2017高考總復習新人教版物理限時檢測：靜電場含解析

1、第六章第四節(jié)限時檢測（限時45分鐘，滿分100分）一、選擇題（每小題6分，共54分）.如圖6-4-12所示,P是一個帶電體，將原來不帶電的導體球 Q放入P激 發(fā)的電場中并接地，a、b、c、d是電場中的四個點，則靜電平衡后圖 6-4-12A.導體Q仍不帶電B. a點的電勢高于b點的電勢C.檢驗電荷在a點所受電場力等于b點所受電場力D.帶正電的檢驗電荷在c點的電勢能大于在d點的電勢能答案 D2.如圖6-4-13所示，真空中同一平面內(nèi) MN直線上固定電荷量分別為一 9Q和+Q的兩個點電荷，兩者相距為L,以+Q點電荷為圓心，半徑為錯誤！畫圓, a、b、c、d是圓周上四點，其中a、b在MN直線上，c、d

2、兩點連線垂直于 MN , 一電荷量為+ q的試探電荷在圓周上運動，則下列判斷錯誤的是 |圖 6-4-13A.電荷+ q在a點所受到的電場力最大B.電荷+ q在a點的電勢能最大C.電荷+ q在b點的電勢能最大D.電荷+q在c、d兩點的電勢能相等解析 電場強度疊加后，a點處場強最大，A正確；將正電荷從a點沿圓周移動到c、b、d點，+Q對正電荷不做功，一9Q對電荷均做負功，電勢能均增加，且移動到b點克服電場力做功最多，移動到c、d兩點克服電場做功相同，因此正電 荷在a點電勢能最小，在b點電勢能最大，在c、d兩點電勢能相等，B錯誤,C、D 正確。答案 B.如圖6-4-14所示，一個帶電粒子從粒子源飄入

3、（初速度很小 ，可忽略不 計）電壓為Ui的加速電場，經(jīng)加速后從小孔S沿平行金屬板A、B的中線射入，A、 B板長為L,相距為d,電壓為U20則帶電粒子能從A、B板間飛出應(yīng)該滿足的條 件是圖 6-4-14A.錯誤！錯誤！B。錯誤！ 錯誤！C.錯誤！ 錯誤！D.錯誤！ 錯誤！解析 根據(jù)qUi =錯誤！ mv2,再根據(jù)t=錯誤！和y=錯誤！ at2 =錯誤！錯誤！ （錯誤?。?,由題意知，y錯誤！ d,解得錯誤！錯誤！，故C正確。答案 C.如圖6 415所示，真空中存在一個水平向左的勻強電場， 場強大小為E, 一根不可伸長的絕緣細線長度為I,細線一端拴著一個質(zhì)量為 m電荷量為q的帶 負電小球,另一端固

4、定在O點，把小球拉到使細線水平的位置 A處，由靜止釋放， 小球沿弧線運動到細線與水平方向成仁60角的位置B時速度為零，以下說法中正確的是圖 6-4-15A.小球在B位置處于平衡狀態(tài)B .小球受到的重力與電場力的關(guān)系是錯誤！qE=mgC .小球?qū)⒃贏B之間往復運動，且幅度將逐漸減小D.小球從A運動到B的過程中，電場力對其做的功為一錯誤!qEl解析 小球的受力分析如圖所示，由圖可知小球的運動可看作是在一個等效重力場中的擺動過程，根據(jù)擺球模型的特點，小球在B位置時受力不平衡，并且小球 將在AB之間往復運動，具幅度不變，故選項 A、C錯誤;根據(jù)擺球模型的對稱性 可知，當小球處在AB軌跡的中點位置時，小

5、球沿切線方向的合力為零，此時細線與水平方向夾角恰為30 ,根據(jù)三角函數(shù)關(guān)系可得：qEsin 300 wgcos 300 ,化簡 可知，qE =，3mg,選項B錯誤；小球從A運動到B的過程中，電場力對其做的 功為 W= qEl（1 - cos 60）=錯誤！ qEl,選項 D 正確。答案 D. （2014山東理綜）如圖6 4-16所示，半徑為R的均勻帶正電薄球殼，/,其上有一小孔Ao已知殼內(nèi)的場強處處為零；殼外空間的電場，與將球殼上的全/ /工部電荷集中于球心。時在殼外產(chǎn)生的電場一樣，一帶正電的試探電荷（不計重力）從球心以初動能Ek0沿OA方向射出.下列關(guān)于試探電荷的動能Ek與離開球心的距離r的

6、關(guān)系圖線，可能正確的是圖 6-4- 16解析 殼內(nèi)場強處處為零，試探電荷從球心運動到球殼處不受任何力作用，動能不變.正的試探電荷從球殼處向外運動時，受到類似于球殼的全部電荷集中于球心的正點電荷在殼外產(chǎn)生電場的電場力作用，要加速運動，動能增大，沿半徑方向取相等的兩段距離，離球心越遠，電場力的等效值越小，電場力做的功越小，動能的增加量就越小，選項A正確答案 A6.（2016淄博模擬）如圖6-417甲所示，在兩距離足夠大的平行金屬板中央有一個靜止的電子（不計重力）,當兩板間加上如圖乙所示的交變電壓后，若取電子初始運動方向為正方向，則下列圖象中能正確反映電子的速度 v、位移x、加 速度a、動能Ek四個

7、物理量隨時間變化規(guī)律的是圖 6-4-17解析 分析電子一個周期內(nèi)的運動情況：0。時間內(nèi)，電子從靜止開始向A板 做勻加速直線運動，錯誤！錯誤!沿原方向做勻減速直線運動，錯誤！時刻速度為零。錯誤！錯誤！時間內(nèi)向B板做勻加速直線運動，錯誤！T繼續(xù)向B板做勻減速直 線運動.根據(jù)勻變速運動速度圖象是傾斜的直線可知 A符合電子的運動情況，故 A 正確.電子做勻變速直線運動時x t圖象是拋物線，故B錯誤。由于2 =錯誤！， 可知勻變速運動的加速度大小不變，a-1圖象應(yīng)平行于橫軸，故C錯誤。勻變速運 動速度圖象是傾斜的直線，Ek t圖象是曲線，故D錯誤。答案 A.如圖6-4-18所示，在正方形ABCD區(qū)域內(nèi)有

8、平行于AB邊的勻強電場，E、 F、G、H是各邊中點，其連線構(gòu)成正方形，其中 P點是EH的中點。一個帶正電 的粒子（不計重力）從F點沿FH方向射入電場后恰好從D點射出，以下說法正確 的是圖 6-4-18A.粒子的運動軌跡一定經(jīng)過 P點.粒子的運動軌跡一定經(jīng)過 PE之間某點C.若將粒子的初速度變?yōu)樵瓉淼囊话?，粒子會由ED之間某點射出正方形ABCD區(qū)域D.若將粒子的初速度變?yōu)樵瓉淼囊话?，粒子恰好由G點射出正方形ABCD區(qū)域解析 粒子從F點沿FH方向射入電場后恰好從D點射出，其軌跡是拋物線，則過D點做速度的反向延長線一定與水平位移交于 FH的中點，而延長線又經(jīng)過P 點，所以粒子軌跡一定經(jīng)過 PE之間某

9、點，選項A錯誤、B正確；由平拋運動知識 可知,當豎直位移一定時，水平速度變?yōu)樵瓉淼囊话耄瑒t水平位移也變?yōu)樵瓉淼囊?半，所以選項C、D錯誤答案 B.在空間中水平面 MN的下方存在豎直向下的勻強電場，質(zhì)量為 m的帶電 小球由MN上方的A點以一定的初速度水平拋出，從B點進入電場，到達C點時速度方向恰好水平, 示，由此可見A、B、C三點在同一直線上，且 AB = 2BC,如圖6-4-19所圖 6-4-19A.電場力為2mg.小球帶正電C.小球從A到B與從B到C的運動時間相等D.小球從A到B與從B到C的速度變化量的大小相等解析 設(shè)AC與豎直方向的夾角為9,帶電小球從A到C,電場力做負功，小 球帶負電，由

10、動能定理，mgACcos 0 qE BCcos40,解得電場力為qE = 3mg,選項A、B錯誤。小球水平方向做勻速直線運動，從A到B的運動時間是從B到C的運動時間的2倍，選項C錯誤;小球在豎直方向先加速后減速，小球從A到B與從B 到C豎直方向的速度變化量的大小相等，水平方向速度不變，小球從A到B與從B 到C的速度變化量的大小相等，選項D正確。答案 D（多選）（2016江西聯(lián)考）如圖6 420所示，斜面長為L、傾角為8= 30 的光滑絕緣斜面處于電場中，一帶電荷量為+ q,質(zhì)量為m的小球，以初速度V0由斜面底端的A點開始沿斜面上滑，到達斜面頂端的速度仍為V。，則圖 6-4-20A.小球在B點的

11、電勢能一定大于小球在 A點的電勢能B. A、B兩點的電勢差一定為錯誤！C.若電場是勻強電場，則該電場的電場強度的最小值一定是錯誤！D.若該電場是AC邊中垂線上某點的點電荷 Q產(chǎn)生的，則Q一定是正電荷解析 小球初、末速度均為vo,從A到B,由動能定理得qUAB - mgLsin 30 =0,解得A、B兩點的電勢差為UAB=錯誤！，qUAB = 錯誤！，電場力做正功電勢能 減少，Epb1）,電壓變化的周期為2q如圖乙所示。 在t = 0時，極板B附近的一個電子，質(zhì)量為 m、電荷量為e,受電場作用由靜止開 始運動。若整個運動過程中，電子未碰到極板A,且不考慮重力作用。若卜=錯誤！， 電子在02 P時

12、間內(nèi)不能到達極板A,求d應(yīng)滿足的條件。-kUQ極板A極板 甲圖 6-4-22解析 電子在0p時間內(nèi)做勻加速運動加速度的大小a1=錯誤!位移xi =錯誤! ai 2在 l2 p時間內(nèi)先做勻減速運動，后反向做勻加速運動加速度的大小a2 =錯誤！初速度的大小 vi = ai r勻減速運動階段的位移X2 =錯誤！由題知dxi + x2，解彳3d錯誤！。答案 d錯誤！(i8分)如圖6 4 23甲所示，長為L、間距為d的兩金屬板A、B水平 放置,ab為兩板的中心線，一個帶電粒子以速度 V0從a點水平射入，沿直線從b 點射出，若將兩金屬板接到如圖乙所示的交變電壓上，欲使該粒子仍能從 b點以 速度V0射出，求： 產(chǎn)工1 J J J_: ， ； 百也| 甲乙圖 6-4-23(i)交變電壓的周期T應(yīng)滿足什么條件？(2)粒子從a點射入金屬板的時刻應(yīng)滿足什么條件？解析(1)為使粒子仍從b點以速度V0穿出電場，在垂直于初速度方向上，粒子 的運動應(yīng)為：加速，減速，反向加速，反向減速，經(jīng)歷四個過程后，回到中心線上 時，在垂直于金屬板的方向上速度正好等于零，這段時間等于一個周期，故有 L = nTv。，解得 T = n粒子在錯誤！ T內(nèi)離開中心線的距離為y=錯誤！ a錯誤!2又a =錯誤！,E=錯誤！，解得y=錯誤！在運動過程中離開中心線的最大距離為ym = 2y=qU0T216md1粒子不撞擊金屬板