高三物理一轮复习45分钟单元能力训练卷（6） 新人教版.docVIP

45分钟单元能力训练卷(六)考查范围：第六单元分值：110分一、选择题(每小题6分，共48分)图d611如图d61所示，一水平固定的小圆盘a带电荷量为q，电势为零从圆盘中心处o由静止释放一质量为m、带电荷量为q的小球，由于电场的作用，小球竖直上升可达盘中心竖直线上的c点，och，又知道过竖直线上的b点时小球速度最大，由此在q所形成的电场中，可以确定的物理量是()ab点的场强bc点的场强cb点的电势 dc点的电势2在电场中的某点放一个试探电荷，其电荷量为q，受到的电场力为f，则该点的电场强度为e，下列说法正确的是()a若移去试探电荷，则该点的电场强度为0b若试探电荷的电荷量变为4q，则该点的场强变为4ec若放置到该点的试探电荷变为2q，则场中该点的场强大小不变，但方向相反d若放置到该点的试探电荷变为2q，则场中该点的场强大小和方向均不变图d623如图d62所示，mn是由一个正点电荷q产生的电场中的一条电场线，一个带正电的粒子q飞入电场后，在电场力的作用下沿一条曲线运动，先后通过a、b两点，不计粒子的重力，则()a粒子在a点的加速度小于在b点的加速度ba点电势a 小于b点电势bc粒子在a点的动能eka小于在b点的动能ekbd粒子在a点的电势能epa 小于在b点的电势能epb4点电荷q1与q2分别固定在a、b两点，取无穷远处电势为零，图d63表示a、b连线上的电势分布，则以下说法正确的是()图d63a图甲中q1、q2都是正电荷，且q1q2b图乙中q1、q2都是正电荷，且q1|q2|5如图d64所示，在x轴上关于原点o对称的两点固定放置等量异种点电荷q和q，p点位于q右侧，则下列判断正确的是()a轴上还有一点与p点场强相同b轴上还有两点与p点场强相同c若将试探电荷q从p点移至o，电势能增大d若将试探电荷q从p点移至o，电势能减小图d64图d656如图d65所示，ab是圆o的一条直径，oc为圆的半径，aoc90，圆o所在空间有一匀强电场相同的带正电的粒子以相同的初动能ek0沿不同方向从a点出发，能够经过圆周上其他一些点，其中经过b点的粒子的动能为1.5ek0，经过c点的粒子的动能为2ek0.不计粒子所受重力及粒子间相互作用的影响下列说法中正确的是()a经过c点的粒子的动能一定比经过圆周上其他点的粒子的动能大b经过c点的粒子的动能一定比经过圆周上其他点的粒子的动能小c无论粒子在a点的速度方向如何，圆周上总有些位置粒子无法到达d改变粒子在a点的速度方向，总能使圆周上任何位置都有粒子到达7如图d66所示，带等量异种电荷的两平行金属板在真空中水平放置，m、n为板间同一电场线上的两点一带电粒子(不计重力)以速度vm经过m点在电场线上向下运动，且未与下板接触，一段时间后，粒子以速度vn折回n点，则()a粒子受电场力的方向一定由m指向nb粒子在m点的速度一定比在n点的大c粒子在m点的电势能一定比在n点的大d电场中m点的电势一定高于n点的电势图d66图d678如图d67所示，用绝缘细线拴一带负电小球，在竖直平面内做圆周运动，匀强电场方向竖直向下，则()a当小球运动到最高点a时，线的张力一定最小b当小球运动到最低点b时，小球的速度一定最大c当小球运动到最高点a时，小球的电势能最小d小球在运动过程中机械能守恒二、实验题(共16分)9(8分)如图d68所示，半径为r的硬橡胶圆环上带有均匀分布的正电荷，单位长度上的电荷量为q.现在环上截去一小段长度为l(lr)的圆弧ab，则在圆环中心o处的电场强度的大小为_图d68图d6910(8分)如图d69所示，匀强电场与竖直方向成角一个带负电荷的小球电荷量为q，质量为m，用细线系在竖直墙面上，恰好静止在水平位置，则场强大小为_三、计算题(共46分)11(14分)如图d610所示，两块平行金属板m、n竖直放置，两板间的电势差u1.5103 v，现将一质量m1102 kg、电荷量q4105 c的带电小球从两板上方的a点以v04 m/s的初速度水平抛出，之后小球恰好从靠近m板上端处进入两板间，沿直线运动碰到n板上的b点已知a点距两板上端的高度h0.2 m，不计空气阻力，取g10 m/s2，求：(1)m、n两板间的距离d.(2)小球到达b点时的动能ek.图d61012(16分)静电喷漆技术具有效率高、浪费少、质量好、有利于工人健康等优点，其装置示意图如图d611所示a、b为两块平行金属板，间距d0.30 m，两板间有方向由b指向a、电场强度e1.0103 n/c的匀强电场在a板的中央放置一个安全接地的静电油漆喷枪p，油漆喷枪的半圆形喷嘴可向各个方向均匀地喷出带电油漆微粒，油漆微粒的质量m2.01015 kg，电荷量q2.01016 c，喷出的初速度v02.0 m/s.油漆微粒最后都落在金属板b上微粒所受重力和空气阻力以及微粒之间的相互作用力均可忽略求：(1)微粒落在b板上时的动能；(2)微粒离开喷枪后到达b板所需的最短时间；(3)微粒最后落在b板上所形成图形的面积图d61113(16分)如图d612所示，同一竖直线的a、b两点固定有等量异种点电荷，电荷量为q，正、负如图所示，abc为一等边三角形(边长为l)，cd为ab边的中垂线，且与右侧竖直光滑圆弧轨道的最低点c相切，已知圆弧的半径为r，现把质量为m、带电荷量为q的小球(可视为质点)由圆弧的最高点m静止释放，到最低点c时速度为v0.已知静电力常量为k，现取d为电势零点，求：(1)在等量异种电荷的电场中，m点的电势m；(2)在最低点c时轨道对小球的支持力fn的大小图d61245分钟单元能力训练卷（六）1ad解析 小球过b点时速度最大，有qemg，得e，选项a正确；小球在c点并不是受力平衡，场强无法确定，选项b错误；小球从o到c有qumgh0，得u，由u0c得c，选项d正确、选项c错误2d解析 电场中某点的场强与检验电荷无关，选项d正确3c解析 由轨迹特征可知，正电荷经过mn时受力方向由n指向m，场源电荷在靠近n一侧，故a点的场强大于b点的场强，选项a错误；远离场源电荷的b点的电势低，选项b错误；从a运动到b过程中，电场力做正功，动能增大，电势能减小，选项c正确、d错误4ad解析 根据电场的电势变化分析电场，可以从两个方面入手：电势线的斜率(表示场强)；电势的大小在图甲和图乙中，没有电势为零的点，应由斜率为零(场强为零)的点判读，由图甲中a、b之间的电势分布可知，斜率为零的点靠近a侧，即场强为零的点靠近a，故q1q2，同理可判断图乙中q1q2，选项a正确、选项b错误；图丙中电势为零的点位于ab连线的中点，由电势分布规律可知，q1、q2为等量异号电荷，但q1应为正电荷，选项c错误；图丁中，电势为零的点靠近b一侧，|q1|q2|，选项d正确5ac解析 由等量异种点电荷的电场分布图可知，o点与无穷远处的电势相同，在x轴上，q点左侧的点的场强方向向左，q点右侧的点的场强方向向左，q与q之间的点的场强向右，故在q左侧与p点关于原点o对称的点的场强与p点场强相同，p点电势比o点电势低，试探电荷q由p点移到o点后电势能增大6d解析 由动能定理quabq(ab)ekab0.5 ek0，设a点电势为0，则b点电势为b0.5，令，则b点电势为0.5，c点电势为.由于在匀强电场中沿同一直线电势均匀变化，则ac的中点d的电势为0.5，故bd为等势面，作bd的平行线与圆相切与p点，则uap最大，粒子到达p点的动能最大，连接po交圆周于q，q点电势最高，由几何关系可知，q，由动能定理可知粒子可以到达q点，且打在q点的粒子动能最小，由此可知粒子能够达到圆周上的任何一点，综上所述，只有选项d正确7b解析 由于带电粒子未与下板接触，可知粒子向下做的是减速运动，故电场力方向向上，选项a错误；粒子由m到n，电场力做负功，电势能增加，动能减少，速度减小，故选项b正确、选项c错误；由于粒子和两极板所带电荷的电性未知，故不能判断m、n点电势的高低，选项d错误8c解析 若qemg，小球做匀速圆周运动，球在各处对细线的拉力一样大若qemg，球在a处速度最大，对细线的拉力最大故选项a、b错a点电势最高，负电荷在电势最高处电势能最低，故选项c正确小球在运动过程中除重力外，还有电场力做功，机械能不守恒，选项d错误9.解析 未截去圆弧ab时，整个圆环上的电荷分布关于圆心对称，则o处的电场强度为0.截去圆弧ab后，除cd(和ab关于o对称的一小段圆弧)外，其余的电荷在o处的场强为0，则cd在o处的场强就等于中心o处电场强度e.cd上所带电荷量为lq，根据点电荷场强公式可得e.10.解析 小球受力情况如图所示，设场强大小为e，根据共点力平衡条件得qecosmg，所以e.11(1)0.3 m(2)0.175 j解析 (1)小球进入电场区域前做平抛运动，竖直方向上v2gh解得vy2 m/s进入电场后做直线运动，满足解得d0.3 m.(2)从a到b的过程中，应用动能定理得mg(hl)quekmv其中解得ek0.175 j.12(1)6.41014 j(2)0.06 s(3)7.5102 m2解析 (1)据动能定理，电场力对每个微粒做功wektek0qed微粒打在b板上时的动能ektwek0qedmv6.41014 j(2)微粒初速度方向垂直于极板时，到达b板时间最短设到达b板时速度为vt，有ektmv可得vt8.0 m/s，由于微粒在两极板间做匀变速运动，即解得t0.06 s(3)由于喷枪喷出的油漆微粒是向各个方向，因此微粒落在b板上所形成的图形是圆形对于喷枪沿垂直电场方向喷出的油漆微粒，在电场中做抛物线运动，根据牛顿第二定律，油漆微粒沿电场方向运动的加速度a运动的位移dat油漆微粒沿垂直于电场方向做匀速运动，运动的位移即为落在b板上圆周的半径rv0t1微粒最后落在b板上所形成的圆面积sr2联立解得s7.5102 m213(1)(mv2mgr)(2)mgmk解析 (1)小球由最高点m运动到c的过程