2024高考物理基础知识综合复习阶段检测卷6静电场

阶段检测卷(六)静电场一、选择题(本题共18小题,每小题3分,共54分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)1.物理学引入“点电荷”概念,从科学方法上来说属于()A.限制变量的方法B.视察试验的方法C.志向化模型的方法D.等效替代的方法2.M和N是两个原来都不带电的物体,它们相互摩擦后M带1.6×10-10C正电荷,对此,下列推断正确的是()A.在摩擦前M和N的内部没有任何电荷B.摩擦的过程中电子从M转移到NC.摩擦的过程中,创建了1.6×10-10C的正电荷D.摩擦的过程中,歼灭了1.6×10-10C的正电荷3.真空中Ox坐标轴上的某点有一个点电荷Q,坐标轴上A、B两点的坐标分别为0.2m和0.7m,如图甲所示。在A点放一个带正电的摸索电荷,在B点放一个带负电的摸索电荷,A、B两点的摸索电荷受到静电力的方向都跟x轴正方向相同,静电力的大小F跟摸索电荷电荷量q的关系分别如图乙中直线a、b所示。下列说法正确的是()A.B点的电场强度大小为0.25N/CB.A点的电场强度的方向沿x轴负方向C.点电荷Q的位置坐标为0.3mD.点电荷Q是正电荷4.某电车运用“3V、12000F”石墨烯纳米混合型超级电容器,下列说法正确的是()A.该电容最多能储存72000C的电荷量B.该电容器的容量为36000A·hC.若30s能充溢电,则充电平均电流为1200AD.电容器随着放电,电量慢慢削减到0,电容也会慢慢削减到05.口罩的熔喷布经驻极处理后,对空气的过滤增加静电吸附功能。驻极处理装置如图所示,针状电极与平板电极分别接高压直流电源的正、负极,电压恒定。针尖旁边的空气被接电源正极电离后,带电粒子在静电力作用下运动,熔喷布捕获带电粒子带上静电,平板电极表面为等势面,熔喷布带电后对原电极和电场的影响可忽视不计,下列说法正确的是()A.针状电极上,针尖旁边的电场较弱B.熔喷布上表面因捕获带电粒子将带负电C.沿图中虚线向熔喷布运动的带电粒子,其加速度慢慢减小D.两电极相距越远,电场对带电粒子做的功越多6.如图所示是P、Q两点电荷的电场中的电场线分布,a、b、c、d是电场中的四个点,一个不计重力的带电粒子从a运动到b的轨迹如图中曲线ab所示,则以下推断正确的是()A.点电荷Q带正电B.运动的带电粒子带正电C.b点电场强度大于d点电场强度D.摸索电荷+q在c点的电势能小于在d点的电势能7.一重力不计的粒子在电场中的运动轨迹如图中虚线所示,实线表示电场线,M、N是轨迹上的两点,下列说法正确的是()A.能推断粒子的电性B.能推断M、N的速度方向C.能推断M、N电势的凹凸D.能推断粒子在M、N点时电势能的凹凸8.两个分别带有电荷量-Q和+5Q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2r,则两球间库仑力的大小为()A.5F16 B.16F5 C.9.如图所示,光滑绝缘水平桌面上有A、B两个带电小球(可以看成点电荷),A球电荷量为+2q,B球电荷量为-q,由静止起先释放后A球加速度大小为B球的两倍,不计空气阻力,下列说法正确的是()A.A球受到的静电力是B球受到静电力的2倍B.A球的质量是B球质量的2倍C.A球受到的静电力与B球受到的静电力是一对平衡力D.A、B球相互靠近过程中加速度都增大10.真空中xOy平面直角坐标系上的A、B、C三点构成等边三角形,边长L=2.0m。若将电荷量均为q=+2.0×10-6C的两点电荷分别固定在A、B点,已知静电力常量k=9.0×109N·m2/C2,则下列推断正确的是()A.两点电荷间的库仑力大小为9.0×10-2NB.两点电荷间的库仑力大小为9.0×10-4NC.C点的电场强度的大小为932×10D.C点的电场强度的大小为932×1011.如图所示,在悬挂点O的正下方3L处固定一个点电荷A,另用一根长为L的不行伸长的绝缘细线悬挂一点电荷B,B静止后与A的距离也为L,点电荷B质点为m,则AB之间的库仑力F的大小为()A.F=mg B.F=32C.F=33mg D.F=312.如图所示,为可调电容器结构图,下列有关说法错误的是 ()A.动片完全旋出时电容最小,完全旋入时电容最大B.利用该电容器可制作测量角度的电容式传感器C.为增大该电容器的电容,可在动片与定片之间充入某种非导电物质作为电介质D.可调电容器的定片必需接电源的正极,动片必需接电源的负极13.如图所示为电子枪的工作原理,金属丝加热后可以放射电子,放射出的电子被加速电场加速,穿出金属板上的小孔后,形成高速运动的电子束。其中加热电源的电动势为E,加速电压为U。下列说法正确的是()A.加热电源的正负不能接反B.加速电压的正负不能接反C.加速电场的电场线从金属丝发出,终止于金属板D.电子被加速时,确定是沿着电场线运动的14.激光闪光灯的电路原理如图所示,电压为300V的电源向电容为6000μF的电容器C充电完毕后,通过外加高压击穿“火花间隙”间空气,使电容器一次性向激光闪光灯放电,供应全部能量使闪光灯发出强光,则电容器放电过程释放的电量和通过闪光灯的电流方向为()A.1.8C,向左 B.1.8C,向右C.2×10-8C,向左 D.2×10-4C,向右15.内壁光滑绝缘的真空细玻璃管竖直放置,其A、B端分别固定一个带电小球a和b,另一带电的小球c(其直径略小于管内径)位于AB的中点O,处于静止状态,如图所示。三小球均带正电,轻晃玻璃管后,可视察到小球c会在O位置上、下旁边的M、N点间运动。下列推断正确的是()A.小球c在振动过程中机械能守恒B.小球a的电荷量等于小球b的电荷量C.小球c从O点运动到N点的过程中,静电力做负功D.小球c从M点运动到O点的过程中,静电力做正功16.一带电小球从空中的a点运动到b点的过程中,重力做功为3J,静电力做功为1J,克服空气阻力做功0.5J,则下列推断错误的是()A.a点动能比b点小3.5JB.a点重力势能比b点大3JC.a点电势能比b点小1JD.a点机械能比b点小0.5J17.如图所示,电荷量分别为2q和-q(q>0)的点电荷固定在边长为L的正方体的两个顶点上,A是正方体的另一个顶点,假如点电荷2q、-q连线中点O的电场强度大小是E,则A点的电场强度大小是()A.14E B.24E C.3516E18.如图所示,空间某处为一匀强电场E和一场源正点电荷Q的复合场,在以Q点为圆心的同一圆周上,有a、b、c、d四点,其中a、c在同一竖直直径上,b、d在同一水平直径上,下列对这个复合电场的探讨正确的是()A.a点的电场强度与c点的相同B.b点的电势可能比d点高C.将一负电荷从a点沿圆弧经b点移到c点,静电力先做正功后做负功D.负电荷在a点的电势能等于在c点的电势能二、非选择题(共5小题,共46分)19.(8分)电流传感器可以像电流表一样测量电流,不同的是反应比较灵敏,可以和计算机相连干脆显示电流与时间的变更图像。按如图甲所示电路图连接好试验电路,开关S与2接通待充电完成后,开关S与1接通,电容器通过电阻放电,通过电阻R的电流方向为(选填“向左”或“向右”)。电流传感器将电流信息传入计算机,显示出电流随时间变更的I-t图像如图乙所示。依据图乙估算出电容器全部放电过程中释放的电荷量为C(保留三位有效数字)。

甲乙20.(8分)在“探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关”的试验中,一同学猜想可能与两电荷的间距和所带电荷量有关。他选用带正电的小球A和B,A球放在可移动的绝缘座上,B球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒C点下方,如图所示。试验时,先保持两球电荷量不变,使A球从远处慢慢向B球靠近,视察到两球距离越小,B球悬线的偏角越大;再保持两球距离不变,变更小球所带的电荷量,视察到电荷量越大,B球悬线的偏角越大。(1)试验表明:两电荷之间的相互作用力,随其距离的而增大,随其所带电荷量的而增大。

(2)此同学在探究中应用的科学方法是(选填“累积法”“等效替代法”“限制变量法”或“演绎法”)。

(3)若A、B带电荷量分别为+3Q和-Q,起先相距为2R时,它们间的库仑力为F,将两小球相互接触后将其距离变为R,则两球间库仑力的大小为。

21.(8分)如图所示,把质量为0.4g的带电小球A用丝线吊起,若将电荷量为+4×10-8C的小球B靠近它,当两小球在同一高度且相距3cm时,丝线与竖直方向夹角为45°。g取10m/s2,则:(1)此时小球B受到的静电力F的大小为多少?(2)小球A带何种电荷?(3)小球A所带电荷量大小是多少?22.(10分)如图所示,ABCD为固定在竖直平面内的轨道,AB段为倾角θ=37°的粗糙倾斜轨道,BC段水平光滑,CD段是半径为r=0.1m的光滑半圆,各段轨道均平滑连接。AB段轨道所在区域有电场强度大小为E0=4mg5q、方向垂直于倾斜轨道向下的匀强电场,BB'是电场边界(垂直于倾斜轨道)。一个质量为m、电荷量为q的带正电小物块(视为点电荷)在倾斜轨道上的A点由静止释放。已知A、B之间的距离为L=1m,倾斜轨道与小物块之间的动摩擦因数为μ=0.25,设小物块电荷量保持不变,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g(1)求小物块运动至B点的速度大小;(2)若匀强电场的电场强度E大小可以变更,为使小物块通过圆轨道最高点,求E的最大值(结果用E0表示)。23.(12分)如图所示,一带电粒子比荷为qm=5.0×105C/kg,从靠近左极板的a点由静止起先经电压为U=100V的电场加速后,垂直进入虚线PQ、MN间的匀强电场中,从MN上的某点b(图中未画出)离开匀强电场时速度与电场方向成45°角。已知PQ、MN间距离为d=(1)带电粒子到达PQ位置时的速率v1;(2)PQ、MN间匀强电场的电场强度E的大小;(3)a、b两点间的电势差。

阶段检测卷(六)静电场1.C2.B3.C解析由A处摸索电荷的图线可得,该处的电场强度为E1=F1q1=4×105N/C,方向水平向右,同理可得,B处的电场强度为E2=F2q2=0.25×105N/C,方向水平向左,A、B错误;由A、B的分析可知,点电荷Q应为负电荷,且在A、B两点之间,设到A点距离为l,由点电荷电场强度公式可得E1=kQl2=4×105N/C,E2=kQ(0.54.C解析依据C=QU,Q=CU=12000F×3V=36000C,A错误;依据Q=It=36000C=10A·h,B错误;依据I=Qt5.C解析针状电极上,电场线比较密,针尖旁边的电场较强,A错误;针尖旁边的空气被接电源正极电离后,正电粒子在静电力作用下向熔喷布运动,熔喷布捕获带电粒子带上正电,B错误;由图可知,靠近熔喷布电场较弱,带电粒子受力较小,其加速度减小,C正确;针状电极与平板电极间电压恒定,依据W=Uq,电场做功恒定,与两极间距离无关,D错误。6.C解析依据电场线的方向,从P动身,终止于Q,所以P带正电、Q带负电,故A错误;电荷所受静电力指向轨迹内侧,所以粒子在运动过程中受到P的吸引力,所以该粒子带负电,故B错误;b点旁边电场线比d点旁边电场线密,故b点的电场强度大于d点的电场强度,故C正确;沿着电场线电势确定降低,所以c点电势大于d点的电势,正电荷在电势高处电势能大,则摸索电荷+q在c点的电势能大于在d点的电势能,故D错误。7.D解析依据曲线运动合力指向轨迹的内侧可以推断粒子大致的受力方向,但电场线的方向未知,不能确定电性,同时也不能推断电势凹凸,故A、C错误;运动轨迹与粒子从何处进入电场是无关的,粒子可能从M到N,也可能从N到M,所以无法确定M、N的速度方向,故B错误;若粒子先经过M点再经过N点,静电力做正功,电势能减小,粒子在M点电势能比N点大,反之亦然,故D正确。8.C解析相距为r时,依据库仑定律得F=k5Q·Qr2=k5Q2r29.D解析A球受到的静电力与B球受到的静电力是相互作用力,大小相等,方向相反,A错误;因为两球受力大小相等,但A球的加速度是B球的两倍,所以依据牛顿其次定律F=ma可知,A球的质量为B球的12,B错误;平衡力必需作用在同一个物体上,C错误;A、B10.C解析由库仑定律F=kq1q2r2得两点电荷间的库仑力大小为9.0×10-3N,A、B错误;由电场强度公式E=kQr2得到两点电荷在C点产生的电场强度,经矢量叠加后可求得C点的电场强度的大小为EC=2kq11.C解析对B进行受力分析如图所示。依据题意可知α等于30°,则F1=F,两个力的夹角等于60°,依据平行四边形定则可知,以F1、F为邻边做出的平行四边形是菱形,则依据菱形特点可得mg2F=cos30°,则F=312.D解析由题图可知,动片完全旋出时,正对面积最小,此时电容最小,完全旋入时正对面积最大,电容最大,故A正确;因旋出与角度有关,依据旋出面积可求出电容,故可以用其制作测量角度的电容式传感器,故B正确;由确定式可知,加入介质时可以增大电容,故C正确;平行板电容器不区分正负极,故不须要将定片接正极,故D错误。本题选错误的,故选D。13.B14.B解析依据Q=CU可知,电容器电荷量Q=300V×6000μF=1.8C,电容器放电电流与充电电流方向相反,通过闪光灯的电流方向向右,B正确。15.C解析小球在振动的过程中,除重力做功以外,还有静电力做功,机械能不守恒,选项A错误;小球c起先静止在O点,由重力和静电力平衡,可知b球对c球的静电力大于a球对c球的静电力,则小球a的电荷量小于小球b的电荷量,选项B错误;小球c从O点运动到N点的过程中,由系统能量守恒可知,系统机械能削减,电势能增加,静电力做负功,选项C正确;小球c从M点运动到O点的过程中,系统重力势能削减,动能增加,无法推断机械能变更,故无法推断静电力做功状况,选项D错误。16.C解析合力做功等于动能的增加量,合力做功等于各个分力做的功,总功为3.5J,故动能增加3.5J,所以a点动能比b点小3.5J,故A正确;重力做功等于重力势能的变更量,重力做功3J,重力势能减小3J,所以a点重力势能比b点大3J,故B正确;静电力做功等于电势能的变更量,静电力做功1J,电势能减小1J,所以a点电势能比b点大1J,故C错误;除重力外的各个力做的总功等于机械能的增加量,除重力外,静电力做功为1J,克服空气阻力做功0.5J,故机械能增加0.5J,所以a点机械能比b点小0.5J,故D正确。本题选错误的,故选C。17.B解析依据几何学问得O点到两个电荷的距离都是d=32L,即O点电场强度为E=kqd2+k·2qd18.D解析a点与c点电场强度方向不同,A错误;正点电荷Q在b、d两点产生的电势相同,沿匀强电场E电场线方向电势降低,由此可知b点电势低,B错误;按C选项路径移动负电荷,静电力先做负功后做正功,C错误;a、c两点的电势相同,则负电荷在a点的电势能等于在c点的电势能,故D正确。19.答案向右2.88×10-3解析依据电源正负极位置可知电容器充电后上极板带正电,所以其放电时通过电阻R的电流方向为向右。I-t图像与坐标轴所围的面积表示电容器全部放电过程中释放的电荷量,由图乙可知q=nI0t0=36×0.2×10-3×0.4C=2.88