《高考物理各地市模拟题专题汇编》专题10 静电场(解析版)

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专题 10 静电场(解析版)
一、单选题(本大题共 20 小题)
1.[来源:2021 年江苏省盐城市、南京市高考物理一模试卷]实验室中探测到电子在匀强电场中的运动轨迹为
一条抛物线
.
为研究问题方便,建立如图所示的坐标系,该抛物线开口向下,
a
b
是抛物线上的两点
.
下列
说法正确的是
A. 匀强电场方向可能沿
x
轴正方向 B. 匀强电场方向可能沿
y
轴负方向
C. 匀强电场中
a
点的电势比
b
点高 D. 电子在
b
点的动能比在
a
点的大
【答案】
C
【解析】
由电子运动轨迹与受力关系判断匀强电场情况;由电场力做功判断动能变化情况;结合电势能与动能之和
不变及
EP=
判断电势高低。
掌握分析带电粒子在电场中运动轨迹的方法是求解的关键。
【解答】
AB.
由电子运动轨迹可知电子受到电场力方向指向轨迹的凹侧,在最高点速度沿
x
轴方向,所以匀强电场
方向不可能沿
x
轴正方向与
y
轴负方向,故
AB
错误;
CD .
如果电子从
a
b
运动,则电场力做负功,动能减小,电势能增加,如果粒子从
b
a
运动,则电场
力做正功,动能增大,电势能减小,所以电子在
b
点的动能比在
a
点的小,则电子在
b
点的电势能比在
a
点的大,由
EP=
可知匀强电场中
a
点的电势比
b
点高,故
C
正确,
D
错误。
2.[来源:2021 年安徽省蚌埠市高考物理二模试卷]一平行板电容器两极板保持与恒压直流电源相连接,若在
电容器两极板间插入某种绝缘介质,则该电容器
()
A. 极板上的电荷量变大,极板间的电场强度变大
B. 极板上的电荷量变大,极板间的电场强度不变
C. 极板上的电荷量变小,极板间的电场强度变大
D. 极板上的电荷量变小,极板间的电场强度不变
1
【答案】B
【解析】
解:两极板保持与恒压直流电源相连接,则电容器两极板的电压不变,将某种绝缘介质插入后,介电常数
增大,根据电容的决定式À
C=ɛ S
4πkd
知,介电常数增大,电容增大。
由于电压不变,根据
可知,电量 Q增大。
由于电容器的电压不变,而板间的距离 d也不变,根据
E=U
d
可知,极板间的电场强度不变,故 ACD 错误,
B 正确;
故选:B
两极板保持与恒压直流电源相连接,则电容器两极板的电压不变,插入后介电常数增大,根据电容器介电
常数的变化判断电容的变化以及电场强度的变化。
本题是电容器的动态分析问题,关键抓住不变量,当电容器与电源终相连,则电势差不变;当电容器与电
源断开,则电荷量不变。要掌握
C=Q
U
C=ɛ S
4πkd
E=U
d
三个公式。
3.[来源:2021 年云南省昆明一中高考物理第六次复习试卷]真空中,在
x
轴上的原点处和
x=6a
处分别固定
点电荷
M
N
,在
x=2a
处由静止释放一个正试探电荷
q
,假设试探电荷
q
只在电场力作用下沿
x
轴正方向
运动,试探电荷
q
的速度与其在
x
轴上的位置关系如图所示,则下列说法正确的是
()
A. 点电荷
M
N
一定都是负电荷
B. 点电荷
M
N
所带电荷量绝对值之比为
21
C.
x=2a
处的电势一定高于
x=5a
处的电势
D. 试探电荷
q
的电势能一定是先增大后减小
【答案】C
【解析】
2
根据
v − x
图象,结合动能定理判断出电场力的方向,然后根据正电荷受到的电场力的方向与电场的方向相
同判断出两个点电荷之间的电场的方向的分布,由此判断两个点电荷的电性;根据速度变化结合功能关系
判断出电势能的变化;根据最大速度对应的特点,结合库仑定律判断出点电荷的电量之间的关系。
本题主要考
v− x
图象,新型的图象题,结合动能定理判断出电场之间的分布是解题的关键。
【解答】
D、试探电荷在电场力作用下先加速后减速,其动能先增大后减小,其电势能先减小后增大,选D 错误
;
A、试探电荷在
x=4a
速度最大,电势能最小,该处的电场强度一定为
;
x轴上从原点处到
x=6a
处,电场强度从两指向
x=4a
处,点电荷 MN一定都是正电荷,A
;
B、由
k QM
¿¿
,解
QM=4QN
B错;
C、
x=2a
处的动能小于
x=5a
处的动能,为只电场力做功,所以动能与电势能之和恒,则
x=2a
电势能大于
x=5a
处电势能,根据
Ep=
x=2a
处电势高,故 C 正确。
故选 C。
4.[来源:2021 湖北宜昌市高考物理模试卷2月份)]如图所示,真空中三个电荷量相的点电荷
a
b
c
,分别固定在面内正三角形点上,其中
a
b
带正电,
c
带负电,
O
为三角形
A
B
C
为三条的中点。则
A.
B
C
两点场强相同
B.
a
b
c
所受库仑力大小之比为
11
3
C. 将某一正试探电荷从
B
动到
C
点,电势能减小
D. 在
O
由释放电子
¿
计重
¿
沿
OA
方向一直运动下
【答案】B
【解析】
3
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