通用版2020版高考物理一轮复习专题综合检测七第七章静电场含解析.pdf
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1、静电场静电场 (45 分钟 100 分) 一、选择题(本题共 12 小题,每小题 4 分,共 48 分.17 题为单选题,812 题为多选 题) 1(2018渭南模拟)一平行板电容器中存在匀强电场,电场沿竖直方向一带正电的 粒子先后以不同的水平初速度射入两平行板间, 测得两次与电容器极板的撞击点到入射点之 间的水平距离之比为 12.若不计重力,则两次水平初速度之比是( ) A12 B11 C21 D41 解析:A 粒子垂直电场方向做匀速直线运动,沿电场方向做初速度为零的匀加速直线 运动, 两次沿电场方向的位移相同, 加速度相等, 根据yat2知, 运动的时间相等, 根据x 1 2 v0t得,水
2、平距离之比为 12,则初速度之比为 12,故 A 正确,B、C、D 错误 2a、b、c三个点电荷仅在相互之间的静电力的作用下处于静止状态,已知a所带的 电荷量为Q,b所带的电荷量为q,且Qq,关于电荷c,下列判断正确的是( ) Ac一定带负电 Bc所带的电荷量一定大于q Cc可能处在a、b之间 D如果固定a、b,仍让c处于平衡状态,则c的电性、电荷量、位置都将唯一确定 解析:B 根据三个自由点电荷的平衡规律,“两同夹一异” ,“两大夹一小” ,c一定 带正电荷且c的电荷量一定大于q,故 A、C 错误,B 正确 ; 三个电荷要平衡,必须三个电荷 在一条直线,外侧两个电荷相互排斥,中间电荷吸引外侧
3、两个电荷,所以外侧两个电荷距离 大,要平衡中间电荷的作用力,必须外侧电荷电量大,中间电荷电量小,所以第三个电荷必 须为正电,且在b的右侧,而其电量可以不确定,故 D 错误 3.(2018池州模拟)电子枪是加速电子轰击靶屏发光的一种装置, 它发射出具有一定能 量、 一定束流以及速度和角度的电子束 电子束中某个电子只在电场力作用下从M点运动到N 点的轨迹如图中虚线所示, 图中一组平行实线可能是等势面也可能是电场线, 则以下说法正 确的是( ) A若图中实线是电场线,电子在M点的速度较大 B若图中实线是电场线,M点的电势比N点低 C不论图中实线是电场线还是等势面,电子在M点动能小 D不论图中实线是电
4、场线还是等势面,M点的场强都比N点小 解析:B 如果实线是电场线,由运动轨迹判断,电子受竖直向上的电场力,场强方向 向下,M点的电势低于N点的电势,电子在M点动能较小,速度较小,故 A 错误、B 正确; 如果实线是等势面,由运动轨迹判断,电子受力水平向右,场强方向水平向左,M点的电势 高于N点的电势,电子在N点动能较小,故 C 错误 ; 因实线为平行线,故无论是电场线还是 等势面,均说明此电场为匀强电场,场强处处相等,故 D 错误 4(2018商丘模拟)如图甲所示为半径为R、均匀带正电的球体,AB为过球心O的直 线上的两点,且OA2R,OB3R,球体的空间产生对称的电场,场强大小沿半径方向分布
5、 情况如图乙所示,图中EO已知,Er曲线OR部分的面积等于 2R3R部分的面积则下 列说法正确的是( ) AA点的电势低于B点的电势 BA点的电场强度小于B点的电场强度 C从球面到A点的电势差小于AB两点间的电势差 D带电量为q的正电荷沿直线从A点移到B点的过程中,电场力做功qE0R 1 2 解析 : D 球体带正电, 周围的电场线向外背离球体, 根据沿电场线方向电势降低可知,A 点的电势高于B点的电势,故 A 错误 ; 根据图乙可知,A点的电场强度大于B点的电场强度, 故 B 错误 ;Er图线与横轴围成的面积表示电势差,Er图线OR部分的面积等于 2R3R 部分的面积,所以从球面到A点的电势
6、差等于A、B两点间的电势差,即为UE0R,故 C 1 2 错误;带电量为q的正电荷沿直线从A点移到B点的过程中,电场力做功WqUqE0R, 1 2 故 D 正确 5.(2018涪陵区模拟)如图所示,两块水平放置的平行金属板,板长为 2d,相距为d, 两板间加有竖直向下的匀强电场, 将一质量为m、 电荷量为q的带正电小球以大小为v0的水 平速度从靠近上板下表面的P点射入,小球刚好从下板右边缘射出,重力加速度为g,则该 匀强电场的电场强度大小为( ) A. B. mgdmv2 0 qd 2mgdmv2 0 2qd C. D. mv2 02mgd 2qd mgdmv2 0 qd 解析:C 根据牛顿第
7、二定律得qEmgma,解得a,运动时间为t,d qEmg m 2d v0 at2,联立解得E,故 C 正确,A、B、D 错误 1 2 mv2 02mgd 2qd 6.(2018孝感模拟)在一半径为R的圆周上均匀分布有N个带电小球(可视为质点)无间 隙排列,其中A点的小球带电荷量为3q,其余小球带电荷量为q,此时圆心O点的电场 强度大小为E,现仅撤去A点的小球,则O点的电场强度大小为( ) AE B.E 2 C. D. E 3 E 4 解析:B 假设圆周上均匀分布的都是电荷量为q的小球,由于圆周的对称性,根据 电场的叠加原理知,圆心O处场强为 0,所以圆心O点的电场强度大小等效于A点处电荷量 为
8、2q的小球在O点产生的场强,则有Ek,方向水平向左,A处q在圆心O点产生的 2q r2 场强大小为E1k,方向水平向左,设其余带电荷量为q的所有小球在O点处产生的合 q r2 场强为E2EE1k ,所以仅撤去A点的小球,则O点的电场强度等于E2 ,故 B 正 q r2 E 2 E 2 确,A、C、D 错误 7.(2018九江模拟)如图,竖直光滑的圆轨道上放一个质量为m的小球,带电量为 q(可看作质点), 圆的半径为R.周围空间充满着水平方向的匀强电场, 电场强度E.现在 mg q 在最低点给小球一个初动能, 为了小球能做一个完整的圆周运动, 那么在圆轨道最低点给小 球的初动能( ) AEk大于
9、mgR BEk等于mgR 5 2 5 2 CEk小于mgR DEk的大小不能确定 5 2 解析:A 如图所示,根据几何关系知,等效最高点在A点,A与圆心的连线与水平方 向成 45, 在A点, 根据mgm得,A点的最小速度vA, 根据动能定理得qE2 v2 A R 2gR RmgR(1)mvEk,解得EkmgRmgR,故 A 正确,B、C、D 错误 2 2 2 2 1 2 2A 3 22 2 5 2 8.如图所示,半圆槽光滑、绝缘、固定,圆心是O,最低点是P,直径MN水平a、b 是两个完全相同的带正电小球(视为点电荷),b固定在M点,a从N点静止释放,沿半圆槽 运动经过P点到达某点Q(图中未画出
10、)时速度为零,则小球a( ) A从N到Q的过程中,重力与库仑力的合力先增大后减小 B从N到P的过程中,速率先增大后减小 C从N到Q的过程中,电势能一直增加 D从P到Q的过程中,动能减少量小于电势能增加量 解析 : BC 小球a从N到Q的过程中,重力不变,库仑力F逐渐增大,库仑力F与重力 的夹角逐渐变小,因此,F与m的合力逐渐变大,A 错误从N到P的过程中,重力沿速度 方向的分力等于F沿速度反方向的分力时,速率最大,B 正确;从N到Q,F一直做负功, 电势能一直增加,C 正确;从P到Q,根据能量守恒知电势能的增加量和重力势能的增加量 之和等于动能的减少量,所以电势能的增加量小于动能的减少量,D
11、错误 9(2018银川模拟)一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 正检验电荷固定在P点, 如图所示, 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,将负极板缓慢向左平移一小 段距离L0的过程中,各物理量与负极板移动距离x的关系图像中正确的是( ) 解析 : BC 平行板电容器充电后与电源断开,平行板上所带电荷量Q不再发生变化,设 图示位置两平行板间距为d, 根据平行板电容器的电容公式得C, 电容C随x rS 4kdx 变化图线应为曲线, 故 A 错误 ; 根据C , 电场强度E, 解得E, rS 4kdx Q U
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