2019高考物理一輪復習 電學部分 專題01 電場單元測試卷A卷.doc
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電場基礎A卷 一、單選 1.在感應起電中,帶負電物體靠近帶絕緣底座的導體時,如圖所示M處將( ) A. 帶正電 B. 帶負電 C. 不帶電 D. 不能確定 【答案】B 【解析】由于同性電荷相斥,則當帶負電物體靠近帶絕緣底座的導體時,帶電體將導體中的負電荷斥向最遠端,即M處帶負電,故選B. 2.兩個可視為質點物體相距為R時,其相互作用的萬有引力大小為F。若將兩個物體間的距離增大為2R,其相互作用的萬有引力大小變?yōu)椋? A. B. C. 4F D. 2F 【答案】B 【解析】根據(jù)萬有引力定律公式知,兩物體間的距離增大為原來的2倍,則萬有引力變?yōu)樵瓉淼?,即為,故B正確,A、C、D錯誤; 3.下列現(xiàn)象中屬于靜電利用的是 A. 油罐車上有鐵鏈拖到地面 B. 飛機輪胎用導電橡膠制作 C. 屋頂安裝避雷針 D. 汽車表面噴涂油漆 【答案】D 4.如圖所示,P是一個帶電體,將原來不帶電的導體球Q放入P激發(fā)的電場中并接地,a,b,c,d是電場中的四個點。則靜電平衡后( ) A. 導體Q仍不帶電 B. a點的電勢高于b點的電勢 C. 檢驗電荷在a點所受電場力等于b點所受電場力 D. 帶正電的檢驗電荷在c點的電勢能大于d點的電勢能 【答案】D 點睛:本題關鍵在于比較cd兩點的電勢,要注意c沿電場線到零勢能面有很大的距離,而d點已接近零勢能面,而沿電場線的方向,電勢是降落的;故c點電勢一定大于d點電勢. 5.如圖所示,B 為線段 AC 的中點,如果在 A 處放一個+Q 的點電荷,測得 B 處的場強 EB=60 N/C, 則下列說法正確的( ) A. C 處的場強大小為 EC=30 N/C B. C 處的場強大小為 EC=20N/C C. 若要使 EB=0,可在 C 處放一個-Q 的點電荷 D. 把 q=10-9 C 的點電荷放在C 點,則其所受電場力的大小為 1.510-8 N 【答案】D 【解析】A、B、場源為一正的點電荷Q,B離點+Q的距離等于C離+Q的距離的一半,則根據(jù)真空中點電荷場強公式,得EB=4EC;因B處的場強EB=60N/C,則EC=15N/C.故A、B錯誤。C、若要使EB=0,可在C處放一個+Q的點電荷,故C錯誤;D、把q=10-9C的點電荷放在C點,則其受電場力的大小為F=qEC=10-9C15N/C=1.510-8N,故D正確;故選D。 6.在密立根油滴實驗中,調節(jié)兩金屬板間的電勢差等于U0兩板距離為d時,某質量為m的油滴恰好做勻速運動,則該油滴所帶電荷量為( ) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】油滴勻速運動過程中受到電場力和重力平衡, 根據(jù)平衡條件,有:mg=qE,又有,聯(lián)立可得:,故A正確,BCD錯誤。 7.如圖所示,是一個點電荷電場的電場線(箭頭線)和等勢面(虛線),兩等勢面之間的電勢差大小為2 V,有一個帶電荷量為q=-1.0108 C的電荷,從A點沿不規(guī)則曲線路徑移到B點,電場力做功為( ) A. 2.0108 J B. -2.0108 J C. 1.60107 J D. -4.0108 J 【答案】B 【解析】由圖可知,電場線的方向向外,所以A點的電勢大于B點的電勢,所以AB之間的電勢差為:U=2V;由電場力做功的公式有:W=qU=-1.0108C2V=-2.0108J,故B正確,ACD的錯誤;故選B。 8.如圖所示,一個帶正電的球體M放在絕緣支架上,把系在絕緣絲線上的帶電小球N掛在橫桿上的P1處,當小球N靜止時,絲線與豎直方向的夾角為θ。若將絲線懸點從P1移到P2處。則 A. 角θ變大,小球N帶正電 B. 角θ變小,小球N帶正電 C. 角θ變大,小球N帶負電 D. 角θ變小,小球N帶負電 【答案】B 9.三個粒子在同一地點沿同一方向飛入偏轉電場,出現(xiàn)了如圖所示的軌跡,由此可以判斷下列不正確的是 A. 在b飛離電場的同時,a剛好打在負極板上 B. b和c同時飛離電場 C. 進電場時c的速度最大,a的速度最小 D. 動能的增加值c最小,a和b一樣大 【答案】B 【解析】A、三個粒子的質量和電量都相同,則知加速度相同,a、b兩粒子在豎直方向上的位移相等,根據(jù),可知運動時間相等,故A正確; B、b、c豎直方向上的位移不等,,根據(jù),可知,故B錯誤; C、在垂直于電場方向即水平方向,三個粒子做勻速直線運動,則有:v=xt,因,則,故C正確; D、根據(jù)動能定理知,a、b兩電荷,電場力做功一樣多,所以動能增加量相等,c電荷電場力做功最少,動能增加量最小,故D正確; 選不正確的,故選B。 10.一帶負電的粒子只在電場力作用下沿x軸正方向運動,其電勢能Ep隨位移x變化的關系如圖所示,其中0~x2段是關于直線x=x1對稱的曲線,x2~x3段是直線,則下列說法正確的是 A. x1處電場強度最小,但不為零 B. 粒子在0~x2段做勻變速運動,x2~x3段做勻速直線運動 C. 若x1、x3處電勢為1、3,則1<3 D. x2~x3段的電場強度大小方向均不變 【答案】D 【解析】EP-x圖像的斜率表示粒子所受電場力F,根據(jù)F=qE可知x1處電場強度最小且為零,故A錯誤; B、粒子在0~x2段切線的斜率發(fā)生變化,所以加速度也在變化,做變速運動, x2~x3段斜率不變,所以做勻變速直線運動,故B錯誤; C、帶負電的粒子從x1到x3的過程中電勢能增加,說明電勢降低,若x1、x3處電勢為1、3,則1>3,故C錯誤; D、x2~x3段斜率不變,所以這段電場強度大小方向均不變,故D正確; 故選D 二、多選 11. 如圖為某一電場的電場線,M、N、P 為電場線上的三個點,M、N 是同一電場線上兩點。下列判 斷正確的是( ) A. 只受電場力作用時,同一負電荷在 N 點的加速度最大 B. M、N、P 三點中 N 點的電勢最高 C. 正電荷從 M 點自由釋放,電荷不可能沿電場線運動到 N 點 D. 只受電場力作用時,同正電荷在 M 點的電勢能大于在 N 點的電勢能 【答案】ACD 12.兩電荷量分別為Q1和Q2的點電荷放在x軸上的O、A點, 兩電荷連線上各點電勢φ隨x變化的關系如圖所示,其中B、C兩點的電勢均為零,則 A. Q1與Q2帶異種電荷 B. B、C點的電場強度大小為零 C. CD點間各點的場強方向向x軸負方向 D. 若有一個電子在C點無初速運動,則在隨后的一段時間內,電場力先做正功后做負功 【答案】ACD 【解析】由圖象可知,圖象中的電勢有正有負,如果都是正電荷,則電勢不會為負、如果都是負電荷,電勢不會為正,則Q1與Q2帶異種電荷。故A正確。電勢隨x變化圖線的切線斜率表示電場強度,B、C點處切線斜率不為零,則電場強度大小不為零,故B錯誤。由圖可知:C→D段中,電勢升高,所以場強方向沿x軸負方向。故C正確。因C→F段中,電勢先高升后降低,所以場強方向先沿x軸負方向,后沿x軸正方向,則將一負點電荷從C無初速運動,則在隨后的一段時間內,電場力先做正功(CD段)后做負功(D點以后)。故D正確;故選ACD。 13.如圖所示為靜電除塵機理圖,廢氣先經(jīng)過一個機械過濾裝置再進入靜電除塵區(qū),放電極和集塵極加上高壓電場,使塵埃帶上負電,塵埃只在電場力的作用下向集塵極遷移并沉積,達到除塵目的,圖中虛線為電場線(方向未標出)。不考慮塵埃在遷移過程中的相互作用和電量變化,則( ) A. 電場線方向由集塵極指向放電極 B. 圖中A點場強小于B點場強 C. 沿水平方向進入的塵埃在遷移過程中可以做類平拋運動 D. 塵埃在遷移過程中電勢能減小 【答案】AD 【解析】由題可知帶負電的塵埃在電場力的作用下向集塵極遷移,則知集塵極帶正電荷,是正極,所以電場線方向由集塵極指向放電極,故A正確;電場線的疏密程度表示電場強度的大小,由圖可知A點的電場線更密,故A點的電場強度大于B點的電場強度,故B錯誤;放電極與集塵極間建立非勻強電場,塵埃所受的電場力是變化的,所以不能做類平拋運動,故C錯誤;帶電塵埃所受的電場力方向與位移方向相同,電場力做正功,所以在遷移過程中電勢能減小,故D正確。所以AD正確,BC錯誤。 14.電流傳感器可以像電流表一樣測量電流,可以捕捉到瞬間的電流變化,相當于一個理想電流表。用如圖甲所示的電路來研究電容器的放電過程。實驗時將開關S撥到1端,用直流8V電壓給電容器充電,待電路穩(wěn)定后,將電流傳感器打開,再將開關S撥到2端,電容器通過電阻R放電。以S撥到2端時為t=0時刻,電流傳感器測得的電流I隨時間t變化圖像如圖乙所示,根據(jù)題意,下列說法正確的是: A. 由I-t圖可知,電容器在全部放電過程中釋放的電荷量約為3.210-3C B. 由I-t圖可知,電容器在全部放電過程中釋放的電荷量約為3.2C C. 此電容器的電容約為4.010-4F D. 此電容器的電容約為0.4F 【答案】AC 【解析】A、B、將橫坐標t分成許多很小的時間間隔△t,在這些很小的時間間隔里,放電電流I可以視為不變,則I△t為這段時間內的電量,則電容器所帶的電荷量為Q=I1△t1+I2△t2+I3△t3+…+In△tn,式中I1△t1、I2△t2…為圖中的狹條形面積,由此可知,電容器所帶的電荷量在數(shù)值上等于圖象與坐標軸所包圍的面積.縱坐標的每個小格為0.2mA,橫坐標的每個小格為0.4s,則每個小格所代表的電荷量數(shù)值為q=0.210-30.4=810-5C,曲線下包含的小正方形的個數(shù)為39個(格數(shù)為38-42都正確);總放電量為Q=39810-5C=3.210-3C,故A正確,B錯誤.C、D、由電容器的計算公式,可得電容值,故C正確,D錯誤。故選AC。 15.如圖所示,傾角為α的光滑斜面下端固定一絕緣輕彈簧,M點固定一個質量為m、帶電量為﹣q的小球Q.整個裝置處在場強大小為E、方向沿斜面向下的勻強電場中?,F(xiàn)把一個帶電量為+q的小球P從N點由靜止釋放,釋放后P沿著斜面向下運動。N點與彈簧的上端和M的距離均為s0.P、Q以及彈簧的軸線ab與斜面平行。兩小球均可視為質點和點電荷,彈簧的勁度系數(shù)為k0,靜電力常量為k。則( ) A. 小球P返回時,可能撞到小球Q B. 小球P在N點的加速度大小為 C. 小球P沿著斜面向下運動過程中,其電勢能不一定減少 D. 當彈簧的壓縮量為時,小球P的速度最大 【答案】BC 【解析】A項:根據(jù)動能定理知,當小球返回到N點,由于重力做功為零,勻強電場的電場力做功為零,電荷Q的電場對P做功為零,則合力做功為零,知道到達N點的速度為零.所以小球不可能撞到小球Q,故A錯誤; B項:根據(jù)牛頓第二定律得,小球在N點的加速度,故B正確; C項:小球P沿著斜面向下運動過程中,勻強電場的電場力做正功,電荷Q產(chǎn)生的電場對P做負功,兩個電場力的合力不一定沿斜面向下,則最終電場力不一定做正功,則電勢能不一定減小,故C錯誤; D項:當小球所受的合力為零時,速度最大,即,則壓縮量不等于,故D錯誤。 三、解答題 16.如圖所示,邊長為L的正方形區(qū)域ABCD內存在著沿AD方向的勻強電場。電量為q、速度為v的帶電粒子從A點沿AB方向進入電場,恰好從BC的中點離開電場,不計粒子所受重力。求電場強度的大小E。 【答案】 17.如圖所示,用長30cm的細線將質量為m=410-3kg的帶電小球P懸掛在O點,當空間有方向為水平向右、大小為E=1104N/C的勻強電場時,小球偏轉37,并處于靜止狀態(tài)。(sin37=0.6,cos37=0.8,g取10m/s2。) (1)判斷小球的帶電性質; (2)求小球所帶的電荷量和細線的拉力大小。 【答案】(1)小球帶正電 (2)510-2N 【解析】(1)小球受力如圖 電場力方向與場強方向相同,故帶正電; (2)小球受力平衡,在水平方向:qE=mgtan37 得q==310-6C; 由力的平衡條件,在豎直方向上:Fcos37=mg 即F==510-2N,方向與豎直方向成37角。 18.如圖所示,一帶電荷量為q=-510-3 C,質量為m=0.1 kg的小物塊處于一傾角為θ=37的光滑絕緣斜面上,當整個裝置處于一水平向左的勻強電場中時,小物塊恰處于靜止狀態(tài).(g取10 m/s2,已知sin 37=0.6,cos 37=0.8)求: ①電場強度的大?。? ②若從某時刻開始,電場強度減小為原來的,物塊下滑時的加速度大?。? 【答案】(1) E=150 N/C (2) 3 m/s2 【解析】試題分析:對物塊受力分析,根據(jù)平衡條件列式可求得電場強度;由牛頓第二定律可求得物塊的加速度。 ①小物塊受力如圖,由受力平衡得:qE-FNsin θ=0 mg-FNcosθ=0 解得: 代入數(shù)據(jù)得E=150 N/C ②由牛頓第二定律得: 代入數(shù)據(jù)得加速度大小為:a=3 m/s2 19.如圖所示,電子從燈絲K發(fā)出(初速度不計),在KA間經(jīng)加速電壓U1加速后,從A板中心小孔射出,進入由M、N兩個水平極板構成的偏轉電場,M、N兩板間的距離為d,電壓為U2,板長為L,電子進入偏轉電場時的速度與電場方向垂直,射出時沒有與極板相碰.已知電子的質量為m,電荷量為e,不計電子的重力及它們之間的相互作用力.求: (1)電子在偏轉電場中的運動時間t; (2)電子從偏轉電場射出時沿垂直于板方向偏移的距離y. 【答案】(1)(2) 【解析】電子在加速電場中加速,進入偏轉電場,做類平拋運動,根據(jù)類平拋運動規(guī)律即可求解。 (1)根據(jù)動能定理得: 解得: 在平行于極板方向做勻速運動: 解得: (2)在垂直于極板方向做勻加速直線運動: 根據(jù)牛頓第二定律得: 解得: 20.如圖甲所示,真空中的電極K連續(xù)不斷地發(fā)出電子(電子的初速度可忽略不計),經(jīng)電壓為U1的電場加速,加速電壓U1隨時間t變化的圖象如圖乙所示。每個電子通過加速電場的過程時間極短,可認為加速電壓不變。電子被加速后由小孔S穿出,沿兩個彼此靠近且正對的水平金屬板A、B間中軸線從左邊緣射入A、B兩板間的偏轉電場,A、B兩板長均為L=0.20m,兩板之間距離d=0.050m,A板的電勢比B板的電勢高。A、B板右側邊緣到豎直放置的熒光屏P(面積足夠大)之間的距離b=0.10m。熒光屏的中心點O與A、B板的中心軸線在同一水平直線上。不計電子之間的相互作用力及其所受的重力,求: (1)要使電子都打不到熒光屏上,則A、B兩板間所加電壓U2應滿足什么條件; (2)當A、B板間所加電壓U2=50V時,電子打在熒光屏上距離中心點O多遠的范圍內。 【答案】(1)U至少為100V;(2)電子打在屏上距中心點O在2.5cm~5.0cm范圍內。 【解析】試題分析:(1)設電子的質量為m、電量為e,電子通過加速電場后的速度為v,由動能定理有: ; 電子通過偏轉電場的時間; 此過程中電子的側向位移 聯(lián)立上述兩式解得: ; 要使電子都打不到屏上,應滿足u取最大值800V時仍有 代入數(shù)據(jù)可得,為使電子都打不到屏上,U至少為100V。 (2)當電子恰好從A板右邊緣射出偏轉電場時,其側移量最大 電子飛出偏轉電場時,其速度的反向延長線通過偏轉電場的中心,設電子打在屏上距中心點的最大距離為Ymax,則由幾何關系可得: ,解得 由第(1)問中的可知,在其它條件不變的情況下,u越大y越小,所以當u=800V時,電子通過偏轉電場的側移量最小。其最小側移量 同理,電子打在屏上距中心點的最小距離 所以電子打在屏上距中心點O在2.5cm~5.0cm范圍內。- 配套講稿:
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- 2019高考物理一輪復習 電學部分 專題01 電場單元測試卷A卷 2019 高考 物理 一輪 復習 電學 部分 專題 01 電場 單元測試
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