新高考物理模拟题专题08电场解析版Word格式文档下载.docx
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2.(2021届辽宁省大连市高三模拟)如图所示,在水平向右的匀强电场中有一绝缘斜面,斜面上有一带电金属块沿斜面滑下,已知在金属块滑下的过程中动能增加了10J,金属块克服摩擦力做功2J,重力做功20J,则以下判断正确的是( )
A.金属块带正电荷B.金属块克服电场力做功8J
C.金属块的电势能减少12JD.金属块的机械能减少8J
【答案】B
【解析】根据动能定理,即,解得。
即金属块克服电场力做功8J,电势能增加8J,金属块带负电;
除重力以外的其他力的功等于机械能减小,则金属块的机械能减少2J+8J=10J,故选B。
3.(2021届福建省厦门市高三质检)如图所示,在光滑绝缘水平面内有一方向与水平面平行的匀强电场,该水平面内的三点恰好位于直角三角形的三个顶点,且长为。
已知A点的电势为点的电势为点的电势为0。
一带电小球从C点以与边成角、大小为的速度射出,其运动轨迹恰好经过A点。
下列说法正确的是( )
A.匀强电场的电场强度大小为B.带电小球从C点运动到A点的时间为
C.带电小球的比荷为D.带电小球在A点时的速度大小为
【答案】BCD
A.由题意可知BC边的中点为D的电势为,因此AD连线为等势线,根据电场线与等势线垂直可判断出电场线方向如下图所示
由几何知识可知,为等边三角形,初速度方向与电场线垂直,则匀强电场的电场强度大小为
,故A错误;
BCD.带电小球从C点运动到A点做类平抛运动,根据平抛知识可得
联立解得,带电小球从C点运动到A点的时间,带电小球的比荷,带电小球在A点时的速度,故BCD正确。
故选BCD。
4.(2021届广东省广州市高三一模)如图为电容式话筒的原理图,为电源,为电阻,薄片和为电容器两金属极板。
人对着说话,振动而不动。
在间距离减小的过程中( )
A.电容器的电容不变B.通过的电流为零
C.极板的带电量变大D.中有从流向的电流
【答案】C
【解析】在间距离减小的过程中,根据电容的决定式,可知d变小,电容器电容变大,故A错误;
电容式话筒与电源串联,电压保持不变。
根据电容的定义式可知,C变大,Q变大,故Q极板的带电量变大,故C正确;
极板的带电量变大,电容器充电,所以有逆时针方向电流,即R中有从N流向M的电流,故BD错误;
故选择:
C。
5.(2021届广东省惠州市高三三调)一个带电小球被绝缘轻绳悬挂在匀强电场中,小球的重力为8N,受到的电场力大小为4N,当小球保持静止时,轻绳与竖直方向夹角为α,则( )
A.B.C.D.
【答案】A
如图所示
当电场力qE与拉力T垂直时取得最小值,由平衡条件可得,代入数据可得。
当电场力竖直向上且与重力大小相等时,拉力为零,,故取值范围应为。
故选A。
6.(2021届广东省惠州市高三三调)如图所示,x轴垂直穿过一个均匀分布着正电荷圆环的圆心O,圆环平面与x轴垂直,关于x轴上的电场强度和电势,下列说法正确的是( )
A.O点的电场强度一定为零
B.O点的电势一定为零
C.从O点沿x轴正方向,电场强度一直减小
D.从O点沿x轴正方向,电势一直降低
【答案】AD
【解析】利用微元法及对称性的特点可知,均匀分布着正电荷圆环的圆心O的电场强度一定为零,A正确;
由于正电荷圆环的在x轴的电场方向是从O点沿x轴正方向或从O点沿x轴负方向,所以从O点沿x轴正方向,电势一直降低,O点的电势最高,B错误;
D正确;
利用极限思想无穷远处场强为0,而且O点的电场强度为零,所以从O点沿x轴正方向,电场强度先增大后减小,C错误。
故选AD。
7.(2021届广东省江门市高三一模)电子束焊接机中的电场线如图中虚线所示。
K为阴极,A为阳极,两极之间的距离为d,在两极之间加上高压U,有一电子在K极由静止被加速。
不考虑电子重力,元电荷为e,则下列说法正确的是( )
A.A、K之间的电场强度
B.电子由K沿电场线到A电势能逐渐增大
C.电子在K附近受到的电场力比在A附近要大
D.电子到达A极板时的动能等于
【答案】D
【解析】A、K之间的电场强度是非匀强电场,所以A错误;
电子由K沿电场线到A电场力做正功,电势能逐渐减小,所以B错误;
电子在K附近受到的电场线比在A附近要疏,则电子在K附近受到的电场力比在A附近要小,所以C错误;
由电场力做功及动能定理有,则电子到达A极板时的动能等于,所以D正确;
故选D。
8.(2021届广东省六校高三联考)如图所示,在x轴上放有两个电荷量分别为q1和q2的点电荷,其中q1位于x轴的坐标原点,电荷q2的右侧各点电势φ随x变化的关系如图曲线所示,其余部分的电势变化情况没有画出,其中B点电势为零,BD段中的电势最低点为C点,则( )
A.B点的电场强度大小为零
B.A点的电场强度强度方向向左
C.两点电荷的电荷量的大小关系为q1<
q2
D.将一带负电的试探电荷从C点移到D点,电场力做负功
【解析】根据,可得B点的电场强度等于图像在B点的斜率,故B点的电场强度大小为零,故A错误;
由图知CD段电场强度向右,可得电荷q2为正电荷,BC段电场强度向左,可得电荷q1为负电荷,故A点的电场强度强度方向向左,故B正确;
C点电场强度强度为0,且C点靠近电荷q2,故q1>
q2,故C错误;
根据电场力做功,将一带负电的试探电荷从C点移到D点,电场力做正功,故D错误。
故选B。
9.(2021届广东省梅州市高三质检)如图所示,a、b两点位于以正点电荷Q为中心的正方体顶点,c点在上表面中心,则( )
A.a、b两点的场强相同
B.a、b、c三点的电势相等
C.负试探电荷在a点的电势能大于在c点的电势能
D.正试探电荷沿ab连线从a到b,电场力先做正功后做负功
【解析】a、b两点距离正点电荷Q的距离相等,则a、b两点的场强大小相同,但方向不同,故A错误;
a、b两点距离正点电荷Q的距离相等,电势相等,但c点距离正点电荷Q的距离比a、b近,故电势不相等,故B错误;
c点距离正点电荷Q的距离比a点距离正点电荷Q的距离近,则,故负试探电荷在a点的电势能大于在c点的电势能,故C正确;
正试探电荷沿ab连线从a到b,距离正点电荷Q的距离先变小再变大,则电势先变大后变小,正电荷电势能先变大后变小,故电场力先做负功后做正功,故D错误。
故选C。
10.(2021届广东省汕头市高三一模)光滑绝缘足够大的水平面上P点固定一点电荷,在点电荷的附近静止释放一个带电小球,小球仅在电场力作用下从静止开始向右运动,下列说法正确是( )
A.带电小球做匀加速直线运动
B.带电小球电势能逐渐增大
C.在相等的时间间隔内,小球位移的增加量逐渐减少
D.在运动相同距离的过程中,小球动量的增加量逐渐减少
【答案】CD
【解析】小球仅在电场力作用下从静止开始向右运动,则带点小球受向右的电场力作用,小球离点电荷越来越远,根据可知电场力越来越小,加速度越来越小,带电小球做非匀变速直线运动,选项A错误;
带电小球离点电荷越来越远,电场力做正功,电势能逐渐减小,选项B错误;
带电小球加速度越来越小,根据可知在相等的时间间隔内,小球位移的增加量逐渐减少,选项C正确;
带电小球加速度越来越小,但速度越来越大,在运动相同距离的过程中,时间越来越短,根据可知小球动量的增加量逐渐减少,选项D正确。
故选CD。
11.(2021届广东省湛江市高三模拟)真空中有两个固定的等量异种点电荷A、B,过直线延长线上的O点作的垂线,以O点为圆心的圆与的延长线和垂线分别交于a、c和b、d四点,如图所示。
A.a点的电势高于b点的电势
B.a点的电场强度大于b点的电场强度
C.带负电的试探电荷在a点的电势能小于在b点的电势能
D.带正电的试探电荷在c点的电势能小于在d点的电势能
【解析】电场线的分布如图所示
由于沿电场线方向电势逐渐降低,a点的电势低于b点的电势,选项A错误;
由于等势线与电场线垂直,画出过b点的等势线,可知b、d两点与b点的电势相等,而电场线的疏密表示电场强度的大小,可得a点的电场强度大于b点的电场强度,选项B正确;
带负电的试探电荷从a点移到点的过程中电场力做正功,电势能减小,即带负电的试探电荷在a点的电势能大于在b点的电势能,选项C错误;
带正电的试探电荷从c点移到点的过程中电玚力做正功。
电势能减小,即带正电的试探电荷在c点的电势能大于在d点的电势能,选项D错误;
12.(2021届广东省肇庆市高三统测)将一带正电的点电荷Q固定在水平放置且带负电的正方形金属薄板中心的正上方,点电荷Q与薄板间的电场线竖直切面如图所示。
其中b、d两点在同一竖直且垂直于薄板的电场线上,a、b、c三点在同一条平行于薄板的直线上,a、c关于b点对称。
关于各点的电场强度及电势的判断,正确的是( )
A.c点电势比b点电势低B.a点电势与b点电势相等
C.a点电场强度与c点电场强度相同D.b点电场强度大于d点电场强度
【解析】点电荷周围电场公式,所以c点与a点的电势均比b点电势低,故A正确,故B错误;
电场强度为矢量,可知a点电场强度与c点电场强度大小相等,方向不相同,故C错误;
越靠近点电荷周围,电场线越密集,电场强度越大,可知b处更靠近点电荷,故b点电场强度大于d点电场强度,D正确;
13.(2021届广东省执信中学高三模拟)在生产和科学实验的许多领域,常常需要通过控制电极的形状和电势来调整和控制电场。
如图示,两平行金属极板正对放置,在极板G的中央挖一圆孔。
将两极板加一定电压,且K极板电势较高,用实验的方法描绘出等势面,如图示。
设从极板K的中心处发射出一束平行于中心轴(x轴)的电子,不考虑电子的重力及电子间的相互作用力。
A.孔右侧的电场线向中心轴会聚
B.电子通过孔后向远离中心轴的方向发散
C.如有两束电子会聚到同一点F,电场力对它们做功一定相同
D.沿着中轴线运动的电子一直做匀减速直线运动
【解析】K极板电势较高,越向右的等势面电势越低,电场线与等势面垂直,从高等势面指向低等势面,孔右侧的电场线与等势面垂直且远离中心轴向右发散,故A错误;
孔右侧的电场线远离中心轴向右发散,电子带负电,电子所受电场力方向与电场强度方向相反,在孔右侧电子所受电场力指向中心轴线方向,电子通过孔后向靠近中心轴的方向汇聚,故B错误;
电子从极板K的中心处发射会聚到同一点F,K板中心与F点间的电势差U相等,由可知,电场力对它们做功一定相同,故C正确;
离孔较远处(板边缘除外)两极板间的电场是匀强电场,匀强电场的等差等势面间的距离相等;
由图示图象可
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