2022届高考物理一轮复习 单元质检八 静电场新人教版

1、2022届高考物理一轮复习 单元质检八 静电场新人教版2022届高考物理一轮复习 单元质检八 静电场新人教版年级：姓名：- 11 -单元质检八静电场(时间:45分钟满分:100分)一、单项选择题(本题共5小题,每小题6分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)1.如图所示为静电除尘机理图,废气先经过一个机械过滤装置再进入静电除尘区,放电极(位于中央)和集尘极分别接到高压直流电源的两极上,其间电场线如图。带负电的尘埃在电场力的作用下向集尘极运动并沉积,达到除尘目的。不考虑尘埃间的相互作用及其他作用,下列说法正确的是()a.电场线方向由放电极指向集尘极b.图中a点电场强度小于b

2、点电场强度c.尘埃会沿图中虚线从c到d运动d.尘埃在运动过程中动能增大2.如图所示,在x轴上相距为l的两点固定等量异种电荷+q、-q,虚线是以-q所在点为中心、边长也为l的正方形,a、b、c、d是正方形的四个顶点,且a、b连线平行x轴。则下列说法正确的是()a.b点电势高于d点b.b、c连线上各点电势相同c.a、d两点处的电场强度相同d.将一正电荷沿虚线由a点移至b点,其电势能逐渐增大3.如图所示,空间有一正三棱锥p-abc,d点是bc边上的中点,o点是底面abc的中心,现在顶点p点固定一正的点电荷,则下列说法正确的是()a.a、b、c三点的电场强度相同b.底面abc为等势面c.若o、b、c三

3、点的电势为o、b、c,则有b-o=o-cd.将一正的试探电荷沿直线从b点经d点移到c点,静电力对该试探电荷先做负功后做正功4.(2021届河南鹤壁高中月考)有一带电油滴静止在极板水平放置的平行板电容器中,给电容器再充上一些电荷q,油滴开始向上运动,经时间t后,电容器突然放电,失去一部分电荷q,又经时间t,油滴回到原位置,假如在运动过程中油滴电荷量一定,则()a.qq=4b.qq=3c.qq=2d.qq=15.(2021届安徽池州一中月考)如图所示,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,电场强度大小e=6.0105 n/c,方向与x轴正方向相同。在o处放一个

4、电荷量-5.010-8 c、质量m=1.010-2 kg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v0=4.0 m/s,g取10 m/s2,则物块最终停止时的位置是()a.o点左侧0.4 mb.o点左侧0.8 mc.o点右侧0.4 md.o点右侧0.8 m二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)6.(2021届安徽池州一中月考)如图甲所示为电场中的一条电场线,在电场线上建立坐标轴,则坐标轴上ox2间各点的电势分布如图乙所示,则()a.在ox2间,电

5、场强度先减小后增大b.在ox2间,电场强度方向一定发生了变化c.若一负电荷从o点运动到x2点,电势能逐渐增大d.从o点静止释放一仅受电场力作用的正电荷,则该电荷在ox2间一直做加速运动7.(2021届江西南昌月考)如图所示,在空间中水平面mn的下方存在竖直向下的匀强电场,质量为m的带电小球由mn上方的a点以一定初速度水平抛出,从b点进入电场,到达c点时速度方向恰好水平,a、b、c三点在同一直线上,且ab=2bc,由此可见()a.电场力为3mgb.小球带正电c.小球从a到b与从b到c的运动时间之比为21d.小球从a到b与从b到c的速度变化量的大小相等8.(2021届广东珠海月考)两个等量同种电荷

6、固定于光滑绝缘水平面上,其连线中垂线上有a、b、c三点,如图甲所示,一个电荷量为210-5 c,质量为1 g的带正电小物块在水平面上从c点静止释放,其运动的v-t图像如图乙所示,其中b点处为整条图线切线斜率最大的位置(图中标出了该切线)。则下列说法正确的是()a.b点为中垂线上电场强度最大的点,电场强度e=100 n/cb.由c点到a点电势先增加后减少c.由c到a的过程中物块的电势能先变小后变大d.a、b两点间的电势差uab=-500 v三、计算题(本题共3小题,共52分)9.(14分)(2020江西南昌月考)如图所示,虚线mn左侧有一电场强度为e1=e的匀强电场,在两条平行的虚线mn和pq之

7、间存在着宽为l、电场强度为e2=2e的匀强电场,在虚线pq右侧相距为l处有一与电场e2平行的屏。现将一电子(电荷量为e,质量为m,不计重力)无初速度地放入电场e1中的a点,a点到mn的距离为l2,最后电子打在右侧的屏上,ao连线与屏垂直,垂足为o,求:(1)电子在电场e1中的运动时间t1;(2)电子刚射出电场e2时的速度方向与ao连线夹角的正切值;(3)电子打在屏上的点p(图中未标出)到点o的距离。10.(18分)(2020云南五华昆明一中月考)如图所示,在竖直平面内,倾角=37的光滑绝缘轨道ab与半径为r=2.5 m的光滑绝缘圆弧轨道bc在b点相切,o为半圆弧轨道的圆心,co竖直。整个轨道处

8、于水平向右,大小为e=310-3 v/m的匀强电场中。c处装有力传感器,能测出轨道c点处受到的压力。某次,一个电荷量为q=310-3 c,质量为m=1.2 kg的带正电的小球,以某一初速度从a点沿轨道向上运动,运动到c点时,力传感器的示数恰好为0。重力加速度g取10 m/s2。48622。求:(1)小球到达c点的速度大小;(2)小球在b点对轨道的压力;(3)若小球离开c点后能落回斜面ab上,求小球从c点落到斜面的时间。11.(20分)(2020广东番禺仲元中学月考)如图所示,虚线mn上方存在沿水平方向的匀强电场区域。同一竖直面内,两个半径相同、带电荷量分别为+q和-q的弹性小球p、q,在距mn

9、分别为2h和0.5h处,沿平行电场的方向同时向与mn垂直的虚线抛出,p的初速度是q的4倍,之后两球均从o点垂直mn射出电场。在与mn距离为y(y未知)的水平面固定一绝缘弹性板,q球与板发生第一次碰撞后在返回mn处时恰好与p发生碰撞。假设两球与挡板、两球之间的碰撞均为弹性正碰,且球与挡板碰后电荷量不变,两球碰后电荷中和。已知重力加速度为g,忽略两球之间的库仑力,则:(1)p、q两球的质量之比为多少?(2)求y的大小;(3)两球第一次碰后,改变距离y,q与挡板第二次碰后撤去挡板,使得q能在mn上方与p再次碰撞,求y的范围。参考答案单元质检八静电场1.d因为带负电的尘埃在电场力的作用下向集尘极运动并

10、沉积,可知集尘极带正电荷,是正极,电场线方向由集尘极指向放电极,故a错误;电场线的疏密表示电场的强弱,所以图中a点电场强度大于b点电场强度,故b错误;放电极与集尘极间是非匀强电场,所受的电场力是变化的,尘埃不会沿图中虚线从c到d运动,故c错误。带电尘埃所受的电场力做正功,所以在迁移过程中动能增大,故d正确。2.c因为ad是电势为零的等势线,则d点的电势为零,而b点电势小于零,可知d点电势高于b点,a错误;b、c两点电势相同,但是b、c连线上各点电势不相同,b错误;a、d两点关于x轴对称,电场强度大小相等,方向是对称的;又由于a、d两点在两个电荷连线的中垂线上,故电场强度方向与x轴平行;故a、d

11、两点处的电场强度相同,c正确;a点在两个电荷连线的中垂线上,a点电势高于b点,将一正电荷沿虚线由a点移至b点,其电势能减小,则d错误。3.da、b、c三点到p点的距离相同,故三点的电场强度的大小相等,但方向不同,a错误;a、b、c三点到p点的距离相同,三点电势相等,但底面abc其他点电势与三点电势不相同,故底面abc不为等势面,b错误;由于b、c两点电势相等,因此三点电势满足b-o=-(o-c),c错误;由于b、c两点到p点的距离相等,且大于d点到p点的距离,将一正的试探电荷沿直线从b点经d点移到c点,试探电荷先靠近p点再远离p点,由于带同种电荷,静电力对该试探电荷先做负功后做正功,d正确。4

12、.a根据电场强度与电势差的关系及电容的定义得e=q+qcd、e=q+q-qcd,而依题意有mg=qqcd,根据牛顿第二定律可得qe-mg=ma、mg-qe=ma,依题意有x=12at2、-x=at2-12at2,解得aa=13,可求得qq=4,只有选项a正确。5.b物块由o点向右运动到第一次速度为零的过程,根据动能定理-(qe+mg)x=0-12mv02,解得x=1.6m,由于qemg,所以物体将先向左做加速运动,过边界后做减速运动,设过边界后最终停在o点左方x的位置,对物块从第一次停止到停在o点左方x的位置过程由动能定理得qex-mg(x+x)=0,解得x=0.8m,b正确。6.cd-x图像

13、的斜率的绝对值大小等于电场强度,由几何知识得知,斜率先增大后减小,则电场强度先增大后减小,但斜率一直是负值,电场强度方向没有改变。故ab错误。由图看出,电势逐渐降低,若一负电荷从o点运动到x2点,电势能逐渐升高。故c正确。从o点静止释放一仅受电场力作用的正电荷,受到的电场力方向与速度方向相同,做加速运动,即该电荷在ox2间一直做加速运动,故d正确。7.acd由题图知在电场中,小球受合外力竖直向上,故电场力竖直向上与电场方向相反,故小球带负电,故b错误;小球在水平方向始终做匀速运动,由题可知,从a到b与从b到c水平位移之比为21,根据x=vt,知运动时间之比为21,故c正确;设在b点竖直方向速度

14、为vy,则从a到b,vy2=2gh1,从b到c,vy2=2ah2,其中a=qe-mgm、h1=2h2,联立解得qe=3mg,故a正确;从a到b速度变化量为vy,从b到c速度变化量为-vy,故两个过程速度的变化量大小相等,故d正确。8.ad根据v-t图像可知物块在b点的加速度最大为a=vt=4-07-5=2m/s2,所受的电场力最大为f=ma=110-32=210-3n,故b点的电场强度最大为e=fq=210-3210-5=100n/c,a正确;根据两个等量的同种正电荷,其连线中垂线上电场强度方向由o点沿中垂线指向外侧,故由c点到a点电势逐渐减小,b错误;根据v-t图像可知c到a的过程中物块的速

15、度增大,电场力做正功,电势能减小,故c错误;由a到b根据动能定理可得wab=ek=12mvb2-12mva2=-0.01j,又因wab=quab,故uab=wabq=-0.01210-5v=-500v,d正确。9.答案(1)mlee(2)2(3)3l解析(1)电子在电场e1中做初速度为零的匀加速直线运动,设加速度为a1,时间为t1,由牛顿第二定律得:a1=ee1m=eem由x=12at2得:l2=12a1t12解得:t=mlee(2)设粒子射出电场e2时平行电场方向的速度为vy,由牛顿第二定律得,电子进入电场e2时的加速度为:a2=ee2m=2eem、vy=a2t2电子刚射出电场e2时的速度方

16、向与ao连线夹角的正切值为:tan=vyv1联立得:tan=2(3)带电粒子在电场中的运动轨迹如图所示,设电子打到屏上的点p到o点的距离为x,根据下图几何关系得tan=x3l2联立得:x=3l10.答案(1)5 m/s(2)81 n,方向垂直于ab向下(3)1.12 s解析(1)力传感器示数为0,则小球到达c点时仅受重力和电场力,由重力提供向心力mg=mvc2rvc=gr=5m/s(2)从b点运动到c点的过程中,克服重力和电场力做功,由动能定理得-mg(r+rcos)-qersin=12mvc2-12mvb2mvb2=165kgm2/s2由小球的受力分析,小球受到重力与电场力的合力f=54mg

17、=15nf与重力方向的夹角为,则tan=qemg=34,=37。所以f的方向垂直于ab,因此在b点fn-f=mvb2r代入数据解得:fn=81n,由牛顿第三定律可得,小球对轨道的压力为fn=fn=81n,方向垂直于ab向下。(3)设小球落到离b距离为x的p点,则小球水平方向做匀减速直线运动ax=qemxcos-rsin=vct-12axt2竖直方向做自由落体运动r+rcos+xsin=12gt2代入数据解得:t=2825s=1.12s11.答案(1)12(2)y=58h(3)32hy4h解析(1)设p的质量为m,q的质量为m,p的加速度大小为a1,q的加速度大小为a2,q的初速度大小为v0,p的初速度大小为4v0,p、q球从抛出到到达o点时间分别为t1和t2。由题意可知两球在水平方向均减速,则4v0-a1t1=0、v0-a2t2=0两球受到的电场力大小相等,由牛顿第二定律得qe=ma1、qe=ma2两球在竖直方向的加速度均为g,则2h=12gt12、h2=12gt22联立可得mm=12(2)设q球从离开电场到与挡板碰撞经历的时间为t,它从挡板返回m