《志鸿优化设计》2023届高考物理（广东专用）第一轮复习第七章电场单元检测（附答案）

第页单元检测七电场〔时间：60分钟总分值：100分〕一、单项选择题〔共4小题，每题4分，共16分〕1．如下图，在匀强电场中有一平行四边形ABCD，A、B、C三点的电势分别为φA＝10V、φB＝8V、φC＝2V，那么D点的电势为〔〕A．8VB．6VC．4VD．1V2．光滑绝缘细杆与水平面成θ角固定，杆上套有一带正电的小球，质量为m，带电荷量为q。为使小球静止在杆上，可加一匀强电场。所加电场的场强满足什么条件时，小球可在杆上保持静止〔〕A．垂直于杆斜向上，场强大小为eq\f(mgcosθ,q)B．竖直向上，场强大小为eq\f(mg,q)C．垂直于杆斜向下，场强大小为eq\f(mgsinθ,q)D．水平向右，场强大小为eq\f(mgcotθ,q)3．如下图，A、B是带有等量同种电荷的两小球，它们的质量都是m，它们的悬线长度是L，悬线上端都固定在同一点O，B球悬线竖直且被固定，A球静止时偏离B球的距离为s，此时A受到绳的拉力为T；现保持其他条件不变，用改变A球质量的方法使A球在距B为eq\f(s,2)处平衡，那么A受到绳的拉力为〔〕A．TB．2TC．4TD．8T4．如下图，实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的电荷运动轨迹，a、b为运动轨迹上的两点，可以判定〔〕A．电荷在a点速度大于在b点速度B．电荷为负电荷C．电荷在a点的电势能大于在b点的电势能D．a点的电势低于b点的电势二、双项选择题〔共5小题，每题6分，共30分〕5．质量为m、电荷量为q的小球以速度v0从A点竖直向上进入水平向右的匀强电场E，到B点时的速度大小仍为v0，但方向变为水平向右，那么小球在运动过程中〔〕A．受到的重力与电场力大小不相等B．竖直位移与水平位移大小相等C．运动过程中小球的机械能守恒D．小球做匀变速曲线运动6．如下图，平行板电容器与电动势为E的直流电源〔内阻不计〕连接，下极板接地。一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态。现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，那么〔〕A．带电油滴将沿竖直方向向上运动B．P点的电势将降低C．带电油滴的电势能将增加D．极板带电荷量将增大7．如下图，虚线a、b、c表示O处点电荷的电场中的三个等势面，设两相邻等势面的间距相等，一电子射入电场后的运动轨迹如图中实线所示，其中1、2、3、4为运动轨迹与等势面的一些交点，由此可以判定〔〕A．电子在1、2、3、4四个位置处具有的电势能与动能的总和一定相等B．O处的点电荷一定带正电C．a、b、c三个等势面的电势关系是φa＞φb＞φcD．电子从位置1到2和从位置3到4的过程中电场力做功的大小关系是W12＝2W348．在真空中A、B两点分别放置等量异种电荷，在电场中通过A、B两点的竖直平面内对称位置取一个矩形路径abcd，如下图，现将一电子沿abcd移动一周，那么以下判断正确的选项是〔〕A．由a→b电场力做正功，电子的电势能减小B．由b→c电场对电子先做负功，后做正功，总功为零C．由c→d电子的电势能一直增加D．由d→a电子的电势能先减小后增加，电势能总增加量为零9．如下图是水平放置的平行板电容器，上板带负电，下板带正电，带电小球以速度v0水平射入电场，且沿下板边缘飞出。假设下板不动，将上板上移一小段距离，小球仍以相同的速度v0从原处飞入，那么带电小球〔〕A．将打在下板中央B．仍沿原轨迹由下板边缘飞出C．不发生偏转，沿直线运动D．假设上板不动，将下板上移一段距离，小球可能打到下板的中央三、计算题〔共3小题，每题18分，共54分〕10．如下图，一根光滑绝缘细杆与水平面成α＝30°角倾斜固定。细杆的一局部处在场强方向水平向右的匀强电场中，场强E＝2×104N/C。在细杆上套有一个带电荷量为q＝－1.73×10－5C、质量为m＝3×10－2kg的小球。现使小球从细杆的顶端A由静止开始沿杆滑下，并从B点进入电场，小球在电场中滑至最远处的C点。A、B间的距离s1＝0.4m，取g＝10m/s2〔1〕小球在B点的速度vB；〔2〕小球进入电场后滑行的最大距离s2；〔3〕小球从A点滑至C点所用的时间t。11．如下图，在y＝0和y＝2m之间有沿着x轴方向的匀强电场，MN为电场区域的上边界，在x轴方向范围足够大。电场强度的变化如下图，取x轴正方向为电场正方向。现有一个带负电的粒子，粒子的比荷为eq\f(q,m)＝1.0×10－2C/kg，在t＝0时刻以速度v0＝5×102m/s从O点沿y轴正方向进入电场区域，不计粒子重力。求：〔1〕粒子通过电场区域的时间；〔2〕粒子离开电场时的位置坐标；〔3〕粒子通过电场区域后沿x方向的速度大小。12．如下图，光滑绝缘的eq\f(3,4)圆形轨道BCDG位于竖直平面内，轨道半径为R，下端与水平绝缘轨道在B点平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中。现有一质量为m、带正电的小滑块〔可视为质点〕置于水平轨道上，滑块受到的电场力大小为eq\f(3,4)mg，滑块与水平轨道间的动摩擦因数为0.5，重力加速度为g。〔1〕假设滑块从水平轨道上距离B点为s＝3R的A点由静止释放，求滑块到达与圆心O等高的C点时的速度大小；〔2〕在〔1〕的情况下，求滑块到达C点时受到轨道的作用力大小；〔3〕改变s的大小，使滑块恰好始终沿轨道滑行，且从G点飞出轨道，求滑块在圆轨道上滑行过程中的最小速度大小。

参考答案1．C2．B3．D解析：对A球受力分析，F斥和T的合力F与mg等大反向，由几何知识知，F、T、F斥组成的力的矢量三角形与几何△OAB相似，所以：eq\f(s,k\f(QAQB,s2))＝eq\f(L,T)；当A、B间距变为eq\f(s,2)时：eq\f(\f(s,2),k\f(QAQB,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(s,2)))2))＝eq\f(L,T′)，联立解得T′＝8T，选项D正确。4．C解析：由电荷轨迹可知，静电力指向左上方，即电荷为正电荷，选项B错误；假设电荷从b向a运动时，静电力做负功，动能减小，电势能增大，选项A错误、选项C正确；沿电场方向电势降低，a点的电势高于b点的电势，选项D错误。5．BD6．BC7．AD8．BD解析：如下图，实线表示电场线，虚线表示等势面，可以判断电子由a→b过程中，电场力做负功，电势能增加，由c→d过程中，电场力做正功，电势能减小，故A、C错误；因Ubf＞0，Ufc＜0，故电子由b→c过程中，Wbf＜0，Wfc＞0，但因Ubc＝0，故电场力做的总功为零，B正确；又因Ude＜0，Uea＞0，故电子由d→a的过程中，Wde＞0，Wea＜0，电子的电势能先减小后增加，因Uda＝0，电子由d→a电场力做的总功为零，电子的电势能总的增加量为零，D正确。9．BD解析：将电容器上板或下板移动一小段距离，电容器带电荷量不变，由公式E＝eq\f(U,d)＝eq\f(Q,Cd)＝eq\f(4kπQ,εS)可知，电容器产生的场强不变，以相同速度入射的小球仍将沿原轨迹运动。下板不动时，小球沿原轨迹由下板边缘飞出；当下板向上移动时，小球可能打在下板的中央。所以选项B、D正确。10．答案：〔1〕2m/s〔2〕0.4m〔3〕0.8s解析：〔1〕小球在AB段滑动过程中，由机械能守恒得mgx1sinα＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)可得vB＝2m/s。〔2〕小球进入匀强电场后，受电场力和重力的作用，由牛顿第二定律可得，加速度a2＝eq\f(mgsinα－qEcosα,m)＝－5m/s2小球进入电场后还能滑行到最远处C点，B、C间的距离为x2＝eq\f(0－v\o\al(2,B),2a2)＝0.4m。〔3〕小球从A到B和从B到C的两段位移中的平均速度分别为vAB＝eq\f(0＋vB,2)vBC＝eq\f(vB＋0,2)小球从A到C的平均速度为vAC＝eq\f(vB,2)由x1＋x2＝vACt可得t＝0.8s。11．答案：〔1〕4×10－3s〔2〕〔－2×10－5m,2m〕〔3〕4×10－3解析：〔1〕因粒子初速度方向垂直于匀强电场，在电场中做类平抛运动，所以粒子通过电场区域的时间t＝eq\f(y,v0)＝4×10－3s。〔2〕粒子在x方向先加速后减速，加速时的加速度a1＝eq\f(E1q,m)＝4m/s2减速时的加速度a2＝eq\f(E2q,m)＝2m/s2x方向上的位移为x＝eq\f(1,2)a1〔eq\f(T,2)〕2＋a1〔eq\f(T,2)〕2－eq\f(1,2)a2〔eq\f(T,2)〕2＝2×10－5因此粒子离开电场时的位置坐标为〔－2×10－5m，2m〔3〕粒子在x方向的速度vx＝a1eq\f(T,2)－a2eq\f(T,2)＝4×10－3m/s。12．答案：〔1〕eq\r(gR)〔2〕eq\f(7,4)mg〔3〕eq\f(\r(5gR),2)解析：〔1〕设滑块到达C点时的速度为v，由动能定理得qE〔s＋R〕－μmgs－mgR＝eq\f(1,2)mv2－0，而qE＝eq\f(3mg,4)，解得v