2021年各地高考物理真題分類匯編：靜電場(chǎng)

2021年高考物理真題

專題靜電場(chǎng)選擇題（2021?浙江卷）某書中有如圖所示的圖，用來表示橫截面是形導(dǎo)體右側(cè)的電場(chǎng)線和等勢(shì)面，其中。、是同一條實(shí)線上的兩點(diǎn)，。是另一條實(shí)線上的一點(diǎn)，d是導(dǎo)體尖角右側(cè)表面附近的一點(diǎn)。下列說法正確的是（）A.實(shí)線表示電場(chǎng)線B.離d點(diǎn)最近的導(dǎo)體表面電荷密度最大C.“V”形導(dǎo)體右側(cè)表面附近電場(chǎng)強(qiáng)度方向均相同D.電荷從。點(diǎn)到c點(diǎn)再到〃點(diǎn)電場(chǎng)力做功一定為零答案D解析：由于。、人在同一等勢(shì)面上，則電荷從。點(diǎn)到c點(diǎn)再到萬(wàn)點(diǎn)電場(chǎng)力做功一定為零，所以D正確；故選D。（2021?浙江卷）如圖所示，在火箭發(fā)射塔周闈有鋼鐵制成的四座高塔，高塔的功能最有可能的是（）A.探測(cè)發(fā)射臺(tái)周圍風(fēng)力的大小B.發(fā)射與航天器聯(lián)系的電磁波C.預(yù)防雷電擊中待發(fā)射的火箭 D.測(cè)量火箭發(fā)射過程的速度和加速度答案C

解析：在火箭發(fā)射塔周闈有鋼鐵制成的四座高塔，因鐵制的高塔有避雷作用，其功能是預(yù)防雷電擊中發(fā)射的火箭。故選C。（2021?全國(guó)乙卷）四個(gè)帶電粒子的電荷量和質(zhì)量分別（+q,加）、（+4,2次）、（+3q,3m）、（-力加）它們先后以相同的速度從坐標(biāo)原點(diǎn)沿x軸正方向射入一勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)方向與y軸平行，不計(jì)重力，下列描繪這四個(gè)粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的圖像中，可能正確的是（）答案AD解析：帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，加速度為。=破m由類平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知，帶電粒子的在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為/=一%vatciEl離開電場(chǎng)時(shí)，帶電粒子的偏轉(zhuǎn)角的正切為tan=」=—=J匕％F因?yàn)樗膫€(gè)帶電的粒子的初速相同，電場(chǎng)強(qiáng)度相同，極板長(zhǎng)度相同，所以偏轉(zhuǎn)角只與比荷有關(guān),前面三種帶電粒子帶正電，第四種帶電粒子帶負(fù)電，所以第四個(gè)粒子與前面三個(gè)粒子的偏轉(zhuǎn)方向不同；第一種粒子與第三種粒子的比荷相同，所以偏轉(zhuǎn)角相同，軌跡相同，且與第四種粒子的比荷也相同，所以一、三、四粒子偏轉(zhuǎn)角相同，但第四種粒子與前兩個(gè)粒子的偏轉(zhuǎn)方向相反；第二種粒子的比荷與第一、三種粒子的比荷小，所以第二種粒子比第一、三種粒子的偏轉(zhuǎn)角小，但都還正電，偏轉(zhuǎn)方向相同。故選ADc（2021?全國(guó)乙卷）如圖（a）,在一塊很大的接地金屬平板的上方固定一負(fù)電荷。由于靜電感應(yīng)，在金屬平板上表面產(chǎn)生感應(yīng)電荷，金屬板上方電場(chǎng)的等勢(shì)面如圖（b）中虛線所示，相鄰等勢(shì)面間的電勢(shì)差都相等。若將一正試探電荷先后放于M和N處，該試探電荷受到的電場(chǎng)力大小分別為乙和外,相應(yīng)的電勢(shì)能分別為綜w和綜、,，則（）

圖(a)-A.F“Fn%、、~N圖(a)-A.F“Fn%圖⑹C.&＜外，與必＜EpND.Fm>Fn，Epm〈Epn>EpNBFC.&＜外，與必＜EpND.Fm>Fn，Epm〈Epn答案A解析:由圖中等勢(shì)面的疏密程度可知及M＜En根據(jù)F=qE由題可知圖中電場(chǎng)線是由金屬板指向負(fù)電荷，設(shè)將該試探電荷從例點(diǎn)移到N點(diǎn)，可知電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，即上四＞々.故選（2021?全國(guó)甲卷）某電場(chǎng)的等勢(shì)面如圖所示，圖中a、b、c、d、e為電場(chǎng)中的5個(gè)點(diǎn)，則（）A.一正電荷從〃點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到e點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功B.一電子從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為4eVC〃點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度垂直于該點(diǎn)所在等勢(shì)面，方向向右D.a、b、jd四個(gè)點(diǎn)中，b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小最大答案BD解析:由圖象可知的=3V,（pd=7V根據(jù)電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的變化關(guān)系有網(wǎng)而=Eg-Em=皿-9dM-e）=4eV

B正確:由于電場(chǎng)線與等勢(shì)面處處垂直，則可畫出電場(chǎng)線分布如下圖所示則〃點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)最大，D則〃點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)最大，D正確。故選BDO6.（2021,湖南卷）如圖，圓心為。的圓處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)方向與圓平面平行，和〃為該圓直徑。將電荷量為夕（〃>0）的粒子從。點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為2W（W>0）；若將該粒子從c點(diǎn)移動(dòng)到d點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為下列說法正確的是（）A.該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向與平行B.將該粒子從d點(diǎn)移動(dòng)到〃點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為0.5WC.。點(diǎn)電勢(shì)低于c點(diǎn)電勢(shì)D.若只受電場(chǎng)力，從d點(diǎn)射入圓形電場(chǎng)區(qū)域的所有帶電粒子都做曲線運(yùn)動(dòng)答案AB解析：由于該電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng)，可采用矢量分解的的思路，沿cd方向建立X軸，垂直與〃方向建立y軸如下圖所示vv在X方向有W=Exq2R在了方向有2W=E、qCR+E.、qR經(jīng)過i十算右￡二丁二，E、= ，E=--,tan^= =y32qR2qRqREx由于電場(chǎng)方向與水平方向成60。，則電場(chǎng)與時(shí)平行，且沿。指向從A正確；R該粒從d點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到〃點(diǎn)，電場(chǎng)力做的功為w="一二0.5W2B正確：故選AB。（2021?湖南卷）如圖，在（。,0）位置放置電荷量為q的正點(diǎn)電荷，在（0,〃）位置放置電荷量為q的負(fù)點(diǎn)電荷，在距尸（。，。）為虎■〃的某點(diǎn)處放置正點(diǎn)電荷o,使得p點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零。則。的位置及電荷量分別為（）/2a-一q八ao- \P（"M）A.（0,2a）,島B.（0,2a）,2四C（200）,島D.（2rz,0）,2島答案B根據(jù)點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式七二改4廠兩點(diǎn)量異種點(diǎn)電荷在P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為&）=",方向如圖所示CT

兩點(diǎn)量異種點(diǎn)電荷在P點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為4=任。=也”，方向與+夕點(diǎn)電荷與R點(diǎn)電荷的CT連線平行如圖所示Q點(diǎn)電荷在pQ點(diǎn)電荷在p點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為ET2a2三點(diǎn)電荷的合場(chǎng)強(qiáng)為0,則民方向如圖所示，大小有&=瓦解得。=25由幾何關(guān)系可知。的坐標(biāo)為（0,2a）,故選B。（2021?河北卷）如圖，四個(gè)電荷量均為9g>0）的點(diǎn)電荷分別放置于菱形的四個(gè)頂點(diǎn)，其坐標(biāo)分別為（4/,0）、（-4/,0）、（0,穌）和（0,一為），其中大軸上的兩個(gè)點(diǎn)電荷位置固定，），軸上的兩個(gè)點(diǎn)電荷可沿），軸對(duì)稱移動(dòng)（%W0）,下列說法正確的是（A.除無(wú)窮遠(yuǎn)處之外，菱形外部電場(chǎng)強(qiáng)度處處不為零B.當(dāng)先取某值時(shí)，可使得菱形內(nèi)部只存在兩個(gè)電場(chǎng)強(qiáng)度為零點(diǎn)C.當(dāng)為=8/時(shí)，將一帶負(fù)電的試探電荷由點(diǎn)（4/,5/）移至點(diǎn)（0,-3/）,靜電力做正功D.當(dāng)兒=4/時(shí)，將一帶負(fù)電的試探電荷放置在點(diǎn)（/,/）處，其所受到的靜電力方向與x軸正方向成45。傾斜向上答案ACD解析：根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)疊加原理可知，除無(wú)窮遠(yuǎn)處之外，菱形外部電場(chǎng)強(qiáng)度處處不為零，選項(xiàng)A正確：由幾何關(guān)系可知，坐標(biāo)為（4/,5/）的A點(diǎn)在第一象限內(nèi)所在的虛像的垂直平分線的上方；坐標(biāo)為（0,-3/）的B點(diǎn)在第三象限內(nèi)所在的虛像的垂直平分線的上方，且到達(dá)虛線的距離相等,由電勢(shì)疊加可知，B點(diǎn)的電勢(shì)高于A點(diǎn)，則帶負(fù)電的試探電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能較大，從A

點(diǎn)到8點(diǎn)到8點(diǎn)電勢(shì)能減小，可知電場(chǎng)力做正功，選項(xiàng)C正確:若以7/，則四個(gè)點(diǎn)構(gòu)成正方形，由對(duì)稱可知在點(diǎn)(/,/)處的場(chǎng)強(qiáng)一定沿著過該點(diǎn)與原點(diǎn)連線的方向上；在丁軸正向和大正向上的點(diǎn)電荷在(/,/)處的合場(chǎng)強(qiáng)FOkq kqZ - = 1(>/9777F)2x/9F7F5技在y軸負(fù)向和％負(fù)向上的點(diǎn)電荷在(/,/)處的合場(chǎng)強(qiáng)kq 2&1+應(yīng)1 kq2"(a5.+勺揚(yáng)入癡? ,N圖1A100：1 B.1：100可知(/,/)點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)沿著MN方向且與x軸從成45。角的方向向下，將一帶負(fù)電的試探電荷放置在點(diǎn)(/,/)處，其所受到的靜電力方向與x軸正方向成45。傾斜向上，選項(xiàng)D正確。故選ACDo(2021?河北卷)的原子鐘是精確的計(jì)時(shí)儀器，圖1中艷原子從O點(diǎn)以100m/s的初速度在真空中做平拋運(yùn)動(dòng)，到達(dá)豎直平面A/N所用時(shí)間為八圖2中的原子在真空中從P點(diǎn)做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，到達(dá)最高點(diǎn)。再返回尸點(diǎn)，整個(gè)過程所用時(shí)間為，2,。點(diǎn)到豎直平面MN、P點(diǎn)到。點(diǎn)的距離均為0.2m,重力加速度取g=10ni/s:則乙4為(P圖2C.1：200D.200：1答案c解析：葩原子做平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，即1二%0.2100s葩原子做豎直上拋運(yùn)動(dòng),拋至最高點(diǎn)用時(shí)?，逆過程可視為自由落體，即X=葩原子做豎直上拋運(yùn)動(dòng),乙 乙乙解得r2二0.2則乙=畫=JL0.4200故選c。（2021春?浙江卷）如圖所示是某一帶電導(dǎo)體周闈的電場(chǎng)線與等勢(shì)面，A、C是同一等勢(shì)面上的兩點(diǎn)，B是另一等勢(shì)面上的一點(diǎn)。下列說法正確的是（）B.A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)均低于B點(diǎn)的電勢(shì)CB點(diǎn)、的電場(chǎng)強(qiáng)度大于A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度D.正電荷從A點(diǎn)沿虛線移到8點(diǎn)的過程中電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小【答案】D【解析】A.帶電導(dǎo)體處于靜電平衡狀態(tài)，導(dǎo)體內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)處處為0,導(dǎo)體表面為等勢(shì)面，整個(gè)導(dǎo)體為一個(gè)等勢(shì)體，A錯(cuò)誤；B.沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，所以A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)大于8點(diǎn)的電勢(shì)，B錯(cuò)誤；c.電場(chǎng)線的疏密程度表示電場(chǎng)強(qiáng)度的弱強(qiáng)，所以8點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，C錯(cuò)誤；D.根據(jù)耳=q?？芍?，正電荷從高電勢(shì)A點(diǎn)沿虛線移動(dòng)到低電勢(shì)8點(diǎn)，電勢(shì)能減小，電場(chǎng)力做正功，D正確。故選D。（2021?廣東卷）圖是某種靜電推進(jìn)裝置的原理圖，發(fā)射極與吸極接在高壓電源兩端，兩極間產(chǎn)生強(qiáng)電場(chǎng)，虛線為等勢(shì)面，在強(qiáng)電場(chǎng)作用下，一帶電液滴從發(fā)射極加速飛向吸極，。、b是