1、一、选择题1(2014高考江苏卷)如图所示，一圆环上均匀分布着正电荷， x轴垂直于环面且过圆心O. 下列关于x轴上的电场强度和电势的说法中正确的是()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，电势降低解析：选B.根据电场的对称性和电场的叠加原理知，O点的电场强度为零在x轴上，电场强度的方向自O点分别指向x轴正方向和x轴负方向，且沿电场线方向电势越来越低，所以O点电势最高在x轴上离O点无限远处的电场强度为零，故沿x轴正方向和x轴负方向的电场强度先增大后减小选项B正确2(多选)(2014江苏阜宁中
2、学月考)如图所示，平行板电容器AB两极板水平放置，A在上方，B在下方，现将其和二极管串联接在电源上，已知A和电源正极相连，二极管具有单向导电性，一带电小球沿AB中心水平射入，打在B极板上的N点，小球的重力不能忽略，现通过上下移动A板来改变两极板AB间距(两极板仍平行)，则下列说法正确的是()A若小球带正电，当AB间距增大时，小球打在N的右侧B若小球带正电，当AB间距减小时，小球打在N的左侧C若小球带负电，当AB间距减小时，小球可能打在N的右侧D若小球带负电，当AB间距增大时，小球可能打在N的左侧解析：选BC.若小球带正电，当AB间距增大时，由于二极管的单向导电性，平行板电容器带电量不变，AB两
3、极板之间电场强度不变，小球所受向下的电场力不变，向下的加速度不变，小球仍打在N点，选项A错误；若小球带正电，当AB间距减小时，平行板电容器带电量增大，平行板电容器AB两极板之间电场强度增大，小球所受向下的电场力增大，向下的加速度增大，小球打在N的左侧，选项B正确；若小球带负电，当AB间距减小时，平行板电容器带电量增大，平行板电容器AB两极板之间电场强度增大，小球所受向上的电场力增大，向下的加速度减小，小球可能打在N的右侧，选项C正确；若小球带负电，当AB间距增大时，由于二极管的单向导电性，平行板电容器带电量不变，AB两极板之间电场强度不变，小球所受向上的电场力不变，小球仍打在N点，选项D错误3
4、(多选)(2014山东临沂三模)如图所示，在光滑绝缘水平面上的P点正上方O点固定了一电荷量为Q的正点电荷，在水平面上的N点，由静止释放一质量为m、电荷量为q的负检验电荷，该检验电荷经过P点时速度为v，图中60，规定电场中P点的电势为零，则在Q形成的电场中()AN点电势高于P点电势BN点电势为CP点电场强度大小是N点的4倍D检验电荷在N点具有的电势能为mv2解析：选BC.沿电场线方向电势降低，由正点电荷的电场分布可知N点电势低于P点电势，A错误；负电荷由N至P，电场力做正功，电势能的减小量等于动能的增加量，又负电荷在P点的电势能为0，故负电荷在N点的电势能为mv2，N点电势为，B正确，D错误；由
5、点电荷的场强公式Ek可知P点电场强度大小是N点的4倍，C正确本题选B、C.4(多选)(2014高考广东卷)如图所示，光滑绝缘的水平桌面上，固定着一个带电量为Q的小球P，带电量分别为q和2q的小球M和N，由绝缘细杆相连，静止在桌面上，P与M相距L，P、M和N视为点电荷，下列说法正确的是()AM与N的距离大于LBP、M和N在同一直线上C在P产生的电场中，M、N处的电势相同DM、N及细杆组成的系统所受合外力为零解析：选BD.假设P、M和N不在同一直线上，对M受力分析可知M不可能处于静止状态，所以选项B正确；M、N和杆组成的系统，处于静止状态，则系统所受合力为零，故kk，解得x(1)L，所以选项A错误
6、，D正确；在正点电荷产生的电场中，离场源电荷越近，电势越高，故MN，所以选项C错误5(2014高考山东卷)如图，半径为R的均匀带正电薄球壳，其上有一小孔A.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O时在壳外产生的电场一样一带正电的试探电荷(不计重力)从球心以初动能Ek0沿OA方向射出下列关于试探电荷的动能Ek与离开球心的距离r的关系图线，可能正确的是()解析：选A.当试探电荷在球壳内部运动时，不受静电力作用，做匀速直线运动，故动能Ek不变当试探电荷在球壳外部运动时，根据库仑定律，试探电荷受到的库仑斥力越来越小，故试探电荷做加速度减小的加速运动，试探电荷的动能越来越
7、大，但增大得越来越慢选项A正确，选项B、C、D错误6(2014高考山东卷)如图，场强大小为E、方向竖直向下的匀强电场中有一矩形区域abcd，水平边ab长为s，竖直边ad长为h.质量均为m、带电量分别为q和q的两粒子，由a、c两点先后沿ab和cd方向以速率v0进入矩形区(两粒子不同时出现在电场中)不计重力若两粒子轨迹恰好相切，则v0等于()A. B. C. D. 解析：选B.带电粒子在电场中做类平抛运动，根据平抛运动的规律解决问题根据对称性，两粒子轨迹的切点位于矩形区域abcd的中心则在水平方向有sv0t，在竖直方向有ht2，解得v0.故选项B正确，选项A、C、D错误7.(2014高考天津卷)如
8、图所示，平行金属板A、B水平正对放置，分别带等量异号电荷一带电微粒水平射入板间，在重力和电场力共同作用下运动，轨迹如图中虚线所示，那么()A若微粒带正电荷，则A板一定带正电荷B微粒从M点运动到N点电势能一定增加C微粒从M点运动到N点动能一定增加D微粒从M点运动到N点机械能一定增加解析：选C.根据微粒的运动轨迹分析微粒的受力情况，结合功能关系求解A分析微粒的运动轨迹可知，微粒的合力方向一定竖直向下，由于微粒的重力不可忽略，故微粒所受的电场力可能向下，也可能向上，故A错误B微粒从M点运动到N点，电场力可能做正功，也可能做负功，故微粒的电势能可能减小，也可能增大，故B错误C微粒从M点运动到N点过程中
9、，合力做正功，故微粒的动能一定增加，C正确D微粒从M点运动到N点的过程中，除重力之外的电场力可能做正功，也可能做负功，故机械能不一定增加，D错误8平行板间有如图所示的周期性变化的电压重力不计的带电粒子静止在平行板中央，从t0时刻开始将其释放，运动过程无碰板情况在下列图象中，能正确定性描述粒子运动速度图象的是()解析：选A.0时间内粒子做初速度为零的匀加速直线运动.T时间内做加速度恒定的匀减速直线运动，由对称性可知，在T时速度减为零此后周期性重复运动，故A正确9(2014太原一模)一匀强电场的电场强度E随时间t变化的图象如图所示，在该匀强电场中，有一个带电粒子于t0时刻由静止释放，若带电粒子只受
10、电场力作用，则下列说法中正确的是()A带电粒子只向一个方向运动B02 s内，电场力所做的功等于零C4 s末带电粒子回到原出发点D2.54 s内，速度的改变等于零解析：选D.由牛顿第二定律可知，带电粒子在第1 s内的加速度a，为第2 s内加速度a的，因此先加速1 s再减速0.5 s，速度为零，接下来的1.5 s将反向加速，vt图象如图所示，所以选项A错；在02 s内，带电粒子的初速度为零，但末速度不为零，由动能定理可知电场力所做的功不为零，选项B错误；vt图象中图线与坐标轴围成的图形的面积为物体的位移，由对称性可以看出，前4 s内的位移不为零，所以带电粒子不会回到原出发点，所以C错误；2.54
11、s内，v2.5v4，故v0，选项D正确二、计算题10(2014成都模拟)如图所示，板长L10 cm，板间距离d10 cm的平行板电容器水平放置，它的左侧有与水平方向成60角斜向右上方的匀强电场，某时刻一质量为m、带电量为q的小球由O点静止释放，沿直线OA从电容器C的中线水平进入，最后刚好打在电容器的上极板右边缘，O到A的距离x45 cm，(g取10 m/s2)求：(1)电容器外左侧匀强电场的电场强度E的大小；(2)小球刚进入电容器C时的速度v的大小；(3)电容器C极板间的电压U.解析：(1)由于带电小球做直线运动，因此小球所受合力沿水平方向，则：Eq，解得E.(2)从O点到A点，由动能定理得：
12、mgxcot 60mv20解得：v3 m/s.(3)小球在电容器C中做类平抛运动，水平方向：Lvt竖直方向：at2ag联立求解得U.答案：(1)(2)3 m/s(3)11(2014高考安徽卷)如图所示，充电后的平行板电容器水平放置，电容为C，极板间距离为d，上极板正中有一小孔质量为m，电荷量为q的小球从小孔正上方高h处由静止开始下落，穿过小孔到达下极板处速度恰为零(空气阻力忽略不计，极板间电场可视为匀强电场，重力加速度为g)求：(1)小球到达小孔处的速度；(2)极板间电场强度大小和电容器所带电荷量；(3)小球从开始下落运动到下极板处的时间解析：(1)由v22gh，得v.(2)在极板间带电小球受
13、重力和电场力作用，由牛顿运动定律知：mgqEma由运动学公式知：0v22ad整理得电场强度E由UEd，QCU得，电容器所带电荷量QC.(3)由hgt，0vat2，tt1t2整理得t.答案：(1)(2)C(3)12在金属板A、B间加上如图乙所示的大小不变、方向周期性变化的交变电压，其周期为T，现有电子以平行于金属板的速度v0从两板中央射入(如图甲所示)已知电子的质量为m，电荷量为e，不计电子的重力，求：(1)若电子从t0时刻射入，在半个周期内恰好能从A板的边缘飞出，则电子飞出时速度的大小为多少？(2)若电子从t0时刻射入，恰能平行于金属板飞出，则金属板至少为多长？(3)若电子恰能从两板中央平行于
14、板飞出，电子应从哪一时刻射入？两板间距至少为多大？解析：(1)由动能定理得：emv2mv解得v.(2)t0时刻射入的电子，在垂直于极板方向上做匀加速运动，向正极板方向偏转，半个周期后电场方向反向，则继续在该方向上做匀减速运动，再经过半个周期，电场方向上的速度减到零，实际速度等于初速度v0，平行于极板，以后继续重复这样的运动要使电子恰能平行于金属板飞出，则在OO方向上至少运动一个周期，故极板长至少为Lv0T.(3)若要使电子从极板中央平行于极板飞出，则电子在电场方向上应先加速、再减速，反向加速再减速，每段时间相同，一个周期后恰好回到OO线可见应在tk(k0,1,2，)时射入极板间距离要求满足在加速、减速阶段电子不打到极板上由牛顿第二定律有a加速阶段运动的距离s2可解得dT故两板间距至少为T.答案：(1) (2)v0T(3)k(k0,1,2，)T
