3 電場(chǎng)—2020高考物理總復(fù)習(xí)專(zhuān)題檢測(cè)（機(jī)構(gòu)用）

1、電場(chǎng)1.某電場(chǎng)沿 軸上各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小變化如圖所示；場(chǎng)強(qiáng)方向與 軸平行，規(guī)定沿 軸正方向?yàn)檎?，一?fù)點(diǎn)電荷從坐標(biāo)原點(diǎn) 以一定的初速度沿 軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，到達(dá) 位置時(shí)速度第一次為零，到達(dá) 位置時(shí)速度第二次為零，不計(jì)粒子的重力下列說(shuō)法正確的是()A點(diǎn)電荷從 運(yùn)動(dòng)到 的過(guò)程中，速度先保持不變，然后均勻增大再均勻減小B點(diǎn)電荷從 沿 軸正方向運(yùn)動(dòng)到 的過(guò)程中，加速度先均勻增大再均勻減小C電勢(shì)差 D在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，點(diǎn)電荷在 、 位置的電勢(shì)能最大2.如圖所示，水平線 、 為勻強(qiáng)電場(chǎng)中的等差等勢(shì)線，一個(gè)質(zhì)量為 ，電荷量絕對(duì)值為 的粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，、 為其運(yùn)動(dòng)軌跡上的兩個(gè)點(diǎn)，已知該粒子在 點(diǎn)的速度大小為

2、，在 點(diǎn)的速度大小為 ，且方向與等勢(shì)線平行 、 連線長(zhǎng)為 ，連線與豎直方向的夾角為 ，不計(jì)粒子受到的重力，則()A該粒子一定帶正電B勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小 C粒子在 點(diǎn)的電勢(shì)能一定大于在 點(diǎn)的電勢(shì)能D等勢(shì)線 的電勢(shì)比等勢(shì)線 的電勢(shì)高3.如圖所示在豎直放置間距為的平行板電容器中，存在電場(chǎng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)電場(chǎng)有一質(zhì)量為，電荷量為的點(diǎn)電荷從兩極板正中間處?kù)o止釋放重力加速度為則點(diǎn)電荷運(yùn)動(dòng)到負(fù)極板的過(guò)程()A加速度大小為B所需的時(shí)間為C下降的高度為D電場(chǎng)力所做的功為4.如圖所示，、為平行板電容器的兩個(gè)金屬極板，為靜電計(jì)，開(kāi)始時(shí)閉合開(kāi)關(guān)，靜電計(jì)張開(kāi)一定角度。則下列說(shuō)法正確的是()A開(kāi)關(guān)保持閉合狀態(tài)，將的滑片向

3、右移動(dòng)，靜電計(jì)指針張開(kāi)角度增大B開(kāi)關(guān)保持閉合狀態(tài)，將兩極板間距增大，靜電計(jì)指針張開(kāi)角度增大 C斷開(kāi)開(kāi)關(guān)后，將兩極板間距增大，板間電壓不變 D斷開(kāi)開(kāi)關(guān)后，緊貼下極板插入金屬板，板間場(chǎng)強(qiáng)不變5.如圖所示，在研究電子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)，得到了電子由 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到 點(diǎn)的軌跡，圖中一組等間距虛線可能是電場(chǎng)線，也可能是等勢(shì)面，則下列判斷正確的是()A如果虛線是電場(chǎng)線，則 點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于 點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)B如果虛線是電場(chǎng)線，則 點(diǎn)的電勢(shì)高于 點(diǎn)的電勢(shì)C如果虛線是等勢(shì)面，電子由 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到 點(diǎn)，電勢(shì)能減小D如果虛線是等勢(shì)面，電子由 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到 點(diǎn)，電勢(shì)能增大6.某興趣學(xué)習(xí)小組的同學(xué)深入學(xué)習(xí)了靜電場(chǎng)中關(guān)于電勢(shì)的知識(shí)：若取無(wú)窮遠(yuǎn)處電

4、勢(shì)為零，在一帶電荷量為的點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中，與點(diǎn)電荷相距處的電勢(shì)為；如果某點(diǎn)處在多個(gè)點(diǎn)電荷所形成的電場(chǎng)中，則電勢(shì)為每一個(gè)點(diǎn)電荷在該點(diǎn)所產(chǎn)生的電勢(shì)的代數(shù)和如圖所示，是均勻帶電的細(xì)棒，所帶電荷量為為棒附近的一點(diǎn)，垂直于若取無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，棒上的電荷所形成的電場(chǎng)中，點(diǎn)的電勢(shì)為， 可以等效成棒上某點(diǎn)處、電荷量為的點(diǎn)電荷所形成的電場(chǎng)在點(diǎn)的電勢(shì)該小組的同學(xué)將棒均分成兩段，利用對(duì)稱(chēng)性，求得連線中點(diǎn)處的電勢(shì)為()ABCD7.如圖所示，某無(wú)限長(zhǎng)粗糙絕緣直桿與等量異種電荷連線的中垂線重合，桿豎直放置桿上有、三點(diǎn)，其中為等量異種電荷連線的中點(diǎn)，現(xiàn)有一帶電小圓環(huán)從桿上點(diǎn)以初速度向點(diǎn)滑動(dòng)，滑到點(diǎn)時(shí)速度恰好為則關(guān)于小圓環(huán)的

5、運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是()A運(yùn)動(dòng)的加速度先變大再變小B電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功C運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)的動(dòng)能為初動(dòng)能的一半D運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)的速度小于8.一帶負(fù)電的粒子只在電場(chǎng)力作用下沿軸正向運(yùn)動(dòng)，其電勢(shì)能隨位移變化的關(guān)系如圖所示，其中段是關(guān)于直線對(duì)稱(chēng)的曲線，段是直線，則下列說(shuō)法正確的是()A處電場(chǎng)強(qiáng)度最小，但不為零B粒子在段做勻變速運(yùn)動(dòng)，段做勻速直線運(yùn)動(dòng)C在、處電勢(shì)、，的關(guān)系為D段的電場(chǎng)強(qiáng)度大小方向均不變9.讓一價(jià)氫離子、一價(jià)氦離子和二價(jià)氦離子的混合物以相同的初動(dòng)能在同一位置垂直射入水平放置的一對(duì)平行板形成的勻強(qiáng)電場(chǎng)，不計(jì)離子的重力和離子間的相互作用，離子束從進(jìn)入到射出該偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()A偏轉(zhuǎn)

6、電場(chǎng)對(duì)每個(gè)離子做功相等B偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)對(duì)每個(gè)離子沖量相同C在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中它們形成兩股離子束D在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中它們形成一股離子束10.如圖所示，邊長(zhǎng)為 的等邊三角形 所在平面與一勻強(qiáng)電場(chǎng)（圖中未畫(huà)出平行）將電荷量為 的甲粒子分別從 、 兩點(diǎn)移到 點(diǎn)，電場(chǎng)力均做正功 乙粒子以初度 從 點(diǎn)沿 方向射入，僅在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng)到 點(diǎn)，不計(jì)粒子間相互作用，則()A乙粒子帶負(fù)電B乙粒于的比荷為 C乙粒子從 運(yùn)動(dòng)到 的時(shí)間為 D乙粒子運(yùn)動(dòng)到 點(diǎn)時(shí)的速度大小為 11.當(dāng)平行板電容器的兩極板間是真空時(shí)，電容與極板的正對(duì)面積、極板間距離的關(guān)系為對(duì)給定的平行板電容器充電，當(dāng)該電容器極板所帶電荷量變化時(shí)，兩極板間的電勢(shì)差也隨之變化

7、(1) 在圖所示的坐標(biāo)系中畫(huà)出電容器帶電量與極板間電勢(shì)差的關(guān)系圖像；(2) 電容器儲(chǔ)存的電能等于電源搬運(yùn)電荷從一個(gè)極板到另一個(gè)極板過(guò)程中，克服電場(chǎng)力所做的功在彈簧彈力與形變量關(guān)系圖像中，圖像與軸圍成的面積代表彈簧彈性勢(shì)能的大小與之類(lèi)比，推導(dǎo)電容器儲(chǔ)存的電能表達(dá)式；(3) 若保持平行板電容器帶電量、極板正對(duì)面積不變，兩極板間為真空，將板間距離由增大到，需要克服電場(chǎng)力做多少功？12.真空中存在電場(chǎng)強(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)電場(chǎng)，一帶電油滴在該電場(chǎng)中豎直向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度大小為在油滴處于位置時(shí)，將電場(chǎng)強(qiáng)度大小突然增大到某值，但保持其方向不變持續(xù)一段時(shí)間后，又突然將電場(chǎng)反向，但保持其大小不變；再持續(xù)同樣一

8、段時(shí)間后，油滴運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)重力加速度大小為(1) 求油滴運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)的速度；(2) 求增大后的電場(chǎng)強(qiáng)度的大??；為保證后來(lái)的電場(chǎng)強(qiáng)度比原來(lái)的大，試給出相應(yīng)的和應(yīng)滿(mǎn)足的條件已知不存在電場(chǎng)時(shí)，油滴以初速度做豎直上拋運(yùn)動(dòng)的最大高度恰好等于、兩點(diǎn)間距離的兩倍電場(chǎng)1.【答案】BD【解析】A點(diǎn)電荷從 運(yùn)動(dòng)到 的過(guò)程中，將運(yùn)動(dòng)階段分成兩段點(diǎn)電荷從 運(yùn)動(dòng)到 的過(guò)程中，初速度為 ，根據(jù)牛頓第二定律：，電場(chǎng)強(qiáng)度 不變，所以加速度 不變，做勻加速運(yùn)動(dòng)點(diǎn)電荷從 運(yùn)動(dòng)到 的過(guò)程中，根據(jù)牛頓第二定律：，電場(chǎng)強(qiáng)度 先增大后減小，所以加速度 先增大再減小，速度不是均勻變化，故 A 錯(cuò)誤；B點(diǎn)電荷從 運(yùn)動(dòng)到 的過(guò)程中根據(jù)牛頓第二定律：

9、，電場(chǎng)強(qiáng)度 先均勻增大后均勻減小所以加速度 先均勻增大再均勻減小，故 B 正確；C點(diǎn)電荷從 運(yùn)動(dòng)到 的過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理： 點(diǎn)電荷從 運(yùn)動(dòng)到 的過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理：所以電勢(shì)差 ，故 C 錯(cuò)誤；D點(diǎn)電荷從 運(yùn)動(dòng)到 的過(guò)程中，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增大，點(diǎn)電荷在 位置的電勢(shì)能最大；點(diǎn)電荷從 運(yùn)動(dòng)到 的過(guò)程中，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增大，點(diǎn)電荷在 位置的電勢(shì)能最大，故 D 正確故選 BD2.【答案】BC【解析】A電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng)，等勢(shì)面沿水平方向，則電場(chǎng)線的方向沿豎直方向，粒子彎曲的方向向上，所以粒子受力的方向向上，但由于電場(chǎng)線方向不知，則粒子的電性無(wú)法確定，故 A 錯(cuò)誤；B在沿電場(chǎng)線的方向的位移：設(shè)

10、 、 間的電勢(shì)差為 ，由動(dòng)能定理，有：聯(lián)立解得：，故 B 正確；C電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng)，等勢(shì)面沿水平方向，則電場(chǎng)線的方向沿豎直方向，粒子彎曲的方向向上，所以粒子受力的方向向上，從 到 的過(guò)程中電場(chǎng)力做負(fù)功，所以粒子的電勢(shì)能增加，即在 點(diǎn)的電勢(shì)能一定大于在 點(diǎn)的電勢(shì)能，故 C 正確；D粒子受力的方向向上，若粒子帶正電，則電場(chǎng)的方向向上， 的電勢(shì)高于 的電勢(shì)；若粒子帶負(fù)電，則電場(chǎng)的方向向下， 的電勢(shì)低于 的電勢(shì)，故 D 錯(cuò)誤故選 BC3.【答案】B【解析】A點(diǎn)電荷受到重力、電場(chǎng)力的作用，根據(jù)力的合成由牛頓第二定律得，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B根據(jù)運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性和等時(shí)性，設(shè)水平方向點(diǎn)電荷的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為 ，則，化簡(jiǎn)得，選項(xiàng)

11、B正確；C下降高度，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D電場(chǎng)力做的功，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.故選B4.【答案】D【解析】AB、保持開(kāi)關(guān)閉合，電容器兩端的電勢(shì)差等于電源的電動(dòng)勢(shì)，故電容器兩端的電勢(shì)差總不變，因此無(wú)論將的滑片向右移動(dòng)，還是將兩極板間距增大，指針張角總不變，故AB錯(cuò)誤；C、斷開(kāi)電鍵，電容器帶電量不變，將兩極板間距增大，即增大，根據(jù)，知，電容減小，根據(jù)知，電勢(shì)差增大，故C錯(cuò)誤；D、斷開(kāi)電鍵，電容器帶電量不變，若緊貼下極板插入金屬板，則減小，知，電容減小，根據(jù) 知，極間的電場(chǎng)強(qiáng)度不變，故D正確；故選D。5.【答案】BC【解析】A若虛線是電場(chǎng)線，由電場(chǎng)線的密集程度可看出是勻強(qiáng)電場(chǎng)，故 A 錯(cuò)誤；B如果虛線是電場(chǎng)線，電子受

12、向左的電場(chǎng)力，電場(chǎng)線方向向右，故則 點(diǎn)的電勢(shì)高于 點(diǎn)的電勢(shì)，故 B 正確；CD如果虛線是等勢(shì)面，電子受到向下的電場(chǎng)力故電場(chǎng)線方向向上，故電子由 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到 點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小故 C 正確，D 錯(cuò)誤故選 BC6.【答案】D【解析】設(shè)等效成棒上的電荷集中于中點(diǎn)處，圖中是的中點(diǎn)，由幾何知識(shí)知：；帶電量為的點(diǎn)電荷所形成的電場(chǎng)在點(diǎn)的電勢(shì)為，將棒均分成兩段，并看成兩個(gè)點(diǎn)電荷，每個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量為，由可知，每個(gè)電荷量為的點(diǎn)電荷在點(diǎn)產(chǎn)生電勢(shì)為，則兩個(gè)點(diǎn)電荷在連線中點(diǎn)處的電勢(shì)為，故D正確，ABC錯(cuò)誤故選D7.【答案】AC【解析】A等量異號(hào)電荷的連線的中垂線上，從到電場(chǎng)強(qiáng)度先增大后減小，點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度最大，

13、所以小圓環(huán)受到的電場(chǎng)力先增大后減小，小圓環(huán)受到的摩擦力：，所以小圓環(huán)受到的摩擦力先增大后減小，它的加速度：，則先增大后減小故A正確；B一對(duì)等量異號(hào)電荷的連線的中垂線是等勢(shì)面，故小圓環(huán)從到過(guò)程電場(chǎng)力不做功，故B錯(cuò)誤；C設(shè)之間的距離為，摩擦力做功為，小圓環(huán)從到的過(guò)程中，電場(chǎng)力不做功，重力和摩擦力做功，根據(jù)動(dòng)能定理得：過(guò)程：，過(guò)程：，聯(lián)立以上兩個(gè)公式解得：，即運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)的動(dòng)能為初動(dòng)能的一半，運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)的速度大于故C正確，D錯(cuò)誤故選A、C8.【答案】D【解析】A根據(jù)電勢(shì)能與電勢(shì)的關(guān)系：，場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)的關(guān)系：，得：，由數(shù)學(xué)知識(shí)可知圖象切線的斜率等于，處切線斜率為零，則知處電場(chǎng)強(qiáng)度為零，故A錯(cuò)誤；BD由圖看出在

14、段圖象切線的斜率不斷減小，由上式知場(chǎng)強(qiáng)減小，粒子所受的電場(chǎng)力減小，加速度減小，做非勻變速運(yùn)動(dòng)段圖象切線的斜率不斷增大，場(chǎng)強(qiáng)增大，粒子所受的電場(chǎng)力增大，做非勻變速運(yùn)動(dòng)段斜率不變，場(chǎng)強(qiáng)不變，即電場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向均不變，是勻強(qiáng)電場(chǎng)，粒子所受的電場(chǎng)力不變，做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤，D正確；C根據(jù)電勢(shì)能與電勢(shì)的關(guān)系：，粒子帶負(fù)電，則知：電勢(shì)能越大，粒子所在處的電勢(shì)越低，所以有：故C錯(cuò)誤故選D9.【答案】C【解析】ACD偏轉(zhuǎn)的位移 ，由于三種粒子的初動(dòng)能相等，一價(jià)氫離子、一價(jià)氦離子的電量相等，與二價(jià)氦離子電量不同，可知一價(jià)氫離子、一價(jià)氦離子的偏轉(zhuǎn)位移相等，即軌跡相同，與二價(jià)氦離子軌跡不同；偏轉(zhuǎn)電磁對(duì)每個(gè)

15、離子做功 ，偏轉(zhuǎn)電磁對(duì)一價(jià)氫離子、一價(jià)氦離子做功相等，小于對(duì)二價(jià)氦離子做功的大小，故 AD 錯(cuò)誤，C 正確；B偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)對(duì)每個(gè)粒子的沖量 ，三種粒子的電量之比為 ，質(zhì)量之比為 ，可知沖量不同，故 B 錯(cuò)誤故選 C【備注】【分析】：粒子在垂直電場(chǎng)方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，沿電場(chǎng)方向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，結(jié)合牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式推導(dǎo)得出偏轉(zhuǎn)位移、電場(chǎng)力做功、沖量的大小，從而分析比較【點(diǎn)評(píng)】：解決本題的關(guān)鍵掌握處理類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)的方法，知道粒子在垂直電場(chǎng)方向和沿電場(chǎng)方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，推導(dǎo)出偏轉(zhuǎn)位移、電場(chǎng)力做功以及沖量的表達(dá)式10.【答案】C【解析】由題意得：正電荷從 、 兩點(diǎn)移到點(diǎn) ，電場(chǎng)力均做正功，說(shuō)明 點(diǎn)

16、電勢(shì)低于 兩點(diǎn)，而且做功均為 ，則電場(chǎng)線沿 的垂直平分線方向A乙粒子以初度 從 點(diǎn)沿 方向射入，僅在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng)到 點(diǎn)，則乙粒子帶正電，故 A 錯(cuò)誤；B乙粒子僅在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng)到 點(diǎn)，其運(yùn)動(dòng)可以看成類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)邊長(zhǎng)為 ，水平位移為：，豎直位移為：，又 ，聯(lián)立解的 ，故 B 錯(cuò)誤；C由 B 項(xiàng)可知，乙粒子水平位移 ，乙粒子從 運(yùn)動(dòng)到 的時(shí)間 ，故 C 正確；D乙粒子豎直分速度為：，所以乙粒子到達(dá) 點(diǎn)的速度為 ，故 D 錯(cuò)誤故選 C【備注】【分析】：正電荷從 、 兩點(diǎn)移到 點(diǎn)，電場(chǎng)力均做正功，說(shuō)明 點(diǎn)電勢(shì)低于 兩點(diǎn)，而且做功均為 ，則電場(chǎng)線沿 的垂直平分線方向【點(diǎn)評(píng)】：解答此題的關(guān)鍵是通過(guò)題目所給的信息判斷電場(chǎng)線的方向，然后根據(jù)牛頓第二定律和平拋運(yùn)動(dòng)的知識(shí)求解即可11.(1) 【答案】【解析】對(duì)于給定的電容器，(2) 【答案】見(jiàn)解析【解析】該圖像的斜率為電容器電容，圖像與橫坐標(biāo)軸圍成的面積為對(duì)電容器充電過(guò)程中，電容器儲(chǔ)存的電能故，由，得：(3) 【答案】【解析】板間距離為時(shí)，平行板電容器的電容為，當(dāng)電容器帶電量為時(shí)，兩板間電壓，得電容器儲(chǔ)存的電能為，當(dāng)板間距離由增大到時(shí)，電容器儲(chǔ)存的電能增加量為：，