【大师珍藏】高考物理一轮单元训练金卷：第八单元 静电场（B卷）含答案

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1、一 轮 单 元 训 练 金 卷 高 三 物 理 卷 （ B）第 八 单 元 静 电 场注 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

2、 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、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 16 题只有一项符合题目要求，第 710 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

3、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 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( )AB、C 两点的电场强度大小 EBxE CxBE Bx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

4、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 1 角和 2 角，且两球处于同一水平线上，如图所示若 1 2，则下述结论正确的是( )Aq 1 一定等于 q2B一定满足 q1m1 q2m2Cm 1 一定等于 m2D必须同时满足 q1q 2、m 1m 24(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

5、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mgUdC电容器的电容为kmgdU2D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

6、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 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 mgL3C小球从 P 到 M 过程中，其机械能增加了 mgL3D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，O 1、O 2分别为两环圆心

7、，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、O 2 点左侧都存在合场强为零的点，且它们关于 O1、O 2 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

8、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， ( 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( )Ad 应保持不变BB 的位置在同一圆弧上Cx 与电荷量乘积 Qq 成正比Dtan 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

9、 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

10、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 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

11、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 U1时，油滴开始向上运动；经时间 t 后，电容器突然放电使其电压减少 U2，又经过时间 t，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 t 与第二个 t 时间内油滴运动的加速度大小之比； (3)U1 与 U2 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 L10 cm，下极板接地，电容器右端到荧光屏的距离也是 L10 cm，在电容器

12、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 t0.06 s 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？一 轮 单 元 训 练 金 卷 高 三 物 理

13、卷 （ B）第 八 单 元 静 电 场答 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

14、，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 EBxECx，A 项错误；同理可知 O 点d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，E Bx的方向沿 x 轴负方向，在 O 点右侧，E Cx 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 FF Tsin 10，F Tcos 1m 1g0，所以 tan 1 .同理 tan 2 .Fm1g kq1q2m1gr2 Fm2g kq1q2m2gr2因为 1 2，所

15、以 m1m 2.4.【 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

16、 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Ud mgdU带电荷量 Qkq ，由电容的定义式知，C ，选项 C 正确；电容器与电源保持连接，kmgdU QU kmgdU2两板间电势差不变，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Ud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，qEsin 30 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 WGmgL，电场力 q

17、E 做正功为 WFqELsin 30qEL cos 30(1 )mgL，合外3力对它做的功为 WW GW F mgL，选项 B 正确由功能关系可知，电场力做功机械能增加，3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3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，

18、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kQr2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

19、相同，故电场关于 O1、O 2 的连线对称，故 D 正确8.【 答 案 】 AD【 解 析 】 选 AD.E ，保持 U 不变，将 d 变为原来的两倍，E 变为原来的一半，A 对；保持UdE 不变， 将 d 变为原来的一半，则 U 变为原来的一半，B 错；C ，C ，保持 d 不变，C 不QU rS4kd变，Q 加倍，U 加倍，C 错； E ， 将 Q 变为原来的一半，则 E 变为原来的一Ud QCd QrS4kdd QrS4k半，D 对9.【 答 案 】 ABC【 解 析 】 选 ABC.因此实验要探究库仑力与电荷量的关系，故两电荷间距 d 应保持不变，选项A 正确；因要保持 A、B 连线与

20、细线垂直且 AB 距离总保持 d 不变，故 B 的位置在同一圆弧上，选项 B 正确；对 A 球由平衡知识可知： F 库 mgsin ，即 k mg ，可知 x 与电荷量乘积 Qq 成正比，qQd2 xL选项 C 正确，D 错误10.【 答 案 】 CD【 解 析 】 选 CD.圆环运动到 O 点且未离开细杆时库仑力沿 x 轴正方向，与细杆对圆环的支持力平衡，加速度为零，则 A 错误；因为圆环到 O 点前， 库仑力沿 y 轴负方向的分量大小始终不为0，故一直加速，速度增加，B 错误；设 P、O 两点间电势差为 U，由动能定理有 qU mv2，由牛12顿第二定律有 ，联立有 ，即圆环是否做匀速圆周

21、运动与 q 无关，C 正确；若从 PkQqr2 mv2r kQr2 2Ur点上方释放，则 U 变大，不能做匀速圆周运动 ，D 正确11.【 答 案 】 (1)小球带正电 (2) 3mg3q 2（3 1）gL【 解 析 】 (1)根据电场方向和小球受力分析可知小球带正电小球由 A 点释放到速度等于零，由动能定理有0EqLsin mgL (1cos )解得 E .3mg3q(2)如图所示，将小球的重力和电场力的合力作为小球的等效重力 G，则 G mg， 方向与竖直方向夹角为 30偏向右下233若小球恰能做完整的圆周运动，在等效最高点m mgv2L 233小球从 A 点以初速度 vA运动，由动能定理

22、知mv2 mv mgL(1cos 30)12 12 2A 233联立解得 vA .2（3 1）gL12.【 答 案 】 (1) (2)13 (3)14dgU0【 解 析 】 (1)油滴静止时满足：mg qU0d则 .qm dgU0(2)设第一个 t 时间内油滴的位移大小为 x1，加速度大小为 a1，第二个 t 时间内油滴的位移大小为 x2，加速度大小为 a2，则x1 a1t2，x 2v 1t a2t212 12且 v1a 1t，x 2x 1解得 a1a213.(3)油滴向上加速运动时：q mg ma 1，U0 U1d即 q ma 1U1d油滴向上减速运动时：mg q ma 2，U0 U1 U2

23、d即 q ma 2U2 U1d则 U1U2 U1 13解得 .U1U2 1413.【 答 案 】 (1)打在屏上的点位于 O 点上方，距 O 点 13.5 cm (2)30 cm【 解 析 】 (1)电子经电场加速满足 qU0 mv2，经电场偏转后侧移量 y at2 ，所以12 12 12qU偏mL(Lv)2y ，由题图乙知 t0. 06 s 时刻 U 偏 1.8U 0，所以 y4.5 cmU偏 L4U0设打在屏上的点距 O 点的距离为 Y，满足 ，所以 Y13.5 cm .YyL L2L2(2)由题知电子侧移量 y 的最大值为 ，所以当偏转电压超过 2U0，电子就打不到荧光屏上了，L2所以荧

24、光屏上电子能打到的区间长为 3L30 cm.14.【 答 案 】 (1)T ，其中 n 取大于等于 的整数Lnv0 L2dv0 qU02m(2)t T(n1，2，3)2n 14【 解 析 】 (1)为使粒子仍从 b 点以速度 v0 穿出电场，在垂直于初速度方向上 ，粒子的运动应为：加速，减速，反向加速，(反向 )减速，经历四个过程后， 回到中心线上时，在垂直于金属板的方向上速度正好等于零，这段时间等于一个周期，故有 LnTv 0，解得 TLnv0粒子在 T 内离开中心线的距离为 y a14 12(14T)2又 a ，E ，解得 yqEm U0d qU0T232md在运动过程中离开中心线的最大距离为ym2yqU0T216md粒子不撞击金属板，应有 ym d12解得 T2d 2mqU0故 n ，即 n 取大于等于 的整数L2dv0 qU02m L2dv0 qU02m所以粒子的周期应满足的条件为T ，其中 n 取大于等于 的整数Lnv0 L2dv0 qU02m(2)粒子进入电场的时刻应为 T， T， T，14 34 54故粒子进入电场的时刻为 t T(n1，2，3) 2n 14