8-7靜電場綜合練(原卷版)

8.7靜電場綜合練1．（2022·山東·高考真題）半徑為R的絕緣細圓環(huán)固定在圖示位置，圓心位于O點，環(huán)上均勻分布著電量為Q的正電荷。點A、B、C將圓環(huán)三等分，取走A、B處兩段弧長均為的小圓弧上的電荷。將一點電荷q置于延長線上距O點為的D點，O點的電場強度剛好為零。圓環(huán)上剩余電荷分布不變，q為（）A．正電荷， B．正電荷，C．負電荷， D．負電荷，2．（2021·海南·高考真題）如圖，V型對接的絕緣斜面M、N固定在水平面上，兩斜面與水平面夾角均為，其中斜面N光滑。兩個質量相同的帶電小滑塊P、Q分別靜止在M、N上，P、Q連線垂直于斜面M，已知最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。則P與M間的動摩擦因數(shù)至少為（）A． B． C． D．3．（2020·浙江·高考真題）如圖所示，在傾角為的光滑絕緣斜面上固定一個擋板，在擋板上連接一根勁度系數(shù)為的絕緣輕質彈簧，彈簧另一端與A球連接。A、B、C三小球的質量均為M，，，當系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)時，三小球等間距排列。已知靜電力常量為k，則（

）A．B．彈簧伸長量為C．A球受到的庫侖力大小為2MgD．相鄰兩小球間距為4．（2021·浙江·高考真題）如圖所示是某一帶電導體周圍的電場線與等勢面，A、C是同一等勢面上的兩點，B是另一等勢面上的一點。下列說法正確的是（）A．導體內(nèi)部的場強左端大于右端 B．A、C兩點的電勢均低于B點的電勢C．B點的電場強度大于A點的電場強度 D．正電荷從A點沿虛線移到B點的過程中電場力做正功，電勢能減小5．（2022·浙江·模擬預測）如圖所示，將帶電量為q的小球A固定在絕緣支架上，將另一質量為m，電荷量相等的帶電小球B放在距離A球正上方r處恰好處于平衡狀態(tài)（r遠遠大于小球直徑），則下面錯誤的是（）A．A、B兩球可能帶異種電荷B．兩小球的電量C．如果小球B的質量變?yōu)?，則再次平衡時重力勢能變大D．如果小球B的電量變?yōu)椋瑒t再次平衡時電勢能增加6．（2022·湖南·寧鄉(xiāng)市教育研究中心模擬預測）如圖，某無限長粗糙絕緣直桿與等量異種電荷連線的中垂線重合，桿豎直放置。桿上有A、B、O三點，其中O為等量異種電荷連線的中點，AO=BO?，F(xiàn)有一帶電小圓環(huán)從桿上A點以初速度v0向B點滑動，滑到B點時速度恰好為0。則關于小圓環(huán)的運動，下列說法正確的是（）A．運動的加速度先變大再變小，再變大又變小B．電場力先做正功后做負功C．運動到O點的動能為初動能的一半D．運動到O點的速度小于7．（2022·浙江·模擬預測）2020年9月21日，《自然·天文學》在線發(fā)表了中國慧眼衛(wèi)星最新觀測結果：在高于200keV以上的能段發(fā)現(xiàn)了黑洞雙星系統(tǒng)的低頻QPO，這是迄今為止發(fā)現(xiàn)的能量最高的低頻QPO現(xiàn)象。其中eV指的是一個電子經(jīng)過1伏特電勢差加速后獲得的能量，則“200keV”的能量是（）A． B． C． D．8．（2022·浙江·高考真題）某種氣體—電子放大器的局部結構是由兩塊夾有絕緣介質的平行金屬薄膜構成，其上存在等間距小孔，其中相鄰兩孔截面上的電場線和等勢線的分布如圖所示。下列說法正確的是（）A．a(chǎn)點所在的線是等勢線B．b點的電場強度比c點大C．b、c兩點間的電勢差的值比a、c兩點間的大D．將電荷沿圖中的線從d→e→f→g移動時電場力做功為零9．（2021·山東·高考真題）如圖甲所示，邊長為a的正方形，四個頂點上分別固定一個電荷量為的點電荷；在區(qū)間，x軸上電勢的變化曲線如圖乙所示。現(xiàn)將一電荷量為的點電荷P置于正方形的中心O點，此時每個點電荷所受庫侖力的合力均為零。若將P沿x軸向右略微移動后，由靜止釋放，以下判斷正確的是（）A．，釋放后P將向右運動B．，釋放后P將向左運動C．，釋放后P將向右運動D．，釋放后P將向左運動10．（2022·北京·高考真題）利用如圖所示電路觀察電容器的充、放電現(xiàn)象，其中E為電源，R為定值電阻，C為電容器，A為電流表，V為電壓表。下列說法正確的是（）A．充電過程中，電流表的示數(shù)逐漸增大后趨于穩(wěn)定B．充電過程中，電壓表的示數(shù)迅速增大后趨于穩(wěn)定C．放電過程中，電流表的示數(shù)均勻減小至零D．放電過程中，電壓表的示數(shù)均勻減小至零11．（2022·湖北·高考真題）密立根油滴實驗裝置如圖所示，兩塊水平放置的金屬板分別與電源的正負極相接，板間產(chǎn)生勻強電場。用一個噴霧器把密度相同的許多油滴從上板中間的小孔噴入電場，油滴從噴口噴出時由于摩擦而帶電。金屬板間電勢差為U時，電荷量為q、半徑為r的球狀油滴在板間保持靜止。若僅將金屬板間電勢差調(diào)整為2U，則在板間能保持靜止的球狀油滴所帶電荷量和半徑可以為（）A．q，r B．2q，r C．2q，2r D．4q，2r12．（2021·重慶·高考真題）電容式加速傳感器常用于觸發(fā)汽車安全氣囊等系統(tǒng)，如圖所示。極板M、N組成的電容器視為平行板電容器，M固定，N可左右運動，通過測量電容器板間的電壓的變化來確定汽車的加速度。當汽車減速時，極板M、N間的距離減小，若極板上的電荷量不變，則該電容器（）A．電容變小 B．極板間電壓變大C．極板間電場強度不變 D．極板間的電場強度變小13．（2022·浙江·高考真題）如圖所示，帶等量異種電荷的兩正對平行金屬板M、N間存在勻強電場，板長為L（不考慮邊界效應）。t=0時刻，M板中點處的粒子源發(fā)射兩個速度大小為v0的相同粒子，垂直M板向右的粒子，到達N板時速度大小為；平行M板向下的粒子，剛好從N板下端射出。不計重力和粒子間的相互作用，則（）A．M板電勢高于N板電勢B．兩個粒子的電勢能都增加C．粒子在兩板間的加速度D．粒子從N板下端射出的時間14．（多選）（2022·遼寧·高考真題）如圖所示，帶電荷量為的球1固定在傾角為光滑絕緣斜面上的a點，其正上方L處固定一電荷量為的球2，斜面上距a點L處的b點有質量為m的帶電球3，球3與一端固定的絕緣輕質彈簧相連并在b點處于靜止狀態(tài)。此時彈簧的壓縮量為，球2、3間的靜電力大小為。迅速移走球1后，球3沿斜面向下運動。為重力加速度，球的大小可忽略，下列關于球3的說法正確的是（）A．帶負電B．運動至a點的速度大小為C．運動至a點的加速度大小為D．運動至ab中點時對斜面的壓力大小為15．（多選）（2021·湖北·高考真題）如圖所示，一勻強電場E大小未知、方向水平向右。兩根長度均為L的絕緣輕繩分別將小球M和N懸掛在電場中，懸點均為O。兩小球質量均為m、帶等量異號電荷，電荷量大小均為q（q>0）。平衡時兩輕繩與豎直方向的夾角均為θ=45°。若僅將兩小球的電荷量同時變?yōu)樵瓉淼?倍，兩小球仍在原位置平衡。已知靜電力常量為k，重力加速度大小為g，下列說法正確的是（）A．M帶正電荷 B．N帶正電荷C． D．16．（多選）（2022·吉林長春·模擬預測）如圖所示，半徑為R的金屬球表面均勻分布著正電荷，以球心O為原點建立x軸，沿x軸上各點的電場強度大小和電勢分別用E和φ表示。選取無窮遠處電勢為零，則下列關于x軸上各點電場強度大小E和電勢φ隨位置x變化的關系圖像中，可能正確的是（）A． B．C． D．17．（多選）（2022·湖北·模擬預測）兩個固定的等量異種點電荷所形成電場的等勢面如圖中虛線所示，一帶電粒子以某一速度從圖中點進入電場，其運動軌跡為圖中實線所示。若粒子只受靜電力作用，則下列關于帶電粒子的判斷正確的是（）A．帶正電B．從點到點的運動過程中速度先變大后變小C．從點到點的運動過程中電勢能先變大后變小D．經(jīng)過點和點時的速度相同18．（多選）（2021·天津·高考真題）兩個位于紙面內(nèi)的點電荷產(chǎn)生電場的等勢面如圖中實線所示，相鄰等勢面間的電勢差相等。虛線是一個電子在該電場中的運動軌跡，軌跡與某等勢面相切于P點。下列說法正確的是（）A．兩點電荷可能是異種點電荷 B．A點的電場強度比B點的大C．A點的電勢高于B點的電勢 D．電子運動到P點時動能最小19．（多選）（2021·海南·高考真題）如圖，在勻強電場中有一虛線圓，和是圓的兩條直徑，其中與電場方向的夾角為，，與電場方向平行，a、b兩點的電勢差。則（）A．電場強度的大小B．b點的電勢比d點的低C．將電子從c點移到d點，電場力做正功D．電子在a點的電勢能大于在c點的電勢能20．（多選）（2022·全國·高考真題）地面上方某區(qū)域存在方向水平向右的勻強電場，將一帶正電荷的小球自電場中Р點水平向左射出。小球所受的重力和電場力的大小相等，重力勢能和電勢能的零點均取在Р點。則射出后，（）A．小球的動能最小時，其電勢能最大B．小球的動能等于初始動能時，其電勢能最大C．小球速度的水平分量和豎直分量大小相等時，其動能最大D．從射出時刻到小球速度的水平分量為零時，重力做的功等于小球電勢能的增加量21．（2022·北京·高考真題）如圖所示，真空中平行金屬板M、N之間距離為d，兩板所加的電壓為U。一質量為m、電荷量為q的帶正電粒子從M板由靜止釋放。不計帶電粒子的重力。（1）求帶電粒子所受的靜電力的大小F；（2）求帶電粒子到達N板時的速度大小v；（3）若在帶電粒子運動距離時撤去所加電壓，求該粒子從M板運動到N板經(jīng)歷的時間t。22．（2022·江蘇·高考真題）某裝置用電場控制帶電粒子運動，工作原理如圖所示，矩形區(qū)域內(nèi)存在多層緊鄰的勻強電場，每層的高度均為d，電場強度大小均為E，方向沿豎直方向交替變化，邊長為，邊長為，質量為m、電荷量為的粒子流從裝置左端中點射入電場，粒子初動能為，入射角為，在紙面內(nèi)運動，不計重力及粒子間的相互作用力。（1）當時，若粒子能從邊射出，求該粒子通過電場的時間t；（2）當時，若粒子從邊射出電場時與軸線的距離小于d，求入射角的范圍；（3）當，粒子在為范圍內(nèi)均勻射入電場，求從邊出射的粒子與入射粒子的數(shù)量之比。23．（2022·遼寧·高考真題）如圖所示，光滑水平面和豎直面內(nèi)的光滑圓弧導軌在B點平滑連接，導軌半徑為R。質量為m的帶正電小球將輕質彈簧壓縮至A點后由靜止釋放，脫離彈簧后經(jīng)過B點時的速度大小為，之后沿軌道運動。以O為坐標原點建立直角坐標系，在區(qū)域有方向與x軸夾角為的勻強電場，進入電場后小球受到的電場力大小為。小球在運動過程中電荷量保持不變，重力加速度為g。求：（1）彈簧壓縮至A點時的彈性勢能；（2）小球經(jīng)過O點時的速度大小；（3）小球過O點后運動的軌跡方程。24．（2022·廣東·高考真題）密立根通過觀測油滴的運動規(guī)律證明了電荷的量子性，因此獲得了1923年的諾貝爾獎。圖是密立根油滴實驗的原理示意圖，兩個水平放置、相距為d的足夠大金屬極板，上極板中央有一小孔。通過小孔噴入一些小油滴，由于碰撞或摩擦，部分油滴帶上了電荷。有兩個質量均為、位于同一豎直線上的球形小油滴A和B，在時間t內(nèi)都勻速下落了距離。此時給兩極板加上電壓U（上極板接正極），A繼續(xù)以原速度下落，B經(jīng)過一段時間后向上勻速運動。B在勻速運動時間t內(nèi)上升了距離，隨后與A合并，形成一個球形新油滴，繼續(xù)在兩極板間運動直至勻速。已知球形油滴受到的空氣阻力大小為，其中k為比例系數(shù)，m為油滴質量，v為油滴運動速率，不計空氣浮力，重力加速度為g。求：（1）比例系數(shù)k；（2）油滴A、B的帶電量和電性；B上升距離電勢能的變化量；（3）新油滴勻速運動速度的大小和方向。25．（2021·福建·高考真題）如圖（a），同一豎直平面內(nèi)A、B、M、N四點距O點的距離均為，O為水平連線的中點，M、N在連線的中垂線上。A、B兩點分別固定有一點電荷，電荷量均為Q（）。以O為原點，豎直向下為正方向建立x軸。若取無窮