1、电场一、选择题(本题共8小题，每小题8分，共64分，其中第3、4、8小题为多选题)12013黄冈模拟英国物理学家法拉第引入了“电场”和“磁场”的概念，并用画电场线和磁感线的方法来描述电场和磁场，为经典电磁学理论的建立奠定了基础下列相关说法正确的是()A电荷和电荷、通电导体和通电导体之间的相互作用是通过电场发生的B磁极和磁极、磁极和通电导体之间的相互作用是通过磁场发生的C电场线和电场线不可能相交，磁感线和磁感线可能相交D通过实验可发现电场线和磁感线的存在解析：电荷和电荷之间的相互作用是通过电场发生的；通电导体和通电导体之间的相互作用是通过磁场发生的，选项A错误磁极和磁极、磁极和通电导体之间的相互
2、作用是通过磁场发生的，选项B正确电场线和电场线不可能相交，磁感线和磁感线也不可能相交，选项C错误通过实验可模拟电场线和磁感线，但是通过实验不能发现电场线和磁感线的存在，选项D错误答案：B22013南京一模如图所示，匀强电场中有一圆，其所在平面与电场线平行，O为圆心，A、B为圆周上的两点现将某带电粒子从A点以相同的初动能向不同方向发射，到达圆周上各点时，其中过B点的动能最大不计重力和空气阻力，则该电场的电场线一定是与()AOB平行 BOB垂直 CAB平行 DAB垂直解析：由题设条件，在圆周平面内，从A点以相同的动能向不同方向发射带电粒子，带电粒子会经过圆周上不同的点，且经过B点时带电粒子的动能最
3、大，又知，电场线平行于圆平面根据动能定理，电场力对到达B点的带电粒子做功最多，为qUAB，因此UAB最大，过B点的切线一定是等势线，而电场线的方向与等势线垂直，OB垂直于过B点的切线，故该电场的电场线一定是与OB平行，选项A正确答案：A3图中虚线为一组间距相等的同心圆，圆心处固定一带正电的点电荷一带电粒子以一定初速度射入电场，实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，a、b、c三点是实线与虚线的交点则该粒子()A带负电B在c点受力最大C在b点的电势能大于在c点的电势能D由a点到b点的动能变化大于由b点到c点的动能变化解析：物体做曲线运动时，合外力的方向指向轨迹的凹侧，可知粒子与正电荷排斥，粒子带正
4、电，A错；越靠近正电荷，电场线越密，电场强度越大，粒子所受电场力越大，所以粒子在c点受力最小，B错；粒子从b点运动到c点的过程中，电场力做正功，电势能减小，故C对；点a、b、c所在的圆为等间距的同心圆，靠近正电荷电场强度较大，由公式UEd可知，UabUbc，所以由a点到b点比由b点到c点电场力对粒子做的功多，根据动能定理可知D对答案：CD42013长春市三模如图所示，在正方形ABCD区域内有平行于AB边的匀强电场，E、F、G、H是各边中点，其连线构成正方形，其中P点是EH的中点一个带正电的粒子(不计重力)从F点沿FH方向射入电场后恰好从D点射出以下说法正确的是()A粒子的运动轨迹一定经过P点B
5、粒子的运动轨迹一定经过PE之间某点C若将粒子的初速度变为原来的一半，粒子会由ED之间某点射出正方形ABCD区域D若将粒子的初速度变为原来的一半，粒子恰好由E点射出正方形ABCD区域解析：粒子从F点沿FH方向射入电场后恰好从D点射出，其轨迹是抛物线，则过D点做速度的反向延长线一定与水平位移交于FH的中点，而延长线又经过P点，所以粒子轨迹一定经过PE之间某点，选项B正确；由平抛知识可知，当竖直位移一定时，水平速度变为原来的一半，则水平位移也变为原来的一半，所以选项D正确答案：BD52013长春一调如图所示为示波管的示意图，以屏幕的中心为坐标原点，建立如图所示的直角坐标系xOy，当在XX这对电极上加
6、上恒定的电压UXX2 V，同时在YY电极上加上恒定的电压UYY1 V时，荧光屏上光点的坐标为(4，1)，则当在XX这对电极上加上恒定的电压UXX1 V，同时在YY电极上加上恒定的电压UYY2 V时，荧光屏上光点的坐标为()A(2，2)B(4，2)C(2,2) D(4,2)解析：偏转位移与电压成正比，所以答案为C.答案：C62013湖南十二校联考如图甲所示，MN为很大的薄金属板(可理解为无限大)，金属板原来不带电在金属板的右侧，距金属板距离为d的位置上放入一个带正电、电荷量为q的点电荷，由于静电感应产生了如图甲所示的电场分布P是点电荷右侧与点电荷之间的距离也为d的一个点，几位同学想求出P点的电场
7、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：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的电荷量均为q，它们之间的距离为2d，虚线是两点电荷连线的中垂线由此他们分别求出了P点的电场强度大小，一共有以下四个不同的答案(k为静电力常量)，其中正确的是 ()A. B.C. D.解析：负电荷在P点的场强大小为k，正电荷在P点的场强大小为，所以P点的电场强度大小为kk，A正确答案：A72013南昌调研如图所示，两根平行放置、长度均为L的直导线a和b，放置在与导线所在平面垂直的匀强磁场中，当a导线通有电流强度为I，b导线通有
8、电流强度为2I，且电流方向相反时，a导线受到磁场力大小为F1，b导线受到磁场力大小为F2，则a通电导线的电流在b导线处产生的磁感应强度大小为()A. B.C. D.解析：由题意可知，对a导线，F1B0ILFba，对b导线，F2B02ILFab，其中FabB2IL，FbaFab，可得a导线在b处产生的磁感应强度为B，可知答案选C.答案：C82013浏阳二模如图所示，在平面直角坐标系中有一底角是60的等腰梯形，坐标系中有方向平行于坐标平面的匀强电场，其中O(0,0)点电势为6 V，A(1，)点电势为3 V，B(3，)点电势为0 V，则由此可判定()AC点电势为3 VBC点电势为0 VC该匀强电场的
9、电场强度大小为100 V/mD该匀强电场的电场强度大小为100 V/m解析：由题意可知C点坐标为(4,0)，在匀强电场中，任意两条平行的线段，两点间电势差与其长度成正比，所以，代入数值得C0 V，A错、B对；作BDAO，如图所示，则D3 V，即AD是一等势线，电场强度方向OGAD，由几何关系得OG cm，由E得E100 V/m，C错、D对答案：BD二、计算题(本题共2小题，共36分需写出规范的解题步骤)92013浙江省六校联考如下图所示，板长为L的平行板电容器倾斜固定放置，极板与水平线夹角30，某时刻一质量为m，带电荷量为q的小球由正中央A点静止释放，小球离开电场时速度是水平的，(提示：离开的
10、位置不一定是极板边缘)落到距离A点高度为h的水平面处的B点，B点放置一绝缘弹性平板M，当平板与水平夹角45时，小球恰好沿原路返回A点求：(1)电容器极板间的电场强度E；(2)平行板电容器的板长L；(3)小球在AB间运动的周期T.解析：(1)由带电小球沿水平方向做匀加速运动可知qEcosmg，解得：E.(2)小球垂直落在弹性挡板上，且45，有v0vy根据动能定理：qELtanmv.解得：L3h.(3)由于小球在复合场中做匀加速运动gtant解得t1平抛运动的时间为t2小球由A点静止释放到返回A点的总时间为：t2t12t22()，此即为小球在AB间运动的周期T.答案：(1)(2)3h(3)2()1
11、02013衡水一模在电场方向水平向右的匀强电场中，一带电小球从A点竖直向上抛出，其运动的轨迹如图所示小球运动的轨迹上A、B两点在同一水平线上，M为轨迹的最高点小球抛出时的动能为8.0 J，在M点的动能为6.0 J，不计空气的阻力求：(1)小球水平位移x1与x2的比值；(2)小球落到B点时的动能EkB；(3)小球从A点运动到B点的过程中最小动能Ekmin.解析：(1)如图所示，带电小球在水平方向上受电场力的作用做初速度为零的匀加速运动，竖直方向上只受重力作用做竖直上抛运动，故从A到M和M到B的时间相等，则x1x213.(2)小球从A到M，水平方向上电场力做功W电6 J，则由能量守恒可知，小球运动到B点时的动能为EkBEk04W电32 J.(3)由于合运动与分运动具有等时性，设小球所受的电场力为F，重力为G，则有：由图可知，tansin，则小球从A运动到B的过程中速度最小时速度一定与等效G垂直，故Ekminm(v0sin)2 J.答案：(1)13(2)32 J(3) J
