2022年高三单元测试：静电场 .pdf

《2022年高三单元测试：静电场 .pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年高三单元测试：静电场 .pdf（10页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、- 1 - 物理高三单元测试6 静电场一选择题（共15 题）1.(2011南昌模拟 )下列叙述正确的是( ) A.带等量异号电荷的两个导体接触后，电荷就会由于相互中和而消失B.一个物体带1.610-9 C的负电荷，这是它失去了1.01010个电子的缘故C.元电荷是表示跟电子所带电荷量数值相等的电荷量D.电场中某点场强越大，则同一电荷在该点所受电场力越大2.下列关于带电粒子在电场中的运动轨迹与电场线的关系的说法中，正确的是( ) A.带电粒子在电场中运动，如果只受电场力作用，其加速度方向一定与电场线方向相同B.带电粒子在电场中的运动轨迹一定与电场线重合C.带电粒子只受电场力作用，由静止开始运动，

2、其运动轨迹一定与电场线重合D.带电粒子在电场中的运动轨迹可能与电场线重合3一对正对平行金属板上加有如图所示的电压，在两板的中间位置有一点电荷（不计重力），在下列哪一时刻由静止释放该点电荷，它可能永远撞不上金属板（）A0 时刻Bs5.0末Cs1末Ds2末4如图 2 所示，虚线表示等势面，相邻两等势面间的电势差相等，有一带正电的小球在电场中运动，实线表示该小球的运动轨迹小球在a点的动能等于20 eV ，运动到b点时的动能等于2 eV. 若取c点为电势零点，则当这个带电小球的电势能等于6 eV 时( 不计重力和空气阻力) ，它的动能等于 ( ) A16 eV B14 eV C6 eV D4 eV 5

3、空间有平行于纸面的匀强电场，一电荷量为q 的质点（重力不计） ，在恒定拉力F的作用下沿虚线由M 匀速运动到N，如图所示，已知力F 和 MN 间夹角为 ，MN 间距离为 d，则（）AMN 两点的电势差为cos/FdqB匀强电场的电场强度大小为cos/FqC带电小球由M 运动到 N 的过程中，电势能减少了cosFdD若要使带电小球由N 向 M 做匀速直线运动，则F必须反向6(2010 郑州模拟 ) 如图 7 所示，a、b是两个带有同种电荷的小球， 用绝缘丝线悬挂于同一点，两球静止时， 它们距水平面的高度相等， 绳与竖直方向的夹角分别为 、，且. 若同时剪断两根细线，空气阻力不计，两球带电荷量名师资

4、料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 10 页 - - - - - - - - - - 2 - 不变，则( ) Aa球的质量比b球的大Ba、b两球同时落地Ca球的电荷量比b球的大Da、b两球飞行的水平距离相等7(2010 东城模拟 ) 如图 5 所示，光滑绝缘水平面上带异号电荷的小球A、B，它们一起在水平向右的匀强电场中向右做匀加速运动，且保持相对静止设小球A的带电荷量大小为QA，小球B的带电荷量大小为QB，下列判断正确的是( ) A小球A带正电，小球B带负电，且QA

5、QBB小球A带正电，小球B带负电，且QAQBD小球A带负电，小球B带正电，且QAQB8如图所示为孤立的正点电荷所激发电场的三条电场线，某条直线与一条电场线垂直相交，交点为b，该直线上还有a、c、d三点，且ab=bc=cd。下列说法正确的是（）Aa、c两点场强相等Ba、c两点电势相等Cb、a两点的电势差大于c、d两点的电势差Db、d两点的电势差等于b、a两点电势差的2倍9如右图所示，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 () AM 点的电势比P点的电势低BO、M 间的电势差大于

6、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，电场力做负功10(2009全国卷 ) 图 6 中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线，两粒子M、N质量相等，所带电荷的绝对值也相等现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示点a、b、c为实线与虚线的交点，已知O点电势高于c点若不计重力，则( ) AM带负电荷，N带正电荷BN在a点的速度与M在c点的速度大小相同CN在从O点运动至a点的过程中克服电场力做功DM在从O点运动至b点的过程中，电场力对它做的功等于零bacd名师资料总结 - - -精品资

7、料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 10 页 - - - - - - - - - - 3 - 11.如右图所示，有一带电粒子贴着A板沿水平方向射入匀强电场，当偏转电压为U1时，带电粒子沿轨迹从两板正中间飞出；当偏转电压为U2时，带电粒子沿轨迹落到B板中间；设粒子两次射入电场的水平速度相同，则两次偏转电压之比为() AU1U218B U1U214 CU1U212 DU1U2 11 12如图所示，带正电的点电荷固定于Q 点，电子在库仑力作用下， 以 Q 点为焦点做椭圆运动.M、N、P为椭圆上的

8、三点，P点离 Q 点最远 .电子在从 M 点经 P点到达 N 点的过程中 ( ) A.速率先增大后减小B.动能先减小后增大C.电势能先减小后增大D.库仑力先做正功后做负功13.(2011 陕西五校模考) 如右图所示， 在场强大小为E的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细线一端拴一个质量为m、电荷量为q的带负电小球，另一端固定在O点把小球拉到使细线水平的位置A，然后将小球由静止释放，小球沿弧线运动到细线与水平成 60 的位置B时速度为零以下说法正确的是( ) A小球重力与电场力的关系是mg3EqB小球重力与电场力的关系是Eq3mgC小球在B点时，细线拉力为FTmgD小球在B点时，细线拉力为FT2Eq

9、14某静电场沿x 方向的电势分布如图所示，则( ) A.在 Ox1之间不存在沿x 方向的电场B.在 Ox1之间存在着沿x 方向的匀强电场C.在 x1x2之间存在着沿x 方向的匀强电场D.在 x1x2之间存在着沿x 方向的非匀强电场15如图所示，用电池对电容器充电，电路a、 b 之间接有一灵敏电流表，两极板间有一个电荷 q 处于静止状态现将两极板的间距变大，则() A电荷将向上加速运动B电荷将向下加速运动C电流表中将有从a 到 b 的电流D电流表中将有从b 到 a 的电流二计算题（共7 题）16如图 9 所示，在竖直放置的光滑半圆弧形绝缘细管的圆心处放一点电荷，将质量为m、带电荷量为q的小球从圆

10、弧管水平直径的端点A由静止释放，当小球沿细管下滑到最低点名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 10 页 - - - - - - - - - - 4 - 时，对细管的上壁的压力恰好与球重相同，求圆心处的电荷在圆弧管内产生的电场的场强大小17如图 10 所示，两根长均为L的绝缘细线下端各悬挂质量均为m的带电小球A和B，带电荷量分别为q和q，若加上水平向左的场强为E的匀强电场后，使连接A、B的长也为L的绝缘细线绷紧，且两球均处于平衡状态则匀强电场的场强大小E应满足什么

11、条件？18如图 11 所示，绝缘水平面上静止着两个质量均为m、电荷量均为Q的物体A和B(A、B均可视为质点 ) ，它们间的距离为r，与水平面间的动摩擦因数均为. 求：(1)A受的摩擦力为多大？(2) 如果将A的电荷量增至4Q，两物体开始运动，当它们的加速度第一次为零时，A、B各运动了多远距离？19在一个水平面上建立x轴，在过原点O垂直于x轴的平面的右侧空间有一个匀强电场，场强大小E6.0 105N/C，方向与x轴正方向相同在O处放一个电荷量q5.0 108C、质量m1.0 102kg的绝缘物块物块与水平面间的动摩擦因数0.20 ，沿x轴正方向给物块一个初速度v02.0 m/s，如图 9 所示求

12、物块最终停止时的位置 (g取 10 m/s2) 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 10 页 - - - - - - - - - - 5 - 20如图 10 所示，在水平向左的匀强电场中，一带电小球用绝缘轻绳( 不伸缩 ) 悬于O点，平衡时小球位于A点，此时绳与竖直方向的夹角53，绳长为l，B、C、D到O点的距离均为l，BD水平，OC竖直BOCODOl. (1) 将小球移到B点，给小球一竖直向下的初速度vB，小球到达悬点正下方C点时绳中拉力恰等于小球重力，求v

13、B的大小(2) 当小球移到D点后， 让小球由静止自由释放，求：小球首次经过悬点O正下方时的速率( 计算结果可带根号，取sin53 0.8) 21一质量为m、带电荷量为q 的小球以水平初速度v0进入竖直向上的匀强电场中，如图甲所示今测得小球进入电场后在竖直方向下降的高度y 与水平方向的位移x 之间的关系如图乙所示，根据图乙给出的信息，(重力加速度为g)求：(1)匀强电场场强的大小；(2)小球从进入匀强电场到下降h 高度的过程中，电场力做的功；(3)小球在 h 高度处的动能22.(2011安徽模拟 )如右图所示， 固定于同一条竖直线上的A、B是两个带等量异种电荷的点电荷，电荷量分别为Q 和 Q，A

14、、B相距为 2d.MN 是竖直放置的光滑绝缘细杆，另有一个穿过细杆的带电小球p，质量为 m、电荷量为 q(可视为点电荷，不影响电场的分布)，现将小球 p 从与点电荷A等高的 C处由静止开始释放，小球 p 向下运动到距C点距离为 d 的 O 点时， 速度为 v.已知 MN 与 AB 之间的距离为d，静电力常量为k，重力加速度为 g.求：(1)C、O 间的电势差UCO；(2)O 点处的电场强度E的大小；(3)小球 p 经过 O 点时的加速度；(4)小球 p 经过与点电荷B等高的 D 点时的速度名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - -

15、- - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 10 页 - - - - - - - - - - 6 - 答案：1 【答案】选C、D. 【详解】两个带等量异种电荷的导体，接触后电荷中和而抵消，不是消失，A 错误；物体带负电荷，可能是得到电子的缘故，也可能是负电荷的转移，B 错误； e=1.6010-19 C叫元电荷，与电子所带电荷量相等，C正确；由F=qE知，同一电荷在场强大的位置处所受电场力大，D 正确 . 2 【答案】选D. 【详解】电场线的方向表示场强方向，由场分布决定，线上有无数个点，但切线只有一个方向，它决定电荷所受电场力的方向，从而决定加速度的方向,正电荷加速度的

16、方向与电场线的切线方向相同， 负电荷则相反， A错； 带电粒子的运动轨迹应由粒子在电场中运动的初速度和受力情况来决定，而该带电粒子所在运动空间的电场的电场线可能是直线，也有可能是曲线，带电粒子在电场力的作用下只有满足：(1)电场线是直线；(2)粒子的初速度为零或初速度方向与电场线在同一条直线上时，其运动轨迹才与电场线重合，故B、C错， D 正确 . 3答案： C 4解析：从a到b由动能定理可知，电场力做功Wab18 eV ，则从a到b电势能增加量 Ep18 eV ，由等势面特点及c点为电势零点可知：a点电势能Epa12 eV ，又由动能和电势能之和不变可判断B正确答案： B 5答案： A 6解

17、析：设a、b两球间库仑斥力大小为F，分析两球受力可得：tan Fmag，tan Fmbg，因mb，A正确；剪断细线后，两球竖直方向只受重力，做自由落体运动，同时落地，B正确；由于两球在水平方向所受的库仑斥力大小相等，故水平方向a球的加速度比b的小，因此相等时间内，a球的水平距离比b的小， D错误；无法比较电荷量大小，故C错误答案： AB 7解析：如果小球A带正电，小球B带负电，则对B球来说，A对它的库仑力和匀强电场对它的电场力均水平向左，小球B不可能向右做匀加速运动，故A、B均错误对A分析受力得：EQAkQAQBr2，比较可得：kQBr2EkQAr2，QBQA，D正确答案： D 8答案： BC

18、 9 【答案】A 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 10 页 - - - - - - - - - - 7 - 10解析：由O点电势高于c点电势知，场强方向垂直虚线向下，由两粒子运动轨迹的弯曲方向可知N粒子所受电场力方向向上，M粒子所受电场力方向向下，故M粒子带正电、N粒子带负电， A错误在匀强电场中相邻等势线间的电势差相等，故电场力对M、N做的功相等， B正确因O点电势低于a点电势，且N粒子带负电，故N粒子运动中电势能减少，电场力做正功，C错误O、b两点位于

19、同一等势线上，D正确答案： BD 11 【答案】A 【详解】由y12at212Uqmdl2v20得：U2mv20dyql2，所以Uyl2，可知 A 项正确12 【答案】选B. 【详解】电子所做的椭圆运动遵循开普勒的行星运动规律，所以电子在从M 点经 P点到达 N点的过程中，速率先减小后增大，故A 错，B 对；而库仑力先做负功后做正功，电势能先增大后减小，故C、 D 错13 【答案】B 【详解】本题考查静电场及共点力平衡根据对称性可知，小球处在AB 中点位置时切线方向合力为零， 此时细线与水平方向夹角恰为30 ，根据三角函数关系可得：qEsin 30 mgcos 30 ，化简可知选项A 错误，B

20、 正确；小球到达B 点时速度为零，则沿细线方向合力为零，此时对小球受力分析可知：FTqEsin 30 mgcos 30 ，化简可知FT3mg，选项 C、D 均错误14 【答案】选A、C. 【详解】由图象知，在O 与 x1这两点之间不存在电势差，故这两点之间不存在电场，A 对 B错；在 x1与 x2这两点之间存在着与距离成正比的电势差，故可以确定存在着匀强电场，C对 D错. 15 【答案】 BD 【详解】充电后电容器的上极板A 带正电，不断开电源，增大两板间距，U 不变、 d 增大，由EUd知两极板间场强减小，场强减小会使电荷q 受到的电场力减小，电场力小于重力，合力向下，电荷q 向下加速运动，

21、由CrS4 kd知电容 C减小，由QCU知极板所带电荷量减少，会有一部分电荷返回电源，形成逆时针方向的电流，电流表中将会有由b 到 a 的电流，选项 B、D 正确16解析：小球从A到最低点的过程中，只有重力做功，电场力不做功，由动能定理：mgR12mv2. 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 10 页 - - - - - - - - - - 8 - 在最低点，由牛顿第二定律：FmgFNmv2R. 又FqE，FNFNmg，可解得E4mg/q. 答案： 4mg/q

22、 17解析：由于A、B均处于平衡，隔离A分析，受力如图所示，设OA绳拉力F1，AB绳拉力F2，正交分解F1，F1cos60F2F库qE F1sin60 mg F库kq2L2解得：E3mg3qkqL2F2q. 因为F20，所以E3mg3qkqL2. 答案：E3mg3qkqL218解析： (1) 由平衡条件知：对A有：FfFkQ2r2. (2) 当a0 时，设A、B间距离为r，k4Q2r2mg0，所以r 2Qkmg. 由题意可知：A、B运动的距离均为xrr2，故xQkmgr2. 答案： (1)kQ2r2(2) 均为Qkmgr219解析：物块先在电场中向右减速，设运动的位移为x1，由动能定理得：(q

23、Emg)x1012mv02所以x1mv022(qEmg)代入数据得x10.4 m 可知，当物块向右运动0.4 m 时速度减为零，因物块所受的电场力FqE0.03 NFf 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 10 页 - - - - - - - - - - 9 - mg0.02 N ，所以物块将沿x轴负方向加速，跨过O点之后在摩擦力作用下减速，最终停止在O点左侧某处，设该点距O点距离为x2，则对全过程由动能定理得mg(2x1x2) 012mv02. 解之得x20

24、.2 m. 答案：在O点左侧距O点 0.2 m 处20解析： (1) 小球由B点到C点的过程中(mgEq)l12mvC212mvB2由在C点绳中的拉力恰等于小球重力知FCmgmvC2l，则vC0 由在A点小球处于平衡知：Eqmgtan53 43mg，所以vB6gl3. (2) 小球由D点静止释放后沿与竖直方向夹角53的方向做匀加速直线运动，直至运动到O点正下方的P点，OP距离hlcot53 34l. 在此过程中，绳中张力始终为零，故此过程中的加速度a和位移x分别为aFm53g，xlsin53 54l，所以小球到达悬点正下方时的速率v2ax56gl6. 答案： (1) 6gl3(2) 56gl6

25、21 【答案】 (1)mgq2hmv02qL2(2)2h2mv02 mghL2L2(3)2h2mv02L2mv022【详解】 (1)小球进入电场后，水平方向做匀速直线运动，设经过时间t，水平方向： v0tL，竖直方向： h所以 Emgq2hmv02qL2. (2)电场力做功为W qEh2h2mv02mghL2L2. 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 10 页 - - - - - - - - - - 10 - (3)根据动能定理mghqEhEkmv022得 E

26、k2h2mv02L2mv022. 22 【答案】(1)mv22mgd2q(2)2kQ2d2(3)g2kQq2md2(4)2 【详解】(1)小球 p 由 C运动到 O 的过程，由动能定理得 mgdqUCO12mv20所以 UCOmv22mgd2q.(2)小球 p 经过 O 点时受力如图由库仑定律得F1F2kQq2d2它们的合力为FF1cos 45 F2cos 45 2kQq2d2所以 O 点处的电场强度EFq2kQ2d2.(3)由牛顿第二定律得：mgqEma所以 ag2kQq2md2.(4)小球 p 由 O 运动到 D 的过程，由动能定理得mgdqUOD12mv2D12mv2由电场特点可知UCOUOD联立解得vD2v. 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 10 页 - - - - - - - - -