2019-2020年高考物理 考點匯總 考點7 電場.doc
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2019-2020年高考物理 考點匯總 考點7 電場 1.(xx安徽理綜T18)如圖所示,M、N是平行板電容器的兩個極板,為定值電阻,、為可調(diào)電阻,用絕緣細線將質(zhì)量為、帶正電的小球懸于電容器內(nèi)部。閉合電鍵S,小球靜止時受到懸線的拉力為F。調(diào)節(jié)、,關(guān)于F的大小判斷正確的是( ) A.保持不變,緩慢增大時,F(xiàn)將變大 B.保持不變,緩慢增大時,F(xiàn)將變小 C.保持不變,緩慢增大時,F(xiàn)將變大 D.保持不變,緩慢增大時,F(xiàn)將變小 【命題立意】本題以電容器為背景,結(jié)合電路、帶電小球的平衡問題,主要考查電場、受力分析、共點力的平衡、閉合電路的歐姆定律、電路的動態(tài)分析等知識點。 【思路點撥】解答本題時可按以下思路分析: 部分電阻變化 電場變化、電場力變化 電壓變化 【規(guī)范解答】選B。分析電路可知R1的作用相當于導線,R2增大時,R0兩端的電壓變小,所以兩板間的電壓變小,場強變小,電場力變小,繩子上的拉力F等于重力與電場力的合力,而重力不變,電場力變小,其合力變小,繩上的拉力F變小,B正確。 2.(xx福建理綜T18)物理學中有些問題的結(jié)論不一定必須通過計算才能驗證,有時只需要通過一定的分析就可以判斷結(jié)論是否正確。如圖所示為兩個彼此平行且共軸的半徑分別為和的圓環(huán),兩圓環(huán)上的電荷量均為q(q>0),而且電荷均勻分布。兩圓環(huán)的圓心和相距為2a,聯(lián)線的中點為O,軸線上的A點在O點右側(cè)與O點相距為r(rEb,a、b兩點的電場線的方向不同,故C選項錯誤、D選項正確。 4.(xx新課標全國卷T17)靜電除塵器是目前普遍采用的一種高效除塵器。某除塵器模型的收塵板是很長的條形金屬板,圖中直線為該收塵板的橫截面。工作時收塵板帶正電,其左側(cè)的電場線分布如圖所示;粉塵帶負電,在電場力作用下向收塵板運動,最后落在收塵板上。若用粗黑曲線表示原來靜止于點的帶電粉塵顆粒的運動軌跡,下列4幅圖中可能正確的是(忽略重力和空氣阻力)( ) 【命題立意】本題以實際應用的靜電除塵器電場的電場線為基礎(chǔ)出題,分析帶電粒子在電場中的運動軌跡,考查力與運動的關(guān)系及曲線運動的特點。 【思路點撥】由電場線的方向和疏密分析電場力及加速度的變化,根據(jù)力與速度方向關(guān)系,即可確定帶電粒子的運動軌跡。 【規(guī)范解答】選A。粉塵受力方向應該是電場線的切線方向,從靜止開始在非勻強電場中運動時,帶電粉塵顆粒一定做曲線運動,且運動曲線總是向電場力一側(cè)彎曲,由于慣性只能是A圖那樣運動,故A正確;不可能偏向同一電場線內(nèi)側(cè)或沿電場線運動或振動,故不可能出現(xiàn)B、C、D圖的情況。 5.(xx浙江理綜T15) 請用學過的電學知識判斷下列說法正確的是( ) A. 電工穿絕緣衣比穿金屬衣安全 B. 制作汽油桶的材料用金屬比用塑料好 C. 小鳥停在單根高壓輸電線上會被電死 D. 打雷時,呆在汽車里比呆在木屋里要危險 【命題立意】本題以生產(chǎn)生活中的實際問題為載體,體現(xiàn)了物理知識與生活實際的聯(lián)系,主要考查導體、觸電、靜電屏蔽等靜電知識。 【思路點撥】解答本題時可按以下思路分析:根據(jù)日常生活觀察的實際結(jié)合相關(guān)物理知識分析,從而作出判斷。 【規(guī)范解答】選B。因為金屬衣和汽車外殼都有靜電屏蔽的作用,所以選項A、D錯誤;小鳥停在單根高壓輸電線上時,兩爪之間的電勢差很小,通過小鳥身體的電流也很小,小鳥不會被電死,C錯;金屬是良導體,可隨時將產(chǎn)生的靜電導走,故B正確。 6.(xx安徽理綜T 16)如圖所示,在平面內(nèi)有一個以為圓心、半徑R=0.1m的圓,P為圓周上的一點,、兩點連線與軸正方向的夾角為。若空間 存在沿軸負方向的勻強電場,場強大小E=100V/m,則、兩點的電勢差可表示為( ) A. B. C. D. 【命題立意】本題以靜電場為背景,結(jié)合電場線,主要考查電勢、電勢差的概念、電勢差與場強的關(guān)系等知識點。 【思路點撥】解答本題時可按以下思路分析: 電勢差與場強的關(guān)系 電勢差的正負 電場線的方向 【規(guī)范解答】選A。由題圖可知勻強電場的方向是沿y軸負方向的。沿著電場線的方向電勢是降低的,所以P點電勢高于點的電勢,、兩點的電勢差為負值。根據(jù)電勢差與場強的關(guān)系,所以A正確。 7.(xx江蘇物理卷T5)空間有一沿x軸對稱分布的電場,其電場強度E隨x變化的圖像如圖所示。下列說法正確的是( ) A.點的電勢最低w w w.ks5 u .c om B.x2點的電勢最高 C. x1和-x1兩點的電勢相等 D. x1和x3兩點的電勢相等 【命題立意】本題通過E-x圖像變化規(guī)律,考查電場強度與電勢的關(guān)系及圖像信息,題目設(shè)置較難。 【思路點撥】通過分析E-x圖像和對稱性,建立合適的物理簡單模型來解決問題。 【規(guī)范解答】選C。本題可輔助下列對稱的電場線來解決,如圖所示。沿電場線電勢降落(最快),所以O(shè)點電勢最高,A、B錯誤;根據(jù),電場強度是變量,可用圖像面積表示,點到x1與到-x1點的電勢降落相等,所以C正確;x1和x3兩點電場強度大小相等,電勢不相等,D錯誤。 8.(xx山東理綜T20)某電場的電場線分布如圖所示,以下說法正確的是( ) A.點場強大于點場強 B.點電勢高于點電勢 C.若將一試探電荷+由點釋放,它將沿電場線運動至b點 D.若在點再固定一點電荷-Q,將一試探電荷+q由移至b的過程中,電勢能減小 【命題立意】本題以靜電場的電場線分布為情景,結(jié)合電場力做功,主要考查靜電場的基本概念、電場線的性質(zhì)、電場力做功與電勢能的關(guān)系等知識點。 【思路點撥】解答本題時可按以下思路分析: 電勢能的變化 電場力做功特點 電場線的性質(zhì) 【規(guī)范解答】選B、D。 電場線越密的地方電場強度越大,故A錯;沿著電場線的方向,電勢是逐漸降低的,B對;電場線不是帶電粒子的運動軌跡,故C錯;在原電場中,將一試探電荷+q由移至b的過程中,電場力做正功。在點再固定一點電荷-Q,將一試探電荷+q由移至b的過程中,電場力也做正功,所以在合電場中,將一試探電荷+q由移至b的過程中,根據(jù)電場力做功和電勢能的關(guān)系可知:電勢能將減小,D正確。 9.(xx天津理綜T5)在靜電場中,將一正電荷從a點移到b點,電場力做了負功,則( ) A.b點的電場強度一定比a點大 B.電場線方向一定從b指向a C.b點的電勢一定比a點高 D.該電荷的動能一定減小 【命題立意】本題主要考查電場的性質(zhì)和動能定理。對電場的性質(zhì)綜合考查是高考中的熱點。 【思路點撥】根據(jù)電場力做負功判斷出電勢能增大,正電荷在高電勢的地方電勢能大,判出電勢的高低。正確理解電場的強弱與電場力做功的正負無關(guān)。 【規(guī)范解答】選C。正電荷從a點移到b點,電場力做了負功,說明正電荷的電勢能增加,電勢升高,故b點的電勢一定比a點高,C正確;但是a、b兩點不一定在同一條電場線上,故B錯誤;從做功情況反映不出電場力的大小,也不能反映電場的強弱,故A錯誤;動能的變化取決于合外力做功,電場力做了負功不代表合外力也做負功,所以動能不一定減小,故D錯誤。 10.(xx北京理綜T18)用控制變量法,可以研究影響平行板電容器的因素(如圖)。設(shè)兩極板正對面積為S,極板間的距離為d,靜電計指針偏角為。實驗中,極板所帶電荷量不變,若( ) A.保持S不變,增大d,則變大 B.保持S不變,增大d,則變小 C.保持d不變,減小S,則變小 D.保持d不變,減小S,則不變 【命題立意】本題以研究影響平行板電容器的因素為背景,既考查了考生的探究能力,又考查了控制變量法的運用。 【思路點撥】解答本題時可按以下思路分析: 偏角變化 電荷量不變 【規(guī)范解答】選A。由可得:,保持S不變,增大d,則增大,即變大,故A正確,B錯誤;保持d不變,減小S,則增大,即變大,故C、D錯誤。 【類題拓展】平行板電容器的動態(tài)分析 對平行板電容器的有關(guān)物理量Q、E、U、C進行討論時,關(guān)鍵在于弄清哪些是變量,哪些是不變量,在變量中哪些是自變量,哪些是因變量,只有過程清晰,結(jié)果才會明朗準確。我們可以把這類問題分為兩種情況來分析: 1. 電容器充電后與電源斷開 電容器充電后與電源斷開,則電容器所帶電量Q保持不變,當極板距離d,正對面積S變化時,有 2. 電容器始終和電源相連 這類問題由于電容器始終連接在電源上,因此穩(wěn)定時兩板間的電壓保持不變,根據(jù)下列幾式討論C、Q、E的變化情況。 11.(xx江蘇物理卷T15)(16分)制備納米薄膜裝置的工作電極可簡化為真空中間距為d的兩平行極板,如圖甲所示,加在極板A、B間的電壓作周期性變化,其正向電壓為,反向電壓為,電壓變化的周期為2τ,如圖乙所示。在t=0時,極板B附近的一個電子,質(zhì)量為m、電荷量為e,受電場作用由靜止開始運動。若整個運動過程中,電子未碰到極板A,且不考慮重力作用。 (1)若,電子在0~2τ時間內(nèi)不能到達極板A,求d應滿足的條件; (2)若電子在0~200τ時間未碰到極板B,求此運動過程中電子速度隨時間t變化的關(guān)系; (3)若電子在第N個周期內(nèi)的位移為零,求k的值。 【命題立意】本題以電子在交變電場中運動,來考查牛頓運動定律、運動學公式應用和歸納法思想。題目難度設(shè)置偏難,強化對物理規(guī)律的歸納能力和數(shù)學技巧處理能力。 【思路點撥】(1)通過電子在交變電場中受力情況,分段求出勻加速段位移和勻減速段位移,利用題意條件d>x1+x2可求解;(2)通過電子在第一周期內(nèi)運動特點,討論在以后其他時間t內(nèi),若電子處在其他時間勻加速時間段和勻減速時間段速度內(nèi),應用數(shù)學上歸納思想,求速度隨時間t變化的關(guān)系;(3)在應用第(2)問題分析基礎(chǔ)上,討論電子在2(N-1)τ~ (2N-1)τ時間內(nèi),求其位移x2N-1和電子在(2N-1)τ~2Nτ時間內(nèi)的位移x2N綜合題意根據(jù)求解。 【規(guī)范解答】(1)電子在0~τ時間內(nèi)做勻加速運動,加速度的大小為 ① 位移 ② 在τ~2τ時間內(nèi)先做勻減速運動,后反向做勻加速運動 加速度的大小 ③ 初速度的大小 ④ 勻減速運動階段的位移 ⑤ 依據(jù)題意d>x1+x2 ⑥ 解得 (2)在2nτ~ (2n+1)τ(n=0,1,2, …,99)時間內(nèi),速度增加量 ⑦ 在(2n+1)τ~2(n+1)τ (n=0,1,2, …,99)時間內(nèi), 加速度的大小 速度增加量 ⑧ (a)當0≤t-2nτ<τ時 電子的運動速度 v=nv1+nv2+a1(t-2nτ) ⑨ 解得v=[t-(k+1)nτ],(n=0,1,2, …,99) ⑩ (b)當0≤t-(2n+1)τ<τ時 電子的運動速度 v=(n+1) v1+nv2 -[t-(2n+1)τ] 解得v=[(n+1)(k+1)τ-kτ],(n=0,1,2, …,99) (3)電子在2(N-1)τ~(2N-1)τ時間內(nèi)的位移x2N-1=v2N-2τ+a1τ2 電子在(2N-1)τ~2Nτ時間內(nèi)的位移x2N=v2N-1τ- 由⑩式可知 v2N-2=(N-1)(1-k)τ 由式可知 依題意知 解得。 答案:(1) (2)當0≤t-2nτ<τ時,,(n=0,1,2, …,99); 當0≤t-(2n+1)τ<τ時,v=[(n+1)(k+1)τ-kτ],(n=0,1,2, …,99)。 (3) 【類題拓展】帶電粒子在交變電場中運動問題的主要求解方法 1.先進行受力分析:受力分析是基礎(chǔ),在受力分析時是否考慮重力必須注意題目條件。 2.運動過程分析:在運動過程分析中應注意物體做直線運動、曲線運動及圓周運動、類平拋運動。 3.根據(jù)不同的運動過程及物理模型選擇合適的物理規(guī)律列方程求解。 4.常用的物理規(guī)律有:共點力的平衡條件、牛頓運動定律、運動學公式、動能定理、能量守恒定律、功能關(guān)系、圓周運動向心力公式等。 5.思維方法:常用到力的合成與分解、運動的合成與分解、等效法、假設(shè)法、類比法等。 12.(xx.海南理綜T60 P N O M 4)如圖, M、N和P是以為直徑的半圈弧上的三點,O點為半圓弧的圓心,。電荷量相等、符號相反的兩個點電荷分別置于M、N兩點,這時O點電場強度的大小為;若將N點處的點電荷移至P點,則O點的場強大小變?yōu)?,與之比為( ) A. B. C. D. 【命題立意】本題考查電場強度的概念,電場強度的合成。 【思路點撥】在電荷量相等的情況下,場強之比僅與距離有關(guān)。 E1/2 E1/2 E2 【規(guī)范解答】選B。依題意,因為M、N兩點都在圓周上,距離O點的距離相等,合場強為,則每個點電荷在O點產(chǎn)生的場強為,則當N點處的點電荷移至P點時,O點場強如圖所示,構(gòu)成內(nèi)角為60的等邊三角形,合場強大小為,則,B正確。 13.(xx海南理綜T11)利用靜電除塵器可以消除空氣中的粉塵。靜電除塵器由金屬管A和懸在管中的金屬絲B組成,A和B分別接到高壓電源正極和負極,其裝置示意圖如圖所示。A、B之間有很強的電場,距B越近,場強__________(選填 “越大”或“越小”)。B附近的氣體分子被電離成為電子和正離子,粉塵吸附電子后被吸附到_______(選填“A”或“B”)上,最后在重力作用下落入下面的漏斗中。 【命題立意】聯(lián)系靜電除塵器的實際,考查靜電場的基本概念。 【思路點撥】畫出電場線的形狀,就能看出場強強弱。 【規(guī)范解答】電極截面如圖所示,由電場線可判斷越靠近B場強越大;物質(zhì)的吸附能力與表面積有關(guān),表面積越大,吸附能力越強,因此粉塵吸附表面積小的電子,帶上負電,帶負電的粉塵,向正極A運動,被吸附到正極上。 A B + 答案:越大 A- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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