2015年高考物理试题分类汇编:静电场
(2015新课标I-15). 如图所示,直线a、b和c、d是处于匀强电场中的两组平行线,M、N、P、Q是它们的交点,四点处的电势分别为φM、φN、φP、φQ,一电子由M点分别运动到N点和P点的过程中,电场力所做的负功相等,则 A. 直线a位于某一等势面内,φM>φQ B. 直线c位于某一等势面内,φM>φN
C. 若电子由M点运动到Q点,电场力做正功 D. 若电子由P点运动到Q点,电场力做负功 【答案】B
【考点】电场强度;电场线;电势能、电势;电势差;匀强电场中电势差与电场强度的关系。
【解析】在匀强电场中,因为电子带负电,从M到N和P做功相等,说明电势差相等,即N和P的电势相等,电场力对电子做负功,由W= qU,q=-e, 则得φM-φN=φM-φP>0,说明MQ为高电势,NP为低电势。所以直线c位于某一等势线内,选项A错B对。匀强电场中等势线为平行的直线,所以NP和MQ分别是两条等势线,φM=φQ>φP、电子从M点运动到Q点,初末位置电势相等,电场力不做功,选项C错。电子由P点运动到Q点,电场力做正功,电势能减少,选项D错。
【2015新课标II-14】14. 如图,两平行的带电金属板水平放置。若在两板中间a点从静止释放一带电微粒,微粒恰好保持静止状态。现将两板绕过a点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转45,再由a点从静止释放一同样的微粒,改微粒将
A.保持静止状态 B.向左上方做匀加速运动 C.向正下方做匀加速运动 D.向左下方做匀加速运动 【答案】D 【解析】
试题分析:现将两板绕过a点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转时,两板间的电场强度不变,电场力也不变,所以现将两板绕过a点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转后,带电微粒受两大小相等的力的作用,合力方向向左下方,故微粒将向左下方做匀加速运动,故D正确,A、B、C错误。 考点:电容器;电场力;力的平衡
【2015新课标II-24】24.(12分)如图,一质量为m、电荷量为q(q>0)的例子在匀强电场中运动,A、B为其运动轨迹上的两点。已知该粒子在A点的速度大小为v0,方向与电场方向的夹角为60°;它运动到B点时速度方向与电场方向的夹角为30°。不计重力。求A、B两点间的电势差。
°
【答案】UAB2mv0 ?q
考点:动能定理;带电粒子在电场中运动 (2015浙江-14)下列说法正确的是 A电流通过导体的热功率与电流大小成正比 B力对物体所做的功与力的作用时间成正比 C电容器所带电荷量与两极板间的电势差成正比 D弹性限度内,弹簧的劲度系数与弹簧伸长量成正比 【答案】C
考点:电功率,功,电容,胡克定律
(2015浙江-16)如图所示为静电力演示仪,两金属极板分别固定于绝缘支架上,且正对平行放置。工作时两板分别接高压直流电源的正负极,表面镀铝的乒乓球用绝缘细线悬挂在金属极板中间,则
A乒乓球的左侧感应出负电荷
B乒乓球受到扰动后,会被吸在左极板上
C乒乓球共受到电场力,重力和库仑力三个力的作用
D用绝缘棒将乒乓球拨到与右极板接触,放开后乒乓球会在两极板间来回碰撞 【答案】D 【解析】
试题分析:从图中可知金属板右侧连接电源正极,所以电场水平向左,故乒乓球上的电子移动到右侧,即乒乓球的右侧感应出负电荷,A错误;乒乓球右侧带负电,受到的电场力向右,乒乓球左侧带正电,受到的电场力向左,因为左右两侧感应出的电荷量相等,所以受到的电场力相等,乒乓球受到扰动后,最终仍会静止,不会吸附到左极板上,B错误;乒乓球受到重力和电场力作用,库仑力即为电场力,C错误;用绝缘棒将乒乓球拨到与右极板接触,乒乓球带正电,在电场力作用下,与左极板接触,然后乒乓球带负电,又在电场力作用下,运动到右极板,与右极板接触后乒乓球带正电,在电场力作用下,运动到左极板,如此重复,即乒乓球会在两极板间来回碰撞,D正确; 考点:考查了库仑力,静电感应
(2015浙江-20)如图所示,用两根长度相同的绝缘细线把一个质量为0.1kg的小球A悬挂到水平板的MN两点,A上带有Q?3.0?10C的正电荷。两线夹角为120°,两线上的拉力大小分别为F1和F2。A的正下方0.3m处放有一带等量异种电荷的小球B,B与绝缘支架的总质量为0.2kg(重力加速度取g?10m/s;
922静电力常量k?9.0?10N?m/C,AB球可视为点电荷)则
?62
A支架对地面的压力大小为2.0N B两线上的拉力大小F1?F2?1.9N
C将B水平右移,使M、A、B在同一直线上,此时两线上的拉力大小为F1?1.225N,F2?1.0N D将B移到无穷远处,两线上的拉力大小F1?F2?0.866N 【答案】BC
考点:库仑定律,共点力平衡条件
(2015四川-6).如图所示,半圆槽光滑、绝缘、固定,圆心是O,最低点是P,直径MN水平,a、b是两个完全相同的带正电小球(视为点电荷),b固定在M点,a从N点静止释放,沿半圆槽运动经过P点到达某点Q(图中未画出)时速度为零。则小球a
A.从N到Q的过程中,重力与库仑力的合力先增大后减小 B.从N到P的过程中,速率先增大后减小
C.从N到Q的过程中,电势能一直增加
D.从P到Q的过程中,动能减少量小于电势能增加量 【答案】BC
考点:孤立点电荷等势面特征、库仑定律、平行四边形定则、功能关系、能量守恒定律的应用。
(2015四川-10).(18分)如图所示,粗糙、绝缘的直轨道OB固定在水平桌面上,B端与桌面边缘对齐,A是轨道上一点,过A点并垂直于轨道的竖直面右侧有大小E=1.5×106N/C,方向水平向右的匀强电场。带负电的小物体P电荷量是2.0×10-6C,质量m=0.25kg,与轨道间动摩擦因数μ=0.4,P从O点由静止开始向右运动,经过0.55s到达A点,到达B点时速度是5m/s,到达空间D点时速度与竖直方向的夹角为α,且tanα=1.2。P在整个运动过程中始终受到水平向右的某外力F作用,F大小与P的速率v的关系如表所示。P视为质点,电荷量保持不变,忽略空气阻力,取g=10 m/s2,求:
(1)小物体P从开始运动至速率为2m/s所用的时间; (2)小物体P从A运动至D的过程,电场力做的功。 【答案】(1)t1=0.5s;(2)W=-9.25J。 【解析】
试题分析:(1)物体P在水平桌面上运动时,竖直方向上只受重力mg和支持力N作用,因此其滑动摩擦力大小为:f=μmg=1N
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