專題九　電場【5年高考】考點一　電場力的性質(zhì)1.(2019課標Ⅰ,15,6分)如圖,空間存在一方向水平向右的勻強電場,兩個帶電小球P和Q用相同的絕緣細繩懸掛在水平天花板下,兩細繩都恰好與天花板垂直,則(　　)A.P和Q都帶正電荷B.P和Q都帶負電荷C.P帶正電荷,Q帶負電荷D.P帶負電荷,Q帶正電荷答案　D　2.(2020課標Ⅱ,20,6分)(多選)如圖,豎直面內(nèi)一絕緣細圓環(huán)的上、下半圓分別均勻分布著等量異種電荷。a、b為圓環(huán)水平直徑上的兩個點,c、d為豎直直徑上的兩個點,它們與圓心的距離均相等。則(　　)A.a、b兩點的場強相等B.a、b兩點的電勢相等C.c、d兩點的場強相等D.c、d兩點的電勢相等答案　ABC　3.(2019課標Ⅲ,21,6分)(多選)如圖,電荷量分別為q和-q(q>0)的點電荷固定在正方體的兩個頂點上,a、b是正方體的另外兩個頂點。則(　　)A.a點和b點的電勢相等B.a點和b點的電場強度大小相等C.a點和b點的電場強度方向相同D.將負電荷從a點移到b點,電勢能增加答案　BC　考點二　電場能的性質(zhì),1.(2019課標Ⅱ,20,6分)(多選)靜電場中,一帶電粒子僅在電場力的作用下自M點由靜止開始運動,N為粒子運動軌跡上的另外一點,則(　　)A.運動過程中,粒子的速度大小可能先增大后減小B.在M、N兩點間,粒子的軌跡一定與某條電場線重合C.粒子在M點的電勢能不低于其在N點的電勢能D.粒子在N點所受電場力的方向一定與粒子軌跡在該點的切線平行答案　AC　2.(2019天津理綜,3,6分)如圖所示,在水平向右的勻強電場中,質(zhì)量為m的帶電小球,以初速度v從M點豎直向上運動,通過N點時,速度大小為2v,方向與電場方向相反,則小球從M運動到N的過程(　　)A.動能增加mv2B.機械能增加2mv2C.重力勢能增加mv2D.電勢能增加2mv2答案　B　3.(2018課標Ⅱ,21,6分)(多選)如圖,同一平面內(nèi)的a、b、c、d四點處于勻強電場中,電場方向與此平面平行,M為a、c連線的中點,N為b、d連線的中點。一電荷量為q(q>0)的粒子從a點移動到b點,其電勢能減小W1;若該粒子從c點移動到d點,其電勢能減小W2。下列說法正確的是(　　)A.此勻強電場的場強方向一定與a、b兩點連線平行B.若該粒子從M點移動到N點,則電場力做功一定為C.若c、d之間的距離為L,則該電場的場強大小一定為D.若W1=W2,則a、M兩點之間的電勢差一定等于b、N兩點之間的電勢差答案　BD　4.(2018課標Ⅰ,21,6分)(多選)圖中虛線a、b、c、d、f代表勻強電場內(nèi)間距相等的一組等勢面,已知平面b上的電勢為2V。一電子經(jīng)過a時的動能為10eV,從a到d的過程中克服電場力所做的功為6eV。下列說法正確的是(　　)A.平面c上的電勢為零B.該電子可能到達不了平面fC.該電子經(jīng)過平面d時,其電勢能為4eVD.該電子經(jīng)過平面b時的速率是經(jīng)過d時的2倍答案　AB　5.(2020課標Ⅲ,21,6分)(多選)如圖,∠M是銳角三角形PMN最大的內(nèi)角,電荷量為q(q>0)的點電荷固定在P點。下列說法正確的是(　　),A.沿MN邊,從M點到N點,電場強度的大小逐漸增大B.沿MN邊,從M點到N點,電勢先增大后減小C.正電荷在M點的電勢能比其在N點的電勢能大D.將正電荷從M點移動到N點,電場力所做的總功為負答案　BC　6.(2017上海單科,13,2分)靜電場中某電場線如圖所示。把點電荷從電場中的A點移到B點,其電勢能增加1.2×10-7J,則該點電荷帶　　　　電(選填“正”或“負”);在此過程中電場力做功為　　　　J。 答案　負　-1.2×10-77.(2019課標Ⅲ,24,12分)空間存在一方向豎直向下的勻強電場,O、P是電場中的兩點,從O點沿水平方向以不同速度先后發(fā)射兩個質(zhì)量均為m的小球A、B。A不帶電,B的電荷量為q(q>0)。A從O點發(fā)射時的速度大小為v0,到達P點所用時間為t;B從O點到達P點所用時間為。重力加速度為g,求:(1)電場強度的大小;(2)B運動到P點時的動能。答案　(1)　(2)2m(+g2t2)考點三　電容器、帶電粒子在電場中的運動1.(2018課標Ⅲ,21,6分)(多選)如圖,一平行板電容器連接在直流電源上,電容器的極板水平;兩微粒a、b所帶電荷量大小相等、符號相反,使它們分別靜止于電容器的上、下極板附近,與極板距離相等?，F(xiàn)同時釋放a、b,它們由靜止開始運動。在隨后的某時刻t,a、b經(jīng)過電容器兩極板間下半?yún)^(qū)域的同一水平面。a、b間的相互作用和重力可忽略。下列說法正確的是(　　)A.a的質(zhì)量比b的大B.在t時刻,a的動能比b的大C.在t時刻,a和b的電勢能相等D.在t時刻,a和b的動量大小相等答案　BD　2.(2020山東等級考,10,4分)(多選)真空中有兩個固定的帶正電的點電荷,電荷量不相等。一個帶負電的試探電荷置于二者連線上的O點時,僅在電場力的作用下恰好保持靜止狀態(tài)。過O點作兩正電荷連線的垂線,以O(shè)點為圓心的圓與連線和垂線分別交于a、c和b、d,如圖所示。以下說法正確的是(　　)A.a點電勢低于O點B.b點電勢低于c點,C.該試探電荷在a點的電勢能大于在b點的電勢能D.該試探電荷在c點的電勢能小于在d點的電勢能答案　BD　3.(2019課標Ⅱ,24,12分)如圖,兩金屬板P、Q水平放置,間距為d。兩金屬板正中間有一水平放置的金屬網(wǎng)G,P、Q、G的尺寸相同。G接地,P、Q的電勢均為φ(φ>0)。質(zhì)量為m、電荷量為q(q>0)的粒子自G的左端上方距離G為h的位置,以速度v0平行于紙面水平射入電場,重力忽略不計。(1)求粒子第一次穿過G時的動能,以及它從射入電場至此時在水平方向上的位移大小;(2)若粒子恰好從G的下方距離G也為h的位置離開電場,則金屬板的長度最短應(yīng)為多少?答案　(1)m+qh　v0　(2)2v04.(2017課標Ⅱ,25,20分)如圖,兩水平面(虛線)之間的距離為H,其間的區(qū)域存在方向水平向右的勻強電場。自該區(qū)域上方的A點將質(zhì)量均為m、電荷量分別為q和-q(q>0)的帶電小球M、N先后以相同的初速度沿平行于電場的方向射出。小球在重力作用下進入電場區(qū)域,并從該區(qū)域的下邊界離開。已知N離開電場時的速度方向豎直向下;M在電場中做直線運動,剛離開電場時的動能為N剛離開電場時動能的1.5倍。不計空氣阻力,重力加速度大小為g。求(1)M與N在電場中沿水平方向的位移之比;(2)A點距電場上邊界的高度;(3)該電場的電場強度大小。答案　(1)3∶1　(2)H　(3)[教師專用題組]【5年高考】考點一　電場力的性質(zhì)1.(2018課標Ⅰ,16,6分)如圖,三個固定的帶電小球a、b和c,相互間的距離分別為ab=5cm,bc=3cm,ca=4cm。小球c所受庫侖力的合力的方向平行于a、b的連線。設(shè)小球a、b所帶電荷量的比值的絕對值為k,則(　　)A.a、b的電荷同號,k=B.a、b的電荷異號,k=C.a、b的電荷同號,k=D.a、b的電荷異號,k=,答案　D　本題考查庫侖定律及矢量合成。若a、b的電荷同號,則c所受庫侖力的合力指向2或4區(qū)域;若a、b的電荷異號,則c所受庫侖力的合力指向1或3區(qū)域;故只有a、b的電荷異號,合力方向才能與a、b連線平行。設(shè)a帶正電荷,b、c帶負電荷,c受力如圖,tanβ=tanα=,=tanβ,由庫侖定律得=,聯(lián)立得k==。故A、B、C三項均錯誤,D項正確。2.(2018浙江4月選考,6,3分)真空中兩個完全相同、帶等量同種電荷的金屬小球A和B(可視為點電荷),分別固定在兩處,它們之間的靜電力為F,用一個不帶電的同樣的金屬球C先后與A、B球接觸,然后移開球C,此時A、B球間的靜電力為(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　　A.　　B.　　C.　　D.答案　C　設(shè)A、B兩金屬小球開始時帶電荷量均為Q,距離為r,則F=k;用一個不帶電的同樣的金屬球C先后與A、B接觸,與A接觸后,A、C的帶電荷量均為,與B接觸后,B、C的帶電荷量均為Q,則此時A、B間的靜電力F'=k=F。因此選C。3.(2016浙江理綜,15,6分)如圖所示,兩個不帶電的導體A和B,用一對絕緣柱支持使它們彼此接觸。把一帶正電荷的物體C置于A附近,貼在A、B下部的金屬箔都張開,(　　)A.此時A帶正電,B帶負電B.此時A電勢低,B電勢高C.移去C,貼在A、B下部的金屬箔都閉合D.先把A和B分開,然后移去C,貼在A、B下部的金屬箔都閉合答案　C　由于靜電感應(yīng),A帶負電,B帶等量正電,若移去C,A、B所帶等量正負電荷中和,金屬箔閉合,所以C正確,A錯誤;處于電場中的導體是等勢體,B錯誤;若先把A、B分開,然后移去C,A、B所帶電荷就不能中和,金屬箔不再閉合,D錯誤。4.(2016浙江理綜,19,6分)(多選)如圖所示,把A、B兩個相同的導電小球分別用長為0.10m的絕緣細線懸掛于OA和OB兩點。用絲綢摩擦過的玻璃棒與A球接觸,棒移開后將懸點OB移到OA點固定。兩球接觸后分開,平衡時距離為0.12m。已測得每個小球質(zhì)量是8.0×10-4kg,帶電小球可視為點電荷,重力加速度g=10m/s2,靜電力常量k=9.0×109N·m2/C2,則(　　)A.兩球所帶電荷量相等B.A球所受的靜電力為1.0×10-2NC.B球所帶的電荷量為4×10-8CD.A、B兩球連線中點處的電場強度為0,答案　ACD　用絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電荷,與A球接觸后A球也帶正電荷,兩球接觸后分開,B球也帶正電荷,且兩球所帶電荷量相等,A正確;兩球相互排斥,穩(wěn)定后A球受力情況如圖所示sinθ==0.60,θ=37°F庫=mgtan37°=6.0×10-3N,B項錯誤;F庫=kQA=QB=Q,r=0.12m聯(lián)立得Q=4×10-8C,故C項正確;由等量同種點電荷產(chǎn)生的電場的特點可知,A、B兩球連線中點處的場強為0,故D項正確。5.(2015浙江理綜,16,6分)如圖所示為靜電力演示儀,兩金屬極板分別固定于絕緣支架上,且正對平行放置。工作時兩板分別接高壓直流電源的正負極,表面鍍鋁的乒乓球用絕緣細線懸掛在兩金屬極板中間,則(　　)A.乒乓球的左側(cè)感應(yīng)出負電荷B.乒乓球受到擾動后,會被吸在左極板上C.乒乓球共受到電場力、重力和庫侖力三個力的作用D.用絕緣棒將乒乓球撥到與右極板接觸,放開后乒乓球會在兩極板間來回碰撞答案　D　乒乓球在兩極板中間時,其左側(cè)會感應(yīng)出正電荷,A錯誤;電場力和庫侖力是同一個力的不同稱謂,C錯誤;乒乓球與右極板接觸則帶正電,在電場力作用下向左運動與左極板相碰,碰后帶上負電,又向右運動與右極板相碰,如此往復運動,所以D正確,B錯誤。6.(2015江蘇單科,2,3分)靜電現(xiàn)象在自然界中普遍存在,我國早在西漢末年已有對靜電現(xiàn)象的記載,《春秋緯·考異郵》中有“玳瑁吸衣若”之說,但下列靜電現(xiàn)象的是(　　)A.梳過頭發(fā)的塑料梳子吸起紙屑B.帶電小球移至不帶電金屬球附近,兩者相互吸引C.小線圈接近通電線圈過程中,小線圈中產(chǎn)生電流D.從干燥的地毯上走過,手碰到金屬把手時有被電擊的感覺答案　C　小線圈接近通電線圈過程中,小線圈因磁通量變化而產(chǎn)生感應(yīng)電流,屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象,不屬于靜電現(xiàn)象,其他三種現(xiàn)象屬于靜電現(xiàn)象,選項C符合題意。7.(2015浙江理綜,20,6分)(多選)如圖所示,用兩根長度相同的絕緣細線把一個質(zhì)量為0.1kg的小球A懸掛到水平板的M、N兩點,A上帶有Q=3.0×10-6C的正電荷。兩線夾角為120°,兩線上的拉力大小分別為F1和F2。A的正下方0.3m處放有一帶等量異種電荷的小球B,B與絕緣支架的總質(zhì)量為0.2kg(重力加速度取g=10m/s2;靜電力常量k=9.0×109N·m2/C2,A、B球可視為點電荷),則(　　),A.支架對地面的壓力大小為2.0NB.兩線上的拉力大小F1=F2=1.9NC.將B水平右移,使M、A、B在同一直線上,此時兩線上的拉力大小F1=1.225N,F2=1.0ND.將B移到無窮遠處,兩線上的拉力大小F1=F2=0.866N答案　BC　小球B和支架組成的整體,在三個力作用下平衡,故有:FN+FAB=mBg,FAB=k,聯(lián)立兩式解得:FAB=0.9N,FN=1.1N,根據(jù)牛頓第三定律可判斷出A錯。小球A在四個力作用下平衡,如圖(甲)所示。(甲)由對稱性可知F1=F2,在豎直方向上有:2F1cos60°=2F2cos60°=mAg+FBA,解得F1=F2=1.9N,可見B正確。當B球與M、A共線時,A球受力情況如圖(乙)所示,(乙)由幾何關(guān)系可知rAB'=0.6m,FBA'=k=0.225N。將A球所受重力分解在MA和NA的方向上,由上述兩個方向上分力的合力為零可得:F1=1.225N,F2=1.0N,故C正確。B球移至無窮遠處時,A、B之間的庫侖力忽略不計,對A球由三力平衡條件可求得F1=F2=mAg=1.0N,故D錯。評析　本題考查了庫侖定律和共點力平衡問題,情景清晰,但計算量稍大。題目難度中等,要求考生鎮(zhèn)定、細心。8.(2014浙江理綜,19,6分)(多選)如圖所示,水平地面上固定一個光滑絕緣斜面,斜面與水平面的夾角為θ。一根輕質(zhì)絕緣細線的一端固定在斜面頂端,另一端系有一個帶電小球A,細線與斜面平行。小球A的質(zhì)量為m、電荷量為q。小球A的右側(cè)固定放置帶等量同種電荷的小球B,兩球心的高度相同、間距為d。靜電力常量為k,重力加速度為g,兩帶電小球可視為點電荷。小球A靜止在斜面上,則(　　)A.小球A與B之間庫侖力的大小為B.當=時,細線上的拉力為0C.當=時,細線上的拉力為0D.當=時,斜面對小球A的支持力為0答案　AC　根據(jù)庫侖定律得A、B間的庫侖力F庫=k,則A項正確。當細線上的拉力為0時滿足k=mgtanθ,得到=,則B錯C正確。斜面對小球A的支持力始終不為零,則D錯誤。9.(2013海南單科,1,3分)如圖,電荷量為q1和q2的兩個點電荷分別位于P點和Q點。已知在P、Q連線上某點R處的電場強度為零,且