第七章靜電場(chǎng)本章綜合能力提升練Word版含解析

1、本章綜合能力提升練、單項(xiàng)選擇題1所示，忽略漏電產(chǎn)生的影響,1 “探究影響平行板電容器電容大小因素”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖下列判斷正確的是（）A .平行板正對(duì)面積減小時(shí)，靜電計(jì)指針張角減小B .靜電計(jì)可以用電壓表替代C .靜電計(jì)所帶電荷量與平行板電容器電荷量不相等D .靜電計(jì)測(cè)量的是平行板電容器所帶電荷量答案 C解析電容器帶電荷量疋，平行板正對(duì)面積減小時(shí),電容器的電容減小，根據(jù)Q= CU 可知，兩板間電勢(shì)差變大，則靜電計(jì)指針張角變大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；靜電計(jì)與電壓表、電流表的原理不同，不能替代，電流表、電壓表線圈中必須有電流通過(guò)時(shí)，指針才偏轉(zhuǎn)，故不能用電 壓表代替靜電計(jì)，選項(xiàng) B錯(cuò)誤；靜電計(jì)所帶電荷量只是很小

2、的一部分，即小于平行板電容器 的電荷量，選項(xiàng)C正確；靜電計(jì)是定性反映電壓高低的儀器，不能反映平行板電容器的電荷 量的多少，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.2. 如圖2所示，虛線是某靜電場(chǎng)的一簇等勢(shì)線，邊上標(biāo)有電勢(shì)的值，一帶電粒子只在電場(chǎng)力作用下恰能沿圖中的實(shí)線從A經(jīng)過(guò)B運(yùn)動(dòng)到C.下列判斷正確的是（）C處L IA .粒子一定帶負(fù)電B . A處場(chǎng)強(qiáng)大于C處場(chǎng)強(qiáng)C .粒子在A處電勢(shì)能大于在 C處電勢(shì)能D 粒子從A到B電場(chǎng)力所做的功大于從 B到C電場(chǎng)力所做的功 答案 B解析 根據(jù)電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直且由高電勢(shì)指向低電勢(shì)，可知電場(chǎng)線方向大致向左，根據(jù)粒子軌跡的彎曲方向可知,粒子所受的電場(chǎng)力方向大致向左,則知粒子一定帶正電，

3、故A錯(cuò)誤;等差等勢(shì)面的疏密反映電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，A處場(chǎng)強(qiáng)大于C處場(chǎng)強(qiáng)，故B正確；從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，電場(chǎng)力方向與速度的夾角為鈍角，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增大，故C錯(cuò)誤；根據(jù)w=Uq知電勢(shì)差相同，電場(chǎng)力做功相同，故D錯(cuò)誤.a、b3. （2018四川省樂(lè)山市第二次調(diào)研）如圖3所示，圖甲實(shí)線為方向未知的三條電場(chǎng)線， 兩帶電粒子從電場(chǎng)中的 P點(diǎn)靜止釋放，不考慮兩粒子間的相互作用，僅在電場(chǎng)力作用下，兩粒子做直線運(yùn)動(dòng)，a、b粒子的速度大小隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖乙中實(shí)線所示，虛線為直線,a 一定帶正電，b 一定帶負(fù)電a向左運(yùn)動(dòng)，b向右運(yùn)動(dòng)a電勢(shì)能減小，b電勢(shì)能增大a動(dòng)能減小，b動(dòng)能增大 答案 B解析從速度一時(shí)間圖像

4、中可以看出,a粒子加速度逐漸增大，b粒子加速度逐漸減小,因?yàn)榱Ｗ觾H受電場(chǎng)力，可知 a粒子所受電場(chǎng)力逐漸增大，b粒子所受電場(chǎng)力逐漸減小，所以左運(yùn)動(dòng)，b向右運(yùn)動(dòng).由于不知電場(chǎng)的方向， 所以無(wú)法判斷a、b的電性，故A錯(cuò)誤，B正確;帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)力做正功，所以a、b的電勢(shì)能均減小，故 C錯(cuò)誤；帶電粒a、b的動(dòng)能均增加,子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)力做正功，因?yàn)閮H受電場(chǎng)力，根據(jù)動(dòng)能定理, 故D錯(cuò)誤.4. （2018山西省三區(qū)八校二模）如圖4，真空中a、b、c、d四點(diǎn)共線且等距.先在a點(diǎn)固定一點(diǎn)電荷+ Q,測(cè)得b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小為 E.若再將另一等量異種點(diǎn)電荷一Q放在d點(diǎn)時(shí)，b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小為4ec點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大

5、小為4eb點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向向左D. c點(diǎn)電勢(shì)比b點(diǎn)電勢(shì)高 答案 B解析 設(shè)ab= bc= cd= L, + Q在b點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小為E,方向水平向右，由點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式得：E= kQ7,_ Q在b點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小為：E1=4E，方向水平向右，所以 b15點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為Eb= E + 1e =字，方向水平向右，故 A、C錯(cuò)誤；根據(jù)對(duì)稱性可知，c點(diǎn)與b5點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等，為5E,方向水平向右，故 B正確；電場(chǎng)線方向從 a指向d，而順著電場(chǎng) 線方向電勢(shì)降低，則 c點(diǎn)電勢(shì)比b點(diǎn)電勢(shì)低，故D錯(cuò)誤.5. （2018廣東省茂名市第二次模擬）如圖5所示，aefd和ebcf是兩個(gè)等邊長(zhǎng)的正方形，在a點(diǎn)c點(diǎn)固定一個(gè)電荷

6、量為 q的負(fù)點(diǎn)電荷，則下列說(shuō)法正確固定一個(gè)電荷量為q的正點(diǎn)電荷，在的是（）idA . e、f兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同B . b、d兩點(diǎn)的電勢(shì)相同C.將一個(gè)負(fù)電荷由e點(diǎn)沿直線移動(dòng)到f點(diǎn)，電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功D .將一個(gè)負(fù)電荷由b點(diǎn)沿直線移動(dòng)到d點(diǎn)，電場(chǎng)力先做負(fù)功后做正功答案 A解析 兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中，其電場(chǎng)關(guān)于ac連線對(duì)稱，電場(chǎng)線形狀關(guān)于ac的中垂線對(duì)稱，結(jié)合等量異種點(diǎn)電荷電場(chǎng)線的分布情況可知e、f兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同，A正確;沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，B錯(cuò)誤；將一個(gè)負(fù)電荷由 b點(diǎn)沿直線移動(dòng)到d點(diǎn)，電場(chǎng)力先做負(fù)功 后做正功再做負(fù)功，D錯(cuò)誤；將一個(gè)負(fù)電荷由 e點(diǎn)沿直線移動(dòng)到f點(diǎn)，電勢(shì)一直降低，

7、電場(chǎng) 力一直做負(fù)功，C錯(cuò)誤.6.（2018湖南省三湘名校第三次大聯(lián)考）如圖6所示，以0點(diǎn)為圓心、R= 0.20 m為半徑的圓處于勻強(qiáng)電場(chǎng)（圖中未畫出）中，電場(chǎng)平行于圓面，ac、bd為圓的兩條相互垂直的直徑已知a、b、c三點(diǎn)的電勢(shì)分別為 2 V、2逅 V、一 2 V，則下列說(shuō)法正確的是（）A . d點(diǎn)電勢(shì)為23 VB .電子從d點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到a點(diǎn)電勢(shì)能增加C .電場(chǎng)方向由b點(diǎn)指向c點(diǎn)D .該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為20 V/m 答案 D解析 根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系式U = Ed,相等距離，電勢(shì)差相等，因?yàn)?2 V , 2 V，可知，0點(diǎn)電勢(shì)為0,而bO= Od,貝y b、O間的電勢(shì)差等于 0

8、、d間的電勢(shì)差，可知，d點(diǎn)的電勢(shì)為一2半V，故A錯(cuò)誤；從d點(diǎn)到a點(diǎn)電勢(shì)升高，根據(jù) Ep= qO 電子從d點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到a點(diǎn)電勢(shì)能減小，故 B錯(cuò)誤；由作圖和幾何關(guān)系可知1c兩點(diǎn)沿電場(chǎng)強(qiáng)度方向的距離為d= 2Rsin 30 ° 2 x 0.2X - m= 0.2 m,故該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)Uac 4E=-d-= 02 V/m = 20 V/m，電場(chǎng)方向不是由 b點(diǎn)指向c點(diǎn)，故C錯(cuò)誤，D正確.（2019 西省南昌市調(diào)研）如圖7所示，0、A、B、C為一粗糙絕緣水平面上的四點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，一電荷量為一 Q的點(diǎn)電荷固定在 O點(diǎn)，現(xiàn)有一質(zhì)量為 m、電荷量為一q的小金屬其大小為Vm,B間距離為L(zhǎng),塊（可視為質(zhì)

9、點(diǎn)），從A點(diǎn)由靜止沿它們的連線向右運(yùn)動(dòng)，至UB點(diǎn)時(shí)速度最大, 小金屬塊最后停止在 C點(diǎn)已知小金屬塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為靜電力常量為k,則（）A .在點(diǎn)電荷一Q形成的電場(chǎng)中，A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差Uab =22 U mgj mvm2qB .在小金屬塊由 A向C運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，電勢(shì)能先增大后減小C . OB間的距離為D 從B到C的過(guò)程中，小金屬塊的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能答案 C解析 小金屬塊從 A到B過(guò)程，由動(dòng)能定理得：qUAB卩mglE= 2mvm2 0,得A、B兩點(diǎn)間2的電勢(shì)差Uab = 2卩mgL mVm，故A錯(cuò)誤；小金屬塊由 A點(diǎn)向C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，電場(chǎng)力2q一直做正功，電勢(shì)能一直減小，故B

10、錯(cuò)誤；由題意知，A到B過(guò)程，金屬塊做加速運(yùn)動(dòng)，B=旱，得r =故C正確；從B到C的過(guò)程中，小金屬塊的動(dòng)能和減少的電勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故 D錯(cuò)誤.二、多項(xiàng)選擇題8.在x軸上有兩個(gè)點(diǎn)電荷q1、q2，其靜電場(chǎng)的電勢(shì)0在X軸上分布如圖8所示.下列說(shuō)法正確的有（）A . q1和q2帶有異種電荷B . X1處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零C .負(fù)電荷從X1移到X2,電勢(shì)能減小D.負(fù)電荷從X1移到X2,受到的電場(chǎng)力增大答案 AC解析 由題圖可知，兩點(diǎn)電荷 q1和q2帶有異種電荷，A正確；在0 X圖像中，圖像切線的斜率大小表示電場(chǎng)強(qiáng)度大小， 則X1處的電場(chǎng)強(qiáng)度不為零，B錯(cuò)誤；且有X1到X2電場(chǎng)強(qiáng)度逐漸減小，負(fù)電荷受到的電場(chǎng)

11、力逐漸減小，D錯(cuò)誤；由Ep=0q可知,負(fù)電荷在電勢(shì)高處的電勢(shì)能小，則負(fù)電荷從X1移到X2,電勢(shì)能減小，C正確.9. （2019江西省南昌市調(diào)研）某空間區(qū)域的豎直平面內(nèi)存在電場(chǎng),其中豎直的一條電場(chǎng)線如圖9甲所示，一個(gè)質(zhì)量為 m、電荷量為q的帶正電小球，在電場(chǎng)中從豎直向下運(yùn)動(dòng).以 0為坐標(biāo)原點(diǎn)，取豎直向下為 X軸的正方向，小球的機(jī)械能 E與位移X的0點(diǎn)由靜止開(kāi)始沿電場(chǎng)線關(guān)系如圖乙所示，則（不考慮空氣阻力）（甲圖9A .電場(chǎng)強(qiáng)度大小恒定，方向沿X軸負(fù)方向B .從0到X1的過(guò)程中，小球的速率越來(lái)越大，加速度越來(lái)越大C從0到X1的過(guò)程中，相等的位移內(nèi)，小球克服電場(chǎng)力做的功越來(lái)越大D .到達(dá)X1位置時(shí)，小

12、球速度的大小為E0+ mgx1)m答案 BD解析 小球的機(jī)械能變化是由電場(chǎng)力做功引起的，由題圖乙可知，從O到xi機(jī)械能在減小,即電場(chǎng)力做負(fù)功，又因?yàn)樾∏驇д?，故?chǎng)強(qiáng)方向沿x軸負(fù)方向，E x圖線切線的斜率的絕對(duì)值為電場(chǎng)力大小，由圖像可知，從0到X1斜率的絕對(duì)值在減小，故F電在減小，即場(chǎng)強(qiáng)減小，故A錯(cuò)誤.由牛頓第二定律 mg F電=ma可知a在增大，故B正確.因?yàn)殡妶?chǎng)力逐漸減小，故相等位移內(nèi)，小球克服電場(chǎng)力做的功越來(lái)越小，故C錯(cuò)誤.從0到xi由動(dòng)能定理匚評(píng)叫D正確.1 2得 mgx1 + E1 E0= 2mv 0, v= 三、非選擇題處于10. （2018陜西省西安市質(zhì)檢）如圖10所示的裝置是在

13、豎直平面內(nèi)放置的光滑絕緣軌道，水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中， 帶負(fù)電荷的小球從高為 h的A處由靜止開(kāi)始下滑，沿軌道ABC運(yùn)動(dòng)并進(jìn)入圓環(huán)內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng).已知小球所受電場(chǎng)力是其重力的33圓環(huán)半徑為R,斜面傾角為e=60°, SBC= 2R.若使小球在圓環(huán)內(nèi)能做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，h至少為多少？ （sin 37 =0.6, cos 37=0.8)答案 7.7R解析 小球所受的重力和電場(chǎng)力都為恒力，故可將兩力等效為一個(gè)力F，如圖所示.可知 F=1.25mg，方向與豎直方向成 37°角.由圖可知，小球做完整的圓周運(yùn)動(dòng)的臨界點(diǎn)是D點(diǎn)，設(shè)小球恰好能通過(guò) D點(diǎn)，即到達(dá)D點(diǎn) 時(shí)圓環(huán)對(duì)小球的彈力恰好為零.由

14、圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)得：2 2 mVD口r, 一VDF = ，即：1.25mg= m-RR 小球由A運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)，由動(dòng)能定理結(jié)合幾何知識(shí)得: mg(h R Rcos 37 )° mg (說(shuō)飛 + 2R+ Rsin 37 )= mv。2，聯(lián)立解得 h 7.7R.11. （2018 東省日照市校際聯(lián)合質(zhì)檢 ）如圖11所示，一內(nèi)壁光滑的絕緣圓管 AB固定在豎直 平面內(nèi).圓管的圓心為 0, D點(diǎn)為圓管的最低點(diǎn)， AB兩點(diǎn)在同一水平線上， AB = 2L,圓環(huán)的半徑為r =>/2L（圓管的直徑忽略不計(jì)），過(guò)OD的虛線與過(guò)AB的虛線垂直相交于 C點(diǎn).在 虛線AB的上方存在水平向右的、范圍足夠大的勻強(qiáng)

15、電場(chǎng)；虛線AB的下方存在豎直向下的、范圍足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小等于mg.圓心0正上方的P點(diǎn)有一質(zhì)量為m、電荷量q為q（q>0）的絕緣小物體（可視為質(zhì)點(diǎn)），PC間距為L(zhǎng).現(xiàn)將該小物體無(wú)初速度釋放，經(jīng)過(guò)一段g表示.I時(shí)間，小物體剛好沿切線無(wú)碰撞地進(jìn)入圓管內(nèi)，并繼續(xù)運(yùn)動(dòng).重力加速度用（1）虛線AB上方勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為多大?小物體從管口 B離開(kāi)后，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的運(yùn)動(dòng)落到虛線AB上的N點(diǎn)（圖中未標(biāo)出N點(diǎn)）,則N點(diǎn)距離C點(diǎn)多遠(yuǎn)？ （3）小物體由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的總時(shí)間為多少？答案（1）mg 7L （3）（3 + 3 冗）層解析（1）小物體無(wú)初速度釋放后在重力、電場(chǎng)力的作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，小物體剛好沿切線無(wú)碰撞地進(jìn)入圓管內(nèi)，故小物體剛好沿PA連線運(yùn)動(dòng)，重力與電場(chǎng)力的合力沿PA方向;又 PC = AC = L, 故tan 45 = mg,解得：E=晉1 晉，電荷量為（2）對(duì)小物體從P到A的運(yùn)動(dòng)由動(dòng)能定理可得：mgL + qEL = "mvA2，解得：杯=/gL 虛線AB的下方存在豎直向下的、范圍足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小等于q（q>0）的絕緣小物體所受電場(chǎng)力F2= qE = mg,方向豎直向上，與重力平衡，故小物體從A到B做