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1、202*届高考备考(202*年山东各地市一模精选):静电场202*届高考备考(202*年山东各地市一模精选):静电场(202*淄博市一模)18如图所示,真空中M、N处放置两等量异种电荷,a、b、c为电场中的三点,实线PQ为M、N连线的中垂线,a、b两点关于MN对称,a、c两点关于PQ对称,已知一带正电的试探电荷从a点移动到c点时,试探电荷的电势能增加,则以下判定正确的是AM点处放置的是负电荷Ba点的场强与c点的场强完全相同Ca点的电势高于c点的电势D若将该试探电荷沿直线由a点移动到b点,则电场力先做正功,后做负功【答案】AD【解析】由题意知试探电荷从a点移动到c点时,电场力做负功,故M点处放置
2、的是负电荷,A正确。M、N两点分别放等量异号点电荷,根据叠加原理可得,a点与c点电场强度的大小相等,但方向不同,故B错误由于正试探电荷在c点的电势能大于在a点的电势能,故a点的电势低于c点的电势,C错误。过ab两点作出等势线分析,试探电荷由a沿直线至b,电场力对其先做正功,后做负功,总功为零,故D正确(202*烟台市一模)16真空中有一带负电的电荷绕固定的点电荷+Q运动,其轨迹为椭圆,如图所示已知abcd为椭圆的四个顶点,+Q处在椭圆焦点上,则下列说法正确的是Ab、d两点的电场强度大小一定相等Ba、c两点的电势相等C负电荷由b运动到d电场力做正功第1页共6页D负电荷由a经d运动到c的过程中,电
3、势能先减小后增大【答案】BE【解析】由点电荷的场强公式kQr2可知b点的电场强度大于d点的电场强度,A错误。a、c两点离点电荷距离相等,在同一等势线上,两点电势相等,B正确。b点电势高于d点电势,负电荷由b运动到d,电势能增大,电场力做负功,C错误。a、c两点电势相等且大于d点电势,故负电荷由a经d运动到c的过程中,电势能先增大后减小,D错误。(202*潍坊一模)4如图所示,AC、BD为圆的两条互相垂直的直径,圆心为O,半径为R电荷量均为Q的正、负点电荷放在圆周上,它们的位置关于AC对称,+Q与O点的连线和OC间夹角为60下列说法正确的是AO、C两点场强相同BO、C两点电势相同C在A点由静止释
4、放一个正电荷,电荷将沿圆周向D运动D沿直径由B向D移动一个正电荷,电荷的电势能先增大后减小【答案】AB【解析】由题图可知O、C两点在两点电荷的中垂线上,且关于两点电荷的连线对称,由等量异种点电荷电场的分布情况可知O、C两点的场强相同,电势相同,选项AB正确;在A点由静止释放一个正电荷,仅在电场力的作用下,电荷做曲线运动,但其轨迹不可能沿圆周,选项C错误;沿直径由B向D移动一个正电荷,电场力做正功,电荷的电势能一直减小,选项D错误。(202*泰安市一模)19图中甲是匀强电场,乙是孤立的正点电荷形成的电场,丙是等量异种点电荷形成的电场(a,b位于两点电荷连线上,且a位于连线的中点),丁是等量正点电
5、荷形成的电场(a,b第2页共6页位于两点电荷连线的中垂线上,且a位于连线的中点)。有一个正检验电荷仅在电场力作用下分别从电场中的a点由静止释放,动能Ek随位移变化的关系图象如图中的图线所示,其中图线是直线下列说法正确的是A甲对应的图线是B乙对应的图线是C丙对应的图线是D丁对应的图线是【答案】AC【解析】甲图中电场为匀强电场,电场力做功W=EqS,因E、q均保持不变,故电场力做功与S成正比,故对应的图线可能是,故A正确;乙图中从a到b时电场强度减小,故电场力越来越小,即动能图线的斜率应是减小的,故图象应为,故B错误;丙图中为两异种电荷,a为中间,故从a到b时,电场强度增大,故电场力也将增大,故动
6、能图线的斜率增大,故应为,故C正确;丁图中a处场强最小,而不能明确b的位置,故从a到b时场强可能一直增大,也可能先增大再减小,若场强一直增大,则图象应为,故D错误;故选AC(202*滨州市一模)19如图所示,虚线是两个等量点电荷所产生的静电场中的一簇等势线,动,b点是其运若不计重力的带电粒子从a点射入电场后恰能沿图中的实线运动轨迹上的另一点,则下述判断正确的是A由a到b的过程中电场力对带电粒子做正功B由a到b的过程中带电粒子的电势能在不断减小C若粒子带正电,两等量点电荷均带正电D若粒子带负电,a点电势高于b点电势【答案】D第3页共6页【解析】可由运动轨迹确定粒子的受力方向与速度方向,两者的夹角
7、大于90故电场力做负功,则电势能增加,故A、B错误。若粒子带正电,在两者中垂线左侧受力方向相左,则其电场线向左,而两等量点电荷左边的为负电荷,故C错误若粒子带负电荷,由a到b电势能增加,电势减小,故D正确。(202*德州市一模)19.一质子从A点射入电场,从B点射出,电场的等差等势面和质子的运动轨迹如图所示,图中左侧前三个等势面彼此平行,不计质子的重力。下列说法正确的是AA点的电势高于B点的电势B质子的加速度先不变,后变小C质子的动能不断减小D质子的电势能先减小,后增大【答案】BC由题意知粒子带正电,运动轨迹向下弯曲,正电荷受电场力与电场强度方向相同,所以电场线(垂直于等势面)方向向左,沿电场
8、线方向电势降低,故A点的电势低于B点的电势,A错误;因为等势面先平行并且密,后变疏,说明电场强度先不变,后变小,则电场力先不变,后变小,所以加速度先不变,后变小,B正确;由于起初电场力与初速度方向相反,所以电场力做负功,电势能增大,动能减小,C正确D错误。(202*济南市一模)19负点电荷Q固定在正方形的一个顶点上,带电粒子P仅在该电荷的电场力作用下运动时,恰好能经过正方形的另外三个顶点a、b、c,如图所示,则A粒子P带负电Ba、b、c三点的电势高低关系是C粒子P由a到b电势能增加,由b到c电势能减小D粒子P在a、b、c三点时的加速度大小之比是2:1:2【答案】BCD【解析】粒子P仅受电场力作
9、用,轨迹弯曲方向跟电场力方向一致,故粒子P带正电,A错误。沿电场线方向电势降低,故,B正确。粒子P由a到b,电场力做负功,电势能增加;由b到c,电场力,故粒子P在a、b、c三点时的加速度大小之比是QqFk2mar做正功,电势能减小,C正确。电场力2:1:2,D正确。第4页共6页(202*聊城市一模)19在光滑绝缘水平面P点正上方的O点固定一电荷量为-Q的点电荷,在水平面上的N点,由静止释放质量为m,电荷量为+q的检验电荷,该检验电荷在水平方向仅受电场力作用运动至P点时的速度为v,图中60。规定P点的电势为零,中A.N点电势低于P点电势则在-Q形成的电场mv2BN点电势为2qCP点电场强度大小是
10、N点的4倍D检验电荷在N点具有的电势能为【答案】CD【解析】由负点电荷的电场分布特点可知电场线的方向指向负点电荷,由于选P点电势为0,沿电场线电势逐渐降低,则O点电势为负值,N点电势为正值,N点电势高于P点电势,选项AB错误。由点电荷场强公式Ek12mv2Q易知选项C正确。由N至P,电场力对检验电荷做正功,且只有电场力做功,结合动能定理2r12mv,选项D正确。2可知动能的增加等于电势能的减少,则检验电荷在N点电势能EpN(202*青岛市一模)16如图所示为电场中的一条电场线,电场线上等距离分布M、N、P三个点,其中N点的电势为零,将一负电荷从M点移动到P点,电场力做负功,以下判断正确的是A负
11、电荷在P点受到的电场力一定小于在M点受到的电场力BM点的电势一定小于零C正电荷从P点移到M点,电场力一定做负功D负电荷在P点的电势能一定大于零【答案】CD【解析】仅由一条电场线无法确定P、M两点的电场强弱,A错误。负电荷从M点至P点,电场力做负功,第5页共6页则电场线方向向右,正电荷从P点移到M点,电场力一定做负功,C正确;又沿电场线电势降低,N点电势为零,则M点电势为正,P点电势为负,负电荷在P点的电势能一定大于零,B错误D正确。(202*日照市一模)15.如图所示,一带电液滴在水平向左的匀强电场中由静止释放,液滴沿直线由b运动到d,直线bd方向与竖直方向成45角,则下列结论正确的是A.液滴
12、带负电荷B.液滴的动能不变C.液滴做匀速直线运动D.液滴的电势能减少【答案】AD【解析】由题可知,带电液滴只受重力和电场力作用,合力沿bd方向,液滴做匀加速直线运动,C错误;合力做正功,据动能定理知,B错误;电场力方向向右,故液滴带负电荷,A正确;电场力做正功,电势能减少,D正确。第6页共6页扩展阅读:202*届高考备考(202*年山东各地市一模精选):带电粒子在电场、磁场中的运动(202*泰安市一模)23(18分)在xoy坐标系内存在按图示规律变化的匀强电场和匀强磁场,电场沿y轴正方向,场强为E0磁场垂直纸面向外,磁感应强度为B0一质量为m、电荷量为q的正粒子,在t=0时刻从y轴上某处沿x轴
13、正向射入,已知01(1)粒子射入时的速度(2)在042m时间内粒子做直线运动.不计粒子重力求qB02m时间内,粒子沿y轴方向的位移qB0(3)若粒子的速度第二次沿x由负向时,恰好经过x轴则t=0时粒子的纵坐标为何值?【答案】见解析【解析】(202*聊城市一模)23.(18分)如图甲所示,平行虚线“a、b将空间分为三个区域,两侧存在方向相反的匀强磁场,磁感应强度大小均为B,左侧的磁场方向垂直纸面向里,右侧的磁场方向垂直纸面向外:中间存在变化的电场,电场强度随时间变化的图象如图乙所示,选垂直边界向右为正方向。t00,在电场内紧靠虚线a的某处无初速度释放一个电荷量为q、质量为m的带正电的粒子,在t1
14、粒子第一次到达虚线b进入磁场,已知a、b之间的距离为d,不计粒子所受重力。求:(1)Eo的大小;(2)若已知在mqB时刻,7m时刻粒子第一次进3qB人左侧磁场,求粒子在左侧磁场中做圆周运动的半径;(3)在t35m时刻,粒子距释放点的距离。qB【答案】见解析【解析】(202*济南市一模)23(18分)如图l所示,带有小孔的平行极板A、B间存在匀强电场,电场强度为E0,极板间距离为L。其右侧有与A、B垂直的平行极板C、D,极板长度为L,C、D板加不变的电压。C、D板的右侧存在宽度为2L的有界匀强磁场,磁场边界与A、B板平行。现有一质量为m,带电量为e的电子(重力不计),从A板处由静止释放,经电场加
15、速后通过B板的小孔飞出;经C、D板间的电场偏转后恰能从磁场的左侧边界M点进入磁场区域,速度方向与边界夹角为60,此时磁场开始周期性变化,如图2所示(磁场从t=0卸时刻开始变化,且以垂直于纸面向外为正方向),电子运动一段不少于T;的时间2后从右侧边界上的N点飞出,飞出时速度方向与边界夹角为60,MN连线与磁场边界垂直。求:(1)电子在A、B间的运动时间(2)C、D间匀强电场的电场强度(3)写出磁感应强度B0变化周期T的大小各应满足的表达式【答案】见解析【解析】(202*淄博市一模)20如图甲所示,光滑绝缘水平桌面上直立一个单匝矩形导线框,线框的边长LAB0.3m,LAD0.2m,总电阻为R0.1
16、在直角坐标系xoy中,有界匀强磁场区域的下边界与轴重合,上边界满足曲线方程y0.2sin10,磁感应强度大小B0.2T线框在沿轴正方向的x(m)3拉力作用下,以速度v10m/s水平向右做匀速直线运动,则下列判断正确的是A线框中的电流先沿逆时针方向再沿顺时针方向B线框中感应电动势的最大值为0.4VC线框中感应电流有效值为4AD线框穿过磁场区域的过程中外力做功为0.048J【答案】ABD【解析】据右手定则可知,BC边切割磁感线时,线框中电流为逆时针方向,同理可知,AD边切割时为顺时针方向,选项A正确。由EBLv可得E4sin10故感应电动势的最大值为0.4V,有效值为0.22V,x,3由闭合电路欧
17、姆定律可知线框中感应电流的有效值为22A,选项B正确C错误。由动能定理可得线框穿过磁场区域的过程中外力F做的功等于安培力做的功,即电路产生的焦耳热QIrtIr据的Q=0.048J,选项D正确。(202*淄博市一模)23(17分)如图,空间区域中存在着水平向右的匀强电场,电场强度为E,222LAB,代入数v边界MN垂直于该电场MN右侧有一以O为圆心的圆形匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度为B在圆形磁场区域的正下方有一宽度为L的显示屏CD,显示屏的水平边界C、D两点到O点的距离均为L质量为m、带电量为+q的粒子,从A点由静止释放,经电场加速后,沿AO方向进入磁场,恰好打在显示屏上的左边
18、界C点已知A点到MN的距离为s,不计粒子重力,求(1)粒子在磁场中的轨道半径r;(2)圆形磁场的半径R;(3)改变释放点的位置,使从A点释放的粒子仍能沿AO方向进入磁场且都能打在显示屏上时,释放点A到MN的距离范围【答案】见解析【解析】(1)粒子在电场中加速,由动能定理得Eqs12mv2分2加速获得的速度v2qEsm1粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力v2qvBmr轨道半径rm2qEsqBm(2)粒子恰好打到C点时,速度偏向角为1200由几何关系可得Rrtan6002带入半径r值得R16mEsBq(3)粒子打到D点时,速度最大,轨道半径最大,几何关系得r/Rtan600带入半径R值
19、得r/3m2qEsqBm1粒子打在B点时,洛伦兹力提供向心力/v/2qvBm1r/由动能定理得Eqs/12mv/22联立各式可得分分分分分1分分分分分2111s/9s1分释放点A到MN的距离在s与9s之间1分(202*烟台市一模)23(18分)如图所示,M、N为中心开有小孔的平行板电容器的两极板,相距为D,其右侧有一边长为2a的正三角形区域,区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,在极板M、N之间加上电压U后,M板电势高于N板电势现有一带正电的粒子,质量为m,电荷量为q,其重力和初速度均忽略不计,粒子从极板M的中央小孔s1处射入电容器,穿过小孔s2后从距三角形A点3a的P处垂直AB方向进入磁场,试求:
20、(1)粒子到达小孔s2时的速度和从小孔s1运动到s2所用的时间;(2)若粒子从P点进入磁场后经时间t从AP间离开磁场,求粒子的运动半径和磁感应强度的大小;(3)若粒子能从AC间离开磁场,磁感应强度应满足什么条件?【答案】见解析【解析】(202*潍坊一模)13(10分)如图所示,在xOy坐标系中,x轴上N点到O点的距离是12cm,虚线NP与x轴负向的夹角是30第象限内NP的上方有匀强磁场,磁感应强度B1T,第IV象限有匀强电场,方向沿y轴正向一质量m810kg.电荷量q=110C带正电粒子,从电场中M(12,8)点由静止释放,经电场加速后从N点进入磁场,又从y轴上P点穿出磁场不计粒子重力,取3,
21、求:-4-(1)粒子在磁场中运动的速度v;(2)粒子在磁场中运动的时间t;(3)匀强电场的电场强度E【答案】见解析【解析】(1)粒子在磁场中的轨迹如图,由几何关系,得粒子做运动的轨道半径圆周R212cm0.08m3v2由qvBm得Rv104m/s(2)粒子在磁场中运动轨迹所对圆心角为120,则有t1202m1.6105s360qB(3)由qEd12mv得2mv25103V/mE2qd评分标准:本题共10分,每式2分,正确作出轨迹、圆心各1分.(202*滨州市一模)23(18分)如图所示,边长为L的正方形PQMN(含边界)区域内有垂直纸面向外的匀强磁场,左侧有水平向右的匀强电场,场强大小为E,质
22、量为m,电量为q的带正电粒子(不计重力)从O点静止释放,O、P、Q三点在同一水平线上,OPL,带电粒子恰好从M点离开磁场,求:(1)磁感应强度B的大小;(2)粒子从O到M的时间;(3)若磁感应强度B可以调节(不考虑磁场变化产感应),带电粒子从边界NM上的O离开磁场,O到N生的电磁的距离为3L,求磁感应强度B的最大值。7【答案】见解析【解析】(202*德州市一模)23(18分)电子扩束装置由相邻的电子加速器、偏转电场和偏转磁场组成偏转电场由两块水平平行放置的长为l相距为d的导体板组成,如图甲所示大量电子(其重力不计,质量为m、电荷量为e)由静止开始,经加速电场加速后,连续不断地水平向右从两板正中
23、间射入偏转电场当两板不带电时,电子通过两板之间的时间均为2t0,当在两板间加如图乙所示的周期为2t0、最大值恒为U0的电压时,所有电子均可射出偏转电场,并射入垂直纸面向里的匀强磁场,最后打在磁场右侧竖直放置的荧光屏上磁场的水平宽度为s,竖直高度足够大。求:(1)加速电场的电压(2)电子在离开偏转电场时的最大侧向位移;(3)要使侧向位移最大的电子能垂直打在荧光屏上,匀强磁场的磁感应强度为多大?【答案】见解析U1分)(注:电量用q表示,扣荧lU0B(1)电子离开加速电场时的速度为v0(1分)光e2t0屏0t02t03t04t0l甲乙Ut由动能定理得eU12mv0(2分)2ml2得U(1分)28et
24、0(2)要使电子的侧向位移最大,应让电子从0、2t0、4t0等时刻进入偏转电场eU0ma(1分)d212eU0t0(2分)y1at022mdvyat0eU0t0(1分)md2eU0t0y2vyt0(1分)md23eU0t0yy1y2(2分)2md(3)设电子从偏转电场中射出时的偏向角为,要电子垂直打在荧光屏上,则电子在磁场中运动半径应为:Rssinvyvt(2分)设电子从偏转电场中出来时的速度为v,垂直偏转极板的速度为vy,则电子从偏转电场中出来时的偏向角为:sin(1分)式中vyU0et0dmv2又BevmR由上述四式可得:B(2分)U0t0(2分)ds23(18分)如图所示,在直角坐标系xoy的第一象限内存在沿y轴负方向、(202*青岛市一模)场强为E的匀强电场,在第四象限内存在垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场,在磁场与电场分界线的x轴上有一无限大的薄隔离层一质量为m、电量为+q、初速度为零的带电粒子,从坐标为(x0,y0)的P点开始被电场加速,经隔离层垂直进入磁场,粒子每次穿越隔离层的时间极短,且运动方向不变,其穿越后的速度是每次穿越前速度的k倍(k202*届高考备考(202*年山东各地市一模精选):静电场:该篇文章建议您自主创作。 第 13 页 共 13 页