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1、绝密启用前2019年高三物理一轮复习测试第七章 静电场本试卷分第卷和第卷两部分，共100分，考试时间150分钟。第卷一、单选题(共20小题,每小题3.0分,共60分) 1.如图所示，一个均匀的带电圆环，带电荷量为Q，半径为R，放在绝缘水平桌面上圆心为O点，过O点作一竖直线，在此线上取一点A，使A到O点的距离为R，在A点放一检验电荷q，则q在A点所受的电场力为()A，方向向上B，方向向上C，方向水平向左D 不能确定2.如图所示，坐标原点O都表示一半径为R的带正电的实心金属球的球心位置，横坐标表示到球心的距离，纵坐标表示带电金属球产生的电场的电势或电场强度大小，坐标平面上的线段及曲线表示电场强度大
2、小或电势随距离r变化的关系，选无限远处的电势为零，关于纵坐标的说法正确的是() A 图表示电场强度；图表示电势B 图表示电场强度；图表示电势C 图表示电场强度；图表示电势D 图表示电场强度；图表示电势3.两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在x轴上的O、M两点，两点电荷连线上各点电势随x变化的关系如图所示，其中P、N两点的电势为零，NF段中Q点电势最高，则()AP点的电场强度大小为零Bq1和q2为等量异种电荷CNQ间场强方向沿x轴正方向D 将一负电荷从N点移到F点，电势能先减小后增大4.真空中有甲、乙两个相同的带电金属小球(均可视为点电荷)，它们所带电荷量相等，相距一定的距离，它们之间的静电斥力
3、为F.现让第三个与甲、乙完全相同但不带电的金属小球丙先后与甲、乙两球接触后移开，这时甲、乙两球之间的相互作用力为()A 吸引力，FB 吸引力，FC 排斥力，FD 排斥力，F5.如图是某静电场的一部分电场线分布情况，下列说法正确的是()A 这个电场可能是负点电荷的电场BA点的电场强度小于B点的电场强度CA、B两点的电场强度方向不相同D 负电荷在B点处受到的电场力的方向与该处电场方向相同6.如图是某静电场电场线的分布图，M，N是电场中的两个点，下列说法正确的是()AM点场强大于N点场强BM点电势高于N点电势C 将电子从M点移动到N点，其电势能增加D 将电子从M点移动到N点，电场力做正功7.如图所示
4、，在空间中存在竖直向上的匀强电场，质量为m、电荷量为q的物块从A点由静止开始下落，加速度为g，下落高度H到B点后与一轻弹簧接触，又下落h后到达最低点C，整个过程中不计空气阻力，且弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g，则带电物块在由A点运动到C点过程中，下列说法正确的是()A 该匀强电场的电场强度为B 带电物块和弹簧组成的系统机械能减少量为C 带电物块电势能的增加量为mg(Hh)D 弹簧的弹性势能的增加量为8.在真空中上、下两个区域均为竖直向下的匀强电场，其电场线分布如图所示，有一带负电的微粒，从上边区域沿一条电场线以速度v0匀速下落，并进入下边区域(该区域的电场足够广)，在如图所示的速度时间图
5、象中，符合粒子在电场内运动情况的是()ABCD9.如图所示，六面体真空盒置于水平面上，它的ABCD面与EFGH面为金属板，其他面为绝缘材料ABCD面带正电，EFGH面带负电从小孔P沿水平方向以相同速率射入三个质量相同的带正电液滴a、b、c，最后分别落在1、2、3三点则下列说法正确的是()A 三个液滴在真空盒中都做平抛运动B 三个液滴的运动时间不一定相同C 三个液滴落到底板时的速率相同D 液滴c所带电荷量最多10.某电容式话筒的原理示意图如题图所示，E为电源，R为电阻，薄片P和Q为两金属极板，对着话筒说话时，P振动而Q可视为不动，在P、Q间距离增大过程中()AP、Q构成的电容器的电容增大BP上电
6、荷量保持不变CM点的电势比N点的低DM点的电势比N点的高11.如图所示为一只“极距变化型电容式传感器”的部分构件示意图当动极板和定极板之间的距离d变化时，电容C便发生变化，通过测量电容C的变化就可知道两极板之间距离d的变化的情况在下列图中能正确反映C与d之间变化规律的图象是()ABCD12.真空中两个带同种电荷的点电荷q1、q2，它们相距较近，保持静止现释放q2，且q2只在q1的库仑力作用下运动，则q2在运动过程中受到的库仑力()A 不断减小B 不断增加C 始终保持不变D 先增大后减小13.如图所示，用静电计测量已经充电的平行板电容器两极板间的电势差U，静电计指针张开某一角度，若在电容器两极间
7、插入有机玻璃板，则()AU不变，不变BU增大，增大C 电容器电容增大，变小D 电容器电容减小，变大14.一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地两板间有一个正试探电荷固定在P点，如图所示，以C表示电容器的电容、E表示两板间的场强、表示P点的电势，Ep表示正电荷在P点的电势能若正极板保持不动，将负极板缓慢向右平移一小段距离l0(移动过程可认为平行板电容器的电量保持不变)，那么在此过程中，各物理量与负极板移动距离x的关系图象中正确的是()ABCD15.一带电粒子在电场中仅受静电力作用，做初速度为零的直线运动取该直线为x轴，起始点O为坐标原点，其电势能Ep与位移x的关系如图所示，下列图象中合理的是
8、()A 电场强度与位移关系B 粒子动能与位移关系C 粒子速度与位移关系D 粒子加速度与位移关系16.图中A、B、C三点都在匀强电场中，已知ACBC，ABC53，BC20 cm.把一个电量q105C的正电荷从A移到B，电场力做功为零；从B移到C，电场力做功为1.6103J，则该匀强电场的场强大小和方向是()A 800V/m，垂直AC向左B 800V/m，垂直AC向右C 1000V/m，垂直AB斜向上D 1000V/m，垂直AB斜向下17.静电透镜是利用静电场使电子束会聚或发散的一种装置其中某部分静电场的分布如图所示，虚线表示这个静电场在纸平面内的一簇等势线，等势线的形状为轴对称图形，等势线的电势
9、沿x轴正向增加，且相邻两等势线的电势差相等一个电子从a点平行x轴射入电场中，从b点穿出电场后会聚到x轴上则()A 电子沿x轴方向的分速度先加速后减速B 电子在a处的电势能小于在b处的电势能C 电子穿过电场的过程中，电场力始终做正功D 电子穿过电场的过程中，电场先做正功后做负功18.如图所示，上端固定在天花板上的绝缘轻绳连接带电小球a，带电小球b固定在绝缘水平面上，可能让轻绳伸直且a球保持静止状态的情景是()ABCD19.一充电后的平行板电容器保持两极板的正对面积、间距和电荷量不变，在两极板间插入一电介质，其电容C和两极板间的电势差U的变化情况是()AC和U均增大BC增大，U减小CC减小，U增大
10、DC和U均减小20.如图所示一带电液滴在水平向左的匀强电场中由静止释放，液滴沿直线由b运动到d，直线bd方向与竖直方向成45角，则下列结论正确的是()A 液漓带正电荷B 液滴的动能不变C 液滴做匀速直线运动D 液滴的电势能减少第卷二、计算题(共4小题,每小题10.0分,共40分) 21.如图所示，在A点固定一正电荷，电量为Q，在离A高度为H的C处由静止释放某带同种电荷的液珠，开始运动瞬间的加速度大小恰好为重力加速度g.已知静电常量为k，两电荷均可看成点电荷，不计空气阻力求：(1)液珠的比荷；(2)液珠速度最大时离A点的距离h；(3)若已知在点电荷Q的电场中，某点的电势可表示成，其中r为该点到Q
11、的距离(选无限远的电势为零)求液珠能到达的最高点B离A点的高度rB.22.制备纳米薄膜装置的工作电极可简化为真空中间距为d的两平行极板，如图甲所示，加在极板A、B间的电压UAB作周期性变化，其正向电压为U0，反向电压为kU0(kl)，电压变化的周期为2r，如图乙所示在t0时，极板B附近的一个电子，质量为m、电荷量为e，受电场作用由静止开始运动若整个运动过程中，电子未碰到极板A，且不考虑重力作用(1)若k，电子在02r时间内不能到达极板A，求d应满足的条件；(2)若电子在0200t时间内未碰到极板B，求此运动过程中电子速度v随时间t变化的关系；(3)若电子在第N个周期内的位移为零，求k的值23.
12、一初速度为零的带电粒子从A板处经电压为U4.0103V的匀强电场加速后，到B板处获得5.0103m/s的速度，粒子通过加速电场的时间t1.0104s，不计重力作用，求：(1)带电粒子的比荷为多大？(2)匀强电场的场强为多大？(3)粒子通过电场过程中的位移为多少？24.如图所示，在水平向左、电场强度为E的匀强电场中，竖直固定着一根足够长的粗糙绝缘杆，杆上套着一个质量为m、带有电荷量q的小圆环，圆环与杆间的动摩擦因数为.(1)由静止释放圆环，圆环沿杆下滑，求圆环下滑过程中受到的摩擦力Ff；(2)若在匀强电场E的空间内再加上磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，圆环仍由静止开始沿杆下滑求：圆环
13、刚开始运动时加速度a0的大小；圆环下滑过程中的最大动能Ek.答案解析1.【答案】B【解析】先把带电圆环分成若干个小部分，每一小部分可视为一个点电荷，各点电荷对检验电荷的库仑力在水平方向上相互抵消，竖直方向上的电场力大小为，方向向上，故选B.2.【答案】B【解析】一个带正电的金属球内的电场强度为零，电势处处相等从球外沿x轴方向无穷远处，由点电荷电场强度公式可知，电场强度渐渐变小所以图可以表示场强随r的变化而变化的函数图像；根据沿电场的方向电势逐渐降低，知电势随x逐渐降低，电势与r图线的斜率表示电场强度的大小，知斜率先不变后减小故图可以表示电势随r的变化而变化所以选项B正确3.【答案】D【解析】该
14、图象的斜率等于场强E，则知P点电场强度不为零，故A错误；如果q1和q2为等量异种电荷，点连线中垂线是等势面，故连线中点为零电势点；由于OPPM，故q1q2，故B错误；沿着电场线电势降低，由于从N到Q电势升高，故是逆着电场线，故C错误；由于从N到F，电势先增加后减小；将一负电荷从N点移到F点，根据公式Epq，电势能先减小后增大，故D正确4.【答案】C【解析】由于两金属小球之间的静电斥力为F，故两球带等量的同种电荷，设两者带电荷量都为Q，则有：Fk.则让第三个完全相同的不带电的金属小球先后与两球接触后移开两球所带的电量大小分别为、，则库仑力FkF，由于仍为同种电荷，故为排斥力，故C正确，A、B、D
15、错误5.【答案】C【解析】负点电荷的电场线是自四周无穷远处从不同方向指向负点电荷的直线，故A错；电场线越密的地方电场强度越大，由图可知EAEB，故B错；电场强度的方向沿切线方向，故C正确；B点的切线方向即B点电场强度方向，而负电荷所受电场力方向与其相反，故D错6.【答案】D【解析】N点电场线密，M点电场线稀疏，故N点的场强大于M点场强，故A错误；沿着电场线方向电势逐渐降低，N点电势高于M点电势，故B错误；将电子从M点移动到N点，电场力做正功，故电势能减小，故C错误，D正确7.【答案】D【解析】物体静止开始下落时的加速度为g，根据牛顿第二定律得：mgqEma，解得：E，故A错误；从A到C的过程中
16、，除重力和弹力以外，只有电场力做功，电场力做功为：WqE(Hh)，可知机械能减小量为.故B错误；从A到C过程中，电场力做功为，则电势能增加量为.故C错误；根据动能定理得：mg(Hh)W弹0，解得弹力做功为：W弹，即弹性势能增加量为，故D正确8.【答案】C【解析】粒子在上方区域时做匀速运动，故可知mgE1q，根据电场线疏密程度可知，下方区域电场强度大于上方区域，故可知，粒子进入下方电场后E2qmg，故粒子加速度竖直向上，根据力和运动关系可知，粒子先做匀减速直线运动，减速至零后反向加速，进入上方电场后又开始匀速运动，综上述可知，只有选项C正确9.【答案】D【解析】三个液滴具有水平速度，但除了受重力
17、以外，还受水平方向的电场力作用，不是平抛运动，选项A错误；在竖直方向上三个液滴都做自由落体运动，下落高度又相同，故运动时间必相同，选项B错误；在相同的运动时间内，液滴c水平位移最大，说明它在水平方向的加速度最大，它受到的电场力最大，电荷量也最大，选项D正确；因为重力做功相同，而电场力对液滴c做功最多，所以它落到底板时的速率最大，选项C错误10.【答案】D【解析】解决电容器的动态分析问题，抓住不变量，若电容始终与电源相连，两端间的电压不变；若电容器与电源断开，则电容器所带的电量不变电容器P、Q间距增大，根据C，C减小，A选项错误电容器极板电压保持不变，根据C，P上电荷量减少，电容器放电，方向为M
18、到N，B、C选项错误，D选项正确11.【答案】A【解析】由电容器的电容决定式，C，C与d成反比，能正确反映C与d之间变化规律的图象是A.12.【答案】A【解析】电荷间存在库仑力，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引带电相同的点电荷q1、q2间有斥力作用，因此距离越来越远，由于电荷量保持不变，根据库仑定律得：Fk，可知距离增大，库仑力将逐渐减小，故B、C、D错误，A正确13.【答案】C【解析】由电容的决定式C知若在电容器两极间插入有机玻璃板，则电容增大，电容器的电荷量不变，再由电容的定义式C分析可知，板间电压减小，静电计相当于验电器，静电计指针张角变小，故C选项正确14.【答案】C【解析】当负极板
19、右移时，d减小，由C可知，C与d成反比，故A错误；由U，E可知，E，故E与d无关，故B错误；因负极板接地，设P点原来距负极板为l，则P点的电势E(lx)，故C正确；电势能EqEq(lx)，不可能为水平线，故D错误；故选C.15.【答案】D【解析】带电粒子在电场中运动时，其电势能的变化规律是非线性的由Epx图象知，带电粒子的电势能不是均匀变化的，电场力不能为恒力，故选项A错误；带电粒子仅受静电力作用，故电势能和动能相互转化，电势能的减少量等于动能的增加量，即动能增加得越来越慢，故选项B错误；由于静电力不是恒力，加速度a应该越来越小，故选项C错误，选项D正确16.【答案】D【解析】由题意得A、B应
20、在同一等势面上UBCW/q1.6103/105V1.6 102VdBCsin530.16 m则EU/d1000V/m，方向垂直AB斜向下17.【答案】C【解析】在x轴方向电子所受电场力先是右偏下，则电子水平速度沿x轴不断增加，电子所受电场力后是左偏上，则水平速度沿x轴依然增加，选项A错误由电势能EPq可知，q0，aEPb，选项B错误电子由a至b电场力做功WqUab，电子带负电q0；沿x轴正向电势增加，Uab0，则电场力一直做正功，选项C正确，选项D错误故选C.18.【答案】C【解析】由题意可知小球受重力、库仑力和绳子的拉力，由于小球处于静止状态，所以合力为零，即三个力必然组成闭合的矢量三角形，
21、由此可知选项C正确19.【答案】B【解析】本题考查的是电容器的动态分析，由平行板电容器的电容的表达式C，当两极板之间插入一电介质，r变大，则C变大，由U可知，在电荷量Q不变的情况下，两极板间的电势差U将减小，B项正确20.【答案】D【解析】由题意可知，带电液滴只受重力和电场力作用，两个力都是恒力，其合力沿bd方向，则电场力必定水平向右，故液滴带负电荷，做匀加速直线运动；合力做正功，据动能定理知，动能增大；电场力对液滴做正功，液滴的电势能减少，故D正确21.【答案】(1)(2)H(3)2H【解析】(1)液珠开始运动的加速度大小为g，可知液珠在C处释放时加速度方向向上，设液珠的电量为q，质量为m，
22、有kmgmg解得比荷为(2)当液珠速度最大时，库仑力与重力相等，有kmg结合(1)，解得hH(3)设C、B间的电势差为UCB，有UCBCB根据动能定理有qUCBmg(rBH)0解得rB2H22.【答案】(1)d(2)当0t2ntT时，vt(k1)nT(n0,1,2，99)(b)当0t(2n1)Tx1x2，解得d(2)在2nT(2n1)T，(n0,1,2，99)时间内，加速度的大小a2，速度增量v2a2T，(a)当0t2ntT时电子的运动速度vnv1nv2a1(t2nT)，解得vt(k1)nT，(n0,1,2，99)，(b)当0t(2n1)TT时电子的运动速度v(n1)v1nv2a2t(2n1)
23、T，解得v(n1)(k1)TkT，(n0,1,2，99)，(3)电子在2(N1)T(2N1)T时间内的位移x2N1v2N12Ta1T2电子在(2N1)T2NT时间内的位移x2Nv2N2Ta2T2，由式可知v2N2(N1)(1k)T由式可知v2N1(NNkk)T，依据题意x2N1x2N0，解得k23.【答案】(1)3.125103C/kg(2)1.6104V/m(3)0.25 m【解析】(1)由动能定理得：qUmv2解得：3.125103C/kg(2)粒子匀加速运动：vat由牛顿第二定律得：a联立解得：E1.6104V/m(3)由动能定理得：Eqdmv2解得：d0.25 m24.【答案】(1)qE(2)g【解析】(1)在水平方向圆环受到的弹力FNqE则摩擦力FfFNqE(2)圆环刚开始运动时不受洛伦兹力，因此，摩擦力大小FfqE在竖直方向，由牛顿第二定律mgqEma0解得a0g当重力与滑动摩擦力平衡时，圆环速度最大，动能最大即mg(qvmBqE)最大速度vm最大动能Ekmv