2021届高考备考物理二轮复习汇编:-静电场(原卷+解析卷).pdf
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1、静 电 场【原卷】1.(2 0 2 1 全国高二期末)如图所示,虚线表示某电场的等势面。一带电粒子仅在电场力作用下由A点运动6点的径迹如图中实线所示。粒子在A点的速度 为 以 电势能为其;在5点的速度为VB、电势能为耳2。则下列结论正确的-5V-1OV-15V是()A、A.粒子带正电,VA VB,耳力耳2B.粒子带负电,C.粒子带正电,D.粒子带负电,VA VB,%VA VB,均明VAX X X X 77777/777/7777777777777777/77图丁A.0、B之间距离等于0、。之间距离B.小球从抛出到落在斜面上用时相等C.小球落到Z 点的速度小于落到。点的速度D.小球从。到A和从。
2、到的过程中机械能守恒3.(2021 河南高二月考)如图所示,用两根等长的轻质细绝缘线必把带电小球甲悬挂在水平天花板上,两线之间的夹角为。=60。小球甲电荷量为q =2.0 xl(r 6 c,质量为/7 7 =O.1k g ,其正下方/=0.3 m处固定有一带等量同种电荷的小球乙。小球甲、乙均可视为点电荷,静电力常量化=9 xl O 9 N.m 2/c 2,重力加A.近N B.逑N C.且N5 5 10D.噜N24.(2 0 2 1 沐阳县修远中学高三月考)密立根测定电子的电荷量的实验装置示意图如图所示。油滴室内有两块水平放置的平行金属板必N,并分别与电压为的恒定电源两极相连,板的间距为&现有一
3、质量为,的油滴在极板间匀速下落,不计空气阻力,则()4H显微镜A.油滴带正电荷B.油滴带的电荷量为等C.油滴下降过程中电势能不断减小D.将极板向上缓慢移动一小段距离,油滴将减速下降5.(2 0 2 1 全国高三专题练习)图中虚线是某电场中的一簇等势线。两个带电粒子从尸点均沿等势线的切线方向射入电场,粒子运动的部分轨迹如图中实线所示。若粒子仅受电场力的作用,下列说法中正确的是()A.a、6两点的电场强度大小关系瓦瓦B.a、8两点的电势关系一定有3C.粒子从尸运动到a 的过程中,电势能增大D.粒子从尸运动到6 的过程中,动能增大6.(2 0 2 1 全国高三专题练习)如图所示,直线是一簇未标明方向
4、的由点电荷产生的电场线,曲线是某一带电粒子通过电场区域时的运动轨迹,ab 是轨迹上两点。若带电粒子运动中只受到电场力作用,根据此图可判断()A.带电粒子所带电荷的正负B.带电粒子在a、6 两点的受力方向C.带电粒子在a、b 两点的速度b 处大D.带电粒子在a、6 两点的电势能a 处大7.(2 0 2 1 全国高三专题练习)如图所示,在两个点电荷Q、Q产生的电场中,实线为其电场线分布,虚线为电子(不计重力)从 N点运动到8点的运动轨A.电子经过4点的加速度比经过8点的加速度大4B.Q的电荷量大于Q的电荷量C.电子在Z点的电势能大于在8点的电势能D.两个点电荷连线中点。的场强为零8.(2021 全
5、国高三专题练习)如图所示为一空腔导体周围的电场线分布图,电场方向如图中箭头所示,M、N、P、0是以。为圆心的一个圆周上的四点,其中乂 在一条直电场线上,P、0在一条曲电场线上,则 有()A.点的电场强度比点的电场强度大B.2点的电势比0点的电势低C.负电荷在尸点的电势能小于其在0点的电势能D.M、。间的电势差等于0、间的电势差9.(2021 浙江省长兴中学高三月考)如图所示,扇形。伤的圆心角 ZA OB=2 0 ,半径出为2 m,。点为相弧的中点。已知匀强电场的电场线平行于扇形所在的平面,一个电荷量为1x10-7 c的正点电荷/由。点移到无穷远处(电势为0)克服电场力做功为5x10,若将电荷量
6、为2x10-7(3的负点电荷%从。点移到力点电势能增加4x10”,将此负电荷沿圆弧从Z移到。电场力做功8xl()7 j,则()5cBA.。点电势为5VB.4点的电势高于0 点电势C.电场强度大小为2 V/mD.电荷力在8点的电势能为卜1 0 口1 0.(2 0 2 1 全国高二期末)在竖直向上的匀强电场中,一根不可伸长的绝缘细绳的一端系着一个带电小球,另一端固定于。点,小球在竖直平面内做匀速圆周运动,最高点为a,最低点为6,不计空气阻力,贝!)()A.小球带负电B.电场力跟重力平衡C.小球在从a 点运动到6 点的过程中,电势能减小D.小球在运动过程中机械能守恒1 2.(2 0 2 1 全国高二
7、)如图所示,一半径为力的圆盘上均匀分布着电荷量为0的电荷,在垂直于圆盘且过圆心。的轴线上有a、b、d 三个点,a 和 6、,和c、。和 d 间的距离均为此在a 点处有一电荷量为q(q 0)的固定点电荷。已知6 点处的电场强度为0,则 点处电场强度的大小为(4 为静电力常量)6B.k理9R2D.k -921 3.(2 0 2 1 全国高二)如图所示,三个点电荷s、0、6 固定在一直线上,3与 6 间距离为S与 3间距离的2 倍,每个电荷所受静电力的合力均为零,由此可以判定,三个电荷的电荷量之比为()%以 生-A.(-9):4 :(-3 6)B.9 :4 :3 6C.(-3):2 :(-6)D.3
8、 :2 :61 4.(2 0 2 1 北京海淀区1 0 1 中学高二期中)把正点电荷由a 点沿电场线移到6 点的过程中,关于电场力对电荷所做的功及电荷电势能的变化,下列说法中正确的是()A.电场力做正功,电势能增加B.电场力做正功,电势能减少C.电场力做负功,电势能增加D.电场力做负功,电势能减少1 5.(2 0 2 1 黑龙江齐齐哈尔市高二期末)甲图是某电场中的一条竖直方向的电场线,力、8 是这条电场线上的两点,若将一带负电的小球从4点自由释放,小球沿电场线从A到 8 运动过程中的速度时间图线如乙图,根据图线可知()7A.N点电势高于8点电势B.4点电场强度小于8点电场强度C.小球在2点电势
9、能大于8点电势能D.该电场的电场线方向为由4 指向81 6.(2 0 2 1 全国高三其他模拟)某静电场中x 轴上的电势随K坐标变化的图象如图所示,“、/7 两点电势相等,。点到。点的距离大于匕点到。点的距离.图线与纵轴的交点为图线的最低点,将一带电粒子从X 轴上的点以一定的初速度释放后粒子沿X 轴运动到匕点,运动过程中粒子只受电场力作用,则下列说法正确的是()B.”点的电场强度小于万点的电场强度C.”点的电场强度方向沿K轴负方向,匕点的电场强度方向沿X 轴正方向8D.从4 到。过程中电场力对带电粒子做的功的绝对值等于从。到匕过程中电场力对带电粒子做的功的绝对值1 7.(2 0 2 1 全国高
10、三其他模拟)如图所示,直角三角形成中她垂直从,成长度为L,8 =3 0、为a。的中点,。为他的中点,/为儿的中点。在。、和4点分别固定电荷量为+/4()、F 和-2 4 的点电荷。以无穷远处电势为零,下列说法正确的是()bA.若将“点处点电荷移除,贝卜点处的电场强度大小为孕B.。点电场强度的方向沿。的角平分线C.e点电势可能低于一点电势D.电子在/点的电势能大于在。点的电势能1 8.(2 0 2 1 全国高二期末)两个不规则带电导体间的电场线分布如图所示,已知导体附近的电场线均与导体表面垂直,a、b、c、d 为电场中几个点,并且a、为紧靠导体表面的两点,选无穷远处为电势零点,则()A.场强大小
11、关系有EbEc9B.电势大小关系有血)0 C.将一正电荷放在d 点时其电势能为负值D.将一负电荷由a 点移到d 点电场力做正功1 9.(2 0 2 1 全国高三专题练习)如图甲所示,两平行金属板2、5 放在真空中,间距为&尸点在4、5 板间,4 5 板间的电势差随时间方的变化情况如图乙所示,夕0时,在尸点由静止释放一质量为卬、电荷量为e 的电子,当仁2 7时,电子回到P 点。电子运动过程中未与极板相碰,不计重力,下列说法正确的是()5 P*o一 5甲 乙A.U、:&=:2B.U、:&=:3C.在 0 2 7 时间内,当方=7时电子的电势能最小D.在 0 2 7 时间内,电子的电势能减小了空当2
12、 0.(2 0 2 1 北京海淀区1 0 1 中学高二期中)如图所示,a、b、c 是电场中的三个点,其电场强度大小分别为笈、瓦、Ec,电势分别为血、血、叽。关于10么、6b、0c的比较,下列说法中正确的是()A.6a 6b 6cB.0aC.0a=0 产0c D.6 a=6 b 6 c21.(2021 江西省丰城中学高三月考)空间存在着平行纸面的匀强电场,但电场的具体方向未知,现用仪器在纸面内沿互成60。角的力、如两个方向探测该静电场中各点电势,得到各点电势0与。点距离的函数关系如图所示,则下列关于该电场的电场强度的说法中正确的是()A.后200V/m,沿 40方向B.后400V/m,沿 Z0方
13、向C.后200GV/m,垂直 如向下D.后200GV/m,垂直而斜向右下方22.(2021 全国高三其他模拟)如图所示为某静电纺纱工艺示意图,虚线为电场线,八 b、c为电场中三点,c在中间水平虚线上的等势点到匕的距离相等,匕为中间水平虚线的中点,电场线关于水平虚线的垂直平分线对称,一电子从点经过 运动到C 点,下列说法正确的是()电源A.电子在三点的电势能大小4 4 4,B.三点的电场强度大小纥 纥 4C.电场力对电子做的功%=限D.电子可仅受电场力做题述运动2 3.(2 0 2 1 黑龙江齐齐哈尔市高二期末)电场中有a、8 两点,a 点电势为6 V,带电量为2 xl(rc的负离子仅在电场力作
14、用下从3 点运动到6 点的过程中,电场力做正功4 x1 0-8 J,则()A.a.6 两点中,b 点场强较大B.8 点电势是8 VC.该电荷的电势能增加D.该电荷速度一定减小2 4.(2 0 2 1 全国高三月考)如图所示,空间中存在着匀强电场,长方体AB C D-Ai B C D i 中AD D A是边长为1 m 的正方形,棱 AB 长 2 m,、b 为棱AB,C D 的中点,笈、月为棱AB,CD的中点。已知0 A l=0,0 A=2 V,。k 4 V,OB=6V,0 c=8 V o则下面说法正确的是()12A.E点电势可能为6 VB.电场强度大小为2 G V/mC.B、两点的电势差圆与A、
15、两点的电势差相同D.把 0.1 C 正电荷从B点移到D点,电场力做功是0.4 J2 5.(2 0 2 1 南京市秦淮中学高三月考)两电荷量分别为s 和 0的点电荷固定在x 轴上的0、两点,两电荷连线上各点电势。随 x 变化的关系如图所示,其中。为汹段电势最低的点,则下列说法正确的是()A.s、s 为等量异种电荷B.N、。两点间场强方向沿x 轴负方向C.N、两点间的电场强度大小沿x 轴正方向先减小后增大D.将一正点电荷从N点移到点,电势能先增大后减小2 6.(2 0 2 1 浙江省柯桥中学)如图,一质量?、电荷量为+4 的点电荷固定在正方形的一个顶点3 上。现将同样的点电荷M从无穷远处移动。点,
16、此过程中,电场力做功为-卬(卬。)。再将该电荷从。点沿3 移到A 点并固定。最后将一13电荷量为-3 夕的点电荷N 从无穷远处移到。点。下列说法正确的有()N.:D。i%、Z*Z Ii:II 、%X“,1%Z|I 、s、,/iI*、,,xj/一 JCA.M从。点移到A 点的过程中,电场力做负功B.M移入之前,。点的电势为宁C.N 从无穷远处移到。点的过程中,所受电场力做的功为涉D.N 在移到。点后的电势能为-6 W2 7.(2 0 2 1 江西南昌市南昌十中高三月考)空间足够大的区域内存在水平向右的匀强电场,如图所示。长为 不可伸长的绝缘细线一端固定于电场中的。点,另一端系一个质量为卬,电荷量
17、为+,小球。将小球拉至使细线水平位置后释放小球,小球经最低点瞬间,细线拉力使小球竖直速度突变为零,水平分量不变。已知侬=亚,若不考虑空气阻力,则小球到达与释放位置4 等高的5点时,细线上的拉力为()4 O.0 1 2 3 4 5 6 x/cm30.(2021 浙江省柯桥中学)如图所示,在竖直平面内有一足够长的绝缘轨道A BC D,水平放置,8 竖直放置,轨道AB、粗糙,BC是绝缘光滑的四分之一圆弧形轨道,圆弧的圆心为。,半径H=Q 5 0 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E=4.0 xl()4N/C。现有质量相=0.20kg,电荷量4=-1.0*10+:的带电体(可视为质
18、点),从A点由静止开始运动,已知S A B=1 0 m,带电体与轨道AB,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:(取 g=10m/s2)(1)带电体运动到圆弧轨道C点时对轨道的压力大小。(2)带电体最终停在何处。(3)如果电场强度的大小可在0到4.0X10,N/C范围内调节,当E取不同值时,求带电体全程产生的热量。BA16静电场1.(2021 全国高二期末)如图所示,虚线表示某电场的等势面。一带电粒子仅在电场力作用下由A点运动5 点的径迹如图中实线所示。粒子在A点的速度为匕、电势能为其;在 5 点的速度为VB、电势能为耳2。则下列结论正确的-5V-1
19、OV-15V是()A.粒子带正电,VA VB,耳力与B.粒子带负电,C.粒子带正电,D.粒子带负电,VA VB,%VA VB,扁与VA OA l()B所以0、8之间距离小于0、。之间距离;竖直方向的速度vy=at=2%t a n 0可知4、。水平速度相同,竖直速度也相同,所以小球落到4点的速度等于落到。点的速度。故A B C错误;D.图甲小球只受重力,图丁中小球受重力和洛伦兹力,但洛伦兹力不做功,所以图甲和图丁中只有重力做功,小球从。到Z和从。到。的过程中机械能守恒,故D正确。故选D。3.(2 0 2 1 河南高二月考)如图所示,用两根等长的轻质细绝缘线瓶把带电小球甲悬挂在水平天花板上,两线之
20、间的夹角为。=6 0。小球甲电荷量为=2.0X10-6C,质量为相=0.i k g,其正下方/=0.3 m处固定有一带等量同种电荷的小球乙。小球甲、乙均可视为点电荷,静电力常量=9 x l O 9 N.m 2/c 2,重力加速度g取l O m/s)则细线的拉力大小为()19M e/Nx _Q_U/甲 乙A 百 z D 3/2 百 z n 3 百 zA N D -N C N D -N5 5 10 10【答案】A【详解】小球甲、乙之间的库仑力2F=&=0.4NI2设细线M、N的拉力大小均为T,对小球甲受力分析,根据平衡条件有27 cos 30+F=mg解得T=N5故选A。4.(2 0 2 1 沐阳
21、县修远中学高三月考)密立根测定电子的电荷量的实验装置示意图如图所示。油滴室内有两块水平放置的平行金属板及N,并分别与电压为的恒定电源两极相连,板的间距为&现有一质量为,的油滴在极板间匀速下落,不计空气阻力,则()4 H显微镜20A.油滴带正电荷B.油滴带的电荷量为当C.油滴下降过程中电势能不断减小D.将极板向上缓慢移动一小段距离,油滴将减速下降【答案】D【详解】A.油滴匀速下落,则电场力大小等于重力,电场力方向竖直向上,由于上板带正电,下板带负电,则油滴带负电荷,故 A 错误;B.带电油滴在极板间匀速下落,故受力平衡,则有Um g=q1a因此,油滴带电荷量为4=等,故B 错误;C.由于受到电场
22、力方向竖直向上,则油滴下降过程中,电场力做负功,因此电势能不断增加,故 c 错误;D.将极板向上缓慢移动一小段距离,两极板间距离减小,电势差不变,则电场强度增大,电场力大于重力,根据牛顿第二定律可得,加速度方向向上,则油滴将减速下降,故 D 正确。故选D。5.(2021 全国高三专题练习)图中虚线是某电场中的一簇等势线。两个带电粒子从P 点均沿等势线的切线方向射入电场,粒子运动的部分轨迹如图中实线所示。若粒子仅受电场力的作用,下列说法中正确的是()21aA.a、6 两点的电场强度大小关系瓦瓦B.a、6 两点的电势关系一定有优 C.粒子从P 运动到a 的过程中,电势能增大D.粒子从尸运动到6 的
23、过程中,动能增大【答案】D【详解】A.根据等势线的形状可知,电场是由一个点电荷产生的,离点电荷较远的a点电场强度较小,A 错误;B.因为中心电荷的电性无法判断,电场线方向无法判定,则不能比较a、b的电势高低,B 错误;C.根据轨迹的弯曲方向可知,a 粒子受到中心电荷的斥力,电场力对a 做正功,电势能减小,C 错误;D.6 粒子受到中心电荷的引力,电场力对8 粒子做正功,动能增大,D 正确。故选D。6.(2021 全国高三专题练习)如图所示,直线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线,曲线是某一带电粒子通过电场区域时的运动轨迹,仍是轨迹上两点。若带电粒子运动中只受到电场力作用,根据此图可判断()
24、22bA.带电粒子所带电荷的正负B.带电粒子在a、6 两点的受力方向C.带电粒子在a、b 两点的速度8 处大D.带电粒子在a、6 两点的电势能a 处大【答案】B【详解】A B.根据做曲线运动的物体受力的方向指向曲线弯曲的方向,从而判断出电场力的方向向左,由于不知道电场线的方向,不能判断出粒子的电性,故 A错误,B 正确;C.粒子受到的电场力的方向向左,若粒子从a 运动到8,则受力的方向与运动的方向之间的夹角是钝角,所以电场力做负功,速度减小,所以粒子在a处的速度大,故 C 错误;D.粒子从a 运动到6电场力做负功,电势能增大,所以粒子在6 处的电势能大,故D 错误。故选B。7.(2 0 2 1
25、 全国高三专题练习)如图所示,在 两 个 点 电 荷 Q产生的电场中,实线为其电场线分布,虚线为电子(不计重力)从 4点运动到8点的运动轨迹,则下列判断正确的是()23A.电子经过Z点的加速度比经过8点的加速度大B.Q的电荷量大于Q的电荷量C.电子在力点的电势能大于在8点的电势能D.两个点电荷连线中点。的场强为零【答案】A【详解】A./点电场线较8点密集,则/点场强较6点大,电子经过/点的加速度比经过,点的加速度大,故A正确;B.由电场线的分布可知,Q的电荷量小于Q的电荷量,故B错误;C.由电子的运动轨迹可知,Q带正电,Q也带正电,则力点的电势高于8点,电子在/点的电势能小于在5点的电势,故C
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