2022年高考物理一轮复习夯实核心素养-静电场素养提升练（原卷版）

8.7静电场素养提升练

1.如图所示，质量为〃?、电荷量为。的带电小球/用绝缘细线悬挂于。

点，另一个电荷量也为。的带电小球8固定于O点的正下方，已知绳长

为21,。到8点的距离为/,平衡时Z、8带电小球处于同一高度，已知重力加

速度为g,静电力常量为左，则（）

kQ2

A.A.B间库仑力大小为了

B./、8间库仑力大小为2/wg

C.细线拉力大小为小机g

2收。2

D.细线拉力大小为

2.利用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素，如图1所示，平行板电容器

的极板/与一静电计相接，极板8接地，若极板8稍向上移动一点，由观察到的静电计的

指针变化，得出平行板电容器的电容变小的结论，其依据是（）

A.两极板间的电压不变，静电计指针张角变大

B.两极板间的电压不变，静电计指针张角变小

C.极板上的电荷量几乎不变，静电计指针张角变小

D.极板上的电荷量几乎不变，静电计指针张角变大

3.空间某区域有一沿x轴对称分布的电场，其电场强度E随坐标x变化的

图像如图所示，xo和一xo为x轴上对称的两点。现将一电子从X。处由静止释放

后沿x轴负方向运动，到达一死处时速度刚好为0。下列说法正确的是（）

A.演）处的电场强度大于一xo处的电场强度

B.刖处的电势小于一xo处的电势

C.电子在刈处的电势能等于一xo处的电势能

D.电子先做匀加速运动后做匀减速运动

4.如图所示，正方形/8C。的对角线相交于。点，两个等量同种正电荷分

别固定在Z、C两点，则（）

A.B、。两处电势、电场强度均相同

B.B、。两处电势、电场强度均不相同

C.若在8点静止释放一电子，电子一定在8、。间往复运动，且加速度

先减小后增大.

D.若在8点给电子一垂直于纸面且合适的速度，电子可绕。点做匀速圆

周运动

5.如图所示，实线表示某电场的电场线（方向未标出），虚线是一带负电的粒子只在电场力

作用下的运动轨迹，设M点和N点的电势分别为夕,必、＜pN,粒子在"和N时加速度大小分

别为。“、aN,速度大小分别为q”、vN,电势能分别为稣”、EpN.下列判断正确的是（）

A.UM<PN，aM<aNB・VM<UN，QMV9N

C•(PM<QN，EpM〈EpND.CIM<QN，EpMVEpN

6.光滑水平地面上，力、5两物体质量都为加，4以速度。向右运动，8原来静止，其左端

有一水平轻质弹簧，如图所示，当力撞上弹簧，弹簧被压缩到最短时（）

_____3

A/WNv|B

777777777777777777777777777^777777/

A.4、8系统总动量为2"?o

B.1的动量变为零.

C.8的动量达到最大值

D.A.8的速度相等.

7.如图所示，在水平向右的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细绳一端固

定在。点，另一端拴一个质量为机、所带电荷量为q的小球，把细绳拉到竖直

状态，小球从最低点/由静止释放后沿圆弧运动，当细绳刚好水平时，小球到

达位置8且速度恰好为零。已知重力加速度为g,不计空气阻力，则（）

0----QB

/

/

/

Z

於--'

A.小球最终将静止在8点

B.小球运动到8点时，细绳的拉力为0

C.匀强电场的电场强度大小为经

q

D.在此过程中，小球的电势能一直增加

8.如图，区域I、n有两个相邻的竖直匀强电场，方向相反，竖直虚线为电场边界，区域

n的电场强度是区域I的2倍.带电粒子以某初速度从/点在纸面内垂直左边界进入区域

I,经过一段时间后，从区域II右边界上的8点（未画出）垂直电场方向穿出，粒子重力不

计•，贝川）

A.粒子从4点运动到B点电场力一直做正功

B./、B两点的连线与电场线垂直

C.粒子在“、8两点处动能相等

D.粒子穿过两电场区域时间相等

9.如图所示，笈核、笊核、免核三种粒子从同一位置无初速度地飘入电场

方向水平向右的加速电场El，之后进入电场方向竖直向下的匀强电场所发生偏

转，最后打在屏上。整个装置处于真空中，不计粒子重力及其相互作用，那么

（）

厂

A.偏转电场反对三种粒子做功一样多

B.三种粒子打到屏上时的速度一样大

C.三种粒子运动到屏上所用时间相同

D.三种粒子一定打到屏上的同一位置

10.如图，同一平面内的4、b、C、d四点处于匀强电场中，电场方向与此平

面平行，M为C连线的中点，N为b、d连线的中点。一电荷量为仪4>0）的

粒子从。点移动到b点，其电势能减小名；若该粒子从。点移动到d点，其电

势能减小叫。下列说法正确的是（）

A.此匀强电场的电场强度方向一定与b两点连线平行

W\^-W2

B.若该粒子从M点移动到N点，则电场力做功一定为

2

C.若c、d之间的距离为3则该电场的电场强度大小一定为丁

qL

D.若名=%,则八M两点之间的电势差一定等于6、N两点之间的电

势差

11.如图甲所示，两平行金属板MN、尸。的板长和板间距离相等，板间存在

如图乙所示的随时间周期性变化的电场，电场方向与两板垂直，不计重力的带

电粒子沿板间中线垂直于电场方向源源不断地射入电场，粒子射入电场时的初

动能均为£k0o已知/=0时刻射入电场的粒子刚好沿上板右边缘垂直于电场方

向射出电场，则（）

MN忤

E。--\T：---：

Q-.......：②r;

:为：n0\\t

PQ心…」一：

甲乙

A.所有粒子最终都垂直于电场方向射出电场

B.f=0之后射入电场的粒子有可能会打到极板上

C.所有粒子在经过电场过程中最大动能都不可能超过2瓦0

D.若入射速度加倍成2%，则粒子从电场出射时的侧向位移与速度为历时

相比必定减半.

12.如图所示，一带负电荷的油滴在匀强电场中运动，其轨迹在竖直面（纸面）内，且相对于

过轨迹最低点P的竖直线对称.忽略空气阻力.由此可知（）

A.。点的电势比P点高

B.油滴在。点的动能比它在P点的大

C.油滴在。点的电势能比它在尸点的大

D.油滴在Q点的加速度大小比它在P点的小

13.电荷的定向移动形成电流，电流表示单位时间内通过导体横截面的电荷

量，即/=:电流传感器可以像电流表一样测量电流，并且可以和计算机相

t

连，画出电流与时间的变化图像。图甲是用电流传感器观察充、放电过程的实

验电路图，图中电源的电压为6V。

先使开关S与1接通，待充电完成后，再使开关S与2接通，电容器通过

电阻放电。电流传感器将电流信息传入计算机，显示出电流随时间变化的/—f

图像，如图乙所示。

(1)下列说法正确的是

A.电容器充电的过程中，负电荷由电源的正极移动到电容器的正极板

B.电容器充电的过程中，电路的电流不断增大

C.电容器放电的过程中，电容器两极板间的电场强度不断变小.

D.电容器放电的过程中，电容器把储存的电能转化为电路中其他形式的

能量

(2)乙图中图线与两坐标轴所包围面积的物理意义是

(3)若充电完成后，电容器所带的电荷量为3.04X10-3c,则该电容器的电

容为叶(保留3位有效数字)。

14.如图所示，在E=103v/m的竖直匀强电场中，有一光滑半圆形绝缘轨道0PN与一水平

绝缘轨道"N在N点平滑相接，半圆形轨道平面与电场线平行，其半径R=0.4m,N为半

圆形轨道最低点，一带负电且电荷量夕=107C的小滑块，质量机=0.01kg,与水平轨道

间的动摩擦因数"=0.15,位于N点右侧"=1.5m的M处，若给小滑块一个水平向左的初

速度。0,小滑块恰能通过半圆形轨道的最高点。.取g=10m/s2,求：

(1)小滑块的初速度大小Vo；

(2)小滑块通过。点后落回水平轨道时落点S距N的水平距离X.

15.如图，一质量为加、电荷量为4(夕＞0)的粒子在匀强电场中运动，A.B

为其运动轨迹上的两点。已知该粒子在/点的速度大小为。°,方向与电场方向

的夹角为60。；它运动到8点时速度方向与电场方向的夹角为30。，不计重力。

求4、5两点间的电势差。

16.如图所示，长为L的不可伸长绝缘细线一端悬于。点，另一端系一质量

为根的带电小球，将该装置放在水平向右电场强度为E的匀强电场中，小球在

Z点静止时细线与竖直方向成37。角。(sin37o=0.6,cos37o=0.8)重力加速度为

g。

(1)画出小球在/点静止时的受力示意图；

(2)计算小球所带电荷量并判断小球所带电荷的电性；

(3)若保持细线处于绷紧状态，将小球向右拉，直至细线与电场线平行。由

静止释放，求小球运动到最低点时细线的拉力大小。.

17.2018年，人类历史上第一架由离子引擎推动的飞机诞生，这种引擎不需

要燃料，也无污染物排放。引擎获得推力的原理如图所示，进入电离室的气体

被电离成正离子，而后飘入电极4、8之间的匀强电场(初速度忽略不计)，/、

8间电压为U,使正离子加速形成离子束，在加速过程中引擎获得恒定的推

力。单位时间内飘入的正离子数目为定值，离子质量为加，电荷量为Ze,其中

Z是正整数，e是元电荷。

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气体二©­©—

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电离室AB

(1)若引擎获得的推力为B，则单位时间内飘入/、8间的正离子数目N为

多少？

(2)加速正离子束所消耗的功率P不同时，引擎获得的推力/也不同，试推

导£的表达式；

p

(3)为提高能量的转换效率，要使，尽量大，请提出增大，的三条建议。

18.竖直面内一倾斜轨道与一足够长的水平轨道通过一小段光滑圆弧平滑连接，小物块8

静止于水平轨道的最左端，如图(a)所示.，=0时刻，小物块/在倾斜轨道上从静止开始下

滑，一段时间后与8发生弹性碰撞(碰撞时间极短)；当/返回到倾斜轨道上的尸点(图中未

标出)时，速度减为0,此时对其施加一外力，使其在倾斜轨道上保持静止.物块4运动的

。一£图象如图(b)所示，图中的力和“均为未知量.已知力的质量为加，初始时4与3的

高度差为，，重力加速度大小为g,不计空气阻力.

(b)

(1)求物块8的质量;

(2)在图(b)所描述的整个运动过程中，求物块/克服摩擦力所做的功.

专不

属定每母母

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