2023年高考物理试题分类汇编电场高中物理.docx

2023年高考物理试题分类汇编 电场 〔2023年高考北京卷，16〕 16．某静电场的电场线分布如以下图，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，那么 A．EP＞EQ，UP＞UQ ks5u B．EP＞EQ，UP＜UQ C．EP＜EQ，UP＞UQ D．EP＜EQ，UP＜UQ 【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。 【答案】A 〔2023年高考北京卷，20〕 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分析，对以下表达式的合理性做出判断。根据你的判断，E的合理表达式应为 A． B． C． D． 【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E>0，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E→0，而D项中E→4πκσ故D项错误；所以正确选项只能为B。 ks5u 【答案】B 全国卷118.如以下图。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，MP⊥ON，那么 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 答案AD 【解析】此题考查电场、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,A对.将负电荷由O点移到P要克服电场力做功,及电场力做负功,B错.根据,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,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. 广东卷12．关于同一电场的电场线，以下表述正确的选项是高考资源网 A．电场线是客观存在的高考资源网 B．电场线越密，电场强度越小高考资源网 C．沿着电场线方向，电势越来越低高考资源网 D．电荷在沿电场线方向移动时，电势能减小高考资源网 答案.C 【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 16．如图6，一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，以下表述正确的选项是高考资源网 A．粒子在M点的速率最大高考资源网 B．粒子所受电场力沿电场方向高考资源网 C．粒子在电场中的加速度不变高考资源网 D．粒子在电场中的电势能始终在增加高考资源网 高考资源网 答案.C 【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.当到达M点后电场力做正功加速电势能在减小那么在M点的速度最小A错,D错.在整个过程中只受电场力根据牛顿第二定律加速度不变. 安徽卷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，如以下图。假设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 A. 先作匀加速运动，后作匀减速运动 a b cc d O 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 答案：D 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，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；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。 23．〔16分〕 如图所师，匀强电场方向沿轴的正方向，场强为。在 点有一个静止的中性微粒，由于内部作用，某一时 刻突然分裂成两个质量均为的带电微粒，其中电荷量为 的微粒1沿轴负方向运动，经过一段时间到达点。 不计重力和分裂后两微粒间的作用。试求 〔1〕分裂时两个微粒各自的速度； 〔2〕当微粒1到达〔点时，电场力对微粒1做功的 瞬间功率； 〔3〕当微粒1到达〔点时，两微粒间的距离。 答案：〔1〕，方向沿y正方向〔2〕〔3〕2 解析：〔1〕微粒1在y方向不受力，做匀速直线运动；在x方向由于受恒定的电场力，做匀加速直线运动。所以微粒1做的是类平抛运动。设微粒1分裂时的速度为v1，微粒2的速度为v2那么有： 在y方向上有 - 在x方向上有 - 根号外的负号表示沿y轴的负方向。 中性微粒分裂成两微粒时，遵守动量守恒定律，有 〔0, -d〕 〔d,0〕 x E y θ vx vy 方向沿y正方向。 〔2〕设微粒1到达〔0，-d〕点时的速度为v，那么电场力做功的瞬时功率为 其中由运动学公式 所以 〔3〕两微粒的运动具有对称性，如以下图，当微粒1到达〔0，-d〕点时发生的位移 那么当当微粒1到达〔0，-d〕点时，两微粒间的距离为 福建卷21.〔19分〕w.w.w.k.s.5.u.c.o.m 如图甲，在水平地面上固定一倾角为θ的光滑绝缘斜面，斜面处于电场强度大小为E、方向沿斜面向下的匀强电场中。一劲度系数为k的绝缘轻质弹簧的一端固定在斜面底端，整根弹簧处于自然状态。一质量为m、带电量为q〔q>0〕的滑块从距离弹簧上端为s0处静止释放，滑块在运动过程中电量保持不变，设滑块与弹簧接触过程没有机械能损失，弹簧始终处在弹性限度内，重力加速度大小为g。 〔1〕求滑块从静止释放到与弹簧上端接触瞬间所经历的时间t1 〔2〕假设滑块在沿斜面向下运动的整个过程中最大速度大小为vm，求滑块从静止释放到速度大小为vm过程中弹簧的弹力所做的功W； 〔3〕从滑块静止释放瞬间开始计时，请在乙图中画出滑块在沿斜面向下运动的整个过程中速度与时间关系v-t图象。图中横坐标轴上的t1、t2及t3分别表示滑块第一次与弹簧上端接触、第一次速度到达最大值及第一次速度减为零的时刻，纵坐标轴上的v1为滑块在t1时刻的速度大小，vm是题中所指的物理量。〔本小题不要求写出计算过程〕 答案〔1〕; 〔2〕; (3) 【解析】此题考查的是电场中斜面上的弹簧类问题。涉及到匀变速直线运动、运用动能定理处理变力功问题、最大速度问题和运动过程分析。 〔1〕滑块从静止释放到与弹簧刚接触的过程中作初速度为零的匀加速直线运动，设加速度大小为a，那么有 qE+mgsin=ma ① ② 联立①②可得 ③ 〔2〕滑块速度最大时受力平衡，设此时弹簧压缩量为，那么有 ④ 从静止释放到速度到达最大的过程中，由动能定理得 ⑤ 联立④⑤可得 s 〔3〕如图w.w.w.k.s.5.u.c.o.m 宁夏卷25．(18分) 如以下图，在第一象限有一均强电场，场强大小为E，方向与y轴平行；在x轴下方有一均强磁场，磁场方向与纸面垂直。一质量为m、电荷量为-q(q>0)的粒子以平行于x轴的速度从y轴上的P点处射入电场，在x轴上的Q点处进入磁场，并从坐标原点O离开磁场。粒子在磁场中的运动轨迹与y轴交于M点。OP=,。不计重力。求 〔1〕M点与坐标原点O间的距离； 〔2〕粒子从P点运动到M点所用的时间。 ① ② ③ 其中。又有 ④ 联立②③④式，得 因为点在圆周上，，所以MQ为直径。从图中的几何关系可知。 ⑥ ⑦ 〔2〕设粒子在磁场中运动的速度为,从Q到M点运动的时间为,那么有 ⑧ ⑨ 带电粒子自P点出发到M点所用的时间为为 ⑩ 联立①②③⑤⑥⑧⑨⑩式，并代入数据得 全国卷219. 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，O点电势高于c 点。假设不计 重力，那么 A. M带负电荷，N带正电荷 B. 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 答案BD 【解析】此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. 山东卷20．如以下图，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。以下判断正确的选项是〔 〕 　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．假设将一试探电荷+q从P点移至O点，电势能增大 　D．假设将一试探电荷+q从P点移至O点，电势能减小 答案：AC 考点：电场线、电场强度、电势能 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。假设将一试探电荷+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。 提示：熟悉掌握等量正负点电荷的电场分布。知道，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，电势能增加，即。 四川卷20.如以下图，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〔v2＜v1〕。假设小物体电荷量保持不变，OM＝ON，那么 A.小物体上升的最大高度为 B.从N到M的过程中，小物体的电势能逐渐减小 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后减小 20．AD 25.(20分) 如以下图，轻弹簧一端连于固定点O，可在竖直平面内自由转动，另一端连接一带电小球P,其质量m=2×10-2 kg,电荷