专题09 电场-十年（2012-2021）高考物理真题分项汇编（山东专版）

十年（2012-2021）高考物理真题分项详解（山东专版） 专题09 电场 1、 山东省最近10年高考物理分析： 2021年，单独命题，单科 2020年，单独命题，单科 2019年，全国I卷，理综物理 2018年，全国I卷，理综物理 2017年，全国I卷，理综物理 2016年，全国I卷，理综物理 2015年，单独命题，理综物理 2014年，单独命题，理综物理 2013年，单独命题，理综物理 2012年，单独命题，理综物理 二、2012-2021年高考物理试题全解全析： 1、（2012·山东卷·T19）图中虚线为一组间距相等的同心圆，圆心处固定一带正电的点电荷。一带电粒子以一定初速度射入电场，实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，a、b、c三点是实线与虚线的交点。则该粒子（　　） A．带负电 B．在c点受力最大 C．在b点的电势能小于在c点的电势能 D．由a点到b点的动能变化大于由b点到c点的动能变化 【考点】电场线；电势；电势能与电场力做功．菁优网版权所有 【分析】电场线与等势面垂直。电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，沿电场线的方向，电势降低，电场力做正功，电势能减小，电场力做负功，电势能增加。 【解析】A：根据轨迹弯曲方向判断出，粒子在a→b→c的过程中，一直受静电斥力作用，根据同性电荷相互排斥，故粒子带正电荷，A错误； B：点电荷的电场强度的特点是离开场源电荷距离越大，场强越小，粒子在C点受到的电场力最小，故B错误； C：根据动能定理，粒子由b到c，电场力做正功，动能增加，故粒子在b点电势能一定大于在c点的电势能，故C错误； D：a点到b点和b点到c点相比，由于点电荷的电场强度的特点是离开场源电荷距离越大，场强越小，故a到b电场力做功为多，动能变化也大，故D正确。 故选：D。 【点评】本题中，点电荷的电场强度的特点是离开场源电荷距离越大，场强越小，掌握住电场线和等势面的特点，即可解决本题。属于基础题目。 2、（2014·山东卷·T18）如图，场强大小为E、方向竖直向下的匀强电场中有一矩形区域abcd，水平边ab长为s，竖直边ad长为h，质量均为m、带电量分别为+q和﹣q的两粒子，由a、c两点先后沿ab和cd方向以速率v0进入矩形区（两粒子不同时出现在电场中），不计重力，若两粒子轨迹恰好相切，则v0等于（　　） A． B． C． D． 【考点】带电粒子在匀强电场中的运动 【分析】在匀强电场中，两个质量相同、带电量大小相同的正负粒子在一矩形的对角顶点以方向相反、大小相等的速度进入矩形，轨迹恰好相切，由此可知两粒子的运动轨迹完全对称，且相切点是矩形的几何中心．不计重力，则粒子做类平抛运动． 【解析】由于正负粒子的质量、电荷量大小、运动初速度大小均相等，且粒子仅在电场的作用下运动，所以可知粒子做类平抛运动，且运动轨迹形状相同，根据空间的对称性可知，相切点为矩形的几何中心。 由类平抛运动的关系可得： 竖直方向：at2＝t2＝， 水平方向：v0t＝， 解得t＝， 则v0＝。 故选：B。 【点评】本题考查了粒子在匀强电场中的运动，解题的关键是知道该题条件下的正负粒子的运动轨迹完全对称，且它们做的运动是类平抛运动，由类平抛运动的关系列式即可求解． 3、（2014·山东卷·T19）如图，半径为R的均匀带正电薄球壳，其上有一小孔A，已知壳内的场强处处为零，壳外空间的电场与将球壳上的全部电荷集中于球心O时在壳外产生的电场一样，一带正电的试探电荷（不计重力）从球心以初动能Ek0沿OA方向射出，下列关于试探电荷的动能Ek与离开球心的距离r的关系图线，可能正确的是（　　） A． B． C． D． 【考点】电场强度与电场力；电势能与电场力做功．菁优网版权所有 【分析】试探电荷的动能Ek与离开球心的距离r的关系根据动能定理分析． 【解析】在球壳内，场强处处为零，试探电荷不受电场力，其动能不变； 在球壳外，取一段极短距离内，认为库仑力不变，设为F，根据动能定理得： △Ek＝F△r 则得：F＝ 根据数学知识得知：等于Ek﹣r图象上切线的斜率，由库仑定律知r增大，F减小，图象切线的斜率减小，故A正确，BCD错误。 故选：A。 【点评】本题的关键是运用微元法，根据动能定理列式，分析图象的斜率的意义，即可解析． 4、（2015·山东卷·T18）直角坐标系xOy中，M、N两点位于x轴上，G、H两点坐标如图。M、N两点各固定一负点电荷，一电量为Q的正点电荷置于O点时，G点处的电场强度恰好为零。静电力常量用k表示。若将该正点电荷移到G点，则H点处场强的大小和方向分别为（　　） A．，沿y轴正向 B．，沿y轴负向 C．，沿y轴正向 D．，沿y轴负向 【考点】电场强度与电场力；电势差和电场强度的关系．菁优网版权所有 【分析】根据点电荷的场