高考物理《静电场》综合复习练习题(含答案)

高考物理《静电场》综合复习练习题（含答案）

一、单选题

1.两个等量异种点电荷位于X轴上，相对原点对称分布，正确描述电势。随位置X变化规

律的是图（）

2.如图所示，在xOy平面内有一个以。为圆心、半径R=o.lm的圆，P为圆周上的一点，0、

户两点连线与x轴正方向的夹角为0。若空间存在沿y轴负方向的匀强电场，场强大小

E=l（M）V/m,则0、尸两点的电势差可表示为（）

C.UOP=-10cos67(V)D.UOP=10cos^(V)

3.如图所示，W、N是平行板电容器的两个极板，用为定值电阻，"、&为可调电阻，用

绝缘细线将质量为机、带正电的小球悬于电容器内部.闭合电键S，小球静止时受到悬线的

拉力为F.调节与、&，关于尸的大小判断正确的是

A.保持"不变，缓慢增入”时,产将变大

B.保持&不变,缓慢增大&时,尸将变小

C.保持&不变，缓慢增大用时,尸将变大

D.保持&不变，缓慢增大凡时,F将变小

4.如图所不，匀强电场中有。、b、c三点、.在以它们为顶点的三角形中，/。=30°、/c=90°,

电场方向与三角形所在平面平行.已知〃、人和c点的电势分别为（2-G）V、（2+石）“和2

V.该三角形的外接圆上最低、最高电势分别为

b

A.(2-6)V、(2+G)VB.OV、4V

（2一孚）V、（2一季

C.D.OV、3V

5.静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器.某除尘器模型的收尘板是很长的条形金

属板，图中直线而为该收尘板的横截面.工作时收尘板带正电，其左侧的电场线分布如图

所示；粉尘带负电，在电场力作用下向收尘板运动，最后落在收尘板上.若用粗黑曲线表示

原来静止丁产点的带电粉尘颗粒的运动轨迹，下列4幅图中可能正确的是（忽略重力和空气

阻力）

b

bPJb

B.

6.如图，四根完全相同的均匀带正电绝缘长棒对称放置在长方体的四条长边。、b、c、d上。

移夫a处的绝缘棒,假定另外二根绝缘棒电荷分布不变，关干长方体几何中心。点处电场

强度方向和电势的变化，下列说法正确的是（）

a

b

6d

A.电场强度方向垂直指向a，电势减小

B.电场强度方向垂宜指向c,电势减小

C.电场强度方向垂直指向a,电势增大

D.电场强度方向垂直指向c,电势增大

7.空间有一沿x轴对称分布的电场，其电场强度E随x变化的图像如图所示.下列说法正

确的是

A.。点的电势最低B.々点的电势最高

C.d和-巧两点的电势相等D.七和士两点的电势相等

8.如右图，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O点为半圆弧的圆心，

电荷量相等、符号相反的两个电荷分别置于M、N两点，这时。点电场强度

的大小为Ei；若将N点处的点电荷移至P点，则O点的场强大小变为Ez.Ei与E2之比为（）

MON

T60。9......................7

\\9/.;

P'…•一1

A.1：2B,2：1C.2：＞/3D.4：百

二、多选题

9.图中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹，粒子先经

过M点，再经过N点，可以判定（）

A.M点的电势大于N点的电势

B.M点的电势小于N点的电势

C.粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力

D.粒子在M点受到的电场力小于在N点受到的电场力

10.两个位于纸面内的点电荷产生电场的等势面如图中美线所示，相邻等势面间的电势差相

等。虚线MFN是个电子在该电场中的运动轨迹，轨迹与某等势面相切丁尸点。下列说法

正确的是（）

M

A.两点电荷可能是异种点电荷B.4点的电场强度比B点的大

C.4点的电势高于8点的电势D.电子运动到尸点时动能最小

11.图为静电除尘器除尘机理的示意图。尘埃在电场中通过某种机制带电，在电场力的作用

下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘目的。下列表述正确的是（）

A.到达集尘极的尘埃带正电荷

B.电场方向由集尘极指向放电极

C.带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同

D.同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大

12.如图所示，C为中间插有电介质的电容器，a和b为其两极板：a板接地：P和Q为两

竖直放置的平行金属板，在两板间用绝缘线悬拄带由小球；P板与b板用导线相连，Q板

接地.开始时悬线静止在竖直方向，在b板带电后，悬线偏转了角度a.在以下方法中，能

使悬线的偏角a变大的是

A.缩小°、b间的距离B.加大。、b间的距离

C.取出a、b两极板间的电介质D.换一块形状大小相同、介电常数更大的电介质

三、实验题

13.电容器是一种重要的电学元件，在电工、电子技术中应用广泛。使用图甲所示电路观察

电容器的充、放电过程。电路中的电流传感器与计算机相连，可以显示电路中电流随时间的

变化。图甲中直流电源电动势£=8V,实验前电容器不带电。先使S与“1〃端相连给电容器充

电，充电结束后，使S与"2〃端相连，宜至放电完毕。计算机记录的电流随时间变化的，虫

曲线如图乙所示。

电

流

算机

计

一一

)传

感

器

工

（1）乙图中阴影部分的面积5/S2；（选填"<〃或"="）

（2）计算机测得S/=12O3mA5则该电容器的电容为F；（保留两位有效数字）

（3）由甲、乙两图可判断阻值2R。（选填"<"或"="）

四、解答题

14.如图所示，M为粒子加速器；N为速度选择器，两平行导体板之间有方向相互垂直的匀

强电场和匀强磁场，磁场的方向垂直纸面向里，磁感应强度为从从S点释放一初速度为0、

质量为〃?、电荷量为^的带正电粒子，经M加速后恰能以速度u沿直线（图中平行于导体

板的虚线）通过N。不计重力。

（1）求粒子加速器M的加速电压U；

（2）求速度选择器N两板间的电场强度E的大小和方向；

（3）仍从S点释放另一初速度为0、质量为2/〃、电荷量为q的带正电粒子，离开N时粒子

偏离图中虚线的距离为d,求该粒子离开N时的动能/0

U---------------------

5xxxx

XXXX

MN

15.静电场方向平行于x轴，其电势。随x的分布可简化为如图所示的折线，图中。。和d为

已知量.一个带负电的粒子在电场中以x=0为中心，沿J轴方向做周期性运动.已知该粒子

质量为〃?、电量为q,其动能与电势能之和为-A（0<A<g%），忽略重力.求

（1）粒子所受电场力的大小;

（2）粒子的运动区间；

（3）粒子的运动周期.

16.质量为小的飞机模型，在水平跑道上由静止匀加速起飞，假定起飞过程中受到的平均

阻力恒为飞机所受重力的2倍，发动机牵引力恒为R高开地面起飞时的速度为〃重力加

速度为g.求：

（1）飞机模型的起飞距离（离开地面前的运动距离）;

（2）若飞机起飞利用电磁弹射技术，将大大缩短起飞距离。图甲为电磁弹射装置的原理简

化示意图，与飞机连接的金属块（图中未画出）可以沿两根相互靠近且平行的导轨无摩擦滑

动.使用前先给电容为C的大容量电容器充电，弹射飞机时，电容器释放储存电能所产生的

强大电流从一根导轨流入，经过金属块，再从另一根导轨流出；导轨中的强大电流形成的磁

场使金属块受磁场力而加速，从而推动飞机起飞。

①在图乙中画出电源向电容器充电过程中电容器两极板间电压〃与极板上所带电荷量q的

图像，在此基础上求电容器充电电压为U。时储存的电能；

②当电容器充电电压为U〃，时弹射上述飞机模型，在电磁弹射装置与飞机发动机同时工作的

情况下，可使起飞距离缩短为工若金属块推动飞机所做的功与电容器释放电能的比值为〃,

飞机发动的牵引力产及受到的平均阻力不变，求完成此次弹射后电容器剩余的电能。

参考答案

1.A2.A3.B4.B5.A6.A7.C8.B

9.AD

10.CD

11.BD

12.BC

13.=0.15<

14.(1)粒子直线加速，根据功能关系有

，，，

qU=—1mv~

解得

（2）速度选择器中电场力与洛伦兹力平衡

Ecf=qvB

得

E=vB

方向垂直导体板向下。

（3）粒子在全程电场力做正功，根据功能关系有

盘=qU+Eqd

解得

Ek=—〃疗+qBvd

15.(1)由图可知，。与d(或-d)两点间的电势差为：U=(pO

电场强度的大小为：E=4

d

电场力的大小为：

u吟

(2)设粒子在［-X,幻区间内运动，速率为I，，由题意得：ltmr-q(p=-A

由图可知：

。=。0

由上解得:

因动能非负，有:

-A>0

则有:

Lvl<J1--

IW)

所以可得粒子的运动区间为:

<x<d

(3)考虑粒子从-N)处开始运动的四分之•周期，由牛顿第二定律得粒子的加速度：a华

ma

根据直线运动公式：X=)

联立并代入得:

故得粒子的运动周期为:

2md2(A'

T=4r=4-------1-------

vW)Iwj

16.(1)平均阻力为

f=kmg

依据牛顿第二定律和运动学规律有

F-f=ma

F-kmg

a=-----------