高三物理 电场 专题测试解析版.docx

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高三物理电场专题测试解析版

2021届高三上学期9月模拟物理试题（电场）分项汇编

1、（2021·河南省衡阳市一中高三上学期第二次月考）如图所示，a、b、c、d四个质量均为m的带电小球恰好构成“三星拱月”之形，其中a、b、c三个完全相同的带电小球在光滑绝缘水平面内的同一圆周上绕O点做半径为R的匀速圆周运动，三小球所在位置恰好将圆周等分，小球d位于O点正上方h处，且在外力F作用下恰处于静止状态。

已知a、b、c三小球的电荷量均为q，d球的电荷量为-6q，，重力加速度为g，静电力常量为k，则（　　）

A.小球a的线速度为

B.小球b的角速度为

C.小球c的向心加速度大小为

D.外力F竖直向上，大小为

【答案】C

【解析】

A．通过分析，a、b、c一定带同种电荷，d与a、b、c一定带异种电荷，对小球a受力分析，在水平面上和竖直面分别如下图，小球最终的合力为

合力提供小球做圆周运动的向心力，有

可得，A错误；

B．合力提供小球做圆周运动的向心力，有

解得，B错误；

C．合力提供小球做圆周运动的向心力，有

解得，C正确；

D．对d球受力分析，由平衡条件得：

解得，D错误。

故选C。

2、（2021·浙江省嘉兴市高三9月教学测试）如图所示，金属棒以角速度绕过点的竖直轴在水平面内旋转，空间存在竖直向下的匀强磁场。

已知，则（　　）

A.点电势高于点

B.点电势高于点

C.磁感应强度加倍时、两点间电势差也加倍

D.角速度加倍时、两点间电势差变为原来的4倍

【答案】C

【解析】

A.由电磁感应定律可得

①

②

由①②可得

因此N点电势高于M点电势，A错误；

B.由右手定则可得：

点电势高于N点电势，点电势高于M点电势，B错误；

C.由于

因此当磁感应强度加倍时、两点间电势差也加倍，C正确；

D．角速度加倍时、两点间电势差变为原来的2倍，D错误。

故选C。

3、（2021·浙江省嘉兴市高三9月教学测试）如图所示竖直平面内，真空中的匀强电场与水平方向成角斜向下，现有一质量为，电荷量为的小球在点以初速度水平向右抛出，经时间小球下落到点（图中未画出）时速度大小仍为，则小球由到的过程中（　　）

A.重力做功

B.小球做匀变速曲线运动

C.点电势可能低于点

D.连线一定与电场线垂直

【答案】B

【解析】

A．小球从A点运动到C点过程，由于电场力向左下方，重力竖直向下，将合力沿水平方向和竖直方向正交分解，竖直方向的合力大于重力，故在竖直方向的加速度a大于g，竖直方向

即

A错误；

B．小球所受重力和电场力均为恒力，加速度恒定，为匀变速运动。

又因为合外力的方向与速度方向不在同一直线上，为曲线运动。

因此小球做匀变速曲线运动，B正确；

C．小球从A点运动到C点过程，由动能定理可得

解得

故，C错误；

D．若AC连线垂直于电场线，则A、C两点电势相等，而，D错误。

4、（2021·浙江省高三选考科目9月联考）如图，质量相同的两个带负电小球P、Q以相同的初速度沿垂直于电场方向同时射入两平行板间的匀强电场中，P从两极板间正中央射入，Q从下极板边缘处射入，它们打在上板同一点，不计粒子间的相互作用，下列说法正确的是（　　）

A.平行板间匀强电场方向竖直向上B.小球在电场中运动时间tP

C.打到上极板时动能EkPqQ

【答案】C

【解析】

A．根据题意可知小球受重力和电场力作用，合力向上，所以电场力向上，因小球带负电，可得平行板间匀强电场方向竖直向下，故A错误；

B．带电粒子在垂直电场方向上不受力，都做匀速直线运动，位移相等，由

x=v0t

可知运动时间相等，即

tQ=tP

故B错误；

D．平行电场方向受到电场力，做初速度为零的匀加速直线运动，根据位移时间关系公式，有

解得

由于两带电粒子平行电场方向分位移之比为

yP：

yQ=1：

2

所以它们所带的电荷量

qP

故D错误；

C．平行电场方向受到电场力，做初速度为零的匀加速直线运动，根据位移时间关系公式，有

由于两带电粒子平行电场方向分位移之比为

yP：

yQ=1：

2

所以它们的加速度之比为

aP：

aQ=1：

2

根据动能定理，有

F合y=may=△Ek

所以动能增加量之比

△EkP：

△EkQ=1：

4

故C正确。

故选C。

5、（2021·浙江省高三选考科目9月联考）如图所示，真空中带电小球a由绝缘细绳悬挂于天花板上，a球保持静止。

形状、大小与a完全相同的另一带电小球b恰能悬停在a的正下方。

已知小球a和b带电荷量大小均为Q，a、b质量均为m，静电力常量为k，小球均可视为点电荷。

则（　　）

A.小球a所受绳子的拉力为mg

B.小球a和b可能带同种电荷

C.小球a和b之间的距离为r＝

D.小球的电荷量突然减少的瞬间，两球之间的库仑力增大

【答案】C

【解析】

BC．对小球b受力分析由平衡可知，两小球相互吸引，带异种电荷，由平衡可得

解得

故B错误，C正确；

A．对小球a受力分析由平衡可得

解得

故A错误；

D．小球的电荷量突然减少的瞬间，小球还没有来得及运动，由可知，两球间的库仑力减小，故D错误。

故选C。

6、（2021·山西省运城市高三上学期9月调研测试）如图，是锐角三角形最大的内角，电荷量为的点电荷定在点。

下列说法正确的是（　　）

A.沿BC边，从B点到C点，电场强度的大小逐渐减小

B.沿BC边，从B点到C点电势先增大后减小

C.将负电荷从B点移C点其电势能先增大后减小

D.将正电荷从B点移C点电场力先做负功后做正功

【答案】BD

【解析】

AB．沿BC边，从B点到C点与固定正点电荷的A点的距离是先减小后增大，根据知，电场强度是先增大后减小；又由于越靠近正电荷电势越高，故在此过程中电势先增大后减小，故A错误，B正确；

C．由几何关系知B到A点的距离小于C点到A点的距离，故B点电势较高，由知，负电荷在电势低的地方电势能大，将负电荷从B点移C点其电势能先减小后增大，故C错误；

D．由知，正电荷在电势高的地方电势能大，将正电荷从B点移动到C点，正电荷的电势能先增加后减小，根据，电场力先做负功再做正功，故D正确。

故选BD

7、（2021·山西省运城市高三上学期9月调研测试）如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下级板都接地．在两极板间有一固定在P点的点电荷，以E表示两极板间的电场强度，EP表示点电荷在P点的电势能，θ表示静电计指针的偏角．若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则（　　）

A.θ增大，E增大B.θ增大，EP不变

C.θ减小，EP增大D.θ减小，E不变

【答案】D

【解析】

试题分析：

若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离，则根据可知，C变大，Q一定，则根据Q=CU可知，U减小，则静电计指针偏角θ减小；根据，Q=CU，，联立可得，可知Q一定时，E不变；根据U1=Ed1可知P点离下极板的距离不变，E不变，则P点与下极板的电势差不变，P点的电势不变，则EP不变；故选项ABC错误，D正确．

【学科网考点定位】电容器、电场强度、电势及电势能

【名师点睛】此题是对电容器的动态讨论；首先要知道电容器问题的两种情况：

电容器带电荷量一定和电容器两板间电势差一定；其次要掌握三个基本公式：

，，Q=CU；同时记住一个特殊的结论：

电容器带电荷量一定时，电容器两板间的场强大小与两板间距无关．

8、（2021·决胜新高考名校交流高三上学期9月联考）如图，在无穷大均匀带正电金属板和负点电荷形成的电场中，金属板接地，金属导体置于负点电荷和金属板之间且在过负点电荷垂直于金属板的直线上，A、B、C是垂线上的三个点且B、C在金属导体表面，下列说法正确的是（　　）

A.B、C两点的电场强度一定相同

B.B、C两点的电势相等

C.A、B、C三点的电势均小于零

D.负电荷在A点的电势能小于在B点的电势能

【答案】BCD

【解析】

A．由于电荷量关系未知，故无法判断B、C两点电场强度大小的关系，故A错误；

B．金属导体处于静电平衡状态后，整个导体是一个等势体，故B、C两点的电势相等，故B正确；

C．由于金属板接地，故金属板的电势为0，金属板带正电，沿电场线方向电势逐渐降低，故A、B、C三点电势均小于0，故C正确；

D．沿电场线方向电势逐渐降低可知，，由于负电荷在电势越高的地方电势能越小，故负电荷在A点的电势能小于在B点的电势能，故D正确；

故选BCD。

9、（2021·决胜新高考名校交流高三上学期9月联考）某创新实验小组为研究电子在平行金属板间运动规律，设计了如图所示的实验：

让一束频率为v的单色光照射某碱金属，电子通过速度选择器后，使具有最大初动能的电子沿中轴线水平射入水平放置的平行板电容器A、B极板之间，发现光电子恰能从B极板的右边缘飞出。

已知平行板电容器的电容为C，带电荷量为Q，极板长为L、间距为d，普朗克常量为h，电子的电荷量为e，不计电子重力和电子间的相互作用，整个装置放在真空中。

则以下说法中正确的是

A.增加单色光的照射强度，则光电子不能从电容器中飞出

B.将A极板向下移动少许，则光电子不能从电容器中飞出

C.光电子的最大初动能为

D.该碱金属的逸出功为

【答案】D

【解析】

A．增加单色光的照射强度，则逸出的光电子的最大初动能不变，则光电子仍能从电容器中飞出，选项A错误；

B．根据

可得

则将A极板向下移动少许，则两板间的场强不变，则光电子仍能从电容器中飞出，选项B错误；

C．光电子恰能从B极板的右边缘飞出，则

解得

选项C错误；

D．根据光电效应方程

解得

选项D正确。

故选D。

10、（2021·湖南省益阳市高三上学期9月质检）如图所示，一电场的电场线分布关于y轴对称，M、O、N是y轴上的三个点，且MO=ON，P点在y轴的右侧，PN垂直MN，则（　　）

A.同一电荷在N点电势能比在P点的电势能大

B.将正电荷由O点移动到P点，电场力做正功

C.O、N两点间的电势差大于O、P两点间的电势差

D.在M点静止释放一带正电粒子，该粒子将沿y轴正方向做直线运动

【答案】BD

【解析】

AC．过P点做等势线可知交MN于N点的上方，可知N点的电势高于P点，则正电荷在N点的电势能比P点大，负电荷在N点的电势能比P点小，O、N两点间的电势差小于O、P两点间的电势差，选项AC错误；

B．将正电荷由O点移到P点，因，所以，则电场力做正功，B正确；

D．根据电场线分布特点会发现，电场线关于y轴两边对称，故y轴上的场强方向在y轴上，所以在O点静止释放一带正电粒子，其所受电场力沿y轴正方向，则该粒子将沿y轴做直线运动，D正确。

故选BD。

11、（2021·湖南省益阳市高三上学期9月质检）如图所示，电源电动势为E，内阻为r，平行板电容器两金属板水平放置，开关S是闭合的，两板间一质量为m，电荷量为g的油滴恰好处于静止状态，G为灵敏电流计。

则下列说法正确的是（　　）

A.在将滑动变阻器滑片P向下移动的过程中，油滴向下加速运动

B.在将滑动变阻器滑片P向下移动的过程中，油滴的电势能减少

C.在将滑动变阻器滑片P向下移动的过程中，G中有从a到b的电流

D.在将S断开后，油滴仍保持静止状态，G中无电流通过

【答案】BC

【解析】

AB．油滴原来恰好处于静止状态，受到的重力与电场力二力平衡，说明所受的电场力方向竖直向上。

在将滑动变阻器滑片P向下移动的过程中，变阻器有效电阻增大，