2019年整理届高考物理静电场复习题

章末检测（六）（时间：90分钟满分：100分）一、选择题（每题3分，共36分）1.一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图屮虚线所示，电场方4L向竖直向卜若不计空气阻力，则此带电汕滴从a运动到b的过程中，能/bfJ•量的变化情况为（）aA.动能减小E电势能增加动能和电势能Z和减小巫力势能和电势能Z利增加答案：C解析：该油滴从a点进入电场，根据其轨迹的弯由迫势，可以判断静电力一定竖直向上，且静电力大于重力，所以油滴带负电荷•运动过程中合力向上做正功，根据动能定理，油滴动能变大，A错误；静电力做正功，电势能必然减少，:B错误；该处能量定恒的形式表现为电势能、机械能（动能+重力势能）之和守恒.根据能量守恒定律，既然动能增加，则重力势能与电势能之和一定减少，D错误；油滴上升，重力势能变大，动能和电势能之和必然减少.如图所示，在y轴匕关于O点对称的A、B两点有等最同种点电荷+Q,在x轴上C点有点电荷一Q,且CO=OD,ZADO=60。下列判断正确的是（）O点电场强度为零D点电场强度为零若将点电荷+q从O移向C,电势能增人若将点电荷一q从O移向C,电势能增大答案：BD解析：A、B两点处的点电荷在O点处形成的电场的合场强为零，因此O点处的电场强度应等于C点处的点电荷在O点形成的电场的电场强度.A错；A、B、C三处点电荷在D点处形成的电场强度分别为Eda譚，Edb二令，Eg二年，所以D点合电场强度为E。谭・21^cos60°=0,故B对；将点电荷+q从O移向C时，电场力做正功，故电势能减小，C错；将点电荷・q从O移向C时，电场力做负功，故电势能增大，D对.（2010-天津理综）在静电场中，将一正电荷从a点移到b点，电场力做了负功，则（）A・b点的电场强度一定比a点大电场线方向一定从b指向ab点的电势一定比a点高

该电荷的动能一定减小答案：C解析：电场力做负功，该电荷电势能增加，正电荷在电势高处电势能较大，C正确；电场力做负功同时电荷可能还受其他力作用，总功不一定为负，由动能定量可知，动能不一定减小，D错；电势高低与场强大小无必然联系，A错；b点电势高于a点，但a、b可能不在同一条电场线上，B错.如图所示，a、b是两个带冇同种电荷的小球，用绝缘细线系于同一点，两球静止时它们在同一水平面上，与竖直方向的夹角依次为a=30。、0=60。，若同时剪断细线，不计空气阻力，则下列说法中正确的是（）a、b两小球将同时落到同一水平地面上卜落过程中a小球水平飞行的距离比b小球人卜落过程中a、b小球库仑力做功相等落地瞬间a小球莹力的瞬时功率人于b小球亜力的瞬时功率答案:AD解析：竖直方向只受重力，A正确；由昙二tana，知igg,库仑力F相同，水平方向的加速度aa<ab,所以a球水平飞行距离小，B错；库仑力大小相等，但位移不等，故C错；P=mgo,速度在竖直方向的分量相同，故Pa>Pb,D对.如图所示，在光滑绝缘水平面上，两个带等量正电的点电荷•cM、N,分别固定在A、B两点，O为AB连线的中点，CD为AB的 p如垂直平分线，在CO之间的F点由静止释放一个带负电的小球P（设< J 不改变原来的电场分布），在以后的一段时间内，p在cd连线上做4 ! b往复运动，若（） 9小球P的带电荷屋缓慢减小，则它往复运动过程中振幅不断减小小球P的帯电荷量缓慢减小，则它往复运动过程中每次经过O点时的速率不断减小点电荷M、N的带电荷量同时等量地缓慢增大，则小球P往复运动过程中周期不断减小点电荷M、N的带电荷量同时等量地缓慢增大，则小球P往复运动过程中振幅不断减小答案：BCD解析：本题考查电场力与电荷量、场强的关系，电场力做功与动能的关系•若小球P的带电荷量缓慢减小，则小球运动到某位置时受到的电场力减小，小球从平衡位置运动到最大位移过程中克服电场力做的功少了，故能够到达更远处，振幅增大，A项错误；此种情况，小球从最大位移向平衡位置运动的过程中，由于电场力做的功减小，所以到达平衡位置的动能减小，速度减小，B项正确；点电荷M、N的带电荷虽同时等量地缓慢增大，小球在某位

置受到的电场力逐渐增大，回复加速度增大，故周期减小，此种晴况小球从平衡位置到最大位移过程中因电场力増大，故能到达的最大位移减小，振幅减小，C、D项均正确.两个质最相同的小球用不町伸长的长为L的绝缘细线连接，置于场强为E的匀强电场中，小球1和小球2均带负电，电荷最分别为qi和q2（qi>q2）・将细线拉直并使之与电场方向平行，如图所示，若将两小球同时从静止释放，则释放后细线中张力T为（不计朿力及两小球间的库仑力）（）T=-(qi-q：)ET=-(qi-q：)Ec.T=|(qi+q2)ET=(qi_q»ED・T=(qi+q»E答案：A解析：由牛顿第二定律，对球2有T+Eq?二ma对球1、2整体有Eqi+Eq：=2maE（qi・q2）两式联立得T=\tA正确.如图所示，A、B两个带电小球的质量均为m,所带电量分别为+q和一q,两球间用绝缘细线連接，A球又用绝缘细线悬挂在天花板上,细线长均为L现在两球所在的空间加上一方向向左的匀强电场，电场强度E=晋，A、B两球最后会达到新的平衡位置，则在这个过程中，两个小球（）总重力势能增加了二AngL总觅力势能增加了芈mgLc.总电势能减少了-D.总电势能减少了¥mgL答案：AD解析：A、B两个带电小球所受电场力为零，故OA线竖直、B球向右偏45。处最后静止，总电势能减少了爭mgL,总电势能减少了爭mgL,则总重力势能增加了mg（L-Leos45°）=—;~~ingL,故A项正确故D项正确.&示波管町以视为加速电场和偏转电场的组合，若已知前者的电压为Ui，后者的电压为U?,极板长为L,间距为d,电子加速前速度可忽略，则示波管的灵敏度（偏转电场中每

单位偏转电压所引起的偏转最称为“灵敏度”）与加速电场利偏转电场的关系，正确的是（L越大，灵敏度越犬 B・d越大，灵敏度越大5越小，灵敏度越人 D・灵敏度与Ui无关答案：AC解析：设电子进入偏转电场的速度为p，电子射出偏转电场时偏转量为y，则U】e二打&,y=2,S*©2•可得：击=急，可见丄越大，灵敏度越大,d越小.灵敏度越大,ui越小，灵敏度越大，故A、C正确.如图所示,用电池对电容器充电,电路a、b之间接有一灵敏电流表，两极板间有一个电荷q处于静止状态•现将两极板的间距变大.则（）电荷将向上加速运动电荷将向卜加速运动电流表中将有从a到b的电流电流表中将有从b到a的电流答案：BD解析：充电后电容器的上极板A带正电，不断开电源，增大两板间距，U不变、d增大，由E二普知两极板间场强减小，场强减小会使电荷q受到的电场力减小，电场力小于重力，合力向下，电荷q向下加速运动，由C二蛊知电容C减小，由Q=CU知极板所带电荷量减少，会有一部分电荷返回电源，形成逆时针方向的电流，电流表中将会有由b到a的电流，选项B、D正确・如图所示，宿一带电粒子贴着A板沿水平方向射入匀强电场，当偏转电压为Ui时，带电粒子沿①轨迹从两板正中间飞出：当偏转电压为U2时，帯电粒子沿②轨迹落到B板中间；设粒子两次射入电场的水平速度相同，则两次偏转电压Z比为（）5:5=1:85:5:5=1:85:U2=l：4Ui:5=1:2Ui:5=1:2Ui:U2=l:1答案:A所以,可知A项正确.如图所示，一个平行板电容器，板间距离为d,当对其加上电压后，A、B两板的电势分别为+卩和一/下述结论正确的是（ ）A.电容器两极板间可形成匀强电场，电场强度大小为E=0/d

电容器两极板间各点的电势，有的相同，有的不同：有正的，有负的，有的为零若只减小两极板间的距离d,该电容器的电容C要增人，极板上带的电荷量Q也会增加若有一个电子水平射入穿越两极板之间的电场，则电子的电势能一定会减小答案：BCD解析：由题意可知，两板间电压为,电场强度为E二乎，A错误；板间与板平行的中线上电势为零，中线上方为正，下方为负，故B正确；由中线上电势为零，中线上方为正，下方为负，故B正确；由C二旦47ikd知，d减小，C增大，由Q=CU知，极板带电荷量Q增加，C正确；电子水平射入穿越两极板之间的电场时，电场力一定对电子做正功，电子的电势能一定减小，D正确.如图所示，一电容为C的平行板电容器，两极板A、B|月 |同距离为d,板间电压为U,B板电势高于A板，两板间有M、N、」乙/广TU > ；dP三点，MN连线平行于极板，N、P连线垂直于极板，M、P两［匕5n丄点间距离为L,ZPMN=&以下说法正确的是（）电容器带电量为君两极板间匀强电场的电场强度人小为M、P两点间的电势差为咚譽若将带电最为+q的电荷从M移到P,该电荷的电势能减少了皿护答案：CD解析：由电容器电容的定义式可知，电容器的带电量为Q=CU,A项错误；两板间的电场为勻强电场，根据勻强电场场强与电势差的关系可知，两板间电场强度E=亍，D项错误；MP两点间的电势差就等于NP间的电势差，即Ump二ELsin&二吏护于下板带正电，因此板间场强方向竖直向上，将带电量为+q的电荷从M点移到P点，电场力做正功，电势能减少量就等于电场力做的功，即为qUwp二迎晋，D项正确・本题较易.二、填空题（每题4分，共12分）如图所示是一个平行板电容器，其电容为C,带电荷量为Q,上极板带正电，两极板间距为d现将一个检验电荷+q由两极板间的A点移动到B点，A、B两点间的距离为s,连线AB与平行极板方向的夹角为30。，则电场力对检验电荷+q所做的功等于 ・姣案.口宋•2Cd

解析：电容器两板间电势差U=^，场强E二普二寻,而A、B两点间电势差Uab=E-s-sin30° »电场力对+q所做功为W二qUAB二巻一电子以4XIO*5m/s的速度沿与电场垂直的方向从A点水平垂直于场强方向飞入，并从B点沿与场强方向成150。的方向飞出该电场，如图所示，则A、B两点的电势差为 V」（电子的质量为91X10-31kg,电荷量为一16X10^9C）答案：-1365解析：设电子射入电场时的速度为玖，射出电场时的速度为述，从图可知述二石為二2vk,根据动能定理，有W=eUAB①由式①②得eUAB二為疳・|in^A2二Tm^A2所以Uab二所以Uab二3m%2 3X91X1O-31X(4X10%；-16X10-19X2=-136.5V如图所示.地面上某区域存在着匀强电场，其等势面与地面平行等间距.一个质最为m、电荷量为q的带电小球以水平方向的初速度巾由等势线上的O=-136.5V如图所示.地面上某区域存在着匀强电场，其等势面与地面平行等间距.一个质最为m、电荷量为q的带电小球以水平方向的初速度巾由等势线上的O点进入电场区域，经过时间t,小球由O点到达同一竖直平面上的另一等势线上的P点.己知连线OP与水平方向成45。夹角，重力加速度为g,则OP两点的电势差为 •S32mcu2-mgct）t答案： 解析：因为ry=2q）,由动能定理可得：J+/）-爲加二吨球+qUop,所以U0PZiteV-mgiht—— ，带电粒子在电场与重力场的复合场中运动，可利用合运动与分运动的关系,把曲线转化为直线运动，简化运动过程・三、计算题決5题，共52分）（10分）质量都是m的两个完全相同、帯等量异种电荷的小球A、B分别用长1的绝缘细线悬挂在同一水平面上相距为21的M、N两点，平衡时小球A、B的位遇如图甲所示,线S竖克方向夹角a=30%当外加水平向左的匀强电场时，两小球平衡位置如图乙所示,线与竖直方向夹角也为a=30%求:（1） A、B小球电性及所带电荷呈Q；（2） 外加匀强电场的场强E答案：解析：（1）A球带正电，B球带负电两小球相距d=21-Zlsin30°=12由A球受力平衡可得：mgtana二予（2）外加电场时，两球相距d'=21+21sin30°=3：根据A球受力平衡可得：QE-备二mgtana（10分）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，场强大小E=60X105N/C,方向与x[ 轴正方向相同•在O处放一个电荷量9=TOXIO^C,质量m=l0X107炖的绝缘物块，物块与水平面间的动摩擦因数“=020,沿x轴正方 丛"向给物块一个初速度“一20m/s,如图所示，求物块最终停止时的位置.（g取lOm/s2）答案：在0点左侧距0点0.2m处解析：物块先在电场中向右减速，i殳运动的位移为xi,由动能定理得：・（qE+中g）xi=0・為期2所以XI二一皿一，代入数据得XI二0.4m2（qE+中g）可知，当物块向右运动0.4m时速度减为零，因物块所受的电场力F二qE二0.03N>“昭，所以物块将沿x轴负方向加速，跨过0点之后在摩探力作用下减速，最终停止在0点左侧某处，设该点距0点距离为x：f则-中g（2xi+X2）二0・爲,解之得X2=02m（10分）（2010莱芜模拟）一质最为m、带电荷最为+q的小球以水平初速度冼进入竖直向上的匀强电场中，如图甲所示.今测得小球进入电场后在竖直方向卜降的高度y与水平方向的位移x之间的关系如图乙所示，根据图乙给出的信息，（重力加速度为g）求：

⑴匀强电场场强的人小;(2)小球从进入匀强电场到卜降h高度的过程中，电场力做的功;小球在h高度处的动能.C)'FnuJ—mghL?

L-S3 湎用C)'FnuJ—mghL?

L-答案：(1)才--石L加h'm巾'|g)~t^+丁解析：(1)小球进入电场后,水平方向做勻速直线运动,设经过时间t,水平方向：球(mg-(mg-qE)T竖直方向：——=h2m(2)电场力做功为2h2mct)2-mgliL217W=-qEh=17(3)根据动能定理mgh-qEh=E)(-—-得£k=2hW+n^(10分)如图所示，在两条平行的虚线内存在着宽度为L、场强为E的匀强电场，在与右侧虚线相距也为L处有一与电场平行的屏.现有一电荷量为+q、质最为m的带电粒子(觅力不计)，以垂直于电场线方向的初速度5射入电场中，珂方向的延长线与屏的交点为O试求：粒子从射入到打到屏上所用的时间；粒子刚射出电场时的速度方向与初速度方向何夹角的正切值tana：粒子打到屏上的点P到O点的距离s答案：⑴丰(疇解析：(1)根据题意，粒子在垂直于电场线的方向上做勻速直线运动，所以粒子从射入0T到打到屏上所用的时间t二石C)辺粒了射出电场时沿平行屯场线方向