2019年高考物理第一篇选择题拿满分必须夯实的14种热考题型专题11电场题型抢分卷.doc
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1、1专题 11 电场1、考法分析和解题技法热门考法考法 1 库仑定律的理解及应用考法 2 电场强度的理解与计算考法 3 电场线的理解及应用考法 4 电场能的性质的基本概念考法 5 电场线、等势面与粒子运动轨迹的综合问题考法 6 平行板电容器的动态分析考法 7 带电粒子在电场中的运动问题解题技法 技法 1 理解并应用库仑定律的数学表达式: 21rqkF; 技法 2 掌握电场强度的定义式( qE)和真空中点电荷产生场强计算式( 2rQkE) ,并判断方向和进行矢量合成; 技法 3 理解电场线的物理意义;熟悉常见电场线分布; 技法 4 掌握电场强度大小计算、电势高低的判断、电势的大小计算、电势能大小和
2、电势高低的判断; 技法 5 理解等势面的概念和特点; 技法 6 解决平行板电容器的动态分析问题的一般方法:辨别电容器的两种工作状态;结合: UQC、 kds4、 UE作定性或定量分析; 技法 7 判断带电粒子在电场中的做什么运动,结合运动规律和电场能性质灵活求解相关问题。二、真题再现考例 1 (2018 全国 I 卷,T16)如图,三个固定的带电小球 a、 b 和 c,相互间的距离分别为ab = 5 mc, bc = 3 cm, ca = 4 cm。小球 c 所受库仑力的合力的方向平行于 a、 b 的连线。设小球a、 b 所带电荷量的比值的绝对值为 k,则( )2A. a、 b 的电荷同号,
3、169k B. a、 b 的电荷异号, 169kC. a、 b 的电荷同号, 427 D. a、 b 的电荷异号, 427【答案】D【考法】库仑定律的理解及应用。考例 2 (2013 课标卷,T18)如图,在光滑绝缘水平面上,三个带电小球 a、 b 和 c 分别位于边长为 l 的正三角形的三个顶点上; a、 b 带正电,电荷量均为 q, c 带负电整个系统置于方向水平的匀强电场中已知静电力常量为 k.若三个小球均处于静止状态,则匀强电场场强的大小为( ) A. B3kq3l2 3kql2C. D3kql2 23kql2【答案】B【解析】以 c 球为研究对象,除受另外 a、 b 两个小球的库仑力
4、外还受匀强电场的静电力,如图所示, c 球处于平衡状态,据共点力平衡条件可知 F 静 2 k cos 30, F 静 Eqc,解得 Eqqcl2,选项 B 正确3kql23【考法】电场强度的理解与计算。考例 3 (2017 海南卷,T2)关于静电场的电场线,下列说法正确的是( )A电场强度较大的地方电场线一定较疏B沿电场线方向,电场强度一定越来越小C沿电场线方向,电势一定越来越低D电场线一定是带电粒子在电场中运动的轨迹【答案】C【考法】电场线的理解及应用。考例 4 (2018 全国 II 卷,T21)(多选)如图,同一平面内的 a、 b、 c、 d 四点处于匀强电场中,电场方向与此平面平行,
5、M 为 a、 c 连线的中点, N 为 b、 d 连线的中点。一电荷量为 q (q 0)的粒子从 a 点移动到 b 点,其电势能减小 W1;若该粒子从 c 点移动到 d 点,其电势能减小 W2,下列说法正确的是( ) A. 此匀强电场的场强方向一定与 a、 b 两点连线平行B. 若该粒子从 M 点移动到 N 点,则电场力做功一定为 12WC. 若 c、 d 之间的距离为 L,则该电场的场强大小一定为 qLD. 若 W1 = W2,则 a、 M 两点之间的电势差一定等于 b、 N 两点之间的电势差【答案】BD4【考法】电场能的性质的基本概念。考例 5 (2016 课标卷,T15)如图, P 是固
6、定的点电荷,虚线是以 P 为圆心的两个圆带电粒子 Q 在 P 的电场中运动,运动轨迹与两圆在同一平面内, a、 b、 c 为轨迹上的三个点若 Q 仅受P 的电场力作用,其在 a、 b、 c 点的加速度大小分别为 aa、 ab、 ac,速度大小分别为 va、 vb、 vc,则( ) A aa ab ac, va vc vbB aa ab ac, vb vc vaC ab ac aa, vb vc vaD ab ac aa, va vc vb【答案】D【解析】带电粒子在电场中仅受电场力作用,由牛顿第二定律知加速度 a , E k ,Fm qQEm qPr2因为 rbEpBEpAD粒子从 A 运动到
7、 B 与从 B 运动到 C,静电力做的功可能相等【答案】ABC【解析】带电粒子在匀强电场中运动,受到的静电力方向相同,选项 A 正确;根据粒子的运动轨迹可得,粒子带负电,带负电的粒子在电势高的位置电势能小,所以 EpCEpBEpA,选项 B、C 正确; A、 B 间的电势差与 B、 C 间的电势差不相同,粒子从 A 运动到 B 与从 B 运动到 C,静电力做的功也不等,选项 D 错误【考法】电场线、等势面与粒子运动轨迹的综合问题。预测 6 (多选)如图所示,平行板电容器两极板接在电压恒为 U 的直流电源上,上极板 A 接地,两个带正电的点电荷被固定于极板间的 P、 Q 两点,忽略两点电荷对板间
8、电场的影响,现将平行板电容器的下极板 B 竖直向下移动一小段距离,则( )9A两点电荷间的库仑力变小B P、 Q 两点的电势可能降低C两点电荷的电势能可能减小D电容器的电容减小,极板带电荷量增大【答案】BC【考法】平行板电容器的动态分析。预测 7 如图所示,竖直平面内有水平向左的匀强电场 E, M 点与 P 点的连线垂直于电场线, M点与 N 点在同一电场线上。两个完全相同的带等量正电荷的粒子,以相同大小的初速度 v0分别从M 点和 N 点沿竖直平面进入电场,重力不计。 N 点的粒子垂直电场线进入, M 点的粒子与电场线成一定夹角进入,两粒子恰好都能经过 P 点,在此过程中,下列说法正确的是(
9、 )A电场力对两粒子做功相同B两粒子到达 P 点的速度大小可能相等C两粒子到达 P 点时的电势能都减小D两粒子到达 P 点所需时间一定不相等【答案】D10【考法】带电粒子在电场中的运动运动问题。四、跟踪速练1(2018 湖北荆州模拟)三个相同的金属小球 1、2、3 分别置于绝缘支架上,各球之间的距离远大于小球的直径球 1 的带电荷量为 q,球 2 的带电荷量为 nq,球 3 不带电且离球 1 和球 2 很远,此时球 1、2 之间作用力的大小为 F.现使球 3 先和球 2 接触,再与球 1 接触,然后将球 3 移至远处,此时 1、2 之间作用力的大小仍为 F,方向不变,由此可知( )A n3 B
10、 n4 C.n5 D n6【答案】D【解析】设球 1、2 距离为 R,则 F k ,球 3 与球 2 接触后,它们的电荷量均为 ,再将球nq2R2 nq23 与球 1 接触后,它们的电荷量均为 ,最后 F k ,由以上两式得 n6,D 项 n 2 q4 n n 2 q28R2正确2(2018 金陵中学模拟)如图所示,半径相同的两个金属球 A、 B 带有相等的电荷量,相隔一定距离,两球之间相互吸引力的大小是 F.今让第三个半径相同的不带电的金属小球先后与 A、 B 两球接触后移开这时, A、 B 两球之间的相互作用力的大小是( ) A. B F8 F4C. D3F8 3F4【答案】A113(20
11、18 济南期中) MN 为足够大的不带电的金属板,在其右侧距离为 d 的位置放一个电荷量为 q 的点电荷 O,金属板右侧空间的电场分布如图甲所示, P 是金属板表面上与点电荷 O 距离为 r的一点几位同学想求出 P 点的电场强度大小,但发现问题很难,经过研究,他们发现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是两等量异号点电荷的电场线分布,其电荷量的大小均为 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对甲图 P点的电场强度方向和大小做出以下判断,其中正确的是( )A方向沿 P 点和点电荷的连线向左,大小为2kqdr3B方向沿 P 点和点电荷的连线向左,大
12、小为2kqr2 d2r3C方向垂直于金属板向左,大小为2kqdr3D方向垂直于金属板向左,大小为2kqr2 d2r3【答案】C【解析】据题意,从题图乙可以看出, P 点电场方向为水平向左;由题图乙可知,正、负电荷在 P 点电场的叠加,其大小为 E2 k cos 2 k 2 k ,故选项 C 正确qr2 qr2dr qdr34(2018 山东临沂一中月考)在如图所示的四种电场中,分别标记有 a、 b 两点其中 a、 b 两点电场强度大小相等、方向相反的是( )12A甲图中与点电荷等距的 a、 b 两点B乙图中两等量异种点电荷连线的中垂线上与连线等距的 a、 b 两点C丙图中两等量同种点电荷连线的
13、中垂线上与连线等距的 a、 b 两点D丁图中非匀强电场中的 a、 b 两点【答案】C5(2018 山东日照一中高三月考)如图所示,等边三角形 ABC 处在匀强电场中,电场线与三角形所在平面平行,其中 A B0, C 0.保持该电场的电场强度大小和方向不变,让等边三角形绕 A 点在三角形所在平面内顺时针转过 30,则此时 B 点电势为( ) A. B 33 12C D 33 12【答案】C【解析】根据题述 A B0, A、 B 连线是一条等势线,则电场方向垂直于 AB 指向左侧,设等边三角形的边长为 L,根据 C 可知电场强度 E ,等边三角形绕 A 点在三角形所Lcos 30在平面内顺时针转过
14、 30,此时的 B 点到原来 AB 的距离 d Lsin 30,此时 B 点电势为 Ed ,C 正确336.(2018 山东泰安高三上学期期中)如图,两电荷量分别为 Q(Q0)和 Q 的点电荷对称地放置13在 x 轴上原点 O 的两侧, a 点位于 x 轴上 O 点与点电荷 Q 之间, b 位于 y 轴 O 点上方取无穷远处的电势为零,下列说法正确的是( ) A O 点的电势为零,电场强度也为零B a 点的电势高于 b 点电势, a 点电场强度大于 b 点电场强度C正的试探电荷在 b 点的电势能大于零,所受电场力方向指向 O 点D将负的试探电荷从 O 点移到 a 点,必须克服电场力做功【答案】
15、B7.(2018 山东淄博一中高三上学期期中)(多选)如图所示, x 图象表示空间某一静电场的电势 沿 x 轴的变化规律,图象关于 轴对称分布 x 轴上 a、 b 两点电场强度在 x 方向上的分量分别是 Eax、 Ebx,则( ) A EaxEbx,A 错误;由沿着电场线方向电势降低可知,B 正确;由于 Eax x和 Ebx不是 a、 b 两点的总场强,电场线方向不确定,故 C 错误;正电荷从 a 移到 b,电势能先增加后减小,D 正确8(2018 江苏泰州高三上学期期中)如图所示为某静电除尘装置的原理图,废气先经过一个机械过滤装置再进入静电除尘区图中虚线是某一带电的尘埃(不计重力)仅在电场力
16、作用下向集尘极迁移并沉积的轨迹, A、 B 两点是轨迹与电场线的交点不考虑尘埃在迁移过程中的相互作用和电14量变化,则以下说法正确的是( )A尘埃在 A 点的加速度大于在 B 点的加速度B尘埃带正电C A 点电势高于 B 点电势D尘埃在迁移过程中电势能一直在增大【答案】A9(2018 山东潍坊高三上学期期中)匀强电场的方向平行于 xOy 平面,平面内 a、 b、 c 三点的位置如图所示,三点的电势分别为 10 V、16 V、22 V下列说法正确的是( )A电场强度的大小为 V/cm5B坐标原点处的电势为 0 VC电子在 a 点的电势能比在 b 点的低 6 eVD电子从 c 点运动到 b 点,电
17、场力做功为 6 eV【答案】A【解析】设 ac 之间的 d 点电势与 b 点相同,则 1,所以 d 点坐标为(3 cm,6 cm),addc 10 1616 22过 c 点作等势线 bd 的垂线,由几何关系可得 cf cm,电场强度大小 E 65 Ud 22 16 V65 m 5V/m,A 正确;由于 Oacb 为正方形,所以 Uac UOb,所以 O4 V,B 错;电子在 a、 b 处的电势能分别为 Ea10 eV, Eb16 eV,C 错;电子从 c 点运动到 b 点,电场力做功为6 eV,D 错1510(2018 山东潍坊高三期末)(多选)如图所示,在匀强电场中有 A、 B、 C 三点,
18、三点构成直角三角形, A37, AB 边长为 5 m, D 为 AB 中点,电场线与 ABC 所在平面平行, A、 B、 C 三点的电势分别为 14 V、6 V 和 6 V,取 sin 370.6,cos 370.8,则( )A UDC4 V B UDC10 VC E2 V/m D E1.6 V/m【答案】AC11(2018 河北唐山一中高三上学期期中)如图所示, A、 B 为水平放置的两个平行金属板,两板相距 d,分别与电源两极相连,两板的中央各有一个小孔 M 和 N.今有一带电油滴,质量为 m,从A 板的上方距 A 板为 d 的 P 点由静止开始自由下落( P、 M、 N 在同一竖直线上)
19、,空气阻力忽略不计,带电油滴通过 N 孔时的动能 Ek2 mgd.若将极板 A 向上移一小段距离,到图中虚线所示位置,则带电油滴通过 N 孔时的动能 Ek和油滴所带电荷的种类是( )A油滴带正电, Ek Ek B油滴带正电, Ek EkC油滴带负电, Ek Ek D油滴带负电, Ek Ek【答案】C1612.(2018 江苏泰州高三上学期期中)如图所示,两块较大的金属板 A、 B 相距为 d,平行放置并与一电源相连,S 闭合后,两板间有一质量为 m、带电量为 q 的油滴恰好处于静止状态以下说法正确的是( ) A若将 S 断开,则油滴将做自由落体运动,G 表中无电流B若保持 S 闭合,将 A 向
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