高考物理大一轮复习 第七章 静电场单元质量检测 新人教版.doc

第七章 静电场一、选择题(15题为单项选择题，69题为多项选择题)1(2017四川绵阳南山中学月考)在一个匀强电场中有a、b两点，相距为d，电场强度为e，把一个电荷量为q的正电荷由a点移到b点时，克服电场力做功为w，下列说法正确的是()a该电荷在a点电势能较b点大ba点电势比b点电势低ca、b两点电势差大小一定为uedda、b两点电势差uab解析正电荷由a点移到b点时，电场力对电荷做负功w，电势能增加，该电荷在a点电势能较b点小，选项a错误；a点电势比b点电势低，故b正确；当a、b两点在同一电场线上时，ued，本题a、b是否在同一电场线上不确定，则u大小不一定等于ed，故c错误；电荷从a移动到b，克服电场力做功w，根据电势差的定义uab，选项d错误。答案b2两个较大的平行金属板a、b相距为d，分别接在电压为u的电源正、负极上，这时质量为m、带电荷量为q的油滴恰好静止在两板之间，如图1所示。在其他条件不变的情况下，如果将两板非常缓慢地水平错开一些，那么在错开的过程中 ()图1a油滴将向上加速运动，电流计中的电流从b流向ab油滴将向下加速运动，电流计中的电流从a流向bc油滴静止不动，电流计中的电流从b流向ad油滴静止不动，电流计中的电流从a流向b解析电容器与电源相连，两极板间电压不变。将两极板非常缓慢地水平错开一些，两极板正对面积减小，而间距不变，由e可知，电场强度不变，油滴受到的电场力不变，仍与重力平衡，因此油滴静止不动。由c可知，电容减小，qcu，电荷量减小，电容器放电，因此可判断电流计中的电流从a流向b，故d正确。答案d3如图2所示，真空中两个带电小球(可看作点电荷)靠近放置，其中a球带电荷量为q1，b球带电荷量为q2，且q1q2，则下列四幅图中，能正确表示a、b两球附近的电场线分布的是()图2答案b4.如图3所示，a、b、c、d、e、f为匀强电场中一个边长为10 cm的正六边形的六个顶点，a、b、c三点电势分别为1 v、2 v、3 v，则下列说法正确的是()图3a匀强电场的场强大小为10 v/mb匀强电场的场强大小为 v/mc电荷量为1.61019 c的正点电荷从e点移到f点，电荷克服电场力做功为1.61019 jd电荷量为1.61019 c的负点电荷从f点移到d点，电荷的电势能减小4.81019 j解析a、c连线中点的电势为2 v，因此be连线为等势线，由几何知识知，a、c连线的长度为dac0.1 msin 602 m，匀强电场的场强大小为e v/m，故b对，a错；正点电荷从e点移到f点，电场力做正功，故c错；电荷量为1.61019 c的负点电荷从f点移到d点，电场力做正功qufdquac1.61019 c(1 v3 v)3.21019 j，故电荷的电势能减少3.21019 j，故d错。答案b5在真空中的x轴上的原点处和x6a处分别固定一个点电荷m、n，在x2a处由静止释放一个正点电荷p，假设点电荷p只受电场力作用沿x轴方向运动，得到点电荷p速度大小与其在x轴上的位置关系如图4所示，则下列说法正确的是()图4a点电荷m、n一定都是负电荷b点电荷p的电势能一定是先增大后减小c点电荷m、n所带电荷量的绝对值之比为21dx4a处的电场强度一定为零解析根据题图可知，点电荷的速度先增大后减小，说明电场力对点电荷p先做正功，后做负功，则m、n一定都是正电荷，且点电荷p的电势能一定是先减小后增大，所以选项a、b错误；由于在x4a处速度最大，说明点电荷m、n在此处产生的合场强为0，则有，所以qmqn41，选项c错误，d正确。答案d6.如图5所示，实线是匀强电场的电场线，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。若带电粒子在运动中只受电场力作用，则由此图可作出的正确判断是()图5a带电粒子带负电b带电粒子带正电c带电粒子所受电场力的方向向左d带电粒子做匀变速运动解析由运动轨迹的弯曲特点可知，带电粒子受水平向左的电场力作用，故粒子带负电。粒子在匀强电场中运动，则粒子受电场力是恒定的，可知粒子运动的加速度大小不变。答案acd7如图6所示，真空中m、n点处固定有两等量异种点电荷，a、b、c表示两点电荷形成的电场中的3条等势线，b是m、n连线的中垂线，交m、n于o点，a、c关于b对称。点d、e、f、g是以o为圆心的圆与a、c的交点。已知一带正电的试探电荷从d点移动到e点时，试探电荷的电势能增加，则以下判断正确的是()图6am点处固定的是正电荷bd点的电势低于f点的电势cd点的场强与f点的场强相同d将带正电的试探电荷沿直线由d点移动到f点，电势能先增大后减小解析正电荷从d点移动到e点电势能增加，则d点电势低于e点，m处为负电荷，n处为正电荷，d点的电势低于f点的电势，d、f两点的电场强度大小相等、方向相同，将带正电的试探电荷沿直线从d点移动到f点，电势能一直增大，故b、c正确，a、d错误。答案bc8如图7所示，a、b两圆环上均匀分布着等量的正电荷，x轴垂直于环面且过两圆环圆心o1和o2，p为o1o2的中点。下列说法中正确的是()图7ap点的电场强度为零bo1点的电场强度为零co1点电势一定等于o2点电势d从o1点沿x轴到o2点，电势一定先降低后升高解析两个圆环可等效为放在o1点和o2点的点电荷。根据ek可得它们在p点的电场强度等大反向，故p点的电场强度为零，选项a正确；o1点的电场强度为a上的电荷在o1处产生的电场强度与b上的电荷在o1点处产生的电场强度的矢量和，由对称性可知，a上的电荷在o1点产生的电场强度为零，但是b上的电荷在o1处产生的电场强度不为零，故o1点的场强不为零，选项b错误；根据对称性可得o1点电势一定等于o2点电势，选项c正确；从o1点沿x轴到o2点的过程中，电场方向在o1p段为方向向右，在o2p段为方向向左，所以电势先降低后升高，选项d正确。答案acd9(2017西安质检)如图8所示，绝缘杆两端固定带电小球a和b，轻杆处于水平向右的匀强电场中，不考虑两球之间的相互作用，初始时杆与电场线垂直。现将杆右移的同时顺时针转过90，发现a、b两球电势能之和不变。根据如图给出的位置关系，下列说法正确的是()图8aa一定带正电，b一定带负电ba、b两球所带电荷量的绝对值之比qaqb12ca球电势能一定增加d电场力对a球和b球都做了功解析根据题设条件可知：带电小球初始位置在同一等势面上，右移的同时顺时针转过90，两个小球的电势能之和不变，可见在此过程中，电场力对两个带电小球做功的代数和为零，即电场力对两个带电小球中的一个做正功，对另一个做负功，但无法判断小球所带电性，选项a、c错误，d正确；根据匀强电场的特点和电场力做功的特点可得：waqae2l，wbqbel，而wawb0，即2qaqb0，a、b两球带电荷量的绝对值之比为12，选项b正确。答案bd二、非选择题10(2016亳州模拟)如图9所示，在e103 v/m的竖直匀强电场中，有一光滑半圆形绝缘轨道qpn与一水平绝缘轨道mn在n点平滑相接，半圆形轨道平面与电场线平行，其半径r40 cm，n为半圆形轨道最低点，p为qn圆弧的中点，一带负电q104 c的小滑块质量m10 g，与水平轨道间的动摩擦因数0.15，位于n点右侧1.5 m的m处，取g10 m/s2，求：图9(1)要使小滑块恰能运动到圆轨道的最高点q，则小滑块应以多大的初速度v0向左运动？(2)这样运动的小滑块通过p点时对轨道的压力是多大？解析(1)设小滑块到达q点时速度为v，由牛顿第二定律得mgqe小滑块从开始运动至到达q点过程中，由动能定理得mg2rqe2r(mgqe)xmv2mv联立方程，解得v07 m/s(2)设小滑块到达p点时速度为v，则从开始运动至到达p点过程中，由动能定理得(mgqe)r(qemg)xmv2mv又在p点时，由牛顿第二定律得fnm代入数据，解得fn0.6 n由牛顿第三定律得小滑块对轨道的压力大小为fnfn0.6 n答案(1)7 m/s(2)0.6 n11如图10所示，区域内有电场强度为e、方向竖直向上的匀强电场；区域中有一光滑绝缘圆弧轨道，轨道半径为r，轨道在a点的切线与水平方向成60角，在b点的切线与竖直线cd垂直；在区域内有一宽为d的有界匀强电场，电场强度大小未知，方向水平向右。一质量为m、带电荷量为q的小球(可看做质点)从左边界的o点正上方的m点以速度v0水平射入区域，恰好从a点沿圆弧轨道切线进入轨道且恰好不能从电场右边界穿出，求：图10 (1)om的长l； (2)区域中电场强度的大小e； (3)小球到达区域中电场的右边界上的点与oo的距离s。解析(1)小球在区域中做类平抛运动，设小球在a点时的速度为va，竖直分速度为vy，则有cos 60，即va2v0，tan 60，即vyv0，由牛顿第二定律知a，由v2al，知l。(2)在区域 中，由图可知bc，所以从a点到b点，由动能定理得mgmvmv，得vb3v0。在区域中，小球在水平方向上做匀减速运动，到达右边界时水平速度刚好减为零，由运动学规律知v2d，得e。(3)vbt，所以t。小球在竖直方向上做自由落体运动，即hgt2，所以小球到达右边界上的点与oo的距离sbch。答案(1)(2)(3)12一电荷量为q(q0)、质量为m的带电粒子在匀强电场的作用下，在t0时由静止开始运动，场强随时间变化的规律如图11所示，不计重力。求在t0到tt的时间间隔内：图11(1)粒子位移的大小和方向；(2)粒子沿初始电场反方向运动的时间