2021届一轮高考物理基础练习:静电场及答案一轮:静电场一、选择题1、如图所示,在某一区域有水平向右的匀强电场,在竖直平面内有初速度为v0的带电微粒,恰能沿图示虚线由A向B做直线运动。
不计空气阻力,则( )A.微粒做匀加速直线运动B.微粒做匀减速直线运动C.微粒电势能减少D.微粒带正电2、a和b是点电荷电场中的两点,如图所示,a点电场强度E a与ab连线夹角为60°,b点电场强度E b与ab连线夹角为30°,则关于此电场,下列分析中正确的是()A.这是一个正点电荷产生的电场,E a∶E b=1∶ 3B.这是一个正点电荷产生的电场,E a∶E b=3∶1C.这是一个负点电荷产生的电场,E a∶E b=3∶1D.这是一个负点电荷产生的电场,E a∶E b=3∶13、(多选)静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图所示,x轴正向为场强正方向,带正电的点电荷沿x轴正方向运动,则点电荷()A.在x2和x4处电势能相等B.由x1运动到x3的过程中电势能增大C.由x1运动到x4的过程中电场力先增大后减小D.由x1运动到x4的过程中电场力先减小后增大4、如图所示的装置,可以探究影响平行板电容器电容的因素,关于下列操作及出现的现象的描述正确的是()A.电容器与电源保持连接,左移电容器左极板,则静电计指针偏转角增大B.电容器充电后与电源断开,上移电容器左极板,则静电计指针偏转角增大C.电容器充电后与电源断开,在电容器两极板间插入玻璃板,则静电计指针偏转角增大D.电容器充电后与电源断开,在电容器两极板间插入金属板,则静电计指针偏转角增大5、如图所示,三个固定的带电小球a、b和c,相互间的距离分别为ab=5 cm,bc=3 cm,ca=4 cm。
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=169B.a、b的电荷异号,k=169C.a、b的电荷同号,k=6427D.a、b的电荷异号,k=64276、如图所示,真空中两等量异种点电荷Q1、Q2固定在x轴上,其中Q1带正电.三角形acd为等腰三角形,cd边与x轴垂直且与x轴相交于b点,则下列说法正确的是()A.a点电势高于b点电势B.a点场强小于b点场强C.将电子从a点移动到c点,电场力做正功D.将电子从d点移动到b点,电势能不变*7、(双选)已知均匀带电球体在其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,而均匀带电球壳在其内部任意一点形成的电场强度为零。
现有一半径为R、电荷量为Q的均匀带电绝缘球体,M、N为一条直径上距圆心O为12R的两点,静电力常量为k,则()A.M、N点的电场强度方向相同B.M、N点的电场强度方向相反C.M、N点的电场强度大小均为kQ 8R2D.M、N点的电场强度大小均为kQ 2R2*8、在x轴上有两个点电荷q1和q2,其中有一个点电荷位于x=0处,x轴上的电势φ随x变化的关系如图所示,则()A.x=x1处电场强度为0B.x=x2处电场强度不为0C.q1、q2为不等量异种点电荷,且正电荷在x=0处,负电荷在x<0的某处D.q1、q2为等量异种点电荷,且正电荷在x=0处,负电荷在x>0的某处*9、如图所示,电子由静止开始从A板向B板运动,到达B板的速度为v,保持两极板间电压不变,则()A.当减小两极板间的距离时,速度v增大B.当减小两极板间的距离时,速度v减小C.当减小两极板间的距离时,速度v不变D.当减小两极板间的距离时,电子在两极间运动的时间变长*10、如图所示,在一条直线上有两个相距0.4 m的点电荷A、B,A带电+Q,B 带电-9Q。
现引入第三个点电荷C,恰好使三个点电荷均在电场力的作用下处于平衡状态,则C的带电性质及位置应为()A.正,B的右边0.4 m处B.正,B的左边0.2 m处C.负,A的左边0.2 m处D.负,A的右边0.2 m处*11、在雷雨天气中,大树就相当于一个电量较大的点电荷,1和2是以树为圆心的同心圆,有甲、乙、丙、丁四头相同的牛按如图所示位置和方向分别站在地面上,由此判断()A.牛丙所处位置的电场强度为零B.牛乙和牛丙两处电场强度相同C.牛丁处的电势一定高于牛乙处的电势D.牛甲前后脚电势差最大,处于最危险的状态二、非选择题1、如图所示,水平面AB光滑,粗糙半圆轨道BC竖直放置.圆弧半径为R,AB 长度为4R.在AB上方、直径BC左侧存在水平向右、场强大小为E的匀强电场.一带电量为+q、质量为m的小球自A点由静止释放,经过B点后,沿半圆轨道运动到C点.在C点,小球对轨道的压力大小为mg,已知E=mgq,水平面和半圆轨道均绝缘.求:(1)小球运动到B点时的速度大小;(2)小球运动到C点时的速度大小;(3)小球从B点运动到C点过程中克服阻力做的功.2、(2019·重庆九校联盟联考)在如图所示的平面直角坐标系xOy中,第Ⅰ象限区域内有沿y轴正方向(竖直向上)的匀强电场,电场强度大小E0=50 N/C;第Ⅳ象限区域内有一宽度d=0.2 m、方向沿x轴正方向(水平向右)的匀强电场。
质量m=0.1 kg、带电荷量q=+1×10-2 C的小球从y轴上P点以一定的初速度垂直y轴方向进入第Ⅰ象限后,从x轴上的A点进入第Ⅳ象限,并恰好沿直线通过该区域后从B点离开,已知P、A的坐标分别为(0,0.4 m),(0.4 m,0),取重力加速度g=10 m/s2。
求:(1)初速度v0的大小;(2)A、B两点间的电势差U AB;(3)小球经过B点时的速度大小。
2021届一轮高考物理基础练习:静电场及答案一轮:静电场一、选择题1、如图所示,在某一区域有水平向右的匀强电场,在竖直平面内有初速度为v0的带电微粒,恰能沿图示虚线由A向B做直线运动。
不计空气阻力,则( )A.微粒做匀加速直线运动B.微粒做匀减速直线运动C.微粒电势能减少D.微粒带正电【解析】选B。
由于电场力方向总是与电场方向在一条直线上,电场力不可能与重力平衡,微粒不可能匀速运动,由于重力、电场力均恒定,其合力也恒定,且微粒做直线运动,合力必与速度方向在一条直线上,因重力竖直向下,电场力沿电场线的方向,由平行四边形定则可知,电场力水平向左时,微粒所受电场力与重力的合力方向与速度方向相反,因此微粒做匀减速运动,带负电,故A、D错误,B正确;电场力的方向与运动方向夹角为钝角,则说明运动中电场力做负功,电势能增加,故C错误。
2、a和b是点电荷电场中的两点,如图所示,a点电场强度E a与ab连线夹角为60°,b点电场强度E b与ab连线夹角为30°,则关于此电场,下列分析中正确的是()A.这是一个正点电荷产生的电场,E a∶E b=1∶ 3B.这是一个正点电荷产生的电场,E a∶E b=3∶1C.这是一个负点电荷产生的电场,E a∶E b=3∶1D.这是一个负点电荷产生的电场,E a∶E b=3∶ 1【答案】D[设点电荷的电荷量为Q,将E a、E b延长相交,交点即为点电荷Q的位置,如图所示,从图中可知电场方向指向场源电荷,故这是一个负点电荷产生的电场,A、B错误;设a、b两点到Q的距离分别为r a和r b,由几何知识得到r a∶r b=1∶3,由公式E=k Qr2可得E a∶E b=3∶1,故C错误,D正确。
]3、(多选)静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图所示,x轴正向为场强正方向,带正电的点电荷沿x轴正方向运动,则点电荷()A.在x2和x4处电势能相等B.由x1运动到x3的过程中电势能增大C.由x1运动到x4的过程中电场力先增大后减小D.由x1运动到x4的过程中电场力先减小后增大BC[由题图可知,x1到x4场强先变大,再变小,则点电荷受到的电场力先增大后减小,C正确,D错误;由x1到x3及由x2到x4过程中,电场力做负功,电势能增大,A错误,B正确。
]4、如图所示的装置,可以探究影响平行板电容器电容的因素,关于下列操作及出现的现象的描述正确的是()A.电容器与电源保持连接,左移电容器左极板,则静电计指针偏转角增大B.电容器充电后与电源断开,上移电容器左极板,则静电计指针偏转角增大C.电容器充电后与电源断开,在电容器两极板间插入玻璃板,则静电计指针偏转角增大D.电容器充电后与电源断开,在电容器两极板间插入金属板,则静电计指针偏转角增大B[电容器与电源保持连接时两极板间的电势差不变,静电计指针偏转角不变,A错误;与电源断开后,电容器所带电荷量不变,结合U=QC和C=εr S4πkd可判断B正确,C、D错误。
]5、如图所示,三个固定的带电小球a、b和c,相互间的距离分别为ab=5 cm,bc=3 cm,ca=4 cm。
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=169B.a、b的电荷异号,k=169C.a、b的电荷同号,k=6427D.a、b的电荷异号,k=6427【答案】D[如果a、b带同种电荷,则a、b两小球对c的作用力均为斥力或引力,此时c在垂直于a、b连线的方向上的合力一定不为零,因此a、b不可能带同种电荷,A、C错误;若a、b带异种电荷,假设a对c的作用力为斥力,则b对c的作用力一定为引力,受力分析如图所示,由题意知c所受库仑力的合力方向平行于a、b的连线,则F a、F b在垂直于a、b连线的方向上的合力为零,由几何关系可知∠a=37°、∠b=53°,则F a sin37°=F b cos 37°,解得F aF b=43,又由库仑定律及以上各式代入数据可解得⎪⎪⎪⎪⎪⎪q aq b=6427,B错误,D正确。
]6、如图所示,真空中两等量异种点电荷Q1、Q2固定在x轴上,其中Q1带正电.三角形acd为等腰三角形,cd边与x轴垂直且与x轴相交于b点,则下列说法正确的是()A.a点电势高于b点电势B.a点场强小于b点场强C.将电子从a点移动到c点,电场力做正功D.将电子从d点移动到b点,电势能不变【答案】C根据等量异号点电荷周围电场的分布情况,Q1带正电,Q2带负电,沿着电场线电势逐渐降低,电场线从b指向a,故b点的电势大于a点电势,A 选项错误;离电荷越近,电场强度越大,a点的电场强度大,B选项错误;将电子从a点移动到c点,电场力做正功,C选项正确;d点与b点不在同一个等势面上,将电子从d点移动到b点,电势能变化,D选项错误.*7、(双选)已知均匀带电球体在其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,而均匀带电球壳在其内部任意一点形成的电场强度为零。