2020届高三物理复习《静电场》限时训练含答案

1、静电场限时训练班别 姓名 学号一、选择题（第15小题只有一个选项正确，第610小题有多个选项正确）1.如图所示，在x轴上关于原点O对称的两点A,B分别放置固定的点电荷 +Q和-Q2,x轴上的P点位于B点 的右侧，且P点电场强度为零.设无穷远处电势为零，则下列判断正确的是（）出 飞I - 一A 0BPA.P点电势为零B.在A,B连线上还有一点与 P点电场强度相同C.A,O两点的电势差大于 O,B两点的电势差D.若将一试探电荷+q从P点移至。点过程中,电势能一直增大解析：由异种电荷的电场线分布情况知,x轴上B点右侧的电场线方向指向B,由沿电场线方向电势越来越低知,P点电势小于零,选项A错误;P点电

2、场强度为零,由电场叠加知,k-3r=k-S;,由于rAPBP,故QQ,则在r4r 物*A,B连线上除P点外各点电场强度均不为零 ,选项B错误；由于QQ,故A,O两点间的电场线分布较密,A,O 两点间的电势差较大，选项C正确;P到B的电场线方向向左,B到。的电场线方向向右，故+q从P点移至O 点的过程，电场力先做正功再做负功，电势能先减小后增大，选项D错误.2 .如图所示，在直角三角形所在的平面内存在匀强电场，其中A点电势为0,B点电势为3 V,C点电势为6 V.已知/ ACB=30 ,AB边长为m,D为AC的中点.现将一点电荷放在 D点，且点电荷在C点产生的电场强度为 1.5 V/m,则放入点

3、电荷后,B点电场强度为（A ）A.2.5 V/m B.3.5 V/mC.2。V/m D.走 V/m解析：Uba=b-中a=3 V,UcA=5C-平a=6 V,由等分法知，UdA=：UCa=3 V,故轧二中）由几何知识知，AB=AD=CD匀强电场 2 的电场强度大小 E尸 士 =2 V/m,点电荷在C点产生的电场强度大小为1.5 V/m,由二巨知，其在B点产生的电场强度大小E2=1.5 V/m,由电场叠加知，放入点电荷后B点的电场强度大小E=2.5 V/m,选项A正确,B,C,D错误.3 .一带负电粒子在电场中仅受静电力作用下沿x轴正向做直线运动的v-t图像如图所示.起始点O为坐标原点，下列关于

4、电势 邛、粒子动能&、电场强度E、粒子加速度a与位移x的关系图像中可能合理的是 （C ）解析：由v-t图像可知，v逐渐减小，曲线切线斜率反映出加速度逐渐减小，即电场力逐渐减小，即电场强度减小,C正确，D错误;v逐渐减小，粒子质量保持不变，则动能减小，B错误;v逐渐减小，反映了电场力对粒子做负功,电势能增加,而对于带负电粒子 中=则电势降低，A图中，直线斜率=E,反映了电场强度是常数,与 giiv-t图像反映的加速度减小的趋势不符，A错误.4 .真空中,在x轴上的原点处和x=6a处分别固定一个点电荷 M,N,在x=2a处由静止释放一个正点电荷 P,假 设试探电荷P只受电场力作用沿x轴方向运动，得

5、到试探电荷P的速度与其在x轴上的位置关系如图所示， 则下列说法正确的是(D )A.点电荷M,N 一定都是负电荷B.试探电荷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2： 1D.x=4a处的电场强度一定为零解析：根据题意，试探电荷仅在电场力作用下先加速后减速，其动能先增大后减小，其电势能先减小后增大，选项B错误；试探电荷在x=4a处速度最大，电势能最小，该处电场强度一定为零，选项D正确；在x轴上从原一可得点处到x=6a处，电场强度从两头指向 x=4a处，点电荷M,N 一定都是正电荷，选项A错误；由工二1Q=4Q,选项C错误.5 .如图所示，水平面内有A,B,C,D,E,

6、F六个点，它们均匀分布在半径为R=2 cm的同一圆周上，空间有一方向与圆平面平行的匀强电场.已知A,C,E三点的电势分别为 9a=(2- *) V,中c=2 V,中e=(2+)3) V,下列判断正确的是(AC )A.将电子从D点经E点移到B.电场强度的大小为1 V/mC.该圆周上的点电势最高为D.电场强度的方向由 A指向F点的过程中，静电力先做正功再做负功解析：根据几何关系，AE的中点G的电势.:g=-=V=2 V,tpG= （f） C,由此可得，GC是等势面,电场线与等势面垂直,且由电势高的等势面指向电势低的等势面,所以电场强度的方向由E指向A,选项D错误;E,A两点间的电势差为U=（2+）

7、 V-（2-寸3） V=2;13 V,E,A两点间的距离 d=2Rsin 60 =2X 2 x cm=2、：3 cm,根据公式,电场强度的大小 E= : =100 V/m,选项B错误；沿i 2着电场线电势降低，H电势最高，由U=Ed可知，与，代入数据三曲二22,解得。h=4 V,选项C正确；从DR /经E移到F点，电势先升高后降低，电子带负电，电势能先减小后增加，静电力先做正功后做负功，选项A正 确.6 .空间存在着平行于 x轴方向的静电场，A,M,O,N,B为x轴上的点，OAOBQM=ON,AB0的电势中随x的分布 为如图所示的折线，一个带电粒子在电场中仅在电场力作用下从M点由静止开始沿 x

8、轴向右运动，则下列判断中正确的是（CD ）0 N BA.粒子一定带正电B.粒子从M向。运动过程所受电场力均匀增大C.粒子一定能通过 N点D.AO间的电场强度大于 OB间的电场强度解析：由图可知，A,B两点电势相等，O点的电势最高 人到。是逆电场线，粒子仅在电场力作用下，从M点由静 止开始沿x轴向右运动即逆电场线方向运动，故粒子一定带负电，选项A错误;A到O电势均匀升高，故A到。的电场是匀强电场，所以粒子从 M向O运动过程中所受电场力不变，选项B错误；由图可知，M点的电势小 于N点的电势，故M到。电场力做的功大于 。到N电场力做的功，所以粒子能通过 N点，选项C正确;A到M电势均匀升高图像的斜率

9、大小等于电场强度，选项 D正确.7 .如图所示，空间存在一匀强电场，平行实线为该电场等势面，其方向与水平方向间的夹角为 30。，AB与等 势面垂直，一质量为m电荷量为q的带正电小球，以初速度vo从A点水平向右抛出，经过时间t小球最终落 在C点，速度大小仍是vo,且AB=BC重力加速度为g,则下列说法中正确的是（BCD ）A.电场方向沿A指向B8 .电场强度大小为33gc.小球下落高度:gt2D.此过程增加的电势能等于 !mgt 2 1解析：小球在下落过程中初末动能不变，根据动能定理，合力做功为0,重力做正功，则电场力做负功，而小球带正电，则电场方向沿B指向A,选项A错误；由动能定理有 mgjj

10、cos 30-Eq 徽 cos 30=0,解得E&,选项B正确；竖直方向由牛顿第二定律mg-qEcos 30 =ma,又h=ayt2,联立解得hgt2,选项C正确；此过程中电场力做负功，电势能增加，由几何关系知小球沿电场线方向上的位移为d cos 30 0 =gt2,则电EinSO14势能的增加量 A b=qEd=mdt 2,选项D正确. 48 .如图所示，平行板电容器两极板水平放置 ，现将其与二极管串联接在电动势为 E的直流电源上，平行板电 容器的下极板接地，静电计所带电荷量可忽略，二极管具有单向导电性.闭合开关S, 一带电油滴恰好静止于 两板间的P点，现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一

11、小段距离，则下列说法正确的是（CD ）A.平行板电容器的电容将变大B.静电计指针的张角变小C.带电油滴的电势能将减少D.油滴仍将保持静止解析：由C-二一可知，将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离,d增大,C减小,A错误；由Q=CUm知，电容器所带的电荷量要减小 ，但是二极管具有单向导电性，电容器不能放电，所以电容器上的电荷量保flH fl持不变，再由U岂可知，电容器两极板间的电势差增大，静电计指针的张角变大，B错误；由E=,U=工和C*LCLM联立解得E=，两极板间的电场强度不变，P点与下极板间的电势差增大，P点的电势升高，由题意知，油滴式带负电，再由Ep= q,带电油滴的电势能将减少

12、,C正确；由于电场强度不变，所以Eq=mg油滴仍将保持静止,D正确.9 .如图所示，竖直平面内有固定的半径为R的光滑绝缘圆形轨道，水平匀强电场平行于轨道平面向左，P,Q分别为轨道的最高、最低点.一质量为m电荷量为q的带正电小球（可视为质点）在轨道内运动，已知重力加速度为g,电场强度E3三要使小球能沿轨道做完整的圆周运动，下列说法正确的是（BC ）A.小球过Q点时速度至少为j5gRB.小球过Q点时速度至少为一一C.小球过Q,P点受轨道弹力大小的差值为6mgD.小球过Q,P点受轨道弹力大小的差值为7.5mg解析：小球自由静止时处于A点,受力分析如图所示,则tan9,由几何知识知，sin0 =,co

13、s 0 3,小球在B点速度最小时重力和电场力的合力全部提供向心力，由牛顿第二定律得T=m,当小球在Q点有最5口小速度时，小球在B点的速度最小，小球由Q运动到B的过程中，由动能定理得-mg（R+Rcos。）-EqRsin 0=二值亡-垢3,由以上各式解得 vQ=-,选项A错误,B正确；由牛顿第二定律得，小球在P点时mg+F=m-, t q *:小球在Q点时F2-mg=M-,小球由P运动到Q的过程中，由动能定理得 2mgR=m，J-m,由以上各式解得F2-Fi=6mg,选项C正确,D错误.10.（多选）如图（甲）所示，两平行金属板 MN,PQ的板长和板间距离相等，板间存在如图（乙）所示的随时间周

14、期性变化的电场，电场方向与两板垂直，在t=0时刻，一不计重力的带电粒子沿板间中线垂直电场方向射入 电场，粒子射入电场时的速度为 V0,t=T时刻粒子刚好沿 MNS右边缘射出电场，则（AD ）A.该粒子射出电场时的速度方向一定是平行于极板方向的 B.在t= L时刻，该粒子的速度大小为2v04C.若该粒子在土时刻以速度V0进入电场，则粒子会打在板上4D.若该粒子的入射速度变为2v0,则该粒子将在t=：时刻射出电场2解析：粒子射入电场在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上前半个周期内做匀加速直线运动，在后半个周期内做匀减速直线运动，一个周期末竖直方向上的分速度为零，可知粒子射出电场时的速度方向一定

15、沿平行于极板方向,选项A正确；在t= 一时刻,粒子在水平方向上的分速度为vo,因为两平行金属板MN,PQ的2板长和板间距离相等,则该时刻水平分位移为竖直分位移的2倍，故有v：=- - - - 2,解得vy=vo,根据平行四4边形定则知，粒子的速度为v=，j?v0,选项B错误；若该粒子在I时刻以速度V0进入电场，粒子在竖直方向上的运动情况与零时刻进入时运动的方向相反，运动规律相同，则粒子不会打在板上，选项C错误；若该粒子的入射速度变为2v,则粒子射出电场的时间t=,选项D正确.二、非选择题(共44分)11.如图所示，第一象限中有沿x轴的正方向的匀强电场，第二象限中有沿y轴负方向的匀强电场，两电场的电场强度大小相等.一个质量为 m,电荷量为一q的带电质点以初速度 v0从x轴上P(L, 0)点 射入第二象限，已知带电质点在第一和第二象限中都做直线运动，并且能够连续两次通过y轴上的同一个点Q(未画出),重力加速度g为已知量.求：tr-LOx(1)初速度V0与X轴正方向的夹角；(2)P、Q两点间的电势差 Upq；带电质点在第一象限中运动所用的时间.解析：