（浙江选考）2023版高考物理大一轮复习第六章静电场章末验收卷

PAGEPAGE1第六章静电场章末验收卷(六)(限时：45分钟)一、单项选择题1．(2022·诸暨市期末)如图1甲所示，一块有机玻璃板和一块塑料板，手持有机玻璃棒用力快速摩擦两板后分开；接着将塑料板插入箔片验电器上端的空心金属球中，没有接触金属球，发现金属箔片张开，如图乙所示；然后抽回塑料板，再将有机玻璃板和塑料板互相平行但不接触，同时插入空心金属球，仍没有接触金属球，发现金属箔片没有张开，如图丙所示．关于这一实验现象，以下的说法正确的选项是()图1A．两板摩擦后带电说明创造了新的电荷B．图乙验电器箔片张开是因为发生了电磁感应C．图乙验电器箔片张开是因为板上电荷转移到箔片上D．图丙验电器箔片没有张开是因为两板带等量异种电荷答案D2．两个分别带有电荷量为－Q和＋3Q的相同金属小球(均可视为点电荷)，固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F.两小球相互接触后将其固定，距离变为eq\f(r,2)，那么两球间库仑力的大小为()A.eq\f(1,12)F B.eq\f(3,4)FC.eq\f(4,3)F D．12F答案C解析根据库仑定律：F＝keq\f(3Q·Q,r2)，当两球接触时，电荷先中和后均分，因此最后两个小球带电荷量均为＋Q，此时相互作用力变为F′＝keq\f(Q·Q,\f(r,2)2)＝eq\f(4F,3)，因此C正确．3．关于电容器的电容，以下说法中正确的选项是()A．电容器所带电荷量越多，电容越大B．电容器两板间电压越低，其电容越大C．电容器不带电时，其电容为零D．电容器的电容只由它本身的特性决定答案D4．在研究影响平行板电容器电容大小因素的实验中，一已充电的平行板电容器与静电计连接如图2所示．现保持B板不动，适当移动A板，发现静电计指针张角变小，那么A板可能是()图2A．右移 B．左移C．上移 D．下移答案A解析电荷量一定，静电计指针张角变小，说明电压变小，由C＝eq\f(Q,U)分析得知，电容器电容增大，由C＝eq\f(εrS,4πkd)，要使电容增大，正对面积增大或板间距离减小，故A正确．5．(2022·茅盾中学月考)某电场的电场线分布如图3所示，A、B是直电场线上的两点，一带负电粒子仅在电场力作用下以一定初速度从A点沿电场线运动到B点且到B点时速率不为零，那么其在A、B间的v－t图线可能是()图3答案B6．如图4甲所示，x轴上固定两个点电荷Q1、Q2(Q2位于坐标原点O)，其上有M、N、P三点，间距MN＝NP.Q1、Q2在x轴上产生的电势φ随x变化的关系如图乙(N点对应图线的最低点)．那么()图4A．M点电场场强大小为零B．N点电场场强大小为零C．M、N之间电场方向沿x轴负方向D．一正试探电荷从P移到M过程中，电场力做功|WPN|＝|WNM|答案B解析由题图可知，由M到N电势降低，由无限远处到N电势降低，根据沿着电场线方向电势逐渐降低，可以判断M、N之间电场方向沿着x轴正方向，无限远处到N点电场方向沿x轴负方向，且N点场强为零，选项A、C错误，B正确；|WPN|＝|qUPN|＝|q(φP－φN)|<|q(φN－φM)|＝|WNM|，选项D错误．7．如图5所示为科学家研究粒子特性时所做实验的示意图，中心点为一固定的正点电荷，虚线表示该点电荷形成电场的等势线，将一未知粒子射入电场中，发现粒子的运动轨迹是从a运动到b，再运动到c.不计粒子重力．以下有关未知粒子的说法正确的选项是()图5A．电势能先减小，后增大B．加速度先减小，后增大C．b点的速度最大D．一定带正电答案D解析做曲线运动的物体，受到的合外力指向曲线的内侧，由运动轨迹可得，粒子受到的电场力为斥力，该粒子带正电，选项D正确；由a到b的过程中，电场力做负功，电势能增大，由b到c的过程中，电场力做正功，电势能减小，选项A错误；根据库仑力公式F＝keq\f(q1q2,r2)可得，越靠近点电荷，库仑力越大，粒子的加速度越大，所以加速度是先增大后减小，选项B错误；由a到b的过程中，电场力做负功，粒子动能减小，由b到c的过程中，电场力做正功，粒子动能增大，那么粒子在b点速度最小，选项C错误．8．如图6所示，匀强电场的场强方向与竖直方向成α角，一带电荷量为q，质量为m的小球，用绝缘细线固定在竖直墙上，小球恰好静止在水平位置，重力加速度为g.那么()图6A．小球带正电B．匀强电场场强的大小为eq\f(mgcosα,q)C．假设某时刻t＝0将细线突然剪断，在之后的T时间内电场力对小球做功为eq\f(1,2)mg2T2tan2αD．将细线剪断后，小球运动过程中机械能守恒答案C解析小球处于静止状态，受到的电场力沿电场线斜向右上方，所以小球带负电，选项A错误；根据竖直方向合力为零，qEcosα＝mg，解得匀强电场场强的大小为E＝eq\f(mg,qcosα)，选项B错误；假设某时刻t＝0将细线突然剪断，小球受到的合力方向水平向右，小球向右做匀加速直线运动，加速度a＝eq\f(qEsinα,m)＝gtanα，在之后的T时间内，小球的位移为x＝eq\f(1,2)aT2，电场力对小球做功为W＝qEsinα·x＝eq\f(1,2)mg2T2tan2α，选项C正确；将细线剪断后，电场力对小球做功，小球运动过程中机械能不守恒，选项D错误．9．如图7所示的交变电压加在平行板电容器A、B两极板上，开始B板电势比A板电势高，这时有一个原来静止的电子正处在两板的中间，它在电场力作用下开始运动．设A、B两极板间的距离足够大，以下说法正确的选项是()图7A．电子一直向着A板运动B．电子一直向着B板运动C．电子先向A板运动，然后返回向B板运动，之后在A、B两板间做周期性往复运动D．电子先向B板运动，然后返回向A板运动，之后在A、B两板间做周期性往复运动答案D解析电子在第一个eq\f(T,4)内做匀加速运动，第二个eq\f(T,4)内做匀减速运动，因初始B板电势比A板电势高，所以电子在这半个周期内向B板运动．在第三个eq\f(T,4)内做匀加速运动，第四个eq\f(T,4)内做匀减速运动，但在这半个周期内运动方向与前半个周期相反，向A板运动，所以电子做往复运动，应选D.10．(2022·台州市联考)如图8所示，带电的平行金属板电容器水平放置，质量相同、重力不计的带电微粒A、B以平行于极板的相同初速度从不同位置射入电场，结果打在极板上同一点P.不计两微粒之间的库仑力，以下说法正确的选项是()图8A．在电场中微粒A运动的时间比B长B．在电场中微粒A、B运动的时间相同C．微粒A所带的电荷量比B少D．电场力对微粒A做的功比B少答案B解析设P点到金属板左端的水平距离为x，微粒初速度为v0，带电微粒进入电场中，做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，那么微粒在电场中的运动时间为t＝eq\f(x,v0)，由此可知两微粒在电场中的运动时间相同，选项B正确，A错误；竖直方向做匀加速直线运动，y＝eq\f(1,2)at2，由于t相同，yA>yB，可得aA>aB，即eq\f(qAE,mA)>eq\f(qBE,mB)，那么qA>qB，选项C错误；由W＝qU，可知电场力对微粒A做的功比B多，选项D错误．11．如图9所示，竖直向上的匀强电场中，绝缘轻质弹簧竖直立于水平地面上，上面放一质量为m的带负电小球，施加外力F将小球向下压至某位置静止．现撤去F，小球从静止开始运动到离开弹簧的过程中，小球克服重力和克服电场力所做的功分别为W1和W2，小球离开弹簧时速度为v，不计空气阻力，那么上述过程中()图9A．小球与弹簧组成的系统机械能守恒B．小球所受合力做功为－W1－W2C．小球的机械能增加W1＋eq\f(1,2)mv2D．小球的电势能减少W2答案C解析小球和弹簧组成的系统，除重力和弹力做功外，还有电场力做功，系统机械能不守恒，选项A错误；在上述过所受合力做功为W合＝W弹－W1－W2，选项B错误；小球机械能的增加量为重力势能的增加量和动能的增加量之和，即ΔE＝W1＋eq\f(1,2)mv2，选项C正确；小球向上运动的过程中，电场力对小球做负功，小球电势能增加，选项D错误．二、计算题12．(2022·湖州市期末)如图10所示，用一条长为1m的绝缘轻绳悬挂一个带电小球，小球质量为1.0×10－2kg，所带电荷量为＋2.0×10－8C，现加一水平向右的匀强电场，平衡时绝缘绳与竖直方向成30°角，g取10m/s图10(1)求该匀强电场的电场强度大小；(2)在外力作用下，使小球从位置A移到位置B，求电场力所做的功及小球电势能的变化．答案(1)eq\f(\r(3),6)×107N/C(2)－eq\f(\r(3),60)J电势能增加eq\f(\r(3),60)J解析(1)小球受力平衡：qE＝mgtan30°解得：E＝eq\f(mgtan30°,q)＝eq\f(\r(3),6)×107N/C(2)W电＝－qELsin30°解得：W电＝－eq\f(\r(3),60)J由功能关系得ΔEp＝－W电解得：ΔEp＝eq\f(\r(3),60)J13．一束电子流从A极板中间的小孔由静止进入并经U＝880V的加速电压加速后，从B极板中间的小孔以速度v0飞出，在与两极板C、D等距处垂直进入平行板C、D间的匀强电场，如图11所示，假设两板间距d＝1.0cm，板长l＝5cm.电子的电荷量与其质量的比值eq\f(e,m)＝1.76×1011C/kg，不计电子重力影响．求：图11(1)电子从B极板小孔飞出的速度v0的大小；(2)电子在C、D平行板间电场中的运动类似于哪种运动；(3)要使电子恰好从D极板边缘飞出，C、D间的电压大小．答案(1)1.76×107解析(1)在加速电场中，由动能定理得：eU＝eq\f(1,2)mv02－0，解得：v0＝1.76×107(2)电子在水平方向不受力且具有初速度，在水平方向做匀速直线运动，电子在竖直方向受到恒定的电场力作用且初速度为零，做初速度为零的匀加速直线运动，电子在C、D平行板间的运动类似于平抛运动，即电子做类平抛运动；(3)电子在C、D板间做类平抛运动，电子恰好从D板边缘飞出时：水平方向：l＝v0t，竖直方向：eq\f(1,2)d＝eq\f(1,2)·eq\f(eU′,md)t2，解得：U′＝70.4V.14．如图12所示，在竖直向下的匀强电场中有一绝缘的光滑离心轨道，一个带负电的小球从斜轨道上的A点由静止释放，沿轨道滑下，小球的质量为m，电荷量为－q，匀强电场的场强大小为E，斜轨道的倾角为α(小球的重力大于所受的电场力)．图12(1)求小球沿斜轨道下滑的加速度的大小．(2)假设使小球通过圆轨道顶端的B点，求A点距水平地面的高度h至少应为多大？(3)假设小球从斜轨道h＝5R处由静止释放．假设其能够通过B点，求小球从静止开始沿轨道运动到B点的过程中小球机械能的改变量．答案(1)eq\f(mg－qEsinα,m)(2)2.5R(3)－3EqR解析(1