高考物理专题08静电场备考强化训练17电场强度电场线电场力新人教版.doc
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1、1 / 17【2019【2019 最新最新】精选高考物理专题精选高考物理专题 0808 静电场备考强化训练静电场备考强化训练1717 电场强度电场线电场力新人教版电场强度电场线电场力新人教版本套强化训练搜集近年来各地高中物理高考真题、模拟题及其它极有备考价值的习题等筛选而成。电场的最基本性质是对放于其中的电荷有力的作用静电场力,电场强度和电场线便是应用来描述电场力性质的两个基本概念.本训练目的便是训练和考查对两基本概念的理解和掌握,并综合运用电场力、电场力的功等其他有关知识分析带电体在电场中运动的规律。进而,使我们熟悉利用等效场的思维方法去分析解决类似问题.一、破解依据一、破解依据 同一电场内
2、各点同一电场内各点“场强的比较场强的比较”:电场线 “线密度大处场强大” ;反之则小;“密度一致” ,则场强“相等” 。对带电体和直、交流电路,电荷面密度大处场强大;反之则小一些;也可根据定量求解。dUErkQEqFEAB、2“场强的合成与分解场强的合成与分解”:“共线”点电荷场强的合成与分解,类似沿同一直线的力的 矢量运算; “不共线”时,则应用平行四边形定则。2 / 17电场力及其功:电场力及其功:做功规律:电场力做的正功等于电势能的减少,电场力做的负功等于电势能的增加。, dqUqEF2rkQqF ,qUqEdFdW)11 (BAABABrrkQqqUW电场力与其他力一样,具有加速效果,
3、即能改变带电体的运动状态。电场力做功可引起电荷的动能、电势能等的变化,遵守动能定理、电功-电势能关系。二、 精选习题选择题(每小题选择题(每小题 5 5 分,共分,共 4040 分)分)(1515 江苏)两个相同的负电荷和一个正电荷附近的电场线分江苏)两个相同的负电荷和一个正电荷附近的电场线分布如图布如图-1-1 所示,所示,c c 时两负电荷连线的中点,时两负电荷连线的中点,d d 点在正电荷的正上方,点在正电荷的正上方,c c、d d 到正电荷的距离相等,则(到正电荷的距离相等,则( )Aa 点的电场强度比 b 点的大 Ba 点的电势比 b 点的高Cc 点的电场强度比 d 点的大 Dc 点
4、的电势比 d 点的低(14(14 山东山东) )如图如图-2-2 所示,半径为所示,半径为 R R 的均匀带正电薄球壳,其上的均匀带正电薄球壳,其上有一小孔有一小孔 A.A.已知壳内的场强处处为零;壳外空间的电场,与将球壳已知壳内的场强处处为零;壳外空间的电场,与将球壳上的全部电荷集中于球心上的全部电荷集中于球心 O O 时在壳外产生的电场一样一带正电的时在壳外产生的电场一样一带正电的试探电荷试探电荷( (不计重力不计重力) )从球心以初动能从球心以初动能 Ek0Ek0 沿沿 OAOA 方向射出下列关于方向射出下列关于3 / 17试探电荷的动能试探电荷的动能 EkEk 与离开球心的距离与离开球
5、心的距离 r r 的关系图线,可能正确的是的关系图线,可能正确的是( ( ) )(1414 山西大学附中)一半径为山西大学附中)一半径为 R R 的半球面均匀带有正电荷的半球面均匀带有正电荷Q Q,电荷,电荷 Q Q 在球心在球心 O O 处产生的场强大小处产生的场强大小 EO=EO=,方向如图,方向如图-3-3 所示。把半所示。把半球面分为表面积相等的上、下两部分,如图甲所示,上、下两部分球面分为表面积相等的上、下两部分,如图甲所示,上、下两部分电荷在球心电荷在球心 O O 处产生电场的场强大小分别为处产生电场的场强大小分别为 ElEl、E2E2;把半球面分为;把半球面分为表面积相等的左、右
6、两部分,如图乙所示,左、右两部分电荷在球表面积相等的左、右两部分,如图乙所示,左、右两部分电荷在球心心 O O 处产生电场的场强大小分别为处产生电场的场强大小分别为 E3E3、E4E4则(则( )22RkQAE1 BE2= CE3 DE4=24RkQ24RkQ24RkQ24RkQ(1515 广东)广东). .如图如图-4-4 所示的水平匀强电场中,将两个带电小所示的水平匀强电场中,将两个带电小球球 M M 和和 N N 分别沿图示路径移动到同一水平线上的不同位置,释放后,分别沿图示路径移动到同一水平线上的不同位置,释放后,M M、N N 保持静止,不计重力,则保持静止,不计重力,则A.M 的带
7、电量比 N 大 B.M 带负电荷,N 带正电荷C.静止时 M 受到的合力比 N 大 D.移动过程中匀强电场对 M 做负功(1515 海南)如图海南)如图-5-5,一充电后的平行板电容器的两极板相距,一充电后的平行板电容器的两极板相距 l l,在正极板附近有一质量为,在正极板附近有一质量为 M M、电荷量为、电荷量为 q q(q q0 0)的粒子,在负)的粒子,在负 极板附近有另一质量为极板附近有另一质量为 m m、电荷量为、电荷量为-q-q 的粒子,在电场力的作用下,的粒子,在电场力的作用下, 两粒子同时从静止开始运动。已知两粒子同时经过一平行于正极板两粒子同时从静止开始运动。已知两粒子同时经
8、过一平行于正极板 且与其相距的平面。若两粒子间相互作用力可忽略,不计重力,则且与其相距的平面。若两粒子间相互作用力可忽略,不计重力,则M M:m m 为(为( )l52A. 3:2 B. 2:1 C. 5:2 D. 3:1 4 / 17(1414 杭州学军中学)如图杭州学军中学)如图-6-6 所示,图甲中所示,图甲中 MNMN 为足够大的不为足够大的不带电薄金属板,在金属板的右侧,距离为带电薄金属板,在金属板的右侧,距离为 d d 的位置上放入一个电荷的位置上放入一个电荷量为量为+q+q 的点电荷的点电荷 O O,由于静电感应产生了如图甲所示的电场分布。,由于静电感应产生了如图甲所示的电场分布
9、。P P 是金属板上的一点,是金属板上的一点,P P 点与点电荷点与点电荷 O O 之间的距离为之间的距离为 r r,几位同学想,几位同学想求出求出 P P 点的电场强度大小,但发现问题很难。几位同学经过仔细研点的电场强度大小,但发现问题很难。几位同学经过仔细研究,从图乙所示的电场得到了一些启示,经过查阅资料他们知道:究,从图乙所示的电场得到了一些启示,经过查阅资料他们知道:图甲所示的电场分布与图乙中虚线右侧的电场分布是一样的。图乙图甲所示的电场分布与图乙中虚线右侧的电场分布是一样的。图乙中两异号点电荷电荷量的大小均为中两异号点电荷电荷量的大小均为 q q,它们之间的距离为,它们之间的距离为
10、2d2d,虚线,虚线是两点电荷连线的中垂线。由此他们分别对是两点电荷连线的中垂线。由此他们分别对 P P 点的电场强度方向和点的电场强度方向和大小做出以下判断,其中正确的是(大小做出以下判断,其中正确的是( )A方向沿 P 点和点电荷的连线向左,大小为 32 rkqdB方向沿 P 点和点电荷的连线向左, 大小为3222 rdrkqC方向垂直于金属板向左,大小为 32 rkqdD方向垂直于金属板向左,大小为 3222 rdrkq(1414 北京)如图北京)如图-7-7 所示,实线表示某静电场的电场线,虚线所示,实线表示某静电场的电场线,虚线表示该电场的等势面下列判断正确的是表示该电场的等势面下列
11、判断正确的是( ( ) )A1、2 两点的场强相等 B1、3 两点的场强相等C1、2 两点的电势相等 D2、3 两点的电势相等(1515 山东)直角坐标系山东)直角坐标系 xOyxOy 中,中,M M、N N 两点位于两点位于 x x 轴上,轴上,G G、H H 两点坐标如图两点坐标如图-8-8,M M、N N 两点各固定一负点电荷,一电量为两点各固定一负点电荷,一电量为 Q Q 的的5 / 17正点电荷置于正点电荷置于 O O 点时,点时,G G 点处的电场强度恰好为零。静电力常量用点处的电场强度恰好为零。静电力常量用k k 表示。若将该正点电荷移到表示。若将该正点电荷移到 G G 点,则点
12、,则 H H 点处场强的大小和方向分点处场强的大小和方向分别为别为A.,沿 y 轴正向 B.,沿 y 轴负向243 akQ243 akQC.,沿 y 轴正向 D.,沿 y 轴负向245 akQ245 akQ填空题(共填空题(共 2020 分)分)9.(159.(15 安徽安徽)(5)(5 分分) ) 一根长为一根长为 L L,横截面积为的金属棒,其材料,横截面积为的金属棒,其材料的电阻率为,棒内单位体积自由电子数为,电子的质量为,电荷量的电阻率为,棒内单位体积自由电子数为,电子的质量为,电荷量为。在棒两端加上恒定的电压时,棒内产生电流,自由电子定向运为。在棒两端加上恒定的电压时,棒内产生电流,
13、自由电子定向运动的平均速率为,则金属棒内的电场强度大小为动的平均速率为,则金属棒内的电场强度大小为_._.Snme v10.10.(1313 新课标新课标) (5 5 分)如图分)如图-10-10,一半径为,一半径为 R R 的圆盘上均匀的圆盘上均匀分布着电荷量为分布着电荷量为 Q Q 的电荷,在垂直于圆盘且过圆心的电荷,在垂直于圆盘且过圆心 c c 的轴线上有的轴线上有a a、b b、d d 三个点,三个点,a a 和和 b b、b b 和和 c c、c c 和和 d d 间的距离均为间的距离均为 R R,在,在 a a 点处点处有一电荷量为有一电荷量为 q(q0)q(q0)的固定点电荷已知
14、的固定点电荷已知 b b 点处的场强为零,则点处的场强为零,则 d d点处场强的大小为点处场强的大小为_(k_(k 为静电力常量为静电力常量)()( ) ) 11.11.(高考模拟)(高考模拟) (5 5 分)如图分)如图-11-11 所示,在绝缘的光滑水平面所示,在绝缘的光滑水平面上固定着等质量的三个带电小球上固定着等质量的三个带电小球( (可视为质点可视为质点) ),A A、B B、C C 三小球排三小球排成一条直线,若只释放成一条直线,若只释放 A A 球,则释放球,则释放 A A 球的瞬间它的加速度为球的瞬间它的加速度为 1 1 m/s2m/s2,方向向左,方向向左. .若只释放若只释
15、放 C C 球,则球,则 C C 的瞬间加速度为的瞬间加速度为 2 2 m/s2m/s2,方,方向向右向向右. .现同时释放三球,则释放瞬间现同时释放三球,则释放瞬间 B B 球的加速度大小为球的加速度大小为_m/s2_m/s2,方向,方向_._.1212 (1414 重庆一中)重庆一中)(5(5 分分) )无限大接地金属板竖直放置,与金属无限大接地金属板竖直放置,与金属图-6 / 17板右侧面中心点板右侧面中心点 O O 相距为相距为 d d 的位置处放有一电量为的位置处放有一电量为 q q 的正点电荷,的正点电荷,它们之间的电场线分布如图它们之间的电场线分布如图-14-14 甲所示,与两个
16、等量异种点电荷连甲所示,与两个等量异种点电荷连线的中垂面正电荷一侧的电场线分布类似,如题图线的中垂面正电荷一侧的电场线分布类似,如题图-12-12 乙。甲图电乙。甲图电场中有场中有 M M(MOMO 的连线与板垂直)的连线与板垂直) 、N N(N N 点位于板右侧面上)两点,点位于板右侧面上)两点,M M到点电荷之间、到点电荷之间、N N 到到 O O 点之间的距离均为点之间的距离均为 d d。则。则 M M、N N 两点的电场强两点的电场强度度 EMEM、ENEN 的大小关系是的大小关系是_。计算题(共计算题(共 4040 分)分)13.13.(1414 海南)海南)(5(5 分分) )如图
17、如图-13-13,一平行板电容器的两极板与一,一平行板电容器的两极板与一电压恒定的电源相连,极板水平放置,极板间距为电压恒定的电源相连,极板水平放置,极板间距为 d d,在下极板上,在下极板上叠放一厚度为叠放一厚度为 l l 的金属板,其上部空间有一带电粒子的金属板,其上部空间有一带电粒子 P P 静止在电容静止在电容器中,当把金属板从电容器中快速抽出后,粒子器中,当把金属板从电容器中快速抽出后,粒子 P P 开始运动,重力开始运动,重力加速度为加速度为 g g。粒子运动加速度为。粒子运动加速度为_._.1414 (1414 湖南四校联考)湖南四校联考) (1515 分)如图分)如图1414
18、所示,水平放置的平所示,水平放置的平行板电容器,两板间距行板电容器,两板间距 d d8 8 cmcm,板长,板长 L L2525 cmcm,接在直流电源,接在直流电源上一个带电液滴以上一个带电液滴以 v0v00.50.5 m/sm/s 的初速度从板间的正中央水平射的初速度从板间的正中央水平射入,恰好做匀速直线运动,当它运动到入,恰好做匀速直线运动,当它运动到 P P 处时迅速将下板向上提起处时迅速将下板向上提起 cmcm,液滴刚好从金属板末端飞出,求:,液滴刚好从金属板末端飞出,求:(1)将下板向上提起后,液滴的加速度大小;(2)液滴从射入电场开始计时,匀速运动到 P 点所用的时间(g取 10
19、 m/s2)15.15.(1414 新课标新课标) (2020 分)如图分)如图-15-15,O O、A A、B B 为同一竖直平为同一竖直平面内的三个点,面内的三个点,OBOB 沿竖直方向,沿竖直方向,=60=60,OB=OAOB=OA。将一质量为。将一质量为 m m 的小的小7 / 17球以一定的初动能自球以一定的初动能自 O O 点水平向右抛出,小球在运动过程中恰好通点水平向右抛出,小球在运动过程中恰好通过过 A A 点。使此小球带电,电荷量为点。使此小球带电,电荷量为 q q(q q0 0) ,同时加一匀强电场,同时加一匀强电场,场强方向与场强方向与OABOAB 所在平面平行。现从所在
20、平面平行。现从 O O 点以同样的初动能沿某一点以同样的初动能沿某一方向抛出此带电小球,该小球通过了方向抛出此带电小球,该小球通过了 A A 点,到达点,到达 A A 点时的动能是初点时的动能是初动能的动能的 3 3 倍;若该小球从倍;若该小球从 O O 点以同样的初动能沿另一方向抛出,恰点以同样的初动能沿另一方向抛出,恰好通过好通过 B B 点,且到达点,且到达 B B 点的动能为初动能的点的动能为初动能的 6 6 倍,重力加速度大小倍,重力加速度大小为为 g g。求:。求:BOA23(1)无电场时,小球到达 A 点时的动能与初动能的比值;(2)电场强度的大小和方向。( (四四) )选做题选
21、做题1616(1414 江苏)如图江苏)如图-16-16 所示,一圆环上均匀分布着正电荷,所示,一圆环上均匀分布着正电荷,x x轴垂直于环面且过圆心轴垂直于环面且过圆心 O.O.下列关于下列关于 x x 轴上的电场强度和电势的说法轴上的电场强度和电势的说法中正确的是中正确的是( ( ) )AO 点的电场强度为零,电势最低 BO 点的电场强度为零,电势最高C从 O 点沿 x 轴正方向,电场强度减小,电势升高D从 O 点沿 x 轴正方向,电场强度增大,电势降低17.17.(1313 江苏)下列选项中的各圆环大小相同,所带电荷量已江苏)下列选项中的各圆环大小相同,所带电荷量已在图中标出,且电荷均匀分
22、布,各在图中标出,且电荷均匀分布,各 圆环间彼此绝缘坐标原点圆环间彼此绝缘坐标原点 O O 处处电场强度最大的是电场强度最大的是( ( ) )A B C D18.18.(1414 长沙模拟)在绝缘光滑的水平面上相距为长沙模拟)在绝缘光滑的水平面上相距为 6L6L 的的 A A、B B8 / 17两处分别固定正电荷两处分别固定正电荷 QAQA、QBQB,两电荷的位置坐标如图,两电荷的位置坐标如图-18-18 甲所示。甲所示。图图-18-18 乙是乙是 ABAB 连线之间的电势连线之间的电势 与位置与位置 x x 之间的关系图像,图中之间的关系图像,图中x=Lx=L 点为图线的最低点,若在点为图线
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