高考核动力高考物理一轮复习 第六章 静电场章末综合检测.doc

【高考核动力】2016届高考物理一轮复习 第六章 静电场章末综合检测考试时间：60分钟第卷(选择题)评卷人得分一、选择题(共8小题，每小题6分，共48分)1金属小球a和金属小球b的半径之比为13，所带电荷量之比为17.两小球间距远大于小球半径且间距一定时，它们之间相互吸引力大小为f.已知取无穷远处为零电势，导体表面的电势与导体球所带的电荷量成正比，与导体球的半径成反比现将金属小球a与金属小球b相互接触，达到静电平衡后再放回到原来位置，这时a、b两球之间的相互作用力的大小是(不考虑万有引力)()a.b.c. d.【解析】由题意可知，两金属球带异种电荷设两球所带电荷量为qa、qb，则qb7qa.两球接触后，表面电势相等，则1，因为，故.由电荷守恒定律知qaqbqbqa，得qaqa，qbqa.由库仑定律得fk，fk，得ff，d正确【答案】d2如图甲所示，q1、q2是两个固定的点电荷，其中q1带正电在它们连线的延长线上有a、b两点，一带正电的试探电荷以一定的初速度从a点沿直线经b点向远处运动，其vt图象如图乙所示，若将带正电的试探电荷从q1左侧由静止释放，则该试探电荷 ()a一定做加速运动b可能先做加速运动，后做减速运动c电势能可能增加d运动过程中所在位置的电势逐渐升高【解析】充分挖掘vt图象中的信息如“斜率为零点”等根据速度图象可知，b点的加速度为零，正电荷在a、b间做减速运动，所以q2带负电，且电荷量小于q1所带的电荷量因此，在q1左侧的合场强方向向左，若将带正电的试探电荷从q1左侧由静止释放，则该试探电荷一定向左做加速运动，电场力做正功，电势能减小，电势降低，a正确，b、c、d错误【答案】a3如图所示，六面体真空盒置于水平面上，它的abcd面与efgh面为金属板，其他面为绝缘材料abcd面带正电，efgh面带负电从小孔p沿水平方向以相同速度射入3个质量相同的带正电液滴a、b、c，最后分别落在1、2、3三点，则下列说法正确的是()a3个液滴在真空盒中都做平抛运动b3个液滴的运动时间不一定相同c3个液滴落到底板时的速率相同d液滴c所带电荷量最多【解析】3个液滴具有相同的水平初速度，但除了受重力以外，还受水平方向的电场力作用，不是类平抛运动，a错误在竖直方向上3个液滴都做自由落体运动，下落高度又相同，运动时间必相同，b错误在相同的运动时间内，液滴c水平位移最大，说明它在水平方向的加速度最大，它受到的电场力最大，故它所带电荷量也最多，d正确因为电场力对液滴c做功最多，它落到底板时的速率最大，c错误【答案】d4在匀强电场中建立一直角坐标系，如图所示从坐标原点沿y轴前进 m到a点，电势降低了10 v，从坐标原点沿x轴前进 m到b点，电势升高了10 v，则匀强电场的场度大小和方向为()a50 v/m，方向bab50 v/m，方向abc100 v/m，方向bad100 v/m，方向垂直ab斜向下【解析】如图所示，连接a、b两点并找到ab的中点c，由题意知co，连接oc，则oc为等势线由几何关系可知，labloalob m，oc垂直于ab，ab就是匀强电场中的一根电场线，则uba20 v，故euba/lba100 v/m，方向由b指向a，故选项c正确【答案】c5(2014海南卷，10)如图，一平行板电容器的两极板与一电压恒定的电源相连，极板水平放置，极板间距为d；在下极板上叠放一厚度为l的金属板，其上部空间有一带电粒子p静止在电容器中当把金属板从电容器中快速抽出后，粒子p开始运动重力加速度为g，粒子运动的加速度为()a.g b.gc.g d.g【解析】平行板电容器的两极板与一电压恒定的电源相连，电压恒定带电粒子p静止在电容器中时有mg.当把金属板从电容器中快速抽出后，带电粒子所受电场力减小为.由mgma解得ag，选项a正确【答案】a6如图所示为处于静电场中某空腔导体周围的电场分布情况，实线表示电场线，虚线表示等势面，a、b、c为电场中的三个点，o为空腔导体内的一点下列说法正确的是()ao点的电场强度为零ba点的电场强度小于b点的电场强度ca点的电势低于b点的电势d将正电荷从a点移到c点，电场力做正功【解析】根据静电平衡状态下的导体是等势体，导体内部的电场强度为零，可知o点的电场强度为零，选项a正确；根据电场线的疏密表示电场强度的大小，可知a点的电场强度小于b点的电场强度，选项b正确；根据沿电场线方向电势逐渐降低，可知a点的电势高于b点的电势，选项c错误；a、c两点处于同一等势面上，将正电荷从a点移到c点，电场力不做功，选项d错误【答案】ab7一带正电的试探电荷，仅在电场力作用下沿x轴从x向x运动，其速度v随位置x变化的图象如图所示xx1和xx1处图线切线的斜率绝对值相等且最大，则在x轴上()axx1和xx1两处，电场强度相同bxx1和xx1两处，电场强度最大cx0处电势最高d从xx1运动到x过程中，电荷的电势能逐渐增大【解析】抓住图象中的关键点和特殊状态是解题的关键由图象知，在xx1和xx1两处，电荷的加速度大小相等、方向相反，所以电场强度大小相同、方向相反，且电场强度最大，a错误，b正确电荷在电场中运动，其动能和电势能之和保持不变，x0处动能最小，电势能最大，所以电势最高，c正确从xx1运动到x过程中，电荷速度逐渐增大，电势能逐渐减小，d错误【答案】bc8(2015安徽名校一模)如图所示，匀强电场中有一个绝缘直角杆pqm，pql，qm2l，杆上固定3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】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waqael，对c球做功wcqce2l，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，wawc00.即qaelqce2l0，可知a、c两球带异种电荷，但a、c两球的具体电性不明确，其电势能变化情况也不明确，两球带电量的绝对值之比|qa|qc|21.故a、d正确，b、c错误【答案】ad第卷(综合应用)评卷人得分二、综合应用(共4小题，共58分)9(10分)如图所示，带电荷量为q的正点电荷固定在倾角为30的光滑绝缘斜面底部的c点，斜面上有a、b两点，且a、b和c在同一直线上，a和c相距为l，b为ac中点现将一带电小球从a点由静止释放，当带电小球运动到b点时速度正好又为零，已知带电小球在a点处的加速度大小为，静电力常量为k，求： (1)小球运动到b点时的加速度大小(2)b和a两点间的电势差(用q和l表示)【解析】(1)带电小球在a点时：mgsin 30kmaa带电小球在b点时：mgsin 30mab且aa，可解得：ab(2)由a点到b点应用动能定理得：mgsin 30quba0由mgsin 30kmaam可得：mgk，可求得：uba【答案】(1)(2)10(12分)(2014安徽理综，22)如图所示，充电后的平行板电容器水平放置，电容为c，极板间距离为d，上极板正中有一小孔质量为m，电荷量为q的小球从小孔正上方高h处由静止开始下落，穿过小孔到达下极板处速度恰为零(空气阻力忽略不计，极板间电场可视为匀强电场，重力加速度为g)求： (1)小球到达小孔处的速度；(2)极板间电场强度大小和电容器所带电荷量；(3)小球从开始下落运动到下极板处的时间【解析】由v22gh，得v(2)在极板间小球受重力和电场力作用，有qemgma，且v202ad，得e由ued，qcu得qc(3)由hgt，0vat2，tt1t2得t【答案】(1)(2)；c(3)11(15分)如图所示，在绝缘水平面上，有相距为l的a、b两点，分别固定着两个带电荷量均为q的正电荷o为ab连线的中点，a、b是ab连线上两点，其中aabb.一质量为m、电荷量为q的小滑块(可视为质点)以初动能ek0从a点出发，沿ab直线向b运动，其中小滑块第一次经过o点时的动能为2ek0，第一次到达b点时的动能恰好为零，小滑块最终停在o点，已知静电力常量为k.求：(1)小滑块与水平面间滑动摩擦力的大小；(2)小滑块刚要到达b点时加速度的大小和方向；(3)小滑块运动的总路程l路【解析】(1)由aabb，o为ab连线的中点可知a、b关于o点对称，则a、b之间的电势差为uab0，设小滑块与水平面间摩擦力的大小为ff，滑块从ab的过程，由动能定理得：quabff0ek0，解得ff.(2)根据库仑定律，小滑块刚要到达b点时受到的库仑力的合力为：f根据牛顿第二定律，小滑块刚要到达b点时加速度的大小为a方向由b指向o(或向左)(3)设滑块从ao的过程中电场力做功为w，由动能定理得：wffl2ek0ek0解得w1.5ek0对于小滑块从a开始运动到最终在o点停下的整个过程中，由动能定理得：wffl路0ek0解得l路1.25l.【答案】(1)(2)，方向由b指向o(或向左)(3)1.25l12(15分)如图所示，两块平行金属板mn、pq竖直放置，两板间的电势差u1.6103 v，现将一质量m3.0102 kg、电荷量q4.0105 c的带电小球从两板左上方的a点以初速度v04.0 m/s 水平抛出，已知a点距两板上端的高度h0.45 m，之后小球恰好从mn板上端内侧m点进入两板间匀强电场，然后沿直线运动到pq板上的c点，不计空气阻力，取g10 m/s2，求：(1)带电小球到达m点时的速度大小；(2)c点到pq板上端的距离l；(3)小球到达c点时的动能ek.【解析】(1)设小球到达m点时的速度大小为v，从a到m的过程中，由机械能守恒，有：mv2mvmgh得v m/s5.0 m/s.(2)如图所示，设小球到达m点时的速度方向与mn板间的夹角为，则有：sin 0.8在两平行板间运动时，小球受水平方向的