【文档说明】高考物理一轮复习单元训练卷第八单元静电场A卷(含解析).doc,共(6)页,231.000 KB,由MTyang资料小铺上传
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1第八单元注意事项:1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3.非选择题
的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。一、(本题共13小题,每小题4分,共52分。在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,第9~13题有多
项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)1.下列关于物理学家的贡献的说法中,正确的是()A.物理学家库仑利用扭秤实验发现了电荷间的相互作用规律B.物理学家法拉第通过油滴实验精确测定了元电荷e的电荷量C.物理学家密立根最早引入
了电场概念,并提出用电场线表示电场D.物理学家卡文迪许测出了静电力常量k2.(2019∙全国I卷)如图,空间存在一方向水平向右的匀强磁场,两个带电小球P和Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下,两细绳都恰好与天花板垂直,则()A.P和Q都带正电荷B
.P和Q都带负电荷C.P带正电荷,Q带负电荷D.P带负电荷,Q带正电荷3.如图所示,一电荷量为+Q的点电荷甲固定在光滑绝缘的水平面上的O点,另一电荷量为+q、质量为m的点电荷乙从A点经C以v0=2m/s的初
速度沿它们的连线向甲运动,到达B点时的速度为零,已知AC=CB,φA=3V,φB=5V,静电力常量为k,则()A.φC>4VB.φC=4VC.点电荷乙的比荷为1C/kgD.点电荷乙的比荷为2C/kg4.如图所示,M、N是以MN为直径的半圆弧上的两点,O点为半圆弧的圆心。将
带电荷量相等、电性相反的两个点电荷分别置于M、N两点,这时O点电场强度的大小为E1;若将N点处的点电荷移至O点正下方,则O点的电场强度大小变为E2,E1与E2之比为()A.1∶错误!未找到引用源。B.错误!未找到引用源。∶
1C.2∶错误!未找到引用源。D.4∶错误!未找到引用源。5.一电子只在电场力作用下从电场中的A点移动到B点的过程中,电子克服电场力做了3eV的功,则()A.A点的电势比B点的电势高3VB.A点的电势比B点的电势低
3VC.电子的电势能减少了3eVD.电子的动能增加了3eV6.示波管是示波器的核心部件,它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成,如图所示。如果在荧光屏上的P点出现亮斑,那么示波管中的A.极板X带正电B.极板X带负电C.极板Y带正电D.极板Y不带电7.如图所示为真空中某一点
电荷Q产生的电场,a、b分别是其电场中的两点,其中a点处的电场强度大小Ea=E0,b点处的电场强度大小Eb=3E0,且Ea、Eb间的夹角大于90°,方向如图甲所示。一带负电的检验电荷q在场中由a运动到b,则()A.a、b两点到点电荷Q的距离之比r
a∶rb=3∶1B.a、b两点到点电荷Q的距离之比ra∶rb=错误!未找到引用源。∶1C.a、b两点处的电势的大小关系为φa>φbD.在把检验电荷q沿直线从a移到b的过程中,电场力先做负功后做正功【答案】B【解析】通过作图找出点电荷Q的位置,如图所示,根据点电荷
周围的电场强度的公式E=k错误!未找到引用源。∝错误!未找到引用源。可知,a、b两点到点电荷Q的距离之比ra∶rb=错误!未找到引用源。∶1,选项A错、B对;从图乙中可知,Q带正电,因为越靠近场源正电荷的点,其电势越高,所以φa<φb,选项C错误;检验电荷q带负电,电场力先做正功后做负功,选项D错
误。8.真空中存在一个水平向左的匀强电场,电场强度的大小E=mgq,一根不可伸长、长度为l的绝缘细线一端拴一个质量为m、电荷量为q的带正电小球,另一端固定在O点。把小球拉到使细线水平的位置A,再由静止释放小球,则在从释放小球至小球运动到
O点的正下方B的过程中()A.小球刚运动到B点前的瞬时,速度恰好为零B.小球刚运动到B点前的瞬时,绳子对小球的拉力为mgC.小球从A运动到B的过程中,小球做曲线运动D.小球刚运动到B点前的瞬时,其动能为2mgl
9.下列对电容或电容器的理解,正确的是()2A.根据电容的定义式C=QU知,电容器的电容与所带电荷量成正比,与两极板间的电压成反比B.若仅减小平行板电容器两极板的正对面积,则电容器的电容减小C.若保持平行板电容器所带电荷量不变,仅减小两极板间的距离,则两极板间的电场强度
保持不变D.若保持平行板电容器两极板间的电势差不变,仅减小两极板间的距离,则电容器所带电荷量不变10.如图甲所示,竖直放置的两极板AB接变化的电压,A板的电势φA=0,B板的电势φB随时间的变化规律如图乙所示。一质量为m、带电荷
量为q的电子仅受电场力的作用,在t=4T时刻以初速度为零进入两板间,恰好能到达B板,则()A.A、B两板间的距离为2016qUTmB.电子在两板间的最大速度为0qUmC.电子两板间做匀加速直线运动D.若电子在t=
8T时刻进入两极板,它将时而向B板运动,时而向A板运动,最后打在B板上11.(2019∙全国II卷)静电场中,一带电粒子仅在电场力的作用下自M点由静止开始运动,N为粒子运动轨迹上的另外一点,则()A.运动过程中,粒子的速度大小可能先增大后
减小B.在M、N两点间,粒子的轨迹一定与某条电场线重合C.粒子在M点的电势能不低于其在N点的电势能D.粒子在N点所受电场力的方向一定与粒子轨迹在该点的切线平行12.如图所示,处于真空中的匀强电场与水平方向成45°角,但方向未知,直线AB垂直于电场方向。在A点以大小为v0
的初速度水平抛出一质量为m、带电荷量为+q的小球,一段时间后,小球沿初速度方向运动了一段距离经过C点,则()A.电场方向与水平方向成45°角斜向上B.电场方向与水平方向成45°角斜向下C.小球的重力与电场力之比为1∶1D.小球的重力与电场力
之比为1∶错误!未找到引用源。13.(2019∙全国III卷)如图,电荷量分别为q和-q(q>0)的点电荷固定在正方体的两个顶点上,a、b是正方体的另外两个顶点。则()A.a点和b点的电势相等B.a点和b点的电场强度大小相等C.a点和b点的电场
强度方向相同D.将负电荷从a点移到b点,电势能增加二、(本题共4小题,共48分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)14.(10分)如图所示,在光滑绝缘的水平面上,放
置两块直径为2L的同心半圆形金属板A、B,两板间的距离很近,半圆形金属板A、B的左边有水平向右的匀强电场E1,半圆形金属板A、B之间存在电场,两板间的电场强度可认为大小处处相等,方向都指向O。现从正对A、B板间隙、到两板的一端距离为d处由静止释放一个质量为m、电荷量为q的带正
电微粒(不计重力),此微粒恰能在两板间运动而不与板发生相互作用。求:(1)微粒刚进入两板间的速度大小;(2)半圆形金属板A、B之间的电场强度E2的大小。15.(10分)如图所示,一绝缘半圆形导轨的直径为AB,AB水平,两质量、电荷量均相同且
半径很小的完全相同的带电小球,一个固定在B端,另一个套在圆弧导轨上,且锁定在圆弧导轨的最高点。某时刻解除锁定,小球沿导轨从最高点缓慢下滑。当小球与导轨圆心的连线与AB成2θ角时,小球与导轨间无作用力,已知小球的质量为m,AB=2r。求:(1)小球与导轨间无作用力时
所在处的电场强度的大小;(2)小球与导轨间无作用力时所在处的切向加速度。316.(13分)如图所示,真空中水平放置的电容C=2.3×10-11F的平行板电容器,原来AB两板不带电,B极板接地,它的极板是边长L=0
.1m的正方形,两板间的距离d=0.4cm,现有很多质量m=2.8×10-9kg、带电荷量q=+1.4×10-11C的微粒,以相同的初速度依次从两板中央平行于极板射入,由于重力作用微粒恰好能落到A板上的中点O处,设微粒落到极板上后,所带电荷全部转移到极板上,取静电力常量k
=9×109N·m2/C2,g=10m/s2,π=3。(1)求带电粒子初速度的大小;(2)至少射入几个微粒后,微粒才可以从该电容器穿出?17.(15分)如图所示,水平绝缘光滑的轨道AB与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道BC平滑连接,B、O、C在同一竖直线上,半圆形
轨道的半径R=0.40m。在轨道所在空间处存在水平向右的匀强电场,电场线与轨道所在的平面平行。现有一电荷量q=+1.0×10-4C、质量m=0.10kg的带电体(可视为质点),从水平轨道上的P点由静止释放,带电体恰好能通过半圆形轨道的最高点C,
已知P点到B点的距离s=1m,取g=10m/s2。试求:(1)电场强度E的大小;(2)带电体在圆弧轨道上运动时的最大动能和对轨道的最大压力。1单元训练金卷·高三·物理(A)卷第八单元答案一、(本题共13小题,每小题4分,共52分。在每小题给出的
四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,第9~13题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)1.【答案】A【解析】库仑利用扭秤实验发现了电荷间的相互作用的规律,并测
出了静电力常量k;通过油滴实验精确测定了元电荷e的电荷量的科学家是密立根;最早引入了电场的概念,并提出用电场线表示电场的科学家是法拉第。综上所述,选项A正确。2.【答案】D【解析】受力分析可知,P和Q两小球,不能带同种电荷,A、B错误;若P球带负电
,Q球带正电,如图所示,恰能满足题意,则C错误、D正确。3.【答案】C【解析】虽然题中给出的电场不是匀强电场,但仍可利用U=Ed定性地进行分析,由图示可知,C、B间的电场强度应大于A、C间的电场强度,而AB=CB,故UBC>UCA,即φB-φC>φC-φA,即φC<4V,
选项A、B错误;根据动能定理,qUAB=0-错误!未找到引用源。m错误!未找到引用源。,得错误!未找到引用源。=1C/kg,选项C正确、D错误。4.【答案】B【解析】依题意,当两个等量异种点电荷分别在M、N两点时,两个点电荷在O点产生的电场强度之和E1=EM+EN,且EM=EN,
故有EM=EN=错误!未找到引用源。;当N点处的点电荷移至O点正下方时,O点电场强度大小E2=错误!未找到引用源。·错误!未找到引用源。,则E1∶E2=错误!未找到引用源。∶1,B正确。5.【答案】A【解
析】由于电子带负电,电子克服电场力做功,电子一定是从高电势点向低电势点运动,因此选项A正确、B错误;电场力做负功,电子的电势能增加,动能减小,动能的减少量等于电势能的增加量,也等于电子克服电场力所做的功,选项C、D错误。6.【答案】C【解析】根据亮斑的位置偏向Y极板,可知电子因受
到电场力的作用而运动轨迹发生了偏转,因此极板X不带电,极板Y应带正电。7.【答案】B【解析】通过作图找出点电荷Q的位置,如图所示,根据点电荷周围的电场强度的公式E=k错误!未找到引用源。∝错误!未找到引用源。可
知,a、b两点到点电荷Q的距离之比ra∶rb=错误!未找到引用源。∶1,选项A错、B对;从图乙中可知,Q带正电,因为越靠近场源正电荷的点,其电势越高,所以φa<φb,选项C错误;检验电荷q带负电,电场力先做正功后做负功,选项D错误。8.【答案】D【解析】小球在复合场中所受到的重力和电场力的合力为一
恒力,其方向与水平方向的夹角为45°,小球由静止释放,小球沿直线AB做匀加速运动,显然选项A、C错误;小球刚运动到B点的瞬时,绳子刚好被拉直,绳子对小球的拉力为零,选项B错误;小球刚运动到B点的瞬时,利用动能定理可得mgl+qEl=Ek,求出Ek=2mgl,选项D正确
。9.【答案】BC【解析】电容器的电容由C=错误!未找到引用源。决定,选项A错;根据电容的决定式可知,仅减小平行板电容器极板的正对面积,电容器的电容减小,选项B正确;若保持平行板电容器所带电荷量不变,仅减小极板间的距离,根据电容的定义式C=错误!未找到引用源。、决定式C=错误!未找到引用源。和
E=错误!未找到引用源。可得,E=错误!未找到引用源。不变,选项C正确;若保持平行板电容器两极板间的电势差不变,仅减小极板间距离,则电容器的电容增大,根据Q=CU可知,电容器所带电荷量增大,选项D错误。10.【答案】AB【解
析】电子在电场中运动时的加速度大小不变,但方向改变,因此选项C错误;电子在两板间先加速后减速,恰好能到达B板,设板间距离为d,有2×错误!未找到引用源。×错误!未找到引用源。=d,解得d=错误!未找到引用源。,选项A正确;当
t=错误!未找到引用源。时电子速度最大,有vm=错误!未找到引用源。·错误!未找到引用源。,选项B正确;若电子在t=错误!未找到引用源。时刻进入,则在错误!未找到引用源。~错误!未找到引用源。时间段内,电子做匀加速
直线运动,其位移x=错误!未找到引用源。d,已经到达B板,显然选项D错误。11.【答案】AC【解析】若电场中由同种电荷形成即由A点释放负电荷,则先加速后减速,故A正确;若电场线为曲线,粒子轨迹不与电场线重合,故B错误。由于N点速度大于等于零,故N点
动能大于等于M点动能,由能量守恒可知,N点电势能小于等于M点电势能,故C正确;粒子可能做曲线运动,故D错误。12.【答案】AD【解析】小球在重力与电场力的合力作用下运动,从A点运动到C点,小球在竖直方向所受合力为零,因此,电场方向与水平方向成45°角斜向上,选项A对、B错;
在小球从A点运动到C点的过程中,其受力情况为qEcos45°=mg,即小球的重力与电场力之比为1∶错误!未找到引用源。,选项C错误、D正确。13.【答案】BC【解析】由几何关系,可知b的电势大于a的电势,故A
错误,把负电荷从a移到b,电势能减少,故D错误;由对称性和电场的叠加原理,可得出a、b的合电场强度大小、方向都相同,故B、C正确。二、(本题共4小题,共48分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤
,只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)214.【解析】(1)设微粒刚进入两板间的速度为v,根据动能定理,有:qE1d=错误!未找到引用源。mv2(3分)解得:v=错误!未找到引用源。。(2分)(2)微粒恰能在两板间运动而不与板发生相互作用,说
明微粒在两板间做匀速圆周运动,有:qE2=m错误!未找到引用源。。(3分)E2=错误!未找到引用源。E1。(2分)15.【解析】(1)当小球与导轨间无作用力时,小球仅受重力、库仑力作用,根据平衡条件,沿导轨半径方向,有:k错误!
未找到引用源。cosθ=mgsin2θ(2分)解得:q=错误!未找到引用源。(1分)根据点电荷的电场强度公式得:E=k错误!未找到引用源。。(2分)(2)小球与导轨间无作用力时所在处的切向合力:F=k错误!未找到引用源。sinθ+mgcos2θ(2分)即:F=mg(1分)因此,小球
在此位置时的切向加速度a'=错误!未找到引用源。=g。(2分)16.【解析】(1)电容器不带电时,微粒做平抛运动,设初速度为v0,则有:错误!未找到引用源。=v0t(2分)错误!未找到引用源。gt2(2分)联立两式得:v0=错误!未找到引用源。(1分)代入数据得:v0=2.5m/s。(1分)(
2)若微粒能从A板右边缘射出,则有:L=v0t1(1分)错误!未找到引用源。a1错误!未找到引用源。(1分)又由于mg-qE=ma1(1分)联立以上各式:E=1500V/m(1分)设射入n个微粒后,微粒才可以从该电容
器穿出,由于E=错误!未找到引用源。,U=错误!未找到引用源。得:E=错误!未找到引用源。(2分)代入数据,解得:n≈9.9故至少射入10个微粒后,微粒才可以从该电容器穿出。(1分)17.【解析】(1)设带电体通过C点时
的速度为vC,依据牛顿第二定律,有:mg=m错误!未找到引用源。(2分)解得vC=2.0m/s(1分)在带电体从P到C的过程中,根据动能定理,有:qEs-mg·2R=错误!未找到引用源。m错误!未找到引用源。(2分)解得:E=1.0×104V/m。(2分)(2)由(
1)知,qE=mg,重力和电场力的合力与重力方向成45°夹角斜向右下方,故最大速度必出现在B点右侧对应圆心角为45°处。设小球的最大动能为Ekm,带电体在从P点开始运动到速度最大的过程中,根据动能定理有:qE(s+Rsin45°)-mgR(1-cos45°)=Ekm(2分)解得Ekm=1.
17J(或错误!未找到引用源。J)(1分)即:错误!未找到引用源。m错误!未找到引用源。J(1分)在速度最大的位置,带电体对轨道的压力最大,设最大压力为N,根据牛顿第二定律,有:N-错误!未找到引用源。mg=m错误!
未找到引用源。(2分)解得:N=(3+3错误!未找到引用源。)N(或7.24N)。(2分)