2008-2012年高考试题分类汇编：电场

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L?a。略去?a/L?项的贡献，则两点电荷的合电场在M和N点的强度（ ） 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 答案：AC

解析：如右下图所示，合电场在M和N点的强度分别为 E1＝

n?n?2?KqKq4KqaKq2Kqaa－＝、E×＝，E1：2＝2322L3L2?a2L(L?a)2(L?a)2L?aE2＝2；又N点处强场方向由＋q指向－q，在M点的场强表现＋q的点电荷、

由－q指向＋q。

2009-浙江-16

16．如图所示，在光滑绝缘水平面上放置3个电荷量均为q?q?0?的相同小球，小球之间用劲度系数均为k0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l0已知静电力常量为k，若不考虑弹簧的静电感应，则每根弹簧的原长为

5kq2kq25kq25kq2A．l? B．l? C．l? D．l? 22222k0lk0l4k0l2k0l答案C

【解析】第三个小球受三个力的作用，它们的关系是

k0x?Kq2l2q25Kq2，得x? ?K224k0l?2l?F23

F13

5Kq2 l0?l?x?l?4k0l22009-浙江

20．空间存在匀强电场，有一电荷量q?q?0?、质量m的粒子从O点以速率v0射入电场，运动到A点时速率为2v0。现有另一电荷量?q、质量m的粒子以速率2v0仍从O点射入该

电场，运动到B点时速率为3v0。若忽略重力的影响，则www.ks5.u.com A．在O、A、B三点中，B点电势最高 B．在O、A、B三点中，A点电势最高 C．OA间的电势差比BO间的电势差大 D．OA间的电势差比BA间的电势差小 答案AD

【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；UOA1122m?2v0??m?v0?2WOA23mv02??? qq2qUOB1122m?3v0??m?2v0?2WOB25mv02???，故D对 ?q?q?2q2009-浙江

23.（14分）如图所示，相距为d的平行金属板A、B竖直放置，在两板之间水平放置一绝缘平板。有一质量m、电荷量q（q>0）的小物块在与金属板A相距l处静止。若某一时刻在金属板A、B间加一电压，小物块与金属板只发生了一次碰撞，碰撞后电荷量变为 q，并以与碰前大小相等的速度反方向弹回。已知小物块与绝缘平板间的动摩擦因素为μ，若不计小物块电荷量对电场的影响和碰撞时间。则

（1）小物块与金属板A碰撞前瞬间的速度大小是多少？ （2）小物块碰撞后经过多长时间停止运动？停在何位置？

答案（1）?gl 1，停在2l处或距离B板为2l ?g（2）时间为4【解析】本题考查电场中的动力学问题

（1）加电压后，B极板电势高于A板，小物块在电场力作用与摩擦力共同作用下向A板做

匀加速直线运动。电场强度为

E?UBA d小物块所受的电场力与摩擦力方向相反，则合外力为

F合?qE??mg

故小物块运动的加速度为

a1?F合m?qU??mgd1??g

md2设小物块与A板相碰时的速度为v1，由

v12?2a1l

解得v1??gl

（2）小物块与A板相碰后以v1大小相等的速度反弹，因为电荷量及电性改变，电场力大小

与方向发生变化，摩擦力的方向发生改变，小物块所受的合外力大小为

F合??mg?qE 2加速度大小为a2?F合1??g m4设小物块碰后到停止的时间为 t，注意到末速度为零，有

0?v1??a2t

解得t?v11 ?4a2?g设小物块碰后停止时距离为x，注意到末速度为零，有

0-v12??2a2x

v2则x??2l

2a2或距离B板为d?2l 2009-天津-5

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 A.粒子受电场力的方向一定由M指向N B.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

B【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。 2009-四川-24 24.(19分)

如图所示，直线形挡板p1p2p3与半径为r的圆弧形挡板p3p4p5平滑连接并安装在水平台面b1b2b3b4上，挡板与台面均固定不动。线圈c1c2c3的匝数为n,其端点c1、c3通过导线分别与电阻R1和平行板电容器相连，电容器两极板间的距离为d,电阻R1的阻值是线圈c1c2c3阻值的2倍，其余电阻不计，线圈c1c2c3内有一面积为S、方向垂直于线圈平面向上的匀强磁场，磁场的磁感应强度B随时间均匀增大。质量为m的小滑块带正电，电荷量始终保持为q,在水平台面上以初速度v0从p1位置出发，沿挡板运动并通过p5位置。若电容器两板间的电场为匀强电场，p1、p2在电场外，间距为L,其间小滑块与台面的动摩擦因数为μ，其余部分的摩擦不计，重力加速度为g. 求：

（1）小滑块通过p2位置时的速度大小。 （2）电容器两极板间电场强度的取值范围。

（3）经过时间t,磁感应强度变化量的取值范围。

解析：

（1）小滑块运动到位置p2时速度为v1，由动能定理有： －umgL＝

21212mv1?mv0① 22v1＝v0?2ugL②

（2）由题意可知，电场方向如图，若小滑块能通过位置p，则小滑块可沿挡板运动且通过

位置p5，设小滑块在位置p的速度为v，受到的挡板的弹力为N，匀强电场的电场强度为E，由动能定理有： －umgL－2rEqs＝

1212mv1?mv0 ③ 22v2当滑块在位置p时，由牛顿第二定律有：N+Eq＝m④

r由题意有：N≥0⑤

2m(v0?2ugL)由以上三式可得：E≤⑥

5qr2m(v0?2ugL)E的取值范围：0＜ E≤ ⑦

5qr（3）设线圈产生的电动势为E1，其电阻为R，平行板电容器两端的电压为U，t时间内磁感