1、专题7 电场（解析版）全国新课标卷有其特定的命题模板，无论是命题题型、考点分布、模型情景等，还是命题思路和发展趋向方面都不同于其他省市的地方卷。为了给新课标全国卷考区广大师生提供一套专属自己的复习备考资料，物理解析团队的名校名师们精心编写了本系列资料。本资料以全国新课标卷考区的最新名校试题为主，借鉴并吸收了其他省市最新模拟题中对全国新课标卷考区具有借鉴价值的典型题，优化组合，合理编排，极限命制。备注：新课标卷专版所选试题和新课标卷专版所选试题不重复，欢迎同时下载使用。一、单项选择题1.【2014江西长治二中高三第二次月考】如图，质量相同的带电粒子P、Q以相同的速度沿垂直于电场方向射入匀强电场中
2、，P从平行板间正中央射入，Q从下极板边缘处射入，它们都打到上极板同一点，不计粒子重力A它们运动的时间相同 B它们运动的加速度相同C它们所带的电荷量相同 D电场力对它们做功相同2.【2014江西长治二中高三第二次月考】空间某一静电场的电势在x轴上分布如图所示，x轴上两点B、C点电场强度在x方向上的分量分别是EBx、Ecx，下列说法中正确的有 AB、C两点的电场强度大小EBxEcx BEBx的方向沿x轴正方向 C电荷在O点受到的电场力在x方向上的分量最大 D负电荷沿x轴从B移到C的过程中，电场力先做正功，后做负功3.【2014江西长治二中高三第二次月考】如图（甲）所示，ab为原来不带电的细导体棒，
3、q为一带正电的点电荷，当达到稳定后，导体棒上的感应电荷在棒内O点处产生的场强大小为E1，O点的电势力U1，现用一导线把导体棒的b端接地，其他条件不变，如图（乙），待稳定后，导体棒上的感应电荷在棒内O点处产生的场强大小为E2，O点的电势为U2，经分析后可知AE1=E2，U1U2 BE1E2，U1=U2 CE1=E2，U1U2 DE1E2，U1=U23.C解析：两种情况下，导体都处于静电平衡状态，内部场强处处为零，即E1=E2=0，因为点电荷为正电荷，则，导体接地后，电势与大地相同，等于零，所以有U1U2，故只有C选项正确。考点：静电平衡4.【2014江西奉新一中高三第二次月考】均匀带电的球壳在球
4、外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场如图所示在半球面AB上均匀分布正电荷，总电荷量为q，球面半径为R，CD为通过半球顶点与球心O的轴线，在轴线上有M、N两点，OM=ON=2R，已知M点的电场强度为E，则N点的场强为（ ）A B C D5.【2013湖南五市十校高三联考】图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线不计重力的两粒子M、N质量相等，电荷量的绝对值也相等现将M、N虚线上的O点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示a、b、c为粒子轨迹与虚线的交点，已知O点电势高于c点则（）A. M带负电，N带正电 B. N在a点的速度与M在c点的速度相同 C.
5、 N从O点运动至a点的过程中克服电场力做功 D. M从O点运动至b点的过程中，电场力对它做功为零6.【2013湖南五市十校高三联考】（2009上海）两带电量分别为q和q的点电荷放在x轴上，相距为L，能正确反映两电荷连线上场强大小E与x关系的是图（）A. B. C. D. 6.A解析：由等量异种点电荷的电场强度的关系可知，在两电荷连线中点处电场强度最小，但不是零，从两点电荷向中点电场强度逐渐减小，故选A考点：等量异种电荷的电场。7.【2014湖南长沙市四所一中高三11月联考】如图所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O点为半圆弧的圆.电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M、N两点，
6、这时O点电场强度的大小为E1；若将N点处的点电荷移到P点，则O点的电场强度大小变为E2. E1与E2之比为()A12B21 C2 D48.【2013湖北重点中学高三联考】了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察与思考往往比掌握知识更重要，下列说法不符合物理学史实的是：A法拉第最早提出电场的概念，并提出用电场线表示电场B牛顿通过“理想斜面实验”，推翻了亚里斯多德的“力是维持物体运动的原因”C库仑总结出了真空中静止点电荷之间相互作用的规律D美国物理学家密立根最早用油滴实验精确地测出了元电荷e的电荷量9.【2013河南河大附中高三11月月考】四个等量异种点电荷分别放置于正方形的顶点上,a 、b分
7、别为所在边的中点,如图所示.一点电荷从图中a点沿直线移到b点的过程中,下列说法正确的是 A.静电力对电荷做正功,电荷的电势能减小 B.静电力对电荷做负功,电荷的电势能增加C.电荷所受的静电力先增加后减小 D.电荷所受的静电力先减小后增加10.【2014河南长葛三中高三上学期第一次考试】如图所示是由电源E、灵敏电流计G、滑动变阻器R和平行板电容器C组成的电路，开关S闭合在下列四个过程中，灵敏电流计中有方向由a到b电流的是GRabCSEA将滑动变阻器R的滑片向右移动 B在平行板电容器中插入电介质C减小平行板电容器两极板间的距离 D减小平行板电容器两极板的正对面积 10.D解析：电路稳定时，该电路中
8、没有电流，移动滑动变阻器R的滑片，电容器的电压不变，电路中仍没有电流故选项A错误；在平行板电容器中插入电介质，根据电容的决定式分析得知电容增大，而电容器的电压不变，则电容的定义式分析得知电11.【2014河南长葛三中高三上学期第一次考试】如图所示，在两等量异种点电荷的电场中，MN为两电荷连线的中垂线，a、b、c三点所在直线平行于两电荷的连线，且a与c关于MN对称，b点位于MN上，d点位于两电荷的连线上。以下判断正确的是MNdabcAb点场强大于d点场强 Bb点电势高于d点电势C试探电荷+q在a点的电势能小于在c点的电势能 Da、b两点的电势差等于b、c两点间的电势差12.【2014河北正定中学
9、高三第三次月考】一平行板电容器，两板之间的距离和两板面积都可以调节，电容器两板与电池相连接以表示电容器的电量，表示两极板间的电场强度，则 A.当减小、减小时，不变、不变 B.当增大、不变时，增大、增大C.当减小、减小时，增大、增大 D.当增大、不变时，减小、减小13.【2014河北正定中学高三第三次月考】均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场如图所示，在半球面AB上均匀分布正电荷，总电荷量为q，球面半径为R，CD为通过半球顶点与球心O的轴线，在轴线上有M、N两点，OM=ON=2R已知M点的场强大小为E，则N点的场强大小为+OMNCDRABA B C D13.A解析：
10、据题意，把另外一半球面补充完整，则整个球面带电量将为2q，整个球面在M点产生的场14.【2014河北唐山一中高三第二次调研】如图所示，绝缘轻杆两端固定带电小球A和B，轻杆处于水平向右的匀强电场中，不考虑两球之间的相互作用。初始时轻杆与电场线垂直（如图中实线位置），将杆向右平移的同时顺时针转过90（如图中虚线位置），发现A、B两球电势能之和不变。根据图中给出的位置关系，可判断( ) LLAABBEAA球一定带正电荷，B球一定带负电荷 BA、B两球带电量的绝对值之比qAqB=12 CA球电势能一定增加 D电场力对A球和B球都不做功15.【2013河北沧州五校第二次高三联考】美国物理学家密立根通过研
11、究平行板间悬浮不动的带电油滴，比较准确地测定了电子的电荷量。如图，平行板电容器两极板M、N相距d，两极板分别与电压为U的恒定电源两极连接，极板M带正电。现有一质量为m的带电油滴在极板中央处于静止状态，且此时极板带电荷量与油滴带电荷量的比值为k，则dMNUA油滴带正电 B油滴带电荷量为C电容器的电容为 D将极板N向下缓慢移动一小段距离，油滴将向上运动16.【2013湖北重点中学高三联考】某同学通过查资料得知：电量为Q的均匀带电球壳外的场强公式为：E = k （r为距离球心的距离）。现已知电荷q均匀分布在半球面AB上，球面半径为R，CD为通过半球顶点与球心O的轴线，如图所示，M是位于CD轴线上球面
12、外侧，且OM=ON =2R。已知M点的场强为E，则N点的场强为A. E B. C. D. 二、多项选择题17.【2013陕西西安一中高三下学期期中考试】给平行板电容器充电，断开电源后A极板带正电，B极板带负电。板间有一带电小球C用绝缘细线悬挂，如图所示。小球静止时与竖直方向的夹角为，则( )CAB A若将B极板向下平移稍许，A、B两板间电势差将减小B若将B极板向右平移稍许，电容器的电容将减小C若将B极板向上平移稍许，夹角将变大D轻轻将细线剪断，小球将做斜抛运动18.【2014江西长治二中高三第二次月考】如图所示，O、B、A为一粗糙绝缘水平面上的三点，一电荷量为-Q的点电荷固定在O点，现有一质量
13、为m，电荷量为+q的小金属块（可视为质点），从A点以初速度沿它们的连线向固定点电荷运动，到B点时速度最小，其大小为v，已知小金属块与水平面间的动摩擦因数为，AB间距离为L，静电力常量为k，则AOB间的距离为B小金属块由A向O运动的过程中，电势能先增大后减小C小金属块由A向O运动的过程中，加速度先减小后增大D 在点电荷-Q形成的电场中，A、B两点间的电势差19.【2014江西长治二中高三第二次月考】 如图所示，在水平向右的匀强电场中以竖直和水平方向建立直角坐标系，一带负电的油滴从坐标原点以初速度v0向第一象限某方向抛出，当油滴运动到最高点A（图中未画出）时速度为vt，试从做功与能量转化角度分析此
14、过程，下列说法正确的是yxv0EOA若vtv0，则重力和电场力都对油滴做正功引起油滴动能增大B若vtv0，则油滴电势能的改变量大于油滴重力势能的改变量C若vt= v0，则A点可能位于第一象限D若vt= v0，则A点一定位于第二象限若vt= v0，由动能定理可知，重力做负功，则电场力必定做正功，且两者相等，故A点一定位于第二象限，所以C错误、D正确。考点：带电粒子在匀强电场中的运动、动能定理20.【2014江西长治二中高三第二次月考】如图所示，C为中间插有电介质的电容器，a和b为其两极板,a板接地。P和Q为两竖直放置的平行金属板，在两板间用绝缘线悬挂一带电小球，P板与b板用导线相连，Q板接地。开
15、始时悬线静止在竖直方向，在b板带电后，悬线偏转了角度。在以下方法中，能使悬线的偏角变大的是 A缩小a、b间的距离 B加大a、b间的距离C取出a、b两极板间的电介质 D换一块形状大小相同、介电常数更大的电介质21.【2014江西重点中学盟校高三第二次联考】质量为m的带正电小球由空中某点自由下落，下落高度h后在整个空间加上竖直向上的匀强电场，再经过相同时间小球又回到原出发点，不计空气阻力，且整个运动过程中小球从未落地，重力加速度为g，则（ ）A.从加电场开始到小球返回原出发点的过程中，小球电势能减少了B.从加电场开始到小球下落最低点的过程中，小球动能减少了mghC.从开始下落到小球运动至最低点的过
16、程中，小球重力势能减少了D.小球返回原出发点时的速度大小为21.B22.【2014江西重点中学盟校高三第二次联考】某静电场中的一条电场线与x轴重合，其电势的变化规律如图所示。在O点由静止释放一个负电荷，该负电荷仅受电场力的作用，则在区间内（ ）A.该静电场是匀强电场B.该静电场是非匀强电场C.负电荷将沿x轴正方向运动，加速度不变D.负电荷将沿x轴负方向运动，加速度逐渐减小23.【2014江西奉新一中高三第二次月考】如图所示，两平行金属板间有一匀强电场，板长为L，板间距离为d，在板右端L处有一竖直放置的光屏M，一带电荷量为q，质量为m的质点从两板中央射入板间，最后垂直打在M屏上，则下列结论正确的
17、是( ) A. 板间电场强度大小为2mg/qB板间电场强度大小为mg/2qC质点在板间的运动时间和它从板的右端运动到光屏的时间相等 D质点在板间的运动时间大于它从板的右端运动到光屏的时间考点：带电粒子在复合场中的运动24.【2014江西奉新一中高三第二次月考】用比值法定义物理量是物理学中一种重要的思想方法.下列表达式中属于比值定义的是( )A加速度 B电势差 C电容 D电场强度25.【2014湖南长沙市四所一中高三11月联考】图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线，两粒子M、N质量相等，所带电荷的绝对值也相等现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中
18、两条实线所示点a、b、c为实线与虚线的交点，已知O点电势高于c点若不计重力，则下面说法正确的是()AM带正电荷，N带负电荷BN在a点的速度与M在c点的速度大小相同CN在从O点运动至a点的过程中电场力做负功DM在从O点运动至b点的过程中，电场力对它做的功等于零26.【2014湖南长沙市四所一中高三11月联考】真空中的某装置如图所示，现有质子、氘核和粒子都从O点由静止释放，经过相同加速电场和偏转电场，射出后都打在同一个与OO垂直的荧光屏上，使荧光屏上出现亮点(已知质子、氘核和粒子质量之比为124，电荷量之比为112，重力不计)下列说法中正确的是( )A三种粒子在偏转电场中运动时间之比为211B三种
19、粒子出偏转电场时的速度相同C在荧光屏上将只出现1个亮点D偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为11227.【2013湖北重点中学高三联考】某静电场中x轴上的电势随x坐标变化的图象如图所示，x图象关于轴对称，a、b两点到O点的距离相等。将一电荷从x轴上的a点由静止释放后粒子沿x轴运动到b点，运动过程中粒子只受电场力作用，则下列说法正确的是A该电荷一定带负电 B电荷到b点时动能为零C从O到b，电荷的电势能减小 D从a到b电场力对电荷先做正功，后做负功28.【2013湖北重点中学高三联考】如图所示，一质量为m、电荷量为q的带电液滴以速度v沿与水平面成角的方向斜向上进入匀强电场，在电场中做直线运动，则液
20、滴向上运动过程中（忽略空气阻力）正确的是A.电场力不可能小于mgcos B.液滴的动能一定不变C.液滴的机械能可能不变化 D.液滴的电势能一定不变29.【3013河南十所名校高三第三次联考】光滑水平面上放置两个等量同种电荷，其连线中垂线上有A、B、C三点，如图甲所示，一个质量m1kg的小物块自C点由静止释放，小物块带电荷量q2C，其运动的vt图线如图乙所示，其中B点为整条图线切线斜率最大的位置（图中标出了该切线），则以下分析正确的是AB点为中垂线上电场强度最大的点，场强E1VmB由C点到A点物块的电势能先减小后变大C由C点到A点，电势逐渐降低DB、A两点间的电势差为UBA825V30.【201
21、4河南长葛三中高三上学期第一次考试】回旋加速器在科学研究中得到了广泛应用，其原理如图所示D1和D2是两个中空的半圆形金属盒，置于与盒面垂直的匀强磁场中，它们接在电压为U、周期为T的交流电源上位于D1圆心处的质子源A能不断产生质子（初速度可以忽略），它们在两盒之间被电场加速当质子被加速到最大动能Ek后，再将它们引出忽略质子在电场中的运动时间，则下列说法中正确的是A若只增大交变电压U，则质子的最大动能Ek会变大B若只增大交变电压U，则质子在回旋加速器中运行时间会变短C若只将交变电压的周期变为2T，仍可用此装置加速质子D质子第n次被加速前后的轨道半径之比为31.【2014河北正定中学高三第三次月考】
22、如图所示，a，b，c，d是某匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点，ab=cd=L，ad=bc=2L，电场线与矩形所在平面平行。已知a点电势为20V，b点电势为24V。d点电势为12V。一个质子从b点以v0的速度射入电场，入射方向与bc成45，一段时间后经过C点。不计质子的重力，下列判断正确的是Ac点的电势低于a点的电势 B电场强度方向由b指向dC质子从b运动到c所用的时间为 D质子从b运动到c，电场力做功为4 eV32.【2014河北唐山一中高三第二次调研】如图所示，实线为电视机显像管主聚焦电场中的等势面。a、b、c、d为圆上的四个点，e为电场中心轴线上的一点，则下列说法中正确的是
23、( ) 中心轴线0.030.050.100.200.300.400.970.950.900.800.700.60abcde单位：VAa、b、c、d 四点电势不等，但电场强度相同B若一电子从b点运动到c点，电场力做的功为0.6eVC若一电子从e点沿中心轴线进入电场区域，将做加速度先增加后减小的加速直线运动D若一束电子从左侧平行于中心轴线进入电场区域，将会从右侧平行于中心轴线穿出33.【2013河北唐山高三4月二模】如图所示，虚线a、b、c、d、e代表电场中的五个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，实线为一带正电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知A五个
24、等势面中，a的电势最高B带电粒子通过P点时的电势能较Q点大C带电粒子通过P点时的动能较Q点大D带电粒子通过P点时的加速度较Q点小33.CD解析：由电场线处处与等势面垂直且做曲线运动的物体所受的合外力指向曲线的凹侧可知该三、非选择题34.【2014河北唐山一中高三第二次调研】(18分) 如图甲所示，长为l、相距为d的两块正对的平行金属板AB和CD与一电源相连（图中未画出电源），B、D为两板的右端点，两板间电压的变化如图乙所示，在金属板B、D端的右侧有一与金属板垂直放置的荧光屏MN，荧光屏距B、D端的距离为l，质量为m，电荷量为e的电子以相同的初速度v0从极板左边中央沿平行极板的直线O1O2连续不
25、断地射入。已知所有的电子均能够从金属板间射出，且每个电子在电场中运动的时间与电压变化的周期相等，忽略极板边缘处电场的影响，不计电子的重力以及电子之间的相互作用。求O1O2ANv0OtUU0T/2T图甲图乙BCDMNUt（1）t=0和t=T/2时刻进入两板间的电子到达金属板B、D端界面时偏离O1O2的距离之比（2）两板间电压U0的最大值（3）电子在荧光屏上分布的最大范围因此电子在荧光屏上分布的最大范围为YY2Y1y2y1。考点：考查带电粒子在电场中的偏转，理清粒子的运动规律，结合运动学公式和牛顿第二定律进行求解35.【2014河北正定中学高三第三次月考】（16分） 如图所示，水平放置的平行板电容
26、器，与某一电源相连，它的极板长L04 m，两板间距离d4103 m，有一束由相同带电微粒组成的粒子流，以相同的速度v0从两板中央平行极板射入，开关S闭合前，两板不带电，由于重力作用微粒能落到下板的正中央，已知微粒质量为m4105 kg，电荷量q1108 C（g10 m/s2）求：（1）微粒入射速度v0为多少？ （2）为使微粒能从平行板电容器的右边射出电场，电容器的上板应与电源的正极还是负极相连？所加的电压U应取什么范围？36.【2013湖北重点中学高三联考】直流电源的路端电压U=182 V。金属板AB、CD、EF、GH相互平行、彼此靠近。它们分别和变阻器上的触点a、b、c、d连接。变阻器上ab
27、、bc、cd段电阻之比为123。孔O1正对B和E，孔O2正对D和G。边缘F、H正对。一个电子以初速度v0=4106 m/s沿AB方向从A点进入电场，恰好穿过孔O1和O2后，从H点离开电场。金属板间的距离L1=2 cm，L2=4 cm，L3=6 cm。电子质量me=9.110-31 kg，电量q=1.610-19 C。正对两平行板间可视为匀强电场，（不计电子的重力）求：（1）各相对两板间的电场强度（小数点后保留2位）。（2）电子离开H点时的动能。（3）四块金属板的总长度（AB+CD+EF+GH）。36.（1）1516.67N/C（2）3.6410-17 J（3）0.24 m.解析：37.【2014湖南长沙市四所一中高三11月联考】如图所示，水平放置的平行板电容器，两板间距为d=8cm，板长为L=25cm，接在直流电源上，有一带电液滴以0=0.5m/s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P处时迅速将下板向上提起cm，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点所用时间为多少？ （g取10m/s2）(本题10分，每小题5分)
