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1、全国高考电场专题复习物理试题电场中合成与分解思想 - 曲线运动2005 北京 24.（18 分）真空中存在空间范围足够大的、水平向右的匀强电场。在电场中，若 将一个质量为 m、带正电的小球由静止释放， 运动中小球速度与竖直方向夹角为 37（取sin37 0.6，cos37 =0.8）。现将该小球从电场中某点以初速度 v0 竖直向上抛出。求运动过程中（ 1）小球受到的电场力的大小及方向（ 2）小球从抛出点至最高点的电势能变化量（ 3）小球的最小动量的大小及方向。周期性电场作用的解题思想 周期性外力2006北京 23.（18分）如图 1所示，真空中相距 d=5 cm的两块平行金属板 A、B 与电源

2、连接 （图 中未画出 ），其中 B 板接地（电势为零） ,A 板电势变化的规律如图 2 所示 .将一个质量 m=2.010-23 kg,电量 q=+1.610-1C 的带电粒子从紧临 B板处释放，不计重力 . 求：（1） 在 t=0 时刻释放该带电粒子，释放瞬间粒子加速度的大小 ;（2）若 A 板电势变化周期 T=1.0 10 -5 s,在 t=0时将带电粒子从紧临 B 板处无初速释放，粒子 到达 A 板时动量的大小；（3）A 板电势变化频率多大时，在 t= T 到 t= T 时间内从紧临 B 板处无初速释放该带电粒子，42粒子不能到达 A 板 .23（ 18 分）（ 1）电场强度 E UdU

3、g 带电粒子所受电场力 qE q ， Fmada qU =4 109 m/s2dm（2）粒子在 0 T 时间内走过的距离为 1a（T ）2=5 .0 102m故粒子在 t T 时恰好到达 A 板2根据动量定理，此时粒子23pFt4.0 10 23 kg m/s3）带电粒子在 t T t T 向 A 板做匀加速运动，在 t T t 3T 向 A 板做匀减4 2 2 4速运动，速度减为零后将返回。粒子向 A 板运动可能的最大位移s2 1a(T)2=241 aT16要求粒子不能到达 A 板，有， s 16ad5 2 104Hz2007 北京 往复性运动20、在真空中的光滑水平绝缘面上有一带电小滑块。

4、开始时滑块静止。若在滑块所在空间 加一水平匀强电场 E1，持续一段时间后立即换成与 E1 相反方向的匀强电场 E2。当电 场 E2与电场 E1持续时间相同时，滑块恰好回到初始位置，且具有动能 Ek 。在上述过程中， E1对滑块的电场力做功为 W1，冲量大小为 I1；E2 对滑块的电场力做功为 W2， 冲量大小为 I2。则A、I1= I2 B、4I1= I2C、W1= 0.25 Ek W2 =0.75 Ek D、W1= 0.20 Ek W2 =0.80 Ek类平抛运动2007 北京 22、（ 16 分） 两个半径均为 R 的圆形平板电极，平行正对放置，相距为 d，极板间的电势差为 U，板间电场可

5、以认为是均匀的。一个 粒子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，到达抚极板 是恰好落在极板中心。已知质子电荷为 e，质子和中子的质量均视为 m，忽略重力和空气阻力的影响，求： （ 1）极板间的电场强度 E ；（ 2） 粒子在极板间运动的加速度 a；（ 3） 粒子的初速度 v0。电场合成 - 极限思想R1 和 R2 的圆环状均匀带电平面，其单位面积2009 北京 20图示为一个内、外半径分别为 带电量为 的的距离为 x，P 点电场强度的大小为 E。下面给出 其中只有一个是合理的。你可能不会求解此处的场强 对下列表达式的合理性做出判断。根据你的判断，ABCDR1R2x2R21x2R

6、2211x2R21x2R22R1R2x2R21x2R2211()x()x()xx2 R22【答案】 B【解析】当 的电场强度EO=0，对于R1=0 时，对于 A 项而言 E=0，此时带电圆环演变为带电圆面，中心轴线上一点 E0，故 A 项错误；当 x=0 时，此时要求的场强为 O 点的场强，由对称性可知 C项而言，x=0 时 E 为一定值，故 C 项错误。当 x时 E0，而 D 项中 E 4 B。故 D 项错误；所以正确选项只能为2010北京 18电容用控制变量法， 可以研究影响平行板电容器的电容的因素 （如图） 。设两极板正对面积为 S， 极板间的距离为 D，静电计指针偏角为 。实验中，极板

7、所带电荷量不变，若（ ）。取环面中心 O 为原点，以垂直于环面的轴线为 x 轴。设轴上任意点 P 到 O 点 的四个表达式 （式中 k 为静电力常量） ， E，但是你可以通过一定的物理分析， 的合理表达式应为A保持 S 不变，增大 d，则 变大B保持 S 不变，增大 d，则 变小C保持 d 不变，减小 S，则 变小D保持 d 不变，减小 S，则 不变【答案】 A【解析】分 2 组判断对 AB，根据 ，保持 S 不变，增大 d，则电容 C 变小，根据 ，因 Q不变， C变小，所以电压 U变大，所以静电计指针偏角 变大， A正确而 B 错误；对 CD，根据 ，保持 d 不变，减小 S，则电容 C

8、变小，根据 ，因 Q 不变， C变小，所以电压 U变大，所以静电计指针偏角 变大， C D错误；考试中，判断出 A 正确， B、C、D可以不再研究，因为是单选题。本题考查电容器的电容的决定式和定义式。电势图象问题：电势、电场、功能、牛二、加速度、速度、位移2011北京 24. （ 20 分）24. （20 分）静电场方向平行于 x 轴，其电势 随 x 的分布可简化为如图所示的折线，图中为已知量。 一个带负电的粒子在电场中以 x=0 为中心， 沿 x 轴方向做周期性运动。0和d已知该粒子质量为 m、电量为 -q ，其动能与电势能之 和为-A （0AL，故在 OB 之间 P1与 P2 能再次相碰。

9、 （本题考查考生对电场、力学基本规律的认识、理解和应用，考查理解能力、推理能力、分 析综合能力、应用数学知识处理物理问题的能力及获取信息的能力。 ）2008（ 重庆卷 21）21 图 1 是某同学设计的电容式速度传感器原理图，其中上板为固定极 板，下板为待测物体，在两极板间电压恒定的条件下，极板上所带电量 Q 将随待测物体 的上下运动而变化，若 Q随时间 t的变化关系为 Q= b （a、b为大于零的常数） ，其 ta图象如题 21 图 2 所示，那么题 21 图 3、图 4 中反映极板间场强大小 E 和物体速率 v 随t 变化的图线可能是固定极板B.和C.和D. 和A.和答案： C解析：本题考

10、查速度传感器的有关知识，本题为较难题目。由题意可知：UQEd CdQsd4k dQ所以 E的变化规律与 Q 的变化规律相似，所以 E s4ks U b k, 所以 dt avta，所以是匀速移 4k d t a动，所以速度图象为，综上所述 C 正确。的图象为，由Q CU2008.振动（上海卷 14）如图所示，在光滑绝缘水平面上，两个带等量正电的点电荷M、N，分别固定在 A、 B 两点， O 为 AB 连线的中点，CD 为 AB 的垂直平分线。在 CO 之间的 F 点由静止释放一个带负电的小球 P（设不改变原来的电场分布），在以后的一段时间内， P 在 CD 连线上做往复运动。若A）小球 P 的

11、带电量缓慢减小，则它往复运动过程中振幅不断减小B）小球 P 的带电量缓慢减小，则它往复运动过程中每次经过O 点时的速率不断减小C）点电荷 M 、N 的带电量同时等量地缓慢增大，则小球P 往复运动过程中周期不断减D）点电荷 M 、N 的带电量同时等量地缓慢增大，则小球P 往复运动过程中振幅不断减答案： BCD【解析】：设 F 与 F绕 O点对称，在 F与 F处之间，小球始终受到指向 O点的回复力作用 下做往复运动，若小球 P 带电量缓慢减小，则此后小球能运动到 F点下方，即振幅会加大， A 错；每次经过 O 点因电场力做功减少而速度不断减小， B 对；若点 电荷 M、 N 电荷量缓慢增大，则中垂

12、线 CD 上的场强相对增大，振幅减小，加速 度相对原来每个位置增大，故一个周期的时间必定减小， C、 D 正确。2008（海南卷 5）质子和中于是由更基本的粒子即所谓 “夸克 ”组成的两个强作用电荷相反（类似于正负电荷）的夸克在距离很近时几乎没有相互作用（称为 “渐近自由 ”）；在 距离较远时，它们之间就会出现很强的引力（导致所谓 “夸克禁闭 ”）作为一个简单的 模型，设这样的两夸克之间的相互作用力 F 与它们之间的距离 r 的关系为：0, 0r r2式中 F0 为大于零的常量，负号表示引力用U 表示夸克间的势能，令 U0F0(r2 r1)，取无穷远为势能零点下列U r 图示中正确的是答案：

13、B【解析】：从无穷远处电势为零开始到 r = r 2位置，势能恒定为零，在 r = r2到 r = r1过程中，恒定引力做正功，势能逐渐均匀减小，即势能为负值且越来越小，此部分图像为A 、 B 选项中所示； r r1之后势能不变，恒定为 U0，由引力做功等于势能将少量，故 U0=F0(r2r1)。2008. ( 海南卷 6)匀强电场中有a、b、c 三点 在以它们为顶点的三角形中，a 30、c90,电场方向与三角形所在平面平行已知 a、b 和 c 点的电势分别为 (2 3)V 、c(2 3)V 和 2 V该三角形的外接圆上最低、最高电势分别为A(2 3) V、(2 3)VB0 V、4 V4 3

14、4 3 C(2 )V、 (2 )33D0 V、 3 V 答案： B解析】：如图，根据匀强电场的电场线与等势面是平行等间距排列，且电场线与等势面处处垂直， 沿着电场线方向电势均匀降落， 取 ab 的中点 O，即为三 角形的外接圆的圆心，且该点电势为 2V ，故 Oc 为等势面， MN为电场线，方向为 MN 方向， UOP= UOa= 3V，UON : UOP=2 : 3， 故 UON =2V,N点电势为零，为最小电势点，同理 M 点电势为 4V，为最大电势点。2007 四川卷 如图所示，一根长电场力做功；类平抛中电场力做功问题L=1.5m 的光滑绝缘细直杆 MN ，竖直固定在场强为 E=1.01

15、05N/C 、与水平方向成=30角的倾斜向上的匀强电场中。杆的下端 M 固定一个带电小球 A ，电荷量 Q=+4.5106C；另一带电小球 B 穿在杆上可自由滑动，电荷量 q=+1.0 106C，质量 m=1.0102kg。现将小球 B 从杆的上端 N 静止释放，小 球 B 开始运动。 (静电力常量 k=9.0 109N m2/C2取 g=10m/s2)(1)小球 B 开始运动时的加速度为多大 ?(2)小球 B 的速度最大时，距 M 端的高度 h1 为多大 ?(3)小球 B 从 N 端运动到距 M 端的高度 h2=0.61m 时，速度为 v=1.0m/s ，求 此过程中小球 B 的电势能改变了

16、多少 ?解：( 1)开始运动时小球 B 受重力、库仑力、杆的弹力和电场力，沿杆方向运 动，由牛顿第二定律得mgkQL2q qEsinma解得 a g kQ2q qEsinL2m m代入数据解得： a=3.2m/s2(2) 小球 B 速度最大时合力为零，即kQ2q qEsinh12mg 解得 h1 kQqmg qEsin代入数据解得 h1=0.9m(3) 小球 B 从开始运动到速度为 v 的过程中，设重力做功为做功为 W3，根据动能定理有 W1W1mg(L-h 2)W2=-qE(L-h 2)sin W2W3 1mv 23212解得 W3 mv 2 mg(L h2) qE(L h2)sin2设小球

17、的电势能改变了 EP，则 EP( W2W3)W1，电场力做功为 W2，库仑力EPmg(Lh2)2mv2EP8.2 102J2007 上海卷 如图所示，边长为 L 的正方形区域 abcd 内存在着匀强电场。电量为 q、动能为Ek的带电粒子从 a点沿 ab 方向进入电场，不计重力。（1）若粒子从 c 点离开电场，求电场强度的大小和粒子离开电场时的动能； （2）若粒子离开电场时动能为 Ek，则电场强度为多大？（1）Lv0t，LqEt qEL 2 ，所以 E4E ，qEL EktEk，所以 2m 2mv0 qLqEL Ek5Ek，（2）若粒子由 bc 边离开电场， L v0t，vy qmEt qmEv

18、L ，Ek Ek12，所以2 Ek( EkEk) E qL2 q2E2L2 q2E2L2mvy 2mv02 4Ek若粒子由 cd 边离开电场，qEL EkEk，所以 EEkEkqLA 相对右板的位置。由求得： v12qEL2007 广东卷 如图 16 所示，沿水平方向放置一条平直 光滑槽，它垂直穿过开有小孔的两平行薄板，板相距 3.5L。槽内有两个质量均为 m 的小球 A 和 B ，球 A 带 电量为 +2q ，球 B 带电量为 -3q ，两球由长为 2L 的轻 杆相连， 组成一带电系统。 最初 A 和 B 分别静止于左 板的两侧，离板的距离均为 L。若视小球为质点，不计轻杆的质量，在两板间加上与槽平行向右的匀强电 场 E 后（设槽和轻杆由特殊绝缘材料制成，不影响电 场的分布），求：（ 1）球 B 刚进入电场时