北京市2013年部分物理模拟试题解析汇编 专题7 静电场

北京市2013年部分物理模拟试题解析汇编 专题7 静电场内容摘要：

1、 （2013北京东城二模，20 题）如图所示，图甲中 足够大的不带电薄金属板，在金属板的右侧，距离为 d 的位置上放入一个电荷量为+q 的点电荷 O，由于静电感应产生了如图甲所示的电场分布。 P 是金属板上的一点， 之间的距离为 r，几位同学想求出 P 点的电场强度大小，但发现问题很难。 几位同学经过仔细研究，从图乙所示的电场得到了一些启示，经过查阅资料他们知道：图甲所示的电场分布与图乙中虚线右侧的电场分布是一样的。 图乙中两异号点电荷电荷量的大小均为 q，它们之间的距离为 2d，虚线是两点电荷连线的中垂线。 由此他们分别对 P 点的电场强度方向和大小做出以下判断，其中正确的是A方向沿 P 点和点电荷 2、的连线向左，大小为 32 B方向沿 P 点和点电荷的连线向左， 大小为 32C方向垂直于金属板向左，大小为 32 D方向垂直于金属板向左，大小为 32【答案】C【 解析 】电场强度是矢量，其合成遵守平行四边形定则，由图乙可知对应图甲中 P 点处的电场强度大小为 32向水平向左，由题意可知图甲所示的电场分布与图乙中虚线右侧的电场分布是一样的，故选项 C 正确。 2 （2013北京朝阳二模，19 题）如图所示，一个电荷量为点电荷甲，固定在绝缘水平面上的 O 点。 另一个电荷量为 +q、质量为 m 的点电荷乙，从 A 点以初速度 它们的连线向甲运动，运动到 B 点时速度为 v，且为运动过程中速度的最小值 3、。 已知点电荷乙受到的阻力大小恒为 f，距离为 电力常量为 k，则下列说法正确甲 乙点电荷乙从 A 点向甲运动的过程中，加速度逐渐增大B点电荷乙从 A 点向甲运动的过程中，其电势能先增大再减小C的距离为 点电荷甲形成的电场中， 电势差201【答案】C【 解析】滑动摩擦力的大小方向不变，甲乙靠近过程中库仑力逐渐增大，乙在运动到 f =此乙做加速度逐渐减小的减速运动，故 A 错误；当速度最小时有： f=F 库 =k 2以解得：r= C 正确；在乙向左运动过程中电场力一直做正功，因此电势能一直减小，故 B 错误；乙从 A 运动 B 过程中，根据动能定理有：12m 20v，所以解得 电势差22001，故 4、 D 错误故选 C3 （2013北京通州二模，19 题）空间某一静电场的电势 在 x 轴上分布如图所示，x 轴上两点 B、C 点电场强度在 x 方向上的分量分别是 列说法中正确的有 AB、C 两点的电场强度大小 方向沿 x 轴正方向C电荷在 O 点受到的电场力在 x 方向上的分量最大D负电荷沿 x 轴从 B 移到 C 的过程中，电场力先做正功，后做负功【答案】D【 解析 】在 B 点和 C 点附近分别取很小的一段 d，由图象，B 点段对应的电势差大于 ，将电场看做匀强电场有 E= d，可见 项错误；同理可知 O 点场强最小，电荷在该点受到的电场力最小， C 项错误；沿电场方向电势降低，在 O 5、点左侧，E 方向沿 x 轴负方向，在 O 点右侧，E 方向沿 x 轴正方向，所以B 项错误，D 项正确故选 D 【本题的入手点在于如何判断 大小，由图象可知在 x 轴上各点的电场强度在 x 方向的分量不相同，如果在 x 方向上取极小的一段，可以把此段看做是匀强电场，用匀强电场的处理方法思考，从而得到结论，此方法为微元法 】4 （2013北京东城区高三联考，9 题）如图 8 所示，直线 某电场中的一条电场线（方向未画出）。 虚线是一带电的粒子只在电场力的作用下，由 a 到 b 的运动轨迹，轨迹为一抛物线。 下列判断正确的是A电场线 方向一定是由 N 指向 电粒子由 a 运动到 b 的过程中动能一定 6、逐渐减小C带电粒子在 a 点的电势能一定大于在 b 点的电势能D带电粒子在 a 点的加速度一定大于在 b 点的加速度【答案】 C【 解析】由于带电粒子的电性不确定，所以电场线的方向不确定，A 错误；带电粒子由 b 的过程中，只受电场力的作用，由轨迹的弯曲方向知电场力做正功，电势能减小，动能增加，故 B 错误 C 正确；由于仅给出一条电场线，电场强度的大小关系不确定，D 错误。 5.（2013北京西城一模，18 题）如右图所示，正电荷 Q 均匀分布在半径为 r 的金属球面上，沿 x 轴上各点的电场强度大小和电势分别用 E 和 表示。 选取无穷远处电势为零，下列关于 x 轴上各点电场强度的大小 E 或 7、电势 随位置 x 的变化关系图，正确的是O 【答案】C【 解析】由于正电荷 Q 均匀分布在半径为 r 的金属球面上，则金属球处于静电平衡状态，金属球内部的电场处处为 0，即 O 至 r 对应的电场强度为 0 ，排除选项 因为处于静电平衡状态的整个导体是个等势体，表面是个等势面，且无穷远处电势为 0 可知 O 至 的常数，r 至无穷远电势逐渐降低，趋近于。 6 （2013北京石景山一模，18 题）带有等量异种电荷的两平行金属板水平放置，a、b、c 三个 粒子（重力忽略不计）先后从同一点 O 垂直电场方向进入电场，其运动轨迹如图所示，其中 b 恰好沿下极板的边缘飞出电场。 下列说法正确的是Ab 在电 8、场中运动的时间大于 a 在电场中运动的时问Bb 在电场中运动的时间等于 c 在电场中运动的时间C进入电场时 c 的速度最大，a 的速度最小Da 打在负极板上时的速度与 b 飞离电场时的速度大小相等【答案】C【 解析】a、b 两个粒子在电场中沿电场的方向上的位移相同，由 h= 12知运动时间也相同，选项 A 错误b 和 c 在电场中沿电场的方向的位移不同，所以在电场中飞行的时间也就不同，由 h= 12知，c 粒子在电场中飞行的时间最短，而在水平方向飞行的距离最大，所以 c 的速度最大，a、b 两粒子飞行时间相等，a 的水平位移最小，所以 a 的速度最小，选项 B 错误 C 正确。 由能量的转化和守 9、恒可知，三个粒子的动能的增加即为电场力对粒子所做的功，三个粒子受到的电场力相同，在电场力的方向上，谁的位移大，电场力对谁做的功就大，所以对 a、b 两粒子做的功相等，由于 a、b 两O x xD，故飞离电场时 a、b 两粒子的速度大小不相等，选项 D 错误7 （2013北京石景山一模，20 题）如图所示，某点 O 处固定一点电荷+Q，一电荷量为点电荷以 O 为圆心做匀速圆周运动，另一电荷量为 的点电荷以 O 为焦点沿椭圆轨道运动，两轨道相切于 P 点。 两个运动电荷的质量相等，它们之间的静电引力和万有引力均忽略不计，且 、 经过 P 点时速度大小分别为v1、v 2，加速度大小分别为 a1、a 2 10、，下列关系式正确的是Aa 1= Ba 1案】D【 解析】在 P 点时，两电荷受力均为库仑力,分别为 22= rq 1q 2F 1F 2由牛顿第二定律 F=为 m 相同，所以 a1a 2，所以 错误在 P 点有 a= 2a 1a 2 V 1V 2 所以 C 错误，D 正确故此题应选 D8 （2013北京丰台一模，19 题）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 入该正方形区域。 当小球再次运动到该正方形区域的边缘时，具有的动能不可能为A 201 B 2013 C 201 11、 D 201答案】B【 解析】 如图所示， 若电场的方向平行于 左，小球在匀强电场中做匀减速直线运动，到达 时，速度可能为 0，所以动能可能为 0，若速度减到 0 还未到达另一边缘，那将回头做匀加速运动，根据动能定理，电场力做功为 0，动能不变，若电场的方向平行于 右，小球在匀强电场中做匀加速直线运动，到达时，电场力做功 动能为 201选项 D 正确。 若电场的方向平行于上或向下，小球在匀强电场中做类平抛运动，偏转位移最大为 2L，根据动能定理，电场力做功最多为 L，最大动能为 + 项 C 正确。 本题应选 B。 9.（2013 北京东城一模，19 题）a、b 是 x 轴上的两个点电荷，电荷量分 12、别为2，沿 X轴 a、b 之间各点对应的电势高 x 轴由 a 移到 b 的过程中，电场 力对该电荷先做正功后做负功B.a、p 间和 p、b 间各点的电场方向都指向 P B 一定是同种电荷，但是不一定是正电荷【答案】D【 解析】P 点切线斜率为零，而 线的切线斜率表示电场强度的大小，则 P 点的电场强度为零两电荷在 P 点的合场强为零，P 点距离 远，根据点电荷的场强公式知，电量大于 电量从坐标 势先减小后增大，因为沿电场线方向电势逐渐降低，知 定是同种电荷，且都为正电荷 P 点的左侧电场方向向右， P 点的右侧电场方向向左，知正电荷所受的电场力先向右后向左，电场力先做正功再做负功故只有选项 D 13、 错误10.（2013北京大兴一模，19 题） 图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域的运动轨迹，a、b 是轨迹上的两点。 若带电粒子在运动中只受电场力作用，根据此图可作出正确判断的是 a、b 两点电势的高低 带电粒子在 a、b 两点的受力方向 产生该电场的点电荷的电性 带电粒子在 a、b 两点的电势能何处较大A B. C. D. 【答案】D【 解析】由于带电粒子的电性无法确定，所以也无法确定场源电荷的电性，故电场线的方向不确定，不可选，排除选项 轨迹的弯曲方向可知粒子所受电场力的方向，由 a 至 b 电场力做负功，电势能增大，选项 D 正确。 11 （ 2013北京朝阳一模，20 题）空间存在着平行于 电势 随 x 的分布如图所示，A、M、 O、N 、B 为 x 轴上的点，| | |ON。