高考物理一轮复习精选提分综合练单元检测七静电场.doc

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1、1 / 14【2019【2019 最新最新】精选高考物理一轮复习精选提分综合练单元检精选高考物理一轮复习精选提分综合练单元检测七静电场测七静电场考生注意：1.本试卷共 4 页.2.答卷前，考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相应位置上.3.本次考试时间 90 分钟，满分 100 分.4.请在密封线内作答，保持试卷清洁完整.一、单项选择题(本题共 8 小题，每小题 4 分，共 32 分.在每小题给出的四个选项中只有一个选项正确，选对得 4 分，选错的得 0 分)1.库仑定律是电磁学的基本定律.1766 年英国的普里斯特利通过实验证实了带电金属空腔不仅对位于空腔内部的

2、电荷没有静电力的作用，而且空腔内部也不带电.他受到万有引力定律的启发，猜想两个点电荷(电荷量保持不变)之间的静电力与它们的距离的平方成反比.1785年法国的库仑通过实验证实了两个点电荷之间的静电力与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的平方成反比.下列说法不正确的是( )A.普里斯特利的实验表明，处于静电平衡状态的带电金属空腔内部的电场处处为零B.普里斯特利的猜想运用了“类比”的思维方法C.为了验证两个点电荷之间的静电力与它们的电荷量的乘积成正比，库仑精确测定了两个点电荷的电荷量2 / 14D.为了验证两个点电荷之间的静电力与它们的距离的平方成反比，库仑制作了库仑扭秤装置2.(2017宁夏育

3、才中学期末)在电场中有一点 P，下列说法中正确的是( )A.若放在 P 点的检验电荷带的电荷量加倍，则 P 点的场强加倍B.若 P 点没有检验电荷，则 P 点的场强为零C.P 点的场强越小，则同一电荷在 P 点受到的电场力越小D.P 点的场强方向为放在该点的电荷的受力方向3.如图 1 所示，分别在 M、N 两点固定放置两个等量异种点电荷Q和Q，以 MN 连线的中点 O 为圆心的圆周上有四点 A、B、C、D，关于这四点的场强和电势，下列说法中不正确的是( )图 1B.A 点场强大于 B 点场强A.A 点电势高于 B 点电势 D.C 点场强等于 D 点场强C.C 点电势等于 D 点电势 4.如图

4、2 所示，平行板电容器的两极板 A、B 接于电池两极，一带正电的小球悬挂在电容器内部，闭合 S，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为 ，则下列说法正确的是( )图 2A.保持 S 闭合，将 A 板向 B 板靠近，则 减小B.保持 S 闭合，将 A 板向 B 板靠近，则 不变C.断开 S，将 A 板向 B 板靠近，则 增大D.断开 S，将 A 板向 B 板靠近，则 不变5.(2017黑龙江大庆铁人中学月考)如图 3 所示是一个平行板电容器，其板间距为 d，电容为 C，带电荷量为 Q，上极板带正电.现将一个试3 / 14探电荷q 由两板间的 A 点移动到 B 点，如图所示，A、B 两点间的距离

5、为 s，连线 AB 与极板间的夹角为 30，则电场力对试探电荷q所做的功等于( )图 3A. B. C. D.qCs 2Qd6.(2018安徽巢湖质检)静电透镜是利用静电场使电子束会聚或发散的一种装置.如图 4 所示为该透镜工作原理示意图，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 x、y 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.图中实线为某个电子通过电场区域时的轨迹示意图，关于此电子从 a 点运动到 b 点过程，下列说法正确的是( )图 4A.a 点的电势高于 b 点的电势B.电子在 a 点的加速度大于在 b 点的加速度C.电子在 a 点的

6、动能大于在 b 点的动能D.电子在 a 点的电势能大于在 b 点的电势能7.如图 5 所示，一电荷量大小为 q 的带电粒子以一定的初速度由 P 点射入匀强电场，入射方向与电场线垂直.粒子从 Q 点射出电场时，其速度方向与电场线成 30角.已知匀强电场的宽度为 d，P、Q 两点的电势差为 U，不计重力作用，设 P 点的电势为零.则下列说法正确的是( )图 5A.带电粒子带负电B.带电粒子在 Q 点的电势能为 UqC.此匀强电场的电场强度大小为 E2 3U3d4 / 14D.此匀强电场的电场强度大小为 E3U3d8.如图 6 所示，实线为方向未知的三条电场线，虚线 1、2、3 为等势线，已知 MN

7、NQ，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( )图 6A.a 一定带正电，b 一定带负电B.a 加速度逐渐减小，b 加速度逐渐增大C.M、N 两点间电势差|UMN|等于 N、Q 两点间电势差|UNQ|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 的动能变化量小二、多项选择题(本题共 6 小题，每小题 5 分，共 30 分.在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项是正确的，全部选对的得 5 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分)9.(2017北大附中河南分校月考)下列说法正确的是( )A.带

8、电粒子仅在电场力作用下做“类平抛”运动，则电势能一定减小B.带电粒子只受电场力作用，由静止开始运动，其运动轨迹一定与电场线重合C.带电粒子在电场中运动，如只受电场力作用，其加速度方向一定与电场线方向相同D.带电小球在匀强电场中仅在电场力和重力的作用下运动，则任意相等时间内速度的变化量相同10.如图 7 所示，有一带电物体处在一个斜向上的匀强电场 E 中，由静止开始沿天花板向左做匀速直线运动，下列说法正确的是( )图 7A.物体一定带正电5 / 14B.物体一定带负电C.物体不一定受弹力的作用D.物体一定受弹力的作用11.(2017河北石家庄二模)如图 8 所示，一带电小球自固定斜面顶端 A 点

9、以某速度水平抛出，落在斜面上 B 点.现加上竖直向下的匀强电场，仍将小球自 A 点以相同速度水平抛出，落在斜面上 C 点.不计空气阻力，下列说法正确的是( )图 8A.小球带正电B.小球所受电场力可能大于重力C.小球两次落在斜面上所用的时间不相等D.小球两次落在斜面上的速度大小相等12.一带负电的粒子只在电场力作用下沿 x 轴正向运动，其电势能 Ep随位移 x 变化的关系如图 9 所示，其中 0x2 段是轴对称的曲线，x2x3 段是直线，则下列说法正确的是( )图 9A.x1 处电场强度最大B.x2x3 段是匀强电场C.x1、x2、x3 处电势 1、2、3 的关系为 123D.粒子在 0x2

10、段做匀变速运动，在 x2x3 段做匀速直线运动13.(2018广东珠海联考)如图 10 所示，M、N 和 P 三点在以 MN 为直径的绝缘半圆形光滑碗的边缘上，O 点为半圆弧的圆心，MN 为半圆形碗的水平直径，MOP60.将电荷量为 q 的点电荷 A 置于 P 点，点电荷质量为 m，则下列说法正确的是( )图 106 / 14A.若仅在 M 点固定一个点电荷 B，要使 A 静止，则 A、B 一定带异种电荷B.若仅在 N 点固定一个点电荷 B，要使 A 静止，则 A、B 一定带同种电荷C.要使 P 处 A 点电荷静止，若施加一个匀强电场，则场强一定为 Emg qD.要使 P 处 A 点电荷静止，

11、在 P 处施加的电场的场强最小值为 Emg 2q14.(2017天津区质量调查)如图 11 所示，光滑水平面上有一边长为 L 的正方形区域 ABCD，处在场强为 E 的匀强电场中，电场方向与正方形的某一条边平行，一质量为 m、带电荷量为 q 的小球由 AC边的中点，以垂直于该边的水平初速度 v0 进入该正方形区域，当小球再次运动到该正方形区域的边缘时，具有的动能可能为( )图 11B.mv02qELA.mv02qEL C.mv02qEL D.mv02qEL三、非选择题(本题共 4 小题，共 38 分)15.(8 分)如图 12 所示，在竖直平面内，AB 为水平放置的绝缘粗糙轨道，CD 为竖直放

12、置的足够长绝缘粗糙轨道，AB 与 CD 通过四分之一绝缘光滑圆弧形轨道平滑连接，圆弧的圆心为 O，半径 R0.50 m，轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场强度的大小 E1.0104 N/C.现有质量 m0.20 kg、电荷量 q8.0104 C 的带电体(可视为质点)，从 A 点由静止开始运动，已知 sAB1.0 m，带电体与轨道AB、CD 间的动摩擦因数均为 0.5.假定带电体与轨道之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等，求：(g 取 10 m/s2)图 127 / 14(1)带电体运动到圆弧形轨道 C 点时的速度大小；(2)带电体最终停在何处.16.(10 分)如图 13 所示，一条长为

13、 L 的绝缘细线上端固定在 O点，下端系一个质量为 m、带电荷量为q 的小球，将它置于一个水平向右的匀强电场中，且 qEmg.在 O 点给小球以初速度 v0，使小球恰好能在竖直平面内做顺时针方向上的完整圆周运动.求：图 13(1)运动过程中最小速度和最大速度的大小；(2)初速度 v0 的大小.17.(10 分)(2017湖南长沙四县三月模拟)如图 14 所示，互相绝缘且紧靠在一起的 A、B 物体，静止在水平地面上，A 的质量为 m0.04 kg、带电荷量为 q5.0105 C，B 的质量为 M0.06 kg、不带电.两物体与水平面间的动摩擦因数均为 0.4，t0 时刻开始，空间存在水平向右的匀

14、强电场，电场强度为 E1.6104 N/C.设运动过程中小物块所带的电荷量没有变化.图 14(1)求 A、B 的加速度及其相互作用力的大小；(2)若 t2 s 后电场反向，且场强减为原来的一半，求物体 B 停下时两物体间的距离.8 / 1418.(10 分)(2017广东华南三校联考)在光滑的水平面上固定一个直角三角形支架 ABC，其中一个角度为 37.支架的 A 端固定一绝缘光滑的管道，内部固定一个轻质弹簧，在弹簧处于自然状态时弹簧的另一端 Q 与 A 的间距为 2R，AC7R.在 Q 点右侧有场强为 E 的匀强电场，如图 15 甲所示.质量为 m、带正电 q 的小物块 P(不计重力)自 C

15、 点由静止开始运动.已知 P 与 CQ 直轨道间的动摩擦因数 ，其余部分光滑.(取 sin 370.6，cos 370.8)图 15(1)求 P 第一次运动到 Q 点时速度的大小.(2)若用 P 缓慢压缩弹簧到某点 E，由静止释放后，P 滑过 C 点运动到与 AB 所在直线间距最远点 M 处，M 点与 AB 所在直线的距离为 R.求 P在 E 点时，弹簧具有的弹性势能；(3)如图乙，若支架在 C 端与一半径为 R 的光滑圆弧轨道相切于 C 点，O 为圆心，ODBC.A、B、C、D 均在同一平面内.用 P 缓慢压缩弹簧到某点由静止释放，要使 P 能够到达圆轨道，并在经过圆轨道时不脱离圆轨道，求释

16、放 P 时弹簧具有的弹性势能应满足什么条件.9 / 14答案精析答案精析1.C2.C 电场强度取决于电场本身，与有无试探电荷无关，所以在 P 点检验电荷带的电荷量加倍或无检验电荷，P 点的场强不变，故 A、B错误；据 FEq 知，P 点的场强越小，则同一电荷在 P 点所受的电场力越小，故 C 正确；P 点的场强方向为正电荷在该点的受力方向，故D 错误.3.B M、N 间的电场线方向从 M 指向 N，根据顺着电场线电势逐渐降低，则知 A 点电势高于 B 点电势，所以 A 选项正确；M、N 两点固定放置两个等量异种点电荷Q 和Q，A 点和 B 点关于 O 点对称，A、B 两点处电场线的疏密程度相同

17、，则 A 点场强等于 B 点场强，故B 不正确；C、D 两点位于同一等势面上，电势相等，所以 C 选项正确；C、D 两点关于 O 点对称，电场强度相同，所以 D 选项正确.4.D 开始时带电小球受到重力、电场力及悬线拉力作用而平衡，保持 S 闭合，极板间电压 U 不变，将 A 板向 B 板靠近，由 E知场强变大，小球受到的电场力变大，则 变大，A、B 均错误；断开 S，则极板所带电荷量 Q 不变，将 A 板向 B 板靠近，由 E知场强不变，则 不变，C 错误，D 正确.5.C 由电容的定义式 C得，板间电压 U，板间场强 E.试探电荷 q 由 A 点移动到 B 点，电场力做功 WqEssin

18、30，故选 C.6.D 由于等势线的电势沿 x 轴正向增加，故 A 错误.根据等势线的疏密知道 b 处的电场线密，场强大，电子的加速度大，故 B 错误.电子从 a 点运动到 b 点的过程中，电场力做正功，动能增加，电势能减少，故 C 错误，D 正确.10 / 147.C 由运动轨迹向上偏转可知粒子带正电，A 错；由 PQ，电场力做功为 WPQEpPEpQqU，P0，则 EpP0，EpQqU，B 错；对 Q 点速度分解 v0vsin 30，则 v2v0对 PQ 过程，WPQqUqExm(v2v02)xt2dv0t由求得 E，C 对，D 错.8.B 由题图可知，a 粒子的轨迹方向向右弯曲，则 a

19、粒子所受电场力方向向右，b 粒子的轨迹向左弯曲，则 b 粒子所受电场力方向向左，由于电场线方向未知，无法判断粒子的电性，故 A 错误.由电场线疏密可知，a 所受电场力逐渐减小，加速度逐渐减小，b 所受电场力逐渐增大，加速度逐渐增大，故 B 正确.已知 MNNQ，由于 MN 段场强大于 NQ 段场强，所以 M、N 两点间电势差|UMN|大于 N、Q 两点间电势差|UNQ|，故 C 错误.根据电场力做功公式 WUq，|UMN|UNQ|，由于两个粒子所带电荷量的大小关系未知，所以不能判断电场力做功的多少及动能变化量大小，故 D 错误.9.AD10.AD 若物体带负电荷，则所受电场力向右下方，重力向下

20、，则物体必然斜向下运动，不符合题意，A 项正确，B 项错误；若物体带正电，则受力分析如图所示，因物体做匀速直线运动，则合力必为零，一定受到摩擦力，必须受到弹力作用，C 项错误，D 项正确.11.CD 设斜面倾角为 ，落点与抛出点间距离为 l，小球在水平方向上以速度 v0 匀速运动：lcos v0t，竖直方向上从静止开始做匀加速直线运动：lsin at2，解得 l，可见 a 越小落点越远，11 / 14故小球带负电荷，受到竖直向上的电场力，且电场力应小于重力，否则小球将沿水平方向匀速运动或向上做类平抛运动，故 A、B 错误.再由 lcos v0t 可以看出，落点越远时间越长，C 正确.由动能定理

21、有 malsin mv2mv02，又 l，得 vv0，故 D 正确.12.BC 因为图象的斜率可以反映电场强度大小，所以在 x1 处电场强度最小，A 错误；x2x3 段为直线，斜率恒定，所以该段为匀强电场，B 正确；粒子带负电，0x1 阶段，电场力做正功，即逆着电场线方向到达 x1 处，之后电场力做负功，顺着电场线从 x1 依次到达x2、x3，而沿电场线方向电势降低，故有 123，C 正确；图象的斜率可以反映电场强度大小，所以粒子在 0x2 段做非匀变速直线运动，在 x2x3 段做匀减速直线运动，D 错误.13.ABD 若仅在 M 点放置一个点电荷 B，对点电荷 A 受力分析，A 受到重力和由

22、 P 指向 O 方向的支持力，若要平衡，则必受到库仑引力，因此 A、B 一定带异种电荷，故 A 正确；同理可知 B 正确；若要使 P处 A 点电荷静止，只有施加竖直方向的匀强电场时，场强才一定为 E，故 C 错误；若要使 P 处 A 点电荷静止，则在 P 处施加的电场力如图所示时，电场力最小，电场强度最小，最小值为 E，故 D 正确.14.AC 若电场方向与 BD 平行，则电场力做的功 WEqL，动能满足mv02Ekmv02qEL.若电场方向与 AB 平行，则电场力做的功WqEL 或 WqEL 或 W0，动能 Ekmv02EqL 或 Ekmv02EqL或 Ekmv02，故 A、C 正确，B、D

23、 错误.15.(1)10 m/s (2)见解析解析 (1)设带电体到达 C 点时的速度为 v，从 A 到 C 由动能定理得：qE(sABR)mgsABmgRmv212 / 14解得 v10 m/s.(2)设带电体沿竖直轨道 CD 上升的最大距离为 h；从 C 到 D 由动能定理得：mghqEh0mv2解得 h m在最高点，带电体受到的最大静摩擦力FfmaxqE4 N，重力 Gmg2 N因为 GFfmax所以带电体最终停在 C 点上方与 C 点的竖直距离为 m 处.16.(1) (2)解析 (1)如图所示，小球在运动过程中受到重力、电场力和细线拉力作用.利用等效重力场的方法，根据平行四边形定则求

24、出重力和电场力的合力大小 F 合mg，其方向斜向右下方与水平方向成 45角.过圆心作合力的作用线，把其反向延长交圆周上的 B 点，则 B 为等效最“高”点，过等效最“高”点的速度即为运动过程中的最小速度，由于是恰好做圆周运动，所以小球在等效最“高”点 B 时只受电场力和重力作用，细线的拉力为零.等效重力加速度为 gg，由 mmg，可得最小速度vmin.A 点为等效最“低”点，小球在运动中通过此点的速度最大，mvmax2mvmin2mg2L，可得最大速度 vmax.(2)从 O 到 A，由动能定理得mgL(1cos 45)qELsin 45mvmax2mv02，结合 qEmg，解得 v0.17.

25、(1)4 m/s2 0.48 N (2)11.8 m解析 (1)对整体分析，加速度大小 a4 m/s213 / 14隔离 B 分析，根据牛顿第二定律有 FMgMa解得 FMgMa0.48 N(2)t2 s 时，A、B 的速度大小 v24 m/s8 m/st2 s 后电场反向，且场强减为原来的一半此时 A 做匀减速运动的加速度大小aA14 m/s2B 做匀减速运动的加速度大小 aBg4 m/s2B 速度减为零的时间 tB2 s减速到零的位移大小 xB8 mA 速度减为零的时间 tA1 s减速到零的位移大小 xA1 m则 A 反向做匀加速运动的加速度大小aA6 m/s2则反向做匀加速直线运动的位移

26、大小xA2aA(tBtA1)2 m则 A、B 的距离 xxA2xA1xB11.8 m18.(1)2 (2)qER(3)4qEREpqER 或 EpqRE解析 (1)对小物块，由静止下滑到 Q 点过程中，根据动能定理qEssin 37qEscos 37mv2sACAQ5R解得 v2qER m(2)在最远点 M 处，速度垂直于 E，根据运动对称性，相当于从 M 点平抛到 C 点，则yRACsin 37R14 / 14vy22ay，qEmavCsin 37vy从 E 到 C 过程根据能量守恒：EpmvC2qECQsin 37qECQcos 37有 Ep(4)qERqER(3)有三种临界情况：第一种：若刚好能够到达 C 点，vC0根据动能定理：Ep1qECQsin 37qECQcos 37有 Ep14qER第二种：若刚好能够到达 O 点右侧的 K 点，vK0根据动能定理：Ep2qECQsin 37qECQcos 37qERcos 37有 Ep2qER第三种：若刚好能够通过 D 点：在 D 点：qEm，rR根据动能定理：Ep3qECQsin 37qECQcos 37qER(1cos 37)mvD2有 Ep3qER要使 P 能够到达圆轨道，并在经过圆轨道时不脱离圆轨道，释放 P 时弹簧具有的弹性势能应满足：4qEREpqER，或 EpqER