北京高考物理试题分类汇编 静电场原卷版.docx

1、北京高考物理试题分类汇编 静电场原卷版六、静电场考试要求及考题分布内容要求考题分布说明32、两种电荷，点电荷1、能够分析带电粒子在电场中的相互作用、运动、能量转化等问题2、带电粒子在匀强电场中运动的计算，只限于带电粒子进入电场时速度平行或垂直于电场强度的情况33、真空中的库仑定律，电荷量，电荷守恒2013年第18题34、电场，匀强电场，电场力，电势能2017年第22题35、电场强度，点电荷的场强，电场线2009年第16题，2004年第21题，2007年第20题，2009年第20题36、电势，电势差，等势面2014年第15题，2019年第17题，2020年第7题，2018年第24题37、匀强电场

2、中电势差跟电场强度的关系2007年第22题，2006年第23题，2016年第23题，2005年第24题，2011年第24题，2012年第24题，2015年第24题，2005年第25题38、静电现象2006年第14题39、电容器的电容，平行板电容器的电容，常用电容器2010年第18题，2018年第19题实验：100、观察电容器的充、放电现象2019年第23题（计算题）注：2008年第21题考查示波器的使用14. （2006年北京）使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片开。下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况，正确的是（ ） A B C D15（2014年北京）如图所示，实线表示某静电场

3、的电场线，虚线表示该电场的等势面。下列判断正确的是 A1、2两点的电场强度相等 B1、3两点的电场强度相等C1、2两点的电势相等 D2、3两点的电势相等16（2009年北京）某静电场的电场线分布如图所示，图中P、Q两点的电场强度的大小分别为EP和EQ，电势分别为UP和UQ，则（ ）+ AEPEQ，UPUQ BEPEQ，UPUQCEPUQ DEPEQ，UP0）为球心的球面上，c点在球面外，则Aa点场强的大小比b点大 Bb点场强的大小比c点小 Ca点电势比b点高 Db点电势比c点低7. （2020年北京）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

4、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18（2010年北京）用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素（如图）。设两极板间的距离为，静电计指针偏角为。实验中，极板所带电荷量不变A保持不变，增大，则变大 B保持不变，增大，则变小C保持不变，减小，则变小 D保持不变，减小，则不变19（2018年北京）研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示，下列说法正确的是A实验前，只用带电玻璃棒与电容器a板接触，能使电容器带电B实验中，只将电容器b板向上平移，静电计指针的张角变小C实验中，只在极板间插入有机玻璃板，静

5、电计指针的张角变大D实验中，只增加极板带电量，静电计指针的张角变大，表明电容增大18. （2013年北京）某原子电离后其核外只有一个电子，若该电子在核的静电力作用下绕核做匀速圆周运动，那么电子运动A.半径越大，加速度越大 B.半径越小，周期越大C.半径越大，角速度越小 D.半径越小，线速度越小21. （2004年北京）静电透镜是利用静电场使电子束会聚或发散的一种装置，其中某部分静电场的分布如右图所示。虚线表示这个静电场在xoy平面内的一簇等势线，等势线形状相对于ox轴、oy轴对称。等势线的电势沿x轴正向增加。且相邻两等势线的电势差相等。一个电子经过P点（其横坐标为-x0）时，速度与ox轴平行。

6、适当控制实验条件，使该电子通过电场区域时仅在ox轴上方运动。在通过电场区域过程中，该电子沿y方向的分速度vy随位置坐标x变化的示意图是（D）20. （2007年北京）在真空中的光滑水平绝缘面上有一带电小滑块。开始时滑块静止。若在滑块所在空间加一水平匀强电场E1，持续一段时间后立即换成与E1相反方向的匀强电场E2。当电场E2与电场E1持续时间相同时，滑块恰好回到初始位置，且具有动能Ek。在上述过程中，E1对滑块的电场力做功为W1，冲量大小为I1；E2对滑块的电场力做功为W2，冲量大小为I2。则（ ）AI1I2 B4I1I2 CW10.25Ek W20.75Ek DW10.20Ek W20.80E

7、k20（2009年北京）图示为一个内、外半径分别为R1和R2的圆环状均匀带电平面，其单位面积带电量为。取环面中心O为原点，以垂直于环面的轴线为x轴。设轴上任意点P到O点的距离为x，P点电场强度的大小为E。下面给出E的四个表达式（式中k为静电力常量），其中只有一个是合理的。你可能不会求解此处的场强E，但是你可以通过一定的物理分析，对下列表达式的合理性做出判断。根据你的判断，E的合理表达式应为（ ）A BC D21（2008年北京）（8分）（1）用示波器观察某交流信号时，在显示屏上显示出一个完整的波形，如图。经下列四组操作之一，使该信号显示出两个完整的波形，且波形幅度增大。此组操作是 。（填选项前

8、的字母）A调整X增益旋钮和竖直位移旋钮 B调整X增益旋钮和扫描微调旋钮C调整扫描微调旋钮和Y增益旋钮 D调整水平位移旋钮和Y增益旋钮22（2017年北京）（16分）如图所示，长l=1 m的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角=37。已知小球所带电荷量q=1.0106 C，匀强电场的场强E=3.0103 N/C，取重力加速度g=10 m/s2，sin 37=0.6，cos 37=0.8.，求：（1）小球所受电场力F的大小。（2）小球的质量m。（3）将电场撤去，小球回到最低点时速度v的大小。22. （2007年北京）（16分）两个半

9、径均为R的圆形平板电极，平行正对放置，相距为d，极板间的电势差为U，板间电场可以认为是均匀的。一个粒子从正极板边缘以某一初速度垂直于电场方向射入两极板之间，到达负极板时恰好落在极板中心。已知质子电荷为e，质子和中子的质量均视为m，忽略重力和空气阻力的影响，求：（1）极板间的电场强度E；（2）粒子在极板间运动的加速度a；（3）粒子的初速度v0。23. （2006年北京） (18分)如图1所示，真空中相距d=5 cm的两块平行金属板A、B与电源连接(图中未画出)，其中B板接地（电势为零），A板电势变化的规律如图2所示。将一个质量m=2.010-27 kg，电量q=+1.610-19C的带电粒子从紧

10、临B板处释放，不计重力，求：(1)在t=0时刻释放该带电粒子，释放瞬间粒子加速度的大小；(2)若A板电势变化周期T=1.010-5 s，在t=0时将带电粒子从紧临B板处无初速释放，粒子到达A板时动量的大小；(3)A板电势变化频率多大时，在t=到t=时间内从紧临B板处无初速释放该带电粒子，粒子不能到达A板。 23（2016年北京）（18分）如图所示，电子由静止开始经加速电场加速后，沿平行于版面的方向射入偏转电场，并从另一侧射出。已知电子质量为m，电荷量为e，加速电场电压为。偏转电场可看作匀强电场，极板间电压为U，极板长度为L，板间距为d。（1）忽略电子所受重力，求电子射入偏转电场时的初速度v0和

11、从电场射出时沿垂直板面方向的偏转距离y；（2）分析物理量的数量级，是解决物理问题的常用方法。在解决（1）问时忽略了电子所受重力，请利用下列数据分析说明其原因。已知，。 （3）极板间既有静电场也有重力场。电势反映了静电场各点的能的性质，请写出电势的定义式。类比电势的定义方法，在重力场中建立“重力势”的概念，并简要说明电势和“重力势”的共同特点。23（2019年北京）（18分）电容器作为储能器件，在生产生活中有广泛的应用。对给定电容值为C的电容器充电，无论采用何种充电方式，其两极间的电势差u随电荷量q的变化图像都相同。（1）请在图1中画出上述uq图像。类比直线运动中由vt图像求位移的方法，求两极间

12、电压为U时电容器所储存的电能Ep。（2）在如图2所示的充电电路中，R表示电阻，E表示电源（忽略内阻）。通过改变电路中元件的参数对同一电容器进行两次充电，对应的qt曲线如图3中所示。a两条曲线不同是_（选填E或R）的改变造成的；b电容器有时需要快速充电，有时需要均匀充电。依据a中的结论，说明实现这两种充电方式的途径。（3）设想使用理想的“恒流源”替换（2）中电源对电容器充电，可实现电容器电荷量随时间均匀增加。请思考使用“恒流源”和（2）中电源对电容器的充电过程，填写下表（选填“增大”、“减小”或“不变”）。“恒流源”（2）中电源电源两端电压通过电源的电流24. （2005年北京）（18分）真空中

13、存在空间范围足够大的、水平向右的匀强电场。在电场中，若将一个质量为m、带正电的小球由静止释放，运动中小球的速度与竖直方向夹角为37（取sin370.6，cos370.8）。现将该小球从电场中某点以初速度v0竖直向上抛出。求运动过程中：（1）小球受到的电场力的大小及方向；（2）小球从抛出点至最高点的电势能变化量；（3）小球的最小动量的大小及方向。24. （2011年北京）（20分）静电场方向平行于x轴，其电势随x的分布可简化为如图所示的折线，图中0和d为已知量。一个带负电的粒子在电场中以x=0为中心、沿x轴方向做周期性运动。已知该粒子质量为m、电量为-q，其动能与电势能之和为-A（0Aq0）。重

14、力忽略不计。求（1）子所受电场力的大小；（2）粒子运动的区间；（3）粒子运动的周期。24（2012年北京）（20分）匀强电场的方向沿x轴正方向，电场强度E随x的分布如图所示，图中E0和d均为已知量将带正电的质点A在O点由静止释放A离开电场足够远后，再将另一带正电的质点B放在O点也由静止释放当B在电场中运动时，A、B间的相互作用力及相互作用能均为零；B离开电场后，A、B间的相互作用视为静电作用已知A的电荷量为Q，A和B的质量分别为m和不计重力（1）求A在电场中的运动时间t；（2）若B的电荷量为q=Q，求两质点相互作用能的最大值Epm；（3）为使B离开电场后不改变运动方向，求B所带电荷量的最大值q

15、m24（2015年北京）（20分）真空中放置的平行金属板可以用作光电转换装置，如图所示。光照前两板都不带电。以光照射A板，则板中的电子可能吸收光的能量而逸出。假设所有逸出的电子都垂直于A板向B板运动，忽略电子之间的相互作用。保持光照条件不变。a和b为接线柱。 已知单位时间内从A板逸出的电子数为N，电子逸出时的最大动能为Ekm。元电荷为e。（1）求A板和B板之间的最大电势差Um，以及将a、b短接时回路中的电流I短。（2）图示装置可看作直流电源，求其电动势E和内阻r。（3）在a和b之间连接一个外电阻时，该电阻两端的电压为U。外电阻上消耗的电功率设为P；单位时间内到达B板的电子，在从A板运动到B板的

16、过程中损失的动能之和设为Ek。请推导证明：P=Ek 。 (注意：解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量，要在解题中做必要的说明) 25（2004年北京）（22分）下图是某种静电分选器的原理示意图，两个竖直放置的平行金属板带有等量异号电荷，形成匀强电场。分选器漏斗的出口与两板上端处于同一高度，到两板距离相等。混合在一起的a、b两种颗粒从漏斗出口下落时，a种颗粒带上正电，b种颗粒带上负电。经分选电场后，a、b两种颗粒分别落到水平传送带A、B上。已知两板间距d=0.1m， 板的长度l=0.5m，电场仅局限在平行板之间；各颗粒所带电量大小与其质量之比均为110-5C/kg。设颗粒进入电场时的初速度

17、为零，分选过程中颗粒大小及颗粒间的相互作用不计。要求两种颗粒离开电场区域时，不接触到极板但有最大偏转量。重力加速度g取10m/s2。（1）左右两板各带何种电荷？两极板间的电压多大？（2）若两带电平行板的下端距传送带A、B的高度H0.3m，颗粒落至传送带时的速度大小是多少？（3）设颗粒每次与传送带碰撞反弹时，沿竖直方向的速度大小为碰撞前竖直方向速度大小的一半。写出颗粒第n次碰撞反弹高度的表达式。并求出经过多少次碰撞，颗粒反弹的高度小于0.01m。24（2018年北京）（20分）（1）静电场可以用电场线和等势面形象描述。a请根据电场强度的定义和库仑定律推导出点电荷Q的场强表达式；b点电荷的电场线和

18、等势面分布如图所示，等势面S、S到点电荷的距离分别为r、r。我们知道，电场线的疏密反映了空间区域电场强度的大小。请计算S、S上单位面积通过的电场线条数之比N1/N2。（2）观测宇宙中辐射电磁波的天体，距离越远单位面积接收的电磁波功率越小，观测越困难。为了收集足够强的来自天体的电磁波，增大望远镜口径是提高天文观测能力的一条重要路径。2016年9月25日，世界上最大的单口径球面射电望远镜FAST在我国贵州落成启用，被誉为“中国天眼”。FAST直径为500 m，有效提高了人类观测宇宙的精度和范围。a设直径为100 m的望远镜能够接收到的来自某天体的电磁波功率为P，计算FAST能够接收到的来自该天体的电磁波功率P；b在宇宙大尺度上，天体的空间分布是均匀的，仅以辐射功率为P的同类天体为观测对象，设直径为100 m望远镜能够观测到的此类天体数目是N0，计算FAST能够观测到的此类天体数目N。