（江蘇專用）高考物理新增分大一輪復習 第六章 靜電場本章綜合能力提升練（含解析）-人教版高三物理試題

本章綜合能力提升練一、單項選擇題1．(2018·蘇州市期初調研)對于某一電容器，下列說法正確的是()A．電容器所帶的電荷量越多，電容越大B．電容器兩極板間的電勢差越大，電容越大C．電容器所帶的電荷量增加一倍，兩極板間的電勢差也增加一倍D．電容器兩極板間的電勢差減小到原來的eq\f(1,2)，它的電容也減小到原來的eq\f(1,2)答案C解析根據電容的決定式C＝eq\f(εrS,4πkd)可得，電容的大小跟電容器兩端的電勢差以及電容器所帶的電荷量的多少無關，根據公式U＝eq\f(Q,C)可得電容器所帶的電荷量增加一倍，兩極板間的電勢差也增加一倍，所以C正確．2．(2018·泰州中學四模)如圖1所示是由電源E、靈敏電流計G、滑動變阻器R和平行板電容器C組成的電路，開關S閉合．在下列四個過程中，靈敏電流計中有方向由a到b電流的是()圖1A．將滑動變阻器R的滑片向右移動B．在平行板電容器中插入電介質C．減小平行板電容器兩極板間的距離D．減小平行板電容器兩極板的正對面積答案D解析電路穩(wěn)定時，該電路中沒有電流，移動滑動變阻器R的滑片，電容器的電壓不變，電路中仍沒有電流，故選項A錯誤；在平行板電容器中插入電介質，根據電容的決定式C＝eq\f(εrS,4πkd)分析得知電容增大，而電容器的電壓不變，則根據電容的定義式C＝eq\f(Q,U)分析得知電容器所帶電荷量增加，將要充電，電路中形成逆時針方向的充電電流，有b到a方向的電流通過電流計，故B錯誤；減小平行板電容器兩極板間的距離，根據電容的決定式知電容增大，同理可知電容器將要充電，電路中形成逆時針方向的充電電流，有b到a方向的電流通過電流計，故C錯誤；減小平行板電容器兩極板的正對面積，根據電容的決定式知電容減小，而電容器的電壓不變，則電容器所帶電荷量減小，將要放電，電路中形成順時針方向的放電電流，有a到b方向的電流通過電流計，故D正確．3.(2018·常熟市期中)如圖2所示，有兩個固定的等量異種點電荷，a、b是它們連線的中垂線上的兩個位置，c是它們產生的電場中另一位置，以無窮遠處為電勢的零點，則以下說法中正確的是()圖2A．a、b兩點場強相同B．a、b兩點電勢相同C．c點電勢為正值D．將一正電荷從a點移到b點電場力做負功答案B解析a、b兩點場強方向均與ab連線垂直向右，方向相同．a點處電場線比b點處疏，則a點場強比b點小，故A錯誤；等量異種點電荷連線的中垂線是一條等勢線，所以a點電勢與b點電勢相等，由于該電場線一直延伸到無窮遠，故該等勢線上的每個點的電勢均為零，故B正確；等量異種點電荷形成的電場的電場線由正電荷指向負電荷，故c點電勢比a、b點電勢低，c點電勢為負，C錯誤；由于a點與b點的電勢相等，故將一正電荷從a點移到b點電場力不做功，故D錯誤．4．(2018·鹽城中學最后一卷)如圖3所示，帶正電的A球固定，質量為m、電荷量為＋q的粒子B從a處以速度v0射向A，虛線abc是B運動的一段軌跡，b點距離A最近，粒子經過b點時速度為v，重力忽略不計，則()圖3A．粒子從a運動到b的過程中動能不斷增大B．粒子從b運動到c的過程中加速度不斷增大C．可求出A產生的電場中a、b兩點間的電勢差D．可求出A產生的電場中b點的電場強度大小答案C解析由題圖知，帶電粒子受到A處正電荷的排斥力作用，粒子從a運動到b的過程中庫侖力做負功，其動能不斷減小，故A錯誤．粒子從b運動到c的過程中粒子離正電荷越來越遠，所受的庫侖力減小，加速度減小，故B錯誤．根據動能定理得：qUab＝eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)mveq\o\al(02,)，可求出A產生的電場中a、b兩點間的電勢差Uab，故C正確．a、b間不是勻強電場，不能根據公式U＝Ed求b點的電場強度大小，故D錯誤．5．(2018·蘇州市期初調研)如圖4為靜電除塵原理圖，廢氣先經過一個機械過濾裝置再進入靜電除塵區(qū)，帶負電的塵埃在電場力的作用下向集塵極遷移并沉積，以達到除塵目的，圖中虛線為電場線(方向未標)．不考慮塵埃在遷移過程中的相互作用和電荷量變化，則()圖4A．電場線方向由放電極指向集塵極B．圖中A點電勢高于B點電勢C．塵埃在遷移過程中做勻變速運動D．塵埃在遷移過程中電勢能減小答案D解析根據題意可知帶負電的塵埃在電場力的作用下向集塵極遷移，則知集塵極帶正電荷，是正極，所以電場線方向由集塵極指向放電極，沿著電場線的方向電勢降低，所以圖中A點電勢低于B點電勢，故A、B錯誤；由題圖可知放電極與集塵極間的電場是非勻強電場，所以塵埃所受的電場力是變化的，塵埃在遷移過程中做變加速運動，故C錯誤；帶電塵埃所受的電場力方向與位移方向相同，電場力做正功，所以在遷移過程中電勢能減小，故D正確．6．(2018·第二次全國大聯考(江蘇卷))如圖5所示，在P1、P2處各放一個等電荷量正點電荷，O點為P1、P2連線的中點．一帶正電的試探電荷從M點由靜止出發(fā)，沿直線MON運動到N點，M、N關于O點對稱．下列各圖關于試探電荷速度v、電場強度E、電勢φ、電勢能Ep的描述正確的是()圖5答案C解析根據同種正電荷電場分布特點可知，O點場強為零，故正試探電荷在O點的加速度為零，可判斷出選項A、B錯誤；兩正電荷周圍的電勢為正，且連線的中點O點電勢最低，選項C正確；正試探電荷在電勢為正的位置，其電勢能為正值，選項D錯誤．7.(2018·高考押題預測卷)一束初速度不計的電子流經過加速電場加速后，在距兩極板等距離處垂直進入平行板間的勻強電場(兩極板間的電壓是400V)中，如圖6所示，若板間距離d＝2.0cm，板長l＝10.0cm(電子帶電荷量為e，質量為m)，則下列說法正確的是()圖6A．加速電壓U＝2500V時，電子可以穿過偏轉電場B．若電子可以穿過偏轉電場，在其他條件相同的情況下，把電子換成α粒子也一定可以穿過偏轉電場C．若保證偏轉電場兩極板的電荷量不變，把上極板向上移動，其他條件不變，則電子離開偏轉電場的位置也向上移動D．若保證加速電場兩極板的電荷量不變，把左邊極板向上移動，其他條件不變，則電子離開偏轉電場的位置不變答案B解析加速電場中，由動能定理得：eU＝eq\f(1,2)mveq\o\al(02,)－0，解得v0＝eq\r(\f(2eU,m))；進入偏轉電場，電子在平行于板面的方向上做勻速直線運動得l＝v0t；在垂直于板面的方向上做勻加速直線運動，加速度a＝eq\f(F,m)＝eq\f(eU′,md)，偏轉距離y＝eq\f(1,2)at2；能穿過偏轉電場的條件為y≤eq\f(1,2)d，解得U≥eq\f(l2,2d2)U′，故加速電壓U與帶電粒子的比荷無關，所以電子可以通過，α粒子也一定能通過(偏轉的方向相反)，故B正確；代入數值得：U≥5000V，故A錯誤；電荷量不變，d改變，根據電場強度E＝eq\f(U,d)＝eq\f(Q,Cd)＝eq\f(4πkQ,εrS)，知電場強度不變，則電子所受電場力不變，加速度不變，運動時間也不變，所以電子離開偏轉電場的位置不會發(fā)生改變，故C錯誤；電荷量不變，把左邊極板向上移動，正對面積減小，電容減小，電壓U增大，電子離開偏轉電場的偏轉距離y＝eq\f(U′l2,4Ud)將變小，電子離開偏轉電場的位置將向上移動，故D錯誤．二、多項選擇題8.(2018·程橋高中月考)兩點電荷形成電場的電場線分布如圖7所示．若圖中A、B兩點處的場強大小分別為EA、EB，電勢分別為φA、φB，則()圖7A．EA＜EBB．EA＞EBC．φA＞φBD．φA＜φB答案BC解析由電場線的分布情況可知，A處電場線比B處電場線密，則A點的場強大于B點的場強，即EA＞EB，故A錯誤，B正確；畫出過B點的等勢線與A所在的電場線交于C點，如圖所示，則有A點的電勢高于C點的電勢，所以A點的電勢高于B點的電勢，即φA＞φB，故C正確，D錯誤．9．(2018·海安中學月考)如圖8所示，虛線為某電場的等勢面，今有兩個帶電粒子(重力不計)，以不同的速率沿不同的方向，從A點飛入電場后，沿不同的軌跡1和2運動，由軌跡可以斷定()圖8A．兩個粒子的電性一定不同B．粒子1的動能先減小后增大C．粒子2的電勢能先增大后減小D．經過B、C兩點，兩粒子的速率一定相等答案AB解析根據軌跡的彎曲方向可判斷出粒子1受到排斥力的作用，其電性與場源電荷的電性相同，粒子2受到吸引力的作用，其電性與場源電荷的電性相反，所以兩粒子的電性一定相反，故A正確；電場力對粒子1先做負功，后做正功，由動能定理知其動能先減小后增大，故B正確；電場力對粒子2先做正功，后做負功，則粒子2的電勢能先減小后增大，故C錯誤；由于粒子1從A點到B點時速率減小，粒子2從A點到C點時速率增大，而粒子1的初速率與粒子2的初速率不等，則經過B、C兩點，兩粒子的速率不一定相等，故D錯誤．10．(2018·淮安、宿遷等期中)如圖9所示，虛線框的真空區(qū)域內存在著沿紙面方向的勻強電場(具體方向未畫出)，一質子從bc邊上的M點以速度v0垂直于bc邊射入電場，從cd邊上的Q點飛出電場，不計質子重力．下列說法正確的有().圖9A．質子到Q點時的速度大小可能大于v0B．質子到Q點時的速度大小可能等于v0C．質子到Q點時的速度方向可能與cd邊平行D．質子到Q點時的速度方向可能與cd邊垂直答案ABD解析若電場強度水平向右，則質子從M點到Q點電場力做正功，動能變大，故質子到Q點時的速度大小大于v0，選項A正確；若電場強度方向垂直于MQ連線向下，則質子從M點到Q點電場力做功為零，動能不變，故質子到Q點時的速度大小等于v0，選項B正確；質子能到達Q點說明電場力有向右的分量，則到達Q點后一定有水平向右的分速度，所以質子到Q點時的速度方向不可能與cd邊平行，選項C錯誤；若電場方向斜向右下方，則質子有水平向右的加速度和豎直向下的加速度，當運動到Q點時，豎直速度可能減小為零，而只具有水平向右的速度，此時質子到Q點時的速度方向與cd邊垂直，選項D正確．11．(2019·射陽二中模擬)如圖10所示，a、b、c三點在固定點電荷Q1、Q2連線的延長線上，Q1帶正電．一帶正電粒子從a點由靜止釋放，僅在電場力作用下運動，經b點時速度最大，到c點時速度為零．下列說法正確的是()圖10A．Q2帶正電B．Q2的電荷量大于Q1的電荷量C．a、c兩點電勢相等D．b點的電場強度最大答案BC三、計算題12．(2018·鹽城市二模)如圖11所示，虛線左側存在非勻強電場，MO是電場中的某條電場線，方向水平向右，長直光滑絕緣細桿CD沿該電場線放置．質量為m1、電荷量為＋q1的A球和質量為m2、電荷量為＋q2的B球穿過細桿(均可視為點電荷)．t＝0時A在O點以速度v0向左做勻速運動，同時B在O點右側某處以速度v1也向左運動，且v1＞v0，t＝t0時B到達O點(未進入非勻強電場區(qū)域)，A運動到P點(圖中未畫出)，此時兩電荷間距離最?。o電力常量為k.圖11(1)求0～t0時間內A球對B球做的功；(2)求桿所在直線上場強的最大值；(3)某同學計算出0～t0時間內A對B球做的功W1后，用下列方法計算非勻強電場PO兩點間電勢差：設0～t0時間內B對A球做的功為W2，非勻強電場對A做的功為W3根據動能定理W2＋W3＝0又因為W2＝－W1PO兩點間電勢差U＝eq\f(W3,q1)＝eq\f(W1,q1)請分析上述解法是否正確，并說明理由．答案見解析解析(1)B球運動過程中水平方向只受A球對它的庫侖力作用，當它運動到O點時兩電荷間距離最小，故此時B球速度與A球相同，均為v0，由動能定理可得A球對B球庫侖力做的功即為B球動能減少量故A球對B球做功W＝eq\f(1,2)mveq\o\al(02,)－eq\f(1,2)mveq\o\al(12,)(2)因為A球做勻速運動，0～t0時間內運動的位移x＝v0t0此時A球受到的庫侖力F＝keq\f(q1q2,x2)＝e