1、电场第九章 电 场第一部分 五年高考题荟萃2009 年高考新题一、选择题1.（09年全国18）如图所示，一电场的电场线分布关于 y 轴（沿竖直方向）对称，O、M、N 是 y 轴上的三个点，且 OM=MN，P 点在 y 轴的右侧，M PON，则 （ AD ）A.M 点的电势比 P 点的电势高B.将负电荷由 O 点移动到 P 点，电场力做正功C. M、 N 两点间的电势差大于 O、M 两点间的电势差D.在 O 点静止释放一带正电粒子，该粒子将沿 y 轴做直线运动解析：本题考查电场、电势、等势线、以及带电粒子在电场中的运动.由图和几何关系可知M 和 P 两点不处在同一等势线上而且有 PM,A 对.将
2、负电荷由 O 点移到 P 要克服电场力做功,及电场力做负功,B 错.根据 EdU,O 到 M 的平均电场强度大于 M 到 N 的平均电场强度,所以有 MNOU,C 错.从 O 点释放正电子后,电场力做正功,该粒子将沿 y 轴做加速直线运动。2.（09全国卷19）图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线。两粒子 M、 N 质量相等，所带电荷的绝对值也相等。现将 M、 N 从虚线上的 O 点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示。点 a、b、c 为实线与虚线的交点，已知 O 点电势高于 c 点。若不计重力，则 （ BD ） A. M 带负电荷， N 带正电荷B.
3、N 在 a 点的速度与 M 在 c 点的速度大小相同C. N 在从 O 点运动至 a 点的过程中克服电场力做功D. M 在从 O 点运动至 b 点的过程中，电场力对它做的功等于零解析：本题考查带电粒子在电场中的运动.图中的虚线为等势线,所以 M 点从 O 点到 b 点的过程中电场力对粒子做功等于零,D 正确.根据 MN 粒子的运动轨迹可知 N 受到的电场力向上 M 受到的电场力向下,电荷的正负不清楚但为异种电荷.A 错.o 到 a 的电势差等于 o 到 c 的两点的电势差,而且电荷和质量大小相等,而且电场力都做的是正功根据动能定理得 a 与 c 两点的速度大小相同,但方向不同,B 对。电场3.
4、（09北京16）某静电场的电场线分布如图所示，图中P、Q 两点的电场强度的大小分别为 EP和 EQ，电势分别为 UP和UQ，则 ( A ) AE PE Q，U PU Q BE PE Q，U PU QCE PE Q，U PU QDE PE Q，U PU Q解析：从图可以看出 P 点的电场线的密集程度大于 Q 点的密集程度，故 P 点的场强大于 Q点的场强，因电场线的方向由 P 指向 Q，而沿电场线的方向电势逐渐降低， P 点的电势高于 Q 点的电势，故 A项正确。4.（09北京19）如图所示的虚线区域内，充满垂直于纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场。一带电粒子 a（不计重力）以一定的初速度由
5、左边界的 O 点射入磁场、电场区域，恰好沿直线由区域右边界的 O点（图中未标出）穿出。若撤去该区域内的磁场而保留电场不变，另一个同样的粒子 b（不计重力）仍以相同初速度由 O 点射入，从区域右边界穿出，则粒子 b ( C ) A穿出位置一定在 O点下方B穿出位置一定在 O点上方C运动时，在电场中的电势能一定减小D在电场中运动时，动能一定减小 解析：a 粒子要在电场、磁场的复合场区内做直线运动，则该粒子一定做匀速直线运动，故对粒子 a 有：Bqv=Eq 即只要满足 E =Bv 无论粒子带正电还是负电，粒子都可以沿直线穿出复合场区，当撤去磁场只保留电场时，粒子 b 由于电性不确定，故无法判断从 O
6、点的上方或下方穿出，故 AB 错误；粒子 b 在穿过电场区的过程中必然受到电场力的作用而做类似于平抛的运动，电场力做正功，其电势能减小，动能增大，故 C 项正确 D 项错误。5.（09北京20）图示为一个内、外半径分别为 R1和 R2的圆环状均匀带电平面，其单位面积带电量为 。取环面中心 O 为原点，以垂直于环面的轴线为 x 轴。设轴上任意点 P 到O 点的的距离为 x，P 点电场强度的大小为 E。下面给出 E 的四个表达式（式中 k 为静电力常量） ，其中只有一个是合理的。你可能不会求解此处的场强 E，但是你可以通过一定的物理电场分析，对下列表达式的合理性做出判断。根据你的判断，E 的合理表
7、达式应为 （ B ）A 122()RkxxB 221()ExC 221()RkxD 221()Ex解析：当 R1=0 时，对于 A 项而言 E=0，此时带电圆环演变为带电圆面，中心轴线上一点的电场强度 E0，故 A 项错误；当 x=0 时，此时要求的场强为 O 点的场强，由对称性可知 EO=0，对于 C 项而言，x=0 时 E 为一定值，故 C 项错误。当 x时 E0，而 D 项中 E4 故 D项错误；所以正确选项只能为 B。6.（09上海物理3）两带电量分别为 q 和q 的点电荷放在 x 轴上，相距为 L，能正确反映两电荷连线上场强大小 E 与 x 关系的是图 （ A ）解析：由等量异种点电
8、荷的电场强度的关系可知，在两电荷连线中点处电场强度最小，但不是零，从两点电荷向中点电场强度逐渐减小，因此 A 正确。7.（09上海物理7）位于 A、B 处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内电势分布如图所示，图中实线表示等势线，则 （ CD ）Aa 点和 b 点的电场强度相同B正电荷从 c 点移到 d 点，电场力做正功C负电荷从 a 点移到 c 点，电场力做正功D正电荷从 e 点沿图中虚线移到 f 点，电势能先减小后增大解析：电场线的疏密可以表示电场的强弱，可见 A 错误；正电荷从 c 点移到 d 点，电场力做电场负功，负电荷从 a 点移到 c 点，电场力做正功，所以 B 错误，C 正确；正电
9、荷从 e 点沿图中虚线移到 f 点，电场力先做正功，后做负功，但整个过程电场力做正功，D 正确。8.（09广东物理6）如图所示，在一个粗糙水平面上，彼此靠近地放置两个带同种电荷的小物块。由静止释放后，两个物块向相反方向运动，并最终停止。在物块的运动过程中，下列表述正确的是 （ A ）A两个物块的电势能逐渐减少B物块受到的库仑力不做功C两个物块的机械能守恒D. 物块受到的摩擦力始终小于其受到的库仑力解析：由于两电荷电性相同，则二者之间的作用力为斥力，因此在远离过程中，电场力做正功，则电势能逐渐减少，A 正确；B 错误；由于运动过程中，有重力以外的力电场力和摩擦力做功，故机械能不守恒，C 错误；在
10、远离过程中开始电场力大于摩擦力，后来电场力小于摩擦力。9.（09天津5）如图所示，带等量异号电荷的两平行金属板在真空中水平放置，M、N 为板间同一电场线上的两点，一带电粒子（不计重力）以速度 vM 经过 M 点在电场线上向下运动，且未与下板接触，一段时间后，粒子以速度 vN 折回 N 点。则 （ B ）A.粒子受电场力的方向一定由 M 指向 NB.粒子在 M 点的速度一定比在 N 点的大C.粒子在 M 点的电势能一定比在 N 点的大D.电场中 M 点的电势一定高于 N 点的电势解析：由于带电粒子未与下板接触，可知粒子向下做的是减速运动，故电场力向上，A 错；粒子由 M 到 N 电场力做负功电势
11、能增加，动能减少，速度增加，故 B 对 C 错；由于粒子和两极板所带电荷的电性未知，故不能判断 M、 N 点电势的高低，C 错。10.（09四川20）如图所示，粗糙程度均匀的绝缘斜面下方 O 点处有一正点电荷，带负电的小物体以初速度 V1从 M 点沿斜面上滑，到达 N 点时速度为零，然后下滑回到 M 点，此时速度为 V2（V 2V 1） 。若小物体电荷量保持不变，OMON，则 （ AD ）A小物体上升的最大高度为214gB从 N 到 M 的过程中，小物体的电势能逐渐减小电场C从 M 到 N 的过程中，电场力对小物体先做负功后做正功D从 N 到 M 的过程中，小物体受到的摩擦力和电场力均是先增大
12、后减小解析：设斜面倾角为 、上升过程沿斜面运动的最大距离为 L。因为 OMON，则 MN 两点电势相等，小物体从 M 到 N、从 N 到 M 电场力做功均为 0。上滑和下滑经过同一个位置时，垂直斜面方向上电场力的分力相等，则经过相等的一小段位移在上滑和下滑过程中电场力分力对应的摩擦力所作的功均为相等的负功，所以上滑和下滑过程克服电场力产生的摩擦力所作的功相等、并设为 W1。在上滑和下滑过程，对小物体，应用动能定理分别有：mgsinLmgcosLW 12mV和mgsinLmgcosLW 12mV，上两式相减可得 sinL214g，A 对；由OMON，可知电场力对小物体先作正功后作负功，电势能先减
13、小后增大，BC 错；从 N 到 M的过程中，小物体受到的电场力垂直斜面的分力先增大后减小，而重力分力不变，则摩擦力先增大后减小，在此过程中小物体到 O 的距离先减小后增大，根据库仑定律可知小物体受到的电场力先增大后减小，D 对。111.（09宁夏16）医生做某些特殊手术时，利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度。电磁血流计由一对电极 a 和 b 以及磁极 N 和 S 构成，磁极间的磁场是均匀的。使用时，两电极 a、b 均与血管壁接触，两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直，如图所示。由于血液中的正负离子随血流一起在磁场中运动，电极a、 b 之间会有微小电势差。在达到平衡时，血管内部的电场
14、可看作是匀强电场，血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零。在某次监测中，两触点的距离为 3.0mm，血管壁的厚度可忽略，两触点间的电势差为 160V，磁感应强度的大小为 0.040T。则血流速度的近似值和电极 a、b 的正负为 （ A ）A. 1.3m/s ，a 正、b 负 B. 2.7m/s ， a 正、b 负C 1.3m/s，a 负、b 正 D. 2.7m/s ， a 负、b 正电场12.（09海南物理5）一平行板电容器两极板间距为 d、极板面积为 S，电容为 /od，其中 o是常量。对此电容器充电后断开电源。当增加两板间距时，电容器极板间 （ A ）A电场强度不变，电势差变大 B电场
15、强度不变，电势差不变C电场强度减小，电势差不变 D电场强度较小，电势差减小13.（09海南物理10）如图，两等量异号的点电荷相距为 2a。M 与两点电荷共线，N 位于两点电荷连线的中垂线上，两点电荷连线中点到 M 和 N 的距离都为 L，且 la?。略去/2naL项的贡献，则两点电荷的合电场在 M 和 N 点的强度 （ AC ）A大小之比为 2，方向相反B大小之比为 1，方向相反C大小均与 a成正比，方向相反D大小均与 L 的平方成反比，方向相互垂直14.（09江苏物理8）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 BxE、 C，下列说
16、法中正确的有 （ AD ）A BxE的大小大于 Cx的大小B 的方向沿 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 的过程中，电场力先做正功，后做负功解析：本题的入手点在于如何判断 BxE和 C的大小，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磁场，用匀强磁场的处理方法思考，从而得到结论，此方法为微元法；需要对电场力的性质和能的性质由较为全面的理解。在 B 点和 C 点附近分别取很小的一段 d，由图象，B 点段对应的电势差电场大于 C 点段对应的电势差，看做匀强电场有 dE，可见 B
17、x CE，A 项正确；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点左侧， BxE的方向沿 x 轴负方向，在 O 点右侧， Cx的方向沿 x 轴正方向，所以 B 项错误，D 项正确。15.（09广东理科基础12）关于同一电场的电场线，下列表述正确的是 （ C ）A电场线是客观存在的B电场线越密，电场强度越小C沿着电场线方向，电势越来越低D电荷在沿电场线方向移动时，电势能减小解析：电场是客观存在的，而电场线是假想的，A 错；电场线越密的地方电场越大 B 错；沿着电场线的方向电势逐渐降低 C 对；负电荷沿着电场线方向移动时电场力做负功电势能增加D 错
18、。16.（09东理科基础16）如图所示，一带负电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中，在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹。M 和 N 是轨迹上的两点，其中 M 点在轨迹的最右点。不计重力，下列表述正确的是（ C ）A粒子在 M 点的速率最大B粒子所受电场力沿电场方向C粒子在电场中的加速度不变D粒子在电场中的电势能始终在增加解析：根据做曲线运动物体的受力特点合力指向轨迹的凹一侧,再结合电场力的特点可知粒子带负电，即受到的电场力方向与电场线方向相反，B 错；从 N 到 M 电场力做负功，减速，电势能在增加，当达到 M 点后电场力做正功加速电势能在减小则在 M 点的速度最小 A 错,D 错；在整个
19、过程中只受电场力，根据牛顿第二定律加速度不变。17.(09广东文科基础60)如图 9 所示，空间有一电场，电场中有两个点 a 和 b。下列表述正确的是 （ B ）A该电场是匀强电场Ba 点的电场强度比 b 点的大Cb 点的电场强度比 a 点的大D正电荷在 a、b 两点受力方向相同电场18.（09山东20）如图所示，在 x 轴上关于原点 O 对称的两点固定放置等量异种点电荷+Q 和 -Q，x 轴上的 P 点位于的右侧。下列判断正确的是 （ AC ）A在 x 轴上还有一点与 P 点电场强度相同B在 x 轴上还有两点与 P 点电场强度相同C若将一试探电荷+q 从 P 点移至 O 点，电势能增大D若将
20、一试探电荷+q 从 P 点移至 O 点，电势能减小解析：根据等量正负点电荷的电场分布可知，在 x 轴上还有一点与 P 点电场强度相同，即和P 点关于 O 点对称，A 正确。若将一试探电荷 +q 从 P 点移至 O 点，电场力先做正功后做负功，所以电势能先减小后增大。一般规定无穷远电势为零，过 0 点的中垂线电势也为零，所以试探电荷+q 在 P 点时电势能为负值，移至 O 点时电势能为零，所以电势能增大，C 正确。考点：电场线、电场强度、电势能提示：熟悉掌握等量正负点电荷的电场分布。知道 PBABEW，即电场力做正功，电势能转化为其他形式的能，电势能减少；电场力做负功，其他形式的能转化为电势能，
21、电势能增加，即 EW。19.（09安徽18.）在光滑的绝缘水平面上，有一个正方形的 abcd，顶点 a、 c 处分别固定一个正点电荷，电荷量相等，如图所示。若将一个带负电的粒子置于 b 点，自由释放，粒子将沿着对角线 bd 往复运动。粒子从 b 点运动到 d 点的过程中 （ D ）A. 先作匀加速运动，后作匀减速运动B. 先从高电势到低电势，后从低电势到高电势C. 电势能与机械能之和先增大，后减小D. 电势能先减小，后增大解析：由于负电荷受到的电场力是变力，加速度是变化的。所以 A 错；由等量正电荷的电场分布知道，在两电荷连线的中垂线 O 点的电势最高，所以从 b 到 a，电势是先增大后减小，
22、故 B 错；由于只有电场力做功，所以只有电势能与动能的相互转化，故电势能与机械能的和守恒，C 错；accdO电场由 b 到 O 电场力做正功，电势能减小，由 O 到 d 电场力做负功，电势能增加，D 对。20.（09福建15）如图所示，平行板电容器与电动势为 E 的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地。一带电油滴位于容器中的 P 点且恰好处于平衡状态。现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离 （ B ）A.带点油滴将沿竖直方向向上运动 B.P 点的电势将降低C.带点油滴的电势将减少 D.若电容器的电容减小，则极板带电量将增大解析：电容器两端电压 U 不变，由公式 dUE，场强变小，电场力
23、变小，带点油滴将沿竖直方向向下运动，A 错； P 到下极板距离 d 不变，而强场 E 减小，由公式 U=Ed 知 P 与正极板的电势差变小，又因为下极板电势不变，所以 P 点的电势变小， B 对；由于电场力向上，而电场方向向下，可以推断油滴带负电，又 P 点的电势降低，所以油滴的电势能增大，C 错；图中电容器两端电压 U 不变,电容 C 减小时由公式 Q=CU，带电量减小，D 错。21.（09浙江16）如图所示，在光滑绝缘水平面上放置 3 个电荷量均为 q0的相同小球，小球之间用劲度系数均为 k的轻质弹簧绝缘连接。当 3 个小球处在静止状态时，每根弹簧长度为 0l 已知静电力常量为 k，若不考
24、虑弹簧的静电感应，则每根弹簧的原长为 （ C ）A 205lkq B 20lkq C 2045lkq D 205lkq解析：第三个小球受三个力的作用，它们的关系是 202lqKxkl，得 2045lkqxF23F13电场20045lkKqxl22.（09浙江20）空间存在匀强电场，有一电荷量 q0、质量 m的粒子从 O点以速率 0v射入电场，运动到 A点时速率为 02v。现有另一电荷量 、质量 的粒子以速率2仍从 O点射入该电场，运动到 B点时速率为 03。若忽略重力的影响，则 （ AD ）A在 、 、 B三点中， 点电势最高B在 、 、 三点中， A点电势最高C O间的电势差比 间的电势差大
25、D 间的电势差比 间的电势差小解析：正电荷由 O 到 A，动能变大，电场力做正功，电势能减小，电势也减小，O 点电势较高；负电荷从 O 到B 速度增大，电场力也做正功，电势能减小，电势升高，B 点电势比 O 点高。所以 B 点最高，A 对；qmvqvmqWUOA 2312000，vvOB523120200，故 D 对。23.（09宁夏18）空间有一均匀强电场，在电场中建立如图所示的直角坐标系 xyz，M、 N、P 为电场中的三个点，M 点的坐标)0,(a，N 点的坐标为 )0,(a，P 点的坐标为 (,)2a。已知电场方向平行于直线 MN，M 点电势为 0，N 点电势为 1V，则 P 点的电势为 （ D ）A. 34V2 B. 32VC. 1 D. 424.（ 09江苏物理1）两个分别带有电荷量 Q和+ 3的相同金属小球（均可视为点电荷） ，
