(單元考點集訓(xùn))高考物理一輪復(fù)習(xí)-第1章-靜電場練習(xí)

選修3-1第一章靜電場一、選擇題1.如圖是某一點電荷的電場線分布圖.下列表述正確的是()A.a點的電勢高于b點的電勢B.該點電荷帶負電C.a點和b點電場強度的方向相同D.a點的電場強度大于b點的電場強度1.BD解析:①沿電場線方向電勢降低,故φb>φa,選項A錯誤;②由點電荷的電場線分布可知,選項B正確;③電場強度是矢量,選項C錯誤;④電場線的密疏表示電場的強弱,故Ea>Eb,選項D正確.2.下列說法是某同學(xué)對電學(xué)中相關(guān)概念及公式的理解,其中正確的是()A.電場強度公式E=UdB.根據(jù)電容的定義式C=QU,電容器極板上的電荷量每增加1CC.根據(jù)電場力做功的計算式W=qU,一個電子在1V電壓下加速,電場力做功為1eVD.電場線就是正電荷只在電場力作用下運動的軌跡2.AC解析:電場強度公式E=Ud只適用于勻強電場,選項A正確;根據(jù)電容的定義式C=Q3．A、B、C三點在同一直線上，AB∶BC＝1∶2，B點位于A、C之間，在B處固定一電荷量為Q的點電荷。當在A處放一電荷量為＋q的點電荷時，它所受到的電場力為F；移去A處電荷，在C處放電荷量為－2q的點電荷，其所受電場力為()A．－F/2B．F/2C．－F3．B解析：根據(jù)庫侖定律＋q點電荷受到的電場力F＝eq\f(kQq,r\o\al(2,AB))，－2q點電荷受到的電場力F′＝eq\f(kQ2q,r\o\al(2,BC))，因為rAB∶rBC＝1∶2，且A、C在B的異側(cè)，所以F′＝eq\f(F,2)。4．如圖，直線上有O、A、B、C四點，AB間的距離與BC間的距離相等。在O點處有固定點電荷。已知B點電勢高于C點電勢。若一帶負電荷的粒子僅在電場力作用下先從O點運動到B點，再從B點運動到A點，則()A．兩過程中電場力做的功相等B．前一過程中電場力做的功大于后一過程中電場力做的功C．前一過程中，粒子電勢能不斷減小D．后一過程中，粒子動能不斷減小4．C解析：因為φB＞φC，所以O(shè)點為正電荷，UAB＞UBC，由Uq＝W可知，WCB＜WBA，A、B錯誤；前后兩過程中，電場力均做正功，粒子的電勢能均減小，動能均增大，故C對，D錯。5．一充電后的平行板電容器保持兩極板的正對面積、間距和電荷量不變，在兩極板間插入一電介質(zhì)，其電容C和兩極板間的電勢差U的變化情況是()A．C和U均增大B．C增大，U減小C．C減小，U增大D．C和U均減小5．B解析：當電容器兩極板間插入一電介質(zhì)時，根據(jù)C＝eq\f(εrS,4πkd)可知電容器電容C變大，由于電容器電荷量不變，根據(jù)C＝eq\f(Q,U)可知電容器兩端電壓減小，選項B正確。6．如圖，M、N和P是以MN為直徑的半圓弧上的三點，O點為半圓弧的圓心，∠MOP＝60°。電荷量相等、電性相反的兩個點電荷分別置于M、N兩點，這時O點電場強度的大小為E1；若將N點處的點電荷移至P點，則O點的場強大小變?yōu)镋2。E1與E2之比為()A．1∶2B．2∶1C．2∶eq\r(3)D．4∶eq\r(3)6．B解析：依題意，每個點電荷在O點產(chǎn)生的電場強度均為eq\f(E1,2)，則當N點處的點電荷移至P點時，O點電場強度如圖所示，合電場強度大小為E2＝eq\f(1,2)E1，則eq\f(E1,E2)＝eq\f(2,1)，B正確。7．如圖，在點電荷Q產(chǎn)生的電場中，將兩個帶正電的試探電荷q1、q2分別置于A、B兩點，虛線為等勢線。取無窮遠處為零電勢點，若將q1、q2移動到無窮遠的過程中外力克服電場力做的功相等，則下列說法正確的是()A．A點電勢大于B點電勢B．A、B兩點的電場強度相等C．q1的電荷量小于q2的電荷量D．q1在A點的電勢能小于q2在B點的電勢能7．C解析：根據(jù)題意“外力克服電場力做功”可知電場力做負功，點電荷Q帶負電，電場線指向Q，根據(jù)“沿著電場線電勢逐漸降低”可知B點的電勢高于A點的電勢，選項A錯誤；根據(jù)場強E＝eq\f(kQ,r2)可知，距離Q較近的A點的電場強度較大，選項B錯誤；根據(jù)“電荷在某點的電勢能等于把電荷從該點移到零電勢能點的過程中電場力做的功”可知，兩個電荷在兩點的電勢能相等，選項D錯誤；根據(jù)電勢φ＝eq\f(Ep,q)，φB＞φA可知，q1的電荷量小于q2的電荷量，選項C正確。8.一電子在電場中由a點運動到b點的軌跡如圖中實線所示,圖中一組平行虛線是等勢面,則下列說法正確的是()A.a點的電勢比b點低B.電子在a點的加速度方向向右C.電子從a點到b點動能增加D.電子從a點到b點電勢能增加8.D解析:電子受到的電場力方向垂直于等勢面且指向曲線的凹側(cè),所以電子受到的電場力方向、電場強度的方向如圖所示,可知a點的電勢比b點高,電子在a點的加速度方向垂直于等勢面向下,選項A、B錯誤.電子從a點到b點電場力做負功,電子動能減少,電勢能增加,選項C錯誤、D正確.9．如圖所示為勻強電場的電場強度E隨時間t變化的圖象。當t＝0時，在此勻強電場中由靜止釋放一個帶正電的粒子，設(shè)帶電粒子只受電場力的作用，則下列說法中正確的是()A．帶電粒子將始終向同一個方向運動B．2s末帶電粒子回到原出發(fā)點C．3s末帶電粒子的速度不為零D．0～3s內(nèi)，電場力做的總功為零9．D解析：設(shè)帶電粒子初始速度方向為正方向，則其v-t圖象如圖所示。由圖象可知帶電粒子做往復(fù)運動，3s末回到出發(fā)點，A、B錯誤；3s末帶電粒子速度為0,0～3s內(nèi)帶電粒子的位移為0，電場力做的總功為0，D正確。二、非選擇題10．質(zhì)量為m，電荷量為q的質(zhì)點，在靜電力作用下以恒定速率v沿圓弧由A運動到B，其速度方向改變θ角，AB弧長為s，則A、B兩點的電勢差UAB＝________，AB中點的場強大小E＝________.10.0eq\f(mv2θ,qs)解析由動能定理qUAB＝ΔEk＝0，所以UAB＝0.質(zhì)點做勻速圓周運動R＝eq\f(s,θ)靜電力提供向心力有qE＝eq\f(mv2,R).解得E＝eq\f(mv2θ,qs).11.如圖所示，實線為電場線，虛線為等勢面，且相鄰兩等勢面的電勢差相等，一正電荷在等勢面φ3上時具有動能60J，它運動到等勢面φ1上時，速度恰好為零，令φ2＝0，那么，當該電荷的電勢能為12J時，其動能大小為________J.11.18解析以φ2的電勢為零，由能量守恒可知，電荷的電勢能和動能的總和保持不變，由題意可知每經(jīng)過一個等勢面帶電粒子的動能減少30J，則在等勢面φ2上時動能為30J，電勢能為0，則總能量為30J，故當電勢能為12J時，動能為18J.12．如圖所示，在直角三角形區(qū)域ABC內(nèi)存在著平行于AC方向的勻強電場，AC邊長為l，一質(zhì)量為m、電荷量為＋q的帶電粒子以初速度v0從A點沿AB方向進入電場，垂直通過BC邊的中點，則粒子從BC出來時的水平分速度vx和電場強度的大小E各為多大？(不計重力)12：v0eq\f(2mv\o\al(2,0),ql)解析：粒子水平方向做勻速直線運動，故從BC出來時的水平分速度vx＝v0，粒子在電場中做類平拋運動，在BC中點將末速度分解如圖。設(shè)速度的偏轉(zhuǎn)角為θ，則tanθ＝eq\f(vy,v0)，vy＝at＝eq\f(qE,m)×eq\f(\f(1,2)AB,v0)在△ABC中，tanθ＝eq\f(AB,l)故eq\f(qE×\f(1,2)AB,mv\o\al(2,0))＝eq\f(AB,l)所以E＝eq\f(2mv\o\al(2,0),ql)。13．如圖所示，一平行板電容器水平放置，板間距離為d，上極板開有一小孔，質(zhì)量均為m、帶電荷量均為＋q的兩個帶電小球(視為質(zhì)點)，其間用長為l的絕緣輕桿相連，處于豎直狀態(tài)，已知d＝2l(1)兩極板間勻強電場的電場強度；(2)兩球運動過程中的最大速度。13：(1)eq\f(4mg,3q)(2)eq\r(\f(2gl,3))解析：(1)兩球由靜止開始下落到下端的小球到達下極板的過程中，由動能定理得2mgd－Eqd－Eq(d－l)＝0解得E＝eq\f(4mg,3q)(2)兩球由靜止開始下落至上端小球恰好進入小孔時兩球達到最大速度，此過程利用動能定理得2mgl－Eql＝eq\f(2mv2,2)解得v＝eq\r(\f(2gl,3))14.如圖所示,空間有場強E=1.0×102V/m豎直向下的電場,長L=0.8m不可伸長的輕繩固定于O點.另一端系一質(zhì)量m=0.5kg帶電q=5×10-2C的小球.拉起小球至繩水平后在A點無初速度釋放,當小球運動至O點的正下方B點時,繩恰好斷裂然后垂直打在同一豎直平面且與水平面成θ=53°、無限大的擋板MN上的C點,g取(1)繩子的最大張力T;(2)A、C兩點的電勢差UAC.14:(1)30N(2)125V解析:(1)A→B由動能定理及圓周運動知識有:(mg+qE)·L=12mvT-(mg+qE)=mvB2(2)A→C由功能關(guān)系及電場相關(guān)知識有:(mg+qE)hAC=12mvCsinθ=vB,UAC=E·hAC.解得UAC=125V.16.如圖所示，ab是半徑為R的圓的一條直徑，該圓處于勻強電場中，場強大小為E，方向一定，在圓周平面內(nèi)，將一帶正電荷q的小球從a點以相同的動能拋出，拋出方向不同時，小球會經(jīng)過圓周上不同的點，在所有的這些點中，到達c點時小球的動能最大．已知∠cab＝30°，若不計重力和空氣阻力，試求：(1)電場方向與ac間的夾角θ為多大？(2)若小球在a點時初速度方向與電場方向垂直，則小球恰好能落在c點，那么初動能為多大？16(1)30°(2)eq\f(EqR,8)解析(1)帶正電小球從a點拋出后，僅在電場力作用下，運動到圓周上的c點，且具有最大動能，則說明在圓周上c點與a點的電勢差最大，過c點做圓的切線即為該勻強電場的等勢線，故電場的方向沿Oc方向，如圖所示．電場方向與ac間的夾角為30°.(2)設(shè)初速度為v0，垂直電場方向帶正電小球做勻速運動，有R·sin60°＝v0t；平行于電場方向帶正電小球做勻加速直線運動，有R＋Rcos60°＝eq\f(1,2)at2，根據(jù)牛頓第二定律得qE＝ma，聯(lián)立以上各式解得Eka＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)＝eq\f(EqR,8).17.如圖所示，光滑斜面傾角為37°，一帶有正電的小物塊質(zhì)量為m，電荷量為q，置于斜面上，當沿水平方向加有如圖所示的勻強電場時，帶電小物塊恰好靜止在斜面上，從某時刻開始，電場強度變化為原來的eq\f(1,2)，求：(1)原來的電場強度大小；(2)物塊運動的加速度；(3)沿斜面下滑距離為L時物塊的速度大?。?g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)17.(1)eq\f(3mg,4q)(2)3.0m/s2方向沿斜面向下(3)eq\r(6L)m/s解析(1)物體受到的