2021屆高考物理二輪復(fù)習(xí)易錯(cuò)題型專項(xiàng)練習(xí)（7）靜電場(chǎng)

1、PAGE 11 -2021屆高考物理二輪復(fù)習(xí)易錯(cuò)題型專項(xiàng)練習(xí)（7）靜電場(chǎng)1.如圖所示，實(shí)線是一簇未標(biāo)明方向的由點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)線，若帶電粒子由a運(yùn)動(dòng)到b的軌跡如圖中虛線所示，電場(chǎng)力做正功.已知粒子在兩點(diǎn)所受電場(chǎng)力分別為，則下列判斷正確的是( )A.若Q為正電荷，則q帶負(fù)電，且B.若Q為正電荷，則q帶負(fù)電，且C.若Q為負(fù)電荷，則q帶負(fù)電，且D.若Q為負(fù)電荷，則q帶負(fù)電，且2.如圖所示，將一帶電小球A通過絕緣細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，細(xì)線不能伸長(zhǎng).現(xiàn)要使細(xì)線偏離豎直方向30角，可在O點(diǎn)正下方的B點(diǎn)放置帶電荷量為的點(diǎn)電荷，且連線垂直于；也可在O點(diǎn)正下方C點(diǎn)放置帶電荷量為的點(diǎn)電荷，且處于同一水平線上.則為(

2、)A.1B.C.D.3.口罩中使用的熔噴布經(jīng)駐極處理后,對(duì)空氣的過濾增加靜電吸附功能.駐極處理裝置如圖所示,針狀電極與平板電極分別接高壓直流電源正負(fù)極,針尖附近的空氣被電離后,帶電粒子在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng),熔噴布捕獲帶電粒子而帶上靜電,平板電極表面為等勢(shì)面,熔噴布帶電后對(duì)電場(chǎng)的影響可忽略不計(jì),下列說法正確的是( )A.針狀電極上,針尖附近的電場(chǎng)較弱B.熔噴布上表面因捕獲帶電粒子而帶負(fù)電C.沿圖中虛線向熔噴布運(yùn)動(dòng)的帶電粒子,其加速度逐漸減小D.兩電極相距越遠(yuǎn),熔噴布捕獲的帶電粒子速度越大4.如圖所示,用兩根長(zhǎng)度均為的絕緣輕繩將帶正電的小球懸掛在水平的天花板下,小球的質(zhì)量為m,輕繩與天花板的夾角均為

3、,小球正下方距離也為的A處有一絕緣支架上同樣有一個(gè)帶電小球,此時(shí)輕繩的張力均為零,現(xiàn)在將支架水平向右移動(dòng)到B處,B處與上方小球的連線與豎直方向的夾角為,小球處于靜止?fàn)顟B(tài),則( )A.A處的帶電小球帶負(fù)電B.A處與B處小球所受庫(kù)侖力大小之比為C.支架處于B處,左邊繩子張力大小為D.支架處于B處,右邊繩子張力大小為5.如圖所示,水平放置的充電平行金屬板相距為d,其間形成勻強(qiáng)電場(chǎng),一帶正電的油滴從下極板左邊緣射入,并沿直線從上極板右邊緣射出,油滴質(zhì)量為m,帶電荷量為q,現(xiàn)僅將上極板上移少許,其他條件保持不變,重力加速度為g,則下列分析正確的是( )A.上移后油滴的運(yùn)動(dòng)軌跡是曲線B.上移后電場(chǎng)強(qiáng)度大小

4、小于,方向豎直向上C.上移后下極板和上極板之間的電勢(shì)差為D.上移后油滴穿越兩板之間的電場(chǎng)時(shí)電勢(shì)能減少了6.如圖所示,真空中某直線形粒子發(fā)射裝置足夠長(zhǎng),水平放置在截面為等腰三角形的勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域上方,勻強(qiáng)電場(chǎng)方向水平向里(垂直于紙面,圖中未標(biāo)出).已知該裝置發(fā)射的粒子都是質(zhì)子,同時(shí)射出的粒子為同一批粒子,出射速度相同,不計(jì)粒子重力,粒子經(jīng)過電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后打在水平地面的光屏上.則從上往下看,關(guān)于打在光屏上的粒子,下列說法正確的是( )A.同一批射出的粒子,在左右兩邊的最先到達(dá)地面的光屏上B.同一批射出的粒子打在地面光屏上呈“”形C.不同批次射出的粒子速度越大,打在地面光屏上距離x軸的平均距離越遠(yuǎn)D.同一

5、批射出的粒子打在地面光屏上時(shí)電勢(shì)能的改變量正比于射入電場(chǎng)時(shí)離x軸的高度的平方7.如圖所示，在與水平面成30角放置的平行板電容器中，存在電場(chǎng)強(qiáng)度的勻強(qiáng)電場(chǎng)，兩板間距為，m，q為別為下極板右側(cè)內(nèi)邊緣處負(fù)點(diǎn)電荷的質(zhì)量和帶電荷量，靜止釋放點(diǎn)電荷后，點(diǎn)電荷會(huì)運(yùn)動(dòng)到正極板，則該點(diǎn)電荷在運(yùn)動(dòng)過程中（ ）A.重力勢(shì)能增大，電勢(shì)能減小B.到達(dá)正極板所用時(shí)間為C.電場(chǎng)力做的功為D.到達(dá)正極板時(shí)的動(dòng)能為8.平面直角坐標(biāo)系內(nèi)有三點(diǎn),位置如圖所示,勻強(qiáng)電場(chǎng)平行于坐標(biāo)平面.將電子從a點(diǎn)分別移到坐標(biāo)原點(diǎn)O和b點(diǎn)的過程中,電場(chǎng)力做功均為2 eV,已知a點(diǎn)電勢(shì)為2V ,以下說法正確的是( )A.b點(diǎn)電勢(shì)為零B.電場(chǎng)強(qiáng)度大小為2

6、00 V/mC.電子在c點(diǎn)電勢(shì)能為D.將電子從a點(diǎn)移到b點(diǎn)和從b點(diǎn)移到c點(diǎn),電場(chǎng)力做功相同9.如圖所示,水平面內(nèi)的等邊三角形的邊長(zhǎng)為L(zhǎng),頂點(diǎn)P恰好位于一傾角為30的光滑絕緣直導(dǎo)軌的最低點(diǎn),點(diǎn)的豎直投影點(diǎn)O為三角形邊的中點(diǎn),現(xiàn)將一對(duì)等量異種點(diǎn)電荷固定于兩點(diǎn),各自所帶電荷量均為Q,在光滑直導(dǎo)軌上端處,將質(zhì)量為m、帶電荷量為的小球套在導(dǎo)軌上(忽略它對(duì)原電場(chǎng)的影響)由靜止開始釋放,取無窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零,靜電力常量為k,重力加速度為g,空氣阻力可忽略,則小球沿導(dǎo)軌下滑過程中( )A.小球剛釋放時(shí)的加速度大小為B.小球的電勢(shì)能先增大后減小C.小球到達(dá)導(dǎo)軌底端P的速度為D.導(dǎo)軌上與P處場(chǎng)強(qiáng)大小之比為10.電子

7、束熔煉是指在真空下,將高速電子束的動(dòng)能轉(zhuǎn)換為熱能作為熱源來進(jìn)行金屬熔煉的一種熔煉方法.如圖所示,陰極燈絲被加熱后產(chǎn)生初速度為零的電子,在大小為加速電壓的作用下,以極高的速度向陽極運(yùn)動(dòng);穿過陽極后,在金屬電極間大小為電壓形成的聚焦電場(chǎng)作用下,轟擊到物料上,其動(dòng)能全部轉(zhuǎn)換為熱能,使物料不斷熔煉.已知某電子在熔煉爐中的軌跡如圖中虛線所示,P是軌跡上的一點(diǎn),聚焦電場(chǎng)過P點(diǎn)的一條電場(chǎng)線如圖中所示,則( )A.電極的電勢(shì)高于電極的電勢(shì)B.電子在P點(diǎn)時(shí)速度方向與聚焦電場(chǎng)強(qiáng)度方向夾角小于90C.聚焦電場(chǎng)只改變電子速度的方向,不改變電子速度的大小D.電子轟擊到物料上時(shí)的動(dòng)能大于11.如圖所示，一充電后與電源斷開

8、的平行板電容器的兩極板水平放置，兩板長(zhǎng)均為L(zhǎng)，板間距離為d，距板右端L處有一豎直屏M.一帶電荷量為q、質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)以初速度沿中線射入兩板間，最后垂直打在M上，則下列結(jié)論正確的是（已知重力加速度為g）( )A.兩極板間電壓為B.板間電場(chǎng)強(qiáng)度大小為C.整個(gè)過程中質(zhì)點(diǎn)的重力勢(shì)能增加D.若僅增大兩極板間距，則該質(zhì)點(diǎn)不可能垂直打在M上12.質(zhì)譜儀通過探測(cè)不同離子到達(dá)探測(cè)頭的時(shí)間，可以測(cè)得離子比荷.如圖甲所示，探測(cè)頭在探測(cè)器左端中點(diǎn).脈沖閥P噴出微量氣體，經(jīng)激光S照射產(chǎn)生不同價(jià)位的離子，假設(shè)正離子在A極板處初速度為零，極板間的加速電壓為，離子加速后從B板上小孔射出，沿中心線方向進(jìn)入板間的偏轉(zhuǎn)控制區(qū).已知

9、加速電場(chǎng)間距為d，偏轉(zhuǎn)極板的長(zhǎng)度及寬度均為L(zhǎng).設(shè)加速電場(chǎng)和偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)均為勻強(qiáng)電場(chǎng)，不計(jì)離子重力和離子間相互作用.（1）若偏轉(zhuǎn)電壓，某比荷為k的離子沿中心線到達(dá)探測(cè)頭，求該離子飛行的總時(shí)間；（2）若偏轉(zhuǎn)電壓，在板間加上垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，要使所有離子均能通過控制區(qū)域并從右側(cè)飛出，求這些離子比荷k的取值范圍；（3）若偏轉(zhuǎn)電壓與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示，最大值，周期，假設(shè)離子比荷為k，并且在時(shí)刻開始連續(xù)均勻地射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng).以D極板的右端點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，豎直向上為y軸正方向，探測(cè)頭可在y軸上自由移動(dòng)，在到時(shí)間內(nèi)，要使探測(cè)頭能收集到所有粒子，求探測(cè)頭坐標(biāo)y隨時(shí)間t變化的關(guān)系.答案以及解析

10、1.答案：C解析：由題圖知，粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡向右彎曲，說明粒子受到的電場(chǎng)力方向大致向右，則知Q與q帶同種電荷.根據(jù)電場(chǎng)線的疏密表示場(chǎng)強(qiáng)的大小知，a處的場(chǎng)強(qiáng)比b處的場(chǎng)強(qiáng)大，由，知，故C正確.2.答案：B解析：對(duì)兩種情況下的小球A進(jìn)行受力分析，如圖所示，依據(jù)矢量的合成法則，結(jié)合幾何知識(shí)及平衡條件，則有，設(shè)小球A帶電荷量為Q，細(xì)線長(zhǎng)為L(zhǎng)，根據(jù)庫(kù)侖定律有，根據(jù)幾何知識(shí)有，聯(lián)立以上各式可得，故B正確.3.答案：C解析：針狀電極上針尖處的電荷最密集,所以針尖附近的電場(chǎng)強(qiáng)度比較大,逐漸遠(yuǎn)離針尖,電場(chǎng)強(qiáng)度逐漸減小,帶電粒子所受電場(chǎng)力逐漸減小,沿題圖中虛線向熔噴布運(yùn)動(dòng)的帶電粒子加速度逐漸減小,C正確,A錯(cuò)誤;空氣

11、受電場(chǎng)影響被電離產(chǎn)生帶電粒子,電場(chǎng)線方向從所接電源的正極指向負(fù)極,正電荷向熔噴布方向運(yùn)動(dòng)被熔噴布捕獲,則熔噴布上表面帶正電,B錯(cuò)誤;由動(dòng)能定理可知,帶電粒子的運(yùn)動(dòng)速度與合外力做功有關(guān),即與電場(chǎng)力做功有關(guān),根據(jù)可知,電場(chǎng)力做功只與電勢(shì)差有關(guān),和運(yùn)動(dòng)距離無關(guān),D錯(cuò)誤.4.答案：C解析：當(dāng)絕緣支架上的帶電小球在A位置時(shí),輕繩的張力均為零,說明上方小球受力平衡,受力分析可知其只受重力和庫(kù)侖力,因此A處的帶電小球帶正電,故A錯(cuò)誤;根據(jù)庫(kù)侖定律可得,因此在A處與B處小球所受庫(kù)侖力大小之比等于兩帶電小球距離平方的倒數(shù)比,即,因?yàn)?所以,故B錯(cuò)誤;支架處于B處,兩球間的庫(kù)侖力為.設(shè)左、右繩的張力大小分別為和,

12、則由正交分解可得,解得，故C正確,D錯(cuò)誤.5.答案：D解析：由于油滴沿直線在極板間運(yùn)動(dòng),可知油滴一定做勻速直線運(yùn)動(dòng),可得,則電場(chǎng)強(qiáng)度大小為,根據(jù)公式,可得,則當(dāng)上極板向上移動(dòng)時(shí),E不變,方向豎直向上,仍有,所以油滴的運(yùn)動(dòng)軌跡仍然是直線,A、B錯(cuò)誤;綜上分析,由于E不變,根據(jù),當(dāng)上極板向上移動(dòng)少許,d變大,所以U變大,兩極板間的電勢(shì)差不再是,C錯(cuò)誤;當(dāng)上極板向上移動(dòng)少許,E不變,所以油滴射出電場(chǎng)時(shí)的位置也不變,重力做的負(fù)功為,則電場(chǎng)力做的正功為,根據(jù)功能關(guān)系可知,油滴的電勢(shì)能減少了,D正確.6.答案：D解析：由題意可知,粒子進(jìn)入電場(chǎng)后,豎直方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),水平方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng),所以同一批

13、射出的粒子同時(shí)到達(dá)水平地面的光屏上,故A錯(cuò)誤;由類平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律知豎直方向有,水平方向有,整理得為進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)離x軸的高度,可知粒子打在地面光屏上不是“”形,而是拋物線,故B錯(cuò)誤;粒子速度越大,則在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間越短,距離x軸的平均距離越近,故C錯(cuò)誤;根據(jù)功能關(guān)系有，即同一批射出的粒子打在地面光屏上時(shí)電勢(shì)能的改變量正比于射入電場(chǎng)時(shí)離x軸的高度的平方,故D正確.7.答案：D解析：點(diǎn)電荷受力分析如圖所示.根據(jù)平行四邊形定則可知，合力水平向左，大小為即點(diǎn)電荷沿水平方向向左勻加速運(yùn)動(dòng)到正極板，所以重力不做功，重力勢(shì)能不變，A錯(cuò)誤；根據(jù)，解得，所以B錯(cuò)誤；電場(chǎng)力做的功,C錯(cuò)誤;根據(jù)動(dòng)能定理得,D正確。8.答

14、案：BC解析：由題意可知,因a點(diǎn)電勢(shì)為2 V,則兩點(diǎn)的電勢(shì)均為4 V,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;電場(chǎng)強(qiáng)度大小為,選項(xiàng)B正確;連線與電場(chǎng)強(qiáng)度E方向平行,則,則c點(diǎn)的電勢(shì)為8 V,電子在c點(diǎn)的電勢(shì)能為,選項(xiàng)C正確;由于之間和之間的電勢(shì)差不相等,則將電子從a點(diǎn)移到b點(diǎn)和從b點(diǎn)移到c點(diǎn),電場(chǎng)力做功不相同,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。9.答案：ACD解析：在點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度方向沿水平方向,與導(dǎo)軌垂直,則小球的加速度,故A正確;因等量異種點(diǎn)電荷固定于兩點(diǎn),則在其連線的中垂面上所有點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向垂直于該面,該面為等勢(shì)面,則小球沿下滑過程中電勢(shì)能不變,故B錯(cuò)誤;由點(diǎn)到P點(diǎn)電勢(shì)相等,所以小球沿下滑時(shí)電場(chǎng)力不做功,只有重力做功,根據(jù)幾何知識(shí)可知,則有

15、,得,故C正確;由幾何知識(shí)可得,則點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小為,P點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小,則,故D正確.10.答案：AD解析：在P點(diǎn),電子所受電場(chǎng)力的方向指向軌跡彎曲的內(nèi)側(cè),又要與電場(chǎng)線相切,可判斷電場(chǎng)線的方向是從指向,所以電極的電勢(shì)高于電極的電勢(shì),A正確;軌跡的切線方向即電子的速度方向,由圖可知速度方向與電場(chǎng)方向夾角大于90,B錯(cuò)誤;聚焦電場(chǎng)一方面使電子向中央靠攏,另一方面使電子加速,所以既改變電子速度的方向,又改變電子速度的大小,C錯(cuò)誤;聚焦電場(chǎng)對(duì)電子做功,且設(shè)總功是正功W,從O到,根據(jù)動(dòng)能定理有,電子轟擊到物料上時(shí)的動(dòng)能大于,故D正確.11.答案：BC解析：據(jù)題分析可知，質(zhì)點(diǎn)在平行板間軌跡應(yīng)向上偏轉(zhuǎn)，做類平拋運(yùn)動(dòng)，飛出電場(chǎng)后，質(zhì)點(diǎn)的軌跡向下偏轉(zhuǎn)，才能最后垂直打在M屏上，前后過程質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡有對(duì)稱性，可見兩次偏轉(zhuǎn)的加速度大小相等，根據(jù)牛頓第二定律得，解得，由得板間電勢(shì)差，故A錯(cuò)誤，B正確；質(zhì)點(diǎn)在電場(chǎng)中向上偏轉(zhuǎn)的距離，解得，故質(zhì)點(diǎn)打在屏上的位置與P點(diǎn)的距離為，重力勢(shì)能的增加量，故C正確；僅增大兩極板間的距離，因兩板上電荷量不變，根據(jù)可知，板間場(chǎng)強(qiáng)不變，質(zhì)點(diǎn)在電場(chǎng)中受力情況不變，則運(yùn)動(dòng)情況不變，故仍垂直打在屏上，故D錯(cuò)誤.12.答案：（1）（2）（3）解析：（1）離子在電場(chǎng)中加速時(shí)，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有，其中，解得加速時(shí)間，此過程根據(jù)動(dòng)能定理有