2020年高考物理二輪復(fù)習(xí)專題練習(xí)卷---電場(解析版)

1、2020年高考物理二輪復(fù)習(xí)專題練習(xí)卷電場一、選擇題1.水平放置的平行板電容器與某一電源相連接后，斷開開關(guān)，重力不可忽略的小球由電容器的正中央沿水平向右的方向射入該電容器，如圖所示，小球先后經(jīng)過虛線的 A、B兩點(diǎn)。則. A 一 j E1 1A.如果小球所帶的電荷量為正電荷，小球所受的電場力一定向下B.小球由A到B的過程中電場力一定做負(fù)功C.小球由A至ij B的過程中動能可能減小D.小球由A至ij B的過程中，小球的機(jī)械能可能減小解析 小球在極板間受到豎直向下的重力作用與電場力作用，由題圖小球運(yùn)動軌跡可知，小球向下運(yùn)動，說明小球受到的合力豎直向下，重力與電場力的合力豎直向下；當(dāng)小球帶正電時，若上極

2、板帶正電荷，小球受到的合力向下，小球運(yùn)動軌跡向下，若上極板帶負(fù)電，但 如果電場力小于重力， 小球受到的合力向下， 小球運(yùn)動軌跡向下， 故無法確定電場力與重力 的大小關(guān)系，A錯誤；如果小球受到的電場力向下，小球從A運(yùn)動到B點(diǎn)過程中電場力做正功，如果小球受到的電場力向上，則電場力做負(fù)功，B錯誤；小球受到的合力向下，小球從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)過程中合外力做正功，小球的動能增加，C錯誤；小球從 A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)過程，如果所受電場力向上，則機(jī)械能減小，D正確。答案 DP和Q用相同的絕緣細(xì)2 .如圖，空間存在一方向水平向右的勻強(qiáng)電場，兩個帶電小球繩懸掛在水平天花板下，兩細(xì)繩都恰好與天花板垂直，則A. P和Q都帶正

3、電荷B. P和Q都帶負(fù)電荷C. P帶正電荷，Q帶負(fù)電荷D. P帶負(fù)電荷，Q帶正電荷解析 對P、Q整體進(jìn)行受力分析可知，在水平方向上整體所受電場力為零，所以P、Q必帶等量異種電荷， 選項AB錯誤；對P進(jìn)行受力分析可知， 勻強(qiáng)電場對它的電場力應(yīng)水 平向左，與Q對它的庫侖力平衡，所以 P帶負(fù)電荷，Q帶正電荷，選項 D正確，C錯誤。答案 D3.（多選）如圖所示，均勻帶電的半圓環(huán)在圓心O點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度為 E、電勢為 也把半圓環(huán)分成 AB、BC、CD三部分。下列說法正確的是A . BC部分在O點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度的大小為 EB. BC部分在O點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度的大小為 E 3C. BC部分在。點(diǎn)產(chǎn)生的電勢為2

4、D. BC部分在。點(diǎn)產(chǎn)生的電勢為§ 3解析 如圖所示，B、C兩點(diǎn)把半圓環(huán)等分為三段。設(shè)每段在O點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小均為E'。AB段和CD段在O處產(chǎn)生的電場強(qiáng)度夾角 為120。，它們的合電場強(qiáng)度大小為 E',則O點(diǎn)的合電場強(qiáng)度：E = 2E',則：E'= E；故圓弧 BC在圓心O處產(chǎn)生的電場強(qiáng)度為 |。電勢是標(biāo)量，設(shè)圓弧BC在圓心。點(diǎn)產(chǎn)生的電勢為 此 則有3力'=6則故選AD。3答案 AD4 .在如圖所示電路中，A、B是構(gòu)成平行板電容器的兩金屬極板，P為其中的一個定點(diǎn)，將開關(guān)S閉合，電路穩(wěn)定后將 A板向上平移一小段距離，則下列說法正確的是A.電容

5、器的電容增加8 .在A板上移過程中，電阻 R中有向上的電流C. A、B兩板間的電場強(qiáng)度增大D. P點(diǎn)電勢升高解析 根據(jù)CnyS知，當(dāng)A板向上平移一小段距離，間距d增大，其他條件不變，則4 jkd導(dǎo)致電容變小，故 A錯誤；在A板上移過程中，電容減小，由于極板電壓不變，則極板帶電荷量減小，因此電容器處于放電狀態(tài)，電阻R中有向上的電流，故 B正確；根據(jù)E=±與dC=/；相結(jié)合可得E=4-JkQ，由于電荷量減小，場強(qiáng)大小變小，故 C錯誤；因場強(qiáng)變小， 4 jkdrS導(dǎo)致P點(diǎn)與B板的電勢差減小，因 B板接地，電勢為零，即 P點(diǎn)電勢降低，故 D錯誤。答案 B5.(多選)如圖，電荷量分別為 q和一

6、q(q>0)的點(diǎn)電荷固定在正方體的兩個頂點(diǎn)上，a、b是正方體的另外兩個頂點(diǎn)。則A . a點(diǎn)和b點(diǎn)的電勢相等B. a點(diǎn)和b點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小相等C. a點(diǎn)和b點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向相同D.將負(fù)電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)，電勢能增加解析 a、b兩點(diǎn)到兩點(diǎn)電荷連線的距離相等，且關(guān)于兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)對稱，可知a、b兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小相等，方向相同，選項 B、C均正確。電荷量分別為 q和一q(q>0) 的點(diǎn)電荷(等量異種點(diǎn)電荷)固定在正方體的兩個頂點(diǎn)上，正方體的另外兩個頂點(diǎn)a、b在兩點(diǎn)電荷q和一q連線的垂直平分面兩側(cè)， 故a點(diǎn)和b點(diǎn)的電勢不相等， 選項A錯誤；電勢是 標(biāo)量，將q和一q在a、b兩點(diǎn)產(chǎn)生的電勢分

7、別相加，可得 帕> 依，將負(fù)電荷從a點(diǎn)移到b 點(diǎn)，電場力做正功，電勢能減少，選項 D錯誤。答案 BC6.如圖所示，A、B、C三點(diǎn)的連線組成一個直角三角形，ZBAC=30 °, D為AC邊的中點(diǎn)。在A、B兩點(diǎn)分別放置一個點(diǎn)電荷后，C點(diǎn)的場強(qiáng)方向水平向右，則4.叫1 -一二3RA. 一定是 A點(diǎn)放正電荷，B點(diǎn)放負(fù)電荷B.兩點(diǎn)電荷的電荷量可能相等C. D點(diǎn)的電勢高于C點(diǎn)的電勢D.將一帶負(fù)電的試探電荷從 C點(diǎn)移到D點(diǎn)，電勢能增加解析 由于C點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向水平向右，由電場的疊加可知，B點(diǎn)的點(diǎn)電荷在 C點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向豎直向上，A點(diǎn)的點(diǎn)電荷在 C點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向沿 AC連線指向A,故A點(diǎn)

8、應(yīng)放置負(fù)電荷，B點(diǎn)應(yīng)放置正電荷，A錯誤；由電場的疊加可知，A、B兩點(diǎn)放置的點(diǎn)電荷在C點(diǎn)的場強(qiáng)大小關(guān)系為 Ea=2Eb,設(shè)B、C兩點(diǎn)間的距離為d,則A、C兩點(diǎn)間的距離為 2d,由點(diǎn)電荷的場強(qiáng)公式可得 k熱=2號，解得|Qa|=8|Qb|, B錯誤；在B點(diǎn)的正點(diǎn)電荷 形成的電場中，C、D兩點(diǎn)的電勢相等，而在 A點(diǎn)放置的負(fù)點(diǎn)電荷形成的電場中，C點(diǎn)的電勢高于D點(diǎn)的電勢，由此可知，在兩點(diǎn)電荷形成的電場中，C點(diǎn)的電勢高于D點(diǎn)的電勢，C錯誤；將一帶負(fù)電的試探電荷從C點(diǎn)移到D點(diǎn)的過程中，電場力做的功為W= - qUc-幟）<0,所以電勢能增加，D正確。答案 D7 .（多選）如圖所示為兩個固定在同一水平面

9、上的點(diǎn)電荷，距離為d,電荷量分別為+ Q和一Q,在它們連線的豎直垂直平分線上固定一根內(nèi)壁光滑的絕緣細(xì)管，有一帶電荷量為十 q的小球以初速度 vo從上端管口豎直射入，重力加速度為g,靜電力常量為k,則A .小球下落過程中加速度始終為gB .小球受到的庫侖力先做正功后做負(fù)功C.小球速度先增大后減小，射出時速度仍為voD.管壁對小球的彈力最大值為8kqQ解析小球在內(nèi)壁光滑的絕緣細(xì)管中所受庫侖力方向與運(yùn)動方向始終垂直，則庫侖力不做功，下落過程中加速度始終為g,選項A正確，BC錯誤；當(dāng)小球運(yùn)動到等量異種點(diǎn)電荷的連線上時，所受庫侖力最大，最大庫侖力為F=8呼，由平衡條件可得管壁對小球的彈力 最大值為8kq

10、dQ',選項D正確。答案 AD8.（多選）一勻強(qiáng)電場的方向平行于 xOy平面，平面內(nèi)a、b、c三點(diǎn)的位置如圖所示,點(diǎn)的電勢分別為10 V、17 V、26 V。下列說法正確的是A .電場強(qiáng)度的大小為2.5 V/cm8 .坐標(biāo)原點(diǎn)處的電勢為 1 VC.電子在a點(diǎn)的電勢能比在 b點(diǎn)的低7 eVD.電子從b點(diǎn)運(yùn)動到c點(diǎn)，電場力做功為 9 eV解析 如圖所示，設(shè)a、c之間的d點(diǎn)電勢與b點(diǎn)電勢相同，則Od=17Z-1i=9,所以d 點(diǎn)的坐標(biāo)為(3.5 cm,6 cm),過c點(diǎn)作等勢線bd的垂線，電場強(qiáng)度的方向由高電勢指向低電 勢。由幾何關(guān)系可得，cf的長度為3.6 cm,電場強(qiáng)度的大小 E=U=

11、26 17 V/cm = 2.5 V/cm ,d 3.6故選項A正確；因為Oacb是矩形，所以有 Uac=Uob,可知坐標(biāo)原點(diǎn) 。處的電勢為1 V,故 選項B正確；a點(diǎn)電勢比b點(diǎn)電勢低7 V,電子帶負(fù)電，所以電子在 a點(diǎn)的電勢能比在 b點(diǎn) 的高7 eV,故選項C錯誤；b點(diǎn)電勢比c點(diǎn)電勢低9 V,電子從b點(diǎn)運(yùn)動到c點(diǎn)，電場力做 功為9 eV,故選項D正確。j/rtri答案 ABD9 .(多選)如圖所示，從電子槍中射出初速度不計的電子，在加速電場中加速后，從 P板 的小孔垂直偏轉(zhuǎn)電場方向射入兩極板間，最后射出偏轉(zhuǎn)電場，設(shè)加速電壓為Ui,偏轉(zhuǎn)電壓為U2,則A . Ui變大，則電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場的速度變

12、大B. Ui變大，則電子在偏轉(zhuǎn)電場中運(yùn)動的時間變短C. U2變大，則電子在偏轉(zhuǎn)電場中運(yùn)動的加速度變小D.若要電子離開偏轉(zhuǎn)電場時偏移量變小，僅使Ui變大，其他條件不變即可1解析 由qU = mv2可知，當(dāng)Ui變大時，電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場的速度變大，電子在偏轉(zhuǎn)電場的水平位移不變，運(yùn)動時間變短，故A、B正確；由F = Uq可知，U2變大，電子受力U2L2. a變大，加速度變大，電子在偏轉(zhuǎn)電場中運(yùn)動的加速度變大，故 C錯誤；由y=UL可知，若 4dUi要電子離開偏轉(zhuǎn)電場時偏移量變小，僅使Ui變大，其他條件不變即可，故 D正確。答案 ABD10.研究與平行板電容器電容有關(guān)因素的實驗裝置如圖所示。下列說法正確

13、的是A.實驗前，只用帶電玻璃棒與電容器a板接觸，能使電容器帶電B.實驗中，只將電容器 b板向上平移，靜電計指針的張角變小C.實驗中，只在極板間插入有機(jī)玻璃板，靜電計指針的張角變大D.實驗中，只增加極板帶電量，靜電計指針的張角變大，表明電容增大解析 實驗前，只用帶電玻璃棒與 a板接觸，能使電容器 a板帶電，b板上由于靜電感應(yīng)會帶上異種電荷，A正確；只將b板向上平移，電容器兩極板正對面積 S變小，由C=/S4 Tikd可知C變小，且Q不變，由U = Q可知，U變大，靜電計指針張角變大，B錯誤；只在極板C間插入有機(jī)玻璃板，年變大 由C=中可知,C變大，且Q不變，由U=可知，U變小， 4 7kdC靜電

14、計指針張角變小，C錯誤；增加極板帶電荷量、靜電計指針張角變大，說明電壓U變大，由C=4可知，電容大小與極板帶電荷量無關(guān)，故 D錯誤。答案 A11.如圖所示，R是一個定值電阻，A、B為水平正對放置的兩塊平行金屬板，兩板間帶電微粒P處于靜止?fàn)顟B(tài)，則下列說法正確的是A.若增大A、B兩金屬板的間距，則有向右的電流通過電阻RB.若增大A、B兩金屬板的間距，P將向上運(yùn)動C.若緊貼A板內(nèi)側(cè)插入一塊一定厚度的金屬片，P將向上運(yùn)動D.若緊貼B板內(nèi)側(cè)插入一塊一定厚度的陶瓷片，P將向上運(yùn)動解析 由于兩極板和電源相連， 則兩極板間的電壓恒定， 若增大A、B兩金屬板的間距，根據(jù)公式Cn:HS可知，電容減小，根據(jù)公式 C

15、 = Q以及電壓不變可得電容器兩極板上所帶 4 7kdU電荷量減小，故電容器放電，R中有向左的電流，A錯誤；由于兩極板間的電壓不變，若增大A、B兩金屬板的間距，根據(jù)公式E = U可得兩極板間的電場強(qiáng)度減小，電場力小于重力，d微粒P將向下運(yùn)動，B錯誤；若緊貼 A板內(nèi)側(cè)插入一塊一定厚度的金屬片，相當(dāng)于兩極板 間的距離減小，電場強(qiáng)度增大，則微粒P受到的電場力大于重力，P向上運(yùn)動，C正確；若緊貼B板內(nèi)側(cè)插入一塊一定厚度的陶瓷片，相當(dāng)于r增大，兩極板間的電場強(qiáng)度恒定不變，所以微粒P受到的電場力不變，P仍靜止，D錯誤。故選Co答案 C12.（多選）如圖所示，一帶電液滴在水平向左的勻強(qiáng)電場中由靜止釋放，液滴

16、沿直線由b運(yùn)動到d,直線bd方向與豎直方向成 60。角，則下列結(jié)論正確的是A.液滴做勻速直線運(yùn)動B.液滴帶正電荷C.液滴所受的電場力大小是其重力的也倍D,液滴的電勢能減小解析 由題可知，帶電液滴只受重力和電場力作用，兩個力都是恒力，其合力沿bd方向，則電場力必定水平向右，液滴做勻加速直線運(yùn)動且?guī)ж?fù)電荷，故選項A、B錯誤；由于合力沿bd方向，則根據(jù)力的合成規(guī)律可知Eq=mgtan 60°,即Eq = y_3mg,故選項C正確;由于電荷帶負(fù)電，沿 bd方向運(yùn)動，電場力做正功，故電勢能減小，故選項 D正確。答案 CD二非選擇題13 .如圖所示，一靜止的電子經(jīng)過電壓為U的電場加速后，立即射入

17、豎直的偏轉(zhuǎn)勻強(qiáng)電場中，射入方向與電場線垂直，射入點(diǎn)為A,最終電子從電場的 B點(diǎn)經(jīng)過。已知偏轉(zhuǎn)電場的電場強(qiáng)度大小為 E,方向如圖所示，電子的質(zhì)量為m,電荷量為e,重力不計。求：(1)電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場時的速度V0；(2)若將加速電場的電壓提高為原來的2倍，電子仍從B點(diǎn)經(jīng)過，則偏轉(zhuǎn)電場的電場強(qiáng)度E變?yōu)樵瓉淼亩嗌俦?。解?1)電子在加速電場中加速，由動能定理得12 ,Ue = 2mvo2Z所以，vo=N管(2)設(shè)電子的水平位移為x,電子的豎直偏移量為v,則有x=votZ1 2 y= 2at2/Ee= ma/根據(jù)題意可知x、y均不變，當(dāng)U增大為原來的2倍，場強(qiáng)E也增大為原來的2倍。答案(1)、2me化)

18、2倍14 .如圖，兩金屬板 P、Q水平放置，間距為 d,兩金屬板正中間有一水平放置的金屬網(wǎng)G, P、Q、G的尺寸相同。G接地，P、Q的電勢均為 網(wǎng)心>0)。質(zhì)量為m、電荷量為q(q> 0)的粒子自G的左端上方距離 G為h的位置，以速度 V0平行于紙面水平射入電場，重力忽 略不計。(1)求粒子第一次穿過 G時的動能，以及它從射入電場至此時在水平方向上的位移大?。?2)若粒子恰好從 G的下方距離G也為h的位置離開電場，則金屬板的長度最短應(yīng)為多 少？解析(1)PG、QG間場強(qiáng)大小相等，均為E。粒子在PG間所受電場力F的方向豎直向 下，設(shè)粒子的加速度大小為a,有E=2/F= qE= ma/

19、設(shè)粒子第一次到達(dá) G時動能為Ek,由動能定理有1 2 /qEh= Ek 2mvo2/設(shè)粒子第一次到達(dá) G時所用的時間為t,粒子在水平方向的位移大小為1,則有h=；at2/聯(lián)立/式解得Ek=2mv。2+與qh/mdh1 = vo、/ T V q。(2)若粒子穿過 G一次就從電場的右側(cè)飛出，則金屬板的長度最短。由對稱性知，此時金屬板白長度L為L= 2l= 2v°r /mdhoY q615.由電子加速器、偏轉(zhuǎn)電場組成的裝置可以實現(xiàn)電子擴(kuò)束，如圖(a)所示。大量電子由靜止開始，經(jīng)電壓為 Ui的加速電場加速后，連續(xù)不斷地沿平行板的方向從間距為d的兩板正中間射入偏轉(zhuǎn)電場；當(dāng)兩板不帶電時，這些電子通過兩板之間的時間為2to,當(dāng)在兩板間加如圖(b)所示的周期為2t。、偏轉(zhuǎn)電壓峰值為 U。的交變電壓時，所有電子恰