电场高考题汇编

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1、电场高考题汇编1如图，O是一固定的点电荷，另一点电荷P从很远处以初速度射入点电荷O的电场，在电场力作用下的运动轨迹是曲线MN。a、b、c是以O为中心，Ra、Rb、Rc为半径画出的三个圆，RcRbRbRa。1、2、3、4为轨迹MN与三个圆的某些交点。以表达点电荷P由1到2的过程中电场力做的功的大小，表达由3到4的过程中电场力做的功的大小，则 A2 B2CP、O两电荷也许同号，也也许异号DP的初速度方向的延长线与O之间的距离也许为零2如图所示，三个完全相似的金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上。a和c带正电，b带负电，a所带电量的大小比b的小。已知c受到a和b的静电力的合力可用图中四条有向

2、线段中的一条来表达，它应是AF1BF2CF3DF43如图，平行板电容器经开关K与电池连接，a处有一带电量非常小的点电荷.K是闭合的，Ua表达a点的电势，f表达点电荷受到的电场力.现将电容器的B板向下稍微移动，使两板间的距离增大，则AUa变大，f变大BUa变大，f变小CUa不变，f不变DUa不变，f变小4在与x轴平行的匀强电场中，一带电量为1.0108库仑、质量为2.5103公斤的物体在光滑水平面上沿着x轴作直线运动，其位移与时间的关系是x0.16t0.02t2，式中x以米为单位，t以秒为单位。从开始运动到5秒末物体所通过的路程为 0.34 米，克服电场力所作的功为 3105 焦耳5图中a、b是

3、两个点电荷，它们的电量分别为Q1、Q2，MN是ab连线的中垂线，P是中垂线上的一点。下列哪中状况能使P点场强方向指向MN的左侧？AQ1、Q2都是正电荷，且Q1|Q2|CQ1是负电荷，Q2是正电荷，且|Q1|Q2|6. 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种带正电的小球，将平行金属板按图5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 BC D7在静电场中，将一电子从A点移到B点，电场力做了正功，则A电场强度的方向一定是由A点指向B点B电场强度的方向一定是由B点指向A点C电子在A点

4、的电势能一定比在B点高D电子在B点的电势能一定比在A点高8. 法拉第一方面提出用电场线形象生动地描绘电场。图为点电行a、b所形成电场的电场线分布图，如下几种说法对的的是 Aa、b为异种电行，a带电量不小于b带电量Ba、b为异种电荷，a带电量不不小于b带电量Ca、b为同种电行，a带电量不小于b带电量Da、b为同种电荷，a带电量不不小于b带电量 9. 如图，在正六边形的a、c两个顶点上各放一带正电的点电荷，电量的大小都是q1，在b、d两个顶点上，各放一带负电的点电荷，电量的大小都是q2，q1q2。已知六边形中心O点处的场强可用图中的四条有向线段中的一条来表达，它是哪一条？ AE1BE2 CE3 D

5、E410如图所示，P、Q是两个电量相等的正的点电行，它们连线的中点是O，A、B是中垂线上的两点，用、分别表达A、B两点的场强和电势，则A一定不小于，一定不小于B不一定不小于，一定不小于C一定不小于，不一定不小于D不一定不小于，不一定不小于11. 如图所示，在粗糙水平面上固定一点电荷Q，在M点无初速释放一带有恒定电量的小物块，小物块在Q的电场中运动到N点静止，则从M点运动到N点的过程中A小物块所受电场力逐渐减小B小物块具有的电势能逐渐减小CM点的电势一定高于N点的电势D小物块电势能变化量的大小一定等于克服摩擦力做的功12. 图中虚线所示为静电场中的等势面1、2、3、4，相邻的等势面之间的电势差相

6、等，其中档势面3的电势为0，一带正电的点电荷在静电力的作用下运动，通过a、b点时的动能分别为26 eV和5 eV，当这一点电荷运动到某一位置，其电势能变为8 eV，它的动能应为A8 eV B13 eV C20 eV D34 eV13图中所示是一种平行板电容器，其电容为C，带电量为Q，上极板带正电。现将一种试探电荷q由两极板间的A点移动到B点，如图所示。A、B两点间的距离为s，连线AB与极板间的夹角为30，则电场力对试探电荷q所做的功等于A B abEC D14. 一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图中虚线所示，电场方向竖直向下。若不计空气阻力，则此带电油滴从a运动到b的过程中，能量变化状况为

7、A动能减小 B电势能增长C动能和电势能之和减小 D重力势能和电势能之和增长15. 静电透镜是运用静电场使电子束会聚或发散的一种装置，其中某部分静电场的分布如右图所示。虚线表达这个静电场在xoy平面内的一簇等势线，等势线形状相对于ox轴、oy轴对称。等势线的电势沿x轴正向增长，且相邻两等势线的电势差相等。一种电子通过P点 （其横坐标为x0）时，速度与ox轴平行。合适控制实验条件，使该电子通过电场区域时仅在ox轴上方运动。在通过电场区域过程中，该电子沿y方向的分速度vy随位置坐标x变化的示意图是16. 一带正电的小球，系于长为l的不可伸长的轻线一端，线的另一端固定在O点，它们处在匀强电场中，电场的

8、方向水平向右，场强的大小为E。已知电场对小球的作用力的大小等于小球的重力。现先把小球拉到图中的P3处，使轻线拉直，并与场强方向平行，然后由静止释放小球。已知小球在通过最低点的瞬间，因受线的拉力作用，其速度的竖直分量突变为零，水平分量没有变化，则小球达到与P1点等高的P1点时速度大小为ABC2D017. 在图中虚线所示的区域存在匀强电场和匀强磁场取坐标如图所示，一带电粒子沿轴正方向进入此区域，在穿过此区域的过程中运动方向始终不发生偏转不计重力的影响，电场强度和磁感应强度的方向也许是 A和都沿轴方向B沿轴正向，沿轴正向C沿轴正向，沿轴正向D、都沿轴方向18. K介子衰变的方程为：K0，其中K介子和

9、介子带负的基元电荷，0介子不带电。一种K介子沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场中，其轨迹为圆弧AP，衰变后产生的介子的轨迹为圆弧PB，两轨迹在P点相切，它们的半径RK-与R-之比为21。0介子的轨迹未画出。由此可知的动量大小与0的动量大小之比为A11 B12 C13 D1620. 光滑水平面上有一边长为l的正方形区域处在场强为E的匀强电场中，电场方向与正方形一边平行。一质量为m、带电量为q的小球由某一边的中点，以垂直于该边的水平初速v0进入该正方形区域。当小球再次运动到该正方形区域的边沿时，具有的动能也许为A0B CD21. 如右图所示，a、b是位于真空中的平行金属板，a板带正电，b板带负电，两板

10、间的电场为匀强电场，场强为E。同步在两板之间的空间中加匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度为B。一束电子以大小为V0的速度从左边S处沿图中虚线方向入射，虚线平行于两板，要想使电子在两板间能沿虚线运动，则v0、E、B之间的关系应当是A. v0E/B B. v0B/E C. Vo D v022.一束质量为m、电量为q的带电粒子以平行于两极板的速度v0距离为d，板长为L，设粒子束不会击中极板，则粒子从进入电场到飞出极板时电势能的变化量为_（粒子的重力忽视不计）23. 有三根长度皆为l1.00 m的不可伸长的绝缘轻线，其中两根的一端固定在天花板上的 O点，另一端分别挂有质量皆为m1.00102

11、 kg的带电小球A和B，它们的电量分别为一q和q，q1.00107C。A、B之间用第三根线连接起来。空间中存在大小为E1.00106N/C的匀强电场，场强方向沿水平向右，平衡时 A、B球的位置如图所示。现将O、B之间的线烧断，由于有空气阻力，A、B球最后会达到新的平衡位置。求最后两球的机械能与电势能的总和与烧断前相比变化了多少。（不计两带电小球间互相作用的静电力）24.一匀强电场，场强方向是水平的（如图7）。一种质量为m的带正电的小球，从O点出发，初速度的大小为v0，在电场力与重力的作用下，恰能沿与场强的反方向成角的直线运动。求小球运动到最高点时其电势能与在O点的电势能之差。 25.空间中存在

12、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，一带电量为+q、质量为m的粒子，在P点以某一初速开始运动，初速方向在图中纸面内如图中P点箭头所示。该粒子运动到图中Q点时速度方向与P点时速度方向垂直，如图中Q点箭头所示。已知P、Q间的距离为l。若保持粒子在P点时的速度不变，而将匀强磁场换成匀强电场，电场方向与纸面平行且与粒子在P点时速度方向垂直，在此电场作用下粒子也由P点运动到Q点。不计重力。求：（1）电场强度的大小。（2）两种状况中粒子由P运动到Q点所经历的时间之差。26.下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在同一

13、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d0.1m，板的长度l0.5m，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l105Ckg。设颗粒进人电场时的初速度为零，分选过程中颗粒大小及颗粒间的互相作用力不计。规定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A、B的高度H0.3m，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

14、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次碰撞反弹高度的体现式。并求出通过多少次碰撞，颗粒反弹的高度不不小于0.01m。27.如图所示，在oxyz坐标系所在的空间中，也许存在匀强电场或磁场，也也许两者都存在或都不存在。但如果两者都存在，已知磁场平行于xy平面。既有一质量为m带正电q的点电荷沿z轴正方向射入此空间中，发现它做速度为v0的匀速直线运动。若不计重力，试写出电场和磁场的分布有哪几种也许性。规定对每一种也许性，都要说出其中能存在的关系。不规定推导或阐明理由。yxP1P2P3028如图所示，在y0的空间中存在匀强电场，场强沿y轴负方向；在y0的空间中，存

15、在匀强磁场，磁场方向垂直xy平面（纸面）向外。一电量为q、质量为m的带正电的运动粒子，通过y轴上yh处的点P1时速率为v0，方向沿x轴正方向；然后，通过x轴上x2h处的 P2点进入磁场，并通过y轴上y处的P3点。不计重力。求（l）电场强度的大小。（2）粒子达到P2时速度的大小和方向。（3）磁感应强度的大小。29.如图，两个共轴的圆筒形金属电极，外电极接地，其上均匀分布着平行于轴线的四条狭缝a、b、c和d，外筒的外半径为。在圆铜之外的足够大区域中有平行于轴线方向的均匀磁场，磁感强度的大小为B，在两极间加上电压，使两圆铜之间的区域内有沿半径向外的电场。一质量为m、带电量为+q的粒子，从紧靠内筒且正

16、对狭缝a的S点出发，初速为零。如果该粒子通过一段时间的运动之后正好又回到出发点S，则两极之间的电压U应是多少？（不计重力，整个装置在真空中。）30如图所示，M、N为两块带等量异种电荷的平行金属板，S1、S2为板上正对的小孔，N板右侧有两个宽度均为d的匀强磁场区域，磁感应强度大小均为B，方向分别垂直于纸面向外和向里，磁场区域右侧有一种荧光屏，取屏上与S1、S2共线的O点为原点，向上为正方向建立x轴M板左侧电子枪发射出的热电子经小孔S1进入两板间，电子的质量为m，电荷量为e，初速度可以忽视(1)当两板间电势差为U0时，求从小孔S2射出的电子的速度v0(2)求两金属板间电势差U在什么范畴内，电子不能

17、穿过磁场区域而打到荧光屏上(3)若电子可以穿过磁场区域而打到荧光屏上，试在答题卡的图上定性地画出电子运动的轨迹(4)求电子打到荧光屏上的位置坐标x和金属板间电势差U的函数关系 31.图1中B为电源，电动势E=27V，内阻不计。固定电阻R1=500，R2为光敏电阻。C为平行板电容器，虚线到两极板距离相等，极板长l1=8.0102m，两极板的间距d=1.0102m。S为屏，与极板垂直，到极板的距离l1=0.16m。P为一圆盘，由形状相似、透光率不同的三个扇形a、b和c构成，它可绕轴转动。当细光束通过扇形a、b、c照射光敏电阻R2时，R2的阻值分别为1000、4500。有一细电子束沿图中虚线以速度v

18、0=8105m/s持续不断地射入C。已知电子电量e=1.61019c，电子，电子质量m=91031kg。忽视细光束的宽度、电容器的充电放电时间及电子所受的重力。假设照在R2上的光强发生变化时R2阻值立即有相应的变化。 （1）设圆盘不转动，细光束通过b照射到R2上，求电子达到屏S上时，它离O点的距离y。（计算成果保存二位有效数字）。 （2）设转盘按图1中箭头方向匀速转动，每3秒转一圈。取光束照在a、b分界处时t=0，试在图2给出的坐标纸上，画出电子达到屏S上时，它离O点的距离y随时间t的变化图线（06s间）。规定在y轴上标出图线最高点与最低点的值。（不规定写出计算过程，只按画出的图线评分。）23

19、右图中虚线表达A、B球本来的平衡位置，实线表达烧断后重新达到平衡的位置，其中、分别表达细线OA、AB与竖直方向的夹角。A球受力如右图所示：重力mg，竖直向下；电场力qE，水平向左；细线OA对A的拉力T1，方向如图；细线AB对A的拉力T2，方向如图。由平衡条件T1sinT2sinqE T2cosmgT2 cos B球受力如右图所示：重力mg，竖直向下；电场力qE，水平向右；细线AB对B的拉力T2，方向如图。由平衡条件T2sinqE T2cosmg 联立以上各式并代入数据，得0 45 由此可知，A、B球重新达到平衡的位置如右图所示。与本来位置相比，A球的重力势能减少了EAmgl（1sin60） B

20、球的重力势能减少了EBmgl（1sin60cos45） A球的电势能增长了WAqElcos60 B球的电势能减少了WBqEl（sin45sin30） 两种势能总和减少了WWBWAEAEB 代入数据解得W6.8102J 24设电场强度为E，小球带电量为q，因小球做直线运动，它受的电场力qE和重力mg的合力必沿此直线，如图。mg=qE=tan （4分）由此可知，小球做匀减速运动的加速度大小为 （2分）设从O到最高点的路程为s， （2分）运动的水平距离为 I=cos （2分）两点的电势能之差 W=qEl （2分）由以上各式得 （2分）25（1）粒子在磁场中做匀速圆周运动，以v0表达粒子在P点的初速度

21、，R表达圆周的半径，则有 qv0B=m 由于粒子在Q点的速度垂直它在p点时的速度，可知粒子由P点到Q点的轨迹为圆周，故有 以E表达电场强度的大小，a表达粒子在电场中加速度的大小，tE表达粒子在电场中由p点运动到Q点通过的时间，则有qE=ma R=v0tE由以上各式，得 （2）因粒子在磁场中由P点运动到Q点的轨迹为圆周，故运动经历的时间tE为圆周运动周期T的，即有 tE=T 而 由和式得 由 两式得 26. 答案： 25(22分) （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 V （2）根据动能定理，颗粒落到水平传送带上满足 ， m/s

22、 （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 根据题设条件，颗粒第n次反弹后上升的高度当n=4时，hn0.01m27. 答案： 29（28分）以E和B分别表达电场强度和磁感强度，有如下几种也许：（1）E0，B0（2）E0，B0。 B的方向与z轴的正方向平行或反平行。B的大小可任意。（3）E0，B0。磁场方向可在平行于xy平面的任何方向。电场E 方向平行于xy平面，并与B的方向垂直。当迎着z轴正方向看时，由B的方向沿顺时针转90后就是E的方向E和B的大小可取满足关系式的任何值。28（1）粒子在电场、磁场中运动的轨迹如图所示。设粒子从P1到P2的

23、时间为t，电场强度的大小为E，粒子在电场中的加速度为a，由牛顿第二定律及运动学公式有qE ma v0t 2h yxP1P2P302hh2hvC 由、式解得 （2）粒子达到P2时速度沿x方向的分量仍为v0，以v1表达速度沿y方向分量的大小，v表达速度的大小，表达速度和x轴的夹角，则有 由、式得v1v0 由、式得 （3）设磁场的磁感应强度为B，在洛仑兹力作用下粒子做匀速圆周运动，由牛顿第二定律 r是圆周的半径。此圆周与x轴和y轴的交点分别为P2、P3。由于OP2OP3，45，由几何关系可知，连线P2P3为圆轨道的直径，由此可求得r 由、可得 29带电粒子从S出发，在两筒之间的电场力作用下加速，沿径

24、向穿出a而进入磁场区，在洛仑兹力作用下做匀速圆周运动。粒子再回到S点的条件是能沿径向穿过狭缝b。只要穿过了b，粒子就会在电场力作用下先减速，再反向加速，经b 重新进入磁场区。然后，粒子将以同样方式通过c、d，再通过a回到S点。设粒子射入磁场区的速度为v，根据能量守恒，有设粒子在洛仑兹力作用下做匀速圆周运动的半径为R，由洛仑兹力公式和牛顿定律得由前面分析可知，要回到S点，粒子从a到b必通过圆周，因此半径R必然等于筒的外半径，即由以上各式解得评分原则：本题13分。式2分， 式2分，经分析得出 式6分，解得 式3分30（1）根据动能定理，得由此可解得（2）欲使电子不能穿过磁场区域而打到荧光屏上，应有

25、而由此即可解得（3）电子穿过磁场区域而打到荧光屏上时运动的轨迹如图所示（4）若电子在磁场区域做圆周运动的轨道半径为，穿过磁场区域打到荧光屏上的位置坐标为，则由（3）中的轨迹图可得注意到和因此，电子打到荧光屏上的位置坐标x和金属板间电势差U的函数关系为 （）31（1）设电容器C两析间的电压为U，电场强度大小为E，电子在极板间穿行时y方向上的加速度大小为a，穿过C的时间为t1，穿出时电子偏转的距离为y1， eE=ma 由以上各式得 代入数据得 由此可见，电子可通过C 设电子从C穿出时，沿y方向的速度为v，穿出后达到屏S所经历的时间为t2，在此时间内电子在y方向移动的距离为y2， v1=at1 y2=v1t2 由以上有关各式得 代入数据得 y2=192102m 由题意 y=y1+y2=24102m （2）如图所示。