《专题09 静电场-2019年高考真题和模拟题分项汇编物理 Word版含解析.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《专题09 静电场-2019年高考真题和模拟题分项汇编物理 Word版含解析.pdf（10页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、专题 09 静电场 1（2019新课标全国卷）最近，我国为“长征九号”研制的大推力新型火箭发动机联试成功，这标志着我 国重型运载火箭的研发取得突破性进展。若某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为3 km/s，产生 的推力约为4.8106 N，则它在1 s时间内喷射的气体质量约为 A1.6102 kgB1.6103 kg C1.6105 kg D1.6106 kg 【答案】B 【解析】设该发动机在 s 时间内，喷射出的气体质量为，根据动量定理，可知， tmFtmv 在 1s 内喷射出的气体质量，故本题选 B。 2（2019新课标全国卷）静电场中，一带电粒子仅在电场力的作用下自M点由静止开始运动
2、，N为粒子运 动轨迹上的另外一点，则 A运动过程中，粒子的速度大小可能先增大后减小 B在M、N两点间，粒子的轨迹一定与某条电场线重合 C粒子在M点的电势能不低于其在N点的电势能 D粒子在N点所受电场力的方向一定与粒子轨迹在该点的切线平行 【答案】AC 【解析】A若电场中由同种电荷形成即由 A 点释放负电荷，则先加速后减速，故 A 正确； B若电场线为曲线，粒子轨迹不与电场线重合，故 B 错误。C由于 N 点速度大于等于零， 故 N 点动能大于等于 M 点动能，由能量守恒可知，N 点电势能小于等于 M 点电势能，故 C 正 确 D粒子可能做曲线运动，故 D 错误； 3（2019新课标全国卷）如图
3、，电荷量分别为q和q（q0）的点电荷固定在正方体的两个顶点上，a、b 是正方体的另外两个顶点。则 Aa点和b点的电势相等 Ba点和b点的电场强度大小相等 Ca点和b点的电场强度方向相同 D将负电荷从a点移到b点，电势能增加 【答案】BC 【解析】由几何关系， 可知 b 的电势大于 a 的电势，故 A 错误，把负电荷从 a 移到 b，电势能减少，故 D 错误;由对称性和电 场的叠加原理，可得出 a、b 的合电场强度大小、方向都相同，故 B、C 正确。 4（2019北京卷）如图所示，a、b两点位于以负点电荷Q（Q0）为球心的球面上，c点在球面外，则 Aa点场强的大小比b点大 Bb点场强的大小比c点
4、小 Ca点电势比b点高 Db点电势比c点低 【答案】D 【解析】由点电荷场强公式确定各点的场强大小，由点电荷的等势线是以点电荷为球心的球面 2 Q Ek r 和沿电场线方向电势逐渐降低确定各点的电势的高低。由点电荷的场强公式可知，a、b 两点 2 Q Ek r 到场源电荷的距离相等，所以 a、b 两点的电场强度大小相等，故 A 错误；由于 c 点到场源电荷的距离 比 b 点的大，所以 b 点的场强大小比 c 点的大，故 B 错误；由于点电荷的等势线是以点电荷为球心的球 面，所以 a 点与 b 点电势相等，负电荷的电场线是从无穷远处指向负点电荷，根据沿电场线方向电势逐 渐降低，所以 b 点电势比
5、 c 点低，故 D 正确。 5（2019天津卷）如图所示，在水平向右的匀强电场中，质量为的带电小球，以初速度 v 从点竖直 m M 向上运动，通过点时，速度大小为 2v，方向与电场方向相反，则小球从运动到的过程NMN A动能增加 2 1 2 mv B机械能增加 2 2mv C重力势能增加 2 3 2 mv D电势能增加 2 2mv 【答案】B 【解析】由动能的表达式可知带电小球在 M 点的动能为，在 N 点的动能为 2 k 1 2 Emv ， 所以动能的增量为， 故 A 错误 ； 带电小球在电场中做类平抛运动， 竖 直 方 向 受 重 力 做 匀 减 速 运 动 ， 水 平 方 向 受 电 场
6、 力 做 匀 加 速 运 动 ， 由 运 动 学 公 式 有 ，可得，竖直方向的位移，水平方向的位移2qEmg 2 v ht ，因此有，对小球由动能定理有，联立上式可解得2xh ， 因此电场力做正功， 机械能增加， 故机械能增加， 电势能减少， 2 2qExmv 2 2mv 2 2mv 故 B 正确 D 错误，重力做负功重力势能增加量为，故 C 错误。 2 1 2 mv 6（2019江苏卷）一匀强电场的方向竖直向上，t=0时刻，一带电粒子以一定初速度水平射入 该电场，电场力对粒子做功的功率为P，不计粒子重力，则P-t关系图象是 【答案】A 【解析】由于带电粒子在电场中类平抛运动，在电场力方向上
7、做匀加速直线运动，加速度为 ，经过 qE m 时间 ，电场力方向速度为，功率为，所以 P 与 t 成正比，故 A 正确。t qE t m 7（2019江苏卷）如图所示，ABC为等边三角形，电荷量为+q的点电荷固定在A点先将一电 荷量也为+q的点电荷Q1从无穷远处（电势为0）移到C点，此过程中，电场力做功为-W再 将Q1从C点沿CB移到B点并固定最后将一电荷量为-2q的点电荷Q2从无穷远处移到C点下 列说法正确的有 AQ1移入之前，C点的电势为 W q BQ1从C点移到B点的过程中，所受电场力做的功为0 CQ2从无穷远处移到C点的过程中，所受电场力做的功为2W DQ2在移到C点后的电势能为-4W
8、 【答案】ABD 【解析】由题意可知，C 点的电势为，故 A 正确；由于 B、C 两点到 A 点()的距离相 q 等， 所以 B、 C 两点的电势相等， 所以从 C 点移到 B 点的过程中， 电场力做功为 0， 故 B 正确 ； 由于 B、 C 1 Q 两点的电势相等，所以当在 B 点固定后，C 点的电势为，所以从无穷远移到 C 点过程中，电 1 Q 2W q 2 Q 场力做功为：故 C 错误；由于 C 点的电势为，所以电势能为 2W q ，故 D 正确。 p 4EW 8（2019浙江选考）等量异种电荷的电场线如图所示，下列表述正确的是 Aa 点的电势低于 b 点的电势 Ba 点的场强大于 b
9、 点的场强，方向相同 C将一负电荷从 a 点移到 b 点电场力做负功 D负电荷在 a 点的电势能大于在 b 点的电势能 【答案】C 【解析】沿电场线方向电势降低，故 a 点电势高于 b 点电势，A 错误；电场线的疏密程度表示 电场强度大小，电场线越密，电场强度越大，故 a 点的场强大于 b 点的场强，电场线的切线方 向为场强方向，故 ab 两点的电场强度方向不同，B 错误 ； 负电荷在低电势处电势能大，所以从 a 点（高电势）移动到 b 点（低电势） ，电势能增大，电场力做负功，C 正确 D 错误 9（2019浙江选考）电荷量为 4106 C 的小球绝缘固定在 A 点，质量为 0.2 kg、电
10、荷量为5106 C 的小 球用绝缘细线悬挂，静止于 B 点。A、B 间距离为 30 cm，AB 连线与竖直方向夹角为 60。静电力常量为 9.0109 Nm2/C2，小球可视为点电荷。下列图示正确的是 AB CD 【答案】B 【解析】两球之间的库仑力为，小球 B 受到的 重力大小为，且 F 与竖直方向夹角为 60，故小球 B 受到的库仑力，重力以2 B GN B FG 及细线的拉力，组成的矢量三角形为等边三角形，所以细线与竖直方向的夹角为 60，B 正确 【点睛】当三力平衡时，能组成一个封闭的矢量三角形，再结合一个角为 60的等腰三角形为 等边三角形即可求解。 10 （2019山西省太原市第五
11、中学高三（5 月）模拟）如图所示，匀强电场中的六个点 A、B、C、D、E、F 为正八面体的六个顶点，已知 BE 中点 O 的电势为零，A、B、C 三点的电势分别为 7 V、-1 V、3 V， 则 E、F 两点的电势分别为 A2 V、-2 VB1 V、-3 V C1 V、-5 VD2 V、-4 V 【答案】B 【解析】如图所示。 设 AB 的中点为 M，MO 平行于 AE，且 AE=2MO，根据 U=Ed 可知沿着 AE 方向电势变化量是沿 MO 方向的 2 倍，而 M 点电势为 3 V，即 UMO=3 V，故有 UAE=6 V，由此可知 E 点电势为 1 V； 根据正八 面体的特点可知，AE
12、平行于 CF，故沿 CF 方向电势降低为 UCF=6 V，由此可得 F 点电势为-3 V，故 B 正确；ACD 错误，故选 B。 11 （2019湖南省怀化市年高三统一模拟）某空间存在一电场，电场中的电势在 x 轴上的分布如图所示， 下列说法正确的是 A在轴上，从到电场强度方向向左 x 1 x 2 x B在轴上，从到电场强度先增大后减小 x 1 x 2 x C把一负电荷沿轴正向从移到，电场力先减小后增大 x 1 x 2 x D把一负电荷从移到，电场力做负功 1 x 2 x 【答案】C 【解析】 在轴上， 从到电势先降低后升高， 可知电场强度方向先向右后向左， A 项错误 ； 因 x 1 x 2
13、 x x 图像的斜率等于电场强度，可知从到电场强度先减小后增大，B 项错误；由知把一负电 1 x 2 xFqE 荷沿轴正向从移到，电场力先减小后增大，C 项正确；由知，把一负电荷 x 1 x 2 x p Eq 12pp EE 从移到电势能减小，电场力做正功，D 项错误。 1 x 2 x 12 （2019北京市 101 中学三模）一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线 abc 从 a 运动到 c，已知质点 的速率是递减的。关于 b 点电场强度 E 的方向，下列图示中可能正确的是（虚线是曲线在 b 点的切线） AB C D 【答案】D 【解析】A电荷做曲线运动，电场力与速度方向不在同一直线上，应指
14、向轨迹弯曲的内侧，不可能沿 轨迹的切线方向，则场强也不可能沿轨迹的切线方向。故 A 错误 ； B负电荷所受的电场力方向与场强 方向相反，图中电场力方向与速度方向的夹角为锐角，电场力做正功，电荷的速率增大，与题不符。 故 B 错误；C图中场强方向指向轨迹的内侧，则电场力指向轨迹的外侧，电荷的轨迹应向上弯曲，不 可能沿如图的轨迹运动。故 C 错误 ； D图中场强方向指向轨迹的外侧，则电场力指向轨迹的内侧，而 且电场力方向与电荷的速度方向成钝角，电场力做负功，电荷的速率减小，符合题意。故 D 正确。 13 （2019安徽省阜阳市第三中学第二次调研）如图所示，匀强电场中三点 A、B、C 是一个三角形的
15、三个 顶点，已知电场线平行于所在的平面，一个电荷量2 3BCmVABC C 的点电荷由 A 移到 B 的过程中，电势能增加了 J，由 B 移到 C 的过程中电场 5 1.2 10 力做功 J，为方便计算，设 B 点电势为 0，下列说法正确的是 6 6 10 AB、C 两点的电势差 V3 BC U BA 点的电势低于 B 点的电势 C负电荷由 C 点移到 A 点的过程中，电势能减少 D该电场的场强为 1 V/m 【答案】CD 【解析】A 项：由 B 移到 C 的过程中电场力做功 WBC=610-6 J，则 B、C 两点的电势差为： ， 故 A 错误 ； B 项 ： 点电荷由 A 移到 B 的过程
16、中， 电势能增加 1.210-5 J，知电场力做功-1.210-5 J，A、B 两点的电势差：，所以 A 点的电势高于 B 点的电 势，故 B 错误；C 项：UCA=-UBC-UAB=-3 V，根据 W=Uq 得：负电荷由 C 移到 A 的过程中，电场力做 正功，所以电势能减小。故 C 正确 ； D 项 ： 三角形 ABC 为等腰三角形，所以电场强度方向沿着 AB 方向， 由 A 指向 B。因为，所以，所以该电场的场强为 1 V/m。故 D 正确。 14 （2019广东省高三下学期第一次模拟考试）如图所示，点电荷 Q1，Q2固定于边长为 L 的正三角形的两 顶点上，将点电荷 Q3（电荷量未知）
17、固定于正三角形的中心，Ql，Q2的电荷量均为q。在正三角形第 三个顶点上放入另一点电荷 Q，且 Q 的电荷量-q，点电荷 Q 恰好处于平衡状态。已知静电力常量为 k， 不计各电荷受到的重力，下列说法正确的是 A若撤去 Q3，则 Q 将做匀加速直线运动 BQ3的电荷量为 3 3 q C若不改变 Q 的电性，仅改变其电荷量，Q 将不再受力平衡 D若将 Q1的电荷量改为-q，则 Q 受到的合力大小为 2 2 2kq L 【答案】BD 【解析】若撤去 Q3，点电荷 Q 所受的合力为 Q1、Q2对点电荷 Q 库仑力的合力，方向竖直向下，向下 加速运动的过程中，由于距离两电荷的距离变化，导致库仑力的变化，
18、则加速度变化，做变加速直线 运动，A 错误。Q1、Q2对点电荷 Q 库仑力的合力为 ：，方向竖直向下， 根据几何关系知，Q3与点电荷 Q 的距离为：，根据平衡条件得：，解得 3 3 rL ，带负电，B 正确。根据知，Q 的电量可以约去，若不改变 Q 的电性，仅 3 3 3 Qq 改变其电荷量， Q 将仍然受力平衡， C 错误。 若将 Q1的电荷量改为-q， Q 受到 Q1、Q2的合力， 2 1 2 q Fk L 方向水平向右，Q3对 Q 的库仑力大小为，方向竖直向上，根据平行四边形法则知，Q 受到的合 2 2 3kq L 力大小，D 正确。 15 （2019山东省临沂市 2019 届高三 5
19、月第三次模拟考试）在竖直向上的匀强电场中，有两个质量相等、 带异种电荷的小球 A、B（均可视为质点） 处在同一水平面上。 现将两球以相同的水平速度 v0向右抛出， 最后落到水平地面上，运动轨迹如图所示，两球之间的静电力和空气阻力均不考虑，则 AA 球带正电，B 球带负电 BA 球比 B 球先落地 C在下落过程中，A 球的电势能减少，B 球的电势能增加 D两球从抛出到各自落地的过程中，A 球的动能变化量比 B 球的小 【答案】AD 【解析】两球在水平方向都做匀速直线运动，由 x=v0t 知，v0相同，则 A 运动的时间比 B 的长，竖直方 向上，由 h=at2，h 相等，可知，A 的合力比 B 的小，所以 A 的电场力向上，带正电，B 的电场力向下， 1 2 带负电，故 A 正确。A 运动的时间比 B 的长，则 B 球比 A 球先落地，故 B 错误。A 的电场力向上，电 场力对 A 球做负功，A 球的电势能增加。B 的电场力向下，电场力对 B 球做正功，B 球的电势能减小， 故 C 错误。A 的合力比 B 的小，则 A 的合力做功较少，由动能定理知 A 球的动能变化小，故 D 正确。