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1、高中物理靜電場(chǎng)的組卷一選擇題(共21小題)1(2016松江區(qū)一模)一電場(chǎng)的等勢(shì)面如圖中虛線所示,一帶電粒子以某一初速度從圖中A點(diǎn)沿圖示方向進(jìn)入電場(chǎng),若粒子只受電場(chǎng)力作用,則從A點(diǎn)開(kāi)始,()A無(wú)論正負(fù),粒子總是做直線運(yùn)動(dòng)B無(wú)論正負(fù),粒子的電勢(shì)能總是先變大C無(wú)論正負(fù),粒子的電勢(shì)能總是先變小D粒子的電勢(shì)能的變化與粒子所帶電的電性有關(guān)2(2016銅仁市模擬)如圖所示,質(zhì)量為m,帶電量為q的粒子,以初速度v0,從A點(diǎn)豎直向上射入空氣中的沿水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,粒子通過(guò)電場(chǎng)中B點(diǎn)時(shí),速率vB=2v0,方向與電場(chǎng)的方向一致,則A,B兩點(diǎn)的電勢(shì)差為()ABCD3(2015西城區(qū)二模)如圖所示,虛線為電場(chǎng)中的三
2、個(gè)等勢(shì)面,相鄰等勢(shì)面之間的電勢(shì)差相等一個(gè)帶正電的點(diǎn)電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能大于其在B點(diǎn)的電勢(shì)能,則下列說(shuō)法正確的是()AA點(diǎn)的電勢(shì)比B點(diǎn)的高B無(wú)法比較A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)高低CA點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比B點(diǎn)的大D無(wú)法比較A、B兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小4(2015秋天河區(qū)期末)在靜電場(chǎng)中將一個(gè)帶電量為q=2.0×109C的點(diǎn)電荷由a點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn),已知a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差Uab=1.0×4V在此過(guò)程中,除電場(chǎng)力外,其他力做的功為W=6.0×105J,則該點(diǎn)電荷的動(dòng)能()A增加了8.0×105JB減少了8.0×105JC增加了4.0×105JD減少了4.0×1
3、05J5(2015秋廣州校級(jí)期中)在電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為UAB=75V,B、C兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為UBC=200V,則A、B、C三點(diǎn)電勢(shì)高低關(guān)系為()AABCBACBCCABDCBA6(2015秋平安縣期中)一個(gè)帶正電的質(zhì)點(diǎn),電荷量q=2.0×109C,在靜電場(chǎng)中由a點(diǎn)移到b點(diǎn),在這過(guò)程中,除電場(chǎng)力外,其他外力做的功為6.0×105J,質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能增加了8.0×105J,則a、b兩點(diǎn)間電勢(shì)差Uab為()A3.0×104VB1.0×104VC4.0×104VD7.0×104V7(2015秋岳陽(yáng)校級(jí)期中)將一個(gè)質(zhì)子從A點(diǎn)移到B
4、點(diǎn)電場(chǎng)力做功3eV,將一個(gè)電子從C點(diǎn)移到A點(diǎn)電場(chǎng)力做功5eV,則B、C間電勢(shì)差UBC為()A8VB2VC2VD8V8(2016湖南模擬)如圖,直線a、b和c、d是處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中的兩組平行線,M、N、P、Q是它們的交點(diǎn),四點(diǎn)處的電勢(shì)分別為M,N,P,Q,一電子由M點(diǎn)分別到N點(diǎn)和P點(diǎn)的過(guò)程中,電場(chǎng)力所做的負(fù)功相等,則()A直線a位于某一等勢(shì)面內(nèi),MQB直線c位于某一等勢(shì)面內(nèi),MNC若電子由M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn),電場(chǎng)力做正功D若電子由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn),電場(chǎng)力做負(fù)功9(2016常州模擬)(本題供使用選修31教材的考生作答)如圖所示,在場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,a、b兩點(diǎn)間的距離為L(zhǎng),ab連線與電場(chǎng)方向的夾角為,則
5、a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為()AELsinBELcosCELD10(2016廣西模擬)如圖所示,一勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E,A、B是電場(chǎng)中的兩點(diǎn)下列說(shuō)法中正確的是()A電場(chǎng)中A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比B點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大B電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同,大小都等于EC電荷量為q的點(diǎn)電荷,在A點(diǎn)受到的電場(chǎng)力大小為qED電荷量為q的點(diǎn)電荷,在A點(diǎn)受到的電場(chǎng)力比放在B點(diǎn)受到的電場(chǎng)力大11(2016南京模擬)如圖所示,運(yùn)輸汽油等易燃易爆物品的車輛總有一條鐵鏈拖在地上,這樣做的目的是()A發(fā)出聲音,引起路人注意B減緩車速,保證行車安全C把靜電引入大地,避免因放電引起爆炸D與地面發(fā)生摩擦,在運(yùn)輸車上積累電荷12(2016楊浦
6、區(qū)一模)下列屬于靜電防止的是()A靜電復(fù)印B靜電除塵C靜電噴涂D避雷針13(2016天津)如圖所示,平行板電容器帶有等量異種電荷,與靜電計(jì)相連,靜電計(jì)金屬外殼和電容器下級(jí)板都接地在兩極板間有一固定在P點(diǎn)的點(diǎn)電荷,以E表示兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度,EP表示點(diǎn)電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能,表示靜電計(jì)指針的偏角若保持下極板不動(dòng),將上極板向下移動(dòng)一小段距離至圖中虛線位置,則()A增大,E增大B增大,EP不變C減小,EP增大D減小,E不變14(2016安康三模)據(jù)國(guó)外某媒體報(bào)道,科學(xué)家發(fā)明了一種新型超級(jí)電容器,能讓手機(jī)幾分鐘內(nèi)充滿電,若某同學(xué)登山時(shí)用這種超級(jí)電容器給手機(jī)充電,下列說(shuō)法正確的是()A充電時(shí),電容器的電容變
7、小B充電時(shí),電容器存儲(chǔ)的電能變小C充電時(shí),電容器所帶的電荷量可能不變D充電結(jié)束后,電容器不帶電,電容器的電容為零15(2016湖南校級(jí)模擬)如圖所示,先接通S使電容器充電,然后斷開(kāi)S當(dāng)增大兩極板間距離時(shí),電容器所帶電荷量Q、電容C、兩板間電勢(shì)差U,電容器兩極板間場(chǎng)強(qiáng)E的變化情況是()AQ變小,C不變,U不變,E變小BQ變小,C變小,U不變,E不變CQ不變,C變小,U變大,E不變DQ不變,C變小,U變小,E變小16(2016銅仁市校級(jí)模擬)如圖所示,水平放置的平行金屬板a、b分別與電源的兩極相連,帶電液滴P在金屬板a、b間保持靜止,現(xiàn)設(shè)法使P固定,再使兩金屬板a、b分別繞中心點(diǎn)O、O處垂直于紙面
8、的軸順時(shí)針轉(zhuǎn)相同的小角度,然后釋放P,則P在電場(chǎng)內(nèi)將做()A勻運(yùn)直線運(yùn)動(dòng)B水平向右的勻加速直線運(yùn)動(dòng)C斜向右下方的勻加速直線運(yùn)動(dòng)D曲線運(yùn)動(dòng)17(2016中山市模擬)如圖所示,平行板電容器與電動(dòng)勢(shì)為E的直流電源(內(nèi)阻不計(jì))連接,下極板接地,靜電計(jì)所帶電量很少,可被忽略一帶負(fù)電油滴被固定于電容器中的P點(diǎn),現(xiàn)將平行板電容器的下極板豎直向下移動(dòng)一小段距離,則()A平行板電容器的電容值將變大B靜電計(jì)指針張角變小C帶電油滴的電勢(shì)能將減少D若先將上極板與電源正極的導(dǎo)線斷開(kāi)再將下極板向下移動(dòng)一小段距離,則帶電油滴所受電場(chǎng)力不變18(2016桂林一模)如圖所示,一帶電小球懸掛在豎直放置的平行板電容器內(nèi),當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉
9、合,小球靜止時(shí),懸線與豎直方向的夾角為則()A當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí),若減小平行板間的距離,則夾角增大B當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí),若增大平行板間的距離,則夾角增大C當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí),若減小平行板間的距離,則夾角增大D當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí),若減小平行板間的距離,則夾角減小19(2016銅仁市校級(jí)模擬)分別將帶正電、負(fù)電和不帶電的三個(gè)等質(zhì)量小球,分別以相同的水平速度由P點(diǎn)射入水平放置的平行金屬板間,已知上板帶負(fù)電,下板接地三小球分別落在圖中A、B、C三點(diǎn),則錯(cuò)誤的是()AA帶正電、B不帶電、C帶負(fù)電B三小球在電場(chǎng)中加速度大小關(guān)系是:aAaBaCC三小球在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等D三小球到達(dá)下板時(shí)的動(dòng)能關(guān)系是EkCEkBEkA20
10、(2016寶安區(qū)模擬)如圖所示,平行板電容器充電后形成一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng),大小保持不變讓質(zhì)子()流以不同初速度,先、后兩次垂直電場(chǎng)射入,分別沿a、b軌跡落到極板的中央和邊緣,則質(zhì)子沿b軌跡運(yùn)動(dòng)時(shí)()A加速度更大B初速度更大C動(dòng)能增量更大D兩次的電勢(shì)能增量相同21(2016湖北校級(jí)模擬)一個(gè)帶負(fù)電荷量q,質(zhì)量為m的小球,從光滑絕緣的斜面軌道的A點(diǎn)由靜止下滑,小球恰能通過(guò)半徑為R的豎直圓形軌道的最高點(diǎn)B而做圓周運(yùn)動(dòng)現(xiàn)在豎直方向上加如圖所示的勻強(qiáng)電場(chǎng),若仍從A點(diǎn)由靜止釋放該小球,則()A小球不能過(guò)B點(diǎn)B小球仍恰好能過(guò)B點(diǎn)C小球能過(guò)B點(diǎn),且在B點(diǎn)與軌道之間壓力不為0D以上說(shuō)法都不對(duì)二解答題(共9小題)22(
11、2016自貢模擬)如圖所示,在水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一表面光滑、與水平面成45°角的絕緣直桿AC,其下端(C端)距地面高度h=0.8m有一質(zhì)量為500g的帶電小環(huán)套在直桿上,正以某一速度沿桿勻速下滑,小環(huán)離開(kāi)桿后正好通過(guò)C端的正下方P點(diǎn)(g取10m/s2)求:(1)小環(huán)離開(kāi)直桿后運(yùn)動(dòng)的加速度大小和方向;(2)小環(huán)在直桿上勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度的大小;(3)小環(huán)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的動(dòng)能23(2016銅仁市模擬)在示波管中,電子通過(guò)電子槍加速,進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電極,然后射到熒光屏上如圖所示,設(shè)電子的質(zhì)量為m(不考慮所受重力),電荷量為e,從靜止開(kāi)始,經(jīng)過(guò)加速電場(chǎng)加速,加速電壓為U1,然后進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),偏轉(zhuǎn)電極中
12、兩板之間的距離為d,板長(zhǎng)為L(zhǎng),偏轉(zhuǎn)電壓為U2,求電子射到熒光屏上的動(dòng)能為多大?24(2016宜昌一模)如圖所示,在豎直平面內(nèi)固定的圓形絕緣軌道的圓心在O點(diǎn)、半徑為r,內(nèi)壁光滑,A、B兩點(diǎn)分別是圓弧的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)該區(qū)間存在方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),一質(zhì)量為m、帶負(fù)電的小球在軌道內(nèi)側(cè)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)(電荷量不變),經(jīng)C點(diǎn)時(shí)速度最大,O、C連線與豎直方向的夾角=60°,重力加速度為g(1)求小球所受到的電場(chǎng)力大小;(2)小球在A點(diǎn)速度v0多大時(shí),小球經(jīng)B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力最?。?5(2016四川模擬)如圖所示的裝置,U1是加速電壓,緊靠其右側(cè)的是兩塊彼此平行的水平金屬板板長(zhǎng)為L(zhǎng),兩板間距離為
13、d,一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為q的粒子從靜止出發(fā)經(jīng)加速電壓加速后沿金屬板中心線水平射入兩板中,若兩水平金屬板間加一電壓U2,當(dāng)上板為正時(shí),帶電粒子恰好能沿兩板中心線射出;當(dāng)下板為正時(shí),帶電粒子則射到下板上距板的左端L處,求:(1)為多少?(2)為使帶電粒子經(jīng)U1加速后,沿中心線射入兩金屬板,并能夠從兩板之間射出,兩水平金屬板所加電壓U2應(yīng)滿足什么條件?26(2016大慶模擬)水平放置的兩塊平行金屬板長(zhǎng)L,兩板間距d,兩板間電壓為U,且上板為正,一個(gè)電子沿水平方向以速度v0從兩板中間射入,已知電子質(zhì)量m,電荷量e,如圖,求:(1)電子偏離金屬板時(shí)的側(cè)位移y是多少?(2)電子飛出電場(chǎng)時(shí)的速度是多少?(
14、3)電子離開(kāi)電場(chǎng)后,打在屏上的P點(diǎn),若屏與金屬板右端相距S,求OP的長(zhǎng)?27(2016春淄博校級(jí)月考)如圖所示,在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,有A、B兩點(diǎn),它們之間的距離為10cm,兩點(diǎn)的連線與場(chǎng)強(qiáng)方向成53°角將一個(gè)電荷量為1×106 C的電荷由A點(diǎn)移到B點(diǎn),電場(chǎng)力做功為8×105 J求:(1)A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差UAB;(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E28(2015春南昌校級(jí)期末)如圖所示,一平行板電容器接在U=12V的直流電源上,電容C=3.0×1010 F,兩極板間距離d=1.20×103m,取g=10m/s2,求:(1)該電容器所帶電量(2)若板間有一帶電微粒,
15、其質(zhì)量為m=2.0×103 kg,恰在板間處于靜止?fàn)顟B(tài),則該微粒帶電量為多少?帶何種電荷?29(2015春南昌校級(jí)期末)用如圖所示裝置可以研究影響平等板電容器電容的因素,設(shè)兩極板正對(duì)面積為S,兩極板間的距離為d,板間電介質(zhì)的介電常數(shù)為,靜電計(jì)指針偏角為,實(shí)驗(yàn)中,極板所帶電荷量不變,若保持d,不變,減小S,則;若保持S,不變,增大d,則;若保持d,S不變,在板間插入介電常數(shù)更大的電介質(zhì),則30(2015秋臨沂校級(jí)月考)如圖所示,已知平行板電容器兩極板間距離d=4mm,A板帶正電,兩極板間的電勢(shì)差為120V,若它的電容為3F,且P到A板距離為1mm求:(1)電容器的帶電量;(2)一個(gè)電子
16、在P點(diǎn)具有的電勢(shì)能;(e=1.6×1019C)(3)一個(gè)電子從P點(diǎn)由靜止出發(fā)到A板獲得的動(dòng)能(e=1.6×1019C)高中物理靜電場(chǎng)的組卷參考答案與試題解析一選擇題(共21小題)1(2016松江區(qū)一模)一電場(chǎng)的等勢(shì)面如圖中虛線所示,一帶電粒子以某一初速度從圖中A點(diǎn)沿圖示方向進(jìn)入電場(chǎng),若粒子只受電場(chǎng)力作用,則從A點(diǎn)開(kāi)始,()A無(wú)論正負(fù),粒子總是做直線運(yùn)動(dòng)B無(wú)論正負(fù),粒子的電勢(shì)能總是先變大C無(wú)論正負(fù),粒子的電勢(shì)能總是先變小D粒子的電勢(shì)能的變化與粒子所帶電的電性有關(guān)【解答】解:A、根據(jù)電場(chǎng)線與等勢(shì)線垂直且指向低電勢(shì)處,可知在A點(diǎn)電場(chǎng)線方向應(yīng)與速度v垂直,則粒子所受的電場(chǎng)力與速度v
17、也垂直,粒子做曲線運(yùn)動(dòng)故A錯(cuò)誤BCD、無(wú)論正負(fù),電場(chǎng)力做正功,粒子的電勢(shì)能總是先變小,故BD錯(cuò)誤,C正確故選:C2(2016銅仁市模擬)如圖所示,質(zhì)量為m,帶電量為q的粒子,以初速度v0,從A點(diǎn)豎直向上射入空氣中的沿水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,粒子通過(guò)電場(chǎng)中B點(diǎn)時(shí),速率vB=2v0,方向與電場(chǎng)的方向一致,則A,B兩點(diǎn)的電勢(shì)差為()ABCD【解答】解:粒子,從A到B,根據(jù)動(dòng)能定理得: qUABmgh=因?yàn)関B=2v0,若只考慮粒子在豎直方向,只受到重力,所以機(jī)械能守恒,則有mgh=由以上三式,則有UAB=故選:C3(2015西城區(qū)二模)如圖所示,虛線為電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面,相鄰等勢(shì)面之間的電勢(shì)差相等一個(gè)
18、帶正電的點(diǎn)電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能大于其在B點(diǎn)的電勢(shì)能,則下列說(shuō)法正確的是()AA點(diǎn)的電勢(shì)比B點(diǎn)的高B無(wú)法比較A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)高低CA點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比B點(diǎn)的大D無(wú)法比較A、B兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小【解答】解:A、正電荷在電場(chǎng)中,在電勢(shì)高的位置,電勢(shì)能越大,故A正確,B錯(cuò)誤;C、等勢(shì)面的疏密代表場(chǎng)強(qiáng)的大小,故A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)小于B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng),故CD錯(cuò)誤;故選:A4(2015秋天河區(qū)期末)在靜電場(chǎng)中將一個(gè)帶電量為q=2.0×109C的點(diǎn)電荷由a點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn),已知a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差Uab=1.0×4V在此過(guò)程中,除電場(chǎng)力外,其他力做的功為W=6.0×105J,則該點(diǎn)電荷的動(dòng)能()A增加了8.
19、0×105JB減少了8.0×105JC增加了4.0×105JD減少了4.0×105J【解答】解:由a點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)的過(guò)程中,電場(chǎng)力做功Wab=qUab=2.0×109×1.0×4J=2.0×105J根據(jù)動(dòng)能定理Ek=W總=Wab+W=2.0×105+6.0×105J=4.0×105J,即該點(diǎn)電荷的動(dòng)能增加了4.0×105J,故C正確,ABD錯(cuò)誤故選:C5(2015秋廣州校級(jí)期中)在電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為UAB=75V,B、C兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為UBC=200V,則A、B、C三
20、點(diǎn)電勢(shì)高低關(guān)系為()AABCBACBCCABDCBA【解答】解:由題意,UAB=AB=75V,則得:AB;UBC=BC=200V,則得:BC;又UAC=UAB+UBC=(75200)V=125V,則得:AC;故有:CAB;故ABD錯(cuò)誤,C正確故選:C6(2015秋平安縣期中)一個(gè)帶正電的質(zhì)點(diǎn),電荷量q=2.0×109C,在靜電場(chǎng)中由a點(diǎn)移到b點(diǎn),在這過(guò)程中,除電場(chǎng)力外,其他外力做的功為6.0×105J,質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能增加了8.0×105J,則a、b兩點(diǎn)間電勢(shì)差Uab為()A3.0×104VB1.0×104VC4.0×104VD7.0
21、15;104V【解答】解:根據(jù)動(dòng)能定理得:qUab+W其他=Ek得:Uab=7×104V,故D正確,ABC錯(cuò)誤;故選:D7(2015秋岳陽(yáng)校級(jí)期中)將一個(gè)質(zhì)子從A點(diǎn)移到B點(diǎn)電場(chǎng)力做功3eV,將一個(gè)電子從C點(diǎn)移到A點(diǎn)電場(chǎng)力做功5eV,則B、C間電勢(shì)差UBC為()A8VB2VC2VD8V【解答】解:一個(gè)質(zhì)子從A點(diǎn)移到B點(diǎn)電場(chǎng)力做功3eV,由電勢(shì)差的定義UAB=3VUCA=5V那么電勢(shì)差UBC=(UCA+UAB)=(5+3)=2V,故B正確,ACD錯(cuò)誤;故選:B8(2016湖南模擬)如圖,直線a、b和c、d是處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中的兩組平行線,M、N、P、Q是它們的交點(diǎn),四點(diǎn)處的電勢(shì)分別為M,N,
22、P,Q,一電子由M點(diǎn)分別到N點(diǎn)和P點(diǎn)的過(guò)程中,電場(chǎng)力所做的負(fù)功相等,則()A直線a位于某一等勢(shì)面內(nèi),MQB直線c位于某一等勢(shì)面內(nèi),MNC若電子由M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn),電場(chǎng)力做正功D若電子由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn),電場(chǎng)力做負(fù)功【解答】解:AB、據(jù)題,電子由M點(diǎn)分別到N點(diǎn)和P點(diǎn)的過(guò)程中,電場(chǎng)力做負(fù)功相等,則電勢(shì)能增加相等,電勢(shì)降低,則N、P兩點(diǎn)的電勢(shì)相等,d位于同一等勢(shì)面內(nèi),根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)等勢(shì)面分布情況知,直線a不是同一等勢(shì)面,直線c位于某一等勢(shì)面內(nèi),且MN故A錯(cuò)誤,B正確C、由上分析知,直線c位于某一等勢(shì)面內(nèi),M、Q的電勢(shì)相等,若電子由M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)電場(chǎng)力不做功,故C錯(cuò)誤D、電子由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)與電子由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)
23、到M點(diǎn)電場(chǎng)力做功相等,所以電場(chǎng)力做正功,故D錯(cuò)誤故選:B9(2016常州模擬)(本題供使用選修31教材的考生作答)如圖所示,在場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,a、b兩點(diǎn)間的距離為L(zhǎng),ab連線與電場(chǎng)方向的夾角為,則a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為()AELsinBELcosCELD【解答】解:由題,a、b兩點(diǎn)間的距離為L(zhǎng)及ab連線與電場(chǎng)方向的夾角為,則這兩點(diǎn)沿電場(chǎng)方向的距離d=Lcos,a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差U=Ed=ELcos故選B10(2016廣西模擬)如圖所示,一勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E,A、B是電場(chǎng)中的兩點(diǎn)下列說(shuō)法中正確的是()A電場(chǎng)中A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比B點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大B電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同,大小都等于
24、EC電荷量為q的點(diǎn)電荷,在A點(diǎn)受到的電場(chǎng)力大小為qED電荷量為q的點(diǎn)電荷,在A點(diǎn)受到的電場(chǎng)力比放在B點(diǎn)受到的電場(chǎng)力大【解答】解:A、B:由圖看出,此電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng),而勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度處處相同,則EA=EB=E故A錯(cuò)誤,B正確; C、D:勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度處處相同,所以電荷量為q的點(diǎn)電荷,在A點(diǎn)受到的電場(chǎng)力和在B點(diǎn)受到的電場(chǎng)力大小都是qE,故C正確,D錯(cuò)誤故選:BC11(2016南京模擬)如圖所示,運(yùn)輸汽油等易燃易爆物品的車輛總有一條鐵鏈拖在地上,這樣做的目的是()A發(fā)出聲音,引起路人注意B減緩車速,保證行車安全C把靜電引入大地,避免因放電引起爆炸D與地面發(fā)生摩擦,在運(yùn)輸車上積累電荷【解答】解
25、:汽車行駛時(shí),油罐中的汽油隨車的振動(dòng)摩擦起電,如果不及時(shí)的將這些靜電倒走,一旦出現(xiàn)放電現(xiàn)象,就會(huì)發(fā)生爆炸事故拖地鐵鏈?zhǔn)褂凸薇砻媾c大地相連,使油罐罐體中的電荷不斷地中和,不致造成放電產(chǎn)生火花引起油罐爆炸故選:C12(2016楊浦區(qū)一模)下列屬于靜電防止的是()A靜電復(fù)印B靜電除塵C靜電噴涂D避雷針【解答】解:A靜電復(fù)印是利用異種電荷相互吸引而使碳粉吸附在紙上,屬于靜電應(yīng)用,不符合題意;B靜電除塵時(shí)除塵器中的空氣被電離,煙霧顆粒吸附電子而帶負(fù)電,顆粒向電源正極運(yùn)動(dòng),屬于靜電應(yīng)用,不符合題意;C噴槍噴出的油漆微粒帶正電,因相互排斥而散開(kāi),形成霧狀,被噴涂的物體帶負(fù)電,對(duì)霧狀油漆產(chǎn)生引力,把油漆吸到表
26、面,屬于靜電應(yīng)用,不符合題意;D避雷針是為了把產(chǎn)生的靜電導(dǎo)走,屬于靜電的防止,符合題意故選D13(2016天津)如圖所示,平行板電容器帶有等量異種電荷,與靜電計(jì)相連,靜電計(jì)金屬外殼和電容器下級(jí)板都接地在兩極板間有一固定在P點(diǎn)的點(diǎn)電荷,以E表示兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度,EP表示點(diǎn)電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能,表示靜電計(jì)指針的偏角若保持下極板不動(dòng),將上極板向下移動(dòng)一小段距離至圖中虛線位置,則()A增大,E增大B增大,EP不變C減小,EP增大D減小,E不變【解答】解:電容器與電源斷開(kāi),故電量不變;上極板向下移動(dòng)時(shí),兩板間的距離減小,根據(jù)C=可知,電容C增大,則根據(jù)C=可知,電壓U減?。还熟o電計(jì)指針偏角減?。粌砂彘g的
27、電場(chǎng)強(qiáng)度E=;因此電場(chǎng)強(qiáng)度與板間距無(wú)關(guān),因此電場(chǎng)強(qiáng)度不變;再根據(jù)設(shè)P與下極板距離為l,則P點(diǎn)的電勢(shì)P=El,電勢(shì)能EP=ELq; 因此電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能保持不變;故D正確,ABC錯(cuò)誤;故選:D14(2016安康三模)據(jù)國(guó)外某媒體報(bào)道,科學(xué)家發(fā)明了一種新型超級(jí)電容器,能讓手機(jī)幾分鐘內(nèi)充滿電,若某同學(xué)登山時(shí)用這種超級(jí)電容器給手機(jī)充電,下列說(shuō)法正確的是()A充電時(shí),電容器的電容變小B充電時(shí),電容器存儲(chǔ)的電能變小C充電時(shí),電容器所帶的電荷量可能不變D充電結(jié)束后,電容器不帶電,電容器的電容為零【解答】解:A、電容器的電容是由電容器自身的因素決定的,故充電時(shí),電容器的電容不變,故A錯(cuò)誤;B、充電時(shí),手機(jī)電
28、能增加,根據(jù)能量守恒定律,電容器存儲(chǔ)的電能減小,故B正確;C、充電時(shí),電容器所帶的電荷量減小,故C錯(cuò)誤;D、電容器的電容是由電容器自身的因素決定的,故充電結(jié)束后,電容器的電容不可能為零;故D錯(cuò)誤;故選:B15(2016湖南校級(jí)模擬)如圖所示,先接通S使電容器充電,然后斷開(kāi)S當(dāng)增大兩極板間距離時(shí),電容器所帶電荷量Q、電容C、兩板間電勢(shì)差U,電容器兩極板間場(chǎng)強(qiáng)E的變化情況是()AQ變小,C不變,U不變,E變小BQ變小,C變小,U不變,E不變CQ不變,C變小,U變大,E不變DQ不變,C變小,U變小,E變小【解答】解:電容器與電源斷開(kāi),電量保持不變,增大兩極板間距離時(shí),根據(jù)C=,知電容C變小,根據(jù)U=
29、,知兩極板間的電勢(shì)差U變大,根據(jù)E=,知電場(chǎng)強(qiáng)度E不變故C正確,A、B、D錯(cuò)誤故選C16(2016銅仁市校級(jí)模擬)如圖所示,水平放置的平行金屬板a、b分別與電源的兩極相連,帶電液滴P在金屬板a、b間保持靜止,現(xiàn)設(shè)法使P固定,再使兩金屬板a、b分別繞中心點(diǎn)O、O處垂直于紙面的軸順時(shí)針轉(zhuǎn)相同的小角度,然后釋放P,則P在電場(chǎng)內(nèi)將做()A勻運(yùn)直線運(yùn)動(dòng)B水平向右的勻加速直線運(yùn)動(dòng)C斜向右下方的勻加速直線運(yùn)動(dòng)D曲線運(yùn)動(dòng)【解答】解:當(dāng)a、b金屬板水平放置時(shí),帶電液滴P在電場(chǎng)內(nèi)處于靜止?fàn)顟B(tài),說(shuō)明處于平衡狀態(tài),豎直向上的電場(chǎng)力大小等于重力的大小當(dāng)兩平行金屬板a、b分別以O(shè)、0中心為軸在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)相同的較小角度
30、,然后釋放P,此時(shí)P受到豎直向下的重力、垂直金屬板的電場(chǎng)力,電場(chǎng)力方向與豎直方向的夾角為,如圖設(shè)板間距離原來(lái)為d,則由幾何知識(shí)得知:轉(zhuǎn)過(guò)角時(shí),板間距離為dcos,板間場(chǎng)強(qiáng)為E=,電場(chǎng)力為F=qE=,電場(chǎng)力方向與豎直方向的夾角為,豎直方向的分力為Fcos=而原來(lái)液滴處于靜止?fàn)顟B(tài),即有mg=qE=q,則得此時(shí)液滴豎直方向受力平衡,合力水平向右,故P將水平向右作勻加速直線運(yùn)動(dòng)故B正確故選B17(2016中山市模擬)如圖所示,平行板電容器與電動(dòng)勢(shì)為E的直流電源(內(nèi)阻不計(jì))連接,下極板接地,靜電計(jì)所帶電量很少,可被忽略一帶負(fù)電油滴被固定于電容器中的P點(diǎn),現(xiàn)將平行板電容器的下極板豎直向下移動(dòng)一小段距離,則
31、()A平行板電容器的電容值將變大B靜電計(jì)指針張角變小C帶電油滴的電勢(shì)能將減少D若先將上極板與電源正極的導(dǎo)線斷開(kāi)再將下極板向下移動(dòng)一小段距離,則帶電油滴所受電場(chǎng)力不變【解答】解:A、根據(jù)C=知,d增大,則電容減小故A錯(cuò)誤B、靜電計(jì)測(cè)量的是電容器兩端的電勢(shì)差,因?yàn)殡娙萜魇冀K與電源相連,則電勢(shì)差不變,所以靜電計(jì)指針張角不變故B錯(cuò)誤C、電勢(shì)差不變,d增大,則電場(chǎng)強(qiáng)度減小,P點(diǎn)與上極板的電勢(shì)差減小,則P點(diǎn)的電勢(shì)增大,因?yàn)樵撾姾蔀樨?fù)電荷,則電勢(shì)能減小故C正確D、電容器與電源斷開(kāi),則電荷量不變,d改變,根據(jù),知電場(chǎng)強(qiáng)度不變,則油滴所受電場(chǎng)力不變故D正確故選CD18(2016桂林一模)如圖所示,一帶電小球懸掛
32、在豎直放置的平行板電容器內(nèi),當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合,小球靜止時(shí),懸線與豎直方向的夾角為則()A當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí),若減小平行板間的距離,則夾角增大B當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí),若增大平行板間的距離,則夾角增大C當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí),若減小平行板間的距離,則夾角增大D當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí),若減小平行板間的距離,則夾角減小【解答】解:AB、當(dāng)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S時(shí),電容器所帶的電量不變,由電容器的定義式C=、電容的定義式C=和E=結(jié)合得 E=,則知電容器板間距離d變化時(shí),板間場(chǎng)強(qiáng)E不變,小球所受的電場(chǎng)力不變,則不變故A、B錯(cuò)誤CD、保持開(kāi)關(guān)S閉合,電容器兩端間的電勢(shì)差U不變,若減小平行板間的距離,由E=知,板間的電場(chǎng)強(qiáng)度E增大,小球所受的電場(chǎng)力
33、變大,則增大故C正確,D錯(cuò)誤故選:C19(2016銅仁市校級(jí)模擬)分別將帶正電、負(fù)電和不帶電的三個(gè)等質(zhì)量小球,分別以相同的水平速度由P點(diǎn)射入水平放置的平行金屬板間,已知上板帶負(fù)電,下板接地三小球分別落在圖中A、B、C三點(diǎn),則錯(cuò)誤的是()AA帶正電、B不帶電、C帶負(fù)電B三小球在電場(chǎng)中加速度大小關(guān)系是:aAaBaCC三小球在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等D三小球到達(dá)下板時(shí)的動(dòng)能關(guān)系是EkCEkBEkA【解答】解:A、B、C三個(gè)小球在水平方向都做勻速直線運(yùn)動(dòng),由圖看出水平位移關(guān)系是:xAxBxC三個(gè)小球水平速度v0相同,由x=v0t得,運(yùn)動(dòng)時(shí)間關(guān)系是:tAtBtC豎直方向上三個(gè)小球都做勻加速直線運(yùn)動(dòng),由圖看出豎
34、直位移y大小相等,由y=得到加速度關(guān)系為:aAaBaC根據(jù)牛頓第二定律得到合力關(guān)系為:FAFBFC,三個(gè)小球重力相同,而平行金屬板上板帶負(fù)極,可以判斷出來(lái)A帶正電、B不帶電、C帶負(fù)電故AB正確,C錯(cuò)誤D、三個(gè)小球所受合力方向都豎直向下,都做正功,豎直位移大小相等,而合力FAFBFC,則合力做功大小關(guān)系為:WAWBWC,根據(jù)動(dòng)能定理得,三小球到達(dá)下板時(shí)的動(dòng)能關(guān)系是EkCEkBEkA故D正確本題選錯(cuò)誤的,故選C20(2016寶安區(qū)模擬)如圖所示,平行板電容器充電后形成一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng),大小保持不變讓質(zhì)子()流以不同初速度,先、后兩次垂直電場(chǎng)射入,分別沿a、b軌跡落到極板的中央和邊緣,則質(zhì)子沿b軌跡運(yùn)動(dòng)
35、時(shí)()A加速度更大B初速度更大C動(dòng)能增量更大D兩次的電勢(shì)能增量相同【解答】解:A、加速度為 a=,質(zhì)子的質(zhì)量m和電量q不變,場(chǎng)強(qiáng)E相同,則加速度相同故A錯(cuò)誤B、質(zhì)子在豎直方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),則偏轉(zhuǎn)距離 y=,x是水平位移,由圖看出,y相同,則知,v0越大時(shí),x越大,故質(zhì)子沿b軌跡運(yùn)動(dòng)時(shí)初速度v0更大故B正確C、D電場(chǎng)力做功為W=qEy,可見(jiàn),電場(chǎng)力做功相同,由能量守恒得知,兩次的電勢(shì)能增量相同故D正確故選BD21(2016湖北校級(jí)模擬)一個(gè)帶負(fù)電荷量q,質(zhì)量為m的小球,從光滑絕緣的斜面軌道的A點(diǎn)由靜止下滑,小球恰能通過(guò)半徑為R的豎直圓形軌道的最高點(diǎn)B而做圓周運(yùn)動(dòng)現(xiàn)在豎直方向上加如
36、圖所示的勻強(qiáng)電場(chǎng),若仍從A點(diǎn)由靜止釋放該小球,則()A小球不能過(guò)B點(diǎn)B小球仍恰好能過(guò)B點(diǎn)C小球能過(guò)B點(diǎn),且在B點(diǎn)與軌道之間壓力不為0D以上說(shuō)法都不對(duì)【解答】解:A、B,沒(méi)有電場(chǎng)時(shí),最高點(diǎn)速度設(shè)為v,則:mg=m 又根據(jù)機(jī)械能守恒定律,有:mg(h2R)=mv2解得:h=R加上電場(chǎng)時(shí),恰好過(guò)最高點(diǎn)需要的速度設(shè)為v,則:mgqE=m解得:v=根據(jù)動(dòng)能定理,得mg(h2R)qE(h2R)=mv2,解得:v=說(shuō)明小球仍恰好能過(guò)B點(diǎn)故A錯(cuò)誤,B正確C、由上,小球仍恰好過(guò)最高點(diǎn),球與軌道間無(wú)作用力故C錯(cuò)誤D、B正確,故D錯(cuò)誤;故選:B二解答題(共9小題)22(2016自貢模擬)如圖所示,在水平方向的勻強(qiáng)電
37、場(chǎng)中有一表面光滑、與水平面成45°角的絕緣直桿AC,其下端(C端)距地面高度h=0.8m有一質(zhì)量為500g的帶電小環(huán)套在直桿上,正以某一速度沿桿勻速下滑,小環(huán)離開(kāi)桿后正好通過(guò)C端的正下方P點(diǎn)(g取10m/s2)求:(1)小環(huán)離開(kāi)直桿后運(yùn)動(dòng)的加速度大小和方向;(2)小環(huán)在直桿上勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度的大小;(3)小環(huán)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的動(dòng)能【解答】解:(1)小環(huán)在直桿上做勻速運(yùn)動(dòng),電場(chǎng)力必定水平向右,否則小環(huán)將做勻加速運(yùn)動(dòng),其受力情況如圖所示由平衡條件得:mgsin45°=Eqcos45°得:mg=Eq,離開(kāi)直桿后,只受mg、Eq作用,則合力為 F合=mg=ma所以加速度為:a=g
38、=10m/s214.1 m/s2方向與桿垂直斜向右下方(2)設(shè)小環(huán)在直桿上運(yùn)動(dòng)的速度為v0,離桿后經(jīng)t秒到達(dá)P點(diǎn),則豎直方向:h=v0sin45°t+gt2水平方向:v0cos45°tt2=0聯(lián)立解得:v0=2 m/s(3)由動(dòng)能定理得:EkPmv02=mgh可得:EkP=mv02+mgh=×0.5×22+0.5×10×0.8=5 J 答:(1)小環(huán)離開(kāi)直桿后運(yùn)動(dòng)的加速度大小為14.1 m/s2,垂直于桿斜向右下方;(2)小環(huán)在直桿上勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度的大小為2 m/s;(3)小環(huán)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的動(dòng)能是5 J23(2016銅仁市模擬)在示波管
39、中,電子通過(guò)電子槍加速,進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電極,然后射到熒光屏上如圖所示,設(shè)電子的質(zhì)量為m(不考慮所受重力),電荷量為e,從靜止開(kāi)始,經(jīng)過(guò)加速電場(chǎng)加速,加速電壓為U1,然后進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),偏轉(zhuǎn)電極中兩板之間的距離為d,板長(zhǎng)為L(zhǎng),偏轉(zhuǎn)電壓為U2,求電子射到熒光屏上的動(dòng)能為多大?【解答】解:直線加速過(guò)程,有:eU1=類似平拋運(yùn)動(dòng)過(guò)程,有:L=v1ty=對(duì)運(yùn)動(dòng)的全程,根據(jù)動(dòng)能定理,有:eU1+e=Ek0聯(lián)立解得:Ek=eU1+e答:電子射到熒光屏上的動(dòng)能為eU1+e24(2016宜昌一模)如圖所示,在豎直平面內(nèi)固定的圓形絕緣軌道的圓心在O點(diǎn)、半徑為r,內(nèi)壁光滑,A、B兩點(diǎn)分別是圓弧的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)該區(qū)間存在方向
40、水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),一質(zhì)量為m、帶負(fù)電的小球在軌道內(nèi)側(cè)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)(電荷量不變),經(jīng)C點(diǎn)時(shí)速度最大,O、C連線與豎直方向的夾角=60°,重力加速度為g(1)求小球所受到的電場(chǎng)力大小;(2)小球在A點(diǎn)速度v0多大時(shí),小球經(jīng)B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力最?。俊窘獯稹拷猓海?)已知帶電小球在光滑的豎直圓軌道內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng),經(jīng)C點(diǎn)時(shí)速度最大,因此,C點(diǎn)是豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的物理“最低點(diǎn)”,也就是小球在C點(diǎn)受力情況滿足合外力完全充當(dāng)向心力,如圖滿足因此電場(chǎng)力F=mgtan60°即F=(2)小球在軌道最高點(diǎn)B時(shí)的受力情況如圖所示,討論:若在B點(diǎn)時(shí)軌道對(duì)小球的壓力最小等于零半徑方向的合外力為
41、重力mg,在B點(diǎn),根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)的條件可獲得,;得: 若小球在D點(diǎn)時(shí)的軌道對(duì)小球的壓力最小等于零則D到B的過(guò)程中,重力和電場(chǎng)力做功:得:,代入數(shù)據(jù)解得: 根據(jù)兩種情況的討論可知,小球在B點(diǎn)的最小速度為vB2; 小球從A到B過(guò)程中,只有電場(chǎng)力和重力做了功,又知A、B兩點(diǎn)在同一等勢(shì)面上,該過(guò)程電場(chǎng)力做功為0,根據(jù)動(dòng)能定理可得: 聯(lián)立以上兩式可得答:(1)求小球所受到的電場(chǎng)力大小為;(2)小球在A點(diǎn)速度時(shí),小球經(jīng)B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力最小25(2016四川模擬)如圖所示的裝置,U1是加速電壓,緊靠其右側(cè)的是兩塊彼此平行的水平金屬板板長(zhǎng)為L(zhǎng),兩板間距離為d,一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為q的粒子從靜止出發(fā)經(jīng)加速電壓
42、加速后沿金屬板中心線水平射入兩板中,若兩水平金屬板間加一電壓U2,當(dāng)上板為正時(shí),帶電粒子恰好能沿兩板中心線射出;當(dāng)下板為正時(shí),帶電粒子則射到下板上距板的左端L處,求:(1)為多少?(2)為使帶電粒子經(jīng)U1加速后,沿中心線射入兩金屬板,并能夠從兩板之間射出,兩水平金屬板所加電壓U2應(yīng)滿足什么條件?【解答】解:(1)設(shè)粒子被加速后的速度為v0,當(dāng)兩板間加上電壓U2 如上板為正時(shí),=mg U2=如下板為正時(shí),a=2g 得:= qU1=U1= 則=(2)當(dāng)上板加最大電壓U時(shí),粒子斜向上偏轉(zhuǎn)剛好穿出:= 可得: 若上板加上最小正電壓時(shí),粒子向下偏轉(zhuǎn)恰穿出: 可得:u= 則要加:答:(1)= (2)要加電
43、壓:26(2016大慶模擬)水平放置的兩塊平行金屬板長(zhǎng)L,兩板間距d,兩板間電壓為U,且上板為正,一個(gè)電子沿水平方向以速度v0從兩板中間射入,已知電子質(zhì)量m,電荷量e,如圖,求:(1)電子偏離金屬板時(shí)的側(cè)位移y是多少?(2)電子飛出電場(chǎng)時(shí)的速度是多少?(3)電子離開(kāi)電場(chǎng)后,打在屏上的P點(diǎn),若屏與金屬板右端相距S,求OP的長(zhǎng)?【解答】解:設(shè)電子所受電場(chǎng)力為F,加速度為a,在電場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t,偏轉(zhuǎn)位移為y,離開(kāi)電場(chǎng)的速度為V,偏轉(zhuǎn)角度為 ,電子垂直進(jìn)入電場(chǎng)受到電場(chǎng)力:F=Eq極板間的場(chǎng)強(qiáng):E=根據(jù)牛頓第二定律得:F=ma電子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng):L=V0ty=at2聯(lián)立解之得:y=(2)電子離開(kāi)電場(chǎng)豎直向上的速度為:Vy=at離開(kāi)電場(chǎng)的速度:V=聯(lián)立解之得:v=速度偏轉(zhuǎn)角:tan=(3)由圖可知:op=y+MP有幾何關(guān)系得:MP=stan聯(lián)立解之得:op=(s+)tan=(s+)答:(1)電子偏離金屬板時(shí)的側(cè)位移是;(2)電子飛出電場(chǎng)時(shí)的速度大小為;(3)OP的長(zhǎng)為(s+)27(2016春淄
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