2019-2020年高三物理一輪復習測試專題靜電場含答案

1、絕密啟用前2019-2020學年高三物理一輪復習測試專題靜電場一、選擇題（共20小題,每小題3.0分洪60分）1.在光滑的絕緣水平面上，有兩個質(zhì)量均為m帶電荷量分別為+ q和一q的甲、乙兩個小球，在力F的作用下勻加速直線運動，則甲、乙兩球之間的距離為（ ）B. qC. 2qD. 2q2 .水平面上A、B、C三點固定著三個電荷量均為 Q的正點電荷，將另一質(zhì)量為m的帶正電的小球（可視為點電荷）放置在O點，OABC恰構(gòu)成一棱長為l的正四面體，如圖所示.已知靜電力常量為k,重力加速度為g,為使小球能靜止在 O點，小球所帶的電荷量為（）A.B.C.D.A、B分別處于豎直墻F作用于B,則兩球靜止于圖3 .

2、如圖所示，豎直墻面與水平地面均光滑且絕緣，兩個帶有同種電荷的小球 面和水平地面，且共處于同一豎直平面內(nèi).若用圖示方向的水平推力 示位置，如果將 B稍向左推過一些，兩球重新平衡時的情況與原來相比A.推力F將增大B.墻面對A的彈力增大C.地面對B的彈力減小D.兩小球之間的距離增大4 .點電荷A、B周圍電場線分布如圖，c、d是同一電場線上兩點，下列說法正確的是（）A.點電荷A可能帶負電B. c點電場強度與d點電場強度相同C. c點電勢高于d點電勢D.電子從c運動到d過程中電勢能保持不變5.如圖所示，a、b是x軸上關(guān)于O點對稱的兩點，c、d是y軸上關(guān)于O點對稱的兩點，a、b兩點 上固定一對等量異種點電

3、荷，帶正電的檢驗電荷僅在電場力的作用下從c點沿曲線運動到d點，以下說法正確的是（ ）A .將檢驗電荷放在 O點時受到的電場力為零B.檢驗電荷由c點運動到d點速度先增大后減小C. c、d兩點電勢相等，電場強度大小相等D.檢驗電荷從c運動到d的過程中，電勢能先減少后增加6 .如圖所示，真空中有 A、B兩個等量異種點電荷，O、M、N是AB連線的垂線上的三個點，且AO>OB.一個帶負電的檢驗電荷僅在電場力的作用下，從M點運動到 N點，其軌跡如圖中實線所示.若M、N兩點的電勢分別為 gm和gn,檢驗電荷通過 M、N兩點的動能分別為 &m和EkN,則 ()A . <j)M = (j)N

4、 , Rm = EkNB . <j,M< <j)N, EkM<EkNC. <f>M< <j)N, EkM>EkND . ,j)M> <j)N, EkM>EkN7 .如圖甲所示，Q1、Q2為兩個固定的點電荷，一帶負電的試探電荷僅在電場力作用下以初速度Va沿兩點電荷連線的中垂線從a點向上運動，其 vt圖象如圖乙所示，下列說法正確的是()A.兩點電荷一定都帶負電，但電量不一定相等8 .兩點電荷一定都帶負電，且電量一定相等C. t1、t2兩時刻試探電荷在同一位置D. t2時刻試探電荷的電勢能最大8 .理論上已經(jīng)證明：電荷均勻分布的

5、球殼在殼內(nèi)的電場強度為零.假設(shè)某星球是一半徑為R電荷量為Q且電荷分布均勻的球體，靜電力常量為k,則星球表面下 h深度處的電場強度的大小為（）A. 0B多9 .某電場的電場線分布如圖所示，在以點電荷為圓心的圓周上有a、b、c、d四點，a、c兩點與點電荷在同一水平線上，b、d與點電荷在同一豎直線上，則下列說法正確的是（）A . a點電勢最低，c點電勢最高B.同一試探電荷在 b、d兩點受的電場力相同C.同一試探電荷在b、d兩點的電勢能相同D.若將一負試探電荷由c點移到d點，電勢能增大10.如圖所示，在平面直角坐標系中，有方向平行于坐標平面的勻強電場，其中坐標原點O處的電勢為0 V,點A處的電勢為6

6、V,點B處的電勢為3 V,則電場強度的大小為（）vAcni/仍叫.O.VtmA. 200 V/mB. 200jV/mC. 100 V/mD. 100pV/m11 .關(guān)于電場線的下列說法中正確的是：（）A.電場線并非真實存在，是人們假想出來的B .電場線既能反映電場的強弱，也能反映電場的方向C.只要初速度為零，正電荷必將沿電場線方向移動D.勻強電場的電場線分布是均勻、相互平行的直線12 .四種電場的電場線如圖所示.一正電荷q僅在靜電場力作用下由M點向N點做加速運動，且加速度越來越大.則該電荷所在的電場是圖中的（）13 .在光滑絕緣的水平地面上放置著四個相同的金屬小球，小球A、B、C位于等邊三角形

7、的三個頂點上，小球D位于三角形的中心，如圖所示.現(xiàn)讓小球A、B、C帶等量的正電荷 Q,讓小球D帶負電荷q,使四個小球均處于靜止狀態(tài)，則 Q與q的比值為（）A.C. 3D.14 .如圖所示，d處固定有負點電荷 Q, 一個帶電質(zhì)點只在電場力作用下運動，A射入此區(qū)域時的軌跡為圖中曲線abc, a, b, c, d恰好是一正方形的四個頂點，則下列說法正確的是（）A.質(zhì)點由a到c,電勢能先增加后減小，在b點動能最小B. a, b, c三點處電勢高低關(guān)系是<H=<H><nC.質(zhì)點在a, b, c三點處的加速度大小之比為1: 2： 1D.若將d處的點電荷改為+ Q,該帶電質(zhì)點的軌跡仍

8、可能為曲線abc15 .用控制變量法，可以研究影響平行板電容器電容的因素（如圖）.設(shè)兩極板正對面積為 S,極板間的距離為d,靜電計指針偏角為 。.實驗中，極板所帶電荷量不變，（）A.保持S不變，增大d,則。變大B.保持S不變，增大d,則。變小C.保持d不變，減小S,則。變小D.保持d不變，減小S,則。不變b運動到d,直線bd16 .如圖所示一帶電液滴在水平向左的勻強電場中由靜止釋放，液滴沿直線由方向與豎直方向成 45°角，則下列結(jié)論正確的是 （）A.液漓帶正電荷B.液滴的動能不變C.液滴做勻速直線運動D,液滴的電勢能減少17.如圖所示，在一大小為 E的水平勻強電場中， A、B兩點的電

9、勢分別為 惻、八，A、B兩點的直線 距離為1,垂直電場方向的距離為 d.一電荷量為q的帶正電粒子從 A點沿圖中虛線移動到 B點.下 列說法正確的是（）A .該過程中電場力做的功為EqlB.該過程中電場力做的功為0C.該過程中電場力做的功為EdlD.該過程中電場力做的功為q（p八）18.如圖所示是一對等量異種點電荷的電場線分布圖，圖中兩點電荷P、Q連線長度為r, M點、N點到兩點電荷P、Q的距離都為r, S點到點電荷Q的距離也為r,由此可知（）比A. M點的電場強度為2kB. M、N、S三點的電勢可能相等C.把同一試探電荷放在 M點，其所受電場力等于放在 S點所受的電場力D.沿圖中虛線，將一試探

10、電荷從 N點移到M點，電場力一定不做功19.如圖所示，上端固定在天花板上的絕緣輕繩連接帶電小球a,帶電小球 b固定在絕緣水平面上,可能讓輕繩伸直且 a球保持靜止狀態(tài)的情景是（）20.如圖所示，虛線表示某電場的等勢面.一帶電粒子僅在電場力作用下由A點運動到B點的徑跡如圖中實線所示.粒子在列結(jié)論正確的是（）A點的速度為Va、電勢能為Ra；在B點的速度為Vb、電勢能為EpB.則下A .粒子帶正電，VA>VB, &A>EpBB.粒子帶負電，VA>VB, EpA<EpBC.粒子帶正電，VA<VB, EpA< EpBD.粒子帶負電,VA<VB,EpA>

11、;EpB二、計算題（共4小題,每小題10.0分洪40分）21.圖示為一勻強電場，已知場強E= 2X102N/C.現(xiàn)讓一個電量 q = 4X10 8C的電荷沿電場方向從M點移到N點，MN間的距離s=30 cm.試求：（1）電荷從M點移到N點電勢能的變化;（2）M、N兩點間的電勢差.22 .如圖所示，ABCD為固定在豎直平面內(nèi)的軌道，AB段光滑水平，BC段為光滑圓弧，對應(yīng)的圓心角0=37°,半徑r=2.5 m, CD段平直傾斜且粗糙，各段軌道均平滑連接，傾斜軌道所在區(qū)域有場強大小為E= 2X105N/C、方向垂直于斜軌向下的勻強電場.質(zhì)量 m=5X10 2kg>電荷量q = +1M

12、0 6C的小物體（視為質(zhì)點）被彈簧槍發(fā)射后，沿水平軌道向左滑行，在 C點以速度V0=3 m/s沖上斜軌.以小物體通過 C點時為計時起點，0.1 s以后，場強大小不變，方向反向.已知斜軌與小物體 間的動摩擦因數(shù) 0.25.設(shè)小物體的電荷量保持不變，取 g=10 m/s2, sin 37 =0.6, cos 37 = 0.8.求彈簧槍對小物體所做的功;(2)在斜軌上小物體能到達的最高點為P,示CP的長度.23 .如圖所示，CD左側(cè)存在場強大小 E=T ,方向水平向左的勻強電場，一個質(zhì)量為m,電荷量為+ q的光滑絕緣小球，從底邊BC長為L,傾角53。的直角三角形斜面頂端 A點由靜止開始下滑，運動到斜

13、面底端 C點后進入一豎直半圓形細圓管內(nèi)(C處為一小段長度可忽略的光滑圓弧，圓管內(nèi)徑略大于小球直徑，半圓直徑 CD在豎直線上)，恰能到達細圓管最高點D點，隨后從D點離開后落回斜面上某點P.(重力加速度為g, sin 53=0.8, cos 53 =0.6),求：(1)小球到達C點時的速度；(2)小球從D點運動到P點的時間t.24.示波器的示意圖如圖所示，金屬絲發(fā)射出來的電子被加速后從金屬板上的小孔穿出，進入偏轉(zhuǎn)電場.電子在穿出偏轉(zhuǎn)電場后沿直線前進，最后打在熒光屏上.設(shè)加速電壓5= 1 640 V,偏轉(zhuǎn)極板長l = 4 cm,偏轉(zhuǎn)極板間距 d=1 cm,當電子加速后從兩偏轉(zhuǎn)極板的中央沿板平行方向進

14、入偏轉(zhuǎn)電場.(電子電量e=1.6M019C)(1)偏轉(zhuǎn)電壓為多大時，電子束打在熒光屏上偏轉(zhuǎn)距離最大？(2)如果偏轉(zhuǎn)極板右端到熒光屏的距離L= 20 cm,則電子束打在熒光屏上最大偏轉(zhuǎn)距離為多少?答案解析1 .【答案】B【解析】選甲、乙組成的整體為研究對象，由牛頓第二定律得，加速度 a=，選沒有被力F直接 作用的小球為研究對象，由牛頓第二定律得：k=ma,聯(lián)立得r = q2 .【答案】A【解析】對小球進行受力分析，小球受重力和A、B、C處正點電荷施加的庫侖力，設(shè)。是A、B、C處正點電荷施加的庫侖力方向與豎直方向的夾角，將庫侖力分解到水平方向與豎直方向，水平方 向合力為零，根據(jù)豎直方向平衡條件得：

15、3Fcos 0= mg其中F= k根據(jù)幾何關(guān)系得：I 2 cos 0=錄解得q=吟等，故選a.3 .【答案】D【解析】對小球 A受力分析如圖，受到自身重力mg,墻壁彈力T和庫侖力F作用.初始狀態(tài)，A靜止，F(xiàn)cos 0= mg, B向左靠近后，。角減小，距離變近，庫侖力 F變大，使得Fcos9>mg,小球A 將向上運動，從而使得。進一步減小，假設(shè)再次平衡時。角減小到a,則仍然有F' cos= mg, a< 0,所以F' F,根據(jù)庫侖力 5=呼判斷AB之間距離變大，選項 D對.X球A分析，墻壁彈力 T= mgtane,根據(jù)。角減小到“判斷墻壁彈力變小，選項 B錯.把球A

16、、B看做一個整體，水平方向 受到墻壁彈力和水平推力而處于平衡，水平推力等于墻壁彈力，所以水平推力變小，選項A錯.豎直方向，整體受到 2個球的重力和地面對 B的支持力，所以地面對 B的彈力不變選項 C錯.4 .【答案】C【解析】從圖中可以看出，這是等量異種電荷間的電場分布情況，A的電場線是出來的，故 A是帶正電的，A不對；c點離點電荷較近一些，其周圍的電場線比 d點密，故c點電場強度大于 d點電 場強度，B也不對；又因為c、d處于同一條電場線上，且電場線的方向是由c到d,故c點電勢高于d點電勢，C是正確的；c、d兩點的電勢不相同，故電子從 c運動到d過程中，電場力要做功， 其電勢能要發(fā)生改變，故

17、 D是不對的.5 .【答案】C【解析】根據(jù)等量異種電荷周圍的電場公布特點可知，O點的場強不為零，故檢驗電荷在此處受電場力作用不為零，所以選項A錯誤；因不知場源電荷及檢驗電荷的正負，故無法確定電場力是做正功還是做負功，所以無法確定速度及電勢能變化，故選項 B、D錯誤；c、d兩點位于中垂線即 零勢面上，所以兩點電勢相等，由對稱性可知，兩點的電場強度大小相等，所以選項C正確.6 .【答案】B【解析】由于帶負電的檢驗電荷僅在電場力的作用下由M到N,則說明檢驗電荷受到的電場力是向左的，故 A是帶正電的，B是帶負電的，又因為 AO>OB,所以M、N兩點的電勢并不相等，M處于更接近B點的等勢面上，N處

18、于更遠離B點的等勢面上，故 惻<八，由于檢驗電荷帶負電，故 帶負的檢驗電荷處于 N點時的電勢能小于在 M點時的電勢能，故在 N點時的動能大于在 M點時 的動能，即EkM<RN, B是正確的.7 .【答案】D【解析】由圖乙可知，試探電荷先向上做減速運動，再反向向下做加速運動，說明粒子受到的電 場力應(yīng)先向下后向上，故兩點電荷一定都帶正電；由于電場線只能沿豎直方向，故兩個點電荷帶 電量一定相等，故 A、B錯誤；根據(jù)速度圖象的斜率表示加速度可知S t2兩時刻試探電荷的加速度不同，所受的電場力不同，所以不可能在同一位置.故 C錯誤；t2時刻試探電荷的速度為零，動 能為零，根據(jù)能量守恒定律可知

19、t2時刻試探電荷的電勢能最大，故D正確.8 .【答案】C【解析】球體的體積：vo二哼所以半徑R h的內(nèi)球所帶的電量：q =1Q =舅二產(chǎn)"Q 理期星球表面下h深度處的電場強度的大小為：E=*j=*/9 .【答案】C【解析】根據(jù)電場線的疏密表示電場強度大小知，c到點電荷的連線電場強度的平均值最大，a到點電荷的電場強度的平均值最小，再根據(jù)電勢差與電場強度的關(guān)系式U=Ed知c點到點電荷的電勢差最大，a最小，故a點電勢最高，c點電勢最低，b、d兩點電勢相等，故選項 A錯誤；根據(jù)電 勢能的定義式 Ep = q。知選項C正確，選項D錯誤；同一試探電荷在 b、d兩點受的電場力大小相 等，方向不同，

20、故選項 B錯誤.10 .【答案】A【解析】根據(jù)題意，由勻強電場的特點可知OA中點（記作C）的電勢為3 V,與B點的電勢相等，所以BC連線即為勻強電場的等勢面，自O(shè)向BC引垂線CD,垂足為D,根據(jù)幾何關(guān)系可知 OD= 1.5cm,則場強E= 鬻 =200V/m ,選A.11 .【答案】ABD【解析】電場線是形象地了解電場中各點場強的大小和方向而引入的，并不真實存在；電場線的 疏密反映場強的大小，電場線上各點的切線方向為該點的場強方向，注意：孤立的電場線不能反 映場強大?。浑妶鼍€方向反映正電荷的受力方向和正電荷的移動方向不一定相同；勻強電場的電 場線必為等間距平行線.12 .【答案】D【解析】由正

21、電荷 q僅在靜電力的作用下由 M點向N點做加速運動，故由 M向N的方向為電場 線的方向，故B錯；加速度越來越大，即電場線越來越密，故 A、C錯，D正確.13 .【答案】D【解析】設(shè)三角形邊長為a,由幾何知識可知，BD= a cos30° j=Y a,以B為研究對象，由平衡條件可知，寫cos30°X2 = 1，解得：§ =向D正確.14 .【答案】AO點的電荷是異種電荷，故質(zhì)【解析】根據(jù)軌跡彎曲方向判斷出粒子之間存在引力，它與固定在點帶正電荷，質(zhì)點從 a到b,電勢升高，電勢能就增加；從b至ij c電勢能減小，質(zhì)點在 b點的電勢能最大，則動能最小，故 A正確；根據(jù)點電

22、荷的電場線的特點，Q與a、c距離相等，都小于 b,故b點的電勢最高，a、c兩點的電勢相等，即 、=<f>cV廿，故B錯誤；質(zhì)點在a、b、c三點時的加 速度大小要根據(jù)庫侖定律求出庫侖力.由圖可知，ra=rc=gb,代人庫侖定律：F= k,可得：=» = F由牛頓第二定律：宗=* 所以質(zhì)點在a、b、c三點處的加速度大小之比為 2： 1 ： 2,故C錯 誤；若將d處的點電荷改為+ Q,質(zhì)點受到斥力，軌跡不可能沿曲線abc,故D錯誤.15 .【答案】A【解析】由平行板電容器 C=4言及C=g,保持S不變，增大d,電容C減小，電荷量 Q不變， 電勢差U增大，靜電計指針偏角 。增大.

23、保持d不變，減小S,電容C減小，電荷量 Q不變，電 勢差U增大，靜電計指針偏角 。增大，A正確.16 .【答案】D【解析】由題意可知，帶電液滴只受重力和電場力作用，兩個力都是恒力，其合力沿bd方向，則電場力必定水平向右，故液滴帶負電荷，做勻加速直線運動；合力做正功，據(jù)動能定理知，動能 增大；電場力對液滴做正功，液滴的電勢能減少，故 D正確.17 .【答案】D【解析】電場力做功 W=qU=q(H- B),與路徑無關(guān)，即D選項正確.18 .【答案】D【解析】兩點電荷 P、Q在M點產(chǎn)生的場強大小均為 E=k,夾角為120。，由平行四邊形定則分析 得知M點的場強大小為 k,故A錯誤；等量異種點電荷連線

24、的中垂線是一條等勢線，M、N的電勢相等，且與無窮遠處電勢相等.根據(jù)順著電場線方向電勢降低，可知S點的電勢高于無窮遠處電勢，所以M、N的電勢低于 S點的電勢，故 B錯誤；S點的場強大小為k-k=| k,則知M點的場強大于S點的場強，由F= Eq知同一試探電荷放在 M點所受電場力大于放在 S點所受的電場力， 故C錯誤；圖中虛線是一條等勢線，將一試探電荷從N點移到M點，電場力一定不做功，故 D正確.19 .【答案】C【解析】由題意可知小球受重力、庫侖力和繩子的拉力，由于小球處于靜止狀態(tài)，所以合力為零， 即三個力必然組成閉合的矢量三角形，由此可知選項 C正確.20 .【答案】B【解析】根據(jù)電場力與等勢面垂直，又要指向軌跡彎曲的內(nèi)側(cè)，又電場線垂直于等勢面由高電勢指向低電勢，故可判斷電場力與電場方向相反，即該粒子帶負電，由圖知uab=5 V,粒子從A運動到B的過程中，電場力做功 W= qUAB, 做負功，故動能減小，電勢能增大，所以Va>VB, EpA<EpB,故B正確，A、C、D錯誤.21 .【答案】(1) E=2.4 20 6J； (2)umn = 60 V【解析】(1)由圖可知，正電荷在該電場中所受電場力F方向向右.因此，從 M點移到N點，電場力做正功，電勢能減少，減少的電勢能AE等于電場力做的功 W.則正=W=qEs,代入數(shù)值 AE=W=4M0 8X2M02>