2027届高考物理二轮复习专项训练 专题七 电场的性质、电容器、带电粒子在电场中的运动

**基本信息** 聚焦电场性质、电容器及带电粒子运动，通过概念辨析与综合应用，构建从电场描述到能量转化的逻辑链条，强化科学思维与物理观念。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |电场性质|6题（如1、3、6题）|结合电场线、电势图像分析场强、电势及电势能|从电场线疏密（场强）到电势高低，再到电势能变化，形成概念→规律→应用链条| |电容器|2题（5、7题）|动态变化（电压、电容、电量）及放电规律|围绕电容决定式与定义式，关联电路分析与能量转化| |带电粒子运动|7题（如2、8、13-15题）|类平抛、多过程运动及能量问题|将电场力作为外力，结合牛顿定律、动能定理，体现运动与相互作用观念|

2027届高考物理二轮复习第二部分电磁学专题 专题七电场的性质、电容器、带电粒子在电场中的运动同步练习 一、单选题 1．如图所示是甲、乙两个点电荷电场的部分电场线分布图，下列说法正确的是（　　） A．乙带正电 B．P点电场强度比Q点电场强度小 C．P点电势比Q点电势高 D．同一负电荷在P点的电势能高于在Q点的电势能 2．在绝缘光滑水平面上，相隔一定距离有两个带异种电荷的小球，同时从静止释放，则两小球的加速度和速度大小随时间变化的情况是（　　） A．速度变大，加速度变大 B．速度变小，加速度变小 C．速度变大，加速度变小 D．速度变小，加速度变大 3．正六边形ABCDEF区域内有平行于纸面方向的匀强电场（图中未标出），A、B、C三点电势分别为3V、6V、9V，现有一个电子从E点以初速度v0沿EB方向射入．下列说法正确的是（ ） A．F点电势为0V B．DF的连线是电场中一条等势线 C．电子射出六边形区域时速度大小可能仍是v0 D．电于离开此区域动能增量的最大值是3eV 4．一对等量点电荷固定在平面直角坐标系中的某一个坐标轴上，下图为轴上各点电场强度随坐标变化的图像，规定电场强度沿轴正方向为正。关于这一对等量点电荷，下列说法正确的是（　　） A．固定在轴上，关于原点对称的异种点电荷 B．固定在轴上，关于原点对称的同种正电荷 C．固定在轴上，关于原点对称的异种点电荷 D．固定在轴上，关于原点对称的同种负电荷 5．如图1所示，先使开关S与1端相连，给电容器充电。然后把开关S掷向2端，电容器通过电阻R放电，电流传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的I-t图像，如图2所示。若第5s末时电容器电荷等于零，图2中1s~2s内图线下的面积为S，第1s末和第2s末电压传感器的示数分别为4.5V和3.0V，则1s~5s内图线下的面积为（    ） A．1.5S B．2S C．3S D．4.5S 6．如图，电荷量分别为Q(Q>0)和-Q的点电荷对称地放置在x轴上原点O的两侧，a点在O与Q之间的x轴上，b点在y轴上．取无穷远处的电势为零．下列说法正确的是 A．O点电势为零，电场强度也为零 B．a点的电场强度一定大于b点的电场强度 C．将负的试探电荷从O点移到a点，必须克服电场力做功 D．将同一正的试探电荷先后从O、b两点移到a点，后者电势能的变化较大 7．如图甲为一可变电容器，图乙为两个完全相同的半圆形平行金属板接在电路中，开始时两金属板正对，保持开关S闭合，将上侧金属板转过，同时将两板之间的距离增大到原来的，则调整前、后（　　） A．两极板间的电压之比为2：3 B．两极板间的电场强度之比为3：2 C．电容器的电容之比为3：2 D．电容器的电量之比为2：3 8．如图（a）所示是某电子束柱面记录仪示意图。电子（不计重力）由静止经电压加速后，从圆筒侧壁小孔沿径向射入筒内。筒内有沿轴线的匀强电场，筒壁内表面涂有荧光材料，电子撞击筒壁形成亮点标记为。将加速电压调至，同时将筒中电场强度变为原来的两倍，其余条件不变，在筒壁形成亮点标记为（未画出）。实验后，将侧壁展开成平面，如图（b）所示，过作水平线，发现比更靠近。已知到的距离为，、两点的距离为。不计电子之间的相互作用，则为（　　） A． B． C． D． 二、多选题 9．关于静电场，下列说法正确的是（　　） A．电场和电场线都是物质存在的一种形式 B．电场力对电荷做功与运动路径有关 C．沿电场线方向电势一定降低 D．静电场的电场线总是与等势面垂直 10．如图所示，真空中的匀强电场与水平方向成15°角，AB直线垂直匀强电场E，现有一质量为m，电荷量为＋q的小球在A点以初速度大小v0方向水平向右抛出，经时间t小球下落到C点（图中未画出）时速度大小仍为v0，则小球由A点运动到C点的过程中，下列说法不正确的是（    ） A．电场力对小球做功为零 B．小球的机械能减小量为 C．小球的电势能减小 D．C一定位于AB直线的右侧 11．如图所示，两个带电小球A、B穿在同一根光滑绝缘的细绳上，细绳两端固定在天花板的O点，当整个系统保持平衡时，两小球连线恰好水平，且两小球与悬点O恰好构成一个正三角形，则下列判断正确的是（　　） A．两小球质量一定相同 B．两小球带电量一定相同 C．细绳张力与两小球之间库仑力之比为2∶3 D．A球在缓慢漏电过程，细绳张力始终保持不变 12．空间有一沿轴对称分布的电场，其电场强度随变化的图像如图所示，轴正方向为电场强度的正方向。下列说法中正确的是（　　） A．该电场可能是由一对分别位于和两点的等量异种电荷形成的电场 B．和两点的电势相等 C．正电荷从运动到的过程中电势能先增大后减小 D．原点与两点之间的电势差大于与两点之间的电势差 三、解答题 13．如图a，一个正点电荷固定在绝缘水平面上x轴的原点O处，轴上各点电势与的关系如图b。可视为质点的滑块质量为0.05kg、电荷量为，从处由静止释放，在处时速度达到最大。已知滑块与水平面间的动摩擦因数，。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则： （1）在处滑块所受电场力大小是多少？ （2）滑块速度大小为多少？ （3）计算滑块到达的最远位置。    14．如图，竖直平面xOy内，第一象限有水平向右（沿x轴正方向）的匀强电场，第三象限有竖直向上（沿y轴正方向）的匀强电场，场强大小均为E；悬点在A（0，L）、长为L的绝缘细线悬挂着质量为m的带电小球（可视为质点），小球静止时，细线与竖直方向的夹角为θ=37°。撤去第一象限的电场，小球自由下摆到O点时，细线恰好断裂，然后小球经第三象限的电场，落在地面上距O点水平距离为d的B点。重力加速度大小为g，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： (1)小球的带电性质及电荷量q； (2)小球运动到B点的速度大小。 15．如图所示，平面直角坐标系xOy中，在（的范围内存在沿-y方向的匀强电场，一带正电微粒以一定的初速度沿与x轴夹角的方向从坐标原点射入第Ⅰ象限电场，当微粒速度最小时，其在x轴方向的位移为4m。不计重力。求： （1）微粒射出电场的点的坐标； （2）微粒穿过电场区域的过程中速度偏转角度的正切值。 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C A D D C B B A CD ABC 题号 11 12 答案 AC BD 13．（1）；（2）；（3） 【详解】（1）在处滑块速度达到最大，则此时滑块受力平衡，即电场力等于滑动摩擦力 代入数据，解得 （2）由图知，在处即，此处的电势为；在处即，此处的电势为，则两处的电势差为 根据动能定理 解得 （3）由图b可知，电势与位置x之间的关系为 则从到最远位置，根据动能定理 解得 或（舍去） 14．(1)正电，；(2) 【详解】(1)小球受三力作用静止，电场力方向与场强方向相同，故小球带正电；由力的平衡条件得 解得小球的电荷量 (2)设小球在O点的速度大小为v1，摆下过程中，由动能定理有 解得 小球在第三象限做类平抛运动，水平方向有 d=v1t 竖直方向做匀加速直线运动，由牛顿第二定律有 由运动学规律有 小球运动到B点的速度 联立各式解得 15．（1）（6m，1.5m）；（2）3 【详解】（1）当微粒速度最小时，微粒到达最高点P，如图所示 设粒子射入电场的速度为，水平方向和竖直方向的分速度 粒子从射入到运动到最高点，水平方向有 竖直方向有 联立可得 设微粒射出电场的点为Q，粒子从最高点P到穿出点Q，水平方向有 竖直方向有 ，， 联立解得 射出点的纵坐标 可知微粒射出电场的点的坐标为（6m，1.5m）。 （2）射入到最高点P有 解得 设粒子穿过电场与水平方向的夹角为α，则有 粒子射入电场和水平方向的夹角为 则微粒穿过电场区域的过程中速度偏转角度的正切值 学科网（北京）股份有限公司 $