2020版高考物理 單元測(cè)試 靜電場(chǎng)1.一帶正電小球從光滑絕緣的斜面上O點(diǎn)由靜止釋放，在斜面上水平虛線ab和cd之間有水平向右勻強(qiáng)電場(chǎng)如圖所示．下列選項(xiàng)中哪個(gè)圖象能正確表示小球的運(yùn)動(dòng)軌跡(　　)         2.如圖所示的四條實(shí)線是電場(chǎng)線，它們相交于點(diǎn)電荷O，虛線是只在電場(chǎng)力作用下某粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，A、B、C、D分別是四條電場(chǎng)線上的點(diǎn)，則下列說法正確的是(　　) A．O點(diǎn)一定有一個(gè)正點(diǎn)電荷B．B點(diǎn)電勢(shì)一定大于C點(diǎn)電勢(shì)C．該粒子在A點(diǎn)的動(dòng)能一定大于D點(diǎn)的動(dòng)能D．將該粒子在B點(diǎn)由靜止釋放，它一定沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)  3.如圖所示，在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一根不可伸長(zhǎng)的絕緣細(xì)繩的一端系著一個(gè)帶電小球，另一端固定于O點(diǎn)，小球在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，最高點(diǎn)為a，最低點(diǎn)為b.不計(jì)空氣阻力，則下列說法正確的是(　　) A．小球帶負(fù)電B．電場(chǎng)力跟重力平衡C．小球在從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過程中，電勢(shì)能減少D．小球在運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒        4.A、B為兩等量異種電荷,圖中水平虛線為A、B連線的中垂線。如圖所示,現(xiàn)將另兩個(gè)等量異種的檢驗(yàn)電荷a、b,用絕緣細(xì)桿連接后從離AB無窮遠(yuǎn)處沿中垂線平移到AB的連線,平移過程中兩檢驗(yàn)電荷位置始終關(guān)于中垂線對(duì)稱。若規(guī)定離AB無窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零,則下列說法正確的是(　　) A.在AB的連線上a所處的位置電勢(shì)φa<0B.a、b整體在AB連線處具有的電勢(shì)能Ep>0C.整個(gè)移動(dòng)過程中,靜電力對(duì)a做正功D.整個(gè)移動(dòng)過程中,靜電力對(duì)a、b整體做正功  5.如圖所示，在M、N處固定著兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷，在它們的連線上有A、B兩點(diǎn)，已知MA=AB=BN.下列說法正確的是(　　) A．A、B兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)相同B．A、B兩點(diǎn)電勢(shì)相等C．將一正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功D．負(fù)電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能大于在B點(diǎn)的電勢(shì)能  6.如圖所示，水平天花板下用長(zhǎng)度相同的絕緣細(xì)線懸掛起來的兩個(gè)相同的帶電小球A、B，左邊放一個(gè)帶正電的固定小球＋Q時(shí)，兩懸線都保持豎直，小球A與固定小球＋Q的距離等于小球A與小球B的距離．下列說法中正確的是(　　) A．A球帶正電，B球帶負(fù)電，并且A球帶電荷量較大B．A球帶負(fù)電，B球帶正電，并且A球帶電荷量較小C．A球帶負(fù)電，B球帶正電，并且A球帶電荷量較大D．A球帶正電，B球帶負(fù)電，并且A球帶電荷量較小  7.在研究影響平行板電容器電容大小因素的實(shí)驗(yàn)中，一已充電的平行板電容器與靜電計(jì)連接如圖所示．現(xiàn)保持B板不動(dòng)，適當(dāng)移動(dòng)A板，發(fā)現(xiàn)靜電計(jì)指針張角減小，則A板可能是(　　) A．右移         B．左移         C．上移         D．下移      8.圖中A、B、C三點(diǎn)都在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，已知AC⊥BC，∠ABC=53°，BC=20 cm.把一個(gè)電量q=10－5C的正電荷從A移到B，電場(chǎng)力做功為零；從B移到C，電場(chǎng)力做功為－1.6×10－3 J，則該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向是(　　) A．800 V/m，垂直AC向左B．800 V/m，垂直AC向右C．1 000 V/m，垂直AB斜向上D．1 000 V/m，垂直AB斜向下 9. (多選)如圖所示，某條電場(chǎng)線上有a、b、c三點(diǎn)，其中b為ac的中點(diǎn)，已知a、c兩點(diǎn)的電勢(shì)分別為φa=10 V，φC=4 V，若將一點(diǎn)電荷從c點(diǎn)由靜止釋放，僅在電場(chǎng)力作用下沿著電場(chǎng)線向a點(diǎn)做加速度逐漸增大的加速運(yùn)動(dòng)，則下列判斷正確的是(　　) A．該點(diǎn)電荷帶負(fù)電B．電場(chǎng)在b點(diǎn)處的電勢(shì)為7 VC．a(chǎn)、b、c三點(diǎn)c點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)最小D．該電荷從c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)電場(chǎng)力做的功比從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到a點(diǎn)電場(chǎng)力做的功多  10. (多選)電容式傳感器的應(yīng)用非常廣泛，如圖所示的甲、乙、丙、丁是四種常見的電容式傳感器，下列判斷正確的是(　　) A．圖甲中兩極間的電壓不變，若有電流流向傳感器正極，則h正在變小B．圖乙中兩極間的電荷量不變，若兩極間電壓正在增大，則θ正在變大C．圖丙中兩極間的電荷量不變，若兩極間電壓正在減小，則x正在變大D．圖丁中兩極間的電壓不變，若有電流流向傳感器的負(fù)極，則F為壓力且正在變大          11. (多選)如圖甲所示，在x軸上有一個(gè)點(diǎn)電荷Q(圖中未畫出)，O、A、B為軸上三點(diǎn)，放在A、B兩點(diǎn)的試探電荷受到的電場(chǎng)力跟試探電荷所帶電荷量的關(guān)系如圖乙所示，則(　　) A．A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為2×103 N/CB．B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為2×103 N/CC．點(diǎn)電荷Q在A、B之間D．點(diǎn)電荷Q在A、O之間 12. (多選)如圖所示，水平放置的平行板電容器，上板帶負(fù)電，下板帶正電，斷開電源，帶電小球以速度v0水平射入電場(chǎng)，且沿下板邊緣飛出．若下板不動(dòng)，將上板上移一小段距離，小球仍以相同的速度v0從原處飛入，則帶電小球(　　) A．將打在下板中央B．仍沿原軌跡運(yùn)動(dòng)由下板邊緣飛出C．不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，沿直線運(yùn)動(dòng)D．若上板不動(dòng)，將下板上移一段距離，小球可能打在下板的中央 13.如圖所示，長(zhǎng)l=1 m 的輕質(zhì)細(xì)繩上端固定，下端連接一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的帶電小球，小球靜止在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，繩與豎直方向的夾角θ=37°.已知小球所帶電荷量q=1.0×10－6 C，勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E=3.0×103 N/C，取重力加速度g=10 m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8.求： (1)小球所受電場(chǎng)力F的大?。?/span>(2)小球的質(zhì)量m；(3)將電場(chǎng)撤去，小球回到最低點(diǎn)時(shí)速度v的大?。?/span>             14.如圖所示,電荷量q=+2×10-3 C、質(zhì)量m=0.1 kg的小球B靜置于光滑的水平絕緣板右端,板的右側(cè)空間有范圍足夠大的、方向水平向左、電場(chǎng)強(qiáng)度E=103 N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)。與B球形狀相同、質(zhì)量為0.3 kg的絕緣不帶電小球A以初速度v0=10 m/s向B運(yùn)動(dòng),兩球發(fā)生彈性碰撞后均逆著電場(chǎng)的方向進(jìn)入電場(chǎng),在電場(chǎng)中兩球又發(fā)生多次彈性碰撞,已知每次碰撞時(shí)間極短,小球B所帶電荷量始終不變,重力加速度g取10 m/s2。求: (1)第一次碰撞后瞬間兩小球的速度大小;(2)第二次碰撞前瞬間小球B的動(dòng)能;(3)第三次碰撞的位置。                     
答案解析1.答案為：D；解析：帶正電小球從光滑絕緣的斜面上O點(diǎn)由靜止釋放，開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入電場(chǎng)區(qū)域后受到電場(chǎng)力作用后水平向右偏轉(zhuǎn)，出電場(chǎng)后向下偏轉(zhuǎn)，所以能正確表示小球的運(yùn)動(dòng)軌跡的是D.  2.答案為：C；解析： [沒有畫出電場(chǎng)線的方向，所以O(shè)點(diǎn)可能是正電荷，也可能是負(fù)電荷，故A錯(cuò)誤；由于不知道電場(chǎng)線的方向，所以無法判斷B、C兩點(diǎn)電勢(shì)的高低，故B錯(cuò)誤；由于做曲線運(yùn)動(dòng)的物體受力的方向指向曲線的內(nèi)側(cè)，可知該粒子在該電場(chǎng)中受到的電場(chǎng)力沿電場(chǎng)線向下，故從A到D電場(chǎng)力對(duì)粒子做負(fù)功，粒子的動(dòng)能減小，則粒子在A點(diǎn)的動(dòng)能較大，故C正確；電場(chǎng)中的帶電粒子受力的方向沿電場(chǎng)線的切線方向，由于B點(diǎn)所在電場(chǎng)線為曲線，所以將該粒子在B點(diǎn)由靜止釋放，它一定不能沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤．故選C.]  3.答案為：B；解析：由于小球在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，速率不變化，由動(dòng)能定理可知，外力做功為零，繩子拉力不做功，電場(chǎng)力和重力做的總功為零，所以電場(chǎng)力和重力的合力為零，電場(chǎng)力跟重力平衡，B正確；由于電場(chǎng)力的方向與重力方向相反，電場(chǎng)方向向上，所以小球帶正電，A錯(cuò)誤；小球在從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過程中，電場(chǎng)力做負(fù)功，由功能關(guān)系得，電勢(shì)能增加，C錯(cuò)誤；在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，除重力做功外，還有電場(chǎng)力做功，小球在運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能不守恒，D錯(cuò)誤．  4.答案為：B；解析：A、B是等量異種電荷,根據(jù)等量異種電荷的電場(chǎng)分布可知,AB中垂線是條等勢(shì)線,又規(guī)定無窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零,所以AB中垂線上的任意一點(diǎn)電勢(shì)都為零,則AB的中點(diǎn)處電勢(shì)為零,又因A是正電荷,電場(chǎng)線方向?yàn)锳指向B,所以φa>0,φb<0,故A錯(cuò)誤。設(shè)a、b的電荷量為q,a的電勢(shì)能Epa=qφa>0,b的電勢(shì)能Epb=(-q)φb>0,所以a、b整體在AB連線處具有的電勢(shì)能Ep>0,故B正確。a、b在無窮遠(yuǎn)處電勢(shì)能均為零,所以在移動(dòng)過程中,a、b的電勢(shì)能均增大,靜電力做負(fù)功,故C、D錯(cuò)誤。  5.答案為：A；解析：根據(jù)等量異種點(diǎn)電荷電場(chǎng)特點(diǎn)，A、B兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)相同，A、B兩點(diǎn)電勢(shì)不相等，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；將一正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；負(fù)電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能小于在B點(diǎn)的電勢(shì)能，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．    6.答案為：B；解析：根據(jù)電荷間的相互作用及平衡條件可知，A球帶負(fù)電，B球帶正電，A球才能受到＋Q球向左的吸引力和B球向右的吸引力而平衡，B球受到＋Q球向右的排斥力和A球向左的吸引力而平衡，所以選項(xiàng)A、D錯(cuò)誤；對(duì)于A球，左右兩邊帶電球的間距相等，由庫侖定律判知B球帶電荷量與＋Q球的電荷量相等，對(duì)于B球來說，因?yàn)锳球離B球較近，故要想產(chǎn)生與＋Q球相等的力，A球的電荷量要比＋Q球的電荷量少，所以A球所帶的電荷量較小，選項(xiàng)B正確，C錯(cuò)誤． 7.答案為：A；解析：將A板向右移一些，板間距離減小，由電容的決定式C=可知，電容增大，而電容器電量不變，由C=分析得知，板間電勢(shì)差減小，則靜電計(jì)指針偏角減??；相反，同理可知，A板向左移一些時(shí)，靜電計(jì)指針偏角增大，故A正確，B錯(cuò)誤；A板向上移一些，兩極板正對(duì)面積減小，由電容的決定式C=可知，電容減小，而電容器電量不變，由C=分析得知，板間電勢(shì)差增大，則靜電計(jì)指針偏角增大，故C錯(cuò)誤；同理，D錯(cuò)誤． 8.答案為：D；解析：正電荷從A移到B，電場(chǎng)力做功為零，說明AB是一等勢(shì)線，所以C到AB的垂直距離d=BC·sin 53°=16 cm，場(chǎng)強(qiáng)E== V/m=1 000 V/m，方向垂直AB斜向下． 9.答案為：AC；解析： [A項(xiàng)：點(diǎn)電荷從c靜止釋放向左運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)線方向向右，所以點(diǎn)電荷帶負(fù)電，故A正確；B項(xiàng)：由點(diǎn)電荷從c到a做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng)，說明從c到a電場(chǎng)強(qiáng)度增大，即cb段平均場(chǎng)強(qiáng)小于ab段的平均強(qiáng)度，根據(jù)公式U=d，可知電場(chǎng)在b點(diǎn)處的電勢(shì)小于7 V，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)：由點(diǎn)電荷從c到a做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng)，說明從c到a電場(chǎng)強(qiáng)度增大，a、b、c三點(diǎn)c點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)最小，故C正確；D項(xiàng)：由C分析可知，從c到a電場(chǎng)強(qiáng)度增大，即電場(chǎng)力增大，ab=bc，根據(jù)W=Fx可知，在cb段的電場(chǎng)力小于ab段的電場(chǎng)力，所以該電荷從c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)電場(chǎng)力做的功比從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到a點(diǎn)電場(chǎng)力做的功少，故D錯(cuò)誤．] 10.答案為：BC；解析：題圖甲中兩極間距離不變，若h變小，表明兩極板間正對(duì)面積減小，由C=可知對(duì)應(yīng)電容減小，電壓不變時(shí)，電容器帶電荷量減小，正在放電，故電流流向傳感器負(fù)極，A錯(cuò)；題圖乙中兩極間的電荷量不變，若電壓正在增大，由C=可知電容正在減小，板間距離不變，正對(duì)面積減小，則動(dòng)片正在旋出，θ正在變大，B對(duì)；題圖丙中兩極間的電荷量、板間距離不變，若板間電壓正在減小，表明電容正在增大，電介質(zhì)正在插入，x正在增大，C對(duì)；題圖丁中兩極間的電壓、極板正對(duì)面積不變，若有電流流向傳感器的負(fù)極，表明電容器正在放電，電容減小，板間距離增大，若F為壓力則應(yīng)是F正在減小，D錯(cuò)．11.答案為：AC；解析：對(duì)于電場(chǎng)中任意一點(diǎn)而言，放在該處的試探電荷的電荷量q不同，其受到的電場(chǎng)力F的大小也不同，但比值是相同的，即該處的電場(chǎng)強(qiáng)度．所以Fq圖象是一條過原點(diǎn)的直線，斜率越大則場(chǎng)強(qiáng)越大．由題圖可知A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度EA=2×103 N/C，B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度EB=0.5×103 N/C，A正確，B錯(cuò)誤；A、B兩點(diǎn)放正、負(fù)不同的電荷，受力方向總為正，說明A、B的場(chǎng)強(qiáng)方向相反，點(diǎn)電荷Q只能在A、B之間，C正確，D錯(cuò)誤． 12.答案為：BD；解析：由題意可知電容器所帶電荷量不變，因E===，所以上板上移一小段距離，電容器產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)不變，以相同速度入射的小球仍將沿原軌跡運(yùn)動(dòng)由下板邊緣飛出，選項(xiàng)B正確，選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤；若上板不動(dòng)，將下板上移一段距離，小球可能打在下板的中央，選項(xiàng)D正確． 13.解：(1)F=qE=3.0×10－3 N.(2)由= tan 37°，得m=4.0×10－4 kg.(3)由mgl(1－cos 37°)=mv2，得v==2.0 m/s. 14.解：(1)第一次碰撞時(shí)兩小球動(dòng)量守恒,即3mv0=3mv1+mv2機(jī)械能守恒,即 ·3m ·3m 解得碰后瞬間A的速度v1=5m/s,B的速度v2=15m/s。(2)碰后A、B兩球進(jìn)入電場(chǎng),豎直方向二者相對(duì)靜止,均做自由落體運(yùn)動(dòng);水平方向上,A做勻速直線運(yùn)動(dòng),B做勻減速直線運(yùn)動(dòng),其加速度大小aB= =20m/s2設(shè)經(jīng)過時(shí)間t兩小球再次相碰,則有v1t=v2t- aBt2解得t=1s此時(shí),B的水平速度vx=v2-aBt=-5m/s(負(fù)號(hào)表明方向向左)豎直速度vy=gt=10m/s故第二次碰前B的動(dòng)能EkB= m( )=6.25J。(3)第二次碰撞時(shí),A、B兩小球水平方向上動(dòng)量守恒3mv1+mvx=3mv1'+mvx'水平方向上機(jī)械能守恒 ·3m ·3mv1'2+ mvx'2解得第二次碰后水平方向A的速度v1'=0,B的速度vx'=10m/s故第二次碰撞后A豎直下落(B在豎直方向上的運(yùn)動(dòng)與A相同),水平方向上,B做勻減速直線運(yùn)動(dòng),設(shè)又經(jīng)過時(shí)間t'兩小球第三次相碰,則有vx't'- aBt'2=0解得t'=1s因此,第三次相碰的位置在第一次碰撞點(diǎn)右方x=v1t=5m下方y(tǒng)= g(t+t')2=20m。   

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