高考物理一轮总复习 第七章 静电场练习新人教版共4套38页.docx

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高考物理一轮总复习第七章静电场练习新人教版共4套38页

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2020高考物理一轮总复习第七章静电场基次1电场力的性质练习含解析新人教版

2020高考物理一轮总复习第七章静电场基次2电场能的性质练习含解析新人教版

2020高考物理一轮总复习第七章静电场基次3电容器带电粒子在电场中的运动练习含解析新人教版

2020高考物理一轮总复习第七章静电场能力课带电粒子（带电体）在电场中运动的综合问题练习含解析新人教版

基础课1电场力的性质

一、选择题

1．如图所示为静电力演示仪，两金属极板分别固定于绝缘支架上，且正对平行放置．工作时两板分别接高压直流电源的正负极，表面镀铝的乒乓球用绝缘细线悬挂在两金属极板中间，则（　　）

A．乒乓球的左侧感应出负电荷

B．乒乓球受到扰动后，会被吸在左极板上

C．乒乓球共受到电场力、重力和库仑力三个力的作用

D．用绝缘棒将乒乓球拨到与右极板接触，放开后乒乓球会在两极板间来回碰撞

解析：

选D　乒乓球在两极板中间时，其左侧会感应出正电荷，A错误；电场力和库仑力是同一个力的不同称谓，C错误；乒乓球与右极板接触则带正电，在电场力作用下向左运动与左极板相碰，碰后带上负电，又向右运动与右极板相碰，如此往复运动，D正确，B错误．

2.两点电荷Q1、Q2产生的电场的电场线如图所示．根据电场线的分布情况，下列判断正确的是（　　）

A．Q1的电荷量小于Q2的电荷量

B．Q1的电荷量大于Q2的电荷量

C．Q1、Q2一定均为正电荷

D．Q1、Q2一定均为负电荷

解析：

选A　由电场线的分布情况可知，Q1的电荷量小于Q2的电荷量，A项正确，B项错误；因为电场线没有标出方向，不能断定电荷的正负，可能均为正电荷或负电荷，C、D项错误．

3.如图所示，半径相同的两个金属球A、B带有相等的电荷量，相隔一定距离，两球之间相互吸引力的大小是F.今让第三个半径相同的不带电的金属小球先后与A、B两球接触后移开．这时，A、B两球之间的相互作用力的大小是（　　）

A.　　　　　　　　　B.

C.D.

解析：

选A　A、B两球互相吸引，说明它们必带异种电荷，设它们带的电荷量分别为＋q、－q.当第三个不带电的C球与A球接触后，A、C两球带电荷量平分，每个球带电荷量为q1＝＋，当再把C球与B球接触后，两球的电荷先中和再平分，每球带电荷量q2＝－.由库仑定律F＝k知，当移开C球后，A、B两球之间的相互作用力的大小变为F′＝，A项正确．

4．下列选项中的各圆环大小相同，所带电荷量已在图中标出，且电荷均匀分布，各圆环间彼此绝缘．坐标原点O处电场强度最大的是（　　）

解析：

选B　将圆环分割成微元，根据对称性和矢量叠加，D项O点的场强为零，C项等效为第二象限内电荷在O点产生的电场；大小与A项的相等，B项正、负电荷在O点产生的场强大小相等，方向互相垂直，合场强是其中一个的倍，也是A、C项场强的倍，因此B项正确．

5．（多选）如图所示为在同一电场中a、b、c、d四点分别引入检验电荷时，测得的检验电荷所受电场力跟它的电荷量的函数关系图象，那么下列叙述正确的是（　　）

A．这个电场是匀强电场

B．a、b、c、d四点的场强大小关系是Ed>Ea>Eb>Ec

C．a、b、c、d四点的场强大小关系是Ea>Ec>Eb>Ed

D．a、b、d三点的强场方向相同

解析：

选CD　由场强的定义式E＝，并结合图象的斜率可知电场强度的大小，则Ea>Ec>Eb>Ed，此电场不是匀强电场，选项A、B错误，选项C正确；图象斜率的正负表示电场强度的方向，a、b、d三点相应图线的斜率为正，三点的场强方向相同，选项D正确．

6.将两个质量均为m的小球a、b用绝缘细线相连，竖直悬挂于O点，其中球a带正电、电荷量为q，球b不带电，现加一电场强度方向平行纸面的匀强电场（没画出），使整个装置处于平衡状态，且绷紧的绝缘细线Oa与竖直方向的夹角为θ＝30°，如图所示，则所加匀强电场的电场强度大小可能为（　　）

A.B.

C.D.

解析：

选B　取小球a、b整体作为研究对象，则受重力2mg、悬线拉力FT和电场力F作用处于平衡，此三力满足如图所示的三角形关系，由图知F的最小值为2mgsin30°＝mg，由F＝qE知A、C、D错，B对．

7．（多选）P、Q两电荷的电场线分布如下图所示，a、b、c、d为电场中的四点，c、d关于PQ连线的中垂线对称．一个离子从a运动到b（不计重力），轨迹如图所示，则下列判断正确的是（　　）

A.P带正电

B．c、d两点的电场强度相同

C．离子在运动过程中受到P的吸引力

D．离子从a到b，电场力做正功

解析：

选AC　由电场线的方向可知P带正电，Q带负电，A正确；c、d两点场强大小相同，但方向不同，B错误；离子所受电场力的方向应该指向曲线的凹侧，故可以判断出离子在运动过程中受到P电荷的吸引力，C正确；离子从a到b，电场力的方向和离子速度方向的夹角大于90°，电场力做负功，D错误．

8．两点电荷A、B带电量QA>QB，在真空中相距r，现将检验电荷C置于某一位置时，所受静电力恰好为零，则（　　）

A．A和B为异种电荷时，C在AB之间连线上靠近B一侧

B．A和B为异种电荷时，C在AB之间连线的延长线上A外侧

C．A和B为同种电荷时，C在AB之间连线上靠近B一侧

D．A和B无论为同种还是异种电荷，C都不在AB连线以及延长线上

解析：

选C　若QA和QB为固定的异种电荷，只要放入的电荷q受到的合力为0即可，则对C有k＝k，因为QA>QB，所以rA>rB，而且保证两个力的方向相反，所以应将C置于AB连线的延长线上，且靠近B；若QA和QB均为固定的同种电荷，则对C有k＝k，因为QA>QB，所以rA>rB，而且保证两个力的方向相反，所以应将C置于AB线段上，且靠近B，故C正确，A、B、D错误．

9.（2018年全国卷Ⅰ）如图，三个固定的带电小球a、b和c，相互间的距离分别为ab＝5cm，bc＝3cm，ca＝4cm.小球c所受库仑力的合力的方向平行于a、b的连线．设小球a、b所带电荷量的比值的绝对值为k，则（　　）

A．a、b的电荷同号，k＝

B．a、b的电荷异号，k＝

C．a、b的电荷同号，k＝

D．a、b的电荷异号，k＝

解析：

选D　若a、b的电荷同号，则c所受库仑力的合力指向2或4区域；若a、b的电荷异号，则c所受库仑力的合力指向1或3区域；故只有a、b的电荷异号，合力方向才能与a、b连线平行．设a带正电荷，b、c带负电荷，c受力如图，tanβ＝tanα＝，＝tanβ，由库仑定律得＝，联立得k＝＝.故A、B、C项错误，D项正确．

10.（多选）用细绳拴一个质量为m带正电的小球B，另一带正电小球A固定在绝缘竖直墙上，A、B两球与地面的高度均为h，小球B在重力、拉力和库仑力的作用下静止不动，如图所示．现将细绳剪断后（　　）

A．小球B在细绳剪断瞬间开始做平抛运动

B．小球B在细绳剪断瞬间加速度大于g

C．小球B落地的时间小于

D．小球B落地的速度大于

解析：

选BCD　将细绳剪断瞬间，小球受到重力和库仑力的共同作用，合力斜向右下方，因此剪断瞬间开始，小球B的初速度为零，不可能做平抛运动，小球的加速度大于g，故选项A错误，B正确；小球在落地过程中，除受到重力外，还受到库仑斥力，那么竖直方向的加速大于g，因此球落地的时间小于，落地的速度大于，故选项C、D正确．

二、非选择题

11.（2017年北京卷）如图所示，长l＝1m的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角θ＝37°.已知小球所带电荷量q＝1.0×10－6C，匀强电场的场强E＝3.0×103N/C，取重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.求：

（1）小球所受电场力F的大小；

（2）小球的质量m；

（3）将电场撤去，小球回到最低点时速度v的大小．

解析：

（1）F＝qE＝3.0×10－3N.

（2）由＝tan37°

解得m＝4.0×10－4kg.

（3）由mgl（1－cos37°）＝mv2

解得v＝＝2.0m/s.

答案：

（1）3.0×10－3N　

（2）4.0×10－4kg　（3）2.0m/s

12.（2019届山西晋中名校联考）如图所示，长L＝0.12m的绝缘轻杆上端固定在O点，质量m＝0.6kg、电荷量q＝0.5C的带正电金属小球套在绝缘轻杆上，空间存在水平向右的匀强电场，球与杆间的动摩擦因数μ＝0.75.当杆竖直固定放置时，小球恰好能匀速下滑，g取10m/s2.

（1）求匀强电场的电场强度大小；

（2）改变轻杆与竖直方向的夹角，使球下滑过程中与杆之间的摩擦力为零，并将小球从O点由静止释放，求小球离开杆时的速度大小．

解析：

（1）当杆竖直固定放置时，FN＝Eq，mg＝Ff，Ff＝μFN

解得E＝＝16N/C.

（2）小球与杆之间摩擦力为零，说明小球与杆之间的弹

力为零，则有

Eqcosθ＝mgsinθ

所以tanθ＝＝，θ＝53°

设小球的加速度为a，则mgcos53°＋Eqsin53°＝ma

解得a＝m/s2

由v2＝2aL，解得小球离开杆时的速度大小为v＝2m/s.

答案：

（1）16N/C　

（2）2m/s

基础课2电场能的性质

一、选择题

1．关于静电场的等势面，下列说法正确的是（　　）

A．两个电势不同的等势面可能相交

B．电场线与等势面处处相互垂直

C．同一等势面上各点电场强度一定相等

D．将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电场力做正功

解析：

选B　在静电场中，两个电势不同的等势面不会相交，选项A错误；电场线与等势面一定相互垂直，选项B正确；同一等势面上的电场强度可能相等，也可能不相等，选项C错误；电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面，移动负试探电荷时，电场力做负功，选项D错误．

2．（多选）将一电荷量为＋Q的小球放在不带电的金属球附近，所形成的电场线分布如图所示，金属球表面的电势处处相等．a、b为电场中的两点，则（　　）

A．a点的电场强度比b点的大

B．a点的电势比b点的高

C．检验电荷－q在a点的电势能比在b点的大

D．将检验电荷－q从a点移到b点的过程中，电场力做负功

解析：

选ABD　电场线密的地方电场强度大，A项正确；沿着电场线方向电势逐渐降低，B项正确；由Ep＝qφ可知，负电荷在高电势处电势能小，C项错误；负电荷从a到b电势能增加，根据电场力做功与电势能变化的关系可知，这个过程中电场力做负功，D项正确．

3．（多选）如图所示，A、B、C是匀强电场中平行于电场线的某一平面上的三个点，各点的电势分别为φA＝5V，φB＝2V，φC＝3V，H、F三等分AB，G为AC的中点，在下列各示意图中，能正确表示该电场强度方向的是（　　）

解析：

选BC　根据匀强电场的特点可知，H、F点的电势分别为φH＝4V，φF＝3V；G点的电势φG＝＝4V，则φH＝φG，则电场线垂直GH，选项B正确；又φC＝φF＝3V，可知电场线与CF垂直，选项C正确．

4.（多选）如图所示的实线为电场线，电场线分布及a、e两点关于直线OO′对称，带电粒子从a点沿虚线adb运动到b点，过直线OO′时速度方向恰好与OO′垂直，不计粒子重力，则下列说法正确的是（　　）

A．过b点后带电粒子可能运动到c点

B．带电粒子的运动轨迹是抛物线的一部分

C．带电粒子从a运动到b，其电势能增大

D．直线OO′垂直于电场中的等势面

解析：

选CD　根据题述及对称关系分析易知，过b点后粒子沿be运动，选项A错误；在非匀强电场中带电粒子的运动轨迹不可能是抛物线的一部分，选项B错误；带电粒子从a运动到b，电场力做负功，电势能增大，选项C正确；电场线垂直于等势面，OO′为对称