学年高三物理上学期电场单元测试6新课标.docx
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学年高三物理上学期电场单元测试6新课标
第I卷为选择题，共
50分；第U卷为非选择题共
50分。
满分100分，考试时间为
90分钟
第I卷（选择题，共50分）
、选择题：
本卷共
10小题，每小题5分，共50分，每小题有一个或多个选项正
确，全部选对得5分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分
1•两个完全相同的金属小球，分别带有+3Q和一Q的电荷量，当它们相距r时，它们之间的库仑力是F.若把它们接触后分开，再置于相距r/3的两点（此时两带电小球仍可视为点电荷），贝U它们的库仑力的大小将变为
（）
A.F/3B.FC.3FD.9F
2•如图所示，在水平方向的匀强电场中，一绝缘细线的一端固定在
0点，另一端系一带正电的小球，小球在只受重力、电场力、绳子的拉力作用下在竖直平面内做圆周运动，小球所受的电场力大小等于重力大小.比较a、b、c、d这四点，小球
（）
A.在最高点a处的动能最小
B.在最低点c处的机械能最小
C.在水平直径右端b处的机械能最大
D.在水平直径左端d处的机械能最大
3.一负电荷受电场力作用，从电场中的A点运动到B点，在此过程中该电荷做初速度为零的匀加速直线运动，则A、B两点电场强度巳、S及该电荷在A、B两点的电势能Ba、&b之间的关系为
4.如图所示，绝缘水平面上锁定着两个质量均为m电荷量分别为+9q、+q,体
积很小的物体A和B,它们间的距离为r，与平面间的动摩擦因数均为□.已知静电力常量为k.如果解锁使它们开始运动，贝U当加速度为零时，它们相距的距离为（）
A.3q、
/k
B.
9q2k
A
B
/卩mg
卩mg
firftttFffrff/rtr
LiiJ
C.2r
D.
3r
5.（2020•江苏盐城）如图所示，在光滑的绝缘水平面上，两个带等量正电荷的点
电荷MN,分别固定在AB两点，O为AB连线的中点，C、D在AB的垂直平分线上.在C点处静止释放一个带负电的小球P（不改变原来电场的分布），此后P在C点和D点之间来回运动，贝U下列说法中正确的是
（）
A若小球P在经过C点时电荷量突然减小，则它将会运动到连
线上的CD段之外
B.若小球P的电荷量在经过CO之间某处减小，则它将会运动到连
线上的CD段之外
C.若小球P在经过C点时，点电荷MN的电荷量同时等量增大，则它将会运动到
连线上的CD段之外
D.若小球P在经过CO之间某处时，点电荷MN的电荷量同时等量增大，则它以后不可能再运动到C点或D点
6.如图，a、b、c、d是匀强电场中的四个点，它们正好是一个梯形,..
的四个顶点.电场线与梯形所在的平面平行.ab平行cd，且ab
边长为cd边长的一半，已知a点的电势是3V,b点的电势是5V，'■-
c点的电势是7V.由此可知，d点的电势为（）
A.1V
B.2V
D.4V
C.3V
7.一个平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，两极板间有一正
电荷（电荷量少）固定在P点，如图所示.以E表示两极板间的场强，一
u表示电容器两极板间的电压，w表示正电荷在p点的电势能.若保
持负极板不动，将正极板移到图中虚线所示的位置，那么（）
A.U变小，E不变B.E变大，W变大
C.U变小，W不变D.U不变，W不变
8.如图所示，质子、氘核和a粒子（均不计重力）都沿平行板电容器两板中线00
方向垂直于电场线射入板间的匀强电场，且都能射出电场，射出后都打在同一个荧光屏上，使荧光屏上出现亮点.若微粒打到荧光屏的先后不能分辨，则下列说法正确的是（）
A若它们射入匀强电场时的速度相等，则在荧光屏上将出现3个
亮点…
B•若它们射入匀强电场时的动能相等，则在荧光屏上将出现1个亮点
C.若它们射入匀强电场时的动量相等，则在荧光屏上将出现3个亮点
D.若它们是经同一个加速电场由静止加速后射入偏转电场的，则在荧光屏上将只出
现1个亮点
9.如图所示，在匀强电场中将一电荷量为+q、质量为m的小球以初速度Vo竖直向上抛出，在带电小球由抛出到上升至最大高度的过程中，下列判断正确的是
（）
A小球的动能增加
B•小球的电势能增加
C.所用的时间为vo/g
D.到达最高点时，速度为零，加速度大于g
10.如图所示，一质量为m电荷量为—q的小物体，在水平轨道沿Ox运动，O端
有一与轨道垂直的固定墙，轨道处在场强为E、方向沿Ox轴正向的匀强电场中，小物体以初速度V0从X0点沿Ox轨道运动，运动中受到大小不变的摩擦力f的
作用，且fvqE•设小物体与墙碰撞时的机械能损失忽略不计，则它从开始运动
第U卷（非选择题，共50分）
二、实验题：
本题共2小题，共12分。
把答案填在题中的横线上或按照题目要求作答。
11.（6分）一带正电的小金属块A以初速度v-从光滑水平高台上飞「；
出.已知在高台边缘的右侧足够大空间中存在水平向左的匀强二=
电场，小金属块A所受电场力大小为其重力的2倍.则金属块二=
运动过程中距高台边缘的最大水平距离为，金属块运"
动过程的最小速度为.
12.
（6分）如图所示，虚线是在某实验过程中实际绘出的某一平面静电场中的一簇等势线，若带电粒子从a点射入电场后，仅在静电力作用下恰能沿图中实线运动，b点是其运动轨迹上的另一点，用Ea、a、Va、Eb、b、Vb分别表示a点和b点的场强、电势和粒子的速率，贝UEaB、
ab、vab（三个空均选填“大于”、“小于”或“不
能比较”）
、计算题：
本题共3小题，共38分。
解答时应写出必要的文字说明、方程式和重
要的演算步骤。
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。
13.
（10分）如图所示，一光滑斜面的直角点A处固定一电荷量为+q、质量为m的
B处，已知斜面长为L,球能沿斜面从B点运动到
D处时的速度;
绝缘小球，另一同样小球置于斜面顶点现把上部小球从B点由静止自由释放,
斜面底端C处，求：
（1）小球从B处开始运动到斜面中点
（2）小球运动到斜面底端C处时，球对斜面的压力大小.
14.（13分）在场强为E=100V/m的竖直向下匀强电场中有一块水平放置的足够大的接地金属板，在金属板的正上方，高为h=0.8m处有一个小的放射源放在一端开口的铅盒内，如图所示.放射物以v°=200m/s的初速度向水平面以下
各个方向均匀地释放质量m=2X10^kg、电荷量q=+10一12C的带电粒子.粒子最后落在金属板上.不计粒子重力，求：
（1）粒子下落过程中电场力做的功；
（2）粒子打在金属板上时的动能；
（3）计算落在金属板上的粒子图形的面积大小.（结果保留两位有效数字）一根长为3L的轻质绝缘竖直细杆，杆上等间距地固定着四个（1、2、3、4）完全相同的带电荷小球，每个小球带电量为q、质量为m相邻小球间的距离为L，第1个小球置于0孔处.将AB杆由静止释放，观察发现，从第2个小球刚进入电场到第3个小球刚要离开电场，AB杆一直做匀速直线运动，整个运动过程中AB杆始终保持竖直，重力加速度为g•求：
（1）两板间的电场强度E;
（2）第4个小球刚离开电场时AB杆的速度；
（3）从第2个小球刚进入电场开始计时，到第4个小球刚离开电场所用的时间.
3“
参考答案
4.A解析：
加速度为零时，其受到的库仑力与摩擦力平衡,
5.BD解析：
若小球P经过C点时电荷量突然减小，电场力做功减小，根据运动的
对称性可知，它不会运动到CD之外，A项错误；若小球P经过CO之间时电荷量减小，根据动能定理可知，它向D点方向运动的位移更大，B项正确；若点电荷MN电荷量同时等量增大，根据运动的对称性判断C项错误；若小球P
经过CC之间某处时，点电荷MN电荷量等量增大，小球P从C点到O点电场力做的正功小于小球P从O点到D点电场力做的负功，所以不会运动到D点，反之也不会运动到C点，所以D项正确.
6.C解析：
cd的中点为e，ab与ce平行且相等，根据匀强电场的特点可知，Uba=
=5V—3V=2V，而de与ce在同一直线上且相等，则UU=5=2V，d点电势应为3V.
7.AC解析：
平行板电容器与电源断开后电荷量保持恒定，由E*Q®,它们之间的
场强不变，极板间的电压Ed变小，正电荷在P点的电势能W=qp=qE・dp
不变.
8.CD解析：
选取1H、1H、2He中的任意一微粒为研究对象，微粒在偏转电场中的偏
转位移为：
1qllLqlbLqmULuL
y=2dmV—4dE；—2dp2—4dLT
通过判定C、D两项正确.
9.C解析：
小球在由抛出点到最大高度的过程中，除重力之外，电场力要做正功，
但是电场力做正功不一定大于重力所做的负功，故A项错误；因电场力做正功，
小球的电势能减小，B项也错误；小球在竖直方向上只受重力，故竖直方向加速度为g,到最高点所用的时间t=vc/g，C项正确；到达最高点时，竖直分速
度为零，但水平分速度不为零，并且最高点加速度为重力加速度g与电场力引
起的加速度a的矢量和，大于g,由此可判断D项不正确.
10.A解析：
由于fvqE，物体最终将靠墙静止，对全过程，由动能定理有：
qEX）-
1一亠
fx=0—2mv，其中x为开始运动到停止前通过的总路程，可知A项正确.
11.（6分）解析：
分析可知，金属块A离开高台后，在水平方向做匀减速直线运动，
22在竖直方向做自由落体运动，水平位移最大处，水平速度为零，则x=^°=^°，
2ax4g
令水平速度为Vx，Vx=Vo—2gt，竖直速度为Vy，Vy=gt，则合速度vvX+v；=
Vy—fvo2+f，当Vy=|vo时，合速度最小等于fvo.
12.（6分）因为等势线越密处的场强越大，Ea大于E.;由曲线运动的特点可知，带
电粒子所受电场力必指向轨迹内侧，且垂直于等势面，故粒子从a点到b点过
程中，电场力做负功，va大于Vb.仅由题给的条件不能判断带电粒子的性质以及a点和b点的电势高低.
答案：
大于大于不能比较
13.（10分）解析：
（1）由题意知：
小球运动到D点时，由于AD-AB,所以有电势©D=©B，即卩UDb=©D—©B=0①
L12
则由动能定理得：
m$sin30°-2mv）—0②
联立①②解得：
vd-牛.③
（2）当小球运动至C点时，对小球受力分析如图所示，则由平衡条件得:
N+F库•sin30°—mgcos30④
由库仑定律得:
联立④⑤得：
32kq2
N=~^mgr~3Lr
由牛顿第三定律得：
N'=N=~23mg-弓胃.
答案：
（1）寸爭
（2）^mg-等
14.（13分）解析：
（1）粒子在下落过程中电场力做的功
—12—11
WEqh=100X10X0.8J=8X10J.
（2）粒子在整个运动过程中仅有电场力做功，由动能定理得
W=Ek2—Ek1
丘2=8X10—11J+2X10—15X20072J=1.2X10—10J.
（3）粒子落到金属板上的范围是一个圆.设此圆的半径为r，只有当粒子的初
速度与电场的方向垂直时粒子落在该圆的边缘上，由运动学公式得
im
代入数据求得
—3
t=5.66X10s
圆半径r=vot=1.13m
圆面积S=nr=4.0m.
答案：
（1）8X10—11J
（2）1.2X10—10J（3）4.0m2
15.（14分）解析：
（1）两个小球处于电场中时，2qE=4mg
2mg
（2）设第4个小球刚离开电场时，杆的运动速度为v，对整个杆及整个过程应
用动能定理：
12
4mg・5L—4•qE•解得v='2gL.
（3）设杆匀速运动时速度为vi，对第1个小球刚进入电场到第3个小球刚要进入电场这个过程，应用动能定理得
4mg-2L—qE（L+2L）=1•4mV
解得vi=gL
第2个小球刚进入电场到第3个小球刚要离开电场的这段时间，整个杆做匀速
直线运动，设运动时间为11，
3L^_gL
1=—=
vig
第3个小球离开电场后，只有第4个小球在电场中，杆做匀加速直线运动.设运动时间为t2,贝U
t2=—=—=2丽
V1+vV1+v：
2+1g
2
所以，从第2个小球刚进入电场到第
4个小球刚离开电场所经历的时间为
t=11+12=
2.：
2+1」gL
2‘2+1gL
答案：
（1）2mg
（2）；2gL（3）
M
2.C解析：
由题意知，小球所受的重力与电场力的合力沿/bOc的角平分线方向，
故小球在a、d两点动能相等，a、d中点处的动能最小；小球在运动中，电势
能与机械能相互转化，总能量守恒，故在d点机械能最小、b点机械能最大.
3.AD解析：
负电荷在电场中做匀加速直线运动，可知它所受电场力不变，因此A、
B两点场强相同，A项对；负电荷速度不断增大，即动能增大，可知电场力对其做正功，故负电荷的电势能减小，即EA>Eb,D项正确.
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