2019-2020年高考物理1.5輪資料匯編 專題08 靜電場.doc

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2019-2020年高考物理1.5輪資料匯編 專題08 靜電場 一、單選題 1．如圖，在水平向右的勻強(qiáng)電場中有一絕緣斜面，斜面上有一帶電金屬塊沿斜面滑下，已知在金屬塊滑下的過程中動(dòng)能增加了14J，金屬塊克服摩擦力做功10J，重力做功22J，則以下判斷正確的是 （ ） A. 金屬塊帶正電荷 B. 金屬塊克服電場力做功8J C. 金屬塊的電勢能減少2J D. 金屬塊的機(jī)械能減少10J 【答案】 C 【點(diǎn)睛】根據(jù)動(dòng)能定理求出電場力做功．即可判斷電場力方向與場強(qiáng)的關(guān)系，分析金屬塊的電性．知道電場力做功量度電勢能的改變．知道重力做功量度重力勢能的改變．除重力以外的力做功等于機(jī)械能的變化． 2．質(zhì)量為m、電荷量為+Q的帶電小球A固定在絕緣天花板上，帶電小球B，質(zhì)量也為m，在空中水平面內(nèi)的某一圓周上繞O點(diǎn)做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示，已知小球A、B間的距離為，重力加速度大小為g，靜電力常量為k，則 （ ） A. 小球A和B一定帶同種電荷 B. 小球B轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度為 C. 小球B所帶的電荷量為 D. A、B兩球間的庫侖力對B球做正功 【答案】 B 【解析】依據(jù)題意，小球B在小球A和B的庫侖引力與小球B的重力的合力作用下，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，因此兩球帶異種電荷，A錯(cuò)誤；對小球B受力分析，如圖所示： 由幾何關(guān)系可知： ，故合力，由牛頓第二定律得： ，聯(lián)立解得： ，B正確；由受力分析圖得庫侖力，根據(jù)庫侖定律有： ，聯(lián)立解得： ，C錯(cuò)誤；由題意可知，庫侖引力總與速度垂直，庫侖力不做功，D錯(cuò)誤；選B. 3．如圖所示，虛線a、b、c是電場中的三個(gè)等勢面，相鄰等勢面間的電勢差相同，實(shí)線為一個(gè)帶正電的粒子僅在電場力作用下，通過該區(qū)域的運(yùn)動(dòng)軌跡，P、Q是軌跡上的兩點(diǎn)。下列說法正確的是 （ ） A. 三個(gè)等勢面中，等勢面a的電勢最高 B. 帶電質(zhì)點(diǎn)一定是從P點(diǎn)向Q點(diǎn)運(yùn)動(dòng) C. 帶電質(zhì)點(diǎn)通過P點(diǎn)時(shí)的速率比通過Q點(diǎn)時(shí)小 D. 帶電質(zhì)點(diǎn)通過P點(diǎn)時(shí)的加速度比通過Q點(diǎn)時(shí)小 【答案】 C 【解析】作出電場線，根據(jù)軌跡彎曲的方向和正電荷可知，電場線向下．故a點(diǎn)電勢最低．A錯(cuò)誤．根據(jù)已知條件無法判斷粒子的運(yùn)動(dòng)方向．B錯(cuò)誤．從P到Q過程中電場力做正功，電勢能降低，動(dòng)能增大，故P點(diǎn)的速率小于Q點(diǎn)的速率，C正確．等勢面在P處密，故P處電場強(qiáng)度大，電場力大，加速度大．D錯(cuò)誤．選C. 【點(diǎn)睛】作出電場線，根據(jù)軌跡彎曲的方向可知，電場線向下．故a點(diǎn)電勢最低；根據(jù)推論，正電荷在電勢高處電勢能大，可知電荷在P點(diǎn)的電勢能大，總能量守恒；由電場線疏密確定出P點(diǎn)場強(qiáng)大，電場力大，加速度大． 4．如圖所示，電荷量相等的兩個(gè)電荷Q1和Q2，兩者連線及中垂線上分別有A點(diǎn)和B點(diǎn)，則下列說法正確的是 （ ） A. 若兩者是同種電荷，則A點(diǎn)的電勢一定高于B點(diǎn)的電勢 B. 若兩者是同種電荷，則A點(diǎn)的場強(qiáng)一定大于B點(diǎn)的場強(qiáng) C. 若兩者是異種電荷，則A點(diǎn)的電勢一定高于B點(diǎn)的電勢 D. 若兩者是異種電荷，則A點(diǎn)的場強(qiáng)一定大于B點(diǎn)的場強(qiáng) 【答案】 D 【點(diǎn)睛】若兩電荷是同種電荷，根據(jù)電場的對稱性分析電場強(qiáng)度的關(guān)系，電場線越密，場強(qiáng)越大．若兩電荷是異種電荷，根據(jù)順著電場線方向降低，分析電勢的高低；在兩電荷的連線上，O點(diǎn)場強(qiáng)最小，在連線的中垂線上O點(diǎn)的場強(qiáng)最大． 5．兩塊大小、形狀完全相同的金屬平板平行放置，構(gòu)成一平行板電容器，與它相連接的電路如圖所示，接通開關(guān)K，電源即給電容器充電 （ ） A. 保持K接通，增加兩極板間距，則兩極板間的電場強(qiáng)度增大 B. 保持K接通，在兩極板間插入一塊介質(zhì)，則極板上的電量減小 C. 斷開K，減小兩極板間距，則兩極板間的電壓減小 D. 斷開K，在兩極板間插入一塊介質(zhì)，則兩極板間的電壓增大 【答案】 C 【解析】保持K接通，則兩板間的電勢差不變，d增大，由可知，兩極板間的電場強(qiáng)度減小，A錯(cuò)誤；保持K接通，兩板間的電勢差不變，插入介質(zhì)后，由可知電容增大，由可知，極板上的電量增大，B錯(cuò)誤；斷開K，兩板上所帶電量不變，d減小，由可知電容增大，由可知U減小，C正確；斷開K，兩板上所帶電量不變，插入介質(zhì)后，由可知電容增大，由可知U減小，D錯(cuò)誤；選C. 【點(diǎn)睛】電容器與電源相連，兩極板間的電勢差不變，通電后斷開，則兩極板上的電量不變； 由平行板電容器電容，根據(jù)某些量的變化可知電容的變化，由可知電壓或電量的變化. 6．真空中一點(diǎn)電荷形成的電場中的部分電場線如圖所示，分別標(biāo)記為1、2、3、4、5，且1、5和2、4分別關(guān)于3對稱。以電場線3上的某點(diǎn)為圓心畫一個(gè)圓，圓與各電場線的交點(diǎn)分別為a、b、c、d、e，則下列說法中正確的是 （ ） A. 電場強(qiáng)度Eaφd C. 將一正電荷由a點(diǎn)移到d點(diǎn)，電場力做正功 D. 將一負(fù)電荷由b點(diǎn)移到e點(diǎn)，電勢能增大 【答案】 D 【解析】任意延長兩條線，交與一點(diǎn)，該點(diǎn)就是點(diǎn)電荷的位置，以交點(diǎn)為圓心，做過C點(diǎn) 的圓，如圖，則該圓上的各點(diǎn)的電勢相等，場強(qiáng)的大小也相等． a比c離點(diǎn)電荷近，所以：Ea＞Ec，故A錯(cuò)誤；bd兩點(diǎn)是對稱的，所以：勢φb=φd，故B錯(cuò)誤；a比d離點(diǎn)電荷近，所以d點(diǎn)的電勢比a的高，將一正電荷由a點(diǎn)移到d點(diǎn)，電場力做負(fù)功，故C錯(cuò)誤，e比b離點(diǎn)電荷近，所以b點(diǎn)的電勢比e點(diǎn)高，將一負(fù)電荷由b點(diǎn)移到e點(diǎn)，電場力做負(fù)功，電勢能增大，故D正確．故選D. 7．一段均勻帶電的半圓形細(xì)線在其圓心O處產(chǎn)生的場強(qiáng)為E，把細(xì)線分成等長的圓弧、、，則圓弧在圓心O處產(chǎn)生的場強(qiáng)為 （ ） A. E B. C. D. 【答案】 D 【解析】如圖所示，B、C兩點(diǎn)把半圓環(huán)等分為三段． 設(shè)每段在O點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小為E′，E′相等，AB段和CD段在O處產(chǎn)生的場強(qiáng)夾角為120，它們的合場強(qiáng)大小為E′，則O點(diǎn)的合場強(qiáng)：E=2E′，則：E′=，故圓弧BC在圓心O處產(chǎn)生的場強(qiáng)為．故選D. 8．如圖所示，在電場強(qiáng)度大小為E0的水平勻強(qiáng)電場中，a、b兩點(diǎn)電荷分別固定在光滑水平面上，兩者之間的距離為l．當(dāng)a、b的電量均為+Q時(shí)，水平面內(nèi)與兩點(diǎn)電荷距離均為l的O點(diǎn)處有一電量為+q的點(diǎn)電荷恰好處于平衡狀態(tài)．如果僅讓點(diǎn)電荷a帶負(fù)電，電量大小不變，其他條件都不變，則O點(diǎn)處電荷的受力變?yōu)? （ ） A. B. C. D. 【答案】 D 【解析】開始時(shí)，對放在O點(diǎn)的點(diǎn)電荷由平衡知識(shí)可知： ；當(dāng)讓點(diǎn)電荷a帶負(fù)電時(shí)，則a、b對O點(diǎn)點(diǎn)電荷的庫侖力豎直向上在，則O點(diǎn)處電荷的受力變?yōu)椋蔬xD. 9．水平面內(nèi)有一等邊三角形ABC，O點(diǎn)為三角形的幾何中心，D點(diǎn)為O點(diǎn)正上方一點(diǎn)，O點(diǎn)到A、B、C、D四點(diǎn)的距離均為L。現(xiàn)將三個(gè)電荷量均為Q的正點(diǎn)電荷分別固定在A、B、C三處，已知靜電常量為k,則D點(diǎn)的場強(qiáng)大小為 （ ） A. B. C. D. 【答案】 D 10．如圖所示，水平面MN的下方存在豎直向下的勻強(qiáng)電場，一帶電小球由MN上方的A點(diǎn)以一定初速度水平拋出，從B點(diǎn)進(jìn)入電場，到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度方向恰好水平，由此可知 （ ） A. 從B到C，小球的機(jī)械能減小 B. 從B到C，小球的電勢能減小 C. 從A到B與從B到C小球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間一定相等 D. 從A到B與從B到C小球的速度變化量相同 【答案】 A 【解析】進(jìn)入電場前，小球受重力；進(jìn)入電場后，小球受重力、和豎直方向的電場力；所以小球水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)。由題意得小球豎直方向先加速(A到B)后減速到零(B到C)。 AB：B到C小球豎直方向做減速運(yùn)動(dòng)，所以電場力向上；B到C，電場力對小球做負(fù)功，小球的電勢能增加，機(jī)械能減小。故A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤。 C：A到B與B到C水平方向以及豎直方向的位移關(guān)系均未知，則從A到B與從B到C小球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間關(guān)系不確定。故C項(xiàng)錯(cuò)誤。 D：從A到B與從B到C小球水平方向速度不變，豎直方向速度變化相反。故D項(xiàng)錯(cuò)誤。 點(diǎn)睛：將曲線運(yùn)動(dòng)分解成簡單的直線運(yùn)動(dòng)是常用的解題方法。 11．如圖所示，空間有兩個(gè)等量的異種點(diǎn)電荷M、N固定在水平面上，虛線POQ為MN連線的中垂線，a、b為關(guān)于POQ對稱的兩點(diǎn)，且aPb在一條直線上，一負(fù)的試探電荷在電場力的作用下從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)，其軌跡為圖中的實(shí)線，軌跡與MN連線的交點(diǎn)為A。則下列敘述正確的是 （ ） A. 電勢 B. 電勢 C. 電場強(qiáng)度 D. 電場強(qiáng)度 【答案】 A 【解析】N點(diǎn)的點(diǎn)電荷對負(fù)試探電荷是排斥的，所以N點(diǎn)放的是負(fù)點(diǎn)電荷，M點(diǎn)放置的是正點(diǎn)電荷，等量異種點(diǎn)電荷電場線如圖所示，根據(jù)沿電場線方向電勢降低以及電場線越密電場強(qiáng)度越大可知， ，A正確． 12．如圖所示為示波管內(nèi)的聚焦電場，圖中實(shí)線為電場線,虛線為等勢線，a，b，c為靜電場中的三點(diǎn)，b，c在同一條直線的電場線上，則下列說法正確的是 （ ） A. a，b,c三點(diǎn)中，c點(diǎn)電勢最高 B. a,b,c三點(diǎn)中，a點(diǎn)場強(qiáng)最大 C. 正電荷在b點(diǎn)的電勢能大于在c點(diǎn)的電勢能 D. 負(fù)電荷在b點(diǎn)由靜止釋放，僅在電場カ的作用下能沿直線由b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c 【答案】 C 【點(diǎn)睛】沿著電場線方向，電勢降低，電場線的疏密程度反映場強(qiáng)的大小，電勢能由求出。 13．如圖所示，在一條直線上有兩個(gè)相距0.4 m的點(diǎn)電荷A、B，A帶電＋Q，B帶電－9Q。現(xiàn)引入第三個(gè)點(diǎn)電荷C，恰好使三個(gè)點(diǎn)電荷均在電場力的作用下處于平衡狀態(tài)，則C的帶電性質(zhì)及位置應(yīng)為 （ ） A. 正，B的右邊0.4 m處 B. 正，B的左邊0.2 m處 C. 負(fù)，A的左邊0.2 m處 D. 負(fù)，A的右邊0.2 m處 【答案】 C 【解析】AB：若C帶正電 ①若C放在A左邊，B所受庫侖力均向左，B不可能平衡。則不可能； ②若C放在AB連線上，C受力均向右，C不可能平衡。則不可能； ③若C放在B的右邊，A的電荷量小于B且AC距離大于BC距離，據(jù)可得A對C的力小于B對C的力，C不可能平衡。則不可能。 綜上，AB兩項(xiàng)均不正確。 CD：若C帶負(fù)電 ①若C放在B的右邊，A受力均向右，A不可能平衡。則不可能； ②若C放在AB連線上，C受力均向左，C不可能平衡。則不可能； ③若C放在A左邊，設(shè)AC間距為x，AB間距為r，則要使三者均平衡，對C分析可得： ，解得： 綜上C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 點(diǎn)睛：三個(gè)點(diǎn)電荷的自平衡可總結(jié)為：兩同夾異(從力的方向角度分析)，兩大夾小(從力的大小角度分析)。 14．一帶電粒子在電場中僅受靜電力作用，做初速度為零的直線運(yùn)動(dòng)．取該直線為x軸，起始點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn)，其電勢能Ep與位移x的關(guān)系如圖所示．下列圖象中合理的是 （ ） A. B. C. D. 【答案】 D 【解析】粒子僅受電場力作用，做初速度為零的加速直線運(yùn)動(dòng)，電場力做功等于電勢能的減小量，故： ，即圖象上某點(diǎn)的切線的斜率表示電場力； A、 圖象上某點(diǎn)的切線的斜率表示電場力，故電場力逐漸減小，根據(jù)，故電場強(qiáng)度也逐漸減小，A錯(cuò)誤； B、根據(jù)動(dòng)能定理，有： ，故圖線上某點(diǎn)切線的斜率表示電場力；由于電場力逐漸減小，與B圖矛盾，B錯(cuò)誤； C、按照C圖，速度隨著位移均勻增加，根據(jù)公式，勻變速直線運(yùn)動(dòng)的圖象是直線，題圖圖象是直線；相同位移速度增加量相等，又是加速運(yùn)動(dòng)，故增加相等的速度需要的時(shí)間逐漸減小，故加速度逐漸增加；而電場力減小導(dǎo)致加速度減??；故矛盾，C錯(cuò)誤； D、粒子做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，D正確； 故選D。 視頻 15．如圖所示，一平行板電容器與電源連接，開關(guān)S先接通，過一會(huì)再斷開，在電容器中間的M點(diǎn)固定一一個(gè)正點(diǎn)電荷，用C表示電容器的電容；用E表示兩板間的電場強(qiáng)度； 表示M點(diǎn)的電勢；Ep表示點(diǎn)電荷的電勢能。將B板向上移一小段距離x，則下列圖像關(guān)系正確的是 （ ） A. A B. B C. C D. D 【答案】 C 16．x軸上固定兩個(gè)點(diǎn)電荷、，其在x軸上產(chǎn)生的電勢隨x變化的關(guān)系如圖像所示，M、N、P是x軸上的三點(diǎn)，N為圖像的最低點(diǎn)，且MN=NP，下列說法正確的是 （ ） A. M點(diǎn)的電場強(qiáng)度為零 B. N點(diǎn)的電場強(qiáng)度為零 C. M、N之間的電場方向沿x軸的負(fù)方向 D. 將一個(gè)帶正電的試探電荷從M點(diǎn)沿x軸移到P點(diǎn)，靜電力先做負(fù)功后做正功 【答案】 B 【解析】A.φ?x圖線的切線斜率表示電場強(qiáng)度的大小，可知N處場強(qiáng)為零，M處的場強(qiáng)不為零，故A錯(cuò)誤，B正確； C. M點(diǎn)的電勢為零，N電勢小于零，因沿電場線方向電勢降低，故在MN間電場方向由M指向N，沿x軸正方向，故C錯(cuò)誤； D. 從M點(diǎn)沿x軸移到P點(diǎn)，電勢先降低后升高，正電荷電勢能先減小后增大，故靜電力先做正功后做負(fù)功，故D錯(cuò)誤。 故選：B。 點(diǎn)睛：φ-x圖線的切線斜率表示電場強(qiáng)度的大小，在φ-x圖象中可以直接判斷各點(diǎn)電勢的大小，并可根據(jù)電勢大小關(guān)系確定電場強(qiáng)度的方向，根據(jù)沿電場線方向電勢降低，由電勢能的變化判斷做功。 17．如圖所示，真空中A、B兩個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量分別為+Q和-q，放在光滑絕緣水平面上，A、B之間用絕緣輕彈簧連接，當(dāng)系統(tǒng)靜止時(shí)彈簧的壓縮量為，下列過程都在彈性限度內(nèi)，則下列說法正確的是 （ ） A. 僅將+Q變成-Q，平衡時(shí)彈簧伸長量等于 B. 僅將+Q變成-Q，平衡時(shí)彈簧伸長量大于 C. 僅將+Q變成+2Q，平衡時(shí)彈簧壓縮量等于2 D. 僅將+Q變成+2Q，平衡時(shí)彈簧壓縮量大于2 【答案】 D 【解析】設(shè)彈簧的勁度系數(shù)為K，原長為x.當(dāng)系統(tǒng)平衡時(shí),彈簧的伸長量為x0，則有： AB. 保持q不變,將Q變?yōu)?Q,平衡時(shí)有： ，由于x+x1>x-x0，則x10)的固定點(diǎn)電荷。已知b點(diǎn)處的場強(qiáng)為零，則d點(diǎn)處場強(qiáng)的大小為(k為靜電力常量) （ ） A. B. C. D. 【答案】 B 【解析】因?yàn)閳A盤上電荷分布均勻，并且形狀規(guī)則，故可圓盤可等效看做為電荷集中在c點(diǎn)，帶電量為Q的點(diǎn)電荷，q在b點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小為，Q在b點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小為，因?yàn)閎點(diǎn)電場強(qiáng)度為零，所以，解得，Q帶正電，q在d處此時(shí)的電場強(qiáng)度大小為，方向向右；Q在d處產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小為，方向向右，故d點(diǎn)的合場強(qiáng)為，B正確． 22．如圖所示，虛線A、B、C為某電場中的三條等勢線，其電勢分別為3 V、5 V、7 V，實(shí)線為帶電粒子在電場中運(yùn)動(dòng)時(shí)的軌跡，P、Q為軌跡與等勢線A、C的交點(diǎn)，帶電粒子只受電場力的作用，則下列說法不正確的是 （ ） A. 粒子可能帶正電 B. 粒子在P點(diǎn)的動(dòng)能大于在Q點(diǎn)動(dòng)能 C. 粒子在P點(diǎn)電勢能小于粒子在Q點(diǎn)電勢能 D. 粒子在P點(diǎn)的加速度小于在Q點(diǎn)的加速度 【答案】 A 【解析】A因電場線與等勢面相互垂直,且由高電勢指向低電勢,故電場線如圖所示, 由粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡彎曲的方向可知粒子受力沿電場線的方向,故粒子帶正電;故A錯(cuò)誤; BC、若粒子從P到Q,則電場力做負(fù)功,粒子動(dòng)能減小,電勢能增加，故P點(diǎn)動(dòng)能大于Q點(diǎn)動(dòng)能，P點(diǎn)電勢能小于Q點(diǎn)電勢能，故B對，C對； D、因Q點(diǎn)處的等勢面密集,故Q點(diǎn)的電場強(qiáng)度大,故電荷在Q點(diǎn)受到的電場力大于P點(diǎn)受到的電場力,故D對；本題不正確的是：A 綜上所述本題答案是：A 23．在某勻強(qiáng)電場中有M、N、P三點(diǎn)，在以它們?yōu)轫旤c(diǎn)的三角形中，∠M＝30、∠P＝90，直角邊NP的長度為4 cm。已知電場方向與三角形所在平面平行，M、N和P點(diǎn)的電勢分別為3 V、15 V和12 V。則電場強(qiáng)度的大小為 （ ） A. B. C. D. 【答案】 A 綜上所述本題答案是：A 24．如圖所示，P、Q是兩個(gè)電荷量相等的異種點(diǎn)電荷，在其電場中有a、b、c三點(diǎn)在一條直線上，平行于P、Q的連線，b在P、Q連線的中垂線上，ab＝bc，下列說法正確的是 （ ） A. 電勢：φa＞φb＞φc B. 電勢：φa＞φc＞φb C. 電場強(qiáng)度：Ea＞Eb＞Ec D. 電場強(qiáng)度：Eb＞Ea＞Ec 【答案】 A 【解析】根據(jù)等量異種點(diǎn)電荷電場線的分布特點(diǎn)知，a、c兩點(diǎn)對稱，場強(qiáng)大小相等，由a、c兩點(diǎn)處的電場線分布比b點(diǎn)處的密，故a、c兩點(diǎn)處的場強(qiáng)大于b點(diǎn)處的場強(qiáng)，沿著電場線方向電勢逐漸降低，故A正確； 綜上所述本題答案是：A 25．將兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球a、b用絕緣細(xì)線相連，豎直懸掛于O點(diǎn)，其中球a帶正電、電荷量為q，球b不帶電，現(xiàn)加一電場強(qiáng)度方向平行豎直平面的勻強(qiáng)電場(沒畫出)，使整個(gè)裝置處于平衡狀態(tài)，且繃緊的絕緣細(xì)線Oa與豎直方向的夾角為θ＝30，如圖所示，則所加勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小可能為 （ ） A. B. C. D. 【答案】 B 【解析】取小球a、b整體作為研究對象，則受重力2mg、懸線拉力FT和電場力F作用處于平衡，此三力滿足如圖所示的三角形關(guān)系， 由圖知F的最小值為，由，知 ，故B對 綜上所述所述本題答案是：B 26．一對正、負(fù)電子可形成一種壽命比較短的稱為“電子偶素”的新粒子。電子偶素中的正電子與負(fù)電子都以速率v繞它們連線的中點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)。假定玻爾關(guān)于氫原子的理論可用于電子偶素，電子的質(zhì)量m、速率v和正、負(fù)電子間的距離r的乘積也滿足量子化條件，即，式中n稱為量子數(shù)，可取整數(shù)值1、2、3、，h為普朗克常量。已知靜電力常量為k，電子質(zhì)量為m、電荷量為e，當(dāng)它們之間的距離為r時(shí)，電子偶素的電勢能，則關(guān)于電子偶素處在基態(tài)時(shí)的能量，下列說法中正確的是 （ ） A. B. C. D. 【答案】 C 【解析】試題分析：由正負(fù)電子的庫侖力提供向心力，從而求出電子的動(dòng)能；由題意可知，系統(tǒng)的電勢能，及電子的動(dòng)能，可求得n=1時(shí)，“電子偶素”的能量． 設(shè)n=1時(shí)電子運(yùn)轉(zhuǎn)軌道半徑為，此時(shí)正負(fù)電子間庫侖力，此庫侖作為向心力，由題中量子化理論可知，n=1時(shí)，聯(lián)立上式可得，由題意可知，系統(tǒng)的電勢能，每個(gè)電子動(dòng)能，系統(tǒng)的能量，聯(lián)立可得，C正確． 27．在某一靜電場中建立x軸，其電勢隨坐標(biāo)x變化的圖線如圖所示。若將一帶負(fù)電的粒子（重力不計(jì)）從坐標(biāo)原點(diǎn)O處由靜止釋放，電場中P、Q兩點(diǎn)位于x軸上，其橫坐標(biāo)分別為lcm、4cm。則下列說法正確的是 （ ） A. 粒子經(jīng)過P點(diǎn)與Q點(diǎn)時(shí)，動(dòng)能相等 B. 粒子經(jīng)過P、Q兩點(diǎn)時(shí)，加速度大小之比1：1 C. 粒子經(jīng)過P、Q兩點(diǎn)時(shí)，電場力功率之比1：1 D. 粒子恰能運(yùn)動(dòng)到離原點(diǎn)12cm處 【答案】 A 【解析】A、由圖可知，橫坐標(biāo)為1cm和4cm的P、Q兩點(diǎn)電勢相等，粒子經(jīng)過P點(diǎn)到Q點(diǎn)的過程中，電場力做功為零，動(dòng)能相等，A正確； B、φ?x圖象的斜率大小等于場強(qiáng)E.，則知P點(diǎn)的場強(qiáng)為Q點(diǎn)的場強(qiáng)的二倍，電場力為二倍，加速度之比為2:1，B錯(cuò)誤； C、根據(jù)功率P=Fv，功率之比為2:1，C錯(cuò)誤； D、根據(jù)順著電場線方向電勢降低可知，0?2cm內(nèi)，電場線沿x軸負(fù)方向，粒子所受的電場力方向沿x軸正方向做加速運(yùn)動(dòng)；在2?6cm內(nèi)電場線沿x軸正方向，粒子所受的電場力方向沿x負(fù)方向做減速運(yùn)動(dòng)，6cm處粒子的速度為零；然后粒子向左先做加速運(yùn)動(dòng)后做減速運(yùn)動(dòng)。 即在0?6cm間做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。故D錯(cuò)誤。 故選：A。 28．如圖所示，兩根等長帶電棒放置在第一、二象限，其端點(diǎn)在兩坐標(biāo)軸上，棒與坐標(biāo)軸圍成等腰直角三角形．兩棒帶電量相等，且電荷均勻分布，此時(shí)O點(diǎn)電場強(qiáng)度大小為2E．撤去其中一根帶電棒后，O點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小變?yōu)? （ ） A. B. C. E D. 【答案】 D 【解析】兩根等長帶電棒等效成兩個(gè)正點(diǎn)電荷如圖： 設(shè)每一根帶電棒產(chǎn)生的場強(qiáng)為E1，兩正點(diǎn)電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)的小為2E=E1，故撤走一根帶電棒后,在O點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)為E1= ，故選：D。 點(diǎn)睛：先把帶電棒等效成點(diǎn)電荷，利用點(diǎn)電荷產(chǎn)生的場強(qiáng)進(jìn)行矢量求解解可。 29．如圖所示，在光滑絕緣的水平面上固定兩個(gè)等量負(fù)點(diǎn)電荷A和B，O點(diǎn)為AB連線的中點(diǎn)，C、D為AB連線上關(guān)于O點(diǎn)對稱的兩個(gè)點(diǎn)，且CO＝OD＝L.一帶正電的可視為點(diǎn)電荷的小球以初速度v0從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)．設(shè)O點(diǎn)的電勢φ0＝0，取C點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，向右為x軸的正方向，下列關(guān)于小球的電勢能Ep、小球的動(dòng)能Ek、電勢φ、電場強(qiáng)度E隨小球運(yùn)動(dòng)的位移x變化的圖象，可能正確的是 （ ） A. A B. B C. C D. D 【答案】 B 【解析】AC、從C點(diǎn)到D點(diǎn)，電場線方向先向左后向右，則電勢先升高后降低，則小球的電勢能先增大后減小，小球在C、D兩點(diǎn)處的電勢能相同，故A、C錯(cuò)誤； B、由于小球的電勢能先增大后減小，在C、D兩點(diǎn)處的電勢能相同，由能量守恒定律得知，動(dòng)能先減小后增大，在C、D兩點(diǎn)處的動(dòng)能相同，故B正確； D、設(shè)AC＝BD＝r，點(diǎn)電荷A和B的電荷量大小為Q，則當(dāng)位移為x時(shí)，由數(shù)學(xué)知識(shí)得知E與x是非線性關(guān)系，圖象是曲線，故D錯(cuò)誤。 故選：B。 30．如圖所示，在真空中電荷量相等的離子P1、P2分別以相同初速度從O點(diǎn)沿垂直于電場強(qiáng)度的方向射入勻強(qiáng)電場，粒子只在電場力的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，P1打在極板B上的C點(diǎn)，P2打在極板B上的D點(diǎn)．G點(diǎn)在O點(diǎn)的正下方，已知GC＝CD，則離子P1、P2的質(zhì)量之比為 （ ） A. 1∶1 B. 1∶2 C. 1∶3 D. 1∶4 【答案】 D 【解析】設(shè)離子的初速度為v0，電荷量為q，質(zhì)量為m，加速度為a，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，則加速度a＝，離子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，由于GC＝CD，所以飛行的時(shí)間之比t1∶t2＝1∶2，離子的偏轉(zhuǎn)量，因?yàn)镻1帶電荷量與P2的帶電荷量相同，可得P1、P2的質(zhì)量之比m1∶m2為1∶4，D正確，ABC錯(cuò)誤 故選：D。 31．如圖所示在光滑、絕緣的水平面上，沿一直線依次排列三個(gè)帶電小球A、B、C（可視為質(zhì)點(diǎn)）.若它們恰能處于平衡狀態(tài).那么這三個(gè)小球所帶的電荷量及電性的關(guān)系，下面的情況可能的是 （ ） A. 3、-2、6 B. -9、4、-36 C. -3、2、8 D. 4、9、36 【答案】 B 【解析】題中要求三個(gè)小球均能處于平衡狀態(tài)，則要使A平衡，BC所帶電性相反（BC對A的力方向必須相反）；同理，則要使C平衡，AB所帶電性相反；綜上，電荷電性需滿足“兩同夾異”，排除CD A：若A選項(xiàng)正確： 對小球B受力分析，則 ，代入數(shù)據(jù)得： 對小球A受力分析，則，代入數(shù)據(jù)得： 兩式相互矛盾，故A錯(cuò)誤 B：若B選項(xiàng)正確： 對小球B受力分析，則 ，代入數(shù)據(jù)得： 對小球A受力分析，則，代入數(shù)據(jù)得： 兩式一致，故B正確。 點(diǎn)睛：三個(gè)電荷的自平衡問題，從力的方向角度滿足“兩同夾異”，從力的大小角度滿足“兩大夾小”。 32．在x軸上有兩個(gè)點(diǎn)電荷q1、q2，其靜電場的電勢φ在x軸上分布如圖所示。下列說法正確的是 （ ） A. x1處的電場強(qiáng)度為零 B. q1、q2一定為異種電荷 C. 負(fù)電荷從x1移到x2，電勢能增大 D. 負(fù)電荷從x1移到x2，受到的電場力增大 【答案】 B 33．如圖所示，A、B是兩個(gè)帶異號(hào)電荷的小球，其質(zhì)量分別為m1和m2，所帶電荷量分別為+q1和﹣q2，A用絕緣細(xì)線L1懸掛于O點(diǎn)，A、B間用絕緣細(xì)線L2相連．整個(gè)裝置處于水平方向的勻強(qiáng)電場中，平衡時(shí)L1向左偏離豎直方向，L2向右偏離豎直方向，則可以判定 （ ） A. m1=m2 B. m1＞m2 C. q1＞q2 D. q1＜q2 【答案】 C 【解析】試題分析：把兩小球看成整體分析，兩球之間的庫侖力為內(nèi)力，整體上受到重力向左的電場力和向右的電場力、的拉力，根據(jù)平衡條件判斷兩電場力的大小，從而可知電荷量的大?。? 兩球整體分析，如圖所示，根據(jù)平衡條件可知， ，即，而兩球的質(zhì)量無法比較其大小，故C正確． 34．如圖所示，某一空間存在正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場共存的場區(qū)，三個(gè)速度不同的質(zhì)子沿垂直電場線和磁感線方向從同一點(diǎn)射入場區(qū)，其軌跡為圖中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三條虛線．設(shè)三個(gè)質(zhì)子沿軌跡Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ進(jìn)入場區(qū)時(shí)速度大小分別為v1、v2、v3，射出場區(qū)時(shí)速度大小分別為v1′、v2′、v3′，不計(jì)質(zhì)子所受到的重力，則下列判斷正確的是 （ ） A. v1＞v2＞v3，v1＞v1′，v3 QF B．在M點(diǎn)由靜止釋放一帶正電的檢驗(yàn)電荷，檢驗(yàn)電荷將沿電場線運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn) C．過N點(diǎn)的等勢面與EF連線垂直 D．負(fù)檢驗(yàn)電荷在M點(diǎn)的電勢能大于在N點(diǎn)的電勢能 【答案】 C 【解析】 試題分析：根據(jù)電場線的指向知E帶正電，F(xiàn)帶負(fù)電；N點(diǎn)的場強(qiáng)是由E、F兩電荷在N點(diǎn)產(chǎn)生場強(qiáng)的疊加，電荷E在N點(diǎn)電場方向沿EN向上，電荷F在N點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)沿NF向下，合場強(qiáng)水平向右，可知F電荷在N點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)大于E電荷在N點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)，而，所以由點(diǎn)電荷場強(qiáng)公式知,A錯(cuò)誤；只有電場線是直線，且初速度為0或初速度的方向與電場平行時(shí)，帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡才與電場線重合．而該電場線是一條曲線，所以運(yùn)動(dòng)軌跡與電場線不重合．故在M點(diǎn)由靜止釋放一帶正電的檢驗(yàn)電荷，不可能沿電場線運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，B錯(cuò)誤；因?yàn)殡妶鼍€和等勢面垂直，所以過N點(diǎn)的等勢面與過N點(diǎn)的切線垂直，C正確；沿電場線方向電勢逐漸降低，，再根據(jù)，q為負(fù)電荷，知，D錯(cuò)誤；故選C。 考點(diǎn)：勻強(qiáng)電場中電勢差和電場強(qiáng)度的關(guān)系、電勢、電勢能。 【名師點(diǎn)睛】只有電場線是直線，且初速度為0或初速度的方向與電場平行時(shí)，帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡才與電場線重合．電場線和等勢面垂直．N點(diǎn)的切線與EF連線平行，根據(jù)電場線的方向和場強(qiáng)的疊加，可以判斷出E、F的電性及電量的大小．先比較電勢的高低，再根據(jù)，比較電勢能。 二、多項(xiàng)選擇題 51．(多選)如圖所示的水平勻強(qiáng)電場中，將兩個(gè)帶電小球M和N分別沿圖示路徑移動(dòng)到同一水平線上的不同位置，釋放后，M、N保持靜止，不計(jì)重力，則 （ ） A. M的帶電量比N的大 B. M帶負(fù)電荷，N帶正電荷 C. 靜止時(shí)M受到的合力比N的大