浙江鸭2025版高考物理大一轮复习第七章静电场本章综合能力提升练

PAGEPAGE1第七章静电场本章综合实力提升练(限时：45分钟)一、单项选择题1.(2025届宁波市诺丁汉高校附属中学期末)如图1所示，绝缘支架上固定两金属板，金属板之间的距离可调，下列说法正确的是()图1A．该装置太大了，所以不能称为电容器B．两金属板构成电容器，充电后能够储存电荷C．电容器能够储存电荷，不能储存电场能D．因为装置没有带电，所以电容为零答案B2.“探究影响平行板电容器电容大小的因素”的试验装置如图2所示，忽视漏电产生的影响，下列推断正确的是()图2A．平行板正对面积减小时，静电计指针偏角减小B．静电计可以用电压表替代C．静电计所带电荷量与平行板电容器所带电荷量不相等D．静电计测量的是平行板电容器所带电荷量答案C3.某静电除尘装置管道截面内的电场线分布如图3所示，平行金属板M、N接地，正极位于两板正中心，图中a、b、c三点的场强分别为Ea、Eb、Ec，电势分别为φa、φb、φc，则()图3A．Ea<Eb B．Eb<EcC．φa>φb D．φb＝φc答案C4．如图4所示，光滑绝缘的水平面上的P点固定着一个带正电的点电荷，在它的右侧N点由静止起先释放一个也带正电的小球(可视为质点)．以向右为正方向，下图中能反映小球运动速度随时间变更规律的是()图4答案B解析N点的小球由静止释放后，受到向右的库仑力的作用，起先向右运动，依据库仑定律F＝keq\f(q1q2,r2)可得，随着两者之间的距离的增大，运动小球受到的库仑力在减小，依据牛顿其次定律a＝eq\f(F,m)可得，小球做加速度减小的加速直线运动，而v－t图象中图象的斜率表示小球运动的加速度，所以B项正确．5．如图5所示，空间有一水平匀强电场，在竖直平面内有初速度为v0的带电微粒，沿图中虚线由A运动到B，其能量变更状况是()图5A．动能削减，重力势能增加，电势能削减B．动能削减，重力势能增加，电势能增加C．动能不变，重力势能增加，电势能削减D．动能增加，重力势能增加，电势能削减答案B解析由于带电微粒做直线运动，其受力如图所示，其合外力的方向应为速度的反方向，故带电微粒做减速运动，动能削减，重力做负功，重力势能增加，电场力做负功，电势能增加，故选项B正确．6.如图6所示，匀强电场中有M、N、P、Q四点，它们分别位于矩形的四个顶点上．电子分别由M点运动到N点和Q点的过程中，电场力所做的正功相同，已知N、P、Q中有两点电势是18V、10V．则()图6A．不行能求出M点电势B．N点电势是18VC．P点电势是10VD．Q点电势是10V答案D解析电子分别由M点运动到N点和Q点过程中，电场力所做的正功相同，说明N、Q两点电势相等，且高于M点的电势，故四点的电势关系是φM<φN＝φQ<φP，所以φP＝18V，φN＝φQ＝10V，B、C错误，D正确；由于QM平行且与PN长度相同，所以UQM＝UPN＝8V，可得φM＝2V，A错误．7．(2024·浙江4月选考·8)密立根油滴试验原理如图7所示．两块水平放置的金属板分别与电源的正负极相接，板间电压为U，形成竖直向下电场强度大小为E的匀强电场．用喷雾器从上板中间的小孔喷入大小、质量和带电荷量各不相同的油滴．通过显微镜可找到悬浮不动的油滴，若此悬浮油滴的质量为m，则下列说法正确的是()图7A．悬浮油滴带正电B．悬浮油滴的带电荷量为eq\f(mg,U)C．增大电场强度大小，悬浮油滴将向上运动D．油滴的带电荷量不肯定是电子带电荷量的整数倍答案C解析油滴悬浮不动，说明其所受的电场力与重力平衡，所以带负电，A错；由Eq＝mg得q＝eq\f(mg,E)，所以B错；假如增大电场强度大小，油滴所受的电场力增大，油滴就会向上运动，C对；全部带电体的电荷量都是电子带电荷量的整数倍，D错．8．(2025届书生中学模拟)如图8所示，将一带电小球A通过绝缘细线悬挂于O点，细线不能伸长，现要使细线偏离竖直线30°角，可在O点正下方的B点固定放置带电荷量为q1的点电荷，且B、A连线垂直于OA；也可在O点正下方C点固定放置带电荷量为q2的点电荷，且C、A处于同一水平线上．则eq\f(q1,q2)为()图8A.eq\f(1,2)B.eq\f(\r(3),2)C.eq\f(2\r(3),3)D.eq\r(3)答案C解析对两种状况进行受力分析，如图所示：依据矢量的合成法则，结合三角形学问及平衡条件，则有：F′＝mgsin30°，F＝mgtan30°，依据库仑定律，则有：F′＝eq\f(kQq1,l\o\al(2,BA))，F＝eq\f(kQq2,l\o\al(2,CA))，依据几何学问，则有：lBA＝Ltan30°，lCA＝Lsin30°，综上可得：eq\f(q1,q2)＝eq\f(2\r(3),3)，故A、B、D错误，C正确．二、多项选择题9．如图9所示，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．若粒子在运动中只受电场力作用．依据此图能作出的正确推断是()图9A．带电粒子所带电荷的符号B．粒子在a、b两点的受力方向C．粒子在a、b两点何处速度大D．a、b两点电场的强弱答案BCD解析由题图中粒子的运动轨迹可知粒子在a、b两点受到的电场力沿电场线向左，由于电场线方向不明，无法确定粒子的电性，故A错误，B正确；由轨迹弯曲方向与粒子速度方向的关系分析可知，电场力对粒子做负功，粒子动能减小，电势能增大，则粒子在a点的速度较大，故C正确；依据电场线的疏密程度可推断a、b两点电场的强弱，故D正确．10．(2024·嘉兴市期末)一对等量异种点电荷电场的电场线(实线)和等势线(虚线)分布如图10所示，则下列说法正确的是()图10A．A点场强EA大于B点场强EBB．A点电势φA低于B点电势φBC．某一点电荷在A点时的电势能EpA肯定大于在B点时的电势能EpBD．将某一点电荷从A点移至B点，路径不同，电场力做功也不同答案AB11.如图11所示，带电平行金属板A、B，板间的电势差为U，板间距离为d，A板带正电，B板中心有一小孔．一带电的微粒，带电荷量为q，质量为m，自孔的正上方距B板高h处由静止自由下落，若微粒恰能落至A、B板的正中心C点，则下列说法中正确的是()图11A．微粒在下落过程中动能渐渐增大，重力势能渐渐减小B．微粒下落过程中重力做功为mgeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(h＋\f(d,2)))，电场力做功为－eq\f(qU,2)C．微粒落入电场中，电势能渐渐增加，其增加量为eq\f(qU,2)D．若微粒从距B板高2h处自由下落，则恰好能到达A板答案BCD解析微粒下落至C点的过程中，重力做功mgeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(h＋\f(d,2)))，重力势能减小；电场力做功－eq\f(qU,2)，电势能增加，增加量为eq\f(qU,2)，微粒动能先增大后减小，故A错误，B、C正确；由动能定理得，微粒由h处下落时，mgeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(h＋\f(d,2)))－qeq\f(U,2)＝0，即qU＝mg(2h＋d)，由2h处下落时，mg(2h＋d)－qU＝0，说明微粒恰能到达A板，故D正确．12.如图12所示，平行板电容器充电后形成一个匀强电场，大小保持不变．让质子(eq\o\al(1,1)H)流以不同初速度，先、后两次垂直电场射入，分别沿a、b轨迹落到极板的中心和边缘，则质子沿b轨迹运动时()图12A．加速度更大B．初速度更大C．动能增量更大D．两次的电势能增量相同答案BD解析加速度为a＝eq\f(qE,m)，加速度相同，故A错误；质子在竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，则偏转距离y＝eq\f(1,2)at2＝eq\f(1,2)·eq\f(qE,m)·eq\f(x2,v\o\al(02))＝eq\f(qEx2,2mv\o\al(02))，x是水平位移，由题图看出，y相同，则知，v0越大时，x越大，故质子沿b轨迹运动时初速度v0更大，故B正确；电场力做功为W＝qEy，可见，电场力做功相同，由动能定理知，动能增量相同，由能量守恒知，两次的电势能增量相同，故D正确，C错误．三、计算题13．如图13所示，用一条长为1m的绝缘轻绳悬挂一个带电小球，小球质量为1.0×10－2kg，所带电荷量为＋2.0×10－8C，现加一水平向右的匀强电场，平衡时绝缘绳与竖直方向成30°角，g取10m/s2.图13(1)求该匀强电场的电场强度大小；(2)在外力作用下，使小球从位置A移到位置B，求电场力所做的功及小球电势能的变更．答案(1)eq\f(\r(3),6)×107N/C(2)－eq\f(\r(3),60)J电势能增加eq\f(\r(3),60)J解析(1)小球受力平衡：qE＝mgtan30°解得：E＝eq\f(mgtan30°,q)＝eq\f(\r(3),6)×107N/C(2)W电＝－qELsin30°解得：W电＝－eq\f(\r(3),60)J由功能关系得ΔEp＝－W电解得：ΔEp＝eq\f(\r(3),60)J14．一束电子流从A极板中间的小孔由静止进入并经U＝880V的加速电压加速后，从B极板中间的小孔以速度v0飞出，在与两极板C、D等距处垂直进入平行板C、D间的匀强电场，如图14所示，若两板间距d＝1.0cm，板长l＝5cm.已知电子的电荷量与其质量的比值eq\f(e,m)＝1.76×1011C/kg，不计电子重力影响．求：图14(1)电子从B极板小孔飞出的速度v0的大小；(2)电子在C、D平行板间电场中的运动类似于哪种运动；(3)要使电子恰好从D极板边缘飞出，C、D间的电压大小．答案(1)1.76×107m/s(2)平抛运动(3)70.4V解析(1)在加速电场中，由动能定理得：eU＝eq\f(1,2)mv02－0，解得：v0＝1.76×107m/s；(2)电子在水平方向不受力且具有初速度，在水平方向做匀速直线运动，电子在竖直方向受到恒定的电场力作用且初速度为零，做初速度为零的匀加速直线运动，电子在C、D平行板间的运动类似于平抛运动，即电子做类平抛运动；(3)电子在C、D板间做类平抛运动，电子恰好从D板边缘飞出时：水平方向：l＝v0t，竖直方向：eq\f(1,2)d＝eq\f(1,2)·eq\f(eU′,md)t2，解得：U′＝70.4V.15．如图15所示，在竖直向下的匀强电场中有一绝缘的光滑轨道，一个带负电的小球从斜轨道上的A点由静止释放，沿轨道滑下，已知小球的质量为m，电荷量为－q，匀强电场的场强大小为E，斜轨道的倾角为α(小球的重力大于所受的电场力)．图15(1)求小球沿斜轨道下滑的加速度的大小．(2)若使小球通过圆轨道顶端的B点，求A点距水平地面的高度h至少应为多大？(3)若小球从斜轨道h＝5R处由静止释放．假设其能够通过B点，求小球从静止起先沿轨道运动到B点的过程中小球机械能的变更量．答案(1)eq\f(