（江苏专用）高三物理一轮复习 必考部分 第6章 静电场章末过关练-人教高三物理试题

章末过关练静电场(时间：60分钟满分：100分)一、单项选择题(本题共5小题，每小题5分，共25分．每小题只有一个选项符合题意)．1．绝缘细线的一端与一带正电的小球M相连接，另一端固定在天花板上，在小球M下面的一绝缘水平面上固定了另一个带电小球N，在下列情况下，小球M能处于静止状态的是()BM受到三个力的作用处于平衡状态，则绝缘细线对小球M的拉力与小球N对小球M的库仑力的合力必与M的重力大小相等，方向相反，其受力分析图如图所示，故B正确．2．如图1所示，一正离子在电场力作用下从A点运动到B点，在A点的速度大小为v0，方向与电场方向相同．该离子从A点到B点的v­t图象是()【导学号：96622452】图1CA点的电场线密，故A点的场强大，因此该离子在A点的加速度大，在v­t图象中，图线斜率逐渐变小，故C对．3．如图2所示，在两个等量负点电荷形成的电场中，O点是两电荷连线的中点，a、b是该线上的两点，c、d是两电荷连线中垂线上的两点，acbd为一菱形．若将一负离子(不计重力且不影响原电场分布)从c点匀速移动到d点，电场强度用E、电势用φ来表示．则下列说法正确的是()图2A．φa一定小于φO，φO一定大于φcB．Ea一定大于EO，EO一定大于EcC．负离子的电势能一定先增大后减小D．施加在负离子上的外力一定先减小后增大C两等量同种负点电荷连线中点O的场强为零，B项错；由c到O过程中，负离子受到沿Oc方向的电场力作用，电场力做负功，电势能增大，由电势能与电势关系可知，φO一定小于φc，A项错；由O到d过程中，负离子受到沿Od方向的斥力，电场力做正功，电势能减小，故C项正确；在两点电荷连线垂直平分线上，由O到无穷远处，场强先增大后减小，由题意不能确定d点场强与中垂线上场强最大值的关系，故D项错误．4．在方向水平的匀强电场中，一不可伸长的绝缘细线的一端连接一个质量为m、电荷量为q的带电小球．细线另一端固定于O点，把小球拉起直至细线水平，如图3所示．将小球无初速度释放，小球向下摆动的最大角度为45°，重力加速度为g，则匀强电场的电场强度大小为()【导学号：96622453】图3A.eq\f(mg,q) B．(eq\r(2)＋1)eq\f(mg,q)C．(eq\r(2)－1)eq\f(mg,q) D.eq\f(2\r(2)＋1,2)·eq\f(mg,q)B设绝缘细线的长度为l，由动能定理得mgeq\f(\r(2),2)l－qEeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(l－\f(\r(2),2)l))＝0，E＝eq\f(\r(2)＋1,q)mg，选项B正确．5．两个不等量异种点电荷位于x轴上，a带正电，b带负电，|qa|>|qb|，且a、b相对坐标原点位置对称．取无限远处的电势为零，下列各选项正确描述x轴上的电势φ随位置x变化规律的是()D电场线从正电荷出发而终止于负电荷，沿着电场线电势降低，由于|qa|>|qb|，故在b电荷右侧存在电场强度为零的位置；φ­x图象的切线斜率表示电场强度．故D正确．二、多项选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分．每小题有多个选项符合题意．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，错选或不答的得0分)．6.(2017·淮安模拟)如图4所示，A、B、C为直角三角形的三个顶点，∠A＝30°，D为AB的中点，负点电荷Q位于D点．A、B、C三点的电势分别用φA、φB、φC表示，下列说法正确的是()【导学号：96622454】图4A．φC等于φAB．A、B两点电场强度相同C．负检验电荷在BC连线上各点具有的电势能都相等D．将正检验电荷沿AC从A点移到C点，电场力先做正功后做负功AD点电荷的等势面是一系列的同心圆，A、C两点在同一个等势面上，故φC等于φA，故A正确；A、B两点与场源点电荷距离相等，根据点电荷场强公式E＝keq\f(Q,r2)，故AB两点的电场强度大小相等，但方向不同，故A、B两点的电场强度不相同，故B错误；BC连线上各点距场源距离不等，电势不等，根据Ep＝qφ，负检验电荷在BC连线上各点具有的电势能不相等，故C错误；AC连线上，越靠近负电荷电势越低，从A到C电势先降低后升高，正检验电荷具有的电势能先减小后增大，故电场力先做正功后做负功，故D正确．7.如图5所示，一个质量为m、带电量为q的粒子从两带电平行板的正中间沿与匀强电场垂直的方向射入，不计粒子所受的重力．当粒子的入射速度为v时，它恰能穿过电场区域而不碰到金属板上．现欲使质量为m、入射速度为eq\f(v,2)的粒子也能恰好穿过这一电场区域而不碰到金属板，在以下的仅改变某一物理量的方案中，可行的是()图5A．使粒子的带电量减少为原来的eq\f(1,4)B．使两板间所接电源的电压减小到原来的一半C．使两板间的距离增加到原来的2倍D．使两极板的长度减小为原来的一半ACD设电容器两板间距为d，板长为l，由类平抛运动规律可得l＝vt，eq\f(d,2)＝eq\f(1,2)eq\f(qE,m)t2＝eq\f(1,2)eq\f(qU,dm)t2，可得d2＝eq\f(qUl2,mv2).粒子带电量减少为原来的eq\f(1,4)，则d′2＝eq\f(qUl2,mv2)＝d2，满足条件，选项A正确；电压变为原来的eq\f(1,2)，则d′2＝2eq\f(qUl2,mv2)＝2d2，不满足条件，选项B错误；两板间距离增加到原来的2倍，则d′2＝4eq\f(qUl2,mv2)＝4d2，满足条件，选项C正确；两极板长度减小到原来的一半，则d′2＝eq\f(qUl2,mv2)＝d2，满足条件，选项D正确，故不可行的是选项B.8.如图6所示，一个电场的电场线分布关于y轴对称，等腰直角三角形OPQ处于电场中，A为OQ中点，则下列说法中正确的是()【导学号：96622455】图6A．Q点的电势比A点的电势低B．将负电荷由O点移动到P点，电场力做正功C．OA两点间的电势差大于AQ两点间的电势差D．在O点静止释放一个带正电粒子，该粒子将沿y轴做匀变速直线运动AC因为沿着电场线的方向，电势降低，所以Q点的电势低于A点的电势，选项A正确；将负电荷由O点移到P点，电场力做负功，选项B错误；由于OA之间的电场强度大于AQ之间的电场强度，而OA＝AQ，故OA之间的电势差大于AQ之间的电势差，选项C正确；从O点开始，沿y轴正方向，电场线越来越疏，电场强度越来越小，故带正电粒子将做加速度越来越小的加速运动，选项D错误．9.如图7所示，长为L、倾角为θ的绝缘光滑斜面处于电场中，一电荷量为q、质量为m的带正电小球，以初速度v0由斜面底端的A点沿斜面上滑，到达斜面顶端B点时速度仍为v0.下列判断正确的是()图7A．A、B两点的电势相等B．A、B两点间的电势差为eq\f(mgLsinθ,q)C．小球在A点的电势能和重力势能之和与在B点时相同D．由A到B过程中电场力做的功大于克服重力做的功BC小球受到重力、电场力和支持力的作用运动，支持力不做功，由能量守恒得小球的动能、重力势能和电势能的总和保持不变，A点和B点的动能相同，故A、B两点的电势能和重力势能的总和相同，C正确；由A到B过程中电场力做功等于克服重力所做的功，则有UAB＝eq\f(WAB,q)＝eq\f(mgLsinθ,q)，B正确，A、D错误．三、非选择题(本题共3小题，共51分．按题目要求作答，解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)．10.(17分)用两根长度均为L的绝缘细线各系一个小球，并悬挂于同一点．已知两小球质量均为m，当它们带上等量同种电荷时，两细线与竖直方向的夹角均为θ，如图8所示．若已知静电力常量为k，重力加速度为g.求：图8(1)小球所受拉力的大小；(2)小球所带的电荷量．【解析】(1)对小球进行受力分析，如图所示．设绳子对小球的拉力为FT，则eq\f(mg,T)＝cosθFT＝eq\f(mg,cosθ).(2)设小球在水平方向受到库仑力的大小为F，则eq\f(F,mg)＝tanθ，F＝mgtanθ又F＝keq\f(Q2,r2)，r＝2Lsinθ所以Q＝2Lsinθeq\r(\f(mgtanθ,k)).【答案】(1)eq\f(mg,cosθ)(2)2Lsinθeq\r(\f(mgtanθ,k))11．(17分)如图9所示为一个从上向下看的俯视图，在光滑绝缘的水平桌面上，固定放置一条光滑绝缘的挡板轨道ABCD，AB段为直线，BCD段是半径为R的一部分圆弧(两部分相切于B点)，挡板处于场强为E的匀强电场中，电场方向与圆的直径MN平行，现使一带电量为＋q、质量为m的小球(不计重力)由静止从斜挡板内侧上某点释放，为使小球能沿挡板内侧运动，最后从D点抛出，试求：图9(1)小球从释放点到N点沿电场强度方向的最小距离；(2)在上述条件下小球经过N点时对挡板的压力大小．【解析】(1)根据题意分析可知，小球过M点对挡板恰好无压力时，s最小，根据牛顿第二定律有：qE＝meq\f(v\o\al(2,M),R).由动能定理得：qE(s－2R)＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,M)联立解得：s＝eq\f(5,2)R.(2)小球过N点时，根据牛顿第二定律有：N－qE＝meq\f(v\o\al(2,N),R)由动能定理得：qEs＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,N)联立解得：N＝6qE.【答案】(1)eq\f(5,2)R(2)6qE12．(17分)如图10所示，水平放置的平行板电容器，两板间距离为d＝8cm，板长为L＝25cm，接在直流电上，有一带电液滴以v0＝0.5m/s的初速度从板间的正中央水平射入，恰好做匀速直线运动，当它运动到P处时迅速将下板向上提起eq\f(4,3)cm，液滴刚好从金属板末端飞出，求：【导学号：96622456】图10(1)将下板向上提起后，液滴的加速度大小；(2)液滴从射入电场开始计时，匀速运动到P点所用时间为多少？(g取10m/s2)【解析】(1)带电液滴在板间受重力和竖直向上的电场力，因为液滴匀速运动，所以有：qE＝mg，qeq\f(U,d)＝mg，即：qU＝mgd.当下板向上提后，d减小，E增大，电场力增大，故液滴向上偏转，在电场中做类平抛运动．此时液滴所受电场力F＝qeq\f(U,d′)＝eq\f(mgd,d′)，a＝eq\f(F－mg,m)＝eq\f(mg\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(d,d′)－1)),m)＝eq\f(