2012屆高考物理靜電場(chǎng)復(fù)習(xí)題04

1、章末檢測(cè)(六)(時(shí)間：90分鐘滿分：100分)一、選擇題(每題3分，共36分)1一帶電油滴在勻強(qiáng)電場(chǎng)E中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示，電場(chǎng)方向豎直向下若不計(jì)空氣阻力，則此帶電油滴從a運(yùn)動(dòng)到b的過程中，能量的變化情況為()B電勢(shì)能增加D重力勢(shì)能和電勢(shì)能之和增加答案：C解析：該油滴從a點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)，根據(jù)其軌跡的彎曲趨勢(shì)，可以判斷靜電力一定豎直向上，且靜電力大于重力，所以油滴帶負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)過程中合力向上做正功，根據(jù)動(dòng)能定理，油滴動(dòng)能變大，A錯(cuò)誤；靜電力做正功，電勢(shì)能必然減少，B錯(cuò)誤；該處能量定恒的形式表現(xiàn)為電勢(shì)能、機(jī)械能(動(dòng)能重力勢(shì)能)之和守恒根據(jù)能量守恒定律，既然動(dòng)能增加，則重力勢(shì)能與電勢(shì)能之和一定減少，

2、D錯(cuò)誤；油滴上升，重力勢(shì)能變大，動(dòng)能和電勢(shì)能之和必然減少2如圖所示，在y軸上關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱的A、B兩點(diǎn)有等量同種點(diǎn)電荷Q，在x軸上C點(diǎn)有點(diǎn)電荷Q，且COOD，ADO60°.下列判斷正確的是()AO點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度為零BD點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度為零C若將點(diǎn)電荷q從O移向C，電勢(shì)能增大D若將點(diǎn)電荷q從O移向C，電勢(shì)能增大答案：BD解析：A、B兩點(diǎn)處的點(diǎn)電荷在O點(diǎn)處形成的電場(chǎng)的合場(chǎng)強(qiáng)為零，因此O點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度應(yīng)等于C點(diǎn)處的點(diǎn)電荷在O點(diǎn)形成的電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度A錯(cuò)；A、B、C三處點(diǎn)電荷在D點(diǎn)處形成的電場(chǎng)強(qiáng)度分別為EDAk，EDBk，EDCk，所以D點(diǎn)合電場(chǎng)強(qiáng)度為EDk2kcos 60°0，故B對(duì)；將點(diǎn)電荷

3、q從O移向C時(shí)，電場(chǎng)力做正功，故電勢(shì)能減小，C錯(cuò)；將點(diǎn)電荷q從O移向C時(shí)，電場(chǎng)力做負(fù)功，故電勢(shì)能增大，D對(duì)3(2010·天津理綜)在靜電場(chǎng)中，將一正電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)，電場(chǎng)力做了負(fù)功，則()Ab點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度一定比a點(diǎn)大B電場(chǎng)線方向一定從b指向aCb點(diǎn)的電勢(shì)一定比a點(diǎn)高D該電荷的動(dòng)能一定減小答案：C解析：電場(chǎng)力做負(fù)功，該電荷電勢(shì)能增加，正電荷在電勢(shì)高處電勢(shì)能較大，C正確；電場(chǎng)力做負(fù)功同時(shí)電荷可能還受其他力作用，總功不一定為負(fù)，由動(dòng)能定量可知，動(dòng)能不一定減小，D錯(cuò)；電勢(shì)高低與場(chǎng)強(qiáng)大小無必然聯(lián)系，A錯(cuò)；b點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn)，但a、b可能不在同一條電場(chǎng)線上，B錯(cuò)4如圖所示，a、b是兩個(gè)帶有同種電

4、荷的小球，用絕緣細(xì)線系于同一點(diǎn)，兩球靜止時(shí)它們?cè)谕凰矫嫔?，與豎直方向的夾角依次為30°、60°，若同時(shí)剪斷細(xì)線，不計(jì)空氣阻力，則下列說法中正確的是() Aa、b兩小球?qū)⑼瑫r(shí)落到同一水平地面上B下落過程中a小球水平飛行的距離比b小球大C下落過程中a、b小球庫侖力做功相等D落地瞬間a小球重力的瞬時(shí)功率大于b小球重力的瞬時(shí)功率答案：AD解析：豎直方向只受重力，A正確；由tan a，知ma>mb，庫侖力F相同，水平方向的加速度aa<ab，所以a球水平飛行距離小，B錯(cuò)；庫侖力大小相等，但位移不等，故C錯(cuò)；Pmgv，速度在豎直方向的分量相同，故PA>PB，D對(duì)5如

5、圖所示，在光滑絕緣水平面上，兩個(gè)帶等量正電的點(diǎn)電荷M、N，分別固定在A、B兩點(diǎn)，O為AB連線的中點(diǎn)，CD為AB的垂直平分線，在CO之間的F點(diǎn)由靜止釋放一個(gè)帶負(fù)電的小球P(設(shè)不改變?cè)瓉淼碾妶?chǎng)分布)，在以后的一段時(shí)間內(nèi)，P在CD連線上做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，若()A小球P的帶電荷量緩慢減小，則它往復(fù)運(yùn)動(dòng)過程中振幅不斷減小B小球P的帶電荷量緩慢減小，則它往復(fù)運(yùn)動(dòng)過程中每次經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)的速率不斷減小C點(diǎn)電荷M、N的帶電荷量同時(shí)等量地緩慢增大，則小球P往復(fù)運(yùn)動(dòng)過程中周期不斷減小D點(diǎn)電荷M、N的帶電荷量同時(shí)等量地緩慢增大，則小球P往復(fù)運(yùn)動(dòng)過程中振幅不斷減小答案：BCD解析：本題考查電場(chǎng)力與電荷量、場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系，電場(chǎng)力做功

6、與動(dòng)能的關(guān)系若小球P的帶電荷量緩慢減小，則小球運(yùn)動(dòng)到某位置時(shí)受到的電場(chǎng)力減小，小球從平衡位置運(yùn)動(dòng)到最大位移過程中克服電場(chǎng)力做的功少了，故能夠到達(dá)更遠(yuǎn)處，振幅增大，A項(xiàng)錯(cuò)誤；此種情況，小球從最大位移向平衡位置運(yùn)動(dòng)的過程中，由于電場(chǎng)力做的功減小，所以到達(dá)平衡位置的動(dòng)能減小，速度減小，B項(xiàng)正確；點(diǎn)電荷M、N的帶電荷量同時(shí)等量地緩慢增大，小球在某位置受到的電場(chǎng)力逐漸增大，回復(fù)加速度增大，故周期減小，此種情況小球從平衡位置到最大位移過程中因電場(chǎng)力增大，故能到達(dá)的最大位移減小，振幅減小，C、D項(xiàng)均正確6兩個(gè)質(zhì)量相同的小球用不可伸長(zhǎng)的長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣細(xì)線連接，置于場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，小球1和小球2均帶負(fù)電，電

7、荷量分別為q1和q2(q1>q2)將細(xì)線拉直并使之與電場(chǎng)方向平行，如圖所示，若將兩小球同時(shí)從靜止釋放，則釋放后細(xì)線中張力T為(不計(jì)重力及兩小球間的庫侖力)()AT(q1q2)E BT(q1q2)ECT(q1q2)E DT(q1q2)E答案：A解析：由牛頓第二定律，對(duì)球2有TEq2ma對(duì)球1、2整體有Eq1Eq22ma兩式聯(lián)立得T，A正確7如圖所示，A、B兩個(gè)帶電小球的質(zhì)量均為m，所帶電量分別為q和q，兩球間用絕緣細(xì)線連接，A球又用絕緣細(xì)線懸掛在天花板上，細(xì)線長(zhǎng)均為L(zhǎng).現(xiàn)在兩球所在的空間加上一方向向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度E，A、B兩球最后會(huì)達(dá)到新的平衡位置，則在這個(gè)過程中，兩個(gè)小球()A總

8、重力勢(shì)能增加了mgLB總重力勢(shì)能增加了mgLC總電勢(shì)能減少了mgLD總電勢(shì)能減少了mgL答案：AD解析：A、B兩個(gè)帶電小球所受電場(chǎng)力為零，故OA線豎直、B球向右偏45°處最后靜止，則總重力勢(shì)能增加了mg(LLcos 45°)mgL，故A項(xiàng)正確，總電勢(shì)能減少了mgL，故D項(xiàng)正確8示波管可以視為加速電場(chǎng)和偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的組合，若已知前者的電壓為U1，后者的電壓為U2，極板長(zhǎng)為L(zhǎng)，間距為d，電子加速前速度可忽略，則示波管的靈敏度(偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中每單位偏轉(zhuǎn)電壓所引起的偏轉(zhuǎn)量稱為“靈敏度”)與加速電場(chǎng)和偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的關(guān)系，正確的是()AL越大，靈敏度越大 Bd越大，靈敏度越大CU1越小，靈敏度越大

9、 D靈敏度與U1無關(guān)答案：AC解析：設(shè)電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的速度為v，電子射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)偏轉(zhuǎn)量為y，則U1emv2，y··2，可得：，可見，L越大，靈敏度越大，d越小，靈敏度越大，U1越小，靈敏度越大，故A、C正確9如圖所示，用電池對(duì)電容器充電，電路a、b之間接有一靈敏電流表，兩極板間有一個(gè)電荷q處于靜止?fàn)顟B(tài)現(xiàn)將兩極板的間距變大，則()A電荷將向上加速運(yùn)動(dòng)B電荷將向下加速運(yùn)動(dòng)C電流表中將有從a到b的電流D電流表中將有從b到a的電流答案：BD解析：充電后電容器的上極板A帶正電，不斷開電源，增大兩板間距，U不變、d增大，由E知兩極板間場(chǎng)強(qiáng)減小，場(chǎng)強(qiáng)減小會(huì)使電荷q受到的電場(chǎng)力減小，電

10、場(chǎng)力小于重力，合力向下，電荷q向下加速運(yùn)動(dòng)，由C知電容C減小，由QCU知極板所帶電荷量減少，會(huì)有一部分電荷返回電源，形成逆時(shí)針方向的電流，電流表中將會(huì)有由b到a的電流，選項(xiàng)B、D正確10如圖所示，有一帶電粒子貼著A板沿水平方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，當(dāng)偏轉(zhuǎn)電壓為U1時(shí)，帶電粒子沿軌跡從兩板正中間飛出；當(dāng)偏轉(zhuǎn)電壓為U2時(shí)，帶電粒子沿軌跡落到B板中間；設(shè)粒子兩次射入電場(chǎng)的水平速度相同，則兩次偏轉(zhuǎn)電壓之比為()AU1U218 BU1U214CU1U212 DU1U211答案：A解析：由yat2得：U，所以U，可知A項(xiàng)正確11如圖所示，一個(gè)平行板電容器，板間距離為d，當(dāng)對(duì)其加上電壓后，A、B兩板的電勢(shì)分別為和，

11、下述結(jié)論正確的是()A電容器兩極板間可形成勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E/dB電容器兩極板間各點(diǎn)的電勢(shì)，有的相同，有的不同；有正的，有負(fù)的，有的為零C若只減小兩極板間的距離d，該電容器的電容C要增大，極板上帶的電荷量Q也會(huì)增加D若有一個(gè)電子水平射入穿越兩極板之間的電場(chǎng)，則電子的電勢(shì)能一定會(huì)減小答案：BCD解析：由題意可知，兩板間電壓為2，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，A錯(cuò)誤；板間與板平行的中線上電勢(shì)為零，中線上方為正，下方為負(fù)，故B正確；由C知，d減小，C增大，由QCU知，極板帶電荷量Q增加，C正確；電子水平射入穿越兩極板之間的電場(chǎng)時(shí)，電場(chǎng)力一定對(duì)電子做正功，電子的電勢(shì)能一定減小，D正確12如圖所示，一電容為C的

12、平行板電容器，兩極板A、B間距離為d，板間電壓為U，B板電勢(shì)高于A板，兩板間有M、N、P三點(diǎn)，MN連線平行于極板，N、P連線垂直于極板，M、P兩點(diǎn)間距離為L(zhǎng)，PMN.以下說法正確的是()A電容器帶電量為B兩極板間勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為CM、P兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為D若將帶電量為q的電荷從M移到P，該電荷的電勢(shì)能減少了答案：CD解析：由電容器電容的定義式可知，電容器的帶電量為QCU，A項(xiàng)錯(cuò)誤；兩板間的電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng)，根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差的關(guān)系可知，兩板間電場(chǎng)強(qiáng)度E，B項(xiàng)錯(cuò)誤；MP兩點(diǎn)間的電勢(shì)差就等于NP間的電勢(shì)差，即UMPELsin ，C項(xiàng)正確；由于下板帶正電，因此板間場(chǎng)強(qiáng)方向豎直向上，將帶電量

13、為q的電荷從M點(diǎn)移到P點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少量就等于電場(chǎng)力做的功，即為qUMP，D項(xiàng)正確本題較易二、填空題(每題4分，共12分)13如圖所示是一個(gè)平行板電容器，其電容為C，帶電荷量為Q，上極板帶正電，兩極板間距為d.現(xiàn)將一個(gè)檢驗(yàn)電荷q由兩極板間的A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，A、B兩點(diǎn)間的距離為s，連線AB與平行極板方向的夾角為30°，則電場(chǎng)力對(duì)檢驗(yàn)電荷q所做的功等于_答案：解析：電容器兩板間電勢(shì)差U，場(chǎng)強(qiáng)E，而A、B兩點(diǎn)間電勢(shì)差UABE·s·sin 30°，電場(chǎng)力對(duì)q所做功為WqUAB.14一電子以4×106 m/s的速度沿與電場(chǎng)垂直的方向從A點(diǎn)水平

14、垂直于場(chǎng)強(qiáng)方向飛入，并從B點(diǎn)沿與場(chǎng)強(qiáng)方向成150°的方向飛出該電場(chǎng)，如圖所示，則A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差為_V(電子的質(zhì)量為9.1×1031 kg，電荷量為1.6×1019 C)答案：136.5解析：設(shè)電子射入電場(chǎng)時(shí)的速度為vA，射出電場(chǎng)時(shí)的速度為vB，從圖可知vB2vA，根據(jù)動(dòng)能定理，有WeUABWmvB2mvA2由式得eUABmvB2mvA2mvA2所以UABV136.5 V15如圖所示，地面上某區(qū)域存在著勻強(qiáng)電場(chǎng)，其等勢(shì)面與地面平行等間距一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電小球以水平方向的初速度v0由等勢(shì)線上的O點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)區(qū)域，經(jīng)過時(shí)間t，小球由O點(diǎn)到達(dá)同一豎直平面上的

15、另一等勢(shì)線上的P點(diǎn)已知連線OP與水平方向成45°夾角，重力加速度為g，則OP兩點(diǎn)的電勢(shì)差為_答案：解析：因?yàn)関y2v0，由動(dòng)能定理可得：m(vy2v02)mv02mgv0tqUOP，所以UOP，帶電粒子在電場(chǎng)與重力場(chǎng)的復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，可利用合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，把曲線轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)，簡(jiǎn)化運(yùn)動(dòng)過程三、計(jì)算題(共5題，共52分)16(10分)質(zhì)量都是m的兩個(gè)完全相同、帶等量異種電荷的小球A、B分別用長(zhǎng)l的絕緣細(xì)線懸掛在同一水平面上相距為2l的M、N兩點(diǎn)，平衡時(shí)小球A、B的位置如圖甲所示，線與豎直方向夾角30°，當(dāng)外加水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，兩小球平衡位置如圖乙所示，線與豎直方向夾角

16、也為30°，求：(1)A、B小球電性及所帶電荷量Q；(2)外加勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E.答案：(1)l(2)解析：(1)A球帶正電，B球帶負(fù)電兩小球相距d2l2lsin 30°l由A球受力平衡可得：mgtan k解得：Ql.(2)外加電場(chǎng)時(shí)，兩球相距d2l2lsin 30°3l根據(jù)A球受力平衡可得：QEkmgtan 解得：E.17(10分)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)空間有一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小E6.0×105 N/C，方向與x軸正方向相同在O處放一個(gè)電荷量q5.0×108 C，質(zhì)量m1.0×102 kg的絕緣物塊

17、，物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.20，沿x軸正方向給物塊一個(gè)初速度v02.0 m/s，如圖所示，求物塊最終停止時(shí)的位置(g取10 m/s2)答案：在O點(diǎn)左側(cè)距O點(diǎn)0.2 m處解析：物塊先在電場(chǎng)中向右減速，設(shè)運(yùn)動(dòng)的位移為x1，由動(dòng)能定理得：(qEmg)x10mv02所以x1，代入數(shù)據(jù)得x10.4 m可知，當(dāng)物塊向右運(yùn)動(dòng)0.4 m時(shí)速度減為零，因物塊所受的電場(chǎng)力FqE0.03 N>mg，所以物塊將沿x軸負(fù)方向加速，跨過O點(diǎn)之后在摩擦力作用下減速，最終停止在O點(diǎn)左側(cè)某處，設(shè)該點(diǎn)距O點(diǎn)距離為x2，則mg(2x1x2)0mv02，解之得x20.2 m.18(10分)(2010·萊蕪模擬)

18、一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小球以水平初速度v0進(jìn)入豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，如圖甲所示今測(cè)得小球進(jìn)入電場(chǎng)后在豎直方向下降的高度y與水平方向的位移x之間的關(guān)系如圖乙所示，根據(jù)圖乙給出的信息，(重力加速度為g)求：(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)的大?。?2)小球從進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)到下降h高度的過程中，電場(chǎng)力做的功；(3)小球在h高度處的動(dòng)能答案：(1)(2)(3)解析：(1)小球進(jìn)入電場(chǎng)后，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)經(jīng)過時(shí)間t，水平方向：v0tL，豎直方向：h所以E.(2)電場(chǎng)力做功為WqEh.(3)根據(jù)動(dòng)能定理mghqEhEk得Ek.19(10分)如圖所示，在兩條平行的虛線內(nèi)存在著寬度為L(zhǎng)、場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在與右側(cè)虛線相距也為L(zhǎng)處有一與電場(chǎng)平行的屏現(xiàn)有一電荷量為q、質(zhì)量為m的帶電粒子(重力不計(jì))，以垂直于電場(chǎng)線方向的初速度v0射入電場(chǎng)中，v0方向的延長(zhǎng)線與屏的交點(diǎn)為O.試求：(1)粒子從射入到打到屏上所用的時(shí)間；(2)粒子剛射出電場(chǎng)時(shí)的速度方向與初速度方向間夾角的正切值tan ；(3)粒子打到屏上的點(diǎn)P到O點(diǎn)的距離s.答案：(1)(2)(3)解析：(1)根據(jù)題意，粒子在垂直于電場(chǎng)線的方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以粒子從射入到打到屏上所用的時(shí)間t.