 坐標(biāo)原點(diǎn)處電場(chǎng)強(qiáng)度最大的是 答案：B 解析：將圓環(huán)分割成微元，由對(duì)稱性分析可得，D圖中處電場(chǎng)強(qiáng)度為零點(diǎn)。C圖中兩個(gè)帶+q的圓環(huán)在坐標(biāo)原點(diǎn)處電場(chǎng)強(qiáng)度為零。所以坐標(biāo)原點(diǎn)處電場(chǎng)強(qiáng)度最大的是圖B。

11、 10 ．（2013高考天津理綜物理第6題）兩個(gè)帶等量正電的點(diǎn)電荷，固定在圖中P、Q兩點(diǎn)，MN為PQ連線的中垂線，交PQ于O點(diǎn)，A點(diǎn)為MN上的一點(diǎn)。一帶負(fù)電的試探電荷q，從A點(diǎn)由靜止釋放，只在靜電力作用下運(yùn)動(dòng)．取無限遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零，則 A.q由A向O的運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng) B.q由A向O運(yùn)動(dòng)的過程電勢(shì)能逐漸減小 C.q運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能最大 o.q運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能為零 答案：BC 解析：在兩個(gè)帶等量正電的點(diǎn)電荷連線的中垂線上，電場(chǎng)線方向由O指向A。O點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度為零，A點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大于零。一帶負(fù)電的試探電荷q，從A點(diǎn)由靜止釋放，所受靜電力由A指向O，只在靜電力作用下運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力做功

12、，電勢(shì)能減小，q向O點(diǎn)做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，q由A向O運(yùn)動(dòng)的過程電勢(shì)能逐漸減小，q運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能最大，電勢(shì)能不為零，選項(xiàng)BC正確AD錯(cuò)誤． 11. （2013高考廣東理綜第19題）圖7，游樂場(chǎng)中，從高處A到水面B處有兩條長(zhǎng)度相等的光滑軌道，甲、乙兩小孩沿著不同軌道同時(shí)從A處自由滑向B處，下列說法正確的有 A．甲的切向加速度始終比乙大 B．甲、乙在同一高度的速度大小相等 C．甲、乙在同一時(shí)刻總能到達(dá)同一高度 D．甲比乙先到達(dá)B處 11．考點(diǎn)：力和運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能定理，力的分解 答案：B D 解析：在光滑軌道上任取一點(diǎn)，作切線，設(shè)切線與水平方向

13、成的銳角為θ，則小孩重力沿軌道切向方向分力為：mgsinθ=mat，其切向加速度a=gsinθ?？梢钥闯鰜砑椎那邢蚣铀俣纫恢睖p小，乙的切向加速度一直增大，前半段，甲的切向加速度比乙大，后半段，甲的切向加速度比乙小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤。當(dāng)甲乙下降相同的高度h時(shí)，由動(dòng)能定理得： 即：，甲、乙在同一高度的速度大小相等，選項(xiàng)B正確。在同一時(shí)刻，甲的位移總比乙大，甲比乙先到達(dá)B處，選項(xiàng)C錯(cuò)誤D正確。 圖4 12. （2013高考廣東理綜第15題）噴墨打印機(jī)的簡(jiǎn)化模型如圖4所示，重力可忽略的墨汁微滴，經(jīng)帶電室?guī)ж?fù)電后 ，以速度v垂直勻強(qiáng)電場(chǎng)飛入極板間，最終打在紙上，則微滴在極板間電場(chǎng)中 A．向負(fù)極板偏轉(zhuǎn)

14、 B.電勢(shì)能逐漸增大 C.運(yùn)動(dòng)軌跡是拋物線 D.運(yùn)動(dòng)軌跡與帶電量無關(guān) 12.考點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力做功和電勢(shì)能關(guān)系，牛頓第二定律，勻強(qiáng)電場(chǎng)的計(jì)算公式 答案：C 解析：不計(jì)重力的微滴帶負(fù)電，所受電場(chǎng)力方向指向帶正電荷的極板，微滴在極板間向正極板偏轉(zhuǎn)，選項(xiàng)A錯(cuò)。電場(chǎng)力做功，電勢(shì)能減小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤。不計(jì)重力的帶負(fù)電微滴初速方向和恒定電場(chǎng)力方向垂直，其運(yùn)動(dòng)軌跡為拋物線，選項(xiàng)C正確。帶電墨汁微滴所受電場(chǎng)力與電量成正比，所以運(yùn)動(dòng)軌跡與帶電量有關(guān)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 13. .(2013高考北京理綜第18題)某原子電離后其核外只有一個(gè)電子，若該電子在核的庫侖力作用下繞核做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，那么電子運(yùn)動(dòng) A.半徑越大，加速度越大 B.半徑越小，周期越大 C.半徑越大，角速度越小 D.半徑越小，線速度越小 答案：C 解析：電子在核的庫侖力作用下繞核做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由k=ma可知，半徑r越大，加速度a越小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤。由k=mω2r可知，半徑r越大，角速度ω越小，選項(xiàng)C正確。由ω=2π/T可知，半徑r越大，周期T越大，半徑越小，周期越小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤。由k=m可知，半徑r越大，線速度v越小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。