高考易错题集锦专-题四电场题

《高考易错题集锦专-题四电场题》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考易错题集锦专-题四电场题（19页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、绝密启用前2012-2013学年度?学校4月月考卷试卷副标题考试范围：xxx；考试时间：100分钟；命题人：xxx题号一二三四五六七总分得分注意事项：1答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2请将答案正确填写在答题卡上第I卷（选择题）请点击修改第I卷的文字说明评卷人得分一、选择题（题型注释）1竖直放置的一对平行金属板的左极板上用绝缘线悬挂了一个带正电的小球，将平行金属板按图所示的电路图连接绝缘线与左极板的夹角为当滑动变阻器R的滑片在a位置时，电流表的读数为I1，夹角为1；当滑片在b位置时，电流表的读数为I2，夹角为2，则( )A.12，I12，I1I2 C.1=2，I1=I22 D.12，I

2、1=I2【答案】D【解析】【错解分析】A 没理解在直流电路中，电容器只有在充、放电时有电流通过，当电路稳定时，电容器相当于开路，还认为滑片的移动影响电路中的电阻【正解】由于电容器在直流电路中相当于开路，因此无论滑片在口处还是b处，电路中总电阻均不变，故电流表示数不变，即I1=I2当滑片由a处移到b处时，电容器两极间电压U增大，两极板间电场强度E= 增大，则小球所受到水平向右的电场力增大，增大，即1E2B.两处的电场方向相反，E1 E2C.两处的电场方向相同，E1 E2D.两处的电场方向相反，E1aBaAD.到达正极板时动能关系EAEBEC【答案】AC【解析】【错解分析】产生上述错解得原因是学生

3、没有认真地分析问题的运动本质，表面的看认为三个小球在电场中运动的水平距离不一样，就认为距离越大的就应该电场力对它做功的时间越长，它获得的动能也就越多。【正解】三个粒子做的都是类平抛运动，但是运动时间不一样，而竖直位移则是一样的，由此可得到三个粒子的加速度的关系aCaBaA，力是产生加速度的原因，而三个粒子的受力基本都是重力和电场力，所以就可以根据这个判断出A带正电、B不带电、C带负电。因此，本题的正确选项为A、C。【点评】带电粒子在电场中的偏转，可以看作是类平抛运动，所以运动时间由水平位移和初速度可以得出，但是，引起能量变化的原因应该是电场力做功，电场力做功与带电粒子在电场中运动的时间没有关系

4、，它仅由初末位置的电势差决定。12如图所示，把质量为、带电量为的物块放在倾角的固定光滑绝缘斜面的顶端，整个装置处在范围足够大的匀强电场中。已知电场强度大小，电场方向水平向左，斜面高为，则释放物块后，物块落地时的速度大小为（ ）ABCD【答案】D【解析】【错解分析】产生上述错误的原因是在计算电场力做功时，公式中中的d出了问题，这里主要是学生的数学知识不过关，三角函数之间关系没有弄清楚。【正解】对运动过程进行受力分析和做功分析，得到重力做正功，电场力也做正功，且电场力做功的有效位移应为。根据动能定理，代入题设条件，得到物块落地时的速度大小为故选D。【点评】利用动能定理解决电场中的问题是目前高考的热

5、点知识之一，因此，就要进行认真的受力分析和做功分析，尤其涉及电场力做功时，一定要注意有效位移不出问题。13A、B两点各放有电量为+Q和+2Q的点电荷，A、B、C、D四点在同一直线上，且AC=CD=DB。将一正电荷从C点沿直线移到D点，则ABCD-Q+2QA电场力一直做正功B电场力先做正功再做负功C电场力一直做负功D电场力先做负功再做正功【答案】C【解析】【错解分析】错解：B或D。产生错解的原因一是没有认真分析正电荷的受力情况，根据经验判断；二是对正、负电荷产生的电场的方向没有正确的认识。【正解】本题中A的负电荷在C出产生的电场方向应该是从C指向A，B点的正电荷在此处产生的电场方向也是这样的，所

6、以合场强的方向也是如此，所以正电荷方在这里的时候，受到从C指向A的电场力，因此，在它从C点沿直线移到D点过程中，电场力一直做负功。【点评】分析两个产于叠加的电场的方向，判断合场强的方向，进而判断正电荷在合场强的受力方向，即因此引起的运动和做功问题。14如图所示，一带电荷量为q的金属球，固定在绝缘的支架上，这时球外P点的电场强度为E0。当把一电荷量也是q的点电荷放在P点时，测得点电荷的受到的静电力为f；当把电荷量为aq的点电荷放在P点时，测得这个点电荷的受到的静电力为F，则在国际单位制中（ ）A. f的数值等于qFB. F的数值等于afC. a比1小得越多，F的数值越接近aqE0D. a比1小得

7、越多，F的数值越接近af【答案】C【解析】【错解分析】错解：A、B。产生错误的原因是把导体球看成了点电荷，认为有点电荷放在P点和无点电荷放在P点时的电场是一样的，然后根据，就选出了A、B。【正解】本题中的场源电荷为金属球体而不是固定的点电荷，在P点没有放点电荷时，电荷量均匀分布在球体外表，金属球体可以等效为电量集中于球心的点电荷。但是，当有点电荷放在P点时，由于同种电荷相互排斥，使得金属球上的电荷分布不再均匀，带电的等效中心偏离球心，根据点电荷场强公式，可知此时P点的场强已经发生了变化，因此A、B均不对。当把电荷量为aq的点电荷放在P点时，电荷量越小，即a比1小得越多，金属球带电中心偏离球心越

8、小，球在P点激发的场强越接近于，E0即F的数值越接近aqE0。当a，则一定有关系M,Qm,qabA两球一定带同种电荷Bm一定小于MCq一定大于QDm受到的电场力一定大于M所受电场力【答案】AB【解析】【错解分析】错解：C、D.解题时不由注意到库仑力是一对作用力和反作用力，而错误认为，是由于m受到的库仑力比M所受到的库仑力大引起的，从而错选了D。当错选了D之后，会认为由于电荷受到的电场力的大小还跟电荷所带电量多少有关，从而进一步错选了C。【正解】对小球进行受力分析，球在重力、库仑力和悬线拉力的作用下平衡。由于两个带电小球相互远离，且在同一水平线上，所以库仑力是沿水平方向的斥力，两球一定带同种电荷

9、，所以A正确。由受力可得到电场力与重力的关系：，F1、F2是一对作用力与反作用力，二者大小相等，即因为，所以可得到Mm，而与两个小球所带的电荷量无关，故B正确。【点评】库仑力的问题，归根到底还是受力平衡问题，进行严格的受力分析是解决此类问题的关键，至于抓住库仑力是成对出现的作用力和反作用力的特点，也会对正确解题有帮助。16如图所示，把一个不带电的枕型导体靠近带正电的小球，由于静电感应，在a，b端分别出现负、正电荷，则以下说法正确的是A闭合K1，有电子从枕型导体流向地B闭合K2，有电子从枕型导体流向地C闭合K1，有电子从地流向枕型导体D闭合K2，没有电子通过K2【答案】C【解析】【错解分析】错解

10、：枕型导体电荷总是守恒的，没有电子流过K2。选D。由于对没有正确理解电荷守恒的相对性，所以在本题中认为枕型导体的电荷总是守恒的，便错选答案D。【正解】在K1，K2都闭合前，对于枕型导体它的电荷是守恒的，a，b出现的负、正电荷等量。当闭合K1，K2中的任何一个以后，便把导体与大地连通，使大地也参与了电荷转移。因此，导体本身的电荷不再守恒，而是导体与大地构成的系统中电荷守恒。由于静电感应，a端仍为负电荷，大地远处感应出等量正电荷，因此无论闭K1还是K2，都是有电子从地流向导体，应选答案C。【点评】在解决此类静电平衡问题时，对电荷守恒的理解应为：电荷守恒定律有相对性，一个物理过程中，某个物体或某些物

11、体的电荷并不守恒，有增或有减，而这一过程中必有另一些物体的电荷有减或有增，其中的增量和减量必定相等，满足全范围内的守恒。即电荷是否守恒要看是相对于哪一个研究对象而言。电荷守恒是永恒的，是不需要条件的。电荷守恒定律也是自然界最基本的规律之一。在应用这个定律时，只要能够全面地考察参与电荷转移的物体，就有了正确地解决问题的基础。17点电荷A和B，分别带正电和负电，电量分别为4Q和Q，在AB连线上，如图，电场强度为零的地方在AA和B之间BA右侧CB左侧DA的右侧及B的左侧【答案】C【解析】【错解分析】错解一：认为A，B间一点离A，B距离分别是2r和r，则A，B在此点的场强分布为和，大小相等，可以抵消。

12、故选A。错解二：认为在A的右侧和B的左侧，由电荷产生的电场方向总相反，因而都有可能抵消，选D。错解一忽略了A，B间EA和EB方向都向左，不可能抵消。错解二认为在A的右侧和B的左侧，由两电荷产生的电场方向总相反，因而都有可能抵消，却没注意到A的右侧EA总大于EB，根本无法抵消。【正解】因为A带正电，B带负电，所以只有A右侧和B左侧电场强度方向相反，因为QAQB，所以只有B左侧，才有可能EA与EB等量反向，因而才可能有EA和EB矢量和为零的情况。【点评】解这类题需要的基本知识有三点：（1）点电荷场强计算公式（2）正点电荷场强方向离点电荷而去，负点电荷场强方向向点电荷而来；（3）某点合场强为各场源在

13、该点场强的矢量和。18如图所示，实线是一个电场中的电场线，虚线是一个负检验电荷在这个电场中的轨迹，若电荷是从a处运动到b处，以下判断正确的是A电荷从a到b加速度减小Bb处电势能大Cb处电势高D电荷在b处速度小【答案】BD【解析】【错解分析】错解：由图可知，由ab，速度变小，所以，加速度变小，选A。因为检验电荷带负电，所以电荷运动方向为电势升高方向，所以b处电势高于a点，选C。选A的同学属于加速度与速度的关系不清；选C的同学属于功能关系不清。【正解】由图可知b处的电场线比a处的电场线密，说明b处的场强大于a处的场强。根据牛顿第二定律，检验电荷在b处的加速度大于在a处的加速度，A选项错。由图可知，

14、电荷做曲线运动，必受到不等于零的合外力，即Fe0，且Fe的方向应指向运动轨迹的凹向。因为检验电荷带负电，所以电场线指向是从疏到密。再利用“电场线方向为电势降低最快的方向”判断a，b处电势高低关系是UaUb，C选项不正确。根据检验电荷的位移与所受电场力的夹角大于90，可知电场力对检验电荷做负功。功是能量变化的量度，可判断由ab电势能增加，B选项正确；又因电场力做功与路径无关，系统的能量守恒，电势能增加则动能减小，即速度减小，D选项正确。【点评】理解能力应包括对基本概念的透彻理解、对基本规律准确把握。本题就体现高考在这方面的意图。这道小题检查了电场线的概念、牛顿第二定律、做曲线运动物体速度与加速度

15、的关系、电场线与等势面的关系、电场力功（重力功）与电势能（重力势能）变化的关系。能量守恒定律等基本概念和规律。要求考生理解概念规律的确切含义、适用条件，鉴别似是而非的说法。第II卷（非选择题）请点击修改第II卷的文字说明评卷人得分二、填空题（题型注释）评卷人得分三、实验题（题型注释）评卷人得分四、计算题（题型注释）191000eV的电子流在两极板中央斜向上方进入匀强电场，电场方向竖直向上，它的初速度与水平方向夹角为30，如图。为了使电子不打到上面的金属板上，应该在两金属板上加多大电压U？【答案】至少500V【解析】【错解分析】错解：电子流在匀强电场中做类似斜抛运动，设进入电场时初速度为v0，而

16、 得因为电子流在电场中受到竖直向下电场力作用，动能减少。欲使电子刚好打不到金属板上有Vr=0，此时电子流动能又由动能定理则，至少应加250V电压，电子才打不到上面金属板。电子流在电场中受到电场力作用，电场力对电子做功We=Fes=eEs其中s必是力的方向上位移，即d2，所以We=eU，U是对应沿d方向电势降落。则电子从C到A，应对应We=eUAC，故上面解法是错误的。【正解】电子流在匀强电场中做类似斜抛运动，欲使电子刚好不打金属板上，则必须使电子在d2内竖直方向分速度减小到零，设此时加在两板间的电压为U，在电子流由C到A途中，电场力做功We=EUAC，由动能定理在匀强电场中，所以至少应加500

17、V电压，电子才打不到上面金属板上。【点评】动能定理是标量关系式。不能把应用牛顿定律解题方法与运用动能定理解题方法混为一谈。20如图，一个电子以速度v0=6.0106ms和仰角=45从带电平行板电容器的下板边缘向上板飞行。两板间场强E=2.0104Vm，方向自下向上。若板间距离d=2.010-2m，板长L=10cm，问此电子能否从下板射至上板？它将击中极板的什么地方？【答案】见解析【解析】【错解分析】错解：规定平行极板方向为x轴方向；垂直极板方向为y轴方向，将电子的运动分解到坐标轴方向上。由于重力远小于电场力可忽略不计，则y方向上电子在电场力作用下做匀减速运动，速度最后减小到零。vt2-v02=

18、2as y=d=s vt=0即电子刚好击中上板，击中点离出发点的水平位移为3.9910-2（m）。错解中，令来求加速度。这就意味着y方向的位移已经假定为d，（击中了上板）再求y为多少，就犯了循环论证的错误，修改了原题的已知条件。【正解】应先计算y方向的实际最大位移，再与d进行比较判断。在y方向的最大高度为由于ymd，所以电子不能射至上板。【点评】因此电子将做一种抛物线运动，最后落在下板上，落点与出发点相距1.03cm。斜抛问题一般不要求考生掌握用运动学方法求解。用运动的合成分解的思想解此题，也不是多么困难的事，只要按照运动的实际情况把斜抛分解为垂直于电场方向上的的匀速直线运动，沿电场方向上的坚

19、直上抛运动两个分运动。就可以解决问题。21一个质量为m，带有电荷-q的小物块，可在水平轨道Ox上运动，O端有一与轨道垂直的固定墙，轨道处于匀强电场中，场强大小为E，方向沿Ox轴正方向，如图821所示，小物体以初速v0从x0沿Ox轨道运动，运动时受到大小不变的摩擦力f作用，且fqE。设小物体与墙碰撞时不损失机械能且电量保持不变。求它在停止运动前所通过的总路程s。【答案】【解析】【错解分析】错解一：物块向右做匀减速运动到停止，有，则错解二：小物块向左运动与墙壁碰撞后返回直到停止，有W合=Ek，得解得则小物块一共走过路程错误的要害在于没有领会题中所给的条件fEq的含义。当物块初速度向右时，先减速到零

20、，由于fEq物块不可能静止，它将向左加速运动，撞墙后又向右运动，如此往复直到最终停止在轨道的O端。初速度向左也是如此。【正解】设小物块从开始运动到停止在O处的往复运动过程中位移为x0，往返路程为s。根据动能定理有解得【点评】在高考试卷所检查的能力中，最基本的能力是理解能力。读懂题目的文字并不困难，难的是要抓住关键词语或词句，准确地在头脑中再现题目所叙述的实际物理过程。常见的关键词语有：“光滑平面、缓慢提升（移动）、伸长、伸长到、轻弹簧、恰好通过最高点等”这个工作需要同学们平时多积累。并且在做新情境（陌生题）题时有意识地从基本分析方法入手，按照解题的规范一步一步做，找出解题的关键点来。提高自己的

21、应变能力。22有个演示实验，在上下面都是金属板的玻璃盒内，放了许多用锡箔纸揉成的小球，当上下板间加上电压后，小球就上下不停地跳动现取以下简化模型进行定性研究如图所示，电容量为C的平行板电容器的极板A和B水平放置，相距为d，与电动势为、内阻可不计的电源相连设两板之间只有一个质量为MM的导电小球，小球可视为质点已知：若小球与极板发生碰撞则碰撞后小球的速度立即变为零，带电状态也立即改变，改变后，小球所带电荷符号与该极板相同，电量为极板电量的a倍(a1)不计带电小球对极板间匀强电场的影响重力加速度为g(1)欲使小球能够不断地在两板间上下往返运动，电动势至少应大于多少?(2)设上述条件己满足，在较长的时

22、间间隔T内小球做了很多次往返运动求在T时间内小球往返运动的次数以及通过电源的总电量【答案】见解析【解析】【错解分析】得不出正确答案 不能正确地结合题意把小球的电荷量的变化及小球的运动分析、受力分析(过程分析)搞清楚的是导致错解的主要原因。【正解】(1)用Q表示极板电荷量的大小，q表示碰后小球电荷量的大小。要使小球能不停地往返运动，小球所受的向上的电场力至少应大于重力，即其中 q=aQ，又有Q=C，由以上三式有(2)当小球带正电时，小球所受电场力与重力方向相同，向下做加速运动。以a1表示其加速度，t1表示从A板到 B板所用的时间，则有当小球带负电时，小球所受电场力与重力方向相反，向上做加速运动，

23、以a2表示其加速度，t2表示从B板到A板所用的时间，则有小球往返一次共用时间为(t1+t2)，故小球在T时间内往返的次数由以上关系式得小球往返一次通过的电量为2q，在丁时间内通过电源的总电量Q =2 qn，由以上两式可得23如图是某种静电分选器的原理示意图两个竖直放置的平行金属板带有等量异号电荷，形成匀强电场分选器漏斗的出口与两板上端处于同一高度，到两板距离相等混合在一起的a、b两种颗粒从漏斗出口下落时，a种颗粒带上正电，b种颗粒带上负电经分选电场后，a、b两种颗粒分别落到水平传送带A、B上已知两板间距d=01 m，板的长度l=05m，电场仅局限在平行板之间；各颗粒所带电量大小与其质量之比均为

24、1 x10-5G/kg设颗粒进入电场时的初速度为零，分选过程中颗粒大小及颗粒间的相互作用力不计要求两种颗粒离开电场区域时，不接触到极板但有最大偏转量，重力加速度g取10m/s2（1）左右两板各带何种电荷?两极板间的电压多大?（2）若两带电平行板的下端距传送带4、B的高度H=03m，颗粒落至传送带时的速度大小是多少?（3）设颗粒每次与传送带碰撞反弹时，沿竖直方向的速度大小为碰撞前竖直方向速度大小的一半写出颗粒第n次碰撞反弹高度的表达式并求出经过多少次碰撞，颗粒反弹的高度小于001m【答案】见解析【解析】【错解分析】对粒子的受力分析及运动状态分析不透，未能正确地将粒子的运动分解为水平方向和竖直方向

25、的分运动求解【正解】(1)左板带负电荷，右板带正电荷依题意，颗粒在平行板间的竖直方向上满足在水平方向上满足 两式联立得 (2)根据动能定理，颗粒落到水平传送带上满足(3)在竖直方向颗粒作自由落体运动，它第一次落到水平传送带上沿竖直方向的速度 m/s反弹高度第二次反弹高度第二次反弹高度根据题设条件，颗粒第n次反弹后上升的高度当n=4时，hn001 m24如图所示，在光滑绝缘水平桌面上有两个静止的小球A和B，B在桌边缘，A和B均可视为质点，质量均为m=02kg，A球带正电，电荷量q=01C，B球是绝缘体不带电，桌面距地面的高h=0.05m开始时A、B相距L=01m，在方向水平向右、大小E=10NC

26、的匀强电场的电场力作用下，A开始向右运动，并与B球发生正碰，碰撞中A、B的总动能无损失，A和B之间无电荷转移求： (1)A经过多长时间与B碰撞? (2)A、B落地点之间的距离是多大?【答案】（1）（2）【解析】【错解分析】本题的易错点在于学生不能够将碰撞问题、平抛运动问题从复杂背景中分析清楚，所以思维上往往容易混乱，无从下笔。【正解】(1)解：A在电场力作用下做初速度为零的匀速直线运动、，设加速度大小为a，经过时间t与B发生第一次碰撞，则 (2)设A球与B球发碰撞前速度为vAl，碰撞后A球速度为vA2，B球速度为vB2，则由动量守恒得：根据题意：解得： 即A球与B球发碰撞后，B做平抛运动，A在

27、竖直方向上做自由落体运动，在水平方向上做初速度为零的匀加速运动，A球与B球运动时间相等，设时间为t1，在这段时间内A、B在水平方向发生的位移分别为sA和sB，则A、B落地点之间的距离：【点评】建立在电场背景下的运动问题其本质仍然是运动问题，所以处理这类问题时，要坚定信念，不要被复杂的背景知识所蒙蔽，抓住某种运动的受力特征和运动特征进行处理，过程分析明确就可以。评卷人得分五、作图题（题型注释）评卷人得分六、简答题（题型注释）25如图所示，当带正电的绝缘空腔导体A的内部通过导线与验电器的小球B连接时，问验电器是否带电？【答案】带正电【解析】【错解分析】错解：因为静电平衡时，净电荷只分布在空腔导体的

28、外表面，内部无静电荷，所以，导体A内部通过导线与验电器小球连接时，验电器不带电。关键是对“导体的外表面”含义不清，结构变化将要引起“外表面”的变化，这一点要分析清楚。错解没有分析出空腔导体A的内部通过导线与验电器的小球B连接后，验电器的金箔成了导体的外表面的一部分，改变了原来导体结构。A和B形成一个整体，净电荷要重新分布。【正解】当导体A的内部通过导线与验电器的小球B连接时，导体A和验电器已合为一个整体，整个导体为等势体，同性电荷相斥，电荷重新分布，必有净电荷从A移向B，所以验电器带正电。【点评】一部分同学做错这道题还有一个原因，就是知识迁移的负面效应。他们曾经做过一道与本题类似的题：“先用绝缘金属小球接触带正电的绝缘空腔导体A的内部，然后将绝缘金属小球移出空腔导体A与验电器的小球B接触，验电器的金箔不张开。”他们见到本题就不假思索地选择了不带电的结论。“差异就是矛盾，”学习中要善于比较，找出两个问题的区别才方能抓住问题的关键。这两道题的差异就在于：一个是先接触内壁，后接触验电器小球；另一个是正电的绝缘空腔导体A的内部通过导线与验电器的小球B连接。进而分析这种差异带来的什么样的变化。生搬硬套是不行的。评卷人得分七、综合题