2017高考總復(fù)習(xí)新人教版物理限時(shí)檢測(cè)：靜電場(chǎng)含解析

1、第六章第四節(jié)限時(shí)檢測(cè)（限時(shí)45分鐘，滿(mǎn)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(gè)帶電體，將原來(lái)不帶電的導(dǎo)體球 Q放入P激 發(fā)的電場(chǎng)中并接地，a、b、c、d是電場(chǎng)中的四個(gè)點(diǎn)，則靜電平衡后圖 6-4-12A.導(dǎo)體Q仍不帶電B. a點(diǎn)的電勢(shì)高于b點(diǎn)的電勢(shì)C.檢驗(yàn)電荷在a點(diǎn)所受電場(chǎng)力等于b點(diǎn)所受電場(chǎng)力D.帶正電的檢驗(yàn)電荷在c點(diǎn)的電勢(shì)能大于在d點(diǎn)的電勢(shì)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(gè)點(diǎn)電荷，兩者相距為L(zhǎng),以+Q點(diǎn)電荷為圓心，半徑為錯(cuò)誤！畫(huà)圓, a、b、c、d是圓周上四點(diǎn)，其中a、b在MN直線上，c、d

2、兩點(diǎn)連線垂直于 MN , 一電荷量為+ q的試探電荷在圓周上運(yùn)動(dòng)，則下列判斷錯(cuò)誤的是 |圖 6-4-13A.電荷+ q在a點(diǎn)所受到的電場(chǎng)力最大B.電荷+ q在a點(diǎn)的電勢(shì)能最大C.電荷+ q在b點(diǎn)的電勢(shì)能最大D.電荷+q在c、d兩點(diǎn)的電勢(shì)能相等解析 電場(chǎng)強(qiáng)度疊加后，a點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)最大，A正確；將正電荷從a點(diǎn)沿圓周移動(dòng)到c、b、d點(diǎn)，+Q對(duì)正電荷不做功，一9Q對(duì)電荷均做負(fù)功，電勢(shì)能均增加，且移動(dòng)到b點(diǎn)克服電場(chǎng)力做功最多，移動(dòng)到c、d兩點(diǎn)克服電場(chǎng)做功相同，因此正電 荷在a點(diǎn)電勢(shì)能最小，在b點(diǎn)電勢(shì)能最大，在c、d兩點(diǎn)電勢(shì)能相等，B錯(cuò)誤,C、D 正確。答案 B.如圖6-4-14所示，一個(gè)帶電粒子從粒子源飄入

3、（初速度很小 ，可忽略不 計(jì)）電壓為Ui的加速電場(chǎng)，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(zhǎng)為L(zhǎng),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(mǎn)足的條 件是圖 6-4-14A.錯(cuò)誤！錯(cuò)誤！B。錯(cuò)誤！ 錯(cuò)誤！C.錯(cuò)誤！ 錯(cuò)誤！D.錯(cuò)誤！ 錯(cuò)誤！解析 根據(jù)qUi =錯(cuò)誤！ mv2,再根據(jù)t=錯(cuò)誤！和y=錯(cuò)誤！ at2 =錯(cuò)誤！錯(cuò)誤！ （錯(cuò)誤?。?,由題意知，y錯(cuò)誤！ d,解得錯(cuò)誤！錯(cuò)誤！，故C正確。答案 C.如圖6 415所示，真空中存在一個(gè)水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)， 場(chǎng)強(qiáng)大小為E, 一根不可伸長(zhǎng)的絕緣細(xì)線長(zhǎng)度為I,細(xì)線一端拴著一個(gè)質(zhì)量為 m電荷量為q的帶 負(fù)電小球,另一端固

4、定在O點(diǎn)，把小球拉到使細(xì)線水平的位置 A處，由靜止釋放， 小球沿弧線運(yùn)動(dòng)到細(xì)線與水平方向成仁60角的位置B時(shí)速度為零，以下說(shuō)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(chǎng)力的關(guān)系是錯(cuò)誤！qE=mgC .小球?qū)⒃贏B之間往復(fù)運(yùn)動(dòng)，且幅度將逐漸減小D.小球從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中，電場(chǎng)力對(duì)其做的功為一錯(cuò)誤!qEl解析 小球的受力分析如圖所示，由圖可知小球的運(yùn)動(dòng)可看作是在一個(gè)等效重力場(chǎng)中的擺動(dòng)過(guò)程，根據(jù)擺球模型的特點(diǎn)，小球在B位置時(shí)受力不平衡，并且小球 將在AB之間往復(fù)運(yùn)動(dòng)，具幅度不變，故選項(xiàng) A、C錯(cuò)誤;根據(jù)擺球模型的對(duì)稱(chēng)性 可知，當(dāng)小球處在AB軌跡的中點(diǎn)位置時(shí)，小

5、球沿切線方向的合力為零，此時(shí)細(xì)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(jiǎn) 可知，qE =，3mg,選項(xiàng)B錯(cuò)誤；小球從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中，電場(chǎng)力對(duì)其做的 功為 W= qEl（1 - cos 60）=錯(cuò)誤！ qEl,選項(xiàng) 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?dú)?nèi)的場(chǎng)強(qiáng)處處為零；殼外空間的電場(chǎng)，與將球殼上的全/ /工部電荷集中于球心。時(shí)在殼外產(chǎn)生的電場(chǎng)一樣，一帶正電的試探電荷（不計(jì)重力）從球心以初動(dòng)能Ek0沿OA方向射出.下列關(guān)于試探電荷的動(dòng)能Ek與離開(kāi)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(chǎng)強(qiáng)處處為零，試探電荷從球心運(yùn)動(dòng)到球殼處不受任何力作用，動(dòng)能不變.正的試探電荷從球殼處向外運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到類(lèi)似于球殼的全部電荷集中于球心的正點(diǎn)電荷在殼外產(chǎn)生電場(chǎng)的電場(chǎng)力作用，要加速運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能增大，沿半徑方向取相等的兩段距離，離球心越遠(yuǎn)，電場(chǎng)力的等效值越小，電場(chǎng)力做的功越小，動(dòng)能的增加量就越小，選項(xiàng)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(gè)靜止的電子（不計(jì)重力）,當(dāng)兩板間加上如圖乙所示的交變電壓后，若取電子初始運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较?，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(dòng)能Ek四個(gè)

7、物理量隨時(shí)間變化規(guī)律的是圖 6-4-17解析 分析電子一個(gè)周期內(nèi)的運(yùn)動(dòng)情況：0。時(shí)間內(nèi)，電子從靜止開(kāi)始向A板 做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，錯(cuò)誤！錯(cuò)誤!沿原方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，錯(cuò)誤！時(shí)刻速度為零。錯(cuò)誤！錯(cuò)誤！時(shí)間內(nèi)向B板做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，錯(cuò)誤！T繼續(xù)向B板做勻減速直 線運(yùn)動(dòng).根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)速度圖象是傾斜的直線可知 A符合電子的運(yùn)動(dòng)情況，故 A 正確.電子做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)x t圖象是拋物線，故B錯(cuò)誤。由于2 =錯(cuò)誤！， 可知?jiǎng)蜃兯龠\(yùn)動(dòng)的加速度大小不變，a-1圖象應(yīng)平行于橫軸，故C錯(cuò)誤。勻變速運(yùn) 動(dòng)速度圖象是傾斜的直線，Ek t圖象是曲線，故D錯(cuò)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(qiáng)電場(chǎng)，E、 F、G、H是各邊中點(diǎn)，其連線構(gòu)成正方形，其中 P點(diǎn)是EH的中點(diǎn)。一個(gè)帶正電 的粒子（不計(jì)重力）從F點(diǎn)沿FH方向射入電場(chǎng)后恰好從D點(diǎn)射出，以下說(shuō)法正確 的是圖 6-4-18A.粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡一定經(jīng)過(guò) P點(diǎn).粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡一定經(jīng)過(guò) PE之間某點(diǎn)C.若將粒子的初速度變?yōu)樵瓉?lái)的一半，粒子會(huì)由ED之間某點(diǎn)射出正方形ABCD區(qū)域D.若將粒子的初速度變?yōu)樵瓉?lái)的一半，粒子恰好由G點(diǎn)射出正方形ABCD區(qū)域解析 粒子從F點(diǎn)沿FH方向射入電場(chǎng)后恰好從D點(diǎn)射出，其軌跡是拋物線，則過(guò)D點(diǎn)做速度的反向延長(zhǎng)線一定與水平位移交于 FH的中點(diǎn)，而延長(zhǎng)線又經(jīng)過(guò)P 點(diǎn)，所以粒子軌跡一定經(jīng)過(guò) PE之間某

9、點(diǎn)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤、B正確；由平拋運(yùn)動(dòng)知識(shí) 可知,當(dāng)豎直位移一定時(shí)，水平速度變?yōu)樵瓉?lái)的一半，則水平位移也變?yōu)樵瓉?lái)的一 半，所以選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤答案 B.在空間中水平面 MN的下方存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，質(zhì)量為 m的帶電 小球由MN上方的A點(diǎn)以一定的初速度水平拋出，從B點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)，到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度方向恰好水平, 示，由此可見(jiàn)A、B、C三點(diǎn)在同一直線上，且 AB = 2BC,如圖6-4-19所圖 6-4-19A.電場(chǎng)力為2mg.小球帶正電C.小球從A到B與從B到C的運(yùn)動(dòng)時(shí)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(chǎng)力做負(fù)功，小 球帶負(fù)電，由

10、動(dòng)能定理，mgACcos 0 qE BCcos40,解得電場(chǎng)力為qE = 3mg,選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤。小球水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，從A到B的運(yùn)動(dòng)時(shí)間是從B到C的運(yùn)動(dòng)時(shí)間的2倍，選項(xiàng)C錯(cuò)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(xiàng)D正確。答案 D（多選）（2016江西聯(lián)考）如圖6 420所示，斜面長(zhǎng)為L(zhǎng)、傾角為8= 30 的光滑絕緣斜面處于電場(chǎng)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(diǎn)開(kāi)始沿斜面上滑，到達(dá)斜面頂端的速度仍為V。，則圖 6-4-20A.小球在B點(diǎn)的

11、電勢(shì)能一定大于小球在 A點(diǎn)的電勢(shì)能B. A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差一定為錯(cuò)誤！C.若電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)，則該電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度的最小值一定是錯(cuò)誤！D.若該電場(chǎng)是AC邊中垂線上某點(diǎn)的點(diǎn)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(dòng)能定理得qUAB - mgLsin 30 =0,解得A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差為UAB=錯(cuò)誤！，qUAB = 錯(cuò)誤！，電場(chǎng)力做正功電勢(shì)能 減少，Epb1）,電壓變化的周期為2q如圖乙所示。 在t = 0時(shí)，極板B附近的一個(gè)電子，質(zhì)量為 m、電荷量為e,受電場(chǎng)作用由靜止開(kāi) 始運(yùn)動(dòng)。若整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電子未碰到極板A,且不考慮重力作用。若卜=錯(cuò)誤！， 電子在02 P時(shí)

12、間內(nèi)不能到達(dá)極板A,求d應(yīng)滿(mǎn)足的條件。-kUQ極板A極板 甲圖 6-4-22解析 電子在0p時(shí)間內(nèi)做勻加速運(yùn)動(dòng)加速度的大小a1=錯(cuò)誤!位移xi =錯(cuò)誤! ai 2在 l2 p時(shí)間內(nèi)先做勻減速運(yùn)動(dòng)，后反向做勻加速運(yùn)動(dòng)加速度的大小a2 =錯(cuò)誤！初速度的大小 vi = ai r勻減速運(yùn)動(dòng)階段的位移X2 =錯(cuò)誤！由題知dxi + x2，解彳3d錯(cuò)誤！。答案 d錯(cuò)誤！(i8分)如圖6 4 23甲所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)、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(gè)帶電粒子以速度 V0從a點(diǎn)水平射入，沿直線從b 點(diǎn)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(diǎn)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(mǎn)足什么條件？(2)粒子從a點(diǎn)射入金屬板的時(shí)刻應(yīng)滿(mǎn)足什么條件？解析(1)為使粒子仍從b點(diǎn)以速度V0穿出電場(chǎng)，在垂直于初速度方向上，粒子 的運(yùn)動(dòng)應(yīng)為：加速，減速，反向加速，反向減速，經(jīng)歷四個(gè)過(guò)程后，回到中心線上 時(shí)，在垂直于金屬板的方向上速度正好等于零，這段時(shí)間等于一個(gè)周期，故有 L = nTv。，解得 T = n粒子在錯(cuò)誤！ T內(nèi)離開(kāi)中心線的距離為y=錯(cuò)誤！ a錯(cuò)誤!2又a =錯(cuò)誤！,E=錯(cuò)誤！，解得y=錯(cuò)誤！在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中離開(kāi)中心線的最大距離為ym = 2y=qU0T216md1粒子不撞擊金屬板