专题8 静电场 题组4 -【高考密码】备战2025年高考物理2020-2024五年真题分类汇编

五年高考真题分类集训 物理 题组四 用时： 易错记录： 一、选择题 A.M点的电势比N点的低 1.(2024·江西卷)（多选）如图所示，垂直 B.N点的电场强度比P点的大 于水平桌面固定一根轻质绝缘细直杆， C.污泥絮体从M点移到N点，电场力对其做 质量均为m、带同种电荷的绝缘小球甲 正功 和乙穿过直杆，两小球均可视为点电 D.污泥絮体在N点的电势能比其在P点的大 荷，带电荷量分别为q和Q。在图示的 4.(2023·湖北卷)在正点电荷Q产生的电场中有 坐标系中，小球乙静止在坐标原点，初 始时刻小球甲从x=x。处由静止释 M、N两点，其电势分别为M、9、,电场强度大小 () 放，开始向下运动。甲和乙两点电荷的 分别为EM、EN.下列说法正确的是 乙Q0 A.若M>、,则M点到电荷Q的距离比N点 电势能E。=k(r为两点电荷之间 的远 的距离，k为静电力常量)。最大静摩擦力等于 B.若EM<Ev,则M点到电荷Q的距离比N点 滑动摩擦力∫，重力加速度为g。关于小球甲，下 的近 列说法正确的是 C.若把带负电的试探电荷从M点移到N点，电 A.最低点的位置x=(mg十fD可 kQq 场力做正功，则M<PN D.若把带正电的试探电荷从M点移到N点，电 B.速率达到最大值时的位置x kQg 场力做负功，则EM>E、 Nmg-f 5.(2023·湖北卷)一带正电微粒从静止开始经电 C.最后停留位置x的区间是 kQ4≤x 压U1加速后，射入水平放置的平行板电容器，极 mg 板间电压为U2·微粒射入时紧靠下极板边缘，速 kQq 度方向与极板夹角为45°，微粒运动轨迹的最高 Nmg-f D.若在最低点能返回，则初始电势能E。< 点到极板左右两端的水平距离分别为2L和L, 到两极板距离均为d,如图所示.忽略边缘效应， kQg (mg-fDmg+了 不计重力.下列说法正确的是 2.(2024·河北卷)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” 45 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 2L 线电势差相等，则a、b、c,d四点中电场强度最大 A.L:d=2:1 的是 B.U1U2=1:1 A.a点 B.b点 C.c点D.d点 C.微粒穿过电容器区域的偏转角度的正切值 3.(2024·广东卷)（多选）污水中的污泥絮体经处 为2 理后带负电，可利用电泳技术对其进行沉淀去 D.仅改变微粒的质量或者电荷数量，微粒在电 污，基本原理如图所示。涂有绝缘层的金属圆盘 容器中的运动轨迹不变 和金属棒分别接电源正、负极、金属圆盘置于底 6.(2022·湖南卷)如图，四根 部、金属棒插入污水中，形成如图所示的电场分 完全相同的均匀带正电绝缘 布，其中实线为电场线，虚线为等势面。M点和 长棒对称放置在长方体的四 o'd N点在同一电场线上，M点和P点在同一等势 面上。下列说法正确的有 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 金属棒 关于长方体几何中心O点处电场强度方向和电 污水 势的变化，下列说法正确的是 () A.电场强度方向垂直指向4，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 金网圆盘 D.电场强度方向垂直指向c,电势增大 可 专题八静电场 7.(2022·浙江6月)如图所示，带等量 M 二、非选择题 异种电荷的两正对平行金属板M、N 10.(2020·北京模拟)如图所示，电子由静止开始 间存在匀强电场，板长为L(不考虑边 经加速电场加速后，沿平行于板面的方向射入 界效应).=0时刻，M板中点处的粒 偏转电场，并从另一侧射出.已知电子质量为 子源发射两个速度大小为的相同 m,电荷量大小为，加速电场极板间的电势差 粒子，垂直M板向右的粒子，到达N 为U。,偏转电场极板间的电势差为U,极板长 板时速度大小为√2：平行M板向下的粒子，刚 度为L,板间距为d,偏转电场可视为匀强电场， 好从N板下端射出.不计重力和粒子间的相互 电子所受重力可忽略。 作用，则 ) A.M板电势高于V板电势 B.两个粒子的电势能都增加 C.粒子在两板间的加速度a=2 (1)求电子射人偏转电场时的初速度，和从偏 D.粒子从N板下端射出的时间1=2-1)L 转电场射出时沿垂直板面方向的偏转距离△y: 20 (2)由问题(1)的结论可知，电子偏转距离△y与 8.(2021·河北卷)（多选）如 升 偏转电场极板间电势差U有关.已知L=1.0× 图，四个电荷量均为g(q>0) 101m,加速电场极板间电势差U。=500V,当 的点电荷分别放置于菱形 偏转极板间电压为随时间变化的交流电压 的四个顶点，其坐标分别 u=22√2sin50πt(V)时，在计算其中任意一个 为(41,0)、(-41,0)、 电子通过极板的偏转距离△y时，仍可认为偏 (0,yo)和(0，一%)，其中x 转极板间电势差是某一定值.请利用所给数据， 轴上的两个点电荷位置固定，y轴上的两个点电 分析说明这样计算的合理性.已知e=1.6× 荷可沿y轴对称移动(y%≠0).下列说法正确 10-19C,m=9.1×10-31kg. 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y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y=8l时，将一带负电的试探电荷由点 (41,51)移至点(0，一31)，静电力做正功 D.当yo=41时，将一带负电的试探电荷放置在 点(，)处，其所受到的静电力方向与x轴正 方向成45倾斜向上 9.(2021·浙江卷)某书中有如图 所示的图，用来表示横截面是 “<”形导体右侧的电场线和等 势面，其中a、b是同一条实线上 的两点，c是另一条实线上的一 点，d是导体尖角右侧表面附近 的一点，下列说法正确的是 A,实线表示电场线 B.离d点最近的导体表面电荷密度最大 C.“<”形导体右侧表面附近电场强度方向均 相同 D.电荷从a点到c点再到b点电场力做功一定 为零 47详解答案 解得速度大小为h-h# = cos 45sin 4。 2: 速度方向向上; 从射入到运动到最高点由运动学关系2-2ad 若F<2mog,即h>h: 粒子射入电场时由动能定理可得 -^# 可知n 设向下为正方向,根据动量守恒定律 联立解得U·U-1:1 mo-mo-2mv共 B正确: 可知v其>0 粒子从射入到运动到最高点由运动学可得 新油滴向下加速,达到平衡时2mog-F+k·(2m。) 解得速度大小为h-h。} ; 联立可得L:d-1:1 速度方向向下. A错误; 粒子穿过电容器时从最高点到穿出时由运动学可得 (2)油滴A不带电:油滴B带负电:电荷 #L_v.# 射入电容器到最高点有v.-at 2.mogh(h:十h) 量为mogd(h+hg) (3)见解析 解得一} hU ht 题组四 1.BD 小球甲从开始运动至第一次运动到最低点的过程,根 据能量守恒定律有mg(xo-x)-f(xo-x)十(t 粒子射入磁场和水平的夹角为B, )解得(m一 tan(a+/)-3 h,A错误;小球甲第一次向下远 C谋: 粒子射入到最高点的过程水平方向的位移为工,整直方向的 动至速度最大的位置,此时加速度为零,根据平衡条件有mg 位移为-{} ###0解得一# #Q,B正确;若小球甲停止是在下 联立解得y4d U* 降的过程,且停止运动后恰好静止,有mg十f-Qg,解得工1 r{ 且r-vr,y- 2 即解得x-2L,y-d-L 即粒子在运动到最高点的过程中水平和竖直位移均与电荷 量和质量无关,射出磁场过程同理 r{ 即轨迹不会变化,D正确. 小球甲在最低点能返回,则有Qg→mg十f,解得x< 故选BD. 6.A 由对称性可知,a、c两根完全相同、均匀带电全属棒在 O点的合场强为零,撤去a棒后,c棒在O点的电场强度由 O点垂直指向a,设每根带电金属棒在O点产生的电势为 。,则四根完全相同、均匀带正电长棒在O点产生的电场的 电势为42,撤去a棒,则其他三棒在O点产生的电场的电势 x1。 一Q,D正确。 为3,以无限远处电势为零,则每根带正电金属棒在O的 #mg 电场的电势均大于零,所以擞去a棒后,O点的电势减小,A 正确。 2.C 在静电场中,等差等势线的疏密程度反映电场强度的大 7.C A.由于不知道两粒子的电性,故不能确定M板和N板 小。由题图可知,c点等差等势线最密集,故c点电场强度最 的电势高低,故A错误; 大,C正确。 3.AC 根据沿着电场线方向电势降低可知M点的电势比N B.根据题意垂直M板向右的粒子,到达N板时速度增加,动 能增加,则电场力做正功,电势能减小;则平行M板向下的 点的低,污泥絮体带负电,根据E。一9可知污泥絮体在M 粒子到达N板时电场力也做正功,电势能同样减小,故B 点的电势能比在N点的电势能大,污泥絮体从M点移到N 错误; 点,电势能减小,电场力对其做正功,故A、C正确;根据电场 CD.设两板间距离为a,对于平行M板向下的粒子刚好从N 线的疏密程度可知N点的电场强度比P点的小,故B错误; M点和P点在同一等势面上,则污泥絮体在M点的电势能 板下端射出,在两板间做类平抛运动,有吾一 与在P点的电势能相等,结合A、C选项分析可知污泥絮体 在P点的电势能比其在N点的大,故D错误。故选AC。 -12} 4.C 沿着电场线的方向电势降低,根据正点电荷产生的电场 特点可知若” 对于垂直M板向右的粒子,在板闹做匀加速直线运动,因两 则M点到电荷Q的距离比N点的近,故A错误; 粒子相同,在电场中加速度相同,有(v②)②}一-2ad 联立解得:一 _2 电场线的疏密程度表示电场强度的大小,根据正点电荷产生 则M点到电荷Q的距离比N点的远,故B错误; 的电场特点可知若E<E 故C正确,D错误:故选C. 若把带负电的试探电荷从M点移到N点,电场力做正功,则 8.ACD 由电场的叠加原理可知除无穷远处之外,菱形外部电 是逆着电场线运动,电势增加,故有 场强度处处不为零,故A正确;根据对称性可知菱形内部O 故C正确; 点电场强度为零,根据对称性可知电场强度为零的点应在 若把带正电的试探电荷从M点移到N点,电场力做负功,则 轴和y轴上,且关于O点对称的两点的电场强度均为零,所 是逆着电场线运动;根据正点电荷产生的电场特点可知EM 以菱形内部电场强度为零的点可能是1个、3个、5个,故B 2E 错误;当5一81时,点(41,51)到菱形四个项点的距离分别为 故D错误. 51、(4)+(81-5)-51、(52)+(41+4-891、 故选C. 5.BD 粒子在电容器中水平方向做匀速直线运动,坚直方向 (4D*+(82+5){-V1851,点(41,51)的电势为-^1 做匀变速直线运动,根据电场强度和电势差的关系及场强和 1 ^18.同理可得点(o,-30)的电势为 电场力的关系可得E-,F-aE-ma 89 粒子射入电容器后的速度为,水平方向和竖直方向的分 ##+++{,所以点(41,5)的电#势低于点# 速度 163 _ 五年高考真题 分类集训 物理 (0,-31)的电势,将一带负电的试探电荷由点(41,5/)移至点 (0,一3/),试探电荷的电势能降低,静电力做正功,故C正 确;当y。一41时,根据电场的叠加原理和对称性可知点(1,l) 的电场强度与工轴负方向成45{倾斜向下,所以带负电的试 探电荷在点(1,1)受到的静电力与工轴正方向成45^{}倾斜向 上,故D正确. 9.D A.处于静电平衡的导体,是个等势体,则整个导体为等 势体,由于电场线方向总是与等势面垂直,所以实线不是电 可见上述接法可符合上述测量结果,故正确,故选CD 场线,是等势面,则A错误;B.根据等势面的疏密表示场强 3.B 由甲图可知,点对应的电阻阻值较小,由闭合电路欧 的强弱,则d点的场强较弱,并且电场强度越大的地方电荷 姆定律知对应电路中的电流较大,故tA应标在电流较大的 密度越大,所以B错误;C.在“<”形导体右侧表面上下部分 刻度上;而tn点对应的电阻阻值较大,由闭合电路欧姆定律 附近电场强度方向不相同,所以C错误;D.由于a、b在同一 知对应电路中的电流较小,故tB应标在电流较小的刻度上; 等势面上,则电荷从a点到c点再到点电场力做功一定为 由图甲得R一R。十t 零,所以D正确;故选D. 其中R。为图线的纵截距,由闭合电路欧姆定律得 10.解析(1)由动能定理有eU。= 1-R+r “{E #m一。0 /2eU。 解得一2。 左 可知!与I是非线性关系,故B正确,ACD错误,故选B. 4.ABD 开关S阁合,电机工作,外电路的总电阻减小,由闭合 电路欧姆定律可知电路中的总电流增大,电源的内阻分压增 大,路端电压减小,则车灯两端的电压减小,通过车灯的电流 减小,A、B正确,C错误;由P一EI可知,由于电路中的总电 流增大,则电源的总功率增大,D正确. 解得△y-_L? 专题十 磁 场 2O} 代入的表达式得△y-4。 U2 题组一 1.A 由题知,一带电粒子由O点沿工正向入射到磁场中,在 磁场另一侧的S点射出,则根据几何关系可知粒子做圆周运 (2)电子通过偏转电场的时间,-II 动的丰径,一2a 代入数据得.-7.5×10*s #则} 交流电压周期1--4x10-2; π 如果保持所有条件不变,在磁场区域再加上电场强度大小为 由于:远小于T,所以这样计算是合理的. E的匀强电场,该粒子入射后则会沿工轴到达接收屏,则有 答案 E-qB (1)/ (2)见解析 专题九 恒定电流 题组 2.BD 假设粒子带负电,第一次从A点和简壁发生碰撞如图 1,0. 为圆周运动的圈心,由几何关系可知O.AO为直角, 1.C 分析电路特点可知,在接入正弦式交流电的一个周期内, 有半个周期只给L:供电,另半个周期只给L。供电,L。两端 即粒子此时的速度方向为OA,说明粒子在和简壁碰撞时速 电压的有效值与L。两端电压的有效值相等,又R,:R- 度会反向,由园的对称性在其它点撞击,同理,D正确;假设 粒子运动过程过O点,则过P点的速度的垂线和OP连线的 RT知,灯泡L、,L。的功率之比P:P。 211,则根据P-2 中垂线是平行的不能交于一点确定圆心,由圆形对称性撞击 简壁以后的A点的速度垂线和AO连线的中垂线依旧平行 -1:2,C正确。 不能确定围心,则粒子不可能过O点,A错误;由题意可知粒 2.CD A项,根据题意画出电路图,如下 子射出磁场以后的圈心组成的多边形应为以简壁的内接园 2 3 4 的多边形,最少应为三角形如图2所示,即撞击两次,B正 确;速度越大粒子做圈周运动的半径越大,碰撞次数会可能 增多,粒子运动时间不一定减少,C错误.故选BD. 0. 可见U0,故错误; B项,根据题意画出电路图,如下 :0 0 图1 图2 3.BC 如图所示,地球可视为一个磁偶极,遮南 磁南极大致指向地理北极附近,磁北极大 可见U0,故错误; 致指向地理南极附近,通过这两个磁极的 C项,根据题意画出电路图,如下 假想直线(磁轴)与地球的自转轴大约成 -- 11.3度的倾斜,由表中轴数据可看出; 轴的磁场竖直向下,则测量地点应位于北 半球,A错误;磁感应强度为矢量,故由表 格可看出此处的磁感应强度大致为B一 B+B-B+B,计算得B~50T, B正确;由选项A可知测量地在北半球, 而北半球地磁场指向北方斜向下,则第2次测量,测量B.^ 可见上述接法可符合上述测量结果,故正确:D项,根据题意 0,故y轴指向南方,第3次测量B一0,故x轴指向北方而y 画出电路图,如下 轴则指向西方,C正确、D错误.故选BC. 164