高三物理一轮单元卷第八单元 静电场 B卷 含答案Word格式.docx
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4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、选择题:
本题共10小题,每小题5分。
在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,第7~10题有多项符合题目要求。
全部选对的得5分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
1.(2015·
高考江苏卷)静电现象在自然界中普遍存在,我国早在西汉末年已有对静电现象的记载,《春秋纬·
考异邮》中有“玳瑁吸”之说,但下列不属于静电现象的是( )
A.梳过头发的塑料梳子吸起纸屑
B.带电小球移至不带电金属球附近,两者相互吸引
C.小线圈接近通电线圈过程中,小线圈中产生电流
D.从干燥的地毯上走过,手碰到金属把手时有被电击的感觉
2.空间某一静电场的电势φ在x轴上分布如图所示,x轴上两点B、C电场强度在x方向上的分量分别是EBx、ECx,下列说法中正确的是( )
A.B、C两点的电场强度大小EBx<ECx
B.EBx的方向沿x轴正方向
C.电荷在O点受到的电场力在x方向上的分量最大
D.负电荷沿x轴从B移到C的过程中,电场力先做正功,后做负功
3.两个大小相同的小球带有同种电荷,质量分别为m1和m2,带电荷量分别是q1和q2,用绝缘线悬挂后,因静电力而使两悬线张开,分别与中垂线方向成α1角和α2角,且两球处于同一水平线上,如图所示.若α1=α2,则下述结论正确的是( )
A.q1一定等于q2
B.一定满足=
C.m1一定等于m2
D.必须同时满足q1=q2、m1=m2
4.(2018·
浙江省名校联考)为研究静电除尘,有人设计了一个盒状容器,如图所示,容器侧面是绝缘的透明有机玻璃,上下底面是金属板.当金属板连接到高压电源正负两极时,在两金属板间产生匀强电场.现把一定量均匀分布的烟尘颗粒密闭在容器内,颗粒带负电,不考虑烟尘颗粒之间的相互作用和空气阻力,并忽略烟尘颗粒所受重力.下列说法正确的是( )
A.烟尘颗粒向下运动
B.两金属板间电场方向向上
C.烟尘颗粒在运动过程中电势能减少
D.烟尘颗粒电荷量可能是电子电量的1.5倍
5.第七届中国(上海)国际超级电容器产业展览会于2016年8月23日至25日在上海新国际博览中心举行.如图所示为超级平行板电容器,相距为d的两极板M、N分别与电压为U的恒定电源两极连接,极板M带正电.现有一质量为m的带电油滴在极板中央处于静止状态,且此时极板带电荷量与油滴带电荷量的比值为k,则( )
A.油滴带正电
B.油滴带电荷量为
C.电容器的电容为
D.将极板N向下缓慢移动一小段距离,油滴将向上运动
6.(2018·
合肥高三质量检测)在竖直平面内有一方向斜向上且与水平方向夹角为α=30°
的匀强电场,电场中有一质量为m,电荷量为q的带电小球,用长为L的不可伸长的绝缘细线悬挂于O点,如图所示.开始时小球静止在M点,细线恰好水平.现用外力将小球拉到最低点P,然后由静止释放,则以下判断正确的是( )
A.小球再次到M点时,速度刚好为零
B.小球从P到M过程中,合外力对它做的功为mgL
C.小球从P到M过程中,其机械能增加了mgL
D.如果小球运动到M点时,细线突然断裂,小球将做匀变速直线运动
7.如图所示,两个相同的细圆环带有等量异种电荷,相隔一定距离同轴平行固定放置,O1、O2分别为两环圆心,一带正电的粒子从很远处沿水平轴线飞来并顺次穿过两环.若粒子只受电场力作用,则在粒子运动过程中( )
A.在O1点粒子的加速度方向向左
B.从O1到O2的过程,粒子电势能一直增大
C.轴线上O1点右侧存在一点,粒子在该点动能最小
D.轴线上O1点右侧、O2点左侧都存在合场强为零的点,且它们关于O1、O2连线中点对称
8.将平行板电容器两极板之间的距离、电压、电场强度大小和极板所带的电荷量分别用d、U、E和Q表示.下列说法正确的是( )
A.保持U不变,将d变为原来的两倍,则E变为原来的一半
B.保持E不变,将d变为原来的一半,则U变为原来的两倍
C.保持d不变,将Q变为原来的两倍,则U变为原来的一半
D.保持d不变,将Q变为原来的一半,则E变为原来的一半
9.某老师用图示装置探究库仑力与电荷量的关系.A、B是可视为点电荷的两带电小球,用绝缘细线将A悬挂,实验中在改变电荷量时,移动B并保持A、B连线与细线垂直.用Q和q表示A、B的电荷量,d表示A、B间的距离,θ(θ不是很小)表示细线与竖直方向的夹角,x表示A偏离O点的水平距离.实验中( )
A.d应保持不变
B.B的位置在同一圆弧上
C.x与电荷量乘积Qq成正比
D.tanθ与A、B间库仑力成正比
10.(2018·
福建台州质量评估)如图所示,竖直平面内的xOy坐标系中,x轴上固定一个点电荷Q,y轴上固定一根光滑绝缘细杆(细杆的下端刚好在坐标原点O处),将一个重力不计的带电圆环(可视为质点)套在杆上,从P处由静止释放,圆环从O处离开细杆后恰好绕点电荷Q做匀速圆周运动,则下列说法中正确的是( )
A.圆环沿细杆从P运动到O的过程中,加速度一直增大
B.圆环沿细杆从P运动到O的过程中,速度先增大后减小
C.若只增大圆环所带的电荷量,圆环离开细杆后仍能绕点电荷Q做匀速圆周运动
D.若将圆环从杆上P点上方由静止释放,其他条件不变,圆环离开细杆后不能绕点电荷Q做匀速圆周运动
二、非选择题:
本大题共4小题,共60分。
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。
11.如图所示,一条长为L的细线上端固定,下端拴一个质量为m,电荷量为q的小球,将它置于方向水平向右的匀强电场中,使细线竖直拉直时将小球从A点静止释放,当细线离开竖直位置偏角α=60°
时,小球速度为0.
(1)求小球带电性质和电场强度E.
(2)若小球恰好完成竖直圆周运动,求小球在A点应有的初速度vA的大小(可含根式).
12.在真空中水平放置平行板电容器,两极板间有一个带电油滴,电容器两板间距为d,当平行板电容器的电压为U0时,油滴保持静止状态,如图所示.当给电容器突然充电使其电压增加ΔU1时,油滴开始向上运动;
经时间Δt后,电容器突然放电使其电压减少ΔU2,又经过时间Δt,油滴恰好回到原来位置.假设油滴在运动过程中没有失去电荷,充电和放电的过程均很短暂,这段时间内油滴的位移可忽略不计.重力加速度为g.求:
(1)带电油滴所带电荷量与质量之比;
(2)第一个Δt与第二个Δt时间内油滴运动的加速度大小之比;
(3)ΔU1与ΔU2之比.
13.如图甲所示,热电子由阴极飞出时的初速度忽略不计,电子发射装置的加速电压为U0,电容器板长和板间距离均为L=10cm,下极板接地,电容器右端到荧光屏的距离也是L=10cm,在电容器两极板间接一交变电压,上极板的电势随时间变化的图象如图乙所示.(每个电子穿过平行板的时间都极短,可以认为电压是不变的)求:
(1)在t=0.06s时刻,电子打在荧光屏上的何处.
(2)荧光屏上有电子打到的区间有多长?
14.如图甲所示,长为L、间距为d的两金属板A、B水平放置,ab为两板的中心线,一个带电粒子以速度v0从a点
水平射入,沿直线从b点射出,若将两金属板接到如图乙所示的交变电压上,欲使该粒子仍能从b点以速度v0射出,求:
(1)交变电压的周期T应满足什么条件?
(2)粒子从a点射入金属板的时刻应满足什么条件?
答案
1.【答案】C
【解析】选C.用塑料梳子梳头发时相互摩擦,塑料梳子会带上电荷吸引纸屑,选项A属于静电现象;
带电小球移至不带电金属球附近,由于静电感应,金属球在靠近带电小球一端会感应出与带电小球异号的电荷,两者相互吸引,选项B属于静电现象;
小线圈接近通电线圈过程中,由于电磁感应现象,小线圈中产生感应电流,选项C不属于静电现象;
从干燥的地毯上走过,由于摩擦生电,当手碰到金属把手时瞬时产生较大电流,人有被电击的感觉,选项D属于静电现象.
2.【答案】D
【解析】选D.在B点和C点附近分别取很小的一段d,由题图得,B点段对应的电势差大于C点段对应的电势差,将电场看做匀强电场,有E=,可见EBx>
ECx,A项错误;
同理可知O点场强最小,电荷在该点受到的电场力最小,C项错误;
沿电场线方向电势降低,在O点左侧,EBx的方向沿x轴负方向,在O点右侧,ECx的方向沿x轴正方向,B项错误,D项正确.
3.【答案】C
【解析】选C.分别对两小球进行受力分析,如图所示,
由平衡条件得F-FTsinα1=0,FTcosα1-m1g=0,
所以tanα1==.同理tanα2==.
因为α1=α2,所以m1=m2.
4.【答案】C
【解析】选C.由题图可知,上极板为正极,下极板为负极;
则带负电的颗粒受电场力向上,故带电颗粒将向上运动,故A错误;
上极板为正极,下极板为负极,所以两金属板间电场方向向下,故B错误;
烟尘颗粒在运动过程中电场力做正功,电势能减少,故C正确;
带电体的带电量只能是元电荷的整数倍,所以烟尘颗粒电荷量不可能是电子电量的1.5倍,故D错误.
5.【答案】C
【解析】选C.带电油滴静止在两极板间,重力与电场力等大、反向,电场力竖直向上,电容器上极板与电源正极相连为正极板,两板间电场方向竖直向下,综上可知,带电油滴带负电,选项A错误;
由场强与电势差关系可知,mg=Eq=q,解得q=,选项B错误;
由题意知,电容器带电荷量Q=kq=,由电容的定义式知,C==,选项C正确;
电容器与电源保持连接,两板间电势差不变,N板向下移动,板间距离变大,F电=q,油滴所受电场力减小,油滴向下运动,选项D错误.
6.【答案】B
【解析】选B.根据题述,开始时小球静止于M点,细线恰好水平,由平衡条件可知,qEsin30°
=mg.小球再次到M点时,切向加速度为零,速度最大,选项A错误.小球从P到M过程中,重力做负功为WG=-mgL,电场力qE做正功为WF=qELsin30°
+qELcos30°
=(1+)mgL,合外力对它做的功为W=WG+WF=mgL,选项B正确.由功能关系可知,电场力做功机械能增加,小球从P到M过程中,其机械能增加了(1+)mgL,选项C错误.由于在M点,小球所受电场力在竖直方向的分量等于重力,如果小球运动到M点时,细线突然断裂,小球将做匀变速曲线运动,选项D错误.
7.【答案】ACD
【解析】选ACD.在O1点时,右环上电荷由于关于O1对称,所以其在O1产生的电场强度为0,而-Q各点在O1产生的场强水平向左,故+q在O1点所受电场力方向向左,故加速度的方向水平向左,故A正确.在+q从O1向O2运动的过程中+Q对+q的电场力向左,-Q对+q的作用力方向也向左,故电场力对+q始终做正功,故+q的电势能一直减小,故B错误.根据E=可知在O1右侧+Q产生的场强先增大后减小且一直减小到0,而-Q的场强大多数情况下小于+Q产生的电场但场强却不会为0,故合场强为0的位置应该在O1的右侧,而在合力为0之前合外力做负功,动能持续减小,之后合力做正功,动能增大,故动能最小的点在O1的右侧,故C正确.同理O2的左侧也有场强为0的位置,而O1和O2之间场强始终大于0,由于两个电荷的电荷量相同,故电场关于O1、O
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- 高三物理一轮单元卷第八单元 静电场 B卷 含答案 物理 一轮 单元 第八 答案