2019年高考物理 真題和模擬題分項(xiàng)匯編 專題09 靜電場（含解析）

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1、靜電場 1．（2019·新課標(biāo)全國Ⅰ卷）最近，我國為“長征九號”研制的大推力新型火箭發(fā)動機(jī)聯(lián)試成功，這標(biāo)志著我國重型運(yùn)載火箭的研發(fā)取得突破性進(jìn)展。若某次實(shí)驗(yàn)中該發(fā)動機(jī)向后噴射的氣體速度約為3 km/s，產(chǎn)生的推力約為4.8×106 N，則它在1 s時(shí)間內(nèi)噴射的氣體質(zhì)量約為 A．1.6×102 kg B．1.6×103 kg C．1.6×105 kg D．1.6×106 kg 【答案】B 【解析】設(shè)該發(fā)動機(jī)在s時(shí)間內(nèi)，噴射出的氣體質(zhì)量為，根據(jù)動量定理，，可知，在1s內(nèi)噴射出的氣體質(zhì)量，故本題選B。 2．（2019·新課標(biāo)全國Ⅱ卷）靜電場中，一帶電粒子僅在電場力的作用下自M點(diǎn)由靜

2、止開始運(yùn)動，N為粒子運(yùn)動軌跡上的另外一點(diǎn)，則 A．運(yùn)動過程中，粒子的速度大小可能先增大后減小 B．在M、N兩點(diǎn)間，粒子的軌跡一定與某條電場線重合 C．粒子在M點(diǎn)的電勢能不低于其在N點(diǎn)的電勢能 D．粒子在N點(diǎn)所受電場力的方向一定與粒子軌跡在該點(diǎn)的切線平行 【答案】AC 【解析】A．若電場中由同種電荷形成即由A點(diǎn)釋放負(fù)電荷，則先加速后減速，故A正確； B．若電場線為曲線，粒子軌跡不與電場線重合，故B錯誤。C．由于N點(diǎn)速度大于等于零，故N點(diǎn)動能大于等于M點(diǎn)動能，由能量守恒可知，N點(diǎn)電勢能小于等于M點(diǎn)電勢能，故C正確D．粒子可能做曲線運(yùn)動，故D錯誤； 3．（2019·新課標(biāo)全國Ⅲ卷

3、）如圖，電荷量分別為q和–q（q>0）的點(diǎn)電荷固定在正方體的兩個(gè)頂點(diǎn)上，a、b是正方體的另外兩個(gè)頂點(diǎn)。則 A．a(chǎn)點(diǎn)和b點(diǎn)的電勢相等 B．a(chǎn)點(diǎn)和b點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小相等 C．a(chǎn)點(diǎn)和b點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向相同 D．將負(fù)電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)，電勢能增加 【答案】BC 【解析】由幾何關(guān)系， 可知b的電勢大于a的電勢，故A錯誤，把負(fù)電荷從a移到b，電勢能減少，故D錯誤;由對稱性和電場的疊加原理，可得出a、b的合電場強(qiáng)度大小、方向都相同，故B、C正確。 4．（2019·北京卷）如圖所示，a、b兩點(diǎn)位于以負(fù)點(diǎn)電荷–Q（Q>0）為球心的球面上，c點(diǎn)在球面外，則 A．a(chǎn)點(diǎn)場強(qiáng)的大小比b點(diǎn)大

4、 B．b點(diǎn)場強(qiáng)的大小比c點(diǎn)小 C．a(chǎn)點(diǎn)電勢比b點(diǎn)高 D．b點(diǎn)電勢比c點(diǎn)低 【答案】D 【解析】由點(diǎn)電荷場強(qiáng)公式確定各點(diǎn)的場強(qiáng)大小，由點(diǎn)電荷的等勢線是以點(diǎn)電荷為球心的球面和沿電場線方向電勢逐漸降低確定各點(diǎn)的電勢的高低。由點(diǎn)電荷的場強(qiáng)公式可知，a、b兩點(diǎn)到場源電荷的距離相等，所以a、b兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小相等，故A錯誤；由于c點(diǎn)到場源電荷的距離比b點(diǎn)的大，所以b點(diǎn)的場強(qiáng)大小比c點(diǎn)的大，故B錯誤；由于點(diǎn)電荷的等勢線是以點(diǎn)電荷為球心的球面，所以a點(diǎn)與b點(diǎn)電勢相等，負(fù)電荷的電場線是從無窮遠(yuǎn)處指向負(fù)點(diǎn)電荷，根據(jù)沿電場線方向電勢逐漸降低，所以b點(diǎn)電勢比c點(diǎn)低，故D正確。 5．（2019·天津卷）如

5、圖所示，在水平向右的勻強(qiáng)電場中，質(zhì)量為的帶電小球，以初速度v從點(diǎn)豎直向上運(yùn)動，通過點(diǎn)時(shí)，速度大小為2v，方向與電場方向相反，則小球從運(yùn)動到的過程 A．動能增加 B．機(jī)械能增加 C．重力勢能增加 D．電勢能增加 【答案】B 【解析】由動能的表達(dá)式可知帶電小球在M點(diǎn)的動能為，在N點(diǎn)的動能為，所以動能的增量為，故A錯誤；帶電小球在電場中做類平拋運(yùn)動，豎直方向受重力做勻減速運(yùn)動，水平方向受電場力做勻加速運(yùn)動，由運(yùn)動學(xué)公式有，可得，豎直方向的位移，水平方向的位移，因此有，對小球由動能定理有，聯(lián)立上式可解得，，因此電場力做正功，機(jī)械能增加，故機(jī)械能增加，電勢能減少，故B正確D錯誤，重力做負(fù)

6、功重力勢能增加量為，故C錯誤。 6．（2019·江蘇卷）一勻強(qiáng)電場的方向豎直向上，t=0時(shí)刻，一帶電粒子以一定初速度水平射入該電場，電場力對粒子做功的功率為P，不計(jì)粒子重力，則P-t關(guān)系圖象是 【答案】A 【解析】由于帶電粒子在電場中類平拋運(yùn)動，在電場力方向上做勻加速直線運(yùn)動，加速度為 ，經(jīng)過時(shí)間 ，電場力方向速度為，功率為，所以P與t成正比，故A正確。 7．（2019·江蘇卷）如圖所示，ABC為等邊三角形，電荷量為+q的點(diǎn)電荷固定在A點(diǎn)．先將一電荷量也為+q的點(diǎn)電荷Q1從無窮遠(yuǎn)處（電勢為0）移到C點(diǎn)，此過程中，電場力做功為-W．再將Q1從C點(diǎn)沿CB移到B點(diǎn)并固定．最后將一電荷量為

7、-2q的點(diǎn)電荷Q2從無窮遠(yuǎn)處移到C點(diǎn)．下列說法正確的有 A．Q1移入之前，C點(diǎn)的電勢為 B．Q1從C點(diǎn)移到B點(diǎn)的過程中，所受電場力做的功為0 C．Q2從無窮遠(yuǎn)處移到C點(diǎn)的過程中，所受電場力做的功為2W D．Q2在移到C點(diǎn)后的電勢能為-4W 【答案】ABD 【解析】由題意可知，C點(diǎn)的電勢為，故A正確；由于B、C兩點(diǎn)到A點(diǎn)()的距離相等，所以B、C兩點(diǎn)的電勢相等，所以從C點(diǎn)移到B點(diǎn)的過程中，電場力做功為0，故B正確；由于B、C兩點(diǎn)的電勢相等，所以當(dāng)在B點(diǎn)固定后，C點(diǎn)的電勢為，所以從無窮遠(yuǎn)移到C點(diǎn)過程中，電場力做功為：故C錯誤；由于C點(diǎn)的電勢為，所以電勢能為，故D正確。 8．（20

8、19·浙江選考）等量異種電荷的電場線如圖所示，下列表述正確的是 A．a(chǎn)點(diǎn)的電勢低于 b點(diǎn)的電勢 B．a(chǎn)點(diǎn)的場強(qiáng)大于b點(diǎn)的場強(qiáng)，方向相同 C．將一負(fù)電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)電場力做負(fù)功 D．負(fù)電荷在a點(diǎn)的電勢能大于在b點(diǎn)的電勢能 【答案】C 【解析】沿電場線方向電勢降低，故a點(diǎn)電勢高于b點(diǎn)電勢，A錯誤；電場線的疏密程度表示電場強(qiáng)度大小，電場線越密，電場強(qiáng)度越大，故a點(diǎn)的場強(qiáng)大于b點(diǎn)的場強(qiáng)，電場線的切線方向?yàn)閳鰪?qiáng)方向，故ab兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向不同，B錯誤；負(fù)電荷在低電勢處電勢能大，所以從a點(diǎn)（高電勢）移動到b點(diǎn)（低電勢），電勢能增大，電場力做負(fù)功，C正確D錯誤． 9．（2019·浙江選

9、考）電荷量為4×10－6 C的小球絕緣固定在A點(diǎn)，質(zhì)量為0.2 kg、電荷量為－5×10－6 C的小球用絕緣細(xì)線懸掛，靜止于B點(diǎn)。A、B間距離為30 cm，AB連線與豎直方向夾角為60°。靜電力常量為9.0×109 N·m2/C2，小球可視為點(diǎn)電荷。下列圖示正確的是 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】兩球之間的庫侖力為，小球B受到的重力大小為，且F與豎直方向夾角為60°，，故小球B受到的庫侖力，重力以及細(xì)線的拉力，組成的矢量三角形為等邊三角形，所以細(xì)線與豎直方向的夾角為60°，B正確． 【點(diǎn)睛】當(dāng)三力平衡時(shí)，能組成一個(gè)封閉的矢量三角形，再結(jié)合一個(gè)角為60°的等腰三角形為等邊

10、三角形即可求解。 10．（2019·山西省太原市第五中學(xué)高三（5月）模擬）如圖所示，勻強(qiáng)電場中的六個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E、F為正八面體的六個(gè)頂點(diǎn)，已知BE中點(diǎn)O的電勢為零，A、B、C三點(diǎn)的電勢分別為7 V、-1 V、3 V，則E、F兩點(diǎn)的電勢分別為 A．2 V、-2 V B．1 V、-3 V C．1 V、-5 V D．2 V、-4 V 【答案】B 【解析】如圖所示。 設(shè)AB的中點(diǎn)為M，MO平行于AE，且AE=2MO，根據(jù)U=Ed可知沿著AE方向電勢變化量是沿MO方向的2倍，而M點(diǎn)電勢為3 V，即UMO=3 V，故有UAE=6 V，由此可知E點(diǎn)電勢為1 V；根據(jù)正八面體

11、的特點(diǎn)可知，AE平行于CF，故沿CF方向電勢降低為UCF=6 V，由此可得F點(diǎn)電勢為-3 V，故B正確；ACD錯誤，故選B。 11．（2019·湖南省懷化市年高三統(tǒng)一模擬）某空間存在一電場，電場中的電勢在x軸上的分布如圖所示，下列說法正確的是 A．在軸上，從到電場強(qiáng)度方向向左 B．在軸上，從到電場強(qiáng)度先增大后減小 C．把一負(fù)電荷沿軸正向從移到，電場力先減小后增大 D．把一負(fù)電荷從移到，電場力做負(fù)功 【答案】C 【解析】在軸上，從到電勢先降低后升高，可知電場強(qiáng)度方向先向右后向左，A項(xiàng)錯誤；因圖像的斜率等于電場強(qiáng)度，可知從到電場強(qiáng)度先減小后增大，B項(xiàng)錯誤；由知把一負(fù)電荷沿軸正向從

12、移到，電場力先減小后增大，C項(xiàng)正確；由知，把一負(fù)電荷從移到電勢能減小，電場力做正功，D項(xiàng)錯誤。 12．（2019·北京市101中學(xué)三模）一帶負(fù)電荷的質(zhì)點(diǎn)，在電場力作用下沿曲線abc從a運(yùn)動到c，已知質(zhì)點(diǎn)的速率是遞減的。關(guān)于b點(diǎn)電場強(qiáng)度E的方向，下列圖示中可能正確的是（虛線是曲線在b點(diǎn)的切線） A． B． C． D． 【答案】D 【解析】A．電荷做曲線運(yùn)動，電場力與速度方向不在同一直線上，應(yīng)指向軌跡彎曲的內(nèi)側(cè)，不可能沿軌跡的切線方向，則場強(qiáng)也不可能沿軌跡的切線方向。故A錯誤；B．負(fù)電荷所受的電場力方向與場強(qiáng)方向相反，圖中電場力方向與速度方向的夾角為銳角，電場力做正功，電荷的速率增大

13、，與題不符。故B錯誤；C．圖中場強(qiáng)方向指向軌跡的內(nèi)側(cè)，則電場力指向軌跡的外側(cè)，電荷的軌跡應(yīng)向上彎曲，不可能沿如圖的軌跡運(yùn)動。故C錯誤；D．圖中場強(qiáng)方向指向軌跡的外側(cè)，則電場力指向軌跡的內(nèi)側(cè)，而且電場力方向與電荷的速度方向成鈍角，電場力做負(fù)功，電荷的速率減小，符合題意。故D正確。 13．（2019·安徽省阜陽市第三中學(xué)第二次調(diào)研）如圖所示，勻強(qiáng)電場中三點(diǎn)A、B、C是一個(gè)三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，，，已知電場線平行于所在的平面，一個(gè)電荷量C的點(diǎn)電荷由A移到B的過程中，電勢能增加了 J，由B移到C的過程中電場力做功 J，為方便計(jì)算，設(shè)B點(diǎn)電勢為0，下列說法正確的是 A．B、C兩點(diǎn)的電勢差 V B．

14、A點(diǎn)的電勢低于B點(diǎn)的電勢 C．負(fù)電荷由C點(diǎn)移到A點(diǎn)的過程中，電勢能減少 D．該電場的場強(qiáng)為1 【答案】CD 【解析】A項(xiàng)：由B移到C的過程中電場力做功 WBC=6×10-6 J，則B、C兩點(diǎn)的電勢差為：，故A錯誤；B項(xiàng)：點(diǎn)電荷由A移到B的過程中，電勢能增加1.2×10-5 J，知電場力做功-1.2×10-5 J，A、B兩點(diǎn)的電勢差：，所以A點(diǎn)的電勢高于B點(diǎn)的電勢，故B錯誤；C項(xiàng)：UCA=-UBC-UAB=-3 V，根據(jù)W=Uq得：負(fù)電荷由C移到A的過程中，電場力做正功，所以電勢能減小。故C正確；D項(xiàng)：三角形ABC為等腰三角形，所以電場強(qiáng)度方向沿著AB方向，由A指向B。因?yàn)?，所以，所?/p>

15、該電場的場強(qiáng)為1 V/m。故D正確。 14．（2019·廣東省高三下學(xué)期第一次模擬考試）如圖所示，點(diǎn)電荷Q1，Q2固定于邊長為L的正三角形的兩頂點(diǎn)上，將點(diǎn)電荷Q3（電荷量未知）固定于正三角形的中心，Ql，Q2的電荷量均為＋q。在正三角形第三個(gè)頂點(diǎn)上放入另一點(diǎn)電荷Q，且Q的電荷量-q，點(diǎn)電荷Q恰好處于平衡狀態(tài)。已知靜電力常量為k，不計(jì)各電荷受到的重力，下列說法正確的是 A．若撤去Q3，則Q將做勻加速直線運(yùn)動 B．Q3的電荷量為– C．若不改變Q的電性，僅改變其電荷量，Q將不再受力平衡 D．若將Q1的電荷量改為-q，則Q受到的合力大小為 【答案】BD 【解析】若撤去Q3，點(diǎn)電荷Q

16、所受的合力為Q1、Q2對點(diǎn)電荷Q庫侖力的合力，方向豎直向下，向下加速運(yùn)動的過程中，由于距離兩電荷的距離變化，導(dǎo)致庫侖力的變化，則加速度變化，做變加速直線運(yùn)動，A錯誤。Q1、Q2對點(diǎn)電荷Q庫侖力的合力為：，方向豎直向下，根據(jù)幾何關(guān)系知，Q3與點(diǎn)電荷Q的距離為：，根據(jù)平衡條件得：，解得，帶負(fù)電，B正確。根據(jù)知，Q的電量可以約去，若不改變Q的電性，僅改變其電荷量，Q將仍然受力平衡，C錯誤。若將Q1的電荷量改為-q，Q受到Q1、Q2的合力，方向水平向右，Q3對Q的庫侖力大小為，方向豎直向上，根據(jù)平行四邊形法則知，Q受到的合力大小，D正確。 15．（2019·山東省臨沂市2019屆高三5月第三次模擬考

17、試）在豎直向上的勻強(qiáng)電場中，有兩個(gè)質(zhì)量相等、帶異種電荷的小球A、B（均可視為質(zhì)點(diǎn)）處在同一水平面上。現(xiàn)將兩球以相同的水平速度v0向右拋出，最后落到水平地面上，運(yùn)動軌跡如圖所示，兩球之間的靜電力和空氣阻力均不考慮，則 A．A球帶正電，B球帶負(fù)電 B．A球比B球先落地 C．在下落過程中，A球的電勢能減少，B球的電勢能增加 D．兩球從拋出到各自落地的過程中，A球的動能變化量比B球的小 【答案】AD 【解析】兩球在水平方向都做勻速直線運(yùn)動，由x=v0t知，v0相同，則A運(yùn)動的時(shí)間比B的長，豎直方向上，由h=at2，h相等，可知，A的合力比B的小，所以A的電場力向上，帶正電，B的電場力向下，帶負(fù)電，故A正確。A運(yùn)動的時(shí)間比B的長，則B球比A球先落地，故B錯誤。A的電場力向上，電場力對A球做負(fù)功，A球的電勢能增加。B的電場力向下，電場力對B球做正功，B球的電勢能減小，故C錯誤。A的合力比B的小，則A的合力做功較少，由動能定理知A球的動能變化小，故D正確。 11