2013年高考物理复习卷C（六）（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

如图所示，在xOy坐标系中以O为中心的椭圆上有M、C、P、N、D五个点，现在其一个焦点A上放一正点电荷，则下列判断正确的是（ ）

A．M、N两点电场强度相同
B．C点电势比P点电势高
C．同一正点电荷在D点的电势能大于在C点的电势能
D．将一负点电荷由M沿MCPN移到N点，电场力做功为零

2. 难度：中等

如图所示，一簇电场线的分布关于y轴对称，O是坐标原点，M、N、P、Q是以O为圆心的一个圆周上的四个点，其中M、N在y轴上，Q点在x轴上，则（ ）

A．M点的电势比P点的电势低
B．O、M间的电势差小于N、O间的电势差
C．一正电荷在O点时的电势能小于在Q点时的电势能
D．将一负电荷由M点移到P点，电场力做正功

3. 难度：中等

真空中有两个带等量正电的点电荷，在它们所在平面内的中央任意取一个矩形路径，如图所示，则（ ）

A．边ab上各位置，从a到b，电场强度一定先减小后增大
B．边ab上各位置，从a到b，电势一定先降低后升高
C．带负电的试探电荷，沿边ab，电势能可能先减小后增大
D．沿边ab和边bc，从a到b再到c，a、c间电势差一定为0

4. 难度：中等

一粒子从A点射入电场，从B点射出，电场的等势面和粒子的运动轨迹如图所示，图中左侧前三个等势面平行，不计粒子的重力．下列说法正确的有（ ）

A．粒子带负电荷
B．粒子的加速度先不变，后变小
C．粒子的速度不断增大
D．粒子的电势能先减小，后增大

5. 难度：中等

如图所示，虚线是在某实验过程中实际绘出的某一平面静电场中的一簇等势线，若带电粒子从a点射入电场后，仅在静电力作用下恰能沿图中实线运动，b点是其运动轨迹上的另一点，则下述判断正确的是（ ）
A．可以比较b点和a点的电势高低
B．可以比较b点和a点的场强大小
C．可以判断带电粒子的电性
D．可以比较带电粒子在b点和a点的速率大小

6. 难度：中等

已知：一个均匀带电的球壳在壳内任意一点产生的电场强度均为零，在壳外某点产生的电场强度等同于把壳上电量全部集中在球心处的点电荷所产生的电场强度，即：，式中R为球壳的半径，r为某点到球壳球心的距离，Q为球壳所带的电荷量，k为静电力常量．在真空中有一半径为R、电荷量为+Q的均匀带电球壳，球心位置O固定，P为球壳外一点，M为球壳内一点，如图所示，以无穷远为电势零点，关于P、M两点的电场强度和电势，下列说法中正确的是（ ）

A．若Q不变，P点的位置也不变，而令R变小，则P点的场强不变
B．若Q不变，P点的位置也不变，而令R变小，则P点的电势升高
C．若Q不变，M点的位置也不变，而令R变小（M点仍在壳内），则M点的电势升高
D．若Q不变，M点的位置也不变，而令R变小（M点仍在壳内），则M点的场强不变

7. 难度：中等

如图所示，在匀强电场中，有一个与匀强电场平行的直角三角形区域ABC，AB=6cm，BC=cm，A点的电势为φ_A=10V，B点的电势为φ_B=4V，C点的电势为妒φ_C=-2V．则（ ）

A．将一个电荷量为q=-2×10^-6C的电荷从B点移到C点，电场力做功为W=1.2×10^-5J
B．将一个电荷量为q=-2×10^-6C的电荷从B点移到C点，电场力做功为W=1.2×10^-5J
C．此电场的电场强度大小为V/m，从A指向C
D．此电场的电场强度大小为EE=2×10²V/m，沿∠C的平分线斜向上

8. 难度：中等

如图所示，空间的虚线框内有匀强电场，AA′、BB′、CC′是该电场的三个等势面，相邻等势面间的距离均为0.5cm，其中BB'为零势能面．一个质量为m，带电量为+q的粒子沿AA′方向以初动能E_k自图中的P点进入电场，刚好从C′点离开电场．已知PA′=2cm．粒子的重力忽略不计．下列说法中正确的是（ ）

A．该粒子通过等势面BB'时的动能是1.25E_k
B．该粒子到达C′点时的动能是2E_k
C．该粒子在P点时的电势能是E_k
D．该粒子到达C′点时的电势能是-0.5E_k

9. 难度：中等

如图，水平放置的三块带孔的平行金属板与一个直流电源相连，一个带正电的液滴从A板上方M点处由静止释放，不计空气阻力，设液滴电荷量不变．从释放到到达B板小孔处为过程Ⅰ，在BC之间运动为过程Ⅱ，则（ ）

A．液滴一定能从C板小孔中穿出
B．过程Ⅰ中一定是重力势能向电势能和动能转化
C．过程Ⅰ和过程Ⅱ系统机械能变化量大小相等
D．过程Ⅱ中一定是重力势能向电势能和动能转化

10. 难度：中等

如图所示，M、N是竖直放置的两平行金属板，分别带等量异种电荷，两极板间产生一个水平向右的匀强电场，场强为E，一质量为m、电荷量为+q的微粒，以初速度v竖直向上从两极正中间的A点射入匀强电场中，微粒垂直打到N极板上的C点，已知AB=BC．不计空气阻力，则可知（ ）

A．微粒在电场中做抛物线运动
B．微粒打到C点时的速率与射入电场时的速率相等
C．MN板间的电势差为
D．MN板间的电势差为

11. 难度：中等

在静电场中，将一正电荷从a移动到b点，电场力做了负功，则（ ）
A．b点的电场强度一定比a点大
B．电场线方向一定从b指向a
C．b点的电势一定比a点高
D．该电荷的动能一定减小

12. 难度：中等

如图所示，竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘．两个带有同种电荷的小球A、B分别处于竖直墙面和水平地面上，且处于同一竖直平面内，若用图示方向的水平推力F作用于小球B，则两球均静止于图示位置．那么（ ）

A．如果将小球B向左推动少许，在重新达到平衡时，推力F将增大
B．如果将小球B向左推动少许，在重新达到平衡时，两球间距离将减小
C．如果球B不动，将球A的电荷量增大少许，在重新达到平衡时，推力F将增大
D．如果球B不动，将球B的电荷量增大少许，在重新达到平衡时，两小球间距离将增大

13. 难度：中等

如图所示，在光滑的绝缘水平面上有A，B两个完全相同的金属小球，相距为r．现分别使它们带上+q和-q的电荷量，则它们以相同的速率相向运动．当它们发生弹性碰撞（碰撞时两球速率互换，系统机械能守恒）后，以下说法正确的是（ ）

A．两球能够同时回到原位置，且速率相等，并小于原来的速率
B．两球能够同时回到原位置，且速率相等，并大于原来的速率
C．两球不能同时回到原位置，且A球回到原位置的速率大于B球回到原位置的速率
D．两球不能同时回到原位置，且A球回到原位置的速率小于B球回到原位置的速率

14. 难度：中等

如图所示，在一个匀强电场中有一个三角形ABC，其中，AC的中点为M，BC的中点为N．将一个带正电的粒子从A点移动到B点，电场力做功为W_AB=8.0×10^-9J．则以下分析正确的是（ ）
A．若将该粒子从M点移动到N点，电场力做功为J
B．若将该粒子从点M移动到N点，电场力做功W_MN有可能大于4.0×10^-9J
C．若A、B之间的距离为2cm，粒子的电量为2×10^-7C，该电场的场强一定是E=2V/m
D．若粒子的电量为2×10^-9C，则A、B之间的电势差为4V

15. 难度：中等

如图所示，实线为方向未知的三条电场线，虚线分别为等势线1、2、3，已知MN=NQ，带电荷量相等的a、b两带电粒子从等势线2上的O点以相同的初速度飞出．仅在电场力作用下，两粒子的运动轨迹如图所示，则（ ）
A．a一定带正电，b一定带负电
B．a加速度减小，电势能减小，b加速度增大，电势能增大
C．M、N两点间的电势差|UM|等于N、Q两点间的电势差|UQ|
D．a粒子到达等势线3的动能变化量比b粒子到达等势线1的动能变化量小

16. 难度：中等

如图，O是一固定的点电荷，另一点电荷P从很远处以初速度v射入点电荷O的电场，在电场力作用下的运动轨迹是曲线MN．a、b、c是以O为中心，R_a、R_b、R_c为半径画出的三个圆，R_c-R_b=R_b-R_a．1、2、3、4为轨迹MN与三个圆的一些交点，以|W₁₂|表示点电荷P由1到2的过程中电场力做的功的大小，|W₃₄|表示由3到4的过程中电场力做的功的大小，则（ ）
A．|W₁₂|=2|W₃₄|
B．|W₁₂|＞2|W₃₄|
C．P、Q两电荷可能同号，也可能异号
D．P的初速度方向的延长线与O之间的距离可能为零

17. 难度：中等

如图所示，两块水平放置的平行正对的金属板a、b与电源相连，在距离两板等距离的M点有一个带电液滴处于静止状态．若将b板向上平移一小段距离，但仍在M点下方，稳定后，下列说法中正确的是（ ）
①液滴将加速向下运动  ②M点电势升高  ③带电液滴在M点的电势能增大  ④在b板移动前后两种情况下，若将液滴从a板移到b板，电场力做功相同．

A．①②
B．③④
C．①③
D．②④

18. 难度：中等

如图所示，绝缘杆两端固定带电小球A和B，轻杆处于水平向右的匀强电场中，不考虑两球之间的相互作用．初始时杆与电场线垂直，将杆右移的同时顺时针转过90°，发现A、B两球电势能之和不变．根据如图给出的位置关系，下列说法正确的是（ ）

A．A一定带正电，B一定带负电
B．A、B两球带电量的绝对值之比q_A：q_B=1：2
C．A球电势能一定增加
D．电场力对A球和B球都不做功

19. 难度：中等

一绝缘细线Oa下端系一质量为m的带正电的小球a，在正下方有一光滑的绝缘水平细杆，一带负电的小球b穿过杆处在左侧较远处，小球a由于受到水平绝缘细线的拉力而静止，如图所示．现保持悬线与竖直方向的夹角为θ，并从静止开始在较远处释放小球b，让其从远处沿杆向右移动到a点的正下方，在此过程中（ ）

A．悬线Oa的拉力逐涌增大，水平细线的拉力逐渐减小
B．b球的加速度先增大后减小，速度始终增大
C．b球所受的库仑力先增大后减小
D．b球所受的库仑力先减小后增大

20. 难度：中等

板间距为d的平等板电容器所带电荷量为Q时，两极板间电势差为U₁，板间场强为E₁．现将电容器所带电荷量变为2Q，板间距变为d，其他条件不变，这时两极板间电势差U₂，板间场强为E₂，下列说法正确的是（ ）
A．U₂=U₁，E₂=E₁
B．U₂=2U₁，E₂=4E₁
C．U₂=U₁，E₂=2E₁
D．U₂=2U₁，E₂=2E₁

21. 难度：中等

一平行板电容器的两个极板水平放置，两极板间有一带电量不变的小油滴，油滴在极板间运动时所受空气阻力的大小与其速率成正比． 若两极板间电压为零，经一段时间后，油滴以速率v匀速下降； 若两极板间的电压为U，经一段时间后，油滴以速率v匀速上升．若两极板间电压为-U，油滴做匀速运动时速度的大小、方向将是（ ）
A．2v、向下
B．2v、向上
C．3v、向下
D．3v、向上

二、解答题

22. 难度：中等

如图所示，a、b、c是匀强电场中的直角三角形的三个顶点．已知a、b、c三点的电势分别为φ_a=8V、φ_b=-4V、φ_c=2V，cm，cm，ab和ac的夹角为60°．试确定场强的大小和方向．

23. 难度：中等

如图所示，C为中间插有电介质的电容器，a和b为其两极板，a板接地；P和Q为两竖直放置的平行金属板，在两板间用绝缘线悬挂一带电小球．P与b用导线相连，Q接地．开始时悬线静止在竖直方向，b带电后，悬线偏转了角度α．如何改变电容器使角α变大，至少举两例．

24. 难度：中等

如图所示，两带电平行板竖直放置，开始时两极板间电压为U，相距为d，两极板间形成匀强电场．有一带电粒子，质量为m（重力不计）、所带电荷量为+q，从两极板下端连线的中点P以竖直速度v射入匀强电场中，带电粒子落在A极板的M点上．
（1）若将A极板向左侧水平移动d/2，此带电粒子仍从P点以速度v竖直射入匀强电场且仍落在A极板的M点上，则两极板间电压应增大还是减小？电压应变为原来的几倍？
（2）若将A极板向左侧水平移动d/2并保持两极板间电压为U，此带电粒子仍从P点竖直射入匀强电场且仍落在A极板的M点上，则应以多大的速度v'射入匀强电场？

25. 难度：中等

如图所示，相距为d的两块金属板M、N与电源相连接，电键闭合后，M、N间有匀强电场，一重力不计的带电粒子垂直于电场方向从M边缘射入电场，恰好打在N板中央，求：
（1）保持电键闭合状态，为使粒子刚好能飞出电场，N板向下移动多少？
（2）将电键打开，仍欲使粒子刚好飞出电场，N板向下移动多少？

26. 难度：中等

如图甲所示，在竖直平面内有一水平向右的匀强电场，场强E=1.0×10⁴N/C．电场内有一半径为R=2.0m的光滑绝缘细圆环形轨道竖直放置且固定，有一质量为m=0.4kg、带电荷量为q=+3.0×10^-4C的带孔小球穿过细圆环轨道静止在位置A，现对小球沿切线方向作用一瞬时速度v_A，使小球恰好能在光滑绝缘细圆环形轨道上做圆周运动，取圆环的最低点为重力势能和电势能的零势能点．已知g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：
（1）瞬时速度v_A的大小；
（2）小球机械能的最小值．

27. 难度：中等

半径为R的光滑绝缘半球槽处在水平向右的匀强电场中，一质量为m的带电小球从槽的右端A处（与球心等高）无初速度沿轨道滑下，滑到最低点B时，球对轨道的压力为2mg．求：
（1）小球从A到B的过程中电场力做的功及电场力的大小；
（2）带电小球在滑动过程中的最大速度．

28. 难度：中等

水平向右的匀强电场中，用长为R的轻质细线在O点悬挂一质量为m的带电小球，静止在A处，AO的连线与竖直方向夹角为37°，现给小球施加一个沿圆弧切线方向的初速度V，小球便在竖直面内运动，为使小球能在竖直面内完成圆周运动，这个初速度V至少应为多大？（sin37°=0.6，cos37°=0.8）

29. 难度：中等

竖直平面xOy内有一半径为R=m，圆心O与坐标系的原点重合的圆形区域，如图所示，在圆心O有一喷枪可在xOy平面内沿各个方向喷出初速度为v=1m/s，质量为m=1×10^-6kg，带电荷量为q=-1×10^-8C的油滴．圆形区域内的匀强电场方向沿-y方向，电场强度E=8×10²N/C．不考虑油滴间的相互作用，g取10m/s²．求：
（1）由坐标原点O沿x轴正方向喷出的油滴，在电场中运动的时间；
（2）射出圆形电场油滴的最大动能．

30. 难度：中等

一电子（质量m=0.91×10^-30kg，电荷量q=1.6×10^-19C）从静止开始经电压为U=182V的加速电场加速后，t=0时刻从两平行金属极板的中线处平行于极板射入，如图甲所示．两极板相距d=0.1m，两极板之间加上如图乙所示的交变电压，最后电子刚好从某一极板边缘飞出．不计电子所受重力，求：
（1）电子离开极板时的动能为多少eV；
（2）极板的长度L．

31. 难度：中等

在如图所示的直角坐标系中，第二象限有沿y轴负方向的匀强电场E₁，第三象限存在沿x轴正方向的匀强电场E₂，第四象限中有一固定的点电荷．现有一质量为m的带电粒子由第二象限中的A点（-a，b）静止释放（不计重力），粒子到达y轴上的B点时，其速度方向和y轴负方向的夹角为45°，粒子在第四象限中恰好做匀速圆周运动，经过x轴上的C点时，其速度方向与x轴负方向的夹角为60°，求：
（1）E₁和E₂之比；
（2）点电荷的位置坐标．

32. 难度：中等

如图所示，一个带电荷量为-q的油滴，从O点以速度v射入匀强电场中，v的方向与电场方向成θ角．已知油滴的质量为m，测得油滴到达运动轨迹的最高点N时，它的速度大小仍为v．求：
（1）最高点与O点的竖直高度；
（2）最高点与O点的电势差U_NO；
（3）电场强度E．