2022年高考物理一轮复习第七章静电场45分钟章末验收卷

2022年高考物理一轮复习第七章静电场45分钟章末验收卷一、单项选择题1.如图1所示，在某一点电荷Q产生的电场中，有a、b两点，其中a点的场强大小为Ea，方向与ab连线成30角；b点的场强大小为Eb，方向与ab连线成60角，则关于a、b两点场强大小及电势高低，下列说法中正确的是()图1AEa3Eb，abCEa2Eb，abDEa，ab，故选B.2某一电场的电场线分布如图2所示，则下列说法正确的是()图2Aa点的电势低于b点的电势Ba点的电场强度小于b点的电场强度C一正电荷由a点释放，一定沿着电场线运动到b点D一负电荷在a点的电势能大于在b点的电势能答案B解析沿着电场线方向电势逐渐降低，因此a点的电势高于b点的电势，选项A错误；从电场线的分布情况可知，a点的电场线比b点的稀疏，所以a点的电场强度小于b点的电场强度，选项B正确；电场线不一定是电荷的运动轨迹，由a点释放的正电荷不一定沿着电场线运动到b点，故选项C错误；某一负电荷从a点移到b点，电场力做负功，电势能增加，因此负电荷在a点的电势能小于在b点的电势能，故选项D错误3如图3，M、N、Q是匀强电场中的三点，MN垂直于NQ，MN4cm，NQ3cm.MQ与电场方向平行，M、N两点的电势分别为5V和1.8V则电场强度大小和Q点的电势分别为()图3A100V/m和1VB80V/m和0C100V/m和0D80V/m和1V答案C解析设MNQ中NMQ，根据题述条件关系可知cos0.8，电场强度E100V/m，选项B、D错误；MQ之间的距离MQ5cm，MQ之间的电势差UMQEMQ5V，由UMQMQ可得，Q点的电势Q0，选项A错误，C正确4如图4，在匀强电场中，场强方向与abc所在平面平行，acbc，abc60，0.2m一个电荷量q1105C的正电荷从a移到b，电场力做功为零；同样的电荷从a移到c，电场力做功为1103J则该匀强电场的场强大小和方向分别为()图4A500V/m、沿ab由a指向bB500V/m、垂直ab向上C1000V/m、垂直ab向上D1000V/m、沿ac由a指向c答案C解析由题意知，从a到b移动正电荷电场力做功为零，即Uab0，所以匀强电场中的直线ab为等势面；该电荷由a到c过程中，电场力做功为WacqUac，解得Uac100V，所以电场线垂直ab向上，A、D项错由匀强电场场强与电势差的关系可得，匀强电场场强E1000V/m，C项正确，B项错5.如图5所示，点电荷2Q、Q分别置于M、N两点，O点为MN连线的中点点a、b在MN连线上，点c、d在MN的中垂线上，它们均关于O点对称下列说法正确的是()图5Ac、d两点的电场强度相同Ba、b两点的电势相同C将电子沿直线从c移到d，电场力对电子先做负功再做正功D将电子沿直线从a移到b，电子的电势能一直增大答案D解析由于M、N两点的点电荷带电荷量不同，所以c、d两点的电场强度大小相同，方向不同，选项A错误；根据沿电场线方向电势逐渐降低可知，a点的电势高于b点，故将电子沿直线从a移到b时，电子的电势能一直增大，选项B错误，D正确；根据电场叠加原理，c点的电场强度方向偏向右上，电子在c点所受电场力方向偏向左下，电子在d点所受电场力方向偏向左上，将电子沿直线从c移到d，电场力对电子先做正功后做负功，选项C错误6.如图6所示，虚线是某静电场的一簇等势线，边上标有电势的值，一带电粒子只在电场力作用下恰能沿图中的实线从A经过B运动到C.下列判断正确的是()图6A粒子一定带负电BA处场强大于C处场强C粒子在A处电势能大于在C处电势能D粒子从A到B电场力所做的功大于从B到C电场力所做的功答案B解析根据电场线与等势面垂直且由高电势指向低电势，可知电场线方向大致向左，根据粒子轨迹的弯曲方向可知，粒子所受的电场力方向大致向左，则知粒子一定带正电故A错误；等差等势面的疏密反映电场强度的大小，A处场强大于C处场强，故B正确；从A点运动到C点，电场力方向与速度的夹角为钝角，电场力做负功，电势能增大，故C错误；根据WUq知电势差相同，电场力做功相同，故D错误二、多项选择题7.如图7所示，三个带电小球A、B、C可视为点电荷，所带电荷量分别为Q、Q、q.A、B固定在绝缘水平桌面上，C带有小孔，穿在动摩擦因数处处相同的粗糙绝缘直杆上绝缘杆竖直放置在A、B连线的中点处，将C从杆上某一位置由静止释放，下落至桌面时速度恰好为零C沿杆下滑时带电荷量保持不变那么C在下落过程中，以下判断正确的是()图7A所受摩擦力变大B电场力做正功C电势能不变D下落一半高度时速度一定最大答案AC解析由于两个等量异种点电荷连线的中垂线上，从连线中点向上各点的电场强度逐渐减小，所以C从杆上某一位置由静止释放，在下落过程中所受的水平向右方向的电场力逐渐增大，C与杆间的压力逐渐增大，所受摩擦力逐渐增大，选项A正确；由于电场力水平向右，C沿竖直杆运动，电场力做功为零，选项B错误；由于两个等量异种点电荷连线的中垂线是等势线，各点电势相等，所以C从杆上某一位置由静止释放下落过程中，电势能不变，选项C正确；C从杆上某一位置由静止释放下落过程中，当摩擦力增大到等于重力时，速度最大，不一定是下落了一半高度，选项D错误8如图8所示，竖直绝缘光滑的半圆形槽半径为R，在槽内静置有两个带等量同种电荷的小球A、B，两球质量相等、间距为R.若将两小球看做质点，将一个水平向右的推力F作用在A球上，缓慢将A球推到半圆形槽的底部，则下列说法正确的是()图8A槽对B球的支持力增大B两球间距离减小C推力F做的功等于两球组成的系统机械能的增加量D两球组成的系统的电势能增大答案BD解析当A、B两球在初位置静止时，两球受到的支持力大小相等，大小为FN1，相互间的库仑力F1mgtan30，小球在末位置静止时，设A、B两球之间距离为l，如图所示，由相似关系得，FN2mg，支持力减小，A选项错误；又，F2，解得l3R3，lR，B选项正确；同种电荷间距离减小，库仑力做负功，系统电势能增大，推力做功等于系统机械能增加量与电势能增加量之和，C选项错误，D选项正确9如图9甲所示，一光滑绝缘细杆竖直放置，距细杆右侧d的A点处有一固定的正点电荷细杆上套有一带电小环设小环与点电荷的竖直高度差为h.将小环无初速度地从h高处释放后，在下落至h0的过程中，其动能Ek随h的变化曲线如图乙所示则()图9A下落至P点时小环所受合力为零B从h高处下落至h0的过程中，小环电势能增加C从h高处下落至h0的过程中，小环经过了加速、减速、再加速三个阶段D小环将做以P点为中心的往复运动答案BC解析小环下落到P点所受库仑力与细杆对小环的弹力平衡，所受重力竖直向下，故所受合力等于重力，选项A错误；根据题图乙，小环从h高处下落至h0的过程中，动能先增大后减小，再增大，说明小环经过了加速、减速、再加速三个阶段，小环所带电荷电性与正点电荷电性相同，需要克服电场力做功，故小环电势能增加，选项B、C正确；小环经过P点后正点电荷对它的库仑斥力偏向左下方，小环所受合力一定向下，不可能做以P点为中心的往复运动，选项D错误10.如图10所示，在竖直平面内有匀强电场(图中未画出)，一个质量为m的带电小球，从A点以初速度v0沿直线运动直线与竖直方向的夹角为(90)，不计空气阻力，重力加速度为g.以下说法正确的是()图10A小球一定做匀变速运动B小球在运动过程中可能机械能守恒C小球运动过程中所受电场力不小于mgsinD当小球速度为v时，其重力的瞬时功率Pmgvsin答案BC解析小球从A点以初速度v0沿直线运动，受到重力和电场力作用，若电场力与重力平衡时，小球做匀速直线运动；若电场力与重力不平衡时，两者的合力与速度共线，而且合力是恒力，则小球做匀变速直线运动，故A错误；若电场力与速度方向垂直时，电场力不做功，则小球的机械能守恒，故B正确；当电场力与速度方向垂直时，电场力最小，由垂直于速度方向的力平衡得到：电场力的最小值为mgsin，故C正确；当小球速度为v时，其重力的瞬时功率Pmgvcos，故D错误11如图11所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源(内阻不计)连接，下极板接地，静电计所带电荷量很少，可被忽略一带负电油滴被固定于电容器中的P点现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，则()图11A平行板电容器的电容值将变小B静电计指针张角变小C带电油滴的电势能将减少D若先将上极板与电源正极连接的导线断开，再将下极板向下移动一小段距离，则带电油滴所受电场力不变答案ACD解析将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离时，两极板的正对面积S不变，间距d变大，根据关系式C可知，电容C减小，选项A正确；因为静电计指针的变化表征电容器两极板间电势差的变化，题中电容器两极板间的电势差U不变，所以静电计指针张角不变，选项B错误；U不变，极板间距d变大时，板间场强E减小，带电油滴所处位置的电势PUEl增大，其中l为油滴到上极板的距离，又因为油滴带负电，所以其电势能将减少，选项C正确；若先将上极板与电源正极连接的导线断开，再将下极板向下移动一小段距离，则电容器带电荷量Q不变，极板间距d变大，根据QCU，E和C可知E，可见，极板间场强E不变，所以带电油滴所受电场力不变，选项D正确12如图12所示，a、b是x轴上关于O点对称的两点，c、d是y轴上关于O点对称的两点，c、d两点分别固定一等量异种点电荷，带负电的检验电荷仅在电场力作用下从a点沿曲线运动到b点，E为第一象限内轨迹上的一点，以下说法正确的是()图12Ac点的电荷带正电Ba点电势高于E点电势CE点场强方向沿轨迹在该点的切线方向D检验电荷从a到b过程中，电势能先增加后减少答案BD解析带负电的检验电荷仅在电场力的作用下从a点沿曲线运动到b点，合力指向曲线的内侧，故上面的电荷带同种电荷，即c点电荷带负电，故A错误；从E点到b点电场力做正功，电势能减小，由于是负电荷，故从E到b电势要升高，即b点的电势高于E点的电势，又因为等量异号电荷的连线的中垂线是等势面，故a、b两点的电势相等，所以a点电势高于E点电势，故B正确；E点的切线方向为速度方向，E点的场强方向应与电场力方向在同一直线上，而曲线运动的受力与速度方向不可能在同一直线上，即E点场强方向不可能是该点的切线方向，故C错误；检验电荷从a到b过程中，电场力先做负功后做正功，故电势能先增加后减少，故D正确故选B、D.三、非选择题13一带正电小球，由空中A点以初速度v0水平抛出，落地时速度方向与初速度方向夹角为145.若在整个空间施加竖直向下的电场，电场强度为E，小球仍由A点以相同的初速度水平抛出，求：(1)A点距离地面的高度；(2)加电场后，落地时速度方向与v0之间的夹角2.答案(1)(2)60解析(1)无电场时，设落地速度为v1，cos1由动能定理mghmvmv，可得h(2)加电场后，设落地速度为v2，cos2由动能定理mghEqhmvmv可得260.14.如图13所示，虚线左侧有一场强为E1E的匀强电场，在两条平行的虚线MN和PQ之间存在着宽为L、电场强度为E22E的匀强电场，在虚线PQ右侧相距也为L处有一与电场E2平行的屏现将一电子(电荷量为e，质量为m)无初速度放入电场E1中的A点，最后打在右侧的屏上，AO连线与屏垂直，垂足为O，求：图13(1)电子从释放到打到屏上所用的时间；(2)电子刚射出电场E2时的速度方向与AO连线夹角的正切值tan；(3)电子打到屏上的点O到O点的距离答案(1)3(2)2(3)3L解析(1)电子在电场E1中做初速度为零的匀加速直线运动，设加速度为a1，时间为t1，由牛顿第二定律得：a1由xat2得：a1t电子进入电场E2时的速度为：v1a1t1电子从进入电场E2至打到屏上的过程中，在水平方向做匀速直线运动，时间为：t2电子从释放到打到屏上所用的时间为：tt1t2联立式解得：t3(2)设电子刚射出电场E2时平行电场方向的速度为vy电子进入电场E2时的加速度为：a2vya2t3t3电子刚射出电场E2时的速度方向与AO连线夹角的正切值为：tan联立解得：tan2(3)电子在电场中的运动轨迹如图所示：设电子打到屏上的点O到O点的距离为x，由几何关系得：tan联立得：x3L.