专题七静电场及静电场中的能量-【创新教程】2020-2024五年高考真题物理分类特训

　　　　专题七　静电场及静电场中的能量 考点１　库仑力作用下的平衡和非平衡问题 ◆矢量三角形法 １．(２０２１􀅰湖北卷,１１,４分) 如图所示,一匀强电场E 大小未知、方向水平向右． 两根长度均为 L 的绝缘 轻绳分别将小球M 和N 悬挂在电场中,悬点均为O．两小球质量均为 m、带等量异号电荷,电荷量大小均为q(q＞０)． 平衡时两轻绳与竖直方向的夹角均为θ＝４５°． 若仅将两小球的电荷量同时变为原来的２倍, 两小球仍在原位置平衡．已知静电力常量为k, 重力加速度大小为g,下列说法正确的是 (　　) A．M 带正电荷 B．N 带正电荷 C．q＝L mgk D．q＝３L mg k ◆电荷转移 ２．(２０１９􀅰全国Ⅰ卷,１５,６分)如图, 空间存在一方向水平向右的匀强 电场,两个带电小球P 和Q 用相同 的绝缘细绳悬挂在水平天花板下,两细绳都 恰好与天花板垂直,则 (　　) A．P 和Q 都带正电荷 B．P 和Q 都带负电荷 C．P 带正电荷,Q 带负电荷 D．P 带负电荷,Q 带正电荷 ◆正交分解法 ３．(２０２４􀅰新课标卷,１８)如 图,两根不可伸长的等长 绝缘细绳的上端均系在天 花板的O点上,下端分别 系有均带正电荷的小球P、Q．小球处在某一 方向水平向右的匀强电场中,平衡时两细绳 与竖直方向的夹角大小相等．则 (　　) A．两绳中的张力大小一定相等 B．P的质量一定大于 Q的质量 C．P的电荷量一定小于 Q的电荷量 D．P的电荷量一定大于 Q的电荷量 ４．(２０２２􀅰辽宁卷,１０, ４分)如图所示,带电 荷量为６Q(Q＞０)的 球１ 固定在 倾 角 为 ３０°光滑绝缘斜面上 的a点,其正上方L处固定一电荷量为－Q 的球２,斜面上距a点L 处的b点有质量为 m 的带电球３,球３与一端固定的绝缘轻质 弹簧相连并在b点处于静止状态．此时弹簧 的压缩量为L ２ ,球２、３间的静电力大小为 mg ２ ． 迅速移走球１后,球３沿斜面向下运 动．g为重力加速度,球的大小可忽略,下列 关于球３的说法正确的是 (　　) A．带负电 B．运动至a点的速度大小为 gL C．运动至a点的加速度大小为２g D．运动至ab中点时对斜面的压力大小为 ３ ３－４ ６ mg 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 考点２　电场强度　电势　电势能 ◆电场强度 １．(２０２４􀅰河北卷,２)我国 古人最早发现了尖端放 电现象,并将其用于生 产生活,如许多古塔的顶端采用“伞状”金属 饰物在雷雨天时保护古塔．雷雨中某时刻, 一古塔顶端附近等势线分布如图所示,相邻 等势线电势差相等,则a、b、c、d四点中电场 强度最大的是 (　　) A．a点 B．b点 C．c点 D．d点 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ７４ 专题七　静电场及静电场中的能量 ２．(２０２４􀅰河北卷,７)如图, 真空中有两个电荷量均 为q(q＞０)的点电荷,分 别固定在正三角形 ABC 的顶点B、C．M 为三角形 ABC 的中心,沿AM 的中垂线对称放置一 根与三角形共面的均匀带电细杆,电荷量为 q ２． 已知正三角形ABC 的边长为a,M 点的 电场强度为０,静电力常量为k．顶点A 处的 电场强度大小为 (　　) A．２ ３kq a２ B．kq a２ (６＋ ３) C．kq a２ (３ ３＋１) D．kq a２ (３＋ ３) ３．(２０２４􀅰江苏卷,１)在静电场中 有a、b两点,试探电荷在两点的 静电力F与电荷量q 满足如图 所示的关系,请问a、b两点的电场强度大小 关系是 (　　) A．Ea＝Eb B．Ea＝２Eb C．Ea＜Eb D．Ea＞Eb ４．(２０２３􀅰浙江卷,８)某 带电粒子转向器的横 截面如图所示,转向器 中有辐向电场．粒子从 M 点射入,沿着由半径 分别为 R１ 和 R２ 的圆 弧平滑连接成的虚线(等势线)运动,并从虚 线上的N 点射出,虚线处电场强度大小分 别为E１ 和E２,则R１、R２ 和E１、E２ 应满足 (　　) A． E１ E２ ＝ R２ R１ B． E１ E２ ＝ R２１ R２２ C． E１ E２ ＝ R１ R２ D． E１ E２ ＝ R２２ R２１ ５．(２０２３􀅰湖南卷,５)如 图,真空中有三个点电 荷固定在同一直线上, 电荷量分别为 Q１、Q２ 和Q３,P 点和三个点电荷的连线与点电荷 所在直线的夹角分别为９０°、６０°和３０°．若P 点处的电场强度为零,q＞０,则三个点电荷 的电荷量可能为 (　　) A．Q１＝q,Q２＝ ２q,Q３＝q B．Q１＝－q,Q２＝－ ４ ３ ３q ,Q３＝－４q C．Q１＝－q,Q２＝ ２q,Q３＝－q D．Q１＝q,Q２＝－ ４ ３ ３q ,Q３＝４q ６．(２０２２􀅰湖南卷,２,４ 分)如图,四根完全相 同的均匀带正电绝缘 长棒对称放置在长方 体的四条长边a、b、c、d上．移去a处的绝缘 棒,假定另外三根绝缘棒电荷分布不变．关 于长方体几何中心O 点处电场强度方向和 电势的变化,下列说法正确的是 (　　) A．电场强度方向垂直指向a,电势减小 B．电场强度方向垂直指向c,电势减小 C．电场强度方向垂直指向a,电势增大 D．电场强度方向垂直指向c,电势增大 ７．(２０２２􀅰山东卷,３,３ 分)半径为R 的绝缘 细圆环固定在图示 位 置,圆 心 位 于 O 点,环上均匀分布着 电量为Q 的正电荷．点A、B、C 将圆环三等 分,取走A、B 处两段弧长均为 ΔL 的小圆 弧上的电荷．将一点电荷q置于OC 延长线 上距O 点为２R 的D 点,O点的电场强度刚 好为零．圆环上剩余电荷分布不变,q为 (　　) A．正电荷,q＝QΔLπR B．正电荷,q＝ ３QΔLπR C．负电荷,q＝２QΔLπR D．负电荷,q＝２ ３QΔLπR 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ８４ 最新真题分类特训􀅰物理 ８．(２０２１􀅰北京卷,９,３分) 如图所示的平面内,有静 止的等量异号点电荷,M、 N 两点关于两电荷连线对称,M、P 两点关 于两电荷连线的中垂线对称．下列说法正确 的是 (　　) A．M 点的场强比P 点的场强大 B．M 点的电势比N 点的电势高 C．N 点的场强与P 点的场强相同 D．电子在 M 点的电势能比在P 点的电势 能大 ９．(２０２１􀅰江苏卷,１０,４分)一 球面均匀带有正电荷,球内 的电场强度处处为零,如图 所示,O为球心,A、B 为直径 上的两点,OA＝OB,现垂直 于AB 将球面均分为左右两部分,C 为截面 上的一点,移去左半球面,右半球面所带电 荷仍均匀分布,则 (　　) A．O、C两点电势相等 B．A 点的电场强度大于B 点 C．沿直线从A 到B 电势先升高后降低 D．沿直线从A 到B 电场强度逐渐增大 １０．(２０２１􀅰河北卷,１０,６ 分)如图,四个电荷量均 为q(q＞０)的点电荷分 别放置于菱形的四个顶 点,其坐标分别为(４l,０),(－４l,０),(０,y０)和 (０,－y０),其中x轴上的两个点电荷位置固 定,y轴上的两个点电荷可沿y轴对称移动 (y０≠０)．下列说法正确的是 (　　) A．除无穷远处之外,菱形外部电场强度处 处不为零 B．当y０ 取某值时,可使得菱形内部只存 在两个电场强度为零的点 C．当y０＝８l时,将一带负电的试探电荷由点 (４l,５l)移至点(０,－３l),静电力做正功 D．当y０＝４l时,将一带负电的试探电荷放 置在点(l,l)处,其所受到的静电力方向 与x轴正方向成４５°倾斜向上 １１．(２０２０􀅰全国Ⅱ卷,２０,６ 分)如图,竖直面内一绝 缘细圆环的上、下半圆分 别均匀分布着等量异种 电荷．a、b为圆环水平直 径上的两个点,c、d 为竖直直径上的两个 点,它们与圆心的距离均相等．则 (　　) A．a、b两点的场强相等 B．a、b两点的电势相等 C．c、d两点的场强相等 D．c、d两点的电势相等 １２．(２０２３􀅰全国乙卷,２４)(１２ 分 )如 图,等 边 三 角 形 △ABC 位于 竖 直 平 面 内, AB 边水平,顶点C 在AB 边上方,３个点电荷分别固定在三角形的 三个顶点上．已知AB 边中点M 处的电场 强度方向竖直向下,BC 边中点N 处的电 场强度方向竖直向上,A 点处点电荷的电 荷量的绝对值为q,求 (１)B 点处点电荷的电荷量的绝对值并判 断３个点电荷的正负; (２)C点处点电荷的电荷量． 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ９４ 专题七　静电场及静电场中的能量 ◆电势 １３．(２０２４􀅰湖南卷,５)真空中有电荷量为＋４q和 －q的两个点电荷,分别固定在x轴上－１和 ０处．设无限远处电势为０,x正半轴上各点电 势φ随x变化的图像正确的是 (　　) １４．(２０２４􀅰全国甲卷,１８) 在电荷量为Q的点电 荷产生的电场中,将 无限远处的电势规定 为零时,距离该点电 荷r处的电势为kQr , 其中k为静电力常量,多个点电荷产生的电 场中某点的电势等于每个点电荷单独存在时 在该点的电势的代数和．电荷量分别为Q１ 和 Q２ 的两个点电荷产生的电场的等势线如图 中曲线所示(图中数字的单位是伏特),则 (　　) A．Q１＜０, Q１ Q２ ＝－２　　B．Q１＞０, Q１ Q２ ＝－２ C．Q１＜０, Q１ Q２ ＝－３　　D．Q１＞０, Q１ Q２ ＝－３ １５．(２０２４􀅰湖北卷,８)关于电荷和静电场,下 列说法正确的是 (　　) A．一个与外界没有电荷交换的系统,电荷 的代数和保持不变 B．电场线与等势面垂直,且由电势低的等 势面指向电势高的等势面 C．点电荷仅在电场力作用下从静止释放, 该点电荷的电势能将减小 D．点电荷仅在电场力作用下从静止释放, 将从 高 电 势 的 地 方 向 低 电 势 的 地 方 运动 １６．(２０２１􀅰江苏卷,２,４分)有研究发现,某神 经细胞传递信号时,离子从细胞膜一侧流 到另一侧形成跨膜电流,若将该细胞膜视 为１×１０－８F的电容器,在２ms内细胞膜 两侧的电势差从－７０mV 变为３０mV,则 该过程中跨膜电流的平均值为 (　　) A．１．５×１０－７A B．２×１０－７A C．３．５×１０－７A D．５×１０－７A ◆电势能 １７．(２０２３􀅰山东卷,１１)如 图所示,正六棱柱上、下 底面的中心为O 和O′, A、D 两点分别固定等 量异号的点电荷,下列 说法正确的是 (　　) A．F′点与C′点的电场强度大小相等 B．B′点与E′点的电场强度方向相同 C．A′点与F′点的电势差小于O′点与D′点 的电势差 D．将试探电荷＋q由F 点沿直线移动到O 点,其电势能先增大后减小 １８．(２０２３􀅰辽宁卷,９)图(a)为金属四极杆带 电粒子质量分析器的局部结构示意图,图 (b)为四极杆内垂直于x轴的任意截面内 的等势面分布图,相邻两等势面间电势差 相等,则 (　　) A．P 点电势比M 点的低 B．P 点电场强度大小比M 点的大 C．M 点电场强度方向沿z轴正方向 D．沿x轴运动的带电粒子,电势能不变 １９．(２０２２􀅰全国乙卷,１９,６分) 如图,两对等量异号点电荷 ＋q、－q(q＞０)固定于正方 形的４个顶点上．L、N 是该 正方形两条对角线与其内切圆的交点,O 为内切圆的圆心,M 为切点．则 (　　) A．L和N 两点处的电场方向相互垂直 B．M 点的电场方向平行于该点处的切线, 方向向左 C．将一带正电的点电荷从 M 点移动到O 点,电场力做正功 D．将一带正电的点电荷从L 点移动到N 点,电场力做功为零 ２０．(２０２２􀅰全国甲卷,２１,６分)地面上方某区 域存在方向水平向右的匀强电场,将一带 正电荷的小球自电场中P 点水平向左射 出．小球所受的重力和电场力的大小相等, 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ０５ 最新真题分类特训􀅰物理 重力势能和电势能的零点均取在P 点．则 射出后 (　　) A．小球的动能最小时,其电势能最大 B．小球的动能等于初始动能时,其电势能 最大 C．小球速度的水平分量和竖直分量大小 相等时,其动能最大 D．从射出时刻到小球速度的水平分量为 零时,重力做的功等于小球电势能的增 加量 ◆电势差 ２１．(２０２４􀅰山东卷, １０)如图所示,带 电量为＋q的小 球被绝缘棒固定 在O 点,右侧有 固定在水平面上、倾角为３０°的光滑绝缘斜 面．质量为m、带电量为＋q的小滑块从斜 面上A 点由静止释放,滑到与小球等高的 B 点时加速度为零,滑到C点时速度为零． 已知A、C间的距离为s,重力加速度大小 为g,静电力常量为k,下列说法正确的是 (　　) A．OB 的距离l＝ ３kq ２ mg B．OB 的距离l＝ ３kq ２ ３mg C．从A 到C,静电力对小滑块做功 W ＝ －mgs D．AC之间的电势差UAC＝－ mgs ２q 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 考点３　电场线、等势面及运动轨迹问题 ◆电场线 １．(２０２１􀅰湖北卷,８,４分)关于电场,下列说 法正确的是 (　　) A．电场是物质存在的一种形式 B．电场力一定对正电荷做正功 C．电场线是实际存在的线,反映电场强度 的大小和方向 D．静电场的电场线总是与等势面垂直,且 从电势高的等势面指向电势低的等势面 ◆等势面 ２．(２０２１􀅰全国乙卷,１５,６分)如图(a),在一块很 大的接地金属平板的上方固定一负电荷．由于 静电感应,在金属平板上表面产生感应电荷, 金属板上方电场的等势面如图(b)中虚线所 示,相邻等势面间的电势差都相等．若将一正 试探电荷先后放于M 和N 处,该试探电荷受 到的电场力大小分别为FM 和FN,相应的电势 能分别为EPM和EPN,则 (　　) A．FM＜FN,EpM＞EpN　B．FM＞FN,EpM＞EpN C．FM＜FN,EpM＜EpN　D．FM＞FN,EpM＜EpN ３．(２０２１􀅰全国甲卷,１９,６分) 某电场的等势面如图所示, 图中a、b、c、d、e为电场中的 ５个点,则 (　　) A．一正电荷从b点运动到e 点,电场力做 正功 B．一电子从a点运动到d 点,电场力做功为 ４eV C．b点电场强度垂直于该点所在等势面,方 向向右 D．a、b、c、d四个点中,b点的电场强度大小 最大 ４．(２０２１􀅰 辽宁卷,６,４ 分)等量异号点电荷固 定在水平向右的匀强 电场中,电场分布如图 所示,实线表示电场线,虚线表示等势线． 将同一负电荷先后置于a、b两点,电势能分 别为Epa和Epb,电荷所受电场力大小分别 为Fa 和Fb,则 (　　) A．Epa＞Epb,Fa＞Fb B．Epa＞Epb,Fa＜Fb C．Epa＜Epb,Fa＞Fb D．Epa＜Epb,Fa＜Fb 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 １５ 专题七　静电场及静电场中的能量 ５．(２０２１􀅰天津卷,８,５分)两 个位于纸面内的点电荷产 生电场的等势面如图中实 线所示,相邻等势面间的电 势差相等．虚线 MPN 是一个电子在该电场 中的运动轨迹,轨迹与某等势面相切于 P 点．下列说法正确的是 (　　) A．两点电荷可能是异种点电荷 B．A 点的电场强度比B 点的大 C．A 点的电势高于B 点的电势 D．电子运动到P 点时动能最小 ６．(２０２０􀅰北京卷,７,３分)真空 中某点电荷的等势面示意如 图,图中相邻等势面间电势 差相等．下列说法正确的是 (　　) A．该点电荷一定为正电荷 B．P 点的场强一定比Q 点的场强大 C．P 点电势一定比Q 点电势低 D．正检验电荷在P 点比在Q 点的电势能大 ◆运动轨迹 ７．(２０２３􀅰全国甲卷,１８)在一些电子显示设备中, 让阴极发射的电子束通过适当的非匀强电场, 可以使发散的电子束聚集．下列４幅图中带箭 头的实线表示电场线,如果用虚线表示电子可 能的运动轨迹,其中正确的是 (　　) ８．(２０２３􀅰全国乙卷,１９)在O 点处 固定一个正点电荷,P 点在O 点 右上方．从P 点由静止释放一个 带负电的小球,小球仅在重力和 该点电荷电场力作用下在竖直面内运动,其 一段轨迹如图所示．M、N 是轨迹上的两点, OP＞OM,OM＝ON,则小球 (　　) A．在运动过程中,电势能先增加后减少 B．在P 点的电势能大于在N 点的电势能 C．在 M 点的机械能等于在N 点的机械能 D．从 M 点运动到N 点的过程中,电场力始 终不做功 ９．(２０２２􀅰 浙江 ６ 月,１５,２ 分)如图为某一径向电场 示意图,电场强度大小可 表示为E＝ar ,a为常量． 比荷相同的两粒子在半径r不同的圆轨道 运动．不考虑粒子间的相互作用及重力,则 (　　) A．轨道半径r小的粒子角速度一定小 B．电荷量大的粒子的动能一定大 C．粒子的速度大小与轨道半径r一定无关 D．当加垂直纸面磁场时,粒子一定做离心 运动 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 考点４　平行板电容器的动态分析 ◆与电路断开状态 １．(２０２１􀅰重庆卷,４,４分)电 容式加速度传感器可以用 于触发汽车安全气囊等系 统．如图所示,极板 M、N 组 成的电容器视为平行板电容器,M 固定,N 可左右运动,通过测量电容器极板间电压的 变化来确定汽车的加速度．当汽车减速时, 极板 M、N 的距离减小,若极板上电荷量保 持不变,则该电容器 (　　) A．电容变小 B．极板间电压变大 C．极板间电场强度不变 D．极板间电场强度变小 ◆与电路连接状态 ２．(２０２４􀅰黑吉辽卷,５)某种不导电溶液的相 对介电常数εr 与浓度cm 的关系曲线如图 (a)所示,将平行板电容器的两极板全部插 入该溶液中,并与恒压电源,电流表等构成 如图(b)所示的电路,闭合开关S后,若降低 溶液的浓度,则 (　　) 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ２５ 最新真题分类特训􀅰物理 (a)　　　　　　(b) A．电容器的电容减小 B．电容器所带的电荷量增大 C．电容器两极板之间的电势差增大 D．溶液浓度降低过程中电流方向为 M→N ３．(２０２０􀅰全国Ⅰ卷,１７,６分)图(a)所示的电 路中,K 与L 间接一智能电源,用以控制电 容器C两端的电压UC．如果UC 随时间t的 变化如图(b)所示,则下列描述电阻R 两端 电压UR 随时间t变化的图像中,正确的是 (　　) 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 考点５　带电粒子在电场中的综合问题 ◆偏转运动 １．(２０２２􀅰全国乙卷,２１,６分) 一种可用于卫星上的带电粒 子探测装置,由两个同轴的 半圆柱形带电导体极板(半 径分别为R 和R＋d)和探测器组成,其横截 面如图(a)所示,点O 为圆心．在截面内,极 板间各点的电场强度大小与其到O点的距离 成反比,方向指向O点．４个带正电的同种粒 子从极板间通过,到达探测器．不计重力．粒子 １、２做圆周运动,圆的圆心为O、半径分别为 r１、r２(R＜r１＜r２＜R＋d);粒子３从距O点r２ 的位置入射并从距O点r１ 的位置出射;粒子４ 从距O点r１ 的位置入射并从距O点r２ 的位 置出射,轨迹如图(b)中虚线所示．则 (　　) A．粒子３入射时的动能比它出射时的大 B．粒子４入射时的动能比它出射时的大 C．粒子１入射时的动能小于粒子２入射时 的动能 D．粒子１入射时的动能大于粒子３入射时 的动能 ２．(２０２１􀅰全国乙卷,２０,６分)四个带电粒子 的电荷量和质量分别为(＋q,m)、(＋q, ２m)、(＋３q,３m)、(－q,m),它们先后以相 同的速度从坐标原点沿x轴正方向射入一 匀强电场中,电场方向与y轴平行．不计重 力,下列描绘这四个粒子运动轨迹的图像 中,可能正确的是 (　　) ３．(２０２０􀅰浙江７月,６,３分) 如图所示,一质量为m、电 荷量为q(q＞０)的粒子以 速度v０ 从MN 连线上的P 点水平向右射入大小为E、 方向竖直向下的匀强电场中．已知MN 与水平 方向成４５°角,粒子的重力可以忽略,则粒子到 达MN 连线上的某点时 (　　) A．所用时间为 mv０ qE B．速度大小为３v０ C．与P 点的距离为 ２ ２mv２０ qE D．速度方向与竖直方向的夹角为３０° ４．(２０２０􀅰全国Ⅰ卷,２５,２０ 分)在一柱形区域内有匀 强电场,柱的横截面是以 O 为 圆 心、半 径 为 R 的 圆,AB 为圆的直径,如图 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ３５ 专题七　静电场及静电场中的能量 所示．质量为m,电荷量为q(q＞０)的带电粒 子在纸面内自A 点先后以不同的速度进入 电场,速度方向与电场的方向垂直．已知刚 进入电场时速度为零的粒子,自圆周上的C 点以速率v０ 穿出电场,AC 与AB 的夹角 θ＝６０°．运动中粒子仅受电场力作用． (１)求电场强度的大小; (２)为使粒子穿过电场后的动能增量最大, 该粒子进入电场时的速度应为多大? (３)为使粒子穿过电场前后动量变化量的大 小为 mv０,该粒子进入电场时的速度应为 多大? ◆直线运动 ５．(２０２４􀅰黑吉辽卷,６)在 水平方向的匀强电场中, 一带电小球仅在重力和 电场力作用下于竖直纸 面内运动,如图,若小球的初速度方向沿虚线, 则其运动轨迹为直线,若小球的初速度方向垂 直于虚线,则其从O点出发运动到与O点等高 处的过程中 (　　) A．动能减小,电势能增大 B．动能增大,电势能增大 C．动能减小,电势能减小 D．动能增大,电势能减小 ６．(２０２３􀅰新课标卷,２５)(１４分) 密立根油滴实验的示意图如图 所示．两水平金属平板上下放置,间距固定, 可从上板中央的小孔向两板间喷入大小不 同、带电量不同、密度相同的小油滴．两板间 不加电压时,油滴a、b在重力和空气阻力的 作用下竖直向下匀速运动,速率分别为v０、 v０ ４ ;两板间加上电压后(上板为正极),这两 个油滴很快达到相同的速率 v０ ２ ,均竖直向下 匀速运动．油滴可视为球形,所受空气阻力 大小与油滴半径、运动速率成正比,比例系 数视为常数．不计空气浮力和油滴间的相互 作用． (１)求油滴a和油滴b的质量之比; (２)判断油滴a和油滴b 所带电荷的正负, 并求a,b所带电荷量的绝对值之比． 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ４５ 最新真题分类特训􀅰物理 实验九　实验观察电容器的充、放电现象 １．(２０２３􀅰新课标卷,２２)(６分)在“观察电容 器的充、放电现象”实验中,所用器材如下: 电池、电容器、电阻箱、定值电阻、小灯泡、多 用电表、电流表、秒表、单刀双掷开关以及导 线若干． (１)用多用电表的电压挡检测电池的电压． 检测时,红表笔应该与电池的　　　　(填 “正极”或“负极”)接触． (２)某同学设计的实验电路如图(a)所示．先 将电阻箱的阻值调为R１,将单刀双掷开关S 与“１”端相接,记录电流随时间的变化．电容 器充电完成后,开关S再与“２”端相接,相接 后小灯泡亮度变化情况可能是　　　　． (填正确答案标号) A．迅速变亮,然后亮度趋于稳定 B．亮度逐渐增大,然后趋于稳定 C．迅速变亮,然后亮度逐渐减小至熄灭 (３)将电阻箱的阻值调为R２(R２＞R１),再次 将开关S与“１”端相接,再次记录电流随时 间的变化情况．两次得到的电流I随时间t 变化如图(b)中曲线所示,其中实线是电阻 箱阻值为　　　　(填“R１”或“R２”)时的结 果,曲线与坐标轴所围面积等于该次充电完 成后电容器上的　　　　(填“电压”或“电 荷量”)． ２．(２０２３􀅰山东卷,１４)(８分)电容储能已经在 电动汽车、风、光发电、脉冲电源等方面得到 广泛应用．某同学设计图甲所示电路,探究 不同电压下电容器的充、放电过程,器材 如下: 电容器C(额定电压１０V,电容标识不清); 电源E(电动势１２V,内阻不计); 电阻箱R１(阻值０~９９９９９．９Ω); 滑动变阻器R２(最大阻值２０Ω,额定电流２A); 电压表 V(量程１５V,内阻很大); 发光二极管 D１、D２,开关 S１、S２,电流传感 器,计算机,导线若干． 回答以下问题: (１)按照图甲连接电路,闭合开关S１,若要 升高电容器充电电压,滑动变阻器滑片应向 　　　　　端滑动(填“a”或“b”)． (２)调节滑动变阻器滑片位置,电压表表盘如 图乙所示,示数为　　　　　V(保留１位小 数)． (３)继续调节滑动变阻器滑片位置,电压表 示数为８．０V时,开关S２ 掷向１,得到电容 器充电过程的I－t图像,如图丙所示．借鉴 “用油膜法估测油酸分子的大小”实验中估 算油膜面积的方法,根据图像可估算出充电 结束后,电容器存储的电荷量为　　　　　 C(结果保留２位有效数字)． (４)本电路中所使用电容器的电容约为　　 　　　F(结果保留２位有效数字)． (５)电容器充电后,将开关S２ 掷向２,发光二 极管　　　　　(填“D１”或“D２”)闪光． 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ５５ 专题七　静电场及静电场中的能量 力等大反向,A正确;然后挂上质量为 m＇的盘和砝码,根 据牛顿第二定律得m＇g －T＝m＇a,对质量为 m 的小车, 根据牛顿第二定律得T＝ma,解得细线的拉力大小T＝ m m＋m＇ 􀅰m＇g＝ １ １＋m＇m 􀅰m＇g,可知当满足盘和砝码的总质 量远小于小车的质量时,可认为T＝m＇g,盘和砝码的重 力可当作小车的牵引力,D正确;实验过程中摩擦阻力无 法消除,本实验装置无法验证“机械能守恒定律”,故 B 错误;细线与长木板平面需要平行,以保证细线的拉力 与小车运动方向一致,C 正确．②小车做匀加速直线运 动,相邻相等时间内位移逐渐增大,即相邻两点间距逐 渐增大,纸带Ⅰ后面的点迹间距保持不变,所以实验打 出的纸带是第Ⅱ条．③根据动能定理可知 W＝ １２ mv ２, 则W－v２ 图像的斜率为１２m ,能求出小车的质量． 答案:①ACD　②Ⅱ　③能 ２．解析:由匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于平均 速度vB＝ (４．００－２．５６)×１０－２ ０．０４ m /s＝０．３６m/s vP＝ (５７．８６－５０．６６)×１０－２ ０．０４ m /s＝１．８０m/s,验证动能 定理需要求出小车运动的过程中拉力对小车做的功,所 以需要测量对应的B、P 之间的距离． 答案:０．３６　１．８０　B、P 之间的距离 专题七　静电场及静电场中的能量 考点１　库仑力作用下的平衡和非平衡问题 １．BC　本题考查库仑定律、受力分析以及共点力的平衡． AB．对小球 M 受力分析如图(a)所示,对小球 N 受力分 析如图(b)所示,由受力分析图可知小球 M 带负电,小球 N 带正电,故B正确,A错误; CD．由几何关系可知,两小球之间的距离为 r＝ ２L, 当两小球的电荷量为q时,由力的平衡条件得 mgtan４５°＝Eq－kq ２ r２ ; 两小球的电荷量同时变为原来的２倍后,由力的平衡条 件得 mgtan４５°＝E􀅰２q－k (２q)２ r２ ; 整理解得 q＝L mgk , 故 C正确,D错误． 故选B、C． ２．D　要使P、Q 在水平向右的匀强电场中均处于如题图 所示的平衡状 态 中,P、Q 两 带 电 小 球 一 定 要 带 异 种 电 荷,分别以P、Q 为研究对象受力分析可知,P 带负电,Q 带正电;故 A、B、C错误,D正确． ３．B　由题意可知设 Q 和 P两球之间的库仑力为F,绳子 的拉力分别为 T１,T２,质量分别为 m１,m２;与竖直方向 夹角为θ,对 于 小 球 Q 有q１E＋T１sinθ＝F,T１cosθ＝ m１g,对于小球P有q２E＋F＝T２sinθ,T２cosθ＝m２g,联 立有q１E＝F－T１sinθ＞０,q２E＝T２sinθ－F＞０,所以可 得T２＞T１,又因为 T１ T２ ＝ m１ m２ , 可知m２＞m１,即P的质量一定大于 Q的质量;两小球的 电荷量则无法判断． ４．BCD　A．由题意可知三小球构成一个等边三角形,小球 １和３之间的力大于小球２和３之间的力,弹簧处于压 缩状态,故小球１和３一定是斥力,小球１带正电,故小 球３带正电,故 A错误; B．小球３运动至a点时,弹簧的伸长量等于L２ ,根据对 称性可知,小球２对小球３做功为０;弹簧弹力做功为０, 故根据动能定理有mgLsinθ＝１２mv ２, 解得v＝ gL,故B正确; C．小 球 ３ 在b点 时,设 小 球 ３ 的 电 荷 量 为q,有kqQL２ ＝mg２ , 设弹簧的弹力为F,根据受力平衡,沿斜面方向有 F＝kq 􀅰６Q L２ －kqQ L２ sin３０°－mgsin３０°, 解得F＝９４mg , 小球运动至a点时,弹簧的伸长量等于L２ ,根据对称性 可知F＋kqQ L２ sin３０°－mgsin３０°＝ma, 解得a＝２g,故 C正确; D．当运动至ab中点时,弹簧弹力为０,此时小球２对小 球３的力为 F２３＝k q Q ３ ２L æ è ç ö ø ÷ ２ ＝ ４ ３ 􀅰kqQ L２ ＝ ４３ × mg ２ ＝ ２ ３mg , 斜面对小球的支持力为FN＝mgcos３０°－F２３＝ ３ ２mg－ ２ ３mg＝ ３ ３－４ ６ mg , 根据牛 顿 第 三 定 律 可 知,小 球 对 斜 面 的 压 力 大 小 为 ３ ３－４ ６ mg ,故 D正确．故选BCD． 考点２　电场强度　电势　电势能 １．C　在静电场中,等差等势线的疏密程度反映电场强度 的大小．由题图可知,c点等差等势线最密集,故c点电 场强度最大,C正确． ２．D　由于 M 点与A 点关于带电 细杆 对 称,故 细 杆 在 A 处 产 生 的电场强度大小E６＝E３＝ ３kq a２ , 方向 竖 直 向 上,故 A 点 的 电 场 强度大小E＝E′合 ＋E６＝(３＋ ３)kq a２ ,D正确． ３．D　根据 E＝Fq 可知FＧq 图 像 斜率表示电场强度,由题图可知Ea＞Eb,根据题意无法 得出Ea 和Eb 的数量关系． 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ８８１ 最新真题分类特训􀅰物理 ４．A　带电粒子在电场中做匀速圆周运动,电场力提供向 心力,则有qE１＝m v２ R１ ,qE２＝m v２ R２ , 联立可得 E１ E２ ＝ R２ R１ ,故选 A． ５．D　A、B．选项 AB的电荷均为正和均为负,则根据电场 强度的叠加 法 则 可 知,P 点 的 场 强 不 可 能 为 零,AB 错 误;C．设P、Q１ 间的距离为r,则Q１、Q３ 在P 点产生的合 场强大小由cos１２０°＝ kq r２( ) ２ ＋ kq４r２( ) ２ －E２ ２􀅰k ２q２ ４r４ , 解得E＝ ２１kq ４r２ , 而Q２ 产生的场强大小为E＝ ３ ２kq ４r２ , 则P 点的场强不可能为零,C错误;D．设P、Q１ 间的距离 为r,则 Q１、Q３ 在 P 点 产 生 的 合 场 强 大 小 由cos１２０° ＝ kq r２( ) ２ ＋ ４kq４r２( ) ２ －E２ ２􀅰４k ２q２ ４r４ , 解得E＝ ３kq r２ , 而Q２ 产生的场强大小为E＝ ３kq r２ , 则P 点的场强可能为零,D正确．故选 D． ６．A　根据对称性可知,移去a处的绝缘棒后,电场强度方 向垂直指向a,再根据电势的叠加原理,单个点电荷在距 其r处的电势为φ＝kqr (取无穷远处电势为零) 现在撤去a处的绝缘棒后,q减小,则O 点的电势减小． 故选 A． ７．C　取走A、B 处两段弧长均 为ΔL 的小圆弧上的电荷,根 据对 称 性 可 知,圆 环 在 O 点 产生的电场强度为与A 在同 一直径 上 的A１ 和 与 B 在 同 一直径 上 的B１ 产 生 的 电 场 强度的矢量和,如图所示,因 为两段弧长非常小,故可看成点电荷,则有E１＝k QΔL ２πR R２ ＝kQΔL ２πR３ , 由图可知,两场强的夹角为１２０°,则两者的合场强为E＝ E１＝k QΔL ２πR３ , 根据O 点的合场强为０,则放在 D 点的点电荷带负电, 大小为E′＝E＝kQΔL ２πR３ , 根据E′＝k q(２R)２ , 联立解得q＝２QΔLπR ,故选 C． ８．C　AC．根 据 等 量 异 种 点 电 荷的电场线分布得: M 点的场强与P 点的场强大 小相等,N 点的场强与P 点 的场强大小相等,方向相同, 故 A错误 C正确;BD．根据等量异种点电荷的电势分布 特点可知,M 点的电势与N 点的电势相等,M 点的电势 高于P 点的电势,根据Ep＝φq可知,电子在 M 点的电 势能比在P 点的电势能小,故B、D错误．故选 C． ９．A　A．对于完整带电球面,在其内部AB 的中垂面上各 点场强为零,可知左右半球面在此中垂面上各点的场强 等大反向,因左右半球面的电场关于中垂面对称,则左 右半球面各自在中垂面上各点的场强方向均垂直于中 垂面,则左半球移走之后,右半球面在中垂面上各点场 强均垂直于中垂面,因此OC 是等势线,故 A 正确;BD． 将题中半球壳补成一个完整的球壳,且带电均匀,设左、 右半球在A 点产生的电场强度大小分别为E１ 和E２;由 题知,均匀带电球壳内部电场强度处处为零,则知 E１＝E２, 根据对称性,左右半球在B 点产生的电场强度大小分别 为E２ 和E１,且 E１＝E２, 在图示电场中,A 的电场强度大小为E２,方向向左,B 的 电场强度大小为E１,方向向左,所以A 点的电场强度与 B 点的电场强度相同,沿直线从A 到B 电场强度不可能 逐渐增大,故B、D错误; C．根据电场的叠加原理可知,在AB 连线上电场线方向 向左,沿着电场线方向电势逐渐降低,则沿直线从 A 到 B 电势升高,故 C错误;故选 A． １０．ACD　A．根据场强叠加原理可知,除无穷远处之外,菱 形外部电场强度处处不为零,选项 A 正确;B．因为在x 轴上的两个点电荷在O 点的合场强为零,在y 轴上的 两电荷,无论y０ 取什么值,因为关于原点对称,则在O 点的合场强也为零,在横轴和纵轴上除原点外,出现合 场强为零的点,根据对称性可知,一定是成对出现的, 关于原点对称,所以算上原点,合场强为零的点是奇数 个,不会是２个,选项B错误;C．由几何关系可知,坐标 为(４l,５l)的A点在第一象限内所在的虚像的垂直平分线 的上方;坐标为(０,－３l)的B 点在第三象限内所在的虚 像的垂直平分线的上方,且到达虚线的距离相等,由电 势叠加可知,B 点的电势高于A 点,则带负电的试探电 荷在A 点的电势能较大,从A 点到B 点电势能减小,可 知电场力做正功,选项 C正确; D．若y０＝４l,则四个 点 构 成 正 方 形,由 对 称 可 知 在 点 (l,l)处的场强一定沿着过该点与原点连线的方向上; 在y轴正向和x 正向上的点电荷在(l,l)处的合场强 E１＝２ kq ( ９l２＋l２)２ 􀅰２ ２l－ ２l ９l２＋l２ ＝ kq ５ ５l２ 在y轴负向和x 负向上的点电荷在(l,l)处的合场强 E２＝２ kq ( ２５l２＋l２)２ 􀅰２ ２l＋ ２l ２５l２＋l２ ＝ kq１３ ３ １３l ２ ＜E１ 可知(l,l)点的场强沿着MN 方向且与x轴从成４５°角的方 向向下,将一带负电的试探电荷放置在点(l,l)处,其所受 到的静电力方向与x轴正方向成４５°倾斜向上,选项 D 正确．故选 A、C、D． 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ９８１ 详解详析 １１．ABC　如图所示,为等量异种电 荷周围空间的电场分布图．本题 的带电圆环,可拆解成这样无数 对等量异种电荷的电场,沿竖直 直径平行放置．它们有共同的对 称轴PP′,PP′所在的水平面与 每一条电场线都垂直,即为等势 面,延伸到无限远处,电势为零． 故在PP′上的点电势为零,即φa＝φb＝０;而从 M 点到 N 点,电势一直在降低,即φc＞φd,故 B正确,D 错误; 上下两侧电场线分布对称,左右两侧电场线分布也对 称,由电场的叠加原理可知 A、C正确;故选 ABC． １２．解:(１)因为 M 点电场强度方向竖直向下,则由场强叠 加原理可得C为正电荷． 且 M 点处EA＝EB,即 kq AM２ ＝ kqB BM２ , 可得qB＝q,B 电荷与A 电荷电性相同, 又 N 点电场强度方向竖直向上,可 得A 处 电 荷 在 N 点 的 场 强 垂 直 BC,沿AN 连线向右上,如图所示, 可知 A 处 电 荷 为 正 电 荷,所 以 A、 B、C均为正电荷． (２)N 点场强来源沿AN、NC方向 由几何关系,E′A＝E′BC􀅰tan３０° 即 kq AN２ ＝ ３３ kq BN２－ kqC CN２( ) 其中AN＝ ３BN＝ ３CN 解得qC＝ ３－ ３ ３ q． 答案:(１)qB＝q,A、B、C均为正电荷　(２)qC＝ ３－ ３ ３ q １３．D　真空中点电荷周围某点处的电势φ＝k Q r ,设坐标 为x０(x０＞０)位置处的电势为０,则k ４q １＋x０ ＋k－qx０ ＝ ０,解得x０＝ １ ３ ,当０＜x＜１３ 时,电势φ＜０,当x＞ １ ３ , 电势φ＞０,D正确． １４．B　根据两点电荷周围的电势分布可知Q１ 带正电,Q２ 带负电;由题图中电势为０的等势线可知kQ１r１ ＋kQ２r２ ＝０, 由题图中距离关系可知 r１ r２ ＝６３ , 联立解得 Q１ Q２ ＝－２． １５．AC　A．根据电荷守恒定律可知一个与外界没有电荷 交换的系统,这个系统的 电 荷 总 量 是 不 变 的,故 A 正 确;B．根据电场线和等势面的关系可知电场线与等势 面垂直,且由电势高的等势面指向电势低的等势面,故 B错误;CD．点电荷仅在电场力作用下从静止释放,电 场力做正功,电势能减小,根据φ＝ EP q ,可知正电荷将从 电势高的地方向电势低的地方运动,负电荷将从电势 低的地方向电势高的地方运动,故 C正确,D错误 １６．D　根据Q＝CU 可知 ΔQ＝CΔU＝１０－８×(３０＋７０)×１０－３C＝１０－９C 则该过程中跨膜电流的平均值为 I＝ΔQt ＝ １０－９ ２×１０－３ A＝５×１０－７A 故选 D． １７．ACD　D．将 六 棱 柱 的 上 表 面 拿出 由几何条件可知正电荷在OF 中 点K 的场强方向垂直OF,则 K 点的合场强与OF 的夹角为锐角,在F 点的场强和OF 的夹角为钝角,因此将正电荷从F 移到O 点过程中电 场力先做负 功 后 做 正 功,电 势 能 先 增 大 后 减 小,D 正 确;C．由等量异种电荷的电势分布可知φA′＝φ＞０,φD′ ＝－φ＜０,φO′＝０,φF′＞０, 因此φA′－φF′＝φ－φF′＜φO′－φD′＝φ,C正确;AB．由等 量异种电荷的对称性可知F′和C′电场强度大小相等, B′和E′电场强度方向不同,A正确B错误;故选 ACD． １８．CD　A．因 P 点 所 在 的 等 势 面 高 于 M 点 所 在 的 等 势 面,可知P 点电势比 M 点的高,选项 A 错误;B．因 M 点所在的等差等势面密集,则 M 点场强较P 点大,即P 点电场强度大小比 M 点的小,选项 B错误;C．场强方 向垂直等势面,且沿电场线方向电势逐渐降低,可知 M 点电场强度方向沿z 轴正方向,选项 C正确;D．因x轴 上各个点电势相等,则沿x轴运动的带电粒子,则电势 能不变,选项 D正确．故选 CD． １９．AB　A．两个正电荷在 N 点产生的场强方向由N 指向 O,N 点处于两负电荷连线的中垂线上,则两负电荷在 N 点产生的场强方向由N 指向O,则 N 点的合场强方 向由N 指向O,同理可知,两个负电荷在L处产生的场 强方向由O 指向L,L 点处于两正电荷连线的中垂线 上,两正电荷在L处产生的场强方向由O 指向L,则L 处的合场方向由O 指向L,由于正方向两对角线垂直 平分,则L和N 两点处的电场方向相互垂直,故 A 正 确;B．正方形底边的一对等量异号电荷在 M 点产生的 场强方向向左,而正方形上方的一对等量异号电荷在 M 点产生的场强方向向右,由于 M 点离上方一对等量 异号电荷 距 离 较 远,则 M 点 的 电 场 方 向 向 左,故 B 正确; C．由题图可知,M 和O 点位于两等量异号电荷的等势 线上,即M 和O 点电势相等,所以将一带正电的点电荷 从 M 点移动到O 点,电场力做功为零,故 C错误; D．由题图可知,L点的电势低于N 点的电势,则将一带 正电的点电荷从L点移动到N 点,电场力做功不为零, 故 D错误． 故选 AB． ２０．BD　A．如图所示Eq＝mg 故等效重力G′的方向与水平成４５°． 当vy＝０时速度最小为vmin＝v１,由于此时v１ 存在水平 分量,电场力还可以向左做负功,故此时电势能不是最 大,故 A错误; BD．水平方向上v０＝ Eq mt , 在竖直方向上v＝gt, 由于Eq＝mg,得v＝v０ 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ０９１ 最新真题分类特训􀅰物理 如图所示,小球的动能等于末动能．由于此时速度没有 水平分量,故电势能最大．由动能定理可知 WG ＋WEq ＝０ 则重力做功等于小球电势能的增加量,故BD正确; C．当如图中v１ 所示时,此时速度水平分量与竖直分量 相等,动能最小,故 C错误;故选BD． ２１．AD　AB．由题意知小滑块在B点处的加速度为零,则根据 受力分析有沿斜面方向mgsin３０°＝kq ２ l２ cos３０°,解得l＝ ３kq２ mg ,A正确,B错误;C．因为滑到C 点时速度为零, 小滑块从A到C的过程,静电力对小滑块做的功为W,根 据动能定理有W＋mgssin３０°＝０,解得W＝－mgs２ ,故 C 错误;D．根据电势差与电场强度的关系可知A、C之间的 电势差UAC＝ W q ＝－ mgs ２q ,故D正确． 考点３　电场线、等势面及运动轨迹问题 １．AD　A．电场是存在于电荷周围的一种特殊媒介物质,A 正确;B．如果 正 电 荷 的 速 度 方 向 与 电 场 力 的 夹 角 大 于 ９０°,则电场力做负功,等于９０°电场力不做功,小于９０°电 场力做正功,B错误;C．电场线是为了形象地描绘电场 而人为引入的一簇曲线,该曲线的疏密程度反映电场强 度的大小,C错误;D．静电场的电场线在空间上与等势 面垂直,且沿电场线的方向电势降低,即由高等势面指 向低等势面,D正确．故选 A、D． ２．A　由题图中等势面的疏密程度可知EM ＜EN , 根据F＝qE, 可知FM ＜FN , 由题可知图中电场线是由金属板指向负电荷,设将该试 探电荷从 M 点移到N 点,可知电场力做正功,电势能减 小,即EpM ＞EpN 故选 A． ３．BD　b、e两点处于同一等势面上,移动电荷电场力不做 功,故 A错误;电子从３V处移动到７V处,电场力做正 功,大小为４eV,故B正确;电场线垂直于等势面,由高 电势指向低电势,b点的电场方向向左,故 C错误;a、b、 c、d四个点中,b点附近的等差等势面最密集,所以b点 电场强度最大,故 D正确． ４．D　电场线的疏密程度表示场强的大小,因此Fa＜Fb, 原匀强电场水平向右,正负电荷的电场线由正电荷指向 负电荷,因此可知题图中的电场线方向为从左指向右, 因此由对称性可知b点电势小于a 点电势,Ep＝qφ可知 负电荷Epb＞Epa．故选 D． ５．CD　A．根据电荷间等势面的分布情况可知两点电荷为 同种电荷,又根据电子在该电场中的运动轨迹可判断电 子一直受到排斥的力,故可知两点电荷为同种负电荷; 故 A错误;B．根据等势面的疏密程度可以判断 A 点的 电场强度比B 点的小,故 B错误;C．因为两点电荷为同 种负电荷,电场线指向负电荷,故可知A 点的电势高于 B 点的电势,故 C正确;D．根据电子的运动轨迹和电场 线的方向可知由 M 到P 电场力做负功,由P 到N 电场 力做正功;由 M 到P 动能减小,由P 到N 动能增加,故 电子运动到P 点时动能最小,故 D正确．故选 C、D． ６．B　A．正电荷和负电荷周围的等势面都为一组同心球 壳,该点电荷不一定为正电荷,故 A错误;B．相邻等势面 间电势差相等,P 点附近的等差等势面更加密集,故 P 点的场强一定比Q 点的场强大,故 B正确;C．正电荷和 负电荷周围 的 等 势 面 都 为 一 组 同 心 球 壳,若 为 正 点 电 荷,则P 点电势一定比Q 点电势高,故 C错误;D．从等 势面的情况无法判断该点电荷为正点电荷还是负点电 荷,无法判断P 点电势与Q 点电势的高低,就无法判断 正检验电荷在P 点和在Q 点的电势能的大小,故 D 错 误．故选B． ７．A　A．电子做曲线运动满足合力指向轨迹凹侧,A 正 确;B．电子做曲线运动满足合力指向轨迹凹侧,对电子 受力分 析 有 ,可 见 与 电 场 力 的受力特点相互矛盾,B错误;C．电子做曲线运动满足 合 力 指 向 轨 迹 凹 侧, 对 电 子 受 力 分 析 有 ,可见 与 电 场 力 的 受 力 特 点 相互矛盾,C错误;D．电子做曲线运动满足合力指向轨 迹凹侧,对 电 子 受 力 分 析 有 可见与电场力的受力特点相互矛盾,D错误;故选 A． ８．BC　ABC由题知,OP＞OM,OM＝ON,则根据点电荷 的电势分布情况可知φM＝φN ＞φP, 则带负电的小球在运动过程中,电势能先减小后增大, 且EpP＞EpM＝EpN , 则带负电的小球在 M 点的机械能 等 于 在 N 点 的 机 械 能,A错误、BC正确;D．从 M 点运动到N 点的过程中, 电场力先做正功后做负功,D错误．故选BC． ９．BC　A．根据电场力提供向心力可得ar 􀅰q＝mω２r, 解得ω＝ aqm 􀅰１ r , 可知轨道半径r小的粒子角速度大,故 A错误; BC．根据电场力提供向心力可得ar 􀅰q＝mv ２ r , 解得v＝ aqm , 又Ek＝ １ ２mv ２, 联立可得Ek＝ aq ２ , 可知电荷量大的粒子的动能一定大,粒子的速度大小与 轨道半径r一定无关,故BC正确; D．磁场的方向可能垂直纸面向内也可能垂直纸面向外, 所以粒子所受洛伦兹力方向不能确定,粒子可能做离心 运动,也可能做近心运动,故 D错误．故选BC． 考点４　平行板电容器的动态分析 １．C　本题考查平行板电容器的动态分析．由C＝εrS４πkd 可 知,极板间距离d 减小时,电容C 增大,A 错误;极板所 带电荷量Q 保持不变,由U＝QC 可知,电容C增大时,极 板间电压U 变小,B错误;由E＝Ud ＝ ４πkQ εrS 可知,极板间 距离d减小时,极板间电场强度不变,C正确,D错误． ２．B　A．降低溶液浓度,不导电溶液的相对介电常数εr 增 大,根据电容器的电容决定式C＝εrS４πkd 可知电容器的电 容增大,故 A错误;BC．溶液不导电没有形成闭合回路, 电容器两端的电压不变,根据Q＝CU 结合 A 选项分析 可知电容器所带的电荷量增大,故 B正确,C错误;D．根 据B选项分析可知电容器所带的电荷量增大,则给电容 器充电,结合题图可知电路中电流方向为 N→M,故 D 错误． 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 １９１ 详解详析 ３．A　根据电容器的定义式C＝QU 可知UC＝ Q C ＝ I Ct ,结 合图像可知,图像的斜率为I C ,则１~２s内的电流I１２与 ３~５s内的电流I３５关系为I１２＝２I３５,且两段时间中的电 流方向相反,根据欧姆定律I＝UR 可知R 两端电压大小 关系满足UR１２＝２UR３５,由于电流方向不同,所以电压方 向不同．故选 A． 考点５　带电粒子在电场中的综合问题 １．BD　C．在截面内,极板间各点的电场强度大小与其到O 点的距离成反比,可设为Er＝k 带正电的同种粒子１、２在均匀辐向电场中做匀速圆周运 动,则有qE１＝m v２１ r１ ,qE２＝m v２２ r２ 可得１ ２mv ２ １＝ qE１r１ ２ ＝ qE２r２ ２ 即粒子１入射时的动能等于粒子２入射时的动能,故 C 错误; A．粒子３从距O 点r２ 的位置入射并从距O 点r１ 的位 置出射,做向心运动,电场力做正功,则动能增大,粒子３ 入射时的动能比它出射时的小,故 A错误; B．粒子４从距O 点r１ 的位置入射并从距O 点r２ 的位置 出射,做离心运动,电场力做负功,则动能减小,粒子４入 射时的动能比它出射时的大,故B正确; D．粒子３做向心运动,有qE２＞m v２３ r２ 可得１ ２mv ２ ３＜ qE２r２ ２ ＝ １ ２mv ２ １ 粒子１入射时的动能大于粒子３入射时的动能,故 D正 确,故选BD． ２．AD　带电粒子在匀强电场中做类平抛运动,加速度为a ＝qEm 由类平抛运动规律可知,带电粒子的在电场中运动时间 为t＝lv０ 离开电场时,带电粒子的偏转角的正切为tanθ＝vyvx ＝ at v０ ＝qEl mv２０ 因为四个带电的粒子的初速相同,电场强度相同,极板 长度相同,所以偏转角只与比荷有关,前面三种带电粒 子带正电,第四种带电粒子带负电,所以第四个粒子与 前面三个粒子的偏转方向不同;第一种粒子与第三种粒 子的比荷相同,所以偏转角相同,轨迹相同,且与第四种 粒子的比荷也相同,所以一、三、四粒子偏转角相同,但 第四种粒子比前两个粒子的偏转方向相反;第二种粒子 的比荷比第一、三种粒子的比荷小,所以第二种粒子比 第一、三种粒 子 的 偏 转 角 小,但 都 带 正 电,偏 转 方 向 相 同．故选 A、D． ３．C　A．粒子在电场中做类平抛运动,水平方向x＝v０t, 竖直方向y＝１２ Eq mt ２,由tan４５°＝yx ,可得t＝２mv０Eq ,故 A错误;B．由于vy＝ Eq mt＝２v０ ,故粒子速度大小为v＝ v２０＋v２y＝ ５v０,故B错误;C．由几何关系可知,到P 点 的距离为L＝ ２v０t＝ ２ ２mv２０ Eq ,故C正确;D．由于平抛推 论可知,tanα＝２tanβ,可知速度正切tanα＝２tan４５°＝ ２,故 D错误．故选 C． ４．解析:(１)粒子初速度为零,由C 点射出电场,故电场方 向与AC平行,由A 指向C．由几何关系和电场强度的定 义知 AC＝R ① F＝qE ② 由动能定理有F􀅰AC＝１２mv ２ ０ ③ 联立①②③式得E＝mv ２ ０ ２qR ④ (２)如 图,由 几 何 关 系 知 AC⊥ BC,故电场中的等势线与 BC 平 行．作与 BC 平 行 的 直 线 与 圆 相 切于D 点,与AC的延长线交于P 点,则自D点从圆周上穿出的粒子 的动 能 增 量 最 大．由 几 何 关 系 知 ∠PAD＝３０°,AP＝R＋Rcos６０°＝ ３ ２R ,DP＝Rsin６０°＝ ３２R ⑤ 设粒子以速度v１ 进入电场时动能增量最大,在电场中运 动的时间为t１．粒子在 AC 方向做加速度为a 的匀加速 运动,运动的距离等于AP;在垂直于AC 的方向上做匀 速运动,运动的距离等于DP．由牛顿第二定律和运动学 公式有 F＝ma ⑥ AP＝１２at ２ １ ⑦ DP＝v１t１ ⑧ 联立②④⑤⑥⑦⑧式得v１＝ ２ ４v０ ⑨ (３)设粒子以速度v进入电场时,在电场中运动的时间为 t．以A 为原点,粒子进入电场的方向为x 轴正方向,电 场方向为y轴正方向建立直角坐标系．由运动学公式有 y＝１２at ２ ⑩ x＝vt 􀃊􀁉􀁓 粒子离开电场的位置在圆周上,有 (x－ ３２R )２＋(y－１２R )２＝R２ 􀃊􀁉􀁔 粒子在电场中运动时,其x方向的动量不变,y方向的初 始动量为零．设穿过电场前后动量变化量的大小为 mv０ 的粒子,离开电场时其y方向的速度分量为v２,由题给 条件及运动学公式有 mv２＝mv０＝mat 􀃊􀁉􀁕 联立②④⑥⑩􀃊􀁉􀁓􀃊􀁉􀁔􀃊􀁉􀁕式得v＝０或v＝ ３２v０ 􀃊􀁉􀁖 另解: 由题意知,初速度为０时,动量增量的大小为 mv０,此即 问题的一个解．自A 点以不同的速率垂直于电场方向射 入电场的粒子,沿y方向位移相等时,所用时间都相同． 因此,不同粒子运动到线段CB 上时,动量变化都相同, 自B 点射出电场的粒子,其动量变化也为 mv０,由几何 关系及运动学规律可得,此时入射速率v＝ ３２v０． 答案:(１) mv２０ ２qR　 (２)２４v０　 (３)v＝０或 ３２v０ ５．D　根据题意,若小球的初速度方向沿虚线,则其运动轨 迹为直线,可知电场力和重力的合力沿着虚线方向,又 电场强度方向为水平方向,根据力的合成可知电场强度 方向水平向右,若小球的初速度方向垂直于虚线,则其 从O 点出发运动到O 点等高处的过程中重力对小球做 功为零,电场力的方向与小球的运动方向相同,则电场 力对小球做正功,小球的动能增大,电势能减小． 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ２９１ 最新真题分类特训􀅰物理 ６．解析:(１)由题意,设空气阻力为:f＝krv,则无电压时, 有:油滴a:mag＝krav０、油滴b:mbg＝krb􀅰 v０ ４ ,又 m＝ ρ􀅰 ４ ３πr ３,可得:ra rb ＝２１ ,ma mb ＝８１． (２)由题可知加电压后,油滴a做减速运动,油滴b做加 速运动,直到两者共速,所以油滴a受到向上的电场力, 油滴b受到向下的电场力,故油滴a带负电,油滴b带正 电．油滴a:mag＝kra􀅰 v０ ２＋qaE 、油滴b:mbg＋qbE＝krb 􀅰v０ ２ ,可得:qa qb ＝４１． 答案:(１)油滴a和油滴b的质量之比为８１ ;(２)油滴a带 负电,油滴b带正电;a、b所带电荷量的绝对值之比为qaqb ＝４１． 实验九　实验观察电容器的充、放电现象 １．解析:(１)多用电表应满足电流“红进黑出”,因此红表笔 与电源的正极相连;(２)电容器放电过程中,电流由大逐 渐变小,则小灯泡迅速变亮,然后亮度逐渐减小至熄灭; (３)实线表示充电慢,用时长,故接入的电阻应该为大的 电阻,即R２,因此实线表示接入电阻为R２;根据公式I＝ Q t ,则I－t图像的线下面积表示电荷量． 答案:(１)正极　(２)C　(３)R２　电荷量 ２．解析:(１)滑动变阻器分压式接法,故向b端滑动充电电 压升高; (２)量程１５V,每个小格０．５V,故６．５V; (３)I－t图像所围的面积,等于电容器存储的电荷量,３８ 个小格,故电容器存储的电荷量为３．８×１０－３C; (４)由电容的定义式C＝qU 得:C＝４．４×１０－４F; (５)开关S２ 掷向２,电容器放电,故 D１ 闪光． 答案:(１)b　(２)６．５　(３)３．８×１０－３　(４)４．４×１０－４　(５)D１ 专题八　电路及其应用　电能 考点　电路的规律应用和动态分析 １．D　本题借助车截加热器考查串并联电路的应用、纯电 阻电路中功率的计算．接ab时,发热部分简化电路如图 甲所示,则电路的总电阻Rab＝ ９R(R＋９R) R＋９R＋９R＝ ９０R １９ ;接ac 时,发热部分简化电路如图乙所示,则电路的总电阻Rac ＝R (９R＋９R) R＋９R＋９R＝ １８R １９ ;接bc时,发热部分简化电路如图 丙所示,则电路的总电阻Rbc＝ ９R(R＋９R) R＋９R＋９R＝ ９０R １９． 由题 意可知,不管接哪两个点,其两端电压均为U＝２４V,根 据P＝U ２ R 可 知,Pab ＝Pbc ＜Pac,选 项 A、B、C 错 误,D 正确． 　 ２．CD　A．根据题意画出电路图,如下 可见U３４＞０,A错误; B．根据题意画出电路图,如下 可见U３４＞０,B错误; C．根据题意画出电路图,如下 可见上述接法可符合上述测量结果,C正确; D．根据题意画出电路图,如下 可见上述接法可符合上述测量结果,D正确．故选 CD． ３．C　A．该交流电的周期 T＝２πω＝ ２π １０πs＝０．２s 选项 A错误．B．电压表的读数为交流电的有效值,即 U＝５０ ２ ２ V＝５０V, 选项B错误; C．电流表的读数为 I＝UP ＝ ５０ ５A＝１０A 选项 C正确; D．电阻的电功率为 P＝IU＝１０×５０W＝５００W 选项 D错误．故选 C． ４．ABD　A．开关闭合时,车灯变暗,故流过车灯的电流I灯 变小,A正确;B．电路的路端电压为U路 ＝U灯 ＝I灯 R灯 , I灯 变小,路端电压变小,B正确;C．总电流即干路电流为 I干 ＝ U内 r ＝ E－U路 r ,U路 减小,干路电流增大,C错误;D． 电源总功率为P总 ＝EI干 ,I干 增大,总功率变大,D正确． 故选 A、B、D． ５．B　由甲图可知,tA 点对应的电阻阻值较小,由闭合电路 欧姆定律知对应电路中的电流较大,故tA 应标在电流较 大的刻度上;而tB 点对应的电阻阻值较大,由闭合电路 欧姆定律知对应电路中的电流较小,故tB 应标在电流较 小的刻度上;由图甲得R＝R０＋kt,其中R０ 为图线的纵 截距,由闭合电路欧姆定律得I＝ ER＋Rg＋r ,联立解得t ＝EkI－ R０＋Rg＋r k ,可知t与I 是 非 线 性 关 系,故 B 正 确,A、C、D错误．故选B． 实验十　测定金属的电阻和电阻率 １．解析:(１)用半偏法测量热敏电阻的阻值,尽可能让该电 路的电压在S２ 闭合前、后保持不变,由于该支路与滑动 变阻器左侧部分电阻并联,滑动变阻器的阻值越小,S２ 闭合前、后并联部分电阻变化越小,从而并联部分的电 压值变化越小,故滑动变阻器应选R１． 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ３９１ 详解详析