单元检测(7) 静电场-【名校有约】2025年新高考新教材物理一轮单元强化检测示范卷

单元检测（七） 静电场 A卷 高频考点练清卷 考点一电场力的性质和能的性质 1.(2023·海南卷)如图所示，一光滑绝缘轨道水平放置，直径上有A、B两点，AO=2cm,OB=4cm,在AB 周定两个带电量分别为Q、Q2的正电荷，现有一个带正电小球静置于轨道内侧P点（小球可视为点电 荷)，已知AP:BP=n:1,试求Q1:Q2是多少 () A.2n2:1 B.4n2:1 C.2n3:1 D.4n3:1 2.(2023·湖南卷)如图，真空中有三个点电荷固定在同一直线上，电荷量分别为Q1、Q2和Q3,P点和三个 点电荷的连线与点电荷所在直线的夹角分别为90°、60°、和30°.若P点处的电场强度为零，q>0,则三个 点电荷的电荷量可能为 () 6.60r。 A.QI=q.Q2=v2q,Qs=q B0=-9,Q=-45g.Q,=-0 C.Q1=-q,Q2=V2g,Q3=-q DQ=gQ:=-4g,Q=40 45 3.(2023·湖北卷)在正点电荷Q产生的电场中有M、N两点，其电势分别为M、9N,电场强度大小分别为 EM、Ev.下列说法正确的是 () A.若P>N,则M点到电荷Q的距离比N点的远 B.若EM<EN,则M点到电荷Q的距离比V点的近 C.若把带负电的试探电荷从M点移到N点，电场力做正功，则9M<PN D.若把带正电的试探电荷从M点移到N点，电场力做负功，则EM>EN 4.（多选)(2023·辽宁卷)图()为金属四极杆带电粒子质量分析器的局部结构示意图，图(b)为四极杆内 垂直于x轴的任意截面内的等势面分布图，相邻两等势面间电势差相等，则 () 图(a) 图(6) A.P点电势比M点的低 B.P点电场强度大小比M点的大 C.M点电场强度方向沿：轴正方向 D.沿x轴运动的带电粒子，电势能不变 49 考点二轨迹类问题分析 5.(2023·天津卷)如图，一个固定正电荷产生的电场中，同一个正电荷q两次以大小相同、方向不同的初速度 从P点出发，分别抵达M点，N点，且q在M,N点时速度大小也一样，则下列说法正确的有 () N P M A.P点电势大于M B.M点电势大于N C.q从P到M一直做减速运动 D.M、N两点处电场强度大小相同 6.(2024·房山区二模)某静电场中的电场线如图实线所示，带电粒子在电场中仅受静电 力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，由M运动到V,下列说法正确的是 A.粒子必定带负电 B.粒子在M点的动能小于在N点的动能 C.粒子在M点的加速度大于在N点的加速度 D.粒子在M点的电势能小于在N点的电势能 考点三电容器的动态分析 7.(2024·天津二模)如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电 计金属外壳和电容器下极板都接地，在两极板间有一个固定在P点的点电荷，E表示。… 两板间的电场强度，E。表示点电荷在P点的电势能，0表示静电计指针的偏角.若保 持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则 () A.0增大，E增大 B.0增大，E。不变 C.0减小，E不变 D.0减小，E。增大 8.（多选)(2024·山东省泰安肥城市模拟)如图所示，平行板电容器两极板水平放 置，现将其与二极管串联接在电动势为E的直流电源上，电容器下极板接地，静 电计所带电荷量可忽略，二极管具有单向导电性.闭合开关S,一带电油滴恰好静 止于两板间的P点，则下列说法正确的是 A.在两板间放入陶瓷片，平行板电容器的电容将变大 B.在两板间放入与极板等大的金属片，静电计指针张角变小 C.现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，带电油滴的电势能将减少 D.现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，油滴将向下运动 考点四带电粒子在电场中的加速及偏转 9.(2023·6月浙江卷)AB、CD两块正对的平行金属板与水平面成30°角固定，竖直截面如图所示.两板间 距10cm,电荷量为1.0×10一8C、质量为3.0×10一1kg的小球用长为5cm的绝缘细线悬挂于A点.闭 合开关S,小球静止时，细线与AB板夹角为30°：剪断细线，小球运动到CD板上的M点（未标出），则 () 0 白流电源 30°C A.MC距离为53cm &电势能增加了子5X104J C.电场强度大小为3×10N/C D.诚小R的阻值，MC的距离将变大 -50 10.(多选)(2023·湖北卷)一带正电微粒从静止开始经电压U加速后，射入 水平放置的平行板电容器，极板间电压为U2.微粒射入时紧靠下极板边 d 缘，速度方向与极板夹角为45°，微粒运动轨迹的最高点到极板左右两端 的水平距离分别为2L和L,到两极板距离均为d,如图所示.忽略边缘效 应，不计重力.下列说法正确的是 () 45o A.L:d=2:1 2L B.U1:U2=1:1 C.微粒穿过电容器区域的偏转角度的正切值为2 D.仅改变微粒的质量或者电荷数量，微粒在电容器中的运动轨迹不变 11.(2023·新课标卷)密立根油滴实验的示意图如图所示.两水平金属平板上下放 置，间距固定，可从上板中央的小孔向两板间喷入大小不同、带电量不同、密度相 a o oh 同的小油滴.两板间不加电压时，油滴α、b在重力和空气阻力的作用下竖直向下 匀速运动.速率分别为w,?,两板间加上电压后（上板为正极），这两个油滴很快达到相同的速率号，均 竖直向下匀速运动.油滴可视为球形，所受空气阻力大小与油滴半径、运动速率成正比，比例系数视为 常数.不计空气浮力和油滴间的相互作用. (1)求油滴a和油滴b的质量之比： (2)判断油滴a和油滴b所带电荷的正负，并求a、b所带电荷量的绝对值之比. 考点五带电粒子在交变电场中的运动 12.(2024·成都模拟)如图(a),平行金属板A、B间的电压恒为U,B板右侧的平行金属板M,N间加有图 (b)所示的交变电压，OO是M、N板间的中线，当电压稳定时，板间为匀强电场且电场仅局限于板间， 零时刻，紧贴A板同时由静止释放甲、乙两个离子，两离子质量相等、电荷量关系为9弹=492：甲在 时刻沿O0方向进人并在3平时刻飞离交变电场，设甲，乙飞离交变电场时的速率为甲、2，在交变电 场中的偏移量大小为y甲、y乙，离子重力和离子间的相互作用均不计.则 () A BM AU U 0 …0 U+ :T:3T N 图(a) 图(b) A.y甲=2yz B.y甲=y乙 C.0甲=v乙 D.v甲=4vz -51 13.(2024·西城区二模)研究原子核的结构时，需要用能量很高的粒子轰击原子核.为了使带电粒子获得 很高的能量，科学家发明了各种粒子加速器.图甲为某加速装置的示意图，它由多个横截面积相同的金 属圆筒依次排列组成，其轴线在同一直线上，序号为奇数的圆筒与序号为偶数的圆筒分别和交变电源 的两极相连，交变电源两极间的电势差的变化规律如图乙所示.在1=0时，奇数圆筒相对偶数圆筒的电 势差为正值.此时和偶数圆筒相连的金属圆板（序号为0）的中央有一电子，在圆板和圆筒1之间的电场 中由静止开始加速，沿中心轴线进入圆筒1.为使电子在圆筒之间的间隙都能被加速，圆筒长度的设计 必须遵照一定的规律. 甲 若电子的质量为m,电荷量为一，交变电源的电压为U,周期为T,两圆筒间隙的电场可视为匀强电场， 圆筒内场强均为0.不计电子的重力和相对论效应. (1)求电子进入圆筒1时的速度心1，并分析电子从圆板出发到离开圆筒2这个过程的运动： (2)若忽略电子通过圆筒间隙的时间，则第n个金属圆筒的长度L,应该为多少？ (3)若电子通过圆筒间隙的时间不可忽略，且圆筒间隙的距离均为d,在保持圆筒长度、交变电压的变化 规律和(2)中相同的情况下，该装置能够让电子获得的最大速度是多少？ 52 单元检测（七） 静电场 B卷高考能力评价卷 (满分：100分时间：75分钟) 一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分，在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求 1.(2024·河南省部分学校联盟模拟)如图所示，在真空中固定两个等量异种点电荷十g和一q, 两个点电荷连线中点为P,M点在连线上.在+q和一q的电场中，有一个正方形MVOP,下 列说法正确的是 () 0。. A.M点的电势高于N点的电势 B.M点的电场强度小于O点的电场强度 C.将相同的负电荷放在P点与O点，在P点的电势能较大 D.移动同一正电荷从O点到N点与从P点到M点相比，电场力做的功WOw<WPwM 2.(2023·北京卷)如图所示，两个带等量正电的点电荷位于M,N两点上，E、F是MN连 OE 线中垂线上的两点，O为EF、MN的交点，EO=OF.一带负电的点电荷在E点由静止 释放后 ) 0 用 A.做匀加速直线运动 B.在O点所受静电力最大 C.由E到O的时间等于由O到F的时间D.由E到F的过程中电势能先增大后减小 3.电鳗是放电能力极强的淡水鱼类，具有“水中高压线”的称号.电鳗体内从 头到尾都有一些类似小型电池的细胞，这些细胞就像许多叠在一起的叠层 电池，这些电池（每个电池电压约0.15伏）串联起来后，在电鳗的头和尾之 间就产生了很高的电压，此时在电鳗的头和尾的周围空间产生了类似于等 -10V +10V 量异种点电荷(O为连线的中点)的强电场，如图所示，虚线为该强电场的 -SV/D OV C\+5 V 等势线分布，实线ABCD为以O点为中心的正方形，点A和D、点B和C 分别在等势线上，则下列说法正确的是 A.电鳗的头部带正电 B.A点与B点的电场强度相同 C.B点与D点的电场强度相同 D.负电荷沿正方形对角线从C点向A点运动过程中，电势能减小 4.(2024·辽宁省辽阳市质检)如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷， 与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地，在两极板间有一个固 定点P,以E表示两板间的电场强度，表示P点的电势，0表示静电计指针 的偏角.静电计所带电量很小，可以忽略不计，若保持下极板不动，将上极板向 下移动一小段距离至图中虚线位置，则下列描述中正确的是 A.0增大，E增大，9增大 B.0减小，E不变，9不变 C.0减小，E减小，9减小 D.0减小，E不变，中减小 5.(2024·保定二模)均匀带电球体在球的外部产生的电场与一个位于球心的、电荷量相 等的点电荷产生的电场相同.如图所示，半径为R的球体上均匀分布着正电荷，在过球 心O的直线上有A、B、C三个点，OB=BA=R,CO)=2R.若以OB为直径在球内挖一球 形空腔，球的体积公式为V=号，则A,C两点的电场强度大小之比为 ( A.9:25 B.25:9 C.175:207 D.207:175 53 6.(2024·太原一模)在甲、乙电场中，试探电荷一q(q>0)具有的电势能EP沿x 方向的变化分别如图甲、乙所示，则下列说法正确的是 A.图甲中，试探电荷在O点受到的电场力为零 B.图甲中，电场强度沿x轴正方向 图 C.图乙中，x1处的电场强度小于x2处的电场强度 D.图乙中，x1处的电势高于x2处的电势 7.(2024·茂名模拟)如图所示，真空中的M、V为两个等大的均匀带电细圆环，其圆心 分别为A、C,带电荷量分别为十Q、一Q,将它们平行放置，A、C连线垂直于圆环平 面，B为AC的中点.现有质量为m、电荷量为g的带正电粒子（重力不计）从A点沿 A、C连线方向射人，到A点时速度大小vA=1m/s,到B点时速度大小vB=3m's. 下列判断可能正确的是 A.粒子将以B为中心做往返运动 B.粒子从B到C做匀减速运动 C.粒子从B到C做匀加速运动 D.粒子到达C点时的速度大小为v17m/s 8.(2024·重庆七中模拟)如图所示，竖直平面内有方向水平向右的匀强电场，一 带负电的粒子从电场中的O点以某一初速度向右上方发射，初速度方向与水 平方向成37°角.粒子运动到其轨迹的最高点时，速度大小与O点速度大小相 等，则带电粒子受到的电场力与它的重力的比值为（已知sin37°=0.6，cos37 =0.8) () A.2:1 B.3:1 374 0 C.1:2 D.1:3 二、多项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分.在每小题给出的四个选项中，每题有多项符合题目 要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分. 9.(2024·安徽合肥模拟预测)如图所示，真空中电荷量分别为q和一q的两个点电荷固 定在正方体ABCD一A'B'C'D'的两个顶点A、C上，则下列关于这两个点电荷产生电 场的说法中正确的是 A.B、D两点的电场强度不同 B.B'、D'两点的电场强度相同 C.B、D两点的电势不同 D.B、D'两点的电势相同 10.如图甲所示为某品牌负离子空气净化器，其产生负离子的原理如图乙所示，针状电极M和弧形电极N 之间加上直流高压，使其间的空气发生电离，产生的负离子通过鼓风装置排出.在MN连线上，下列说 法正确的是 ( 针状电极 弧形电极 M 高压供电装置 图甲 图乙 A.离M点越近，场强越大，电势越低 B.离M点越近，同一正离子的加速度越小 C.离M点越近，同一负离子的电势能越大D.各点的电势都大于零 11.(2024·辽宁一模)如图所示，相距2L的AB、CD两直线间的区域存在两个大小不 2L B +:D 同、方向相反的有界匀强电场，其中PS下方的电场E1的场强方向为竖直向上， PS上方的电场E2的场强方向为竖直向下，在电场左边界AB上宽为L的PQ区 域内，连续分布着电荷量为十q、质量为m的粒子，从某时刻起由Q到P点间的带 电粒子，依次以相同的初速度o沿水平方向垂直射入匀强电场E中，从Q点射E 入的粒子，通过PS上的某点R进入匀强电场E2后从CD边上的M点水平射出， 其轨迹如图.若MS两点的距离为2，不计粒子的重力及它们间的相互作用.下列说法正确的是( 54 A,PQ间水平射入电场的粒子，它们到达CD边的时间均为1=2L B.PQ间水平射人电场的粒子，它们一定都垂直于CD边水平射出 9n6 C.电场强度E= 8qL D.PQ间距离P点为的粒子射人电场后垂直于CD边水平射出 12.(2023·广东卷)电子墨水是一种无光源显示技术，它 透明面板 利用电场调控带电颜料微粒的分布，使之在自然光的 黑色微粒 白卫然光 (带负电) 照射下呈现出不同颜色，透明面板下有一层胶囊，其 像素胶囊 中每个胶囊都是一个像素.如图所示，胶囊中有带正 电的白色微粒和带负电的黑色微粒.当胶囊下方的电 白色微粒 电极 (带正电) 极极性由负变正时，微粒在胶囊内迁移（每个微粒电 量保持不变)，像素由黑色变成白色.下列说法正确的有 A.像素呈黑色时，黑色微粒所在区域的电势高于白色微粒所在区域的电势 B.像素呈白色时，黑色微粒所在区域的电势低于白色微粒所在区域的电势 C.像素由黑变白的过程中，电场力对白色微粒做正功 D.像素由白变黑的过程中，电场力对黑色微粒做负功 答题栏 题号 2 6 7 8 9 10 11 12 答案 三、非选择题：本题共3小题，共44分。 13.(2023·山东卷)电容储能已经在电动汽车、风、光发电、脉冲电源等方 面得到广泛应用.某同学设计图甲所示电路，探究不同电压下电容器 的充、放电过程，器材如下： 电容器C(额定电压10V,电容标识不清)： 接计算机电流 传感器 电源E(电动势12V,内阻不计)： 电阻箱R1(阻值099999.92)： 滑动变阻器R2(最大阻值20Ω，额定电流2A): 电压表V(量程15V,内阻很大)： 甲 发光二极管D1、D2,开关S1,S2,电流传感器，计算机，导线若干 I/mA 5 10 2 t/s 乙 丙 回答以下问题： (1)按照图甲连接电路，闭合开关S,若要升高电容器充电电压，滑动变阻器滑片应向 (填“a”或 “b”)端滑动. (2)调节滑动变阻器滑片位置，电压表表盘如图乙所示，示数为 V(保留一位小数). (3)继续调节滑动变阻器滑片位置，电压表示数为8.0V时，开关S2掷向1，得到电容器充电过程的 图像，如图丙所示.借鉴“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中估算油膜面积的方法，根据图像可估算 出充电结束后，电容器存储的电荷量为 C(结果保留两位有效数字). (4)本电路中所使用电容器的电容约为 F(结果保留两位有效数字). (5)电容器充电后，将开关S2掷向2，发光二极管 (填“D1”或“D2”)闪光. 55 14.(2023·北京卷)某种负离子空气净化原理如图所示.由空气和带负电的灰尘颗 粒物（视为小球）组成的混合气流进入由一对平行金属板构成的收集器，在收集 器中，空气和带电颗粒沿板方向的速度o保持不变.在匀强电场作用下，带电颗 混合 粒打到金属板上被收集，已知金属板长度为L,间距为d、不考虑重力影响和颗 气流 粒间相互作用. 下+++ (1)若不计空气阻力，质量为、电荷量为一q的颗粒恰好全部被收集，求两金属 带电颗粒 收集器 板间的电压U1: (2)若计空气阻力，颗粒所受阻力与其相对于空气的速度v方向相反，大小为f=k,其中r为颗粒的 半径，k为常量.假设颗粒在金属板间经极短时间加速达到最大速度. a.半径为R、电荷量为一q的颗粒恰好全部被收集，求两金属板间的电压U2: b.已知颗粒的电荷量与其半径的平方成正比，进人收集器的均匀混合气流包含了直径为10m和 2.52m的两种颗粒，若10um的颗粒恰好100%被收集，求2.5m的颗粒被收集的百分比. 15.(2024·马鞍山一模)如图甲所示，金属丝K产生的热电子（初速度不计）经A、B间的加速电场加速后，沿两 水平金属板C、D间的中心线射入偏转电场，最后打在竖直荧光屏上.C、D极板长为1，板间距离为d,荧光屏 距C,D右端的距离为后·现给AB间加一加速电压U:,C,D两板加一交变电压，电压大小为U,周期T= 0 (如图乙所示)，设C、D间的电场可看作匀强电场，且两板外无电场.已知电子的质量为m、电荷量为（重力不 计)，经加速电场加速后以速度b射入偏转电场，且所有电子均能从C,D板间射出.试求： (1)A、B间加速电压UAB的大小： tUeD/V C-I→ (2)荧光屏上被电子击中部分的长度D: B (3)到达荧光屏上O点的电子动能. 0 D 6 -U 5612.解析：(1)因为两小球相同，根据动量守恒定律表达式m 小球A第一次耀后上升的最大高度 =m,小球平抛后下落时间相同，水平速度与水平位移 和成正比，所以只需要测量s和，故ABC错误，D A-站0m=5m 102 正确. 小球A第一次上升到最大高度时到地面的距离H=h,十h (2)两小球下落高度相同，所以下落时间相同，故水平速度 联立代入数据解得：H=5.45m 与水平位移1和8成正比，由m=m=, 答案：(1)0.6s 联立可得验证动量守恒定律的表达式：=s2 (2)5.45m 15.解析：(1)由于地面光滑，则m1,m组成的系统动量守恒， （3)根据能量守位E,=md十了md, 则有m2=(m1十m2)知 又5=，布和有=之 代入数据有1=1m/s 对m1受力分析有a1m5-4ms 可知要道过该装置得到细绳烧斯前弹簧的弹性势能，还需 m 要测量小球的质量加、管口中心到水平台面的高度h:可得 则木板运动前右端距弹簧左端的距离有v,2=2:c1 弹性势能的表达式E,=器(+). 代入数据解得x1=0.125m (2)木板与弹簧接触以后，对m1,m2组成的系统有kx= 答案：(1)D(2)s=(3)小球的质量m、管口中心到水 (m1十2)a热 平台面的高度力，=紧（十） 对m:有a:=g=1m/s 当：=a:时物块与木板之间即将相对滑动，解得此时的 13.解析：(1)忽略空气阻力时，落回出发点的速度为一， 弹簧压缩量x=0.25m 由一1=一一，得1=2到 对mm:组成的系统列动能定理有一=言(m十 (2)小球最终微句速运动，知mg=k四 刚抛出时加速度最大m=mg十k 得a=g1+受) 代入载据有-号 在上升过程中取任意微小过程，设时间为△，速度为心，速 (3)木板从速度为马时到之后与物块加速度首次相同时的 度的变化量为△，由动量定理 过程中，由于木板即m,的加速度大于木块m2的加逸度， 一mg∑△t:一kSU△1=mE△u 则当木板与木块的加速度相同时即弹簧形变量为x:时，则 说明此时m,的速度大小为购，共用时2。，且m:一直受滑 中一mgt-mh=m(0一) 1 动摩擦力作用，则对mg有一mg·2Ln=m一m 得h=(-g1) 解得心=号-么 答案：(1)1=2 22a=+）h=aa。 则对于m叫如成的系统有一W,=子m暖十子m时 14,解析：(1)小球B落地时，A,B两球的述度大小由0=2gh 号m+md 得v=5m/s AU=-W 从释放两小球到小球B第一次落地所用的时间(，=巴 g 联立有△U=451。-8 小球B反弹后，相对小球A微身建运动：一2司 答案：(1)1m/s0.125m(2)0.25m 3 m/s 从释放小球A、B到两球第一次相撞所经过的时间 (3)4V5-8 t=t1十1 单元检测（七）静电场 联立代入数据解得：1=0.6s (2)两球相撞前除间的速度=v十g2 A卷高频考点练清卷 Ug=v一g2 两球和递时距地面的高定” 1,C对小球受力分析如图所示 H 两球碰撞时动量守恒，取竖直向上为正方向mA(一)十 mgeg=meA'十An 根据能量守恒定律有： 名m+m=，”+ 1 1 2m 解得A=10ms,'=0 150 向电势逐渐降低，可知M点电场强度方向沿：轴正方向，选 由正孩定理有sn∠CP万=sn∠Cm英中∠CPH 项C正确：国x轴上各点电势相等，剿沿工轴运动的带电粒 ∠OPB,∠CHP=∠HPD=∠APO 子，电势能不变，选项D正确， AP AO 英中△AP0中m(x∠POB)=mAPD网理有 5.D由题知，同一个正电荷g两次以大小相同，方向不同的 初速度从P,点出发，分别抵达M,点、N点，且q在M、N点 m丽n9o共中F=8器.R=品 B BO 时速度大小也一样，则说明M、N两点的电势相同，但由于 联立有Q1:Q=2n：1故选C. 正电荷q有初速度，则无法判断P,点电势和M点电势的大 2.D若三个点电荷都带正电或负电，则三个点电荷在P点产 小关系，且也无法判断q从P到M的运动情况，故ABC错 生的场强叠加后一定不为零，AB错：儿何关系如图1，若Q1 误：根据以上分析可知，M、V两点在同一等势面上，且该电 场是固定正电荷产生的电场，则说明M、N到国定正电荷的 -Q=一，则根据E=k9分析可知E=4E,Q和Q,在 距离相等，则M、N两点处电场强度大小相同，故D正确. P点产生的电场强度叠加后为E口，如图2所示，与Q,在P 6.B由电荷的运动轨迹可知，电荷的受力沿着电场线的方 点产生的电场强度不可能在一条直线上，即P点处的电场 向，所以电荷为正电荷，故A错误：由图可知，粒子受力方向 强度不可能叠加为零，C错：若4Q,-Q=4g,Q,=一4y3, 与运动轨迹间夹角为锐角，电场力做正功，电荷的电势能减 39, 小，动能增加，所以粒子在M点的动能小于它在N点的动 则根据E=k是分析可知E=E,=k号，叠加后E=k 能，它在M点的电势能大于它在N点的电势能，故B正确， r D错误；电场线密的地方电场的强度大，电场线蔬的地方电 如图3所示，与Q在P点产生的电场强度等大反向，叠加为 场的强度小，由图可知，V点的场强大于M点的场强的大 零，D对 小，在N点的受力大于在M的受力，所以粒子在M点的加 速度小于它在N点的加递度，故C错误：故选：B 7.C电容器与电源断开，故电量不变：上极板向下移动时，两 609 3 板同的距离减小，根据C一品可知，电容C增大：根据 60C- 60 01 2 0 Q,扬强方向 是可知，电压U减小，故静电计指针偏角0减小：两板间的 60E 图1 图2 电场强度E=号一吕-8月光也场强度与板间范无 关，因此电场强度不变：因电场强度不变，且P点离下极板 间距不变，因此P点的电势甲不变，那么电荷在P点的电势 能En也不变，故选：C 120 &.AC在两板间技入胸麦片，即电介质增大，根据C=品 h120 309 知，电容变大，故选项A正确：在两板间放入与极板等大的 E 金属片，相当于减小两极板间距，但由于电容器始终与电源 图3 相连，电容器两端间的电势差不变，则静电计指针张角不变， 故选项B错误：现将平行板电客器的下极板竖直向下移动 3.C沿着电场线的方向电势降低，根据正点电荷产生的电场 一小段距离，即增大极板间距，那么电容减小，根据Q=CU, 特点可知若>9、 因电势差U不变，那么极板间的电荷量Q要减小，由于二极 则M点到电荷Q的距离比N点的近，故A错误：电场线的 管的单向导电性，即电容器只能充电，不能放电，即电荷量只 蔬密程度表示电场强度的大小，根据正点电荷产生的电场特 点可知若EE、 能增知不会减小，振据C-岛C-吕和E-号可得E- 则M,点到电荷Q的距离比V点的远，故B错误：若把带负 4红Q,则知板间电场强度不变，油滴所受电场力不变，仍处 电的试探电荷从M点移到N点，电扬力做正功，则是逆着 ES 电场线运动，电势增加，故有<p、 于静止状态：由于下极板竖直向下移动一小段距离，P点与 故C正确：若把带正电的试探电荷从M点移到N点，电场 下极板的电势差增大，则P点的电势升高，因油滴带负电 力微负功，测是递着电场线运动：根据正点电荷产生的电场 荷，则带电油滴的电势能将减少，故选项C正确，逸项D错 特点可知EM<E、 误.故选：A、C。 故D错误. 9.B根据平衡条件和几何关系，对小球受力分析如图所示 4.CD国P点所在的等势面高于M点所在的等势面，可知P .98 点电势比M点的高，选项A错误：因M点所在的等差等势 面密集，则M,点场强较P点大，即P点电场强度大小比M 点的小，选项B错误：场强方向垂直等势面，且沿电场线方 mg 151 根据几何关系可得T=gE,Tsin60°+qEsin60°=mg 即解得x=2L.,y=d=L 联立解得T=E=5×101N 即粒子在运动到最高点的过程中水平和竖直位移均与电荷 剪断细线，小球做匀加逸直线运动，如图所示 量和质量无关，最高点到射出电容器过程同理x=L= -9,-要-片即秋速不会变 化，D正确， 30 R 11.解析：(1)根据题述有f=kr 直流电源 设油滴a的质量为m1,油滴a以速率v。向下匀速运动，由 30 平街条件有mg=karm=专0 D 设油滴6的质量为m:,油滴6以速率子向下匀速运动， 根据几何关系可得Lr=dtan60°=105cm,故A错误： 根据儿何关系可得小球沿着电场力方向的位移x=(10一 由平街条件有mg=为·寸rm:=专mD 5sin30)=7.5cm 联立解得m,12=8：1 与电场力方向相反，电场力微功为W飞=一yEx=一三3X 4 (2)由于当在上下平板加恒定电压（上板为高电势）时，这两 10J,则小球的电势能增知子5X10J,故B正确： 个油滴很快以2”的造率整直向下匀造运动，所以有 电场强度的大小E=E-5X10NC,故C错误： 油滴a速度减小，说明油滴a受到了向上的电场力，则油滴 a带负电荷 减小R的阻植，极板间的电势差不变，极板间的电场强度不 油滴b速度增大，说明油滴方受到了向下的电场力，则油滴 变，所以小球的运动不会发生改变，MC的距寄不变，故D b带正电荷 错误. 10.BD粒子在电客器中水平方向做匀速直线运动，整直方向 由=8和m=言p=号i印可知，甲乙油滴的半 M 做匀变速直线运动，根据电场强度和电势差的关系及场强 径之比为上=2 和电场力的关系可得E一2员，F=gE=m D; 由了一如r可知两个油满均以递率号竖直向下匀递运动 粒子射入电容器后的逸度为，水平方向和竖直方向的分 逢度.=cos45一号w·双一m45一乡 时，所交肌力之比为号-只=2 从射入到运动到最高点由运动学关系心=2ad 油滴力以速率竖直向下匀速运动时，所安阻力为了=m尽 粒子特入电场时由动能定理可得9心，-了m 结合∫=如r可知油滴以选率2竖直向下匀速运动 联立解得U,:U,=1：1B正确： 时，所受阻力f2=2f-2m:g 粒子从射入到运动到最高点由运动学可得2L=U,1,d 0十·t 油滴：以速率竖直向下匀追运动，所金阻力为 2 f1=2f:=41gg 联立可得L:d=1：1,A错误： 设油滴a所带电荷量的绝对值为q1,由平衡条件有 粒子穿过电容器时从最高点到穿出时由运动学可得L m1g=gE十f vti=at 设油滴b所带电荷量的绝对值为《：，由平衡条件有 新入电容器到最高点有马，=，解得1=号 mg十g:E=f2 联立解得g::=4：1 设桂子穿过电客器与水手的夫角为a,则m。一器-司 1 答案：(1)8：1(2)见解析 粒子射入电场和水平的夹角为B=45°，tan(a十3)= 12,B两离子在电场中加追，则根据动能定理得： tana十tan且=3，C错误： 1-tan atan B 粒子射入到最高，点的过程水平方向的位移为x,竖直方向 q▣ 可得=Nm 的往移为y一行 两离子质量相等、电荷量关系为q,=4g:,可知两离子离 U:r' 开电场时的速度之比为：v:z=2:1 联立x=t,1,gU=豆m,,=0os45,解得y=1元 时间之比为：1m12=1:2 0十x. 且x=t1'y=2 因为甲在？时到活O0方向进入，则乙在号时刻活O0方 152 T 向进入，甲离子在偏转电场中的运动时间为？，则乙离子 过N次加建到最大选度，则Nd=名（召》 在偏转电场中的运动时间为T: 1 根据动能定理可得NUe=2mD。一0 甲离子在偏转电场中的加速度为：甲 E×4g UeT 给特题离为，-2x子，（任）-缸 解得vm一2dm 4m 答案：(1)见解析 (2)T2m inUe (3)T 乙离子在偏转电场中的加选度为：2=5 2dm 721 偏转距高为：：=2×（写）= 单元检测（七）静电场 4m 则y甲=yz B卷高考能力评价卷 由对称性可知，甲乙两离子出离偏转电场时沿场强方向的 1.D根据等量异种点电荷的等势面分布 速度为零，则出离偏转电场时的速度等于进入偏转电场时 特点可以判断M点的电势低于N点的 的速度，即vp:vE=2:1,故A,C,D错误，B正确；故 电势且都小于零，故选项A错误：根据等 选：B. 量异种点电荷的电场线分布特点可以判 13.解析：(1)电子由金属圆板经电场加速进入圆筒1，根据动 断，M点的场强大于)，点的场强，故选项 能定理e=ma,2-0 B错误：等量异种点电荷连线的中垂线是 一条等势线，且电势为零，所以P点和O 解得山=入：电子从画板开始先做匀加速直线运动，进 点的电势相等且都为零，故选项C错误； 入圈简1，简内场强为0，电子不受外力做匀速直线运动，在 因为P点的电势等于O点的电势，M点的电势低于V点的 圆筒1,2之间间隙再做匀加速直载线运动，进入國筒2再做 电势，且PO相对于M、V来锐是高电势点，所以UN<U,所 匀速直线这动： 以移动同一个正电荷，电场力微正功，且W<W,故逸项D (2)电子进入第n个圆筒时，经过”次加论，根据动能定理 正确.故选：D 2.C带负电的点电荷在E点由静止释放，将以O点为平衡位 置做简谐运动，在O点所受电场力为零，故AB错误：根据运 2nUe 解得，=Vm 动的对称性可知，点电荷由E到O的时间等于由O到F的 时间，故C正确：点电荷由E到F的过程中电场力先做正功 由于不计电子通过圆筒间隙的时间，则电子在圆简内做匀速 后做负功，则电势能先减小后增大，故D错误， 的时间哈好是半个周期，则 3.C根据等量异种点电荷的电场线由正极发出，终止于负 解得，=受 极，沿电场线方向电势降低，电场线与等势线垂直，可知电鳗 尾部带正电，故A错误；A点与B点关于中垂线左右对称， (3)由于保持圆简长度、交变电压的变化规律和(2)中相同， 电场强度大小相等，方向不同，故B错误：B点与D点关于 若考虑电子在间隙中的加速时间，则粒子进入每级圆筒的 O点对称，B点与D点的电场强度相同，故C正确：负电荷 时间都要比(2)中对应的时间延后一些，如果廷后累计时间 从C点沿对角线运动到A,点过程中，电扬力做负功，电势能 等于子，则电子再次连入电场时将开始减追，此时的追度 增大，故D错误.故选C, 4,B电客器与电源断开，故电荷量不变，上极板向下移动一 就是装置能够加速的最大速度 小段距离时，两板间的距离减小，根据电容的决定式 方法1：由于两圆简间隙的电场为匀强电场，间距均相同。 则电子的加谁度为a=E C=点可知，电容C增大，则根据电客的定又式C=8可 知，电压U减小，故静电计指针偏角日减小，而两板间的电场 U 其中F=Ee,E= d 强定为E-吕-品-，国北电场强度与教同距无关。 解得a一am 因此电场强度不变，根据电势差与电场强度的关系式Um= 累计延后时间为子，则电子的加造时同为哥，所以电子的 Ed'=n一0，由于P点离下极板间距不变，因此P点的电势 不变，综上所迷，故选项B正确，故选：B. 最大速度为m=d· 5.C设半径为R的均匀带电体带电量为g,由题意知，半径为 2 UeT 解得m一2dm R的均匀带电体在A点产生场强为：B,=2R,朝出的 方法2：由于两圆筒间隙的电场为匀强电场，间距均为，经 小球丰径为，周为电荷均匀分布，根指球的体积公式可 153 知，其带电荷量为是，则割出的小球在未制前在A点产生的 面BDDB'垂直于两点电荷的连线，是一个等势面，由等势 面的性质和对称性可知，B、D两点的场强大小相等、方向相 8 同，D,B两点的场强大小相等、方向相同，同时B、D、D、B 场强为：E一表 =表？。，所以挖走一球形空腔后 18R 四个点的电势均相等，故选BD I0.AC高压供电装置正极接地，针状电极接电源负极，而孤 刺余部分电荷在A点产生的场强为：EA=E一E到= 形电极接地，可知孤形电极N点的电势高于针状电极M 录一长录=录，同在C点处产生的场强为： 19 点的电势，且岛M点越近电势越低，而针状电极尖端处电 1 荷的密集程度大，因此离M点越近，场强越大，故A正确： E= (2R)k 9 89 了=k (受R 230,所以AC两点的电 100R 离M点越近，场强越大，由4=F=E回 mm 可知，高M点越近，同一正离子的加速度越大，故B错误； 场强度大小之比为：175207，故选：C 带负电的粒子在电势越低的地方电势能越大，因此可知离 6.D根据电势能定义式可得：E,=qg,由图甲可知，试探电荷 M点越近，同一负离子的电势能越大，故C正确：因为孤形 在O点的电势能为零，即甲电场中O点的电势为零。电场力 电极N接地，电势为零，而MN连线各点上的电势都小于 不一定为零，二者没有必然的联系，故A错误：在图甲中沿x N点的电势，因此可知MN连线上各点（不包括N点）的 轴正方向负试探电荷的电势能在增大，可知沿x轴正方向 电势都小于零，故D错误.故远AC. 电势是降低的，所以场强可能沿x轴正方向，也可能与x物 11.ACD PQ间水平射入电场的粒子在水平方向都做匀递直 正方夹锐角，故B错误：因为E,=U=gE,因为电荷量一 定，所以图乙的斜率大小表示电场强度的大小，由图乙分析 线适动，则它们到达CD边的时间均为1-2L,故A正确： 可知，x处的每率比x2处的斜率大，故x1处的电场强度大 从Q点射入的粒子，设从Q到R的时间为t1,R到M的时 于：处的电场强度.故C错误：因为电荷为负电荷，所以图 间为12，到达R时的坚直速度为)，，则根据牛领第二定律 乙图像中电势能燧靠下的电势越高，所以图乙中，x,处的电 得：F=gE=ma 势高于x?处的电势.故D正确.故选D. E 7.D微粒从A到C一直做加逸运动，从B到C加速度越来越 可得，粒子在PS下方的加速度为a1= 大，故A,B,C错误.AC之间电场是对称的，A到B的功和B到 C的功相月，依据功能定理可得：gU=之md-号m成，2U= 粒子在PS上方的加速度为a,=gE 之mn呢-之md,解得：=m故D正确，故选：D 1 根搭类平鹅运功规律有L=名4，号=， y=a111=d2l 8.B设带电粒子受到的电场力大小为F,质量为m,重力加递 t1十t=t 度为g,由题意可知带电粒子在水平方向上微匀减速运动， 其水平初速度和竖直初遠度的大小分别为 联立解得：E-比-收C正确：设PQ到P点 Vor=vcos 37 距离为h的粒子射入电场后，经过n个类似与Q到R到M 4,=%sin37 的循环运动（包括粒子从电场E,穿过PS进入电场E,的 当粒子运动到其轨迹最高点时，其竖直方向的分逸度为零 运动)后，恰好垂直于CD边水平射出，则该粒子的速度第 水平方向的速度大小为>，由此可知粒子在水平方向 一次变为水平所用的时间为T=1=2弘(m=2,3,4…) 上经历减速至零又反向加速的过程，取水平向左为正方向，根据 n nvo 牛顿第二定律可知粒子在水平方向的加速度大小为一m 第一次到达PS边的时间则为号T,则有 根据运动学公式可得粒子从开始到运动至最高，点所需的时 =(号)-m-2.34… 间为1= 由题意可知功=at一6 则PQ间距离P点为后的程子射入电场后备直于CD边水 联立解得E=3 平射出，故B错误，D正确；故选：A、C,D, 'mg 12.AC像素呈黑色时，当胶囊下方的电极带负电，像素胶囊 故选项B正确 里电场线方向向下，所以黑色微粒所在的区战的电势高于 故选：B. 白色微粒所在区拔的电势，故A正确：像素呈白色时，当胶 9.BD等量异种点电荷的电场分布如图所示 囊下方的电极带正电，像素胶囊里电场线方向向上，所以黑 色微粒所在的区域的电势高于白色微粒所在区战的电势， 故B错误：像素由黑变白的过程中，白色微粒受到的电场 力向上，位移向上，电场力对白色微粒做正功，故C正确： 像素由白变黑的过程中，黑色微粒受到的电场力向下，位移 向下，电场力对黑色微粒做正功，故D错误. 154 13.解析：(1)题图甲中滑动变阻器为分压式接法，滑动变阻器 (2)在1=nT(n=0,1,2,3,…)时刻入射偏转电场的电子 滑片左端的部分与电客器并联，要升高电容器两端的电压， 水平方向：l=4 滑动变阻器的滑片应向b端移动. I eU (2)电压表量程为15V,分度值为0.5V,则电压表示数为6.5V 竖直方向：y1-2‘m (3)题图两中图线与坐标轴所围图形的面积有37格，则 Q=37×1X10×2c=3.7×10*C 5 4 y:=vn2=Vy6vo （4由Q=CU.得c=37X10F=4.6×10E. 8.0 y=y1十y (5)电容器充电后，左板电势高，电容器放电时电流由左板 联立解得：y= 2eUt 3mdv 经导线流出，故D,闪光. 答案：(1)h(2)6.5(3)3.7×101(4)4.6×10 荧光屏上被电子击中部分的长度D=2y=4U四 3mdv (5)D (3)电子要达到O点，必须在竖直 14.解析：(1)只要紧靠上极板的颗粒能够落到收集板右侧，颗 方向经历先加速13，后减递1妇，再反 粒就能够全部收集，水平方向有L= 向加速1，离开偏转电场后，保持匀 竖直方向d=号ar 速运动，整个过程向上的位移和 向下的位移大小相等，运动轨迹如图 根据牛顿第二定律gE=ma 又E-号 所以adiX2=a+a 解得U,=2md qL (2)a颗粒在金属板问间经极短时间加速达到最大速度F,=f t5一6w qU:-kRv d 可得6==2一品 且4。上 设电子去中0点时速度为，则时=话十心一岛，心 解得U,-kR = 1 qL .联立解得=名m话十C 18mdvo b.10以m带电荷量g的颗粒洽好100%被收集，颗粒在金属 板间经极短时间加速达到最大逸度，所受阻力等于电场力， 答案：1受 (2)er 1 3mdv 3)2m+,U 「18md 有∫=Rn 单元检测（八）恒定电流 1些 在竖直方向颗粒匀速下落d=vl A卷高频考点练清卷 2.5m的颗粒带电荷量为g=器 1.D盐水柱的电阻随长度，横截面积的变化规律与金属导体 预粒在金属板间经极短时间加速达到最大速度，所受阻力 相同，放遵守R=P专，撬住橡胶管的两瑞把它均匀拉长至 等于电场力：有了=子R时 40cm,长度变为原来的2倍，由V=LS知，横栽面积变为原 r-YU d 未的2，振据R=P专，知电程变为原秦的4修，即为R:故 设只有距下极板为'的颗粒被收集，在竖直方向颗粒匀速 选项D正确.故选：D, 下落=v'tl 2 %一33 解得=4 电阻串联，电流相等，根据1=发，得尺 2.A -Rn 4 2.5m的程被：套的百分比号×100%-25头 答案：1)U,=2dm (2)a.U:-dkRus b.25% 根据电阻定律R=PS,且导线A,B长度，横藏面积相同， 16,解析：1A,B同加速址程振播功能定理有：Uu=子m心 号 故选项A正确.故选：A 解得：Uw- 3C由题可得你也线上的电流为1=号-会袋8Y1A 155