2015屆高考物理大一輪總復(fù)習(xí)靜電場階段示范性金考卷含解析

1、靜電場本試卷分為第I卷（選擇題）和第n卷（非選擇題）兩部分，共110分.第I卷（選擇題，共65分）一、選擇題（本題共13小題，每小題 5分，共65分.在第2、3、4、5、6、8、9、10、 12小題給出的4個選項中，只有一個選項正確；在第 1、7、11、13小題給出的四個選項中， 有多個選項正確，全部選對的得5分，選對但不全的得 3分，有選錯的得 0分.）1.如圖甲所示，在 x軸上有一個點電荷 Q圖中未畫出），O A B為軸上三點，放在 A B兩點的試探電荷受到的電場力跟試探電荷所帶電荷量的關(guān)系如圖乙所示，則（）fkx 10 ：| N. .ul 21（ k 11L C）O A S A甲乙A.

2、A點的電場強度大小為 2X103 N/CB. B點的電場強度大小為 2X103 N/CC.點電荷Q在A B之間D.點電荷Q在A O之間解析：試探電荷所受的電場力與電量的比值為場強，選項 A正確B錯誤；若點電荷 Q在 AO之間，則A、B兩點場強方向相同，選項 C正確D錯誤.答案：AC2.如圖所示，電場中一正離子只受電場力作用從A點運動到B點.離子在 A點的速度大小為V0,速度方向與電場方向相同.能定性反映該離子從A點到B點運動情況的速度一時間（v t）圖象是（）解析：從A到B,正離子受到的電場力方向與運動方向相同，所以該離子做加速運動；考慮到電場線越來越疏，場強越來越小，正離子受到的電場力和加速

3、度也越來越小，該離子從A點到B點運動情況的速度時間（v t）圖象的斜率也越來越小.綜上分析，選項 C正確.答案：C3.如圖所示，在一個勻強電場中有一個三角形ABC其中，AC的中點為M BC的中點為N將一個帶正電的粒子從 A點移動到B點，電場力做功為 VAB= 8.0 X10 9 J .則以下分析正確的是()A.若將該粒子從 M點移動到N點，電場力做功為 W尸一4.0X10-9 JB.若將該粒子從 M點移動到N點，電場力做功 Wn有可能大于4.0 X 10 9 JC.若A、B之間的距離為2 cm,粒子的電荷量為 2.0X107 C,該電場的場強一定是 E= 2 V/mD.若粒子的電荷量為 2.0

4、 X 10 9 C,則A、B之間的電勢差為 4 V解析：在勻強電場中沿相同方向移動同種電荷，電場力做功的正、負相同，將該粒子從M點移到N點與從A點移到B點方向相同，因此電場力都做正功，A錯；M N分別為AC BC的中點，因此MN長為AB長的一半，無論電場強度方向如何，MN用電勢差為 AB間電勢差的一半，所以W戶4.0 X10 9 J, B錯；由于電場強度方向未知，當電場強度沿AB方向時，電場強度最小，由 W qEd可知最小場強 Emin=2 V/m,所以勻強電場的場強E> 2 V/m, C錯；由 W qU可知D項正確.答案：D4. 2013 江西盟校聯(lián)考無限大接地金屬板和板前一點電荷形成

5、的電場區(qū)域，和兩個等 量異號的點電荷形成的電場等效.如圖所示P為一無限大金屬板，Q為板前距板為r的一帶正電的點電荷，MN過Q點和金屬板垂直的直線，直線上A、B是和Q點的距離相等的兩點.下面關(guān)于A、B兩點的電場強度 Ea和B、電勢。a和。b判斷正確的是()MA Q H N«*hA. &>Eb) (j) A> (j) bB. E>Eb) (j) A< (j) bC. Ea>Eb) A> A= B bD. Ek=(j) a> (j) b解析：無限大接地金屬板和板前一正點電荷形成的電場區(qū)域，和兩個等量異號的點電荷形成的電場等效(如圖所示)，P

6、所在位置相當于等量異號電荷連線的中垂線位置，此處電勢為零，MN相當于等量異號電荷的連線即圖中水平線，則由圖中電場線及等勢面的分布情況知Ea>Eb, j a< j b ,故 B 對.答案：B5. 2013 錦州模擬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、BC位于等邊三角形的三個頂點上，小球 D位于三角形的中心，如圖所示，現(xiàn)讓小球 A、R 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（）1A. 一 3C. 3D. 3解析：設(shè)三角形邊長為 a,由幾何知識可知，BD=a- cos30 23、o = -Va,以B為研允對33zkd象，

7、由平衡條件可知，"acos30 X2 =黑解得：Q=瓜D正確.答案：D6.如圖所示，兩個帶有同種電荷的小球，用絕緣細線懸掛于O點，若qi>q2, li>l2,平衡時兩球到過 O點的豎直線的距離相等，則 （）A. m>mB. m= mC. m<m2D.無法確定解析：以O(shè)點為轉(zhuǎn)軸，Ti和T2的力矩為零，而兩個庫侖力的力矩的代數(shù)和為零，故由力 矩的平衡可知：兩個重力的力矩的代數(shù)和也應(yīng)該為零，即mgd= mgd,所以m=m；,故B正確.也可以用三角形相似法求解.答案：B7.現(xiàn)有兩個邊長不等的正方形 ABDG口 abdc,如圖所示，且Aa Bb Cg Dd間距相等.在

8、AB AC CD DB的中點分別放等量的點電荷，其中 AB AC中點放的點電荷帶正電， CD BD 的中點放的點電荷帶負電，取無窮遠處電勢為零.則下列說法中正確的是（ ）Y工白o - TA. O點的電場強度和電勢均為零B.把一正點電荷沿著 b-d-c的路徑移動時，電場力做功為零C.同一點電荷在a、d兩點所受電場力相同D.將一負點電荷由a點移到A點電勢能減小解析：O點的電場強度不為零，電勢為零，選項 A錯誤；由于bOc為等勢線，所以把一正 點電荷沿著b 4 c的路徑移動時，電場力做功為零，選項 B正確；根據(jù)電場疊加原理， a、 d兩點電場強度相同，同一點電荷在 a、d兩點所受電場力相同，選項 C

9、正確；將一負點電荷 由a點移到A點，克服電場力做功，電勢能增大，選項 D錯誤.答案：BC8 .如圖所示，虛線表示某點電荷Q所激發(fā)電場的等勢面，已知 a、b兩點在同一等勢面上，c、d兩點在另一個等勢面上.甲、乙兩個帶電粒子以相同的速率，沿不同的方向從同一 點a射入電場，在電場中沿不同的軌跡 adb曲線、acb曲線運動.則下列說法中正確的是（）/ 口 LSi I 甲 /*A.兩粒子電性相同B.甲粒子經(jīng)過c點時的速率大于乙粒子經(jīng)過 d點時的速率C.兩個粒子的電勢能都是先減小后增大D.經(jīng)過b點時，兩粒子的動能一定相等A錯誤；甲受解析：從甲、乙兩個帶電粒子的運動軌跡可知，兩粒子的電性不相同，故的是吸引力

10、，電場力做正功，電勢能減少，所以到達c時速率增加，乙受排斥力，電場力做負功，電勢能增加，到達 d時速率減小，故甲的速率比原先大，乙的速率比原先小，由于在 a 點時甲、乙兩個帶電粒子的速率相同，因此甲粒子經(jīng)過c點時的速率大于乙粒子經(jīng)過 d點時的速率，所以B正確、C錯誤；由于不知道甲、乙兩個帶電粒子的質(zhì)量關(guān)系，所以無法判斷其 動能，所以D錯誤.答案：B9 . 2013 呼倫貝爾模擬如圖所示，在平行板電容器正中有一個帶電微粒.S閉合時，該微粒恰好能保持靜止.在以下兩種情況下：保持 S閉合，充電后將 S斷開.下列說法 能實現(xiàn)使該帶電微粒向上運動到上極板的是 （ ）A.情況下，可以通過上移極板M實現(xiàn)10

11、 情況下，可以通過上移極板N實現(xiàn)C.情況下，可以通過上移極板M實現(xiàn)D.情況下，可以通過上移極板N實現(xiàn)解析：保持S閉合時，電容器電壓不變，板間電場強度E= U,當d減小時E變大，可使電場力大于重力，從而使微粒向上運動，故A錯B對.充電后斷開 S時，電容器帶電量不變,則板間電場強度E= U=合若尤,所以E=包工E不隨d而變化，故C、D均錯.答案：B11 .如下圖所示，有三個質(zhì)量相等的分別帶正電、負電和不帶電的粒子，從兩水平放置的金屬板左側(cè)中央以相同的水平初速度vo先后射入電場中，最后在正極板上打出A B、C三個點，則（）+ + + +ABCA.三種粒子在電場中運動時間相同12 三種粒子到達正極板時

12、速度相同C.三種粒子到達正極板時落在A、C處的粒子機械能增大，落在 B處粒子機械能不變D.落到A處粒子帶負電，落到 C處粒子帶正電解析：三個粒子在電場中均做類平拋運動，它們在水平方向上的分運動相同，都是以初 速度V0做勻速直線運動，在豎直方向上均做初速度為零的勻加速直線運動，但它們下落的加 速度不同，不帶電的粒子的加速度大小等于g,帶正電粒子的加速度小于 g,帶負電粒子的加1 o2h速度大于g,下落高度相同，下落時間與加速度大小有關(guān)，根據(jù)公式h=at2可得t=、/w，可見，加速度越小，下落時間越長，所以 t正乂不帶電t負，又因為它們的水平位移 X=Vot,所 以X FX不帶電x負, 選項A錯誤

13、，D正確；因為三種粒子到達正極板時的水平分速度相同，豎直 分速度不同，故合速度不同，選項 B錯誤；在運動過程中，電場力對正粒子做負功，機械能 減小，對負粒子做正功，機械能增大，對不帶電粒子不做功，機械能不變，選項C錯誤.本題答案為D.答案：D11 . 2014 江蘇連云港如圖是一個說明示波管工作的原理圖，電子經(jīng)加速電場（加速電壓為U）加速后垂直進入偏轉(zhuǎn)電場，離開偏轉(zhuǎn)電場時偏轉(zhuǎn)量是h,兩平行板間的距離為 d,電壓為12,板長為L,每單位電壓引起的偏移 h/12,叫做示波管的靈敏度，為了提高靈敏度，可采用的方法為（）A.增大UC.減小dB.減小LD.減小U解析：對粒子的加速過程，由動能定理得,12

14、,、qU=-mv0,粒子在偏轉(zhuǎn)電場中，做類平拋運動，由運動規(guī)律得,L=V0t,卜=22,解得,hL2hU=4Ud，為了提圖靈敏度口，可增大L、減/U或d, C D兩項正確.答案：CD12 .如圖所示，長為L、傾角為0 =45。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 V。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。，貝心 ）A.小球在B點的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 .職mgqNqC.若電場是勻強電場，則該電場的場強的最小值一定是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：由題述可知

15、，小球以初速度V0由斜面底端的 A點開始沿斜面上滑，電場力做正功，電勢能減小，小球在 B點的電勢能一定小于小球在A點的電勢能，選項 A錯誤；由動能定理得，qU- mglsin45 = 0,解得A B兩點的電勢差為 U=",選項B正確；若電場是勻強2q電場，該電場的場強的最小值為 32mg選項C錯誤；若該電場是 AC邊中垂線上某點的點電荷Q產(chǎn)生的，則Q可以是負電荷，選項 D錯誤.答案：B13. x軸上有兩個點電荷 Q和Q, Q和Q之間各點對應(yīng)的電勢高低如圖中曲線所示，P點位于這兩個點電荷位置連線中點右側(cè).下列判斷中正確的是（）A.電勢最低的P點所在處的電場強度為零B. Q和Q一定是同種

16、電荷，但不一定是正電荷C. Q所帶電荷量值一定大于 Q所帶電荷量值D. Q和Q之間各點的電場方向都指向P點解析：在e一x圖中，因P點的斜率為零，故 P點處的電場強度為零，所以 A正確；由 4 -x圖可知，。先降后升且均為正值，所以 B錯誤；因P點處的電場強度為零，且 P點距 Q較遠而距Q較近，故Q和Q一定是正電荷，且 Q所帶電荷量值一定大于 Q所帶電荷量值， 所以C正確；因Q和Q是正電荷，故在Q和Q之間各點的電場方向都指向 P點，所以D正確.答案：ACD第n卷（非選擇題，共45分）二、計算題（本題共4小題，共45分）14.（8 分）如圖所示，水平地面上方分布著水平向右的勻強電場，一 “L”形的

17、絕緣硬質(zhì)管豎直固定在勻強電場中.管的水平部分長為l 1=0.2 m,離水平地面的距離為 h = 5.0 m,豎直部分長為l2=0.1 m . 一帶正電的小球從管的上端口A由靜止釋放，小球與管間摩擦不計且小球通過管的彎曲部分（長度極短可不計）時沒有能量損失，小球在電場中受到的電場力大小為重力的一半.求:(1)小球運動到管口 B時的速度大??；(2)小球著地點與管的下端口B的水平距離.(g取10 m/s 2)解析：(1)在小從A運動到B的過程中，對小球由動能定理有122mv0= mgl2+ F電 11,解得Vb=ml 1+ 212 ，代入數(shù)據(jù)可得 Vb= 2.0 m/s.(2)小球離開B點后，設(shè)水平

18、方向的加速度為a,位移為s,在空中運動的時間為t,水平方向有a=g.s = VBt + 2at 2.豎直方向有h=；gt2.聯(lián)立上式，并代入數(shù)據(jù)可得s = 4.5 m.答案：(1) vb=2.0 m/s (2) s=4.5 m15. (12分)如圖所示，兩帶電平行板豎直放置，開始時兩極板間電壓為U,相距為d,兩極板間形成勻強電場.有一帶電粒子，質(zhì)量為m重力不計)、所帶電荷量為+ q,從兩極板下端連線的中點 P以豎直速度V0射入勻強電場中，帶電粒子落在A極板的M點上.(1)若將A極板向左側(cè)水平移動 d/2,此帶電粒子仍從 P點以速度V0豎直射入勻強電場 且仍落在A極板的M點上，則兩極板間電壓應(yīng)增

19、大還是減?。侩妷簯?yīng)變?yōu)樵瓉淼膸妆叮?2)若將A極板向左側(cè)水平移動 d/2并保持兩極板間電壓為U,此帶電粒子仍從 P點豎直射入勻強電場且仍落在 A極板的M點上，則應(yīng)以多大的速度v'射入勻強電場？解析：(1)帶電粒子在兩極板間的豎直方向做勻速直線運動，水平方向做勻加速直線運動，d 1212極板移動刖后兩分運動時間相等有 2=”4，d = a2tqUqU信 a2 = 2ai,而 3i=. a2 = md3njd由此推得兩極板間電壓關(guān)系為U = 3U,故電壓應(yīng)變?yōu)樵瓉淼?倍. _3 ,，,3 .一.（2）兩極板間的電壓不變，則Ed=E d,故E= ,E ,因Eq= ma E q= ma ,故加

20、速一 ，2度關(guān)系a = .a3設(shè)帶電粒子的豎直位移為L,則d = 1a'（上）2, d=1a（-）22 v 2 2 Vo聯(lián)立可解得v' =4*.3答案：（1）增大 3倍（2）雪匕316. （12分）如圖所示，固定于同一條豎直線上的A、B是兩個等量異種點電荷，電荷量分別為+Q和一Q A B相距為2d.吊血豎直放置的光滑絕緣細桿，另有一個穿過細桿的帶電小 球p,其質(zhì)量為 m電荷量為+ q（可視為點電荷，不影響電場的分布 ），現(xiàn)將小球p從與點電 荷A等高的C處由靜止開始釋放，小球 p向下運動到距C點高度為d的O點時，速度為v,已 知MNW AB之間的距離為d,靜電力常量為 k,重力加速度為 g.求：（1） C O間的電勢差UC。；（2）小球p在O點時的加速度；小球p經(jīng)過與點電荷B等高的D點時的速度.解析：（1）小球p由C點運動到O點時，由動能定理得:12cmg* qUx= 2mv 0一 2mv 2mgd所以UCa-.2q（2）小球p經(jīng)過O點時的受力如圖所示.由庫侖定律得：Fi = F2= kQq 2d2它們的合力為：F=FiCOs45 + Ecos45°所以小球p在O點處的加速度a= F+ mg=，+ g,方