江浙省高考物理总复习 第八章 静电场专题检测卷6-人教版高三全册物理试题

专题检测卷六静电场一、选择题(共18题,每题3分,共54分)1.(多选)关于电现象,下列说法正确的是()A.感应起电是利用静电感应,使电荷从物体的一部分转移到物体的另一部分的过程B.带电现象的本质是电子的转移,中性物体得到多余电子就一定带负电,失去电子就一定带正电C.摩擦起电是普遍存在的现象,相互摩擦的两个物体总是同时带等量异种电荷D.当一种电荷出现时,必然有等量异种电荷出现,当一种电荷消失时,必然有等量异种电荷同时消失2.场是物理学中的重要概念,除了电场和磁场,还有引力场。物体之间的万有引力就是通过引力场发生作用的,地球附近的引力场叫作重力场。根据电场强度是描述电场的力的性质的物理量而定义了重力场强度,根据电势是描述电场能的性质的物理量而定义重力势。根据电场与重力场的类比,以下说法中正确的是()A.由电场强度的定义式可知,电场强度大小与放入的试探电荷有关B.重力场强度的大小可表示为g,方向竖直向下C.重力势与放入的物体的质量成正比D.电场中某点的电势与选取的零电势点无关3.绝缘细线上端固定,下端悬挂一个轻质小球a,a的表面镀有铝膜。在a的近旁有一绝缘金属球b,开始时a、b都不带电,如图所示。现使a、b分别带正、负电荷,则()A.b将吸引a,吸住后不放开B.b将吸引a,接触后又分开C.a、b之间不发生相互作用D.b立即把a排斥开4.(2018浙江宁波诺丁汉大学附中期中)将带电棒移近两个不带电的导体球,两个导体球开始时互相接触且对地绝缘,如图所示,下列几种方法能使两球带上异种电荷的是()A.先移走棒,再把两球分开B.先将棒接触一下其中一球,再把两球分开C.棒带的电荷量如果不变,不能使两导体球带电D.先把两球分开,再移走棒5.如图所示,A、B、C三点在同一直线上,且AB=BC,在A处固定一电荷量为Q的点电荷。当在B处放一电荷量为q的试探电荷时,它所受到的电场力为F;移去B处电荷,在C处放电荷量为4q的试探电荷,其所受电场力大小为()A.F B.2F C.4F D.8F6.如图所示,真空中有四点A、B、C、D在一条直线上,AB=BC=CD,当只在A点放一电荷量为+Q的点电荷时,B点电场强度为E,若再将等量异号的点电荷-Q放在D点,则()A.B点电场强度为E,方向水平向右B.B点电场强度为E,方向水平向右C.BC线段的中点电场强度为零D.B、C两点的电场强度不相同7.(2018浙江宁波适应性)如图甲所示,两段等长绝缘轻质细绳将质量分别为m、3m的带电小球A、B(均可视为点电荷)悬挂在O点,系统处于静止状态,然后在水平方向施加一匀强电场,当系统再次达到静止状态时,如图乙所示,小球B刚好位于O点正下方(细绳始终处于伸长状态)。则两个点电荷带电量QA与QB的大小关系正确的是()A.7∶3 B.3∶1 C.3∶7 D.5∶38.(2018浙江十校联盟适应性考试)如图所示,在水平向右的匀强电场中的O点固定一点电荷+Q,a、b、c、d、e、f为以O点为球心的同一球面上的点,aecf平面水平,bedf平面与匀强电场垂直,则下列说法中正确的是 ()A.试探电荷+q在a、c两点所受电场力相同B.试探电荷+q在d、f两点所受电场力相同C.将点电荷+q从球面上b点移到c点,电场力做功为零D.将点电荷+q在球面上任意两点之间移动,从a点移动到c点的电势能变化量最大9.据国外某媒体报道,一种新型超级电容器,能让手机几分钟内充满电,某同学在登山时就用这种超级电容器给手机充电,下列说法正确的是()A.电容器的电容大小取决于电容器的带电荷量B.电容器的电容大小取决于两极板间的电势差C.电容器给手机充电时,电容器存储的电能变小D.电容器给手机充电结束后,电容器不带电,电容器的电容为零10.(2018杭州预测)图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线,虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点。若带电粒子在运动中只受电场力作用,根据此图可作出正确判断的是()A.粒子一定是从a点向b点运动B.粒子在a点的加速度比b点的加速度大C.a点的电势比b点电势高D.粒子在a点的电势能比在b点时电势能大11.如图所示,在某电场中画出了三条电场线,C点是A、B连线的中点。已知A点的电势为φA=30V,B点的电势为φB=-10V,则C点的电势为()A.φC=10VB.φC>10VC.φC<10VD.上述选项都不正确12.(多选)如图所示,一匀强电场的电场线平行于xOy平面,电场强度大小为E,xOy平面上有一椭圆,椭圆的长轴在x轴上,E、F两点为椭圆的两个焦点,AB是椭圆的短轴,椭圆的一端过O点,则下列说法正确的是()A.在椭圆上,O、C两点间电势差一定最大B.在椭圆上,A、B两点间电势差可能最大C.一个点电荷从E点运动到椭圆上任意一点再运动到F点,电场力做功可能为零D.一个点电荷从O点运动到A点与从B点运动到C点,电场力做功一定相同13.如图所示,矩形的四个顶点a、b、c、d为匀强电场中的四个点,ab=2bc=2m,电场线与矩形所在的平面平行。已知a点电势为18V,b点电势为10V,c点电势为6V。一带电粒子从a点以速度v0=1000m/s射入电场,v0与ab边的夹角为45°,一段时间后粒子经过ab边的中点e。不计粒子的重力,下列判断正确的是()A.d点电势为12VB.粒子从a点到e点电势能增大C.电场强度大小为42V/mD.粒子从a点到e点所用时间为2×10-3s14.(2018浙江新高考选考物理终极适应性考试)如图所示,绝缘细线AB和BC系一个质量为m、带电量为q的带正电小球a,AB细线长为L,与竖直方向的夹角为θ=30°,x轴与ABC在同一竖直面内,带电小球b从左侧无穷远处沿+x方向移动到右侧无穷远处,A点到x轴的距离为3l。当b球经过A点正下方时,水平绝缘细线BC的拉力恰为零。若将带电小球视为点电荷,静电力恒量为k。下列说法正确的是()A.b球带负电荷B.b球带电荷为3C.b球位于a球正下方时,细线AB上的拉力为BC拉力的2倍D.b球位于a球正下方时,细线BC上的拉力为315.(2018浙江诸暨中学阶段考试)质量为m,带电荷量为+q的小球,在匀强电场中由静止释放,电场强度大小为E=mg2q,发现小球沿着与竖直向下方向成30°夹角的方向做匀加速直线运动,则E所有可能的方向可以构成(A.一条线 B.一个平面C.一个球面 D.一个圆锥面16.(2018浙江宁波北仑中学期中)如图所示,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,静电计所带电荷量很少,可被忽略。一带负电油滴被固定于电容器中的P点。现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离,则下列说法正确的是()A.平行板电容器的电容将变小B.静电计指针张角变小C.带电油滴的电势能将增加D.若先将其与电源断开,再将下极板向下移动一小段距离,则静电计指针张角不变17.如图所示,在水平向右的匀强电场中有一绝缘斜面,斜面上有一带电金属块沿斜面滑下,已知在金属块滑下的过程中动能增加了12J,金属块克服摩擦力做功8J,重力做功24J,则以下判断正确的是 ()A.金属块带负电荷B.金属块克服电场力做功8JC.金属块的电势能减少4JD.金属块的机械能减少12J18.如图所示,在竖直放置的光滑半圆弧绝缘细管的圆心O处固定一点电荷,将质量为m,电荷量为-q的小球(可视作点电荷)从圆弧管的水平直径端点由静止释放,小球沿细管滑到最低点B时,对管壁恰好无压力,则固定于圆心处的点电荷在B点处的电场强度为()A.E=2mgq,竖直向上 B.E=C.E=3mgq,竖直向上 D.E=二、计算题(共5题,共46分)19.(9分)(2019浙江温州九校联考)如图所示,半径为R的1/4光滑圆弧AB与水平线相切于B点,O点为圆心,竖直线OB的右侧有方向水平向右的匀强电场。电场中有两个台阶,第一阶台阶M1N1,第二阶台阶M2N2,已知BM1之间的高度差为H,台阶宽度为l、台阶间的高度差为h。台阶上铺有特殊材料,与之相碰的小球:①带上正电,并在此后电荷量始终保持不变,其在电场中受到的电场力大小为0.5倍重力;②水平方向的速度立即减为零,竖直方向速度变为原来的3/2倍。原来小球不带电,已知H=4h,R=3h。(1)从A点静止下落的小球,能落在第一台阶M1N1上,则l至少应为多少个h;(2)若小球由P点静止释放,经过B点时对轨道的压力为重力的1.8倍,令∠BOP=α,求α大小;(3)调整小球释放的位置,若使落在台阶M1N1中点弹起后,恰好又落到M2N2的中点,求从弹起到落回所经过的时间t及台阶宽度l与高度差h之间的关系。20.(9分)如图所示,在竖直平面内有一矩形区域ABCD,长边BA与水平方向成θ=37°角,短边的长度为d,区域内存在与短边平行且电场强度大小为E的匀强电场。一个带电微粒从O点以某一水平初速度v1沿OP方向射入电场,能沿直线恰好到达P点;若该带电微粒从P点以另一初速度v2竖直向上抛出,恰好经过D点。已知O为短边AD的中点,P点在长边AB上且PO水平,重力加速度为g,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:(1)微粒所带电荷量q与质量m的比值;(2)v1的大小与v2大小的比值;(3)若将该带电微粒从P点以一定的初速度v3竖直向上抛出,则当其动能变为初动能的3倍时,求微粒的竖直位移y的大小与水平位移x大小的比值。21.(9分)如图所示,在足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方的P点,固定电荷量为+Q的点电荷。一质量为m、电荷量为+q的物块(可视为质点),从轨道上的A点以初速度v0沿轨道向右运动,当运动到P点正下方B点时速度为v。已知点电荷产生的电场在A点的电势为φ(取无穷远处电势为零),P到物块的重心距离为h,PA连线与水平轨道的夹角为60°,试求:(1)物块在A点时受到轨道的支持力大小;(2)点电荷+Q产生的电场在B点的电势。22.(9分)(2018浙江温州期末)如图所示,AMB是AM和MB两段组成的绝缘轨道,其中AM段与水平面成37°,轨道MB处在方向竖直向上、大小E=5×103N/C的匀强电场中。一质量m=0.1kg、电荷量q=+1.0×10-4C的可视为质点的滑块以初速度v0=6m/s从离水平地面高h=4.2m处开始向下运动,经M点进入电场,从B点离开电场,最终停在距B点1.6m处的C点。不计经过M点的能量损失,已知滑块与轨道间的动摩擦因数μ(1)到达M点时的速度大小;(2)M、B两点的距离l。23.(10分)(2018浙江温州期末)如图,ACB是一条足够长的绝缘水平轨道,轨道CB处在方向水平向右、大小E=1.0×106N/C的匀强电场中,一质量m=0.25kg、电荷量q=-2.0×10-6C的可视为质点的小物体,在距离C点L0=6.5m的A点处,以初速度v0=14m/s开始向右运动.已知小物体与轨道间的动摩擦因数μ=0.4,g取10m/s2(1)小物体到达C点时的速度大小;(2)小物体在电场中运动离C点的最远距离;(3)小物体在电场中运动的时间。

专题检测卷六静电场1.ABC2.B3.B4.D5.A6.B7.A8.D9.C10.B11.C由于AC之间的电场线比CB之间的电场线密,相等距离之间的电势差较大,即UAC>UCB,所以φA-φC>φC-φB,可得φC<φA+φB12.BCD由于匀强电场方向平行于坐标平面,当电场方向平行于y轴时,O、C间的电势差为零,A、B间的电势差最大,B项正确,A项错误;如果电场方向平行于y轴,则E、F两点电势相等,则一个点电荷从E点运动到椭圆上任意一点再运动到F点,电场力做功为零,C项正确;由于O、A连线平行于B、C连线,且长度相等,因此在匀强电场中,O、A间的电势差和B、C间的电势差相等,一个点电荷从O点运动到A点与从B点运动到C点,电场力做功一定相同,故D项正确。13.C由于匀强电场中等长度的平行线间电势差相等,Udc=Uab=8V,由φc=6V,则φd=14V,故A项错误;由于ab边的中点为e,Uae=4V,则φe=14V,根据W=qU,可得电场力对粒子做了正功,粒子从a点到e点电势能减少,故B项错误;d点和e点的电势相等,两点连线为等势线,电场线垂直于等势线,由于以ab=2bc=2m,故△ade为等腰直角三角形,a点到直线de的距离为22m,由U=Ed可得E=42V/m,故C项正确;电场力方向与粒子运动方向垂直,粒子射入电场后做类平抛运动,运动到e点时,垂直于电场线方向的位移为22m,22=v0t,解得所需时间为t=214.C当b球经过A点正下方时,分析a球的受力情况,如图所示:根据平衡条件,可知b球对a球有排斥力,所以b球带正电,故A错误;由几何关系知:此时ab连线与竖直方向的夹角也等于θ,ab的长为l,由对称性知:F=FT,由平衡条件知:mg=2Fcos30°,得:F=33mg,由库仑定律得:F=kqqbl2,解得:qb=3mgl23kq,故B错误;b球位于a球正下方时,ab间距离为:l'=32l,a球所受的库仑力为:F'=kqqb3l15.B带电小球在电场中受到重力和电场力作用,从静止释放,做匀加速直线运动,小球所受的合力方向沿此运动方向,则垂直于运动方向上合力为零,设电场强度方向与垂直于运动方向的夹角为θ,如图所示:则mgsin30°=Eqcosθ,代入Eq=12mg,解得:θ16.A根据C=εr17.D根据动能定理可得:WG+W电+Wf=ΔEk,代入数据即可求得W电=-4J,即金属块克服电场力做功4J,金属块的电势能增加4J,电场力做负功,金属块受到的电场力向右,金属块带正电,故A、B、C项错误。在该过程中金属块动能增加12J,重力势能减少24J,因此金属块的机械能减少12J,故D项正确。18.D设细管的半径为R,小球到达B点时速度大小为v。小球从A滑到B的过程,由机械能守恒定律得:mgR=mv2,得到:v=2小球经过B点时,由牛顿第二定律得:qE-mg=m代入得:Eq=3mg,E=3mg19.答案(1)43h(2)53°(3)(3+2)2h解析(1)由动能定理有:mgR=mv2小球做平抛运动,由平抛运动的规律可知:竖直方向:H=12gt2水平方向:L=vt由以上三式解得:L=43h;(2)由动能定理有:12mv向心力公式:FN'-mg=mvB由牛顿第三定律FN=FN'由以上各式解得:cosα=32所以α=53°;(3)小球落在台阶M1N1时竖直速度为:vy=2gH=22反弹时竖直速度为:v=6gh在竖直方向上:h=-vt+12gt2解得:t=(3+2)2在水平方向上小球受电场力,加速度为:a=qEm根据运动学公式:l=12at2=14gt解得:l=7+4320.答案(1)5g4E(2)5解析(1)微粒沿OP方向运动时做匀减速直线运动,受到的合力方向水平向右,有:qE=mg可得微粒带电荷量q与质量m的比值:q(2)微粒的加速度a=mgtanθ初速度v1满足关系v12=微粒以初速度v2从P点运动到D点做类平抛运动,设运动时间为t,由平抛运动规律有:d2cosθ=v2d2sinθ+d2由以上几式解得:v1=54gd,v2可得v1的大小与v2大小的比值:v(3)设微粒从P点竖直向上抛出的初速度为v3,受到水平向右的合力为F,抛出后微粒做一段类平抛运动,其动能变为原来的3倍,由平抛运动规律有:x=1又F=ma,Fx=ΔEk=3×12m由以上几式得:y2=2x2即微粒的竖直位移y的大小与水平位移x的大小的比值:y21.答案(1)mg+33kQq8h2(2)解析(1)物块在A点受重力、电场力、支持力。分解电场力,由竖直方向受力平衡得FN=mg+kQqr又因为h=rsin