高三物理一輪復(fù)習(xí)章末綜合檢測（六）第6章靜電場

1、章末綜合檢測章末綜合檢測(六六)考試時間：考試時間：60 分鐘分鐘第第卷卷(選擇題選擇題)評卷人評卷人得分得分一、選擇題一、選擇題(共共 8 小題，每小題小題，每小題 6 分，共分，共 48 分分)1金屬小球金屬小球 a 和金屬小球和金屬小球 b 的半徑之比為的半徑之比為 13，所帶電荷量之比為，所帶電荷量之比為 17.兩小球間距兩小球間距遠(yuǎn)大于小球半徑且間距一定時，它們之間相互吸引力大小為遠(yuǎn)大于小球半徑且間距一定時，它們之間相互吸引力大小為 F.已知取無窮遠(yuǎn)處為零電勢，已知取無窮遠(yuǎn)處為零電勢，導(dǎo)體表面的電勢與導(dǎo)體球所帶的電荷量成正比，與導(dǎo)體球的半徑成反比現(xiàn)將金屬小球?qū)w表面的電勢與導(dǎo)體球所帶

2、的電荷量成正比，與導(dǎo)體球的半徑成反比現(xiàn)將金屬小球 a與金屬小球與金屬小球 b 相互接觸相互接觸，達(dá)到靜電平衡后再放回到原來位置達(dá)到靜電平衡后再放回到原來位置，這時這時 a、b 兩球之間的相互作兩球之間的相互作用力的大小是用力的大小是(不考慮萬有引力不考慮萬有引力)()A.9F7B.16F7C.12F7D.27F28【解析】【解析】由題意可知，兩金屬球帶異種電荷設(shè)兩球所帶電荷量為由題意可知，兩金屬球帶異種電荷設(shè)兩球所帶電荷量為 Qa、Qb，則，則 Qb7Qa.兩球接觸后，表面電勢相等，則兩球接觸后，表面電勢相等，則abQaQbrbra1，因為，因為rarb13，故，故QaQb13.由電荷守恒由電

3、荷守恒定律知定律知 QaQbQbQa，得，得 Qa32Qa，Qb92Qa.由庫侖定律得由庫侖定律得 FkQaQbr2，F(xiàn)kQaQbr2，得，得 F2728F，D 正確正確【答案】【答案】D2如圖甲所示，如圖甲所示，Q1、Q2是兩個固定的點電荷，其中是兩個固定的點電荷，其中 Q1帶正電在它們連線的延長線帶正電在它們連線的延長線上有上有 a、b 兩點兩點，一帶正電的試探電荷以一定的初速度從一帶正電的試探電荷以一定的初速度從 a 點沿直線經(jīng)點沿直線經(jīng) b 點向遠(yuǎn)處運動點向遠(yuǎn)處運動，其其vt 圖象如圖乙所示圖象如圖乙所示， 若將帶正電的試探電荷從若將帶正電的試探電荷從 Q1左側(cè)由靜止釋放左側(cè)由靜止釋放

4、， 則該試探電荷則該試探電荷()A一定做加速運動一定做加速運動B可能先做加速運動，后做減速運動可能先做加速運動，后做減速運動C電勢能可能增加電勢能可能增加D運動過程中所在位置的電勢逐漸升高運動過程中所在位置的電勢逐漸升高【解析【解析】充分挖掘充分挖掘 vt 圖象中的信息圖象中的信息如如“斜率為零點斜率為零點”等等根據(jù)速度圖象可知根據(jù)速度圖象可知，b點的加速度為零，正電荷在點的加速度為零，正電荷在 a、b 間做減速運動，所以間做減速運動，所以 Q2帶負(fù)電，且電荷量小于帶負(fù)電，且電荷量小于 Q1所帶的所帶的電荷量因此，在電荷量因此，在 Q1左側(cè)的合場強方向向左，若將帶正電的試探電荷從左側(cè)的合場強方

5、向向左，若將帶正電的試探電荷從 Q1左側(cè)由靜止釋左側(cè)由靜止釋放放，則該試探電荷一定向左做加速運動則該試探電荷一定向左做加速運動，電場力做正功電場力做正功，電勢能減小電勢能減小，電勢降低電勢降低，A 正確正確，B、C、D 錯誤錯誤【答案】【答案】A3如圖所示，六面體真空盒置于水平面上，它的如圖所示，六面體真空盒置于水平面上，它的 ABCD 面與面與 EFGH 面為金屬板，其面為金屬板，其他面為絕緣材料他面為絕緣材料ABCD 面帶正電，面帶正電，EFGH 面帶負(fù)電從小孔面帶負(fù)電從小孔 P 沿水平方向以相同速度射沿水平方向以相同速度射入入 3 個質(zhì)量相同的帶正電液滴個質(zhì)量相同的帶正電液滴 A、B、C

6、，最后分別落在，最后分別落在 1、2、3 三點，則下列說法正確的三點，則下列說法正確的是是()A3 個液滴在真空盒中都做平拋運動個液滴在真空盒中都做平拋運動B3 個液滴的運動時間不一定相同個液滴的運動時間不一定相同C3 個液滴落到底板時的速率相同個液滴落到底板時的速率相同D液滴液滴 C 所帶電荷量最多所帶電荷量最多【解析【解析】3 個液滴具有相同的水平初速度個液滴具有相同的水平初速度，但除了受重力以外但除了受重力以外，還受水平方向的電場還受水平方向的電場力作用，不是類平拋運動，力作用，不是類平拋運動，A 錯誤在豎直方向上錯誤在豎直方向上 3 個液滴都做自由落體運動，下落高度個液滴都做自由落體運

7、動，下落高度又相同，運動時間必相同，又相同，運動時間必相同，B 錯誤在相同的運動時間內(nèi)，液滴錯誤在相同的運動時間內(nèi)，液滴 C 水平位移最大，說明它水平位移最大，說明它在水平方向的加速度最大，它受到的電場力最大，故它所帶電荷量也最多，在水平方向的加速度最大，它受到的電場力最大，故它所帶電荷量也最多，D 正確因為正確因為電場力對液滴電場力對液滴 C 做功最多，它落到底板時的速率最大，做功最多，它落到底板時的速率最大，C 錯誤錯誤【答案】【答案】D4在勻強電場中建立一直角坐標(biāo)系在勻強電場中建立一直角坐標(biāo)系，如圖所示如圖所示從坐標(biāo)原點沿從坐標(biāo)原點沿y 軸前進(jìn)軸前進(jìn)15m 到到 A 點點，電勢降低了電勢

8、降低了 10 2 V，從坐標(biāo)原點沿從坐標(biāo)原點沿x 軸前進(jìn)軸前進(jìn)15m 到到 B 點點，電勢升高了電勢升高了 10 2 V，則勻強電則勻強電場的場度大小和方向為場的場度大小和方向為()A50 V/m，方向，方向 BAB50 V/m，方向，方向 ABC100 V/m，方向，方向 BAD100 V/m，方向垂直，方向垂直 AB 斜向下斜向下【解析】【解析】如圖所示，連接如圖所示，連接 A、B 兩點并找到兩點并找到 AB 的中點的中點 C，由題意知，由題意知CO，連，連接接OC，則，則 OC 為等勢線由幾何關(guān)系可知，為等勢線由幾何關(guān)系可知，lAB 2lOA 2lOB25m，OC 垂直于垂直于 AB，A

9、B就是勻強電場中的一根電場線就是勻強電場中的一根電場線，則則 UBA20 2 V，故故 EUBA/lBA100 V/m，方向由方向由 B 指指向向A，故選項，故選項 C 正確正確【答案】【答案】C5(2014海南卷海南卷，10)如圖如圖，一平行板電容器的兩極板與一電壓恒定的電源相連一平行板電容器的兩極板與一電壓恒定的電源相連，極板極板水平放置水平放置，極板間距為極板間距為 d；在下極板上疊放一厚度為在下極板上疊放一厚度為 l 的金屬板的金屬板，其上部空間有一帶電粒其上部空間有一帶電粒子子P 靜止在電容器中靜止在電容器中 當(dāng)把金屬板從電容器中快速抽出后當(dāng)把金屬板從電容器中快速抽出后， 粒子粒子

10、P 開始運動開始運動 重力加速度為重力加速度為 g，粒子運動的加速度為粒子運動的加速度為()A.ldgB.dldgC.ldlgD.ddlg【解析】【解析】平行板電容器的兩極板與一電壓恒定的電源相連，電壓恒定帶電粒子平行板電容器的兩極板與一電壓恒定的電源相連，電壓恒定帶電粒子 P靜止在電容器中時有靜止在電容器中時有 mgqUdl.當(dāng)把金屬板從電容器中快速抽出后當(dāng)把金屬板從電容器中快速抽出后，帶電粒子所受電場力減帶電粒子所受電場力減小為小為qUd.由由 mgqUdma 解得解得 aldg，選項，選項 A 正確正確【答案】【答案】A6如圖所示為處于靜電場中某空腔導(dǎo)體周圍的電場分布情況如圖所示為處于靜

11、電場中某空腔導(dǎo)體周圍的電場分布情況，實線表示電場線實線表示電場線，虛線虛線表示等勢面表示等勢面， A、 B、 C 為電場中的三個點為電場中的三個點， O 為空腔導(dǎo)體內(nèi)的一點為空腔導(dǎo)體內(nèi)的一點 下列說法正確的是下列說法正確的是()AO 點的電場強度為零點的電場強度為零BA 點的電場強度小于點的電場強度小于 B 點的電場強度點的電場強度CA 點的電勢低于點的電勢低于 B 點的電勢點的電勢D將正電荷從將正電荷從 A 點移到點移到 C 點，電場力做正功點，電場力做正功【解析】【解析】根據(jù)靜電平衡狀態(tài)下的導(dǎo)體是等勢體，導(dǎo)體內(nèi)部的電場強度為零，可知根據(jù)靜電平衡狀態(tài)下的導(dǎo)體是等勢體，導(dǎo)體內(nèi)部的電場強度為零，

12、可知 O點的電場強度為零，選項點的電場強度為零，選項 A 正確；根據(jù)電場線的疏密表示電場強度的大小，可知正確；根據(jù)電場線的疏密表示電場強度的大小，可知 A 點的電點的電場強度小于場強度小于 B 點的電場強度點的電場強度，選項選項 B 正確正確；根據(jù)沿電場線方向電勢逐漸降低根據(jù)沿電場線方向電勢逐漸降低，可知可知 A 點的點的電勢高于電勢高于 B 點的電勢，選項點的電勢，選項 C 錯誤；錯誤；A、C 兩點處于同一等勢面上，將正電荷從兩點處于同一等勢面上，將正電荷從 A 點移點移到到C 點，電場力不做功，選項點，電場力不做功，選項 D 錯誤錯誤【答案】【答案】AB7一帶正電的試探電荷，僅在電場力作用

13、下沿一帶正電的試探電荷，僅在電場力作用下沿 x 軸從軸從 x向向 x運動，其速運動，其速度度 v 隨位置隨位置 x 變化的圖象如圖所示變化的圖象如圖所示 xx1和和 xx1處圖線切線的斜率絕對值相等且最大處圖線切線的斜率絕對值相等且最大，則在則在 x 軸上軸上()Axx1和和 xx1兩處，電場強度相同兩處，電場強度相同Bxx1和和 xx1兩處，電場強度最大兩處，電場強度最大Cx0 處電勢最高處電勢最高D從從 xx1運動到運動到 x過程中，電荷的電勢能逐漸增大過程中，電荷的電勢能逐漸增大【解析【解析】抓住圖象中的關(guān)鍵點和特殊狀態(tài)是解題的關(guān)鍵抓住圖象中的關(guān)鍵點和特殊狀態(tài)是解題的關(guān)鍵由圖象知由圖象知

14、，在在 xx1和和 xx1兩處，電荷的加速度大小相等、方向相反，所以電場強度大小相同、方向相反，且電兩處，電荷的加速度大小相等、方向相反，所以電場強度大小相同、方向相反，且電場強度最大，場強度最大，A 錯誤，錯誤，B 正確電荷在電場中運動，其動能和電勢能之和保持不變，正確電荷在電場中運動，其動能和電勢能之和保持不變，x0處動能最小處動能最小，電勢能最大電勢能最大，所以電勢最高所以電勢最高，C 正確正確從從 xx1運動到運動到 x過程中過程中，電荷電荷速度逐漸增大，電勢能逐漸減小，速度逐漸增大，電勢能逐漸減小，D 錯誤錯誤【答案】【答案】BC8(2015安徽名校一模安徽名校一模)如圖所示如圖所示

15、，勻強電場中有一個絕緣直角桿勻強電場中有一個絕緣直角桿 PQM，PQL，QM2L，桿上固定，桿上固定 3 個帶電小球個帶電小球 A、B、C，初始時桿，初始時桿 PQ 段與電場線垂直現(xiàn)將桿繞段與電場線垂直現(xiàn)將桿繞 Q 點順點順時針轉(zhuǎn)過時針轉(zhuǎn)過 90至虛線位置，發(fā)現(xiàn)至虛線位置，發(fā)現(xiàn) A、B、C 三個球的電勢能之和保持不變，若不計小球間的三個球的電勢能之和保持不變，若不計小球間的相互作用，下列說法正確的是相互作用，下列說法正確的是()A此過程中，電場力對此過程中，電場力對 A 球和球和 C 球做功的代數(shù)和為零球做功的代數(shù)和為零BA 球一定帶正電，球一定帶正電，C 球一定帶負(fù)電球一定帶負(fù)電C此過程中此

16、過程中 C 球電勢能減少球電勢能減少DA、C 兩球帶電量的絕對值之比兩球帶電量的絕對值之比|qA|qC|21【解析】【解析】由題意知，直角桿由題意知，直角桿 PQM 順時針轉(zhuǎn)順時針轉(zhuǎn) 90的過程中，由的過程中，由 WqU 可得，電場力可得，電場力對對 B 球不做功，對球不做功，對 A 球做功球做功 WAqAEL，對，對 C 球做功球做功 WCqCE2L，因為轉(zhuǎn)動前后，因為轉(zhuǎn)動前后 A、B、C 三個球的電勢能之和保持不變?nèi)齻€球的電勢能之和保持不變，由功能關(guān)系得由功能關(guān)系得，WAWC00.即即 qAELqCE2L0，可可知知 A、C 兩球帶異種電荷，但兩球帶異種電荷，但 A、C 兩球的具體電性不明

17、確，其電勢能變化情況也不明確兩球的具體電性不明確，其電勢能變化情況也不明確，兩球帶電量的絕對值之比兩球帶電量的絕對值之比|qA|qC|21.故故 A、D 正確，正確，B、C 錯誤錯誤【答案】【答案】AD第第卷卷(綜合應(yīng)用綜合應(yīng)用)評卷人評卷人得分得分二、綜合應(yīng)用二、綜合應(yīng)用(共共 4 小題，共小題，共 58 分分)9(10 分分)如圖所示，帶電荷量為如圖所示，帶電荷量為 Q 的正點電荷固定在傾角為的正點電荷固定在傾角為 30的光滑絕緣斜面底部的光滑絕緣斜面底部的的 C 點點，斜面上有斜面上有 A、B 兩點兩點，且且 A、B 和和 C 在同一直線上在同一直線上，A 和和 C 相距為相距為 L，B

18、 為為 AC 中中點現(xiàn)將一帶電小球從點現(xiàn)將一帶電小球從 A 點由靜止釋放，當(dāng)帶電小球運動到點由靜止釋放，當(dāng)帶電小球運動到 B 點時速度正好又為零，已知點時速度正好又為零，已知帶電小球在帶電小球在 A 點處的加速度大小為點處的加速度大小為g4，靜電力常量為，靜電力常量為 k，求：，求：(1)小球運動到小球運動到 B 點時的加速度大小點時的加速度大小(2)B 和和 A 兩點間的電勢差兩點間的電勢差(用用 Q 和和 L 表示表示)【解析】【解析】(1)帶電小球在帶電小球在 A 點時：點時：mgsin 30kQqL2maA帶電小球在帶電小球在 B 點時：點時：kQqL22mgsin 30maB且且 a

19、Ag4，可解得：，可解得：aBg2(2)由由 A 點到點到 B 點應(yīng)用動能定理得：點應(yīng)用動能定理得：mgsin 30L2qUBA0由由 mgsin 30kQqL2maAmg4可得：可得：14mgkQqL2，可求得：，可求得：UBAkQL【答案】【答案】(1)g2(2)kQL10 (12 分分)(2014安徽理綜安徽理綜， 22)如圖所示如圖所示， 充電后的平行板電容器水平放置充電后的平行板電容器水平放置， 電容為電容為 C，極板間距離為極板間距離為 d，上極板正中有一小孔質(zhì)量為，上極板正中有一小孔質(zhì)量為 m，電荷量為，電荷量為q 的小球從小孔正上方高的小球從小孔正上方高 h處由靜止開始下落，穿

20、過小孔到達(dá)下極板處速度恰為零處由靜止開始下落，穿過小孔到達(dá)下極板處速度恰為零(空氣阻力忽略不計，極板間電場可空氣阻力忽略不計，極板間電場可視為勻強電場，重力加速度為視為勻強電場，重力加速度為 g)求：求：(1)小球到達(dá)小孔處的速度；小球到達(dá)小孔處的速度；(2)極板間電場強度大小和電容器所帶電荷量；極板間電場強度大小和電容器所帶電荷量；(3)小球從開始下落運動到下極板處的時間小球從開始下落運動到下極板處的時間【解析】【解析】由由 v22gh，得，得 v 2gh(2)在極板間小球受重力和電場力作用，有在極板間小球受重力和電場力作用，有qEmgma，且，且 v202ad，得，得 Emg hd qd由

21、由 UEd，QCU 得得 QCmg hd q(3)由由 h12gt21，0vat2，tt1t2得得 thdh2hg【答案】【答案】(1) 2gh(2)mg hd qd；Cmg hd q(3)hdh2hg11(15 分分)如圖所示如圖所示，在絕緣水平面上在絕緣水平面上，有相距為有相距為 L 的的 A、B 兩點兩點，分別固定著兩個帶分別固定著兩個帶電荷量均為電荷量均為 Q 的正電荷的正電荷O 為為 AB 連線的中點連線的中點，a、b 是是 AB 連線上兩點連線上兩點，其中其中 AaBbL4.一質(zhì)量為一質(zhì)量為 m、電荷量為電荷量為q 的小滑塊的小滑塊(可視為質(zhì)點可視為質(zhì)點)以初動能以初動能 Ek0從

22、從 a 點出發(fā)點出發(fā)，沿沿 AB 直線向直線向 b運動，其中小滑塊第一次經(jīng)過運動，其中小滑塊第一次經(jīng)過 O 點時的動能為點時的動能為 2Ek0，第一次到達(dá)，第一次到達(dá) b 點時的動能恰好為零，點時的動能恰好為零，小滑塊最終停在小滑塊最終停在 O 點，已知靜電力常量為點，已知靜電力常量為 k.求：求：(1)小滑塊與水平面間滑動摩擦力的大??；小滑塊與水平面間滑動摩擦力的大??；(2)小滑塊剛要到達(dá)小滑塊剛要到達(dá) b 點時加速度的大小和方向；點時加速度的大小和方向；(3)小滑塊運動的總路程小滑塊運動的總路程 l路路【解析】【解析】(1)由由 AaBbL4，O 為為 AB 連線的中點可知連線的中點可知

23、a、b 關(guān)于關(guān)于 O 點對稱，則點對稱，則 a、b之間的電勢差為之間的電勢差為 Uab0，設(shè)小滑塊與水平面間摩擦力的大小為設(shè)小滑塊與水平面間摩擦力的大小為 Ff，滑塊從滑塊從 ab 的過程的過程，由由動能定理得：動能定理得：qUabFfL20Ek0，解得，解得 Ff2Ek0L.(2)根據(jù)庫侖定律根據(jù)庫侖定律， 小滑塊剛要到達(dá)小滑塊剛要到達(dá) b 點時受到的庫侖力的合力為點時受到的庫侖力的合力為： FkQq L/4 2kQq 3L/4 2128kQq9L2根據(jù)牛頓第二定律，小滑塊剛要到達(dá)根據(jù)牛頓第二定律，小滑塊剛要到達(dá) b 點時加速度的大小為點時加速度的大小為 aFFfm128kQq9mL22Ek

24、0mL方向由方向由 b 指向指向 O(或向左或向左)(3)設(shè)滑塊從設(shè)滑塊從 aO 的過程中電場力做功為的過程中電場力做功為 W，由動能定理得：，由動能定理得：WFf14L2Ek0Ek0解得解得 W1.5Ek0對于小滑塊從對于小滑塊從 a 開始運動到最終在開始運動到最終在 O 點停下的整個過程中，由動能定理得：點停下的整個過程中，由動能定理得：WFfl路路0Ek0解得解得 l路路1.25L.【答案】【答案】(1)2Ek0L(2)128kQq9mL22Ek0mL，方向由，方向由 b 指向指向 O(或向左或向左)(3)1.25L12 (15 分分)如圖所示如圖所示， 兩塊平行金屬板兩塊平行金屬板 MN、 PQ 豎直放置豎直放置， 兩板間的電勢差兩板間的電勢差 U1.6103V，現(xiàn)將一質(zhì)量，現(xiàn)將一質(zhì)量 m3.0102kg、電荷量、電荷量 q4.0105C 的帶電小球從兩板左上方的的帶電小球從兩板左上方的 A點以初速度點以初速度 v04.0 m/s 水平拋出，已知水平拋出，已知 A 點距兩板上端的高度點距兩板上端的高度 h0.45 m，之后小球恰好，之后小球恰好從從 M