全品复习方案2020届高考物理一轮复习第7单元静电澄时作业含解析.pdf
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1、静电场课时作业静电场课时作业 课时作业(十九) 第 19 讲 电场的力的性质 时间/40 分钟 基础达标 1.如图 K19-1 所示为无大气层、均匀带有大量负电荷且质量分布均匀的某星球,将一个带电微粒 置于距该星球表面一定高度处并将其无初速度释放,发现微粒恰好能保持静止.若给微粒一个如 图所示的初速度v,则下列说法中正确的是( ) 图 K19-1 A.微粒将做匀速直线运动 B.微粒将做圆周运动 C.库仑力对微粒做负功 D.万有引力对微粒做正功 2. 2018山东临沂一中月考 在如图 K19-2 所示的四种电场中分别标记有a、b两点.其中a、b 两点电场强度大小相等、方向相反的是( ) 图 K1
2、9-2 A.甲图中与点电荷等距的a、b两点 B.乙图中两等量异种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点 C.丙图中两等量同种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点 D.丁图中非匀强电场中同一条电场线上的a、b两点 3.(多选) 2018衡水一中月考 某电场的电场线的分布如图 K19-3 所示,一个带电粒子仅在静电 力作用下由M点沿图中虚线所示的路径运动通过N点.下列判断正确的是 ( ) 图 K19-3 A.粒子带正电 B.电场力对粒子做负功 C.粒子在N点的加速度大 D.粒子在N点的电势高 图 K19-4 4.A、B是一条电场线上的两个点,一个带负电的微粒仅在电场力的作用下以一定初速度
3、从A点沿 电场线运动到B点,其速度时间图像如图 K19-4 所示,则这一电场可能是图 K19-5 中的 ( ) 图 K19-5 图 K19-6 5.在场强为E=k(k为静电力常量)的匀强电场中,以O点为圆心,以r为半径作一个圆,在O点固 定一个带电荷量为+Q的点电荷,ac、bd为相互垂直的两条直径,其中bd与电场线平行,如图 K19- 6 所示.若不计试探电荷的重力,则( ) A.把一试探电荷+q放在a点,试探电荷恰好处于平衡状态 B.把一试探电荷-q放在b点,试探电荷恰好处于平衡状态 C.把一试探电荷-q放在c点,试探电荷恰好处于平衡状态 D.把一试探电荷+q放在d点,试探电荷恰好处于平衡状
4、态 技能提升 6. 2018保定质检 如图 K19-7 所示,在正方形四个顶点分别放置一个点电荷,所带电荷量已在图 中标出,则正方形中心处场强最大的是( ) 图 K19-7 图 K19-8 7.如图 K19-8 所示,16 个电荷量均为+q(q0)的小球(可视为点电荷)均匀分布在半径为R的圆周上. 若将圆周上处于P点的一个小球的电荷量换成-2q,则圆心O点处的电场强度的大小为( ) A.B. C.D. 图 K19-9 8. 2018青岛质检 如图 K19-9 所示,绝缘光滑圆环竖直放置,a、b、c为三个套在圆环上可自由 滑动的空心带电小球,已知小球c位于圆环最高点,ac连线与竖直方向成60角,
5、bc连线与竖直方 向成 30角,三个小球均处于静止状态.下列说法正确的是 ( ) A.a、b、c小球带同种电荷 B.a、b小球带异种电荷,b、c小球带同种电荷 C.a、b小球的电荷量的比值为 D.a、b小球的电荷量的比值为 9.如图 K19-10 所示,两根长度相等的绝缘细线的上端都系在水平天花板上,另一端分别连着质量 均为m的两个带电小球P、Q,两小球静止时,两细线与天花板间的夹角均为=30,重力加速度为g. 以下说法中正确的是( ) 图 K19-10 A.细线对小球的拉力大小为mg B.两小球间的静电力大小为mg C.剪断左侧细线的瞬间,P球的加速度大小为 2g D.当两球间的静电力瞬间消
6、失时,Q球的加速度大小为g 10.如图 K19-11 所示,绝缘的水平面上有一质量为 0.1kg 的带电物体,物体与水平面间的动摩擦因 数=0.75,物体恰能在水平向左的匀强电场中向右匀速运动,电场强度E=1103N/C,g取 10m/s2. (1)求物体所带的电荷量; (2)只改变电场的方向,使物体向右加速运动,求加速度的最大值及此时电场的方向. 图 K19-11 挑战自我 11.a、b两个带电小球的质量均为m,所带的电荷量分别为+3q和-q,两球间用一绝缘细线连接,用 长度相同的另一绝缘细线将a悬挂在天花板上,在两球所在的空间有方向向左的匀强电场,电场强 度为E,平衡时两细线都被拉紧,则平
7、衡时两球的位置可能是图 K19-12 中的( ) 图 K19-12 12. 2018郑州外国语学校月考 如图 K19-13 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、带电荷量为+q的小球从圆弧管的水平直径端点A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.(重力加速度为g) (1)求固定于圆心处的点电荷在AB弧中点处的电场强度大小; (2)若把O处固定的点电荷拿走,加上一个竖直向下、场强为E的匀强电场,带电小球仍从A点由 静止释放,下滑到最低点B时,小球对环的压力为多大? 图 K19-13 课时作业(二十) 第 20 讲 电场的能的性质 时间/40
8、分钟 基础达标 1.对于静电场中的A、B两点,下列说法正确的是( ) A.点电荷在电场中某点受力的方向一定是该点电场强度的方向 B.电势差的公式UAB=,说明A、B两点间的电势差UAB与静电力做功WAB成正比,与移动电荷的 电荷量q成反比 C.根据E=知,电场强度与电场中两点间的距离d成反比 D.若将一正电荷从A点移到B点电场力做正功,则A点的电势高于B点的电势 图 K20-1 2.(多选) 人教版选修 3-1 改编 某静电场的等势面分布如图 K20-1 所示,下列说法中正确的是 ( ) A.A点电场强度方向为曲线上该点的切线方向 B.负电荷在A点的电势能比在C点的电势能小 C.将正电荷由图中
9、A点移到C点,电场力做负功 D.将电荷从图中A点移到B点,电场力不做功 3.如图 K20-2 所示,实线表示电场线,虚线表示带电粒子运动的轨迹,带电粒子只受电场力的作用, 运动过程中电势能逐渐减少,关于它运动到b处时的运动方向与受力方向,正确的是图中的 ( ) 图 K20-2 图 K20-3 4. 2018武汉模拟 如图 K20-3 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A=30V,B点的电势B=-10V,则C点的电势( ) A.C=10V B.C10V C.C0)的两个点 电荷分别固定在a、c两点.静电力常量为k.不计重力.下列说法正确的是 ( ) A.b
10、点的电场强度大小为 B.过b、d点的直线位于同一等势面上 C.在两点电荷产生的电场中,ac中点的电势最低 D.在b点从静止释放的电子到达d点时速度为零 图 K20-8 9.(多选)如图 K20-8 所示,长为L的绝缘轻杆在水平向右的匀强电场中,杆与电场线垂直,杆两端 固定带电小球A和B,初始时处于图中实线位置.现将轻杆向右平移 2L,然后以球B为轴在纸面内 顺时针转动 90到图中虚线位置,杆与电场线平行.在实线位置和虚线位置,A、B两球电势能之和 相同.不考虑带电小球之间的相互作用,则( ) A.A球所带的电荷量绝对值比B球的大 B.A球所带的电荷量绝对值比B球的小 C.从实线位置到虚线位置的
11、过程中,电场力对A球一定做正功 D.从实线位置到虚线位置的过程中,电场力对B球可能做正功 图 K20-9 10. 2018长沙模拟 有一半径为R的均匀带电薄球壳,在通过球心的直线上,各点的场强E随与 球心的距离x变化的关系如图 K20-9 所示.在球壳外空间,电场分布与电荷量全部集中在球心时相 同.已知静电力常量为k,半径为R的球面面积为S=4R2.下列说法正确的是( ) A.均匀带电球壳带电密度为 B.图中r=1.5R C.在x轴上各点中有且只有x=R处电势最高 D.球面与球心间的电势差为E0R 图 K20-10 11.(多选) 2018黑龙江牡丹江一中月考 如图 K20-10 所示,纸面内
12、有一匀强电场,带正电的小球 (重力不计)在恒力F的作用下沿图中虚线由A匀速运动至B,已知力F和AB间的夹角为,A、B 两点间的距离为d,小球带电荷量为q,则下列结论正确的是 ( ) A.电场强度的大小为E= B.A、B两点的电势差为UAB= C.带电小球由A运动至B过程中,电势能增加了Fdcos D.带电小球若由B匀速运动至A,则恒力F必须反向 12.如图 K20-11 所示,在足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方高为h的P点固定电荷量为+Q的点 电荷,一质量为m、 带电荷量为+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, 运动到P点正下方的B点时速度为v.已知点电荷产生的电场
13、在A点的电势为(取无穷远处的电 势为零),PA连线与水平轨道的夹角为 60,重力加速度为g,求: (1)物块在A点时受到轨道的支持力大小; (2)点电荷产生的电场在B点的电势. 图 K20-11 挑战自我 13.如图 K20-12 所示,等量异种点电荷分别固定在水平线上的M、N两点处,O点位于M、N连线中 点B的正上方且与B点之间的距离为L,质量为m、电荷量为+q(可视为点电荷)的小球固定在长度 为L的绝缘轻质细杆的一端,细杆另一端可绕过O点且与M、N连线垂直的水平轴无摩擦转动.现 在把杆拉起到水平位置,由静止释放,小球经过最低点B时速度为v.取O点电势为零,忽略小球所 带电荷量对等量异种电荷
14、所形成的电场的影响,重力加速度为g. (1)求小球在经过B点时对杆的拉力大小; (2)在+Q、-Q形成的电场中,求A点的电势A; (3)小球继续向左摆动,求其在经过与A等高的C点时的速度大小. 图 K20-12 课时作业(二十一) 第 21 讲 电容器、带电粒子在电场中的运动 时间/40 分钟 基础达标 图 K21-1 1.如图 K21-1 所示,将平行板电容器的两极板分别与电池的正、负极相接,两板间一带电液滴恰好 处于静止状态.现紧贴下板迅速插入一个有一定厚度的金属板,则在此过程中( ) A.电路中流过逆时针方向的短暂电流 B.电容器的电荷量减小 C.带电液滴仍保持静止 D.带电液滴向下做加
15、速运动 图 K21-2 2. 人教版选修 3-1 改编 研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图 K21-2 所示.下列说 法正确的是( ) A.实验前,只用带电玻璃棒与电容器a板接触,能使电容器带电 B.实验中,只将电容器b板向上平移,静电计指针的张角变小 C.实验中,只在极板间插入有机玻璃板,静电计指针的张角变大 D.实验中,只增加极板带电荷量,静电计指针的张角变大,表明电容增大 图 K21-3 3.如图 K21-3 所示,一带电小球悬挂在竖直放置的平行板电容器内,当开关 S 闭合,小球静止时,悬 线与竖直方向的夹角为,则( ) A.当开关 S 断开时,若减小平行板间的距离,则夹角增大
16、 B.当开关 S 断开时,若增大平行板间的距离,则夹角增大 C.当开关 S 闭合时,若减小平行板间的距离,则夹角增大 D.当开关 S 闭合时,若减小平行板间的距离,则夹角减小 图 K21-4 4. 2018衡水调研 平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地,两板间有一个固定在P点的正 检验电荷,如图 K21-4 所示.以C表示电容器的电容,E表示两板间的场强,表示P点处的电势,Ep 表示正电荷在P点的电势能.若正极板保持不动,将负极板缓慢向右平移一小段距离x0,则在此过 程中,各物理量与负极板移动距离x的关系图像正确的是图 K21-5 中的( ) 图 K21-5 图 K21-6 5.如图K21
17、-6 所示,水平放置的两平行金属板与一直流电源相连,一带正电的粒子仅在重力和电场 力作用下以某一初速度沿图中直线从A运动到B.现将平行金属板分别以O、O为圆心在平面内向 同一方向旋转相同角度后,带电粒子依旧能够沿直线从A运动到B,则 ( ) A.平行金属板一定顺时针旋转 45 B.平行金属板一定逆时针旋转 45 C.带电粒子电势能一定逐渐增加 D.带电粒子一定做匀变速直线运动 图 K21-7 6.(多选)如图K21-7所示,M、N是在真空中竖直放置的两块平行金属板,板间有匀强电场.质量为m、 所带电荷量为-q的带电粒子以初速度v0由小孔进入电场,当M、N间的电压为U时,粒子恰好能到 达N板.要
18、使带电粒子到达M、N两板间距的处返回,则下列做法中正确的是 ( ) A.使初速度减小为原来的 B.使M、N间电压提高到原来的 2 倍 C.使M、N间电压提高到原来的 4 倍 D.使初速度和M、N间电压都减小为原来的 技能提升 7.如图 K21-8 所示,在竖直放置间距为d的平行板电容器中,存在电场强度为E的匀强电场.有一 质量为m、电荷量为+q的点电荷从两极板正中间由静止释放,重力加速度为g,则点电荷运动到负 极板的过程( ) 图 K21-8 A.加速度大小为a=+g B.所需的时间为t= C.下降的高度为y= D.电场力所做的功为W=Eqd 图 K21-9 8.如图 K21-9 所示,带电粒
19、子由静止开始,经电压为U1的加速电场加速后,垂直于板间电场方向进 入电压为U2的平行板电容器,经偏转后落在下板的中间位置.为使与该粒子相同的带电粒子从相 同的初始位置由静止加速、偏转后能穿出平行板电容器,下列做法中可行的是 ( ) A.保持U2和平行板间距不变,减小U1 B.保持U1和平行板间距不变,增大U2 C.保持U1、U2和下板位置不变,向下平移上板 D.保持U1、U2和下板位置不变,向上平移上板 图 K21-10 9.(多选)如图 K21-10 所示,一平行板电容器连接在直流电源上,电容器的极板水平,两微粒a、b 所带电荷量大小相等、符号相反,使它们分别静止于电容器的上、下极板附近紧贴
20、极板处.现同时 释放a、b,它们由静止开始运动,在随后的某时刻t,a、b经过电容器两极板间下半区域的同一水 平面,a、b间的相互作用和重力可忽略.下列说法正确的是 ( ) A.a的质量比b的大 B.在t时刻,a的动能比b的大 C.在t时刻,a和b的电势能相等 D.在t时刻,a和b的动量大小相等 图 K21-11 10. 2018长沙雅礼中学月考 如图 K21-11 所示,两块加上电压且水平放置的平行金属板之间有 一个厚度不计的带电金属网,使金属板间形成了上、下两个场强分别为E1、E2(方向均竖直向下) 的匀强电场空间.两个不计重力的带电微粒从离金属网分别为d1、d2的位置处先后水平射入电场 (
21、不考虑两微粒间的库仑力),两微粒的运动轨迹在金属网上相交于同一点.下列说法中错误的是 ( ) A.两微粒一定带异种电荷 B.若两微粒初速度相同,则到达金属网所用的时间相同 C.不改变其他物理量,仅将E1和d1同时减半,两微粒的运动轨迹仍然能相交于同一点 D.若E1E2,d1=d2,则上方微粒的比荷较小 挑战自我 11.(多选) 2018江西师大附中月考 如图 K21-12 所示,直流电源、滑动变阻器、平行板电容器 与理想二极管(正向电阻为0,反向电阻为)连接,电源负极接地.开始时电容器不带电,闭合开关S, 电路稳定后,一带电油滴恰能在电容器中的P点保持静止.在保持开关 S 接通的状态下,下列说
22、法 中正确的是( ) 图 K21-12 A.当滑动变阻器的滑片向上滑动时,带电油滴会向上运动 B.当电容器的上极板向上移动时,带电油滴会向下运动 C.当电容器的下极板向下移动时,P点的电势不变 D.当电容器的下极板向左移动时,P点的电势升高 12. 2018湖北恩施一中模拟 在真空中水平放置的平行板电容器的两极板间有一个带电油滴,电 容器两板间距为d,当平行板电容器两板间的电压为U0时,油滴保持静止状态,如图 K21-13 所示. 当给电容器突然充电使其电压增加U1时,油滴开始向上运动;经时间t后,电容器突然放电使其 电压减少U2,又经过时间t,油滴恰好回到原来位置.假设油滴在运动过程中没有失
23、去电荷,充 电和放电的过程均很短暂,这段时间内油滴的位移可忽略不计.重力加速度为g.求: (1)带电油滴所带电荷量与质量的比值; (2)第一个t与第二个t时间内油滴运动的加速度大小之比; (3)U1与U2之比. 图 K21-13 专题训练(五)A 专题五 带电粒子在电场中运动的综合问题 时间/40 分钟 基础达标 1.(多选)一带电小球在空中由A点运动到B点的过程中,只受重力、电场力和空气阻力三个力的 作用.若小球的重力势能增加 5J,机械能增加 1.5J,电场力做功 2J,则 ( ) A.重力做功 5JB.电势能减少 2J C.空气阻力做功 0.5J D.动能减少 3.5J 图 Z5-1 2
24、.(多选) 2018泰安一模 如图 Z5-1 所示,竖直向上的匀强电场中,一竖直绝缘轻弹簧的下端固 定在地面上,上端连接一带正电小球,小球静止时位于N点,弹簧恰好处于原长状态.保持小球带的 电荷量不变,现将小球提高到M点由静止释放,则释放后小球从M运动到N过程中( ) A.小球的机械能与弹簧的弹性势能之和保持不变 B.小球重力势能的减少量等于小球电势能的增加量 C.弹簧弹性势能的减少量等于小球动能的增加量 D.小球动能的增加量等于电场力和重力做功的代数和 图 Z5-2 3.如图 Z5-2 所示,在竖直向上的匀强电场中,一根不可伸长的绝缘细绳的一端系着一个带电小球, 另一端固定于O点,小球在竖直
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