1、专题八 电场一、选择题1、【2014北京市大兴区高三第一学期期末试卷】物理学中引入了“质点”、“点电荷”的概念，从科学方法上来说属于A控制变量法 B类比法 C理想化模型法D等效替代法2、【2014北京市海淀区高三年级第一学期期末练习】如图2所示，取一对用绝缘柱支撑的导体A和B，使它们彼此接触，起初它们不带电，分别贴在导体A、B下部的金属箔均是闭合的。下列关于实验现象描述中正确的是A把带正电荷的物体C移近导体A稳定后，A、B下部的金属箔都会张开B把带正电荷的物体C移近导体A稳定后，只有A下部的金属箔张开C把带正电荷的物体C移近导体A后，再把B向右移动稍许使其与A分开，稳定后A、B下部的金属箔都还
2、是张开的D把带正电荷的物体C移近导体A后，再把B向右移动稍许使其与A分开，稳定后A、B下部的金属箔都闭合然带正电，所以金属箔片仍然张开，选项C对D错。考点：静电感应3、【2014北京市朝阳区高三年级第一学期期末统一考试】18世纪中期，人们既没有量度带电体所带电荷量多少的方法，也没有测量电荷之间非常小的相互作用力的工具。一位法国的科学家发明了扭秤，巧妙而准确地测量出了物体间的静电力，这位科学家是( ) A法拉第 B库仑 C奥斯特 D安培4、【2013北京市海淀区高三第一学期期末考试】分别放在两个绝缘架上的相同金属球，相距为d，球的半径比d小得多，分别带有q和3q的电荷量，相互斥力为3F。现用绝缘
3、工具将这两个金属球接触后再分开，然后放回原处。则它们的相互作用力将变为 ( ) A.0 B. F C.3F D.4F5、【2014北京市石景山区高三第一学期期末】如图9所示，竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘，两个带有同种电荷的小球A、B分别处于竖直墙面和水平地面，且共处于同一竖直平面内若用图示方向的水平推力F作用于B，则两球静止于图示位置，如果将B稍向左推过一些，两球重新平衡时的情况与原来相比A推力F将增大B墙面对A的弹力增大C地面对B的弹力减小D两小球之间的距离增大考点：库仑定律 共点力的平衡6、【2014北京市东城区第一学期期末】正点电荷的电场线如图所示，a、b是电场中的两点。下列说法中正确
4、的是 Aa点的电场强度一定等于b点的电场强度Ba点的电场强度一定大于b点的电场强度 Ca点的电势一定小于b点的电势Da点的电势一定等于b点的电势7、【2014北京市朝阳区高三年级第一学期期末统一考试】如图所示是正点电荷周围的一条电场线，电场线上A、B两点的电场强度分别为EA、EB，电势分别为A、B。下列判断中正确的是 ABAEA EB, AB BEA EB, A EB, AB DEA= EB, A=B 8、【2014北京市大兴区高三第一学期期末试卷】如图所示Q1、Q2是两个等量异种点电荷，AB为中垂线，且AO=BO，则AA、B两点场强相等BA、B两点场强方向相反CA、B两点电势差为零D正电荷从
5、A运动到B，电势能增加9、【2014北京市名校联盟高三试卷】如图所示，带箭头的线表示某一电场的电场线。A、B、C是电场中的三个点，则（ ） A这三点的场强一样大 B这三点的场强不一样大，且B点的场强最大C这三点的电势不一样高，且C点的电势最高D由A到B移动电荷时电场力一定做负功10、 【2014北京市东城区普通校2013-2014学年高三第二学期联考】 某电场的电场线分布如下图所示，电场中有A、B两点，则以下判断正确的是AA点的场强大于B点的场强， B点的电势高于A点的电势B若将一个电荷由A点移到B点，电荷克服电场力做功，则该电荷一定为负电荷C一个负电荷处于B点的电势能大于它处于A点的电势能D
6、若将一个正电荷由A点释放，该电荷将在电场中做加速度减小的加速运动电场力作用下向左运动，此过程为加速，但是电场强度逐渐变大电场力逐渐变大，加速度逐渐变大，选项D错。考点：静电场11、【2014北京市东城区普通校2013-2014学年第一学期联考】已知负电荷在电场中划过的轨迹为曲线ab，图6中只画出电场线的疏密，并没有标出电场线的方向，则A不论该负电荷如何运动，在a、b点的加速度有 aabC不论该负电荷如何运动，在a、b点的电势能有 abD不论该负电荷如何运动，在a、b点的速度有 vavb12、【2014北京市海淀区高三年级第一学期期末练习】如图1所示，图中以点电荷Q为圆心的虚线同心圆是该点电荷电
7、场中球形等势面的横截面图。一个带正电的粒子经过该电场，它的运动轨迹如图中实线所示，M和N是轨迹上的两点。不计带电粒子受到的重力，由此可以判断A此粒子在M点的加速度小于在N点的加速度B此粒子在M点的电势能大于在N点的电势能C此粒子在M点的动能小于在N点的动能D电场中M点的电势低于N点的电势13、【2014北京市东城区普通校2013-2014学年第一学期联考】如图11所示，M、N为两条沿竖直方向放置的直导线，其中有一条导线中通有恒定电流，另一条导线中无电流。一带电粒子在M、N两条直导线所在的平面内运动，曲线ab是该粒子的运动轨迹。带电粒子所受重力及空气阻力均可忽略不计。关于导线中的电流方向、粒子带
8、电情况以及运动的方向，下列说法正确的是AM中通有自上而下的恒定电流，带负电的粒子从a点向b点运动BM中通有自上而下的恒定电流，带正电的粒子从a点向b点运动CN中通有自上而下的恒定电流，带正电的粒子从a点向b点运动 DN中通有自上而下的恒定电流，带负电的粒子从a点向b点运动外，根据左手定值可以判断，该粒子应带负电，故A正确，B错误考点：考查了带电粒子在磁场中的运动 14、【2014北京市朝阳区一模】如图所示，真空中有A、B两个等量异种点电荷，O、M、N是AB连线的垂线上的三个点，且AOOB。一个带负电的检验电荷仅在电场力的作用下，从M点运动到N点，其轨迹如图中实线所示。若M、N两点的电势分别为M
9、和N，检验电荷通过M、N两点的动能分别为EkM和EkN，则AM=N，EkM=EkNBMN，EkMEkNCMEkNDMN，EkMEkN15、【2014北京市东城区高三一模】地面附近处的电场的电场线如图所示，其中一条方向竖直向下的电场线上有a、b两点，高度差为h。质量为m、电荷量为- q的检验电荷，从a点由静止开始沿电场线运动，到b点时速度为。下列说法中正确的是A质量为m、电荷量为+q的检验电荷，从a点由静止起沿电场线运动到b点时速度为 B质量为m、电荷量为+2q的检验电荷，从a点由静止起沿电场线运动到b点时速度为 C质量为m、电荷量为-2 q的检验电荷，从a点由静止起沿电场线运动到b点时速度仍为
10、 D质量为m、电荷量为- 2q的检验电荷，在a点由静止开始释放，点电荷将沿电场线在a、b两点间来回运动16、【2013北京市海淀区高三第一学期期末考试】如图4所示，电场中的一簇电场线关于y轴对称分布，0点是坐标原点，M、N、P、Q是以0为圆心的一个圆周上的四个点，其中M、N在y轴上，Q点在x轴上，则( ) A.M点电势比P点电势高 B.OM间的电势差等于NO间的电势差 C.一正电荷在0点的电势能小于在Q点的电势能 D.将一负电荷从M点移到P点，电场力做正功17、【2014北京市东城区普通校2013-2014学年第一学期联考】在静电场中将一个带电量为的点电荷由a点移动到b点，已知a、b两点间的电
11、势差。在此过程中，除电场力外，其他力做的功为，则该点电荷的动能A增加了 B减少了C增加了 D减少了18、【2014北京市大兴区高三第一学期期末试卷】如图所示，两块平行、正对的金属板水平放置，分别带有等量的异种电荷，使两板间形成匀强电场，两板间的距离为d。有一带电粒子以某个速度v0紧贴着A板左端沿水平方向射入匀强电场，带电粒子恰好落在B板的右边缘。带电粒子所受的重力忽略不计。现使该粒子仍从原位置以同样的方向射入电场，但使该粒子落在B板的中点，下列措施可行的是A仅使粒子的初速度变为2v0B仅使粒子的初速度变为C仅使B板向上平移D仅使B板向下平移d考点：考查了带电粒子在电场中的偏转 19、【2014
12、北京市昌平区二模】极板间距为d的平行板电容器，充电后与电源断开，此时两极板间的电势差为U1，板间电场强度大小为E1；现将电容器极板间距变为，其它条件不变，这时两极板间电势差为U2，板间电场强度大小为E2，下列说法正确的是（C）AU2 = U1，E2 = E1BU2 = 2U1，E2 = 2E1C2U2 = U1，E2 = E1DU2 = U1，E2 = E120、【2014北京市朝阳区高三年级第一学期期末统一考试】如图所示，充电的平行板电容器两板间形成匀强电场，以A点为坐标原点，AB方向为位移x的正方向，能正确反映电势随位移x变化的图像是（ ）【答案】C【解析】试题分析：沿电场线的方向电势逐渐
13、降低，A、B错误；在匀强电场中电势与场强的关系为U=Ed，呈线性关系，故C正确；D错误考点：本题考查电势、匀强电场中电势差与场强的关系。21、【2014北京市东城区高三一模】如图所示，由M、N两块相互靠近的平行金属板组成的平行板电容器，极板N与静电计的金属球相接，极板M与静电计的外壳均接地。给电容器充电，静电计指针张开一定角度。实验过程中，电容器所带电荷量不变。下面操作能使静电计指针张角变大的是 A将M板向上平移B将M板沿水平向右方向靠近N板C在M、N之间插入有机玻璃板D在M、N之间插入金属板，且不和M、N接触22、【2013北京市海淀区高三第一学期期末考试】如图3所示，两块相互靠近彼此绝缘的
14、平行金属板组成平行板电容器，极板N与静电计金属球相连，极板M和静电计的外壳均接地。用静电计测量平行板电容器两极板间的电势差U。在两板相距为d时，给电容器充电，静电计指针张开一定角度。在整个实验过程中，保持电容器的带电量Q不变，下面的操作中将使静电计指针张角变小的是 ( ) A.仅将M板向下平移 B.仅将M板向左平移C.仅在M、N之间插入云母板(介电常数大于1)D.仅在M、N之间插入金属板，且不和M、N接触23、【2014北京市顺义区高三第一次统练】如图所示的电场中，一个正电荷从C点分别沿直线被移动到A点和B点，在这两个过程中，均需克服电场力做功，且做功的数值相同。有可能满足这种情况的电场是A.
15、存在沿y轴正向的匀强电场 B.存在沿x轴负向的匀强电场C.在第象限内某位置有一个负点电荷D.在第象限内某位置有一个负点电荷点电荷形成的电场，则点电荷到A和B的距离相等，即点电荷在AB的垂直平分线上。选项C错。如果是负点电荷形成的电场，则正电荷从C点移动到A，B点，应该是远离负点电荷，选项D错。考点：电场线 电场力做功24、【2014北京市通州区高三摸底考试】将一电荷量为Q的小球放在不带电的金属球附近，所形成的电场线分布如图5所示，金属球表面的电势处处相等。a、b为电场中的两点，则A电荷Q带负电Ba点的电场强度比b点的小Ca点的电势比b点的高D检验电荷-q在a点的电势能比在b点的大25、【201
16、4北京市石景山区高三第一学期期末】图甲中AB是某电场中的一条电场线若将一负电荷从A点处由静止释放，负电荷沿电场线从A到B运动过程中的速度图像如图乙所示关于A、B两点的电势高低和场强大小关系，下列说法中正确的是 AAB，EAEB BAB，EAEB CAEB DAB，EAEB【答案】C【解析】26、【2014北京市海淀区高三下学期期中练习】理论上已经证明：质量分布均匀的球壳对壳内物体的万有引力为零。现假设地球是一半径为R、质量分布均匀的实心球体，O为球心，以O为原点建立坐标轴Ox，如图甲所示。一个质量一定的小物体（假设它能够在地球内部移动）在x轴上各位置受到的引力大小用F表示，则图乙所示的四个F随
17、x的变化关系图正确的是 考点：万有引力定律27、【2014北京市朝阳区二模】如图所示，一个电荷量为-Q的点电荷甲，固定在绝缘水平面上的O点。另一个电荷量为+q、质量为m的点电荷乙，从A点以初速度v0沿它们的连线向甲运动，运动到B点时速度为v，且为运动过程中速度的最小值。已知点电荷乙受到的阻力大小恒为f，AB间距离为L0，静电力常量为k，则下列说法正确的是A点电荷乙从A点向甲运动的过程中，加速度逐渐增大B点电荷乙从A点向甲运动的过程中，其电势能先增大再减小COB间的距离为D在点电荷甲形成的电场中，AB间电势差28、【2014北京市大兴区高三第一学期期末试卷】如图所示，光滑绝缘的水平面上的P点固定
18、着一个带正电的点电荷，在它的右侧N点由静止开始释放一个也带正电的小球（可视为质点）。以向右为正方向，下图中能反映小球运动速度随时间变化规律的是【答案】B【解析】试题分析：N点的小球释放后，受到向右的库仑力的作用，开始向右运动，根据库仑定律可得，随着两者之间的距离的增大，N受到的库仑力在减小，根据牛顿第二定律可得，N点的点电荷做加速29、 【2014北京市名校联盟高三试卷】在平行板间加上如图所示周期性变化的电压，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，下列选项图中，能定性描述粒子运动的速度图象的是( )二、填空题30、【2014北京市东城区第一学期期末】如
19、图所示，A、B和C、D为两对带电金属极板，长度均为l，其中A、B两板水平放置，间距为d，A、B间电压为U1；C、D两板竖直放置，间距也为d，C、D间电压为U2。有一初速度为0、质量为m、电荷量为e的电子经电压U0加速后，平行于金属板进入电场，则电子进入该电场时的速度大小为 ；若电子在穿过电场的过程中始终未与极板相碰，电子离开该电场时的动能为_。（A、B、C、D四块金属板均互不接触，电场只存在于极板间，且不计电子的重力）【答案】；（每空3分）【解析】三、计算题31、【2014北京市朝阳区高三年级第一学期期末统一考试】（6分）用两根长度均为L的绝缘细线各系一个小球，并悬挂于同一点。已知两小球质量均
20、为m，当它们带上等量同种电荷时，两细线与竖直方向的夹角均为，如图所示。若已知静电力常量为k，重力加速度为g。求：（1）小球所受拉力的大小；（2）小球所带的电荷量。【答案】（1） （2） 【解析】试题分析：（1）对小球进行受力分析，如图所示。 32、【2014北京市海淀区高三年级第一学期期末练习】（8分）如图16所示，长为l的绝缘细线一端悬于O点，另一端系一质量为m、电荷量为q的小球。现将此装置放在水平向右的匀强电场中，小球静止在A点，此时细线与竖直方向成37角。重力加速度为g，sin37=0.6，cos37=0.8。（1）判断小球的带电性质；（2）求该匀强电场的电场强度E的大小；（3）若将小球
21、向左拉起至与O点处于同一水平高度且细绳刚好张紧，将小球由静止释放，求小球运动到最低点时的速度大小。 33、（20分）【2014北京市朝阳区二模】如图1所示，一长为l且不可伸长的绝缘细线，一端固定于O点，另一端拴一质量为m的带电小球。空间存在一场强为E、方向水平向右的匀强电场。当小球静止时，细线与竖直方向的夹角为=37。已知重力加速度为g，sin37=0.6，cos37=0.8。 （1）判断小球所带电荷的性质，并求出小球所带的电荷量q；（2）如图2所示，将小球拉至A点，使细线处于水平拉直状态。释放小球，小球由静止开始向下摆动，当小球摆到B点时速度恰好为零。a求小球摆动过程中最大速度vm的大小；b
22、三位同学对小球摆动到B点时所受合力的大小F合进行了讨论：第一位同学认为；第二位同学认为F合mg；第三位同学认为F合=mg。你认为谁的观点正确？请给出证明。34、 【2013北京市海淀区高三第一学期期末考试】如图13所示，在水平向右场强为E的匀强电场中，有一质量为m、电荷量为q的点电荷从A点由静止释放，仅在由场力的作用下经时间t运动到B点.求. (1)点电荷从A点运动到B点过程中电场力对点电荷做的功； (2)A、B两点间的电势差。35、【2014北京市石景山区高三一模】（16分）如图所示，两块相同的金属板正对着水平放置，板间距离为 d 。当两板间加电压 U 时，一个质量为 m、电荷量为 + q的
23、带电粒子，以水平速度 v0 从A点射入电场，经过一段时间后从B点射出电场，A、B间的水平距离为 L ，不计重力影响。求：（1）带电粒子从A点运动到B点经历的时间；（2）带电粒子经过B点时速度的大小；（3）A、B间的电势差。【答案】（1）；（2）；（3）。【解析】试题分析：（1）带电粒子在水平方向做匀速直线运动，从A点运动到B点经历的时间 （4分）（2）带电粒子在竖直方向做匀加速直线运动板间场强大小 （2分）36、【2014北京市东城区普通校2013-2014学年第一学期联考】（15分）如图14所示，两个板长均为L的平板电极，平行正对放置，两极板相距为d，极板之间的电势差为U，板间电场可以认为是
24、匀强电场。一个带电粒子（质量为m，电荷量为+q）从正极板边缘以某一初速度垂直于电场方向射入两极板之间，到达负极板时恰好落在极板边缘。忽略重力和空气阻力的影响。求：（1）极板间的电场强度E的大小；（2）该粒子的初速度v0的大小；（3）该粒子落到下极板时的末动能Ek的大小。37、（16分）【2014北京市西城区高三一模】如图所示，电子从灯丝K发出（初速度不计），在KA间经加速电压U1加速后，从A板中心小孔射出，进入由M、N两个水平极板构成的偏转电场， M、N两板间的距离为d，电压为U2，板长为L，电子进入偏转电场时的速度与电场方向垂直，射出时没有与极板相碰。已知电子的质量为m，电荷量为e，不计电子
25、的重力及它们之间的相互作用力。求：（1）电子穿过A板小孔时的速度大小v；（2）电子在偏转电场中的运动时间t；（3）电子从偏转电场射出时沿垂直于板方向偏移的距离y。解得 （2分）考点：带电粒子在匀强电场中的加速和偏转运动38、【2014北京市海淀区高三年级第一学期期末练习】（8分）如图17所示的装置放置在真空中，炽热的金属丝可以发射电子，金属丝和竖直金属板之间加以电压U1=2500V，发射出的电子被加速后，从金属板上的小孔S射出。装置右侧有两个相同的平行金属极板水平正对放置，板长l=6.0cm，相距d=2cm，两极板间加以电压U2=200V的偏转电场。从小孔S射出的电子恰能沿平行于板面的方向由极
26、板左端中间位置射入偏转电场。已知电子的电荷量e=1.610-19C，电子的质量m=0.910-30kg，设电子刚离开金属丝时的速度为0，忽略金属极板边缘对电场的影响，不计电子受到的重力。求： （1）电子射入偏转电场时的动能Ek；（2）电子射出偏转电场时在竖直方向上的侧移量y； （3）电子在偏转电场运动的过程中电场力对它所做的功W。39、【2014北京市海淀区高三下学期期中练习】为减少烟尘排放对空气的污染，某同学设计了一个如图所示的静电除尘器，该除尘器的上下底面是边长为L0.20m的正方形金属板，前后面是绝缘的透明有机玻璃，左右面是高h0.10m的通道口。使用时底面水平放置，两金属板连接到U20
27、00V的高压电源两极（下板接负极），于是在两金属板间产生一个匀强电场（忽略边缘效应）。均匀分布的带电烟尘颗粒以v=10m/s的水平速度从左向右通过除尘器，已知每个颗粒带电荷量 q+2.01017C，质量m1.01015kg，不考虑烟尘颗粒之间的相互作用和空气阻力，并忽略烟尘颗粒所受重力。在闭合开关后（1）求烟尘颗粒在通道内运动时加速度的大小和方向；（2）求除尘过程中烟尘颗粒在竖直方向所能偏转的最大距离；（3）除尘效率是衡量除尘器性能的一个重要参数。除尘效率是指一段时间内被吸附的烟尘颗粒数量与进入除尘器烟尘颗粒总量的比值。试求在上述情况下该除尘器的除尘效率；若用该除尘器对上述比荷的颗粒进行除尘，
28、试通过分析给出在保持除尘器通道大小不变的前提下，提高其除尘效率的方法。【答案】（1），方向竖直向下（2）（3）当时， 当时，。可以通过适当增大两金属板间的电压U，或通过适当减小颗粒进入通道的速度v来提高除尘效率【解析】因为 当时， 当时， （2分）因此，在除尘器通道大小及颗粒比荷不改变的情况下，可以通过适当增大两金属板间的电压U，或通过适当减小颗粒进入通道的速度v来提高除尘效率。 （2分）考点：带电粒子在匀强电场中的偏转40、【2014北京市海淀区零模】（18分）汤姆孙测定电子比荷（电子的电荷量与质量之比）的实验装置如图所示。真空玻璃管内，阴极K发出的电子经加速后，穿过小孔A、C沿中心轴线OP
29、1进入到两块水平正对放置的极板D1、D2间的区域，射出后到达右端的荧光屏上形成光点。若极板D1、D2间无电压，电子将打在荧光屏上的中心P1点；若在极板间施加偏转电压U，则电子将打P2点，P2与P1点的竖直间距为b，水平间距可忽略不计。若再在极板间施加一个方向垂直于纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场（图中未画出），则电子在荧光屏上产生的光点又回到P1点。已知极板的长度为L1，极板间的距离为d，极板右端到荧光屏间的距离为L2。忽略电子的重力及电子间的相互作用。（1）求电子进入极板D1、D2间区域时速度的大小；（2）推导出电子的比荷的表达式；（3）若去掉极板D1、D2间的电压，只保留匀强磁场B，电子通过极板间的磁场区域的轨迹为一个半径为r的圆弧，阴极射线射出极板后落在荧光屏上的P3点。不计P3与P1点的水平间距，求P3与P1点的竖直间距y。【答案】（1）；（2）；（3）。【解析】