2022高中物理復(fù)習(xí)試題第6章電場(chǎng)測(cè)試

第六章電場(chǎng)測(cè)試

一、選擇題(40分)

1．(多項(xiàng)選擇)將質(zhì)量為m的正點(diǎn)電荷q在電場(chǎng)中由靜止釋放，在它運(yùn)動(dòng)過程中如果不計(jì)

重力，下述正確的選項(xiàng)是()

A．點(diǎn)電荷運(yùn)動(dòng)軌跡必與電場(chǎng)線重合

B．點(diǎn)電荷的速度方向必定和所在點(diǎn)的電場(chǎng)線的切線方向一致

C．點(diǎn)電荷的加速度方向必與所在點(diǎn)的電場(chǎng)線的切線方向一致

D．點(diǎn)電荷的受力方向必與所在點(diǎn)的電場(chǎng)線的切線方向一致

解析正點(diǎn)電荷q由靜止釋放，如果電場(chǎng)線為直線，電荷將沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)，但如果電場(chǎng)線

是曲線，電荷一定不沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)(因?yàn)槿绻仉妶?chǎng)線運(yùn)動(dòng)，其速度方向與受力方向重合，

不符合曲線運(yùn)動(dòng)的條件)，應(yīng)選項(xiàng)A不正確；由于點(diǎn)電荷做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，其速度方向與電場(chǎng)力

方向不再一致(初始時(shí)刻除外)，應(yīng)選項(xiàng)B不正確；而點(diǎn)電荷的加速度方向，即電荷所受電場(chǎng)力

方向必與該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向一致，即與所在點(diǎn)的電場(chǎng)線的切線方向一致，應(yīng)選項(xiàng)C、D正確．

答案CD

2．(單項(xiàng)選擇)(2022·長(zhǎng)春調(diào)研)如下列圖，在空間直角坐標(biāo)系O－xyz中，有一四面體C

－

AOB，C、A、O、B為四面體的四個(gè)頂點(diǎn)，且O(0,0,0)、A(L,0,0)、B(0，L,0)、C(0,0，L)．D(2L,0,0)

是x軸上一點(diǎn)，在坐標(biāo)原點(diǎn)O處固定著＋Q的點(diǎn)電荷，以下說法正確的選項(xiàng)是()

A．A、B、C三點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同

．電勢(shì)差＝

BUOAUAD

C．將一電子由C點(diǎn)分別移到A、B兩點(diǎn)，電場(chǎng)力做功相同

D．電子在A點(diǎn)的電勢(shì)能大于在D點(diǎn)的電勢(shì)能

解析考查電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)差、電勢(shì)能、電場(chǎng)力做功等知識(shí)點(diǎn)的掌握及學(xué)生空間想象能

力．、、三點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相同，方向不同，項(xiàng)錯(cuò)誤；電勢(shì)差，項(xiàng)錯(cuò)誤；

ABCAUOA>UADB

電子在A點(diǎn)的電勢(shì)能小于在D點(diǎn)的電勢(shì)能，D項(xiàng)錯(cuò)誤．由于A、B、C三點(diǎn)等勢(shì)，將電子由

C點(diǎn)分別移至A、B兩點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力做功相同，C項(xiàng)正確．

答案C

．多項(xiàng)選擇如下列圖，兩帶未知電荷量的點(diǎn)電荷、相距為，假設(shè)兩點(diǎn)電荷連線

3()q1q2d

上在

外側(cè)的一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，那么

q2P()

．兩點(diǎn)電荷必為異種電荷且、間也有一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零

Aq1q2

．的電荷量大小大于的電荷量大小

Bq1q2

dq

C．x＝1

－

q1q2

dq

D．x＝2

－

q1q2

的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，所以有kq＝kqdq＝，且q>q.

解析由于點(diǎn)Pd＋1x2x22，可得xq－q212

12

答案BD

4．(多項(xiàng)選擇)如右圖所示，A、B為兩個(gè)固定的等量同種正電荷，在它們連線的中點(diǎn)

處有一個(gè)可以自由運(yùn)動(dòng)的正電荷，現(xiàn)給電荷一個(gè)垂直于連線的初速度v，假設(shè)不計(jì)

CC0C

所受的重力，那么關(guān)于電荷C以后的運(yùn)動(dòng)情況，以下說法正確的選項(xiàng)是()

A．加速度始終增大

B．加速度先增大后減小

C．速度先增大后減小

D．速度始終增大

解析等量同種正電荷中垂線上電場(chǎng)線分布如下列圖，電場(chǎng)強(qiáng)度從O到無窮遠(yuǎn)處先增

qE

大后減小，根據(jù)a

＝知，加速度先增大后減小，由于速度方向與加速度方向始終一致，電

m

荷一直加速，速度始終增大，B、D項(xiàng)正確．

答案BD

5．(單項(xiàng)選擇)某種電荷和金屬圓環(huán)間的電場(chǎng)線分布如下列圖，以下說法正確的選項(xiàng)是()

A．a(chǎn)點(diǎn)的電勢(shì)高于b點(diǎn)的電勢(shì)

B．假設(shè)將一正試探電荷由a點(diǎn)移到b點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功

C．c點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度與d點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小無法判斷

D．假設(shè)將一正試探電荷從d點(diǎn)由靜止釋放，電荷將沿著電場(chǎng)線由d到c

解析由電場(chǎng)線分布可知，點(diǎn)的電勢(shì)高于點(diǎn)電勢(shì)，場(chǎng)強(qiáng)，選項(xiàng)、錯(cuò)誤．正電

baEd>EcAC

荷由a到b，電場(chǎng)力做負(fù)功，B項(xiàng)正確．在電場(chǎng)線為曲線的電場(chǎng)中，電場(chǎng)力的方向始終在變

化，但粒子的軌跡不會(huì)與電場(chǎng)線重合，D項(xiàng)錯(cuò)誤．

答案B

6.(多項(xiàng)選擇)空間某區(qū)域電場(chǎng)線分布如下列圖，帶正電小球(質(zhì)量為m，電荷量為q)在

點(diǎn)速度為，方向水平向右，至點(diǎn)速度為，與水平方向間夾角為，、間高度

Av1Bv2v2αAB

差為

H，以下判斷正確的選項(xiàng)是()

mv2－v2

A．A、B兩點(diǎn)間電勢(shì)差U＝21

2q

11

B．小球由A至B，電勢(shì)能的減少量為mv2v2－mgH

－m

2221

1

C．小球由A至B，電場(chǎng)力做功為mv21

v2

－m

2221

．小球重力在點(diǎn)的瞬時(shí)功率為

DBmgv2sinα

解析根據(jù)動(dòng)能定理可知，帶電小球從A運(yùn)動(dòng)到B的過程中只有重力和電場(chǎng)力做功，

1111

故有qU＋mgH＝mv2－mv2，故電場(chǎng)力做功為W＝qU＝mv2－mv2－mgH，U＝

2221電2221

1212

m－m－mgH

2v22v1

，故、項(xiàng)錯(cuò)誤；電場(chǎng)力做正功，故電勢(shì)能減少，項(xiàng)正確；根據(jù)功率

qACB

計(jì)算公式P＝Fcosθ，得小球重力在B點(diǎn)的功率P＝mgcosθ＝mgsinα，故D項(xiàng)正確．答

v重v2v2

案BD

7．(單項(xiàng)選擇)如下列圖，虛線表示某電場(chǎng)的等勢(shì)圖．一帶電粒子僅在電場(chǎng)力作用下由A

運(yùn)

動(dòng)到的徑跡如圖中實(shí)線所示．粒子在點(diǎn)的加速度為、電勢(shì)能為；在點(diǎn)的加速度為、

BAaAEABaB

電勢(shì)能為那么以下結(jié)論正確的選項(xiàng)是

EB.()

．粒子帶正電，，

AaA>aBEA>EB

．粒子帶負(fù)電，，

BaA>aB

．粒子帶正電，，

EA>EBCaA<aB

EA<EB

．粒子帶負(fù)電，，

DaA<aBEA<EB

解析由電場(chǎng)的等勢(shì)面可畫出電場(chǎng)線，由粒子運(yùn)動(dòng)軌跡知粒子帶負(fù)電，根據(jù)等差等勢(shì)面密

處電場(chǎng)強(qiáng)度大可知，B處電場(chǎng)強(qiáng)度大于A處，粒子在A點(diǎn)所受電場(chǎng)力較小，由牛頓第二定

律可知，粒子在點(diǎn)的加速度較小，，根據(jù)電勢(shì)能與電勢(shì)的關(guān)系，知，選項(xiàng)

AaA<aBEA<EB

D正確．

答案D

8．(多項(xiàng)選擇)(2022·原創(chuàng))如下列圖，M、N是豎直放置在兩平行金屬板，分別帶等量異

種電荷，兩板間產(chǎn)生一個(gè)水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)為E，一質(zhì)量為m、電荷量為＋q的微粒，

以初速度豎直向上從兩板正中間的點(diǎn)射入勻強(qiáng)電場(chǎng)中，微粒垂直打到板上的點(diǎn)，

v0ANCAB

＝BC.不計(jì)空氣阻力，那么可知()

A．微粒在電場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)

B．微粒打到C點(diǎn)時(shí)的速率與射入電場(chǎng)時(shí)的速率相等

C．微粒從A點(diǎn)到C點(diǎn)克服重力做功等于電場(chǎng)力做的功

Ev2

D．M、N板間的電勢(shì)差為0

2g

vv

解析微粒所受合外力為恒力，故微粒做拋物線運(yùn)動(dòng)，A項(xiàng)錯(cuò)．因AB＝BC，即0·t＝C，

22·t

可見＝.故B項(xiàng)正確；A→C由動(dòng)能定理，得W－W＝ΔE＝0，所以W＝W，即

vCv0電重k電重

Uv2mv2mg

q＝mgh，又h＝0，所以U＝0，故B、C項(xiàng)正確；又由mg＝qE，得q＝，代入U(xiǎn)＝

22gqE

mv2Ev2

0，得＝0，故項(xiàng)錯(cuò)誤．

qUgD

答案BC

9．(多項(xiàng)選擇)如下列圖，有兩個(gè)相同的帶電粒子A、B，分別從平行板間左側(cè)中點(diǎn)和

貼近上極板左端處以不同的初速度垂直于電場(chǎng)方向進(jìn)入電場(chǎng)，它們恰好都打在下極板右端處的

C點(diǎn)，假設(shè)不計(jì)重力，那么可以斷定()

A．A粒子的初動(dòng)能是B粒子的2倍

B．A粒子在C點(diǎn)的偏向角的正弦值是B粒子的2倍

C．A、B兩粒子到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能可能相同

D．如果僅將加在兩極板間的電壓加倍，A、B兩粒子到達(dá)下極板時(shí)仍為同一點(diǎn)D(圖中

未畫出)

A定理．粒子在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，那么有解析此題考查帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的分析、vt＝vt，豎直方向上對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)知識(shí)的應(yīng)用以及動(dòng)能

h1

2，對(duì)

有＝at

AABB22A

1

B有h＝at2，通過計(jì)算可知v＝2v，A項(xiàng)正確；通過題圖可以看出，A粒子的偏向角要

2BAB

小于B粒子的偏向角，B項(xiàng)錯(cuò)誤；由動(dòng)能定理可知，電場(chǎng)力對(duì)B粒子做功為A粒子的兩倍，

A粒子的初動(dòng)能為B粒子的兩倍，所以到C點(diǎn)時(shí)動(dòng)能有可能相同，C項(xiàng)正確；由水平速度

與時(shí)間的關(guān)系可知，加大電壓，兩粒子水平方向上的位移相同，D項(xiàng)正確．

答案ACD

10．(單項(xiàng)選擇)(2022·遼寧協(xié)作體)一平行板電容器充電后與電源斷開，負(fù)極板接

地．兩板間有一個(gè)正試探電荷固定在P點(diǎn)，如下列圖，以C表示電容器的電容、E表示兩

板間的場(chǎng)強(qiáng)、φ表示P點(diǎn)的電勢(shì)，W表示正電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能，假設(shè)正極板保持不動(dòng)，

將負(fù)極板緩慢向右平移一小段距離的過程中，各物理量與負(fù)極板移動(dòng)距離的關(guān)系圖象中

l0x

正確的選項(xiàng)是()

εS

解析由平行板電容器的電容C＝，減小時(shí)，變大，但不是一次函數(shù)，可知

4πkddCA

項(xiàng)錯(cuò)．在電容器兩極板所帶電荷量一定情況下，U

QU4πkQ無關(guān)，那么項(xiàng)

E錯(cuò)．在dB

＝，＝＝與

CdεS

負(fù)極板接地的情況下，＝－，那么項(xiàng)正確．正電荷在點(diǎn)的電勢(shì)能＝＝－，顯

φφ0El0CPWqφq(φ0El0)

然D項(xiàng)錯(cuò)．

答案C

二、實(shí)驗(yàn)題(20分)

11．如下列圖實(shí)驗(yàn)裝置可用來探究影響平行板電容器電容的因素，其中電容器左側(cè)極板和

靜電計(jì)外殼接地，電容器右側(cè)極板與靜電計(jì)金屬球相連，使電容器帶電后與電源斷開．

(1)上移左極板，可觀察到靜電計(jì)指針偏轉(zhuǎn)角(選填變大，變小或不變)；(2)將極板

間距離減小時(shí)，可觀察到靜電計(jì)指針偏轉(zhuǎn)角(選填變大，變小或不變)；(3)兩板間插入一

塊玻璃，可觀察到靜電計(jì)指針偏轉(zhuǎn)角(選填變大，變小或不變)．解析(1)根據(jù)電容的

εS

r

決定式C＝知，上移左極板，正對(duì)面積4πkdS減小，那么電容減小，

根據(jù)UQ

＝知，電荷量不變，那么電勢(shì)差增大，指針偏角變大．

C

εSQ

(2)根據(jù)電容的決定式C＝r知，將極板間距離減小時(shí)，電容增大，根據(jù)U

＝知，電

4πkdC

荷量不變，那么電勢(shì)差減小，指針偏角變?。?/p>

εSQ

(3)根據(jù)電容的決定式C＝r知，兩板間插入一塊玻璃，電容增大，根據(jù)U

＝知，電

4πkdC

荷量不變，那么電勢(shì)差減小，指針偏角變小．

答案變大，變小，變小

12.處于強(qiáng)電場(chǎng)中的空氣分子會(huì)被電離為電子和正離子，利用此原理可以進(jìn)行靜電除

塵．如圖是靜電除塵的原理示意圖，A為金屬管，B為金屬絲，在A、B之間加上高電壓，

使B附近的空氣分子被強(qiáng)電場(chǎng)電離為電子和正離子，電子在向A極運(yùn)動(dòng)過程中被煙氣中的煤

粉俘獲，使煤粉帶負(fù)電，最終被吸附到A極上，排出的煙就比較清潔了．應(yīng)該接高壓電源

的正極，應(yīng)該接高壓電源的負(fù)極．(填A(yù)或B)；為煙氣的進(jìn)氣口，為煙氣的排氣口．(填C或

D)．

解析管內(nèi)接通靜電高壓時(shí)，管內(nèi)存在強(qiáng)電場(chǎng)，它使空氣電離而產(chǎn)生陰離子和陽離子．負(fù)

離子在電場(chǎng)力的作用下，向正極移動(dòng)時(shí)，碰到煙塵微粒使它帶負(fù)電．所以金屬管A應(yīng)接高壓

電源的正極，金屬絲B接負(fù)極．雖然煙氣中含有固體小微粒，但是煙氣的密度比空氣輕，所

以煙氣在空氣中是向上飄的．因此，帶電塵粒在電場(chǎng)力的作用下，向管壁移動(dòng)，并附在管壁

上，這樣，消除了煙塵中的塵粒．

答案A、B、C、D

三、計(jì)算題(40分)

13.一根長(zhǎng)為l的絲線吊著一質(zhì)量為m，帶電荷量為q的小球靜止在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，

如下列圖，絲線與豎直方向成37°角，(重力加速度為g，cos37°＝0.8，sin37°＝0.6)，求：勻

強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大?。?/p>

解析小球靜止在電場(chǎng)中受力如下列

圖．顯然小球帶正電，由平衡條件，得

mgtan37°＝qE

3mg

故E＝

4q

3mg

答案

4q

14．(改編題)在一個(gè)水平面上建立x軸，在過原點(diǎn)O垂直于x軸的平面的右側(cè)空間有一

勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小E＝6×105N/C，方向與x軸正方向相同，在O處放一個(gè)帶負(fù)電q＝

5×10－8C，質(zhì)量為m＝10g的絕緣物塊(可看作質(zhì)點(diǎn))，物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2，沿x

軸正方向給物塊一個(gè)初速度＝，如下列圖，求物塊運(yùn)動(dòng)的路程．?。?

v02m/s(g10m/s)

解析第一個(gè)過程：物塊向右做勻減速運(yùn)動(dòng)到速度為

零．物塊受到的摩擦力為f＝μmg

由牛頓第二定律，得物塊受到的電場(chǎng)力為aF＝qE

f＋F5m/s2

＝＝

m

由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，得＝v20＝

s10.4m

2a

第二個(gè)過程：物塊向左做勻加速運(yùn)動(dòng)，離開電場(chǎng)后再做勻減速運(yùn)動(dòng)直到停

止．由動(dòng)能定理，得－＋＝

Fs1f(s1s2)0

所以＝

s20.2m

那么物塊停在原點(diǎn)O左側(cè)0.2m處

物塊運(yùn)動(dòng)的路程為＋＝

2s1s21m

答案1m

15.如下列圖，板長(zhǎng)L＝4cm的平行板電容器，板間距離d＝3cm.板與水平線夾角α＝

37°.兩板所加電壓為U＝100V．有一帶負(fù)電液滴，帶電荷量為q＝3×10－10C，以＝1m/s

v0

的水平速度自A板邊緣水平進(jìn)入電場(chǎng)，在電場(chǎng)中仍沿水平方向并恰好從B板邊緣水平飛出

(取g＝10m/s2，sinα＝0.6，cosα＝0.8)．求：

(1)液滴的質(zhì)量；

(2)液滴飛出時(shí)的速度．

解析(1)根據(jù)題意畫出帶電液滴的受力圖

如下列圖，由圖，可得qEcosα＝mg

U

＝

Ed

解得

mqUcosα

＝

dg

代入數(shù)據(jù)得m＝8×10－8kg

11

(2)對(duì)液滴由動(dòng)能定理，得qU＝mv2v2

－m

220

＝2qU

v＝v2＋2

0m

7

所以vm/s≈1.32m/s

答案(1)8×10－8kg(2)1.32m/s

16．如圖為一真空示波管的示意圖，電子從燈絲K發(fā)出(初速度可忽略不計(jì))，經(jīng)燈絲與

板間的電壓加速，從板中心孔沿中心線射出，然后進(jìn)入兩塊平行金屬板、

AU1AKOMN

形成