2017高考总复习新人教版物理限时检测：静电场含解析

1、第六章第四节限时检测（限时45分钟，满分100分）一、选择题（每小题6分，共54分）.如图6-4-12所示,P是一个带电体，将原来不带电的导体球 Q放入P激 发的电场中并接地，a、b、c、d是电场中的四个点，则静电平衡后图 6-4-12A.导体Q仍不带电B. a点的电势高于b点的电势C.检验电荷在a点所受电场力等于b点所受电场力D.带正电的检验电荷在c点的电势能大于在d点的电势能答案 D2.如图6-4-13所示，真空中同一平面内 MN直线上固定电荷量分别为一 9Q和+Q的两个点电荷，两者相距为L,以+Q点电荷为圆心，半径为错误！画圆, a、b、c、d是圆周上四点，其中a、b在MN直线上，c、d

2、两点连线垂直于 MN , 一电荷量为+ q的试探电荷在圆周上运动，则下列判断错误的是 |图 6-4-13A.电荷+ q在a点所受到的电场力最大B.电荷+ q在a点的电势能最大C.电荷+ q在b点的电势能最大D.电荷+q在c、d两点的电势能相等解析 电场强度叠加后，a点处场强最大，A正确；将正电荷从a点沿圆周移动到c、b、d点，+Q对正电荷不做功，一9Q对电荷均做负功，电势能均增加，且移动到b点克服电场力做功最多，移动到c、d两点克服电场做功相同，因此正电 荷在a点电势能最小，在b点电势能最大，在c、d两点电势能相等，B错误,C、D 正确。答案 B.如图6-4-14所示，一个带电粒子从粒子源飘入

3、（初速度很小 ，可忽略不 计）电压为Ui的加速电场，经加速后从小孔S沿平行金属板A、B的中线射入，A、 B板长为L,相距为d,电压为U20则带电粒子能从A、B板间飞出应该满足的条 件是图 6-4-14A.错误！错误！B。错误！ 错误！C.错误！ 错误！D.错误！ 错误！解析 根据qUi =错误！ mv2,再根据t=错误！和y=错误！ at2 =错误！错误！ （错误！）2,由题意知，y错误！ d,解得错误！错误！，故C正确。答案 C.如图6 415所示，真空中存在一个水平向左的匀强电场， 场强大小为E, 一根不可伸长的绝缘细线长度为I,细线一端拴着一个质量为 m电荷量为q的带 负电小球,另一端固

4、定在O点，把小球拉到使细线水平的位置 A处，由静止释放， 小球沿弧线运动到细线与水平方向成仁60角的位置B时速度为零，以下说法中正确的是图 6-4-15A.小球在B位置处于平衡状态B .小球受到的重力与电场力的关系是错误！qE=mgC .小球将在AB之间往复运动，且幅度将逐渐减小D.小球从A运动到B的过程中，电场力对其做的功为一错误!qEl解析 小球的受力分析如图所示，由图可知小球的运动可看作是在一个等效重力场中的摆动过程，根据摆球模型的特点，小球在B位置时受力不平衡，并且小球 将在AB之间往复运动，具幅度不变，故选项 A、C错误;根据摆球模型的对称性 可知，当小球处在AB轨迹的中点位置时，小

5、球沿切线方向的合力为零，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 300 wgcos 300 ,化简 可知，qE =，3mg,选项B错误；小球从A运动到B的过程中，电场力对其做的 功为 W= qEl（1 - cos 60）=错误！ qEl,选项 D 正确。答案 D. （2014山东理综）如图6 4-16所示，半径为R的均匀带正电薄球壳，/,其上有一小孔Ao已知壳内的场强处处为零；壳外空间的电场，与将球壳上的全/ /工部电荷集中于球心。时在壳外产生的电场一样，一带正电的试探电荷（不计重力）从球心以初动能Ek0沿OA方向射出.下列关于试探电荷的动能Ek与离开球心的距离r的

6、关系图线，可能正确的是图 6-4- 16解析 壳内场强处处为零，试探电荷从球心运动到球壳处不受任何力作用，动能不变.正的试探电荷从球壳处向外运动时，受到类似于球壳的全部电荷集中于球心的正点电荷在壳外产生电场的电场力作用，要加速运动，动能增大，沿半径方向取相等的两段距离，离球心越远，电场力的等效值越小，电场力做的功越小，动能的增加量就越小，选项A正确答案 A6.（2016淄博模拟）如图6-417甲所示，在两距离足够大的平行金属板中央有一个静止的电子（不计重力）,当两板间加上如图乙所示的交变电压后，若取电子初始运动方向为正方向，则下列图象中能正确反映电子的速度 v、位移x、加 速度a、动能Ek四个

7、物理量随时间变化规律的是图 6-4-17解析 分析电子一个周期内的运动情况：0。时间内，电子从静止开始向A板 做匀加速直线运动，错误！错误!沿原方向做匀减速直线运动，错误！时刻速度为零。错误！错误！时间内向B板做匀加速直线运动，错误！T继续向B板做匀减速直 线运动.根据匀变速运动速度图象是倾斜的直线可知 A符合电子的运动情况，故 A 正确.电子做匀变速直线运动时x t图象是抛物线，故B错误。由于2 =错误！， 可知匀变速运动的加速度大小不变，a-1图象应平行于横轴，故C错误。匀变速运 动速度图象是倾斜的直线，Ek t图象是曲线，故D错误。答案 A.如图6-4-18所示，在正方形ABCD区域内有

8、平行于AB边的匀强电场，E、 F、G、H是各边中点，其连线构成正方形，其中 P点是EH的中点。一个带正电 的粒子（不计重力）从F点沿FH方向射入电场后恰好从D点射出，以下说法正确 的是图 6-4-18A.粒子的运动轨迹一定经过 P点.粒子的运动轨迹一定经过 PE之间某点C.若将粒子的初速度变为原来的一半，粒子会由ED之间某点射出正方形ABCD区域D.若将粒子的初速度变为原来的一半，粒子恰好由G点射出正方形ABCD区域解析 粒子从F点沿FH方向射入电场后恰好从D点射出，其轨迹是抛物线，则过D点做速度的反向延长线一定与水平位移交于 FH的中点，而延长线又经过P 点，所以粒子轨迹一定经过 PE之间某

9、点，选项A错误、B正确；由平抛运动知识 可知,当竖直位移一定时，水平速度变为原来的一半，则水平位移也变为原来的一 半，所以选项C、D错误答案 B.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点以一定的初速度水平抛出，从B点进入电场，到达C点时速度方向恰好水平, 示，由此可见A、B、C三点在同一直线上，且 AB = 2BC,如图6-4-19所图 6-4-19A.电场力为2mg.小球带正电C.小球从A到B与从B到C的运动时间相等D.小球从A到B与从B到C的速度变化量的大小相等解析 设AC与竖直方向的夹角为9,带电小球从A到C,电场力做负功，小 球带负电，由

10、动能定理，mgACcos 0 qE BCcos40,解得电场力为qE = 3mg,选项A、B错误。小球水平方向做匀速直线运动，从A到B的运动时间是从B到C的运动时间的2倍，选项C错误;小球在竖直方向先加速后减速，小球从A到B与从B 到C竖直方向的速度变化量的大小相等，水平方向速度不变，小球从A到B与从B 到C的速度变化量的大小相等，选项D正确。答案 D（多选）（2016江西联考）如图6 420所示，斜面长为L、倾角为8= 30 的光滑绝缘斜面处于电场中，一带电荷量为+ q,质量为m的小球，以初速度V0由斜面底端的A点开始沿斜面上滑，到达斜面顶端的速度仍为V。，则图 6-4-20A.小球在B点的

11、电势能一定大于小球在 A点的电势能B. A、B两点的电势差一定为错误！C.若电场是匀强电场，则该电场的电场强度的最小值一定是错误！D.若该电场是AC边中垂线上某点的点电荷 Q产生的，则Q一定是正电荷解析 小球初、末速度均为vo,从A到B,由动能定理得qUAB - mgLsin 30 =0,解得A、B两点的电势差为UAB=错误！，qUAB = 错误！，电场力做正功电势能 减少，Epb1）,电压变化的周期为2q如图乙所示。 在t = 0时，极板B附近的一个电子，质量为 m、电荷量为e,受电场作用由静止开 始运动。若整个运动过程中，电子未碰到极板A,且不考虑重力作用。若卜=错误！， 电子在02 P时

12、间内不能到达极板A,求d应满足的条件。-kUQ极板A极板 甲图 6-4-22解析 电子在0p时间内做匀加速运动加速度的大小a1=错误!位移xi =错误! ai 2在 l2 p时间内先做匀减速运动，后反向做匀加速运动加速度的大小a2 =错误！初速度的大小 vi = ai r匀减速运动阶段的位移X2 =错误！由题知dxi + x2，解彳3d错误！。答案 d错误！(i8分)如图6 4 23甲所示，长为L、间距为d的两金属板A、B水平 放置,ab为两板的中心线，一个带电粒子以速度 V0从a点水平射入，沿直线从b 点射出，若将两金属板接到如图乙所示的交变电压上，欲使该粒子仍能从 b点以 速度V0射出，求： 产工1 J J J_: ， ； 百也| 甲乙图 6-4-23(i)交变电压的周期T应满足什么条件？(2)粒子从a点射入金属板的时刻应满足什么条件？解析(1)为使粒子仍从b点以速度V0穿出电场，在垂直于初速度方向上，粒子 的运动应为：加速，减速，反向加速，反向减速，经历四个过程后，回到中心线上 时，在垂直于金属板的方向上速度正好等于零，这段时间等于一个周期，故有 L = nTv。，解得 T = n粒子在错误！ T内离开中心线的距离为y=错误！ a错误!2又a =错误！,E=错误！，解得y=错误！在运动过程中离开中心线的最大距离为ym = 2y=qU0T216md1粒子不撞击金属板