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高考物理二轮复习精练专题八静电场课件
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这是一份高考物理二轮复习精练专题八静电场课件，共28页。
第18练 库仑定律和电场的性质
2 [2022浙江1月·10,3分,难度★★★☆☆]某种气体—电子放大器的局部结构是由两块夹有绝缘介质的平行金属薄膜构成,其上存在等间距小孔,其中相邻两孔截面上的电场线和等势线的分布如图所示.下列说法正确的是A.a点所在的线是等势线B.b点的电场强度比c点大C.b、c两点间的电势差的值比a、c两点间的大D.将电荷沿图中的线从d→e→f→g移动时电场力做功为零
2.C 根据题意,平行金属膜中间夹着绝缘介质,所以a点所在的线是电场线,故选项A错误;b点处的电场线比c点处稀疏,则Eb
3.A 由对称性与电场叠加原理可知,a、b、c、d处四根完全相同、均匀带正电绝缘长棒在O点的合场强为零,类比正点电荷电场可知,一根带正电绝缘长棒在空间某点的场强方向沿该棒所在直线的垂线指向该点,故撤去a处的绝缘棒后,O点的电场强度方向由O点垂直指向a,B、D项错误;设每根带正电绝缘长棒在O点产生的电势为φ0,且大于零,则根据电势的叠加原理知,四根完全相同、均匀带正电绝缘长棒在O点产生的电场的电势为4φ0,若撤去a处的绝缘棒,其他三棒在O点产生的电场的电势为3φ0,故撤去a处的绝缘棒后,O点的电势减小,A项正确、C项错误.
4 [2021海南·11,4分,难度★★★☆☆](多选)如图,在匀强电场中有一虚线圆,ab和cd是圆的两条直径,其中ab与电场方向的夹角为60°,ab=0.2 m,cd与电场方向平行,a、b两点间的电势差 Uab=20 V.则A.电场强度的大小E=200 V/mB.b点的电势比d点的低5 VC.将电子从c点移到d点,电场力做正功D.电子在a点的电势能大于在c点的电势能
7 [2021天津·8,5分,难度★★★☆☆](多选)两个位于纸面内的点电荷产生电场的等势面如图中实线所示,相邻等势面间的电势差相等.虚线MPN是一个电子在该电场中的运动轨迹,轨迹与某等势面相切于P点.下列说法正确的是A.两点电荷可能是异种点电荷B.A点的电场强度比B点的大C.A点的电势高于B点的电势D.电子运动到P点时动能最小
7.CD 根据两点电荷间等势面的分布情况可知两点电荷是同种电荷,又根据电子在该电场中的运动轨迹可判断出电子一直受到斥力作用,可知两点电荷为负电荷,故A错误;根据U=Ed定性分析可知,等差等势面越密的地方,电场强度越大,则A点的电场强度比B点的小,故B错误.两点电荷为同种负电荷,电场线指向负电荷,沿电场线方向电势逐渐降低,又A所在的等势面比B所在的等势面靠外,故A点的电势高于B点的电势,故C正确;在电子的运动轨迹上,P点的电势最低,故电子在P点的电势能最高,又电子在运动过程中只受电场力作用,电子的动能与电势能之和不变,故电子运动到P点时动能最小,D正确.
8 [2021江苏·10,4分,难度★★★☆☆]一球面均匀带有正电荷,球内的电场强度处处为零,如图所示,O为球心,A、B为直径上的两点,OA=OB,现垂直于AB将球面均分为左右两部分,C为截面上的一点,移去左半球面,右半球面所带电荷仍均匀分布,则A.O、C两点电势相等B.A点的电场强度大于B点C.沿直线从A到B电势先升高后降低D.沿直线从A到B电场强度逐渐增大
8.A 将题中半球壳补成一个完整的球壳,且带电均匀,设左、右半球在A点产生的电场强度大小分别为E1和E2,由题知,均匀带电球壳内部电场强度处处为零,则知E1=E2,根据对称性,左、右半球在B点产生的电场强度大小分别为E2和E1,且E1=E2,故在图示电场中,A的电场强度大小为E2,方向向左,B的电场强度大小为E1,方向向左,所以A点的电场强度与B点的电场强度相同,BD错误.由电场强度的叠加可知,B点左侧的电场方向均向左,沿电场线方向电势逐渐降低,则沿直线从 A到 B电势一直升高,C错误.由排除法可知,A正确.
9 [2021河北·10,6分,难度★★★★☆](多选)如图,四个电荷量均为q(q>0)的点电荷分别放置于菱形的四个顶点,其坐标分别为(4l,0)、(-4l,0)、(0,y0)和(0,-y0),其中x轴上的两个点电荷位置固定,y轴上的两个点电荷可沿y轴对称移动(y0≠0).下列说法正确的是A.除无穷远处之外,菱形外部电场强度处处不为零B.当y0取某值时,可使得菱形内部只存在两个电场强度为零的点C.当y0=8l时, 将一带负电的试探电荷由点(4l,5l)移至点(0,-3l),静电力做正功D.当y0=4l时,将一带负电的试探电荷放置在点(l,l)处,其所受到的静电力方向与x轴正方向成45°倾斜向上
第19练 平行板电容器及其动态分析
1 [2018江苏·5,3分,难度★★☆☆☆]如图所示,水平金属板A、B分别与电源两极相连,带电油滴处于静止状态.现将B板右端向下移动一小段距离,两金属板表面仍均为等势面,则该油滴A.仍然保持静止 B.竖直向下运动 C.向左下方运动 D.向右下方运动
1.D 由于水平金属板A、B分别与电源两极相连,两极板之间的电势差不变,将B板右端向下移动一小段距离,极板之间的电场强度将减小,油滴所受电场力减小,且电场力方向斜向右上方向,则油滴所受的合外力斜向右下方,所以该油滴向右下方运动,选项D正确.
2 [2018北京·19,6分,难度★★☆☆☆]研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示.下列说法正确的是A.实验前,只用带电玻璃棒与电容器a板接触,能使电容器带电B.实验中,只将电容器b板向上平移,静电计指针的张角变小C.实验中,只在极板间插入有机玻璃板,静电计指针的张角变大D.实验中,只增加极板带电量,静电计指针的张角变大,表明电容增大
3 [2021重庆·4,4分,难度★★★☆☆]电容式加速度传感器可用于触发汽车安全气囊.如图所示,极板M、N组成的电容器视为平行板电容器,M固定,N可左右运动,通过测量电容器极板间电压的变化来确定汽车的加速度.当汽车减速时,极板M、N的距离减小,若极板上电荷量保持不变,则该电容器A.电容变小B.极板间电压变大C.极板间电场强度不变D.极板间电场强度变小
4 [2017海南·4,3分,难度★★★☆☆]如图,平行板电容器的两极板竖直放置并分别与电源的正负极相连,一带电小球经绝缘轻绳悬挂于两极板之间,处于静止状态.现保持右极板不动,将左极板向左缓慢移动.关于小球所受的电场力大小F和绳子的拉力大小T,下列判断正确的是A.F逐渐减小,T逐渐减小B.F逐渐增大,T逐渐减小C.F逐渐减小,T逐渐增大D.F逐渐增大,T逐渐增大
第20练 带电粒子在电场中的运动问题
1 [2021全国乙·20,6分,难度★★★☆☆](多选)四个带电粒子的电荷量和质量分别为(+q,m)、(+q,2m)、 (+3q,3m)、(-q,m), 它们先后以相同的速度从坐标原点沿x轴正方向射入一匀强电场中,电场方向与y轴平行.不计重力.下列描绘这四个粒子运动轨迹的图象中,可能正确的是
4 [2022全国甲·21,6分,难度★★★★☆](多选)地面上方某区域存在方向水平向右的匀强电场,将一带正电荷的小球自电场中P点水平向左射出.小球所受的重力和电场力的大小相等,重力势能和电势能的零点均取在P点.则射出后,A.小球的动能最小时,其电势能最大B.小球的动能等于初始动能时,其电势能最大C.小球速度的水平分量和竖直分量大小相等时,其动能最大D.从射出时刻到小球速度的水平分量为零时,重力做的功等于小球电势能的增加量
4.BD 由题意可知,小球所受电场力与重力的合力指向右下,与水平方向成45°角,小球向左射出后做匀变速曲线运动,当其水平速度与竖直速度大小相等时,即速度方向与小球所受合力方向垂直时,小球克服合力做的功最大,此时动能最小,而此时小球仍具有水平向左的分速度,电场力仍对其做负功,其电势能继续增大,A、C项错误;小球在电场力方向上的加速度大小ax=g,竖直方向加速度大小ay=g,当小球水平速度减为零时,克服电场力做的功最大,小球的电势能最大,由匀变速运动规律有v0=gt,此时小球竖直方向的速度vy=gt=v0,所以此时小球动能等于初动能,由能量守恒定律可知,小球重力势能减少量等于小球电势能的增加量,又由功能关系知重力做的功等于小球重力势能的减少量,故B、D项正确.
第18练 库仑定律和电场的性质
2 [2022浙江1月·10,3分,难度★★★☆☆]某种气体—电子放大器的局部结构是由两块夹有绝缘介质的平行金属薄膜构成,其上存在等间距小孔,其中相邻两孔截面上的电场线和等势线的分布如图所示.下列说法正确的是A.a点所在的线是等势线B.b点的电场强度比c点大C.b、c两点间的电势差的值比a、c两点间的大D.将电荷沿图中的线从d→e→f→g移动时电场力做功为零
2.C 根据题意,平行金属膜中间夹着绝缘介质,所以a点所在的线是电场线,故选项A错误;b点处的电场线比c点处稀疏,则Eb
3.A 由对称性与电场叠加原理可知,a、b、c、d处四根完全相同、均匀带正电绝缘长棒在O点的合场强为零,类比正点电荷电场可知,一根带正电绝缘长棒在空间某点的场强方向沿该棒所在直线的垂线指向该点,故撤去a处的绝缘棒后,O点的电场强度方向由O点垂直指向a,B、D项错误;设每根带正电绝缘长棒在O点产生的电势为φ0,且大于零,则根据电势的叠加原理知,四根完全相同、均匀带正电绝缘长棒在O点产生的电场的电势为4φ0,若撤去a处的绝缘棒,其他三棒在O点产生的电场的电势为3φ0,故撤去a处的绝缘棒后,O点的电势减小,A项正确、C项错误.
4 [2021海南·11,4分,难度★★★☆☆](多选)如图,在匀强电场中有一虚线圆,ab和cd是圆的两条直径,其中ab与电场方向的夹角为60°,ab=0.2 m,cd与电场方向平行,a、b两点间的电势差 Uab=20 V.则A.电场强度的大小E=200 V/mB.b点的电势比d点的低5 VC.将电子从c点移到d点,电场力做正功D.电子在a点的电势能大于在c点的电势能
7 [2021天津·8,5分,难度★★★☆☆](多选)两个位于纸面内的点电荷产生电场的等势面如图中实线所示,相邻等势面间的电势差相等.虚线MPN是一个电子在该电场中的运动轨迹,轨迹与某等势面相切于P点.下列说法正确的是A.两点电荷可能是异种点电荷B.A点的电场强度比B点的大C.A点的电势高于B点的电势D.电子运动到P点时动能最小
7.CD 根据两点电荷间等势面的分布情况可知两点电荷是同种电荷,又根据电子在该电场中的运动轨迹可判断出电子一直受到斥力作用,可知两点电荷为负电荷,故A错误;根据U=Ed定性分析可知,等差等势面越密的地方,电场强度越大,则A点的电场强度比B点的小,故B错误.两点电荷为同种负电荷,电场线指向负电荷,沿电场线方向电势逐渐降低,又A所在的等势面比B所在的等势面靠外,故A点的电势高于B点的电势,故C正确;在电子的运动轨迹上,P点的电势最低,故电子在P点的电势能最高,又电子在运动过程中只受电场力作用,电子的动能与电势能之和不变,故电子运动到P点时动能最小,D正确.
8 [2021江苏·10,4分,难度★★★☆☆]一球面均匀带有正电荷,球内的电场强度处处为零,如图所示,O为球心,A、B为直径上的两点,OA=OB,现垂直于AB将球面均分为左右两部分,C为截面上的一点,移去左半球面,右半球面所带电荷仍均匀分布,则A.O、C两点电势相等B.A点的电场强度大于B点C.沿直线从A到B电势先升高后降低D.沿直线从A到B电场强度逐渐增大
8.A 将题中半球壳补成一个完整的球壳,且带电均匀,设左、右半球在A点产生的电场强度大小分别为E1和E2,由题知,均匀带电球壳内部电场强度处处为零,则知E1=E2,根据对称性,左、右半球在B点产生的电场强度大小分别为E2和E1,且E1=E2,故在图示电场中,A的电场强度大小为E2,方向向左,B的电场强度大小为E1,方向向左,所以A点的电场强度与B点的电场强度相同,BD错误.由电场强度的叠加可知,B点左侧的电场方向均向左,沿电场线方向电势逐渐降低,则沿直线从 A到 B电势一直升高,C错误.由排除法可知,A正确.
9 [2021河北·10,6分,难度★★★★☆](多选)如图,四个电荷量均为q(q>0)的点电荷分别放置于菱形的四个顶点,其坐标分别为(4l,0)、(-4l,0)、(0,y0)和(0,-y0),其中x轴上的两个点电荷位置固定,y轴上的两个点电荷可沿y轴对称移动(y0≠0).下列说法正确的是A.除无穷远处之外,菱形外部电场强度处处不为零B.当y0取某值时,可使得菱形内部只存在两个电场强度为零的点C.当y0=8l时, 将一带负电的试探电荷由点(4l,5l)移至点(0,-3l),静电力做正功D.当y0=4l时,将一带负电的试探电荷放置在点(l,l)处,其所受到的静电力方向与x轴正方向成45°倾斜向上
第19练 平行板电容器及其动态分析
1 [2018江苏·5,3分,难度★★☆☆☆]如图所示,水平金属板A、B分别与电源两极相连,带电油滴处于静止状态.现将B板右端向下移动一小段距离,两金属板表面仍均为等势面,则该油滴A.仍然保持静止 B.竖直向下运动 C.向左下方运动 D.向右下方运动
1.D 由于水平金属板A、B分别与电源两极相连,两极板之间的电势差不变,将B板右端向下移动一小段距离,极板之间的电场强度将减小,油滴所受电场力减小,且电场力方向斜向右上方向,则油滴所受的合外力斜向右下方,所以该油滴向右下方运动,选项D正确.
2 [2018北京·19,6分,难度★★☆☆☆]研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示.下列说法正确的是A.实验前,只用带电玻璃棒与电容器a板接触,能使电容器带电B.实验中,只将电容器b板向上平移,静电计指针的张角变小C.实验中,只在极板间插入有机玻璃板,静电计指针的张角变大D.实验中,只增加极板带电量,静电计指针的张角变大,表明电容增大
3 [2021重庆·4,4分,难度★★★☆☆]电容式加速度传感器可用于触发汽车安全气囊.如图所示,极板M、N组成的电容器视为平行板电容器,M固定,N可左右运动,通过测量电容器极板间电压的变化来确定汽车的加速度.当汽车减速时,极板M、N的距离减小,若极板上电荷量保持不变,则该电容器A.电容变小B.极板间电压变大C.极板间电场强度不变D.极板间电场强度变小
4 [2017海南·4,3分,难度★★★☆☆]如图,平行板电容器的两极板竖直放置并分别与电源的正负极相连,一带电小球经绝缘轻绳悬挂于两极板之间,处于静止状态.现保持右极板不动,将左极板向左缓慢移动.关于小球所受的电场力大小F和绳子的拉力大小T,下列判断正确的是A.F逐渐减小,T逐渐减小B.F逐渐增大,T逐渐减小C.F逐渐减小,T逐渐增大D.F逐渐增大,T逐渐增大
第20练 带电粒子在电场中的运动问题
1 [2021全国乙·20,6分,难度★★★☆☆](多选)四个带电粒子的电荷量和质量分别为(+q,m)、(+q,2m)、 (+3q,3m)、(-q,m), 它们先后以相同的速度从坐标原点沿x轴正方向射入一匀强电场中,电场方向与y轴平行.不计重力.下列描绘这四个粒子运动轨迹的图象中,可能正确的是
4 [2022全国甲·21,6分,难度★★★★☆](多选)地面上方某区域存在方向水平向右的匀强电场,将一带正电荷的小球自电场中P点水平向左射出.小球所受的重力和电场力的大小相等,重力势能和电势能的零点均取在P点.则射出后,A.小球的动能最小时,其电势能最大B.小球的动能等于初始动能时,其电势能最大C.小球速度的水平分量和竖直分量大小相等时,其动能最大D.从射出时刻到小球速度的水平分量为零时,重力做的功等于小球电势能的增加量
4.BD 由题意可知,小球所受电场力与重力的合力指向右下,与水平方向成45°角,小球向左射出后做匀变速曲线运动,当其水平速度与竖直速度大小相等时,即速度方向与小球所受合力方向垂直时,小球克服合力做的功最大,此时动能最小,而此时小球仍具有水平向左的分速度,电场力仍对其做负功,其电势能继续增大,A、C项错误;小球在电场力方向上的加速度大小ax=g,竖直方向加速度大小ay=g,当小球水平速度减为零时,克服电场力做的功最大,小球的电势能最大,由匀变速运动规律有v0=gt,此时小球竖直方向的速度vy=gt=v0,所以此时小球动能等于初动能,由能量守恒定律可知,小球重力势能减少量等于小球电势能的增加量,又由功能关系知重力做的功等于小球重力势能的减少量,故B、D项正确.
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