专题七静电场高考真题集锦.doc

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1、专题七　静电场15．(2013·高考新课标全国卷Ⅰ）如图，一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷，在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点,a和b、b和c、c和d间的距离均为R,在a点处有一电荷量为q(q>0）的固定点电荷．已知b点处的场强为零，则d点处场强的大小为（k为静电力常量）(　　）A．kB．kC．kD．k解析：选B.本题应从点电荷产生的电场和电场的叠加角度解决问题．已知a处点电荷和带电圆盘均在b处产生电场，且b处场强为零，所以带电圆盘在b处产生的电场场强E1与q在b处产生的电场场强Eab等大反向，即E1＝Eab＝，带电圆盘在d处产生的电场场强E2＝E1且方向与E1

2、相反，q在d处产生的电场场强Ead＝，则d处场强Ed＝E2＋Ead＝＋＝k，选项B正确．16．（2013·高考新课标全国卷Ⅰ)一水平放置的平行板电容器的两极板间距为d，极板分别与电池两极相连，上极板中心有一小孔（小孔对电场的影响可忽略不计)．小孔正上方处的P点有一带电粒子,该粒子从静止开始下落,经过小孔进入电容器,并在下极板处（未与极板接触)返回．若将下极板向上平移，则从P点开始下落的相同粒子将(　　）A．打到下极板上B．在下极板处返回C．在距上极板处返回D．在距上极板d处返回解析;选D.本题应从动能定理的角度解决问题．带电粒子在重力作用下下落，此过程中重力做正功，当带电粒子进入平行板电

3、容器时，电场力对带电粒子做负功，若带电粒子在下极板处返回，由动能定理得mg（＋d)－qU＝0；若电容器下极板上移，设带电粒子在距上极板d′处返回，则重力做功WG＝mg(＋d′)，电场力做功W电＝－qU′＝－qU＝－qU，由动能定理得WG＋W电＝0，联立各式解得d′＝d,选项D正确．18．（2013·高考新课标全国卷Ⅱ）如图，在光滑绝缘水平面上，三个带电小球a、b和c分别位于边长为l的正三角形的三个顶点上;a、b带正电,电荷量均为q，c带负电．整个系统置于方向水平的匀强电场中．已知静电力常量为k.若三个小球均处于静止状态，则匀强电场场强的大小为（　　)A。B。C.D.解析：选B.各小球都在

4、力的作用下处于静止状态,分别对各小球受力分析，列平衡方程可求解．以c球为研究对象，除受另外a、b两个小球的库仑力外还受匀强电场的静电力，如图所示，c球处于平衡状态，据共点力平衡条件可知F静＝2kcos30°；F静＝Eqc，解得E＝，选项B正确．25．（2013·高考大纲全国卷）一电荷量为q（q＞0）、质量为m的带电粒子在匀强电场的作用下，在t＝0时由静止开始运动,场强随时间变化的规律如图所示．不计重力,求在t＝0到t＝T的时间间隔内，（1)粒子位移的大小和方向;（2）粒子沿初始电场反方向运动的时间．解析：带电粒子在规律性变化的电场力作用下做变速运动．法一：（1）带电粒子在0~、～、～、~

5、T时间间隔内做匀变速运动,设加速度分别为a1、a2、a3、a4,由牛顿第二定律得a1＝①a2＝－2②a3＝2③a4＝－④由此得带电粒子在0～T时间间隔内运动的加速度—时间图象如图（a）所示，对应的速度—时间图像如图（b）所示，其中v1＝a1＝⑤由图(b）可知，带电粒子在t＝0到t＝T时间内的位移为s＝v1⑥图（b）由⑤⑥式得s＝T2⑦方向沿初始电场正方向．（2）由图（b）可知，粒子在t＝T到t＝T内沿初始电场的反方向运动，总的运动时间为t＝T－T＝⑧法二：(1)带电粒子在0~、～、~、～T时间间隔内做匀变速运动，设加速度分别为a1、a2、a3、a4，由牛顿第二定律得qE0＝ma1①－2q

6、E0＝ma2②2qE0＝ma3③－qE0＝ma4④设带电粒子在t＝、t＝、t＝、t＝T时的速度分别为v1、v2、v3、v4,则v1＝a1⑤v2＝v1＋a2⑥v3＝v2＋a3⑦v4＝v3＋a4⑧设带电粒子在t＝0到t＝T时间内的位移为s，有s＝(＋＋＋)⑨联立以上各式可得s＝⑩方向沿初始电场正方向．(2)由电场的变化规律知,t＝时粒子开始减速，设经过时间t1速度减为零．0＝v1＋a2t1将①②⑤式代入上式，得t1＝⑪粒子从t＝时开始减速,设经过时间t2速度变为零．0＝v2＋a3t2此式与①②③⑤⑥式联立得t2＝⑫t＝0到t＝T内粒子沿初始电场反方向运动的时间为t＝(－t1)＋t2⑬将⑪⑫式

7、代入⑬式得t＝.⑭答案：(1)T2，方向沿初始电场正方向　（2)22．(2013·高考北京卷）如图所示，两平行金属板间距为d，电势差为U,板间电场可视为匀强电场．金属板下方有一磁感应强度为B的匀强磁场．带电量为＋q、质量为m的粒子，由静止开始从正极板出发,经电场加速后射出，并进入磁场做匀速圆周运动．忽略重力的影响，求:（1）匀强电场场强E的大小；(2)粒子从电场射出时速度v的大小；(3)粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径R。解析：本题