靜電場章末測試-2023年高三物理一輪復(fù)習(xí)精講精練(原卷版)

靜電場章末測試(建議用時：75分鐘)一、單項選擇題1．(2019·浙江選考)電荷量為4×10－6C的小球絕緣固定在A點，質(zhì)量為0.2kg、電荷量為－5×10－6C的小球用絕緣細線懸掛，靜止于B點。A、B間距離為30cm，AB連線與豎直方向夾角為60°。靜電力常量為9.0×109N·m2/C2，小球可視為點電荷。下列圖示正確的是()2．如圖所示，虛線表示某電場中的三個等勢面，a、a′、b、b′、c、c′為分布在等勢面上的點。一帶電粒子從a點運動到c點的過程中電場力做功為Wac，從a′點運動到c′點的過程中電場力做功為Wa′c′。下列說法正確的是()A．c點的電場方向一定指向b點B．a(chǎn)′點電勢一定比c′點電勢高C．帶電粒子從c點運動到c′點，電場力做功為0D．|Wac|<|Wa′c′|3．(2019·浙江4月選考)質(zhì)子療法進行治療，該療法用一定能量的質(zhì)子束照射腫瘤殺死癌細胞?，F(xiàn)用一直線加速器來加速質(zhì)子，使其從靜止開始被加速到1.0×107m/s。已知加速電場的場強為1.3×105N/C，質(zhì)子的質(zhì)量為1.67×10－27kg，電荷量為1.6×10－19C，則下列說法正確的是()A．加速過程中質(zhì)子電勢能增加B．質(zhì)子所受到的電場力約為2×10－15NC．質(zhì)子加速需要的時間約為8×10－6sD．加速器加速的直線長度約為4m4．如圖所示，邊長為L的正六邊形ABCDEF的5條邊上分別放置5根長度也為L的相同絕緣細棒。每根細棒均勻帶上正電?，F(xiàn)將電荷量為＋Q的點電荷置于BC中點，此時正六邊形幾何中心O點的場強為零。若移走＋Q及AB邊上的細棒，則O點電場強度大小為(k為靜電力常量，不考慮絕緣棒及＋Q之間的相互影響)()A．eq\f(kQ,L2) B．eq\f(4kQ,3L2)C．eq\f(2\r(3)kQ,3L2) D．eq\f(4\r(3)kQ,3L2)5．如圖所示，平行板電容器C通過電阻箱R與恒壓電源E連接，開關(guān)S閉合時一帶電粒子剛好靜止在水平放置的兩板中央，若使粒子向下運動，以下說法正確的是()A．?dāng)嚅_開關(guān)B．將板間距增大C．將電容器的上極板水平向右平移少許D．增大電阻箱R的阻值6．示波器是一種多功能電學(xué)儀器，由加速電場和偏轉(zhuǎn)電場組成。如圖所示，電子在電壓為U1的電場中由靜止開始加速，然后射入電壓為U2的平行金屬板間的電場中，入射方向與極板平行，在滿足電子能射出平行電場區(qū)域的條件下，下述情況一定能使電子偏轉(zhuǎn)角度θ變大的是()A．U1變大，U2變大 B．U1變小，U2變大C．U1變大，U2變小 D．U1變小，U2變小7．靜電場方向平行于x軸，將一電荷量為－q的帶電粒子在x＝d處由靜止釋放，粒子只在電場力作用下沿x軸運動，其電勢能Ep隨x的變化關(guān)系如圖所示。若規(guī)定x軸正方向為電場強度E、加速度a的正方向，下列選項中的四幅示意圖分別表示電勢隨x的分布、場強E隨x的分布、粒子的加速度a隨x的變化關(guān)系和粒子的動能Ek隨x的變化關(guān)系，其中正確的是()8．如圖甲所示，兩平行正對的金屬板A、B間加有如圖乙所示的交變電壓，一重力可忽略不計的帶正電粒子被固定在兩板的正中間P處。若在t0時刻釋放該粒子，粒子會時而向A板運動，時而向B板運動，并最終打在A板上。則t0可能屬于的時間段是()A．0<t0<eq\f(T,4) B．eq\f(T,2)<t0<eq\f(3T,4)C．eq\f(3T,4)<t0<T D．T<t0<eq\f(9T,8)二、多項選擇題9．如圖所示，實線表示某電場中的四個等勢面，它們的電勢分別為φ1、φ2、φ3和φ4，相鄰等勢面間的電勢差相等，一帶負電的粒子(重力不計)在該電場中運動的軌跡如虛線所示，a、b、c、d是其運動軌跡與等勢面的四個交點，下列說法正確的是()A．φ4等勢面上各點電場強度處處相同B．四個等勢面的電勢關(guān)系是φ1<φ2<φ3<φ4C．粒子在四點的動能大小關(guān)系是Eka>Ekb>Ekc＝EkdD．粒子從a運動到d的過程中靜電力先做正功后做負功10．電荷量相等的四個點電荷分別固定于正方形的四個頂點，O點是正方形的中心，電場線分布如圖所示，取無限遠處電勢為零。下列說法正確的()A．正方形右下角電荷q帶正電B．M、N、P三點中N點場強最小C．M、N、P三點中M點電勢最高D．負電荷在P點的電勢能比在O點的電勢能小11．(2020·全國卷Ⅱ，20)如圖，豎直面內(nèi)一絕緣細圓環(huán)的上、下半圓分別均勻分布著等量異種電荷。a、b為圓環(huán)水平直徑上的兩個點，c、d為豎直直徑上的兩個點，它們與圓心的距離均相等。則()A．a(chǎn)、b兩點的場強相等 B．a(chǎn)、b兩點的電勢相等C．c、d兩點的場強相等 D．c、d兩點的電勢相等12．如圖所示，勻強電場中等腰直角三角形ABC，eq\o(AB,\s\up6(－))＝eq\o(BC,\s\up6(－))＝2cm，D為AB邊中點，電場方向與△ABC所在平面平行，規(guī)定B點的電勢為0。將電荷量q＝－6×10－6C的點電荷從A點移到B點，電場力做了－2.4×10－5J的功，再將電荷從B點移到C點，電場力又做了1.2×10－5J的功，則()A．點電荷q在D點具有的電勢能為1.0×10－5JB．A點的電勢為4VC．該勻強電場的場強大小為100eq\r(5)V/m，方向垂直于CD連線指向B點D．△ABC繞B點順時針旋轉(zhuǎn)，無論轉(zhuǎn)過多大的角度，A、C兩點電勢都不會相等三、實驗題13．如圖甲所示是一種觀察電容器充、放電的實驗電路圖，實驗是通過對高阻值電阻放電的方法，測出電容器充電至電壓U時所帶電量Q，從而再求出電容器的電容C。某同學(xué)在一次實驗時的情況如下：接通開關(guān)S，調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值，使小量程電流表的指針偏轉(zhuǎn)接近滿刻度，記下此時電流表的示數(shù)是I0＝490μA，電壓表的示數(shù)U0＝6.0V，I0、U0分別是電容器放電時的初始電壓和電流。斷開開關(guān)S，同時開始計時，每隔5s測讀一次電流I的值，將測得數(shù)據(jù)填入表格，并標(biāo)在圖乙坐標(biāo)紙上(時間t為橫坐標(biāo)、電流i為縱坐標(biāo))，結(jié)果如圖中小黑點“·”所示。(1)在圖乙中畫出i－t圖線，圖線與坐標(biāo)軸所圍成面積的物理意義是________________________________；(2)該電容器電容為________F(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)；(3)若某同學(xué)實驗時把電壓表接在F、D兩端，則電容的測量值比它的真實值________(填“大”“小”或“相等”)。14．(2022·河南、安徽標(biāo)準(zhǔn)學(xué)術(shù)能力診斷)在“觀察電容器的充、放電現(xiàn)象”實驗中，對給定電容值為C的電容器充電后放電，無論采用何種放電方式，其兩極間的電勢差u隨電荷量q的變化圖像都相同。(1)請在圖1中畫出上述u－q圖像。類比直線運動中由v－t圖像求位移的方法，可以推導(dǎo)出兩極間電壓為U時電容器所儲存的電能Ep＝________(用C和U表示)。(2)在如圖2所示的放電電路中，R表示電阻。通過改變電路中元件的參數(shù)對同一電容器用相同的電壓充電后進行兩次放電，對應(yīng)的q－t曲線如圖3中①②所示。a．①②兩條曲線不同是________的改變造成的；b．在實際應(yīng)用中，有時需要電容器快速放電，有時需要電容器均勻放電。依據(jù)a中的結(jié)論，說明實現(xiàn)這兩種放電方式的途徑________。(3)如圖4所示，若某法拉電容的額定電壓為2.7V，電容為10F，其充滿電后儲存的電能為________J(計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。四、解答題15．如圖所示，質(zhì)量為m的小球A穿在光滑絕緣細桿上，桿的傾角為α，小球A帶正電(可視為點電荷)，電荷量為q。在桿上B點處固定一個電荷量為Q的正點電荷。將A由距B豎直高度為H處無初速度釋放，小球A下滑過程中電荷量不變。整個裝置處在真空中，已知靜電力常量k和重力加速度g。求：(1)A球剛釋放時的加速度是多大；(2)當(dāng)A球的動能最大時，A球與B點間的距離。16．如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系中，有方向平行于坐標(biāo)平面的勻強電場，坐標(biāo)系內(nèi)有A、B兩點，其中A點坐標(biāo)為(6cm,0)，B點坐標(biāo)為(0，eq\r(3)cm)，坐標(biāo)原點O處的電勢為0，A點的電勢為8V，B點的電勢為4V。現(xiàn)有一帶電粒子從坐標(biāo)原點O處沿電勢為0的等勢線方向以速度v＝4×105m/s射入電場，粒子運動時恰好通過B點，不計粒子所受重力，求：(1)圖中C處(3cm,0)的電勢；(2)勻強電場的場強大?。?3)帶電粒子的比荷eq\f(q,m)。17．如圖所示，虛線左側(cè)有一場強為E1＝E的勻強電場，在兩條平行的虛線MN和PQ之間存在著寬為L、電場強度為E2＝2E的勻