高考物理 电场精讲精练 静电场全章综合检测-人教版高三全册物理试题.doc

静电场一、选择题(本题共10小题，每小题6分，共60分，15题每小题只有一个选项正确，610小题有多个选项符合题目要求，全选对得6分，选对但不全得3分，有选错的得0分)1电场中等势面如图所示，下列关于该电场描述正确的是()AA点的电场强度比C点的小B负电荷在A点的电势能比在C点的电势能大C电荷沿等势面AB移动的过程中，电场力始终不做功D正电荷由A移动到C，电场力做负功解析：选C.由等势面与电场线密集程度的关系可知，等势面越密集的地方电场强度越大，故A点的电场强度比C点的大，A错误；负电荷在电势越高的位置电势能越小，故B错误；沿等势面移动电荷，电场力不做功，故C正确；正电荷由A移动到C，电场力做正功，故D错误2. 如图所示，在空间直角坐标系O­xyz中，A、B、C、D四个点的坐标分别为(L,0,0)、(0，L,0)、(0,0，L)、(2L,0,0)在坐标原点O处固定电荷量为Q的点电荷，下列说法正确的是()A电势差UOAUADBA、B、C三点的电场强度相同C电子在B点的电势能大于在D点的电势能D将一电子由D点分别移动到A、C两点，电场力做功相同解析：选D.点电荷产生的场强离点电荷越远，场强越小，由UEd可得UOAUAD，A错误；A、B、C三点的场强大小相等，方向不同，B错误；离点电荷越远电势越低，由EPq得电子在B点的电势能小于在D点的电势能，C错误；A、C两点的电势相同，电子在A、C两点的电势能相等，因此将电子由D点分别移到A、C两点电势能变化相同，因此电场力做功相同，D正确3. 如图所示，在M、N处固定着两个等量异种点电荷，在它们的连线上有A、B两点，已知MAABBN.下列说法中正确的是()AA、B两点场强相同BA、B两点电势相等C将一正电荷从A点移到B点，电场力做负功D负电荷在A点的电势能大于在B点的电势能解析：选A.根据等量异种点电荷形成的电场特点，A、B两点场强相同，电势不相等，选项A正确B错误；将一正电荷从A点移到B点，电场力做正功， 选项C错误；负电荷在A点的电势能小于在B点的电势能，选项D错误4直线ab是电场中的一条电场线，从a点无初速度释放一电子，电子仅在电场力作用下，沿直线从a点运动到b点，其电势能Ep随位移x变化的规律如图乙所示设a、b两点的电场强度分别为Ea和Eb，电势分别为a和b.则()AEaEbBEaEbCab Dab解析：选C.电子在电场中发生一段位移x，电场力做功eEx，由功能关系知EpeEx，即eE，Epx图线斜率的绝对值表示电场力，由图线知，斜率减小，故场强在减小，所以，Ea>Eb，故A错误，B错误；电子从静止开始由a向b运动，故受电场力方向一定由a指向b，又因电子带负电，所以场强方向一定从b指向a，沿电场线方向电势降低，所以a<b，故C正确，D错误5示波器是一种多功能电学仪器，它是由加速电场和偏转电场组成如图所示，电子在电压为U1的电场中由静止开始加速，然后射入电压为U2的平行金属板间的电场中，入射方向与极板平行，在满足电子能射出平行电场区域的条件下，下述情况一定能使电子偏转角度变大的是()AU1变大，U2 变大 BU1变小，U2 变大CU1变大，U2 变小 DU1变小，U2 变小解析：选B.电子通过加速电场有eU1mv，在偏转电场中，垂直于电场线的方向做匀速直线运动，则运动时间t；在平行于电场线的方向做初速度为零的匀加速直线运动，加速度a，末速度vyat，偏转角tan ，所以，B正确6. 如图所示，在粗糙绝缘的水平面上有一物体A带正电，另一带正电的点电荷B沿着以A为圆心的圆弧由P到Q缓慢地从A的上方经过，若此过程中A始终保持静止，A、B两物体可视为质点且只考虑它们之间的库仑力作用则下列说法正确的是()A物体A受到地面的支持力先增大后减小B物体A受到地面的支持力保持不变C物体A受到地面的摩擦力先减小后增大D库仑力对点电荷B先做正功后做负功解析：选AC.分析物体A的受力如图所示，由平衡条件可得：FfFcos ，FNFsin mg，随由小于90°增大到大于90°的过程中，Ff先减小后反向增大，FN先增大后减小，A、C正确，B错误；因A对B的库仑力与B运动的速度方向始终垂直，故库仑力不做功，D错误7一带电粒子仅在电场力作用下以初速度v0从t0时刻开始运动，其v­t图象如图所示如粒子在2t0时刻运动到A点，5t0时刻运动到B点以下说法中正确的是()AA、B两点的电场强度大小关系为EAEBBA、B两点的电势关系为A>BC粒子从A点运动到B点时，电场力做的总功为正D粒子从A点运动到B点时，电势能先减少后增加解析：选AC.由速度图象可知粒子在A、B两点加速度相同，受力相同，故A、B两点的电场强度大小关系为EAEB，A正确；由速度图象可知粒子在A点速度为零，在B点速度不为零，故粒子从A点运动到B点时，电场力做正功，电势能减少，C正确，D错误；对负电荷，当电势能减少时电势升高，B错误8如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源(内阻不计)连接，下极板接地，静电计所带电荷量很少，可被忽略一带负电油滴被固定于电容器中的P点现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，则().A平行板电容器的电容将变小B静电计指针张角变小C带电油滴的电势能将减少D若先将上极板与电源正极的导线断开，再将下极板向下移动一小段距离，则带电油滴所受电场力不变解析：选ACD.将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离时，两极板的正对面积S不变，间距d变大，根据关系式C可知，电容C减小，选项A正确；因为静电计指针的变化表征了电容器两极板电势差的变化，题中电容器两极板间的电势差U不变，所以静电计指针张角不变，选项B错误；U不变，极板间距d变大时，板间场强EU/d减小，带电油滴所处位置的电势PEdP增大，其中dP为油滴到下极板的距离，又因为油滴带负电，所以其电势能将减少，选项C正确；若先将上极板与电源正极的导线断开，再将下极板向下移动一小段距离，则电容器带电荷量Q不变，极板间距d变大，根据QCU，EU/d和C可知EQ/S，可见，极板间场强E不变，所以带电油滴所受电场力不变，选项D正确9. 如图所示，匀强电场中有一绝缘直角杆PQM，PQL，QM2L，杆上固定三个带电小球A、B、C，初始时杆PQ段与电场线垂直现将杆绕Q点顺时针转过90°至虚线位置，发现A、B、C三个球的电势能之和保持不变，若不计小球间的相互作用，下列说法正确的是()A此过程中，电场力对A球和C球做功的代数和为零BA球一定带正电，C球一定带负电C此过程中C球电势能减少DA、C两球带电量的绝对值之比|qA|qC|21解析：选AD.由题意知，直角杆PQM顺时针转90°的过程中，由WqU可得，电场力对B球不做功，对A球做功W1qAEL，对C球做功W2qCE·2L，因为转动前后A、B、C三个球的电势能之和保持不变，由功能关系得，W1W200，即：qAELqCE·2L0，则知A、C两球带异种电荷，但具体A、C两球的电性不明确，则其电势能变化情况不明确，而A、C两球带电量的绝对值之比|qA|qC|21.故A、D对，B、C错10. 如图所示，光滑绝缘的水平面上方存在一个水平方向的电场，电场线与x轴平行，电势与坐标值x的关系式为：106x(的单位为V，x单位为m)一带正电小滑块P，从x0处以初速度v0沿x轴正方向运动，则()A电场的场强大小为106V/mB电场方向沿x轴正方向C小滑块的电势能一直增大D小滑块的电势能先增大后减小解析：选AD.根据E，U21可知，E106V/m，选项A对；随x值的增大，也增大，所以电场的方向应沿x轴负方向，选项B错；电场力对滑块P先做负功后做正功，所以滑块的电势能先增大后减小，选项D对，C错二、非选择题(共2小题，40分)11. (20分)如图所示，带有等量异种电荷平行金属板M、N竖直放置，M、N两板间的距离d0.5 m现将一质量m1×102kg、电荷量q4×105C的带电小球从两极板上方的A点以v04 m/s的初速度水平抛出，A点距离两板上端的高度h0.2 m；之后小球恰好从靠近M板上端处进入两板间，沿直线运动碰到N板上的C点，该直线与曲线的末端相切设匀强电场只存在于M、N之间，不计空气阻力，取g10 m/s2.求： (1)小球到达M极板上边缘B位置时速度的大小和方向；(2)M、N两板间的电场强度的大小和方向；(3)小球到达C点时的动能解析：(1)小球平抛运动过程水平方向做匀速直线运动，vxv04 m/s竖直方向做匀加速直线运动，hgt，vygt12 m/s解得：vB2 m/s方向tan ，arctan 0.5(为速度方向与水平方向的夹角)(2)小球进入电场后，沿直线运动到C点，所以重力与电场力的合力即沿该直线方向，则tan 解得：E5×103 N/C，方向水平向右(3)进入电场后，小球受到的合外力F合mgB、C两点间的距离s，cos 从B到C由动能定理得：F合sEkCmv解得：EkC0.225 J答案：(1)2 m/s，方向与水平方向的夹角为arctan 0.5(2)5×103N/C，方向水平向右(3)0.225 J12. (20分)如图所示，长为l的轻质细线固定在O点，细线的下端系住质量为m、电荷量为q的小球，小球的最低点距离水平面的高度为h，在小球最低点与水平面之间高为h的空间内分布着场强为E的水平向右的匀强电场固定点O的正下方l/2处有一小障碍物P，现将小球从细线处于水平状态由静止释放 (1)细线在刚要接触障碍物P时，小球的速度是多大？(2)细线在刚要接触障碍物P和细线刚接触到障碍物P时，细线的拉力发生多大变化？(3)若细线在刚要接触障碍物P时断开，小球运动到水平面时的动能为多大？解析：(1)由机械能守恒定律得mglmv2，v.(2)细线在刚要接触障碍物P时，设细线的拉力为T1，由牛顿第二定律得T1mgm细线在刚接触到障碍物P时，设细线的拉力为T2，由牛顿第二定律得T2mgm可解得T2T12mg.(3)细线断开后小球在竖直方向做自由落体运动，运动时间t，小球在水平方向做匀加速运动，运动的距离xvt t2，小球运动到水平面的过程由动能定理得mghqExEkmv2，可解得Ekmghmgl2qE.答案：(1)(2)增大2mg(3)mghmgl2qE