第九章 静电场（综合训练）（山东专用）2027年高考物理一轮复习讲练测

第九章　静电场（综合训练） 本试题卷分选择题和非选择题两部分，满分100分，考试时间90分钟。 注意事项： 1、答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置，认真核对条形码上的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。 2、选择题答案必须使用2B铅笔正确填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。 3、请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。 第Ⅰ卷（共40分） 一、单选（第1~8题只有一项符合题目要求，每小题3分） 1．如图所示，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，下列判断错误的是（　　） A．粒子一定带正电 B．A处场强大于C处场强 C．粒子在A处电势能小于在C处电势能 D．粒子从A运动到B电场力所做的功大于从B到C电场力所做的功 【答案】D 【详解】A．如图所示，以C处进行研究 根据电场线与等势线垂直且由高电势指向低电势，带电粒子所受电场力指向轨迹凹侧，C处的电场方向和粒子受力方向如图所示，可知粒子带正电，故A正确，不符合题意要求； B．等差等势面密集的地方电场强度大，A处等势线比C处等势线密，所以A处场强大于C处场强，故B正确，不符合题意要求； C．从A到C过程中，电场力与速度方向的夹角为钝角，可知电场力做负功，电势能增大，粒子在A处电势能小于在C处电势能，故C正确，不符合题意要求； D．电场力做功与路径无关，只与初末位置电势差有关，因为，所以粒子从A运动到B电场力所做的功等于从B到C电场力所做的功，故D错误，符合题意要求。 故选D。 2．如图所示，常用示波器中的扫描电压u随时间t变化的图线是（    ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】常用示波器中的扫描电压是锯齿形电压，即u随时间t变化的图线是A。 故选A。 3．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O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． a、b、c、d四点的位置如图所示，圆上各点相比较，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．在水平直径左端d处的机械能最大 D．在水平直径右端b处的机械能最大 【答案】D 【详解】先把重力和电场力进行合成，合力方向与水平方向夹角为45°斜向下，所以小球在b、c弧线的中点动能最大，在a、d弧线的中点动能最小，AB错误，判断机械能的变化是判断除了重力以外其他力做功，所以在水平直径右端b处电场力做功最多，机械能最大，D对；C错； 4．如图所示，竖直平面内有水平向左的匀强电场E，M点与N点在同一电场线上。两个质量相等的带正电荷的粒子，以相同的速度分别从M点和N点同时垂直进入电场，不计两粒子的重力和粒子间的库仑力。已知两粒子都能经过P点，下列说法正确的是（　　） A．从N点进入的粒子先到达P点 B．从M点进入的粒子先到达P点 C．从M点进入的粒子的电荷量大于从N点进入的粒子的电荷量 D．两粒子在到达P点的过程中电势能都减小 【答案】D 【详解】AB．因两粒子在垂直于电场方向上做匀速直线运动，垂直于电场方向上的速度v0相同，位移相等，则时间相等，AB错误； C．粒子在平行于电场方向上，做初速度为零的匀加速直线运动，加速度 平行于电场方向上的位移 因为 则从M点进入的粒子电荷量较小，C错误； D．从MN两点进入的粒子，电场力均做正功，则粒子电势能均减小，D正确。 故选D。 5．如图所示，空间存在竖直向上的匀强电场，电场强度为E，A、B为两个固定的电荷量为的点电荷，O点是连线的中点。有一质量为m的带电小球在两电荷连线的中垂面内做半径为R的匀速圆周运动，圆心为O，带电小球和电荷A的连线与连线夹角为，重力加速度为g，静电力常量为k。下列说法正确的是（　　） A．小球带负电 B．小球所带电荷量的大小为 C．小球做圆周运动向心力大小为 D．小球做圆周运动的线速度大小为 【答案】D 【详解】AB．由于小球在两电荷连线的中垂线内做匀速圆周运动，则有 解得 小球处于竖直向上的匀强电场中，受到竖直向上的电场力，故小球带正电，故AB错误； CD．带电小球和电荷A的连线与连线夹角为，则 由于 解得 故C错误，D正确。 故选D。 6．如图，真空中有5个相同的可视为质点的金属小球，相邻两球的球心间的距离均为，第1个球的电荷量为，其余球不带电。现将第2、3、4个球依次与第1个球接触后置于无穷远处，最后将第5个球与第1个球接触后放回原处。已知静电力常量为，则放回原处的第5个球与第1个球间的库仑力大小为（     ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】依据电荷均分原理，第2、3、4、5个球依次与第1个球接触后，第1个球与第5个球的电荷量均为，依据库仑定律得 故选A。 7．用绝缘细线悬挂两个大小相同的小球，它们带有同种电荷，质量分别为m1和m2，带电量分别为q1和q2，因静电力而使两悬线张开，分别与竖直方向成夹角和，且两球静止时同处一水平线上，若，则下述结论正确的是（     ） A．q1一定等于q2 B．一定满足 C．m1一定等于m2 D．必然同时满足q1=q2，m1=m2 【答案】C 【详解】A．题中电荷电量可能不同，也可能相同，但各自所受的电场力大小却相同，方向相反，故A错误； BCD．根据共点力平衡条件可得， 联立，解得 由于，则有，故C正确，BD错误。 故选C。 8．如图所示，竖直面内有一圆形区域，半径为。、分别是圆的水平方向和竖直方向直径。空间存在平行于圆形区域的匀强电场。的中点是圆周上电势最低的点。质量为，电荷量为（）的小球从点以相同的速率向竖直面内各个方向发射，重力加速度为，下列说法中正确的是（　　） A．电场沿方向 B．电势差 C．小球到达点的动能为 D．小球加速度大小可能为 【答案】C 【详解】A．匀强电场中圆周上电势最低点M与最高点M'关于圆心O对称，电场线由高电势指向低电势，因此电场方向沿半径OM方向，而AM为弦，其方向与OM不同，故A错误； B．因CB连线垂直电场线，可知，而，可知电势差，B错误； C．因AD两点电势相等，则从A到D电场力不做功，由动能定理，小球到达点的动能为，C正确； D．小球受恒力作用，设水平加速度 竖直加速度 合加速度 由数学知识可知，a的最小值为 故加速度不可能为0.5g，故D错误。 故选C。 二、多选题（第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 9．如图所示，a、b、c、d是某匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点，ab＝cd＝L，ad＝bc＝2L，电场线与矩形所在平面平行。 已知a点电势为20V，b点电势为24V，d点电势为12V。一个质子从b点以v0的速度射入此电场，入射方向与bc成45°，一段时间后经过c点。不计质子的重力。下列判断正确的是（　　） A．c点电势为16V B．场强的方向由b指向d C．质子从b运动到c所用的时间为 D．质子从b运动到c，电场力做功为4 eV 【答案】AC 【详解】A．在匀强电场中，沿着电场线方向每前进相同的距离，电势变化相等，故 Ua-Ud=Ub-Uc 解得 Uc=16V 故A正确； B．设ad连线中点为O，则其电势为16V，故cO为等势面，电场线与等势面垂直，则电场线沿着bO方向，故B错误； C．由上可知，电场线沿着bO方向，质子从b运动到c做类平抛运动，垂直于bO方向做匀速运动，位移大小为 则运动时间为 故C正确； D．根据W=qU，质子从b点运动到c点，电场力做功为 W=qUbc=1e×（24V-16V）=8eV 故D错误。 故选AC。 10．真空中，光滑绝缘的水平桌面上，质量分别为m和，相距为L的M、N两个点电荷，由静止释放，释放瞬间M的加速度大小为a,经过一段时间后N的加速度大小也为a，且速度大小为v，则（　　） A．M、N带的是异种电荷 B．N的速度大小为v时，M、N间的距离为 C．N的速度大小为v时，M的速度大小也为v D．从释放到N的速度大小为v，M、N组成的系统电势能减少了 【答案】ABD 【详解】A．由牛顿第二定律可知，开始时M受到的合外力为 故两个点电荷之间的相互作用力大小为，经过一段时间后N受到的合外力为 故两个点电荷之间的相互作用力大小为，两电荷之间的作用力为库仑力，根据库仑定律可知两者间的距离变小，说明M、N带的是异种电荷，故A正确； B．由 可得 即N的速度大小为v时，M、N间的距离为，故B正确； C．两个点电荷构成的系统动量守恒，故当N的速度大小为v时有 解得 故C错误； D．从释放到N的速度大小为v，M、N组成的系统增加的动能为 由能量守恒定律可知，M、N组成的系统电势能减少了，故D正确。 故选ABD。 11．一孤立的带负电的点电荷静置于点，另一点与点的连线为水平线，电荷周围作出几条对称电场线如图所示。以点为圆心画一个圆，与电场线分别相交于、、、、、，下列说法正确的是（　　） A．、两点的电场强度相同 B．、两点间电势差等于、两点间电势差 C．电子在点的电势能小于在点的电势能 D．正点电荷从点沿圆周逆时针移动到点过程中，电场力对它做正功 【答案】BC 【详解】A．、两点到点电荷的距离相等，根据可知，、两点的电场强度大小相等，方向不同，故、两点的电场强度不相同，故A错误； B．点电荷的等势面是以点电荷为球心的同心球面，由于、两点到点电荷的距离相等、 、两点到点电荷的距离相等，则有、，故、两点间电势差等于、两点间电势差，故B正确； C．场源电荷负电荷，则距离场源电荷较近点的电势小于较远的点的电势；根据可知，带负电荷的电子在电势较高处的电势能反而较小，即电子在点的电势能小于在点的电势能，故C正确； D．正点电荷从点沿圆周逆时针移动到点过程中，电势增大，根据可知，电势能增大，电场力对它做负功，故D错误。 故选BC。 12．如图所示，地面上方某区域内存在着水平向右的匀强电场，一个质量为m的带正电小球，以竖直向上的初速度v0由O点竖直射入该区域，小球刚好能经过最高点P，已知连线OP与初速度方向的夹角为53°，重力加速度为g，已知，则下列说法正确的是（　　） A．小球所受电场力的大小为 B．小球通过P点时的动能为 C．经过时间，小球距直线OP距离最远 D．经过时间，小球动能最小 【答案】BD 【详解】AB．设OP=L，从O到P水平方向做匀加速直线运动，竖直方向做竖直上抛运动，到达P点时竖直方向的速度为零，则有水平方向 竖直方向 且 解得 则小球受电场力 小球在P点动能 故A错误，B正确； C．小球速度平行于OP时与OP距离最远，此时 解得 故C选项错误； D．小球所受的合外力方向水平向右偏下37°，当小球速度与合力方向垂直时，此过程合力做负功最大，小球动能最小，此时 解得 故D选项正确。 故选BD。 第Ⅱ卷（共60分） 三、实验题：本题共2小题，共14分 13．某同学用图甲所示的电路观察电容器的充放电情况。所用器材有：电源E（8V）、电容器C、电阻R、开关S、电压传感器、电流传感器、导线若干。 (1)在图甲所示的电路图中，传感器B为______（选填“电流”或“电压”）传感器。 (2)将开关S接1，给电容器充电，充电完成后，将开关S接2，电容器通过R放电。观察放电过程中电压传感器的电压随时间的变化其图像可能为______（选填“图乙”或“图丙”）。 (3)电容器放电时的图像如图丁所示，已知图线与坐标轴围成的面积表示电荷量，通过计算得到该电容器电容为______μF。（结果保留3位有效数字） (4)为了延长电容器的放电时间，请写出一种可行的方案______。 【答案】(1)电压 (2)图丙 (3)400 (4)增大电阻R的阻值,或换用容量更大的电容器 【详解】（1）由电路图可知，传感器B并联在电路两端，电压传感器并联接入电路，电流传感器串联接入电路，因此B为电压传感器。 （2）电容器放电过程中，两端电压从初始最大值逐渐减小到0，因此放电的图像符合图丙。 （3）图像与坐标轴围成的面积表示总电荷量。一个格子表示电荷量为 数格子估算面积可得，总电荷量 电容器充电后电压等于电源电动势，由电容定义 得 （4）电容器放电的时间常数为，要延长放电时间，可增大电阻的阻值，或换用容量更大的电容器，均可达到目的。 14．物理学家密立根利用如图所示的实验装置进行了一系列测定电子电荷的实验，包括著名的油滴实验，因而获得1923年诺贝尔物理学奖。两块水平放置的金属板A、B分别与电源的正负极相连接，板间产生匀强电场，图中油滴P悬浮在两板间保持静止。已知板间电压为，两板间的距离为，悬浮油滴的质量为，重力加速度大小为。 (1)悬浮油滴P带___________电（填“正”或“负”）。 (2)悬浮油滴P的带电荷量为___________（结果用字母：、、、表示）。 (3)油滴P的电荷量___________是电子电量的整数倍（填“一定”或“不一定”）。 (4)若要使原本静止的油滴落到下极板，则下列做法可以达到目的有___________ A．保持两极板电压不变，把下极板向下移 B．断开电源，把下极板向上移 C．断开电源，在两极板间插入电介质 D．断开电源，把下极板向右移 【答案】(1)负 (2) (3)一定 (4)AC 【详解】（1）油滴在两板间保持静止，则油滴受到向上的电场力；题图中平行板电容器上极板带正电，下极板带负电，故板间场强方向竖直向下，则油滴带负电。 （2）根据平衡条件，有 故 （3）不同油滴所带的电荷量虽不相同，但都是某个最小电荷量（元电荷）的整数倍。 （4）A．若要使原本静止的油滴落到下极板，减小电场力即可。保持两极板间电压不变，把下极板向下移，则增大极板间距，根据可知，电场强度减小，则电场力减小，因此油滴可落到下极板，故A正确； B．断开电源，金属板所带电荷量不变，根据，可得 把下极板向上移，两板间距离变化，但两板间电场强度不变，油滴仍处于静止状态，故B错误； C．断开开关，在两极板间插入电介质，则增大，所以两板间电场强度减小，油滴可落到下极板，故正确； D．断开开关，把下极板向右移，减小，两板间电场强度增大，油滴会上升，故D错误。 故选AC。 四、计算题：本题共4小题，共46分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。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。 15．如图所示，长L的轻质绝缘细绳上端固定，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。已知小球所带电荷量为q，匀强电场的场强E，重力加速度为g，，．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大小。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）匀强电场中，带电小球所受电场力公式为 （2）小球静止时受力平衡，对小球受力分析：重力 竖直向下、电场力 水平向右、绳子拉力 。 把绳子拉力正交分解，水平方向平衡 竖直方向平衡 解得 （3）设小球下摆到最低点时速度为，撤去电场，只有重力做功，机械能守恒 整理得 16．如图所示，在竖直平面内固定的圆形绝缘轨道的圆心为O、半径为r、内壁光滑，A、B两点分别是圆轨道的最低点和最高点。该区间存在方向水平向右的匀强电场，一质量为m的带电小球（可视为质点）恰好能静止在C点。若在C点给小球一个初速度使它在轨道内侧恰好能做完整的圆周运动（小球的电荷量不变）。已知C、O、D在同一直线上，它们的连线与竖直方向的夹角θ＝60°，重力加速度为g。求： （1）小球所受的电场力F的大小； （2）小球做圆周运动，在D点的速度大小及在A点对轨道压力的大小。    【答案】（1）mg；（2），9mg 【详解】（1）小球在C点静止，受力分析如图所示    由平衡条件得 解得 （2）小球在光滑轨道内侧恰好做完整的圆周运动，在D点小球速度最小，对轨道的压力为零，则 解得小球在D点的速度 小球由轨道上A点运动到D点的过程，根据动能定理得 解得小球在A点的速度为 小球在A点，根据牛顿第二定律得 解得 根据牛顿第三定律得小球对轨道的压力大小为9mg。 17．如图，电容为C的平行板电容器两极板水平放置，极板长为L，两极板间的距离为d，距极板右端处有一竖直屏M，电容器充电后与电源断开。一电荷量为q、质量为m的带正电小球（可视为质点）以初速度从O点沿中线水平向右射入两极板间，最后垂直打在M上，已知重力加速度为g。 (1)求出两板间的电场强度； (2)判断电容器下极板的电荷种类并求出所带电荷量； (3)若仅改变电容器所带电荷量，能使小球刚好打在竖直屏M上的O′点，求小球从射入两极板之间至到达O′点之前机械能的变化量？ 【答案】(1)，方向竖直向上 (2)下极板带正电， (3)增加 【详解】（1）质点在平行金属板间先向上偏转，做类平抛运动，出电场后，做类斜抛运动，最后垂直打在M屏上。设小球在电场中的时间为，离开电场打在屏上的时间为，若离开电场的竖直速度为，由于竖直方向速度变化为零，则 水平方向上做匀速直线运动， 根据牛顿第二定律在偏转电场中： 解得，方向竖直向上。 （2）小球带正电，电场力方向竖直向上，说明电场强度方向竖直向上，因此下极板带正电。根据， 可得 （3）设新电场强度为，对应加速度为，水平：板内时间，板外到屏时间 小球竖直方向：板内加速，板外只受重力；最终到达屏，竖直总位移 板内竖直位移：，出板竖直速度： 板外竖直位移： ，代入， 可得，方向竖直向上。 根据牛顿第二定律 可得 平行板内竖直位移 电场力做功等于机械能变化量 代入数据可得 故小球的机械能增加。 18．如图1所示，处于竖直面内的光滑绝缘圆弧轨道，其圆心为，半径，AB为其竖直直径，圆周上点O与圆心的连线与的夹角，以O点为坐标原点在竖直面内建立平面直角坐标系xOy，y轴左侧存在水平向左的匀强电场，电场强度大小为，y轴右侧足够大的区域内，存在另一竖直向上的匀强电场，电场强度大小，同时在y轴与虚线CD间存在与x轴平行的电场，该电场的电场强度随时间t的变化规律如图2所示，取水平向右为正方向。质量，电荷量大小的带正电小球（可视为质点），以水平向左的初速度从端点A进入轨道后，沿轨道运动恰能通过O点，重力加速度g取，，，不计空气阻力的影响，各电场图中均未画出。 (1)求小球进入圆弧轨道时的动能。 (2)若小球在时刻经过O点进入y轴右侧区域，当小球通过边界CD时，速度恰好为零且的方向即将变为水平向右，求变化周期的可能值及此时CD与y轴之间的距离。 (3)若图2中变化的周期，，且小球在时刻经过O点进入y轴右侧区域后，在时刻通过边界CD，求小球在不同时刻经过O点后，在y轴右侧运动的过程中再次经过x轴时的坐标范围。 【答案】(1) (2)（）， (3) 【详解】（1）在轴左侧，小球所受电场力大小为 重力大小为 二者的合力大小为 因， 合力方向在点恰沿半径指向圆心，小球恰能通过点时，轨道对小球的作用力为零，由牛顿第二定律得 解得小球在点的速度大小为 从点到点，合力做功为 由动能定理得 解得 （2）小球从点进入轴右侧时，速度沿圆弧切线指向右下方，其分量分别为， 取竖直向上为正方向，由牛顿第二定律得 当小球速度为零时，竖直分速度满足 解得，此时水平分速度也为零，而的方向由水平向左变为水平向右的时刻满足 联立得，其中 在上述零速条件下，每个半周期内水平速度都在与之间均匀变化，平均水平速度为 与轴之间的距离为 （3）水平电场产生的加速度大小为 小球再次经过轴时，竖直位移满足 除去，解得再次经过轴的时间间隔为 在图2所示相位下，前三个半周期内小球的水平速度依次在与之间均匀变化，每个半周期的水平位移为 因此与轴之间的距离为 当小球恰在开始向左时经过点，一个周期内两个半周期的水平位移均为，再次经过轴时的横坐标最小，为 当小球恰在开始向右时经过点，前半周期内水平速度由增至，水平位移为，小球恰到达边界，此后小球以的水平速度匀速运动，故再次经过轴时的横坐标最大，为，小球经过点的相位连续变化时，再次经过轴的横坐标在上述两个极值之间连续变化，故 15 / 18 学科网（北京）股份有限公司 $西学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 第九章 静电场（综合训练） 本试题卷分选择题和非选择题两部分，满分100分，考试时间90分钟。 注意事项： 1、答题前，考生先将自已的姓名、考生号、座号填写在相应位置，认真核对条 形码上的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。 2、选择题答案必须使用2B铅笔正确填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑 色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。 3、请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在 草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。 第I卷（共40分） 一、单选（第18题只有一项符合题目要求，每小题3分） 1.如图所示，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,下列判断错误的是() B 3V A.粒子一定带正电 1/11 函学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 B.A处场强大于C处场强 C.粒子在A处电势能小于在C处电势能 D.粒子从A运动到B电场力所做的功大于从B到C电场力所做的功 2.如图所示，常用示波器中的扫描电压u随时间t变化的图线是() D 3.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.、b、c、d四点的位置如图所示，圆上各点相比较， 小球( ) E ------1b 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.在水平直径左端d处的机械能最大 D.在水平直径右端b处的机械能最大 4.如图所示，竖直平面内有水平向左的匀强电场E,M点与N点在同一电场线上。两个质 o 量相等的带正电荷的粒子，以相同的速度分别从M点和N点同时垂直进入电场，不计两 2/11 西学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 粒子的重力和粒子间的库仑力。己知两粒子都能经过P点，下列说法正确的是() ·P fvo fvo MN A.从N点进入的粒子先到达P点 B.从M点进入的粒子先到达P点 C.从M点进入的粒子的电荷量大于从N点进入的粒子的电荷量 D,两粒子在到达P点的过程中电势能都减小 5,如图所示，空间存在竖直向上的匀强电场，电场强度为E,A、B为两个固定的电荷量 为Q的点电荷，O点是AB连线的中点。有一质量为的带电小球在两电荷连线的中垂面 内做半径为R的匀速圆周运动，圆心为O,带电小球和电荷A的连线与AB连线夹角为30°， 重力加速度为8，静电力常量为k。下列说法正确的是() E A.小球带负电 B.小球所带电荷量的大小为mg kOmg C,小球做圆周运动向心力大小为ER D.小球做圆周运动的线速度大小为 1 kOg 2V ER 6.如图，真空中有5个相同的可视为质点的金属小球，相邻两球的球心间的距离均为 r= =4,第1个球的电荷量为g,其余球不带电。现将第2、3、4个球依次与第1个球接触 后置于无穷远处，最后将第5个球与第1个球接触后放回原处。已知静电力常量为k，则 3/11 西学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 放回原处的第5个球与第1个球间的库仑力大小为() )④⑤ kg2 kg2 hg2 kq2 A.256r2 B.128r2 C.64r2 D.32r2 7.用绝缘细线悬挂两个大小相同的小球，它们带有同种电荷，质量分别为和，带电 量分别为和，因静电力而使两悬线张开，分别与竖直方向成夹角”和2，且两球静止 C1=02 时同处一水平线上，若 ,则下述结论正确的是() a m2,920----- om1,91 4=92 A.q1一定等于h B.一定满足%m C.h一定等于 D.必然同时满足q1=42,h=2 8.如图所示，竖直面内有一圆形区域，半径为R。AC、BD分别是圆的水平方向和竖直 B 方向直径。空间存在平行于圆形区域的匀强电场。 BC的中点M是圆周上电势最低的点。 质量为m,电荷量为9<9>0) )的小球从点以相同的速率向竖直面内各个方向发射， 重力加速度为8，下列说法中正确的是() 4/11 函学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 B D A.电场沿AM方向 B.电势差 UCB=UoD 1 C.小球到达D点的动能为2m心+mgR D.小球加速度大小可能为a=28 二、多选题（第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全 的得2分，有选错的得0分) 9.如图所示，4、b、c、d是某匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点， ab=cd=L,ad=bc=2L,电场线与矩形所在平面平行。已知a点电势为2OV,b点电势为 24,d点电势为12V。一个质子从b点以%的速度射入此电场，入射方向与bc成45°，一 段时间后经过C点。不计质子的重力。下列判断正确的是() d b45 A.c点电势为16V B.场强的方向由b指向d √2L C.质子从b运动到c所用的时间为 D.质子从b运动到C,电场力做功为 4eV 10.真空中，光滑绝缘的水平桌面上，质量分别为和4m,相距为L的M、N两个点电 5/11 函学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 荷，由静止释放，释放瞬间M的加速度大小为4，经过一段时间后N的加速度大小也为a, 且速度大小为v,则() A.M、N带的是异种电荷 L B.N的速度大小为v时，M、N间的距离为 C.N的速度大小为v时，M的速度大小也为v D.从释放到N的速度大小为v,M、N组成的系统电势能减少了10mv 11.一孤立的带负电的点电荷静置于0点，另一点0'与0点的连线为水平线，电荷周围作 出几条对称电场线如图所示。以O点为圆心画一个圆，与电场线分别相交于a、b、c、 d、e、g,下列说法正确的是() A.c、e两点的电场强度相同 B.b、c两点间电势差等于8、e两点间电势差 C.电子在c点的电势能小于在a点的电势能 D.正点电荷从点沿圆周逆时针移动到d点过程中，电场力对它做正功 12.如图所示，地面上方某区域内存在着水平向右的匀强电场，一个质量为的带正电小 球，以竖直向上的初速度由O点竖直射入该区域，小球刚好能经过最高点P,已知连线 OP与初速度方向的夹角为53°，重力加速度为8，己知sin53°=0.8，cos53°=0.6，则下列说法 正确的是() E 6/11 西学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 5mg A.小球所受电场力的大小为3 8mv B.小球通过P点时的动能为9 o C.经过时间8，小球距直线OP距离最远 9Vo D.经过时间25g,小球动能最小 第IⅡ卷（共60分） 三、实验题：本题共2小题，共14分 13.某同学用图甲所示的电路观察电容器的充放电情况。所用器材有：电源E(8)、电 容器C、电阻R、开关S、电压传感器、电流传感器、导线若干。 传感器A 传感器B R 甲 乙 丙 (1)在图甲所示的电路图中，传感器B为. (选填“电流”或“电压”)传感器。 (2)将开关S接1，给电容器充电，充电完成后，将开关S接2，电容器通过R放电。观察放 电过程中电压传感器的电压随时间的变化其0-图像可能为一（选填“图乙”或“图 丙”)。 (3)电容器放电时的！-图像如图丁所示，已知图线与坐标轴围成的面积表示电荷量，通过 计算得到该电容器电容为μF。(结果保留3位有效数字) 7/11 函学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 I/mA个 0 4 6 t/s 入 (4)为了延长电容器的放电时间，请写出一种可行的方案 14.物理学家密立根利用如图所示的实验装置进行了一系列测定电子电荷的实验，包括著 名的油滴实验，因而获得1923年诺贝尔物理学奖。两块水平放置的金属板A、B分别与电 源的正负极相连接，板间产生匀强电场，图中油滴P悬浮在两板间保持静止。己知板间电 压为U,两板间的距离为，悬浮油滴的质量为m,重力加速度大小为8。 喷雾剂 油滴 风 ·P (1)悬浮油滴P带 电（填“正”或“负”）。 (2)悬浮油滴P的带电荷量为 (结果用字母：U、d、m、8表示)。 (3)油滴P的电荷量 是电子电量的整数倍（填“一定”或“不一定”）。 (4)若要使原本静止的油滴落到下极板，则下列做法可以达到目的有 A.保持两极板电压不变，把下极板向下移 B.断开电源，把下极板向上移 C.断开电源，在两极板间插入电介质 D.断开电源，把下极板向右移 四、计算题：本题共4小题，共46分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算 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。 15.如图所示，长工的轻质绝缘细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小 8/11 函学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角8=37°。己知小球所带电荷量为 g,匀强电场的场强E,重力加速度为8，sin37°=0.6，cos37°=0.8.求： 37 (1)小球所受电场力F的大小： (2)小球的质量； (3)将电场撤去，小球回到最低点时速度大小。 16.如图所示，在竖直平面内固定的圆形绝缘轨道的圆心为O、半径为r、内壁光滑，A、 B两点分别是圆轨道的最低点和最高点。该区间存在方向水平向右的匀强电场，一质量为 的带电小球（可视为质点）恰好能静止在C点。若在C点给小球一个初速度使它在轨道 内侧恰好能做完整的圆周运动（小球的电荷量不变）。已知C、O、D在同一直线上，它们 的连线与竖直方向的夹角9=60°，重力加速度为8。求： (1)小球所受的电场力F的大小： (2)小球做圆周运动，在D点的速度大小及在A点对轨道压力的大小。 B 17.如图，电容为C的平行板电容器两极板水平放置，极板长为L,两极板间的距离为d, 距极板右端2处有一竖直屏4，电容器充电后与电源断开。一电荷量为4、质量为m的带 Vo 正电小球（可视为质点）以初速度从O点沿中线水平向右射入两极板间，最后垂直打在 M上，已知重力加速度为8。 9/11 函学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 (1)求出两板间的电场强度； (2)判断电容器下极板的电荷种类并求出所带电荷量； (3)若仅改变电容器所带电荷量，能使小球刚好打在竖直屏M上的O点，求小球从射入两极 板之间至到达O点之前机械能的变化量？ 18。如图1所示，处于竖直面内的光滑绝等圆孤轨道，其园心为0，半径R=2m,AB为 其竖直直径，圆周上点0与圆心的连线与05的夹角9=37°， 0 OB ,以O点为坐标原点在竖直 面内建立平面直角坐标系xOy,y轴左侧存在水平向左的匀强电场，电场强度大小为 Y到留再‘申明T回厚荔一封‘4衔明Y平聘A○/N,0X了一 E2=100N/C ,同时在y轴与虚线CD间存在与x轴平行的电场，该电场的电场强度随 时间t的变化规律如图2所示，取水平向右为正方向。质量m=0.4kg,电荷量大小 9=4.4×102C Vo 的带正电小球（可视为质点），以水平向左的初速度“从端点A进入轨道后， 沿轨道运动恰能通过0点，重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计空 气阻力的影响，各电场图中均未画出。 10/11 西学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 0 个E3 图1 图2 (1)求小球进入圆弧轨道时的动能。 (2)若小球在1=0时刻经过O点进入y轴右侧区域，当小球通过边界CD时，速度恰好为零 且E的方向即将变为水平向右，求E,变化周期的可能值及此时CD与y轴之间的距离。 3)若图2中g,变化的周期T=6s,B,3×10N1C,且小球在1=0时刻经过0点进入y 4 3 轴右侧区域后，在（一T时刻通过边界CD,求小球在不同时刻经过O点后，在y轴右侧 运动的过程中再次经过x轴时的坐标范围。 11/11