2021屆高考物理二輪復(fù)習(xí)易錯題型專項(xiàng)練習(xí)（7）靜電場

1、PAGE 11 -2021屆高考物理二輪復(fù)習(xí)易錯題型專項(xiàng)練習(xí)（7）靜電場1.如圖所示，實(shí)線是一簇未標(biāo)明方向的由點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場線，若帶電粒子由a運(yùn)動到b的軌跡如圖中虛線所示，電場力做正功.已知粒子在兩點(diǎn)所受電場力分別為，則下列判斷正確的是( )A.若Q為正電荷，則q帶負(fù)電，且B.若Q為正電荷，則q帶負(fù)電，且C.若Q為負(fù)電荷，則q帶負(fù)電，且D.若Q為負(fù)電荷，則q帶負(fù)電，且2.如圖所示，將一帶電小球A通過絕緣細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，細(xì)線不能伸長.現(xiàn)要使細(xì)線偏離豎直方向30角，可在O點(diǎn)正下方的B點(diǎn)放置帶電荷量為的點(diǎn)電荷，且連線垂直于；也可在O點(diǎn)正下方C點(diǎn)放置帶電荷量為的點(diǎn)電荷，且處于同一水平線上.則為(

2、)A.1B.C.D.3.口罩中使用的熔噴布經(jīng)駐極處理后,對空氣的過濾增加靜電吸附功能.駐極處理裝置如圖所示,針狀電極與平板電極分別接高壓直流電源正負(fù)極,針尖附近的空氣被電離后,帶電粒子在電場力作用下運(yùn)動,熔噴布捕獲帶電粒子而帶上靜電,平板電極表面為等勢面,熔噴布帶電后對電場的影響可忽略不計(jì),下列說法正確的是( )A.針狀電極上,針尖附近的電場較弱B.熔噴布上表面因捕獲帶電粒子而帶負(fù)電C.沿圖中虛線向熔噴布運(yùn)動的帶電粒子,其加速度逐漸減小D.兩電極相距越遠(yuǎn),熔噴布捕獲的帶電粒子速度越大4.如圖所示,用兩根長度均為的絕緣輕繩將帶正電的小球懸掛在水平的天花板下,小球的質(zhì)量為m,輕繩與天花板的夾角均為

3、,小球正下方距離也為的A處有一絕緣支架上同樣有一個帶電小球,此時輕繩的張力均為零,現(xiàn)在將支架水平向右移動到B處,B處與上方小球的連線與豎直方向的夾角為,小球處于靜止?fàn)顟B(tài),則( )A.A處的帶電小球帶負(fù)電B.A處與B處小球所受庫侖力大小之比為C.支架處于B處,左邊繩子張力大小為D.支架處于B處,右邊繩子張力大小為5.如圖所示,水平放置的充電平行金屬板相距為d,其間形成勻強(qiáng)電場,一帶正電的油滴從下極板左邊緣射入,并沿直線從上極板右邊緣射出,油滴質(zhì)量為m,帶電荷量為q,現(xiàn)僅將上極板上移少許,其他條件保持不變,重力加速度為g,則下列分析正確的是( )A.上移后油滴的運(yùn)動軌跡是曲線B.上移后電場強(qiáng)度大小

4、小于,方向豎直向上C.上移后下極板和上極板之間的電勢差為D.上移后油滴穿越兩板之間的電場時電勢能減少了6.如圖所示,真空中某直線形粒子發(fā)射裝置足夠長,水平放置在截面為等腰三角形的勻強(qiáng)電場區(qū)域上方,勻強(qiáng)電場方向水平向里(垂直于紙面,圖中未標(biāo)出).已知該裝置發(fā)射的粒子都是質(zhì)子,同時射出的粒子為同一批粒子,出射速度相同,不計(jì)粒子重力,粒子經(jīng)過電場偏轉(zhuǎn)后打在水平地面的光屏上.則從上往下看,關(guān)于打在光屏上的粒子,下列說法正確的是( )A.同一批射出的粒子,在左右兩邊的最先到達(dá)地面的光屏上B.同一批射出的粒子打在地面光屏上呈“”形C.不同批次射出的粒子速度越大,打在地面光屏上距離x軸的平均距離越遠(yuǎn)D.同一

5、批射出的粒子打在地面光屏上時電勢能的改變量正比于射入電場時離x軸的高度的平方7.如圖所示，在與水平面成30角放置的平行板電容器中，存在電場強(qiáng)度的勻強(qiáng)電場，兩板間距為，m，q為別為下極板右側(cè)內(nèi)邊緣處負(fù)點(diǎn)電荷的質(zhì)量和帶電荷量，靜止釋放點(diǎn)電荷后，點(diǎn)電荷會運(yùn)動到正極板，則該點(diǎn)電荷在運(yùn)動過程中（ ）A.重力勢能增大，電勢能減小B.到達(dá)正極板所用時間為C.電場力做的功為D.到達(dá)正極板時的動能為8.平面直角坐標(biāo)系內(nèi)有三點(diǎn),位置如圖所示,勻強(qiáng)電場平行于坐標(biāo)平面.將電子從a點(diǎn)分別移到坐標(biāo)原點(diǎn)O和b點(diǎn)的過程中,電場力做功均為2 eV,已知a點(diǎn)電勢為2V ,以下說法正確的是( )A.b點(diǎn)電勢為零B.電場強(qiáng)度大小為2

6、00 V/mC.電子在c點(diǎn)電勢能為D.將電子從a點(diǎn)移到b點(diǎn)和從b點(diǎn)移到c點(diǎn),電場力做功相同9.如圖所示,水平面內(nèi)的等邊三角形的邊長為L,頂點(diǎn)P恰好位于一傾角為30的光滑絕緣直導(dǎo)軌的最低點(diǎn),點(diǎn)的豎直投影點(diǎn)O為三角形邊的中點(diǎn),現(xiàn)將一對等量異種點(diǎn)電荷固定于兩點(diǎn),各自所帶電荷量均為Q,在光滑直導(dǎo)軌上端處,將質(zhì)量為m、帶電荷量為的小球套在導(dǎo)軌上(忽略它對原電場的影響)由靜止開始釋放,取無窮遠(yuǎn)處電勢為零,靜電力常量為k,重力加速度為g,空氣阻力可忽略,則小球沿導(dǎo)軌下滑過程中( )A.小球剛釋放時的加速度大小為B.小球的電勢能先增大后減小C.小球到達(dá)導(dǎo)軌底端P的速度為D.導(dǎo)軌上與P處場強(qiáng)大小之比為10.電子

7、束熔煉是指在真空下,將高速電子束的動能轉(zhuǎn)換為熱能作為熱源來進(jìn)行金屬熔煉的一種熔煉方法.如圖所示,陰極燈絲被加熱后產(chǎn)生初速度為零的電子,在大小為加速電壓的作用下,以極高的速度向陽極運(yùn)動;穿過陽極后,在金屬電極間大小為電壓形成的聚焦電場作用下,轟擊到物料上,其動能全部轉(zhuǎn)換為熱能,使物料不斷熔煉.已知某電子在熔煉爐中的軌跡如圖中虛線所示,P是軌跡上的一點(diǎn),聚焦電場過P點(diǎn)的一條電場線如圖中所示,則( )A.電極的電勢高于電極的電勢B.電子在P點(diǎn)時速度方向與聚焦電場強(qiáng)度方向夾角小于90C.聚焦電場只改變電子速度的方向,不改變電子速度的大小D.電子轟擊到物料上時的動能大于11.如圖所示，一充電后與電源斷開

8、的平行板電容器的兩極板水平放置，兩板長均為L，板間距離為d，距板右端L處有一豎直屏M.一帶電荷量為q、質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)以初速度沿中線射入兩板間，最后垂直打在M上，則下列結(jié)論正確的是（已知重力加速度為g）( )A.兩極板間電壓為B.板間電場強(qiáng)度大小為C.整個過程中質(zhì)點(diǎn)的重力勢能增加D.若僅增大兩極板間距，則該質(zhì)點(diǎn)不可能垂直打在M上12.質(zhì)譜儀通過探測不同離子到達(dá)探測頭的時間，可以測得離子比荷.如圖甲所示，探測頭在探測器左端中點(diǎn).脈沖閥P噴出微量氣體，經(jīng)激光S照射產(chǎn)生不同價位的離子，假設(shè)正離子在A極板處初速度為零，極板間的加速電壓為，離子加速后從B板上小孔射出，沿中心線方向進(jìn)入板間的偏轉(zhuǎn)控制區(qū).已知

9、加速電場間距為d，偏轉(zhuǎn)極板的長度及寬度均為L.設(shè)加速電場和偏轉(zhuǎn)電場均為勻強(qiáng)電場，不計(jì)離子重力和離子間相互作用.（1）若偏轉(zhuǎn)電壓，某比荷為k的離子沿中心線到達(dá)探測頭，求該離子飛行的總時間；（2）若偏轉(zhuǎn)電壓，在板間加上垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，要使所有離子均能通過控制區(qū)域并從右側(cè)飛出，求這些離子比荷k的取值范圍；（3）若偏轉(zhuǎn)電壓與時間t的關(guān)系如圖乙所示，最大值，周期，假設(shè)離子比荷為k，并且在時刻開始連續(xù)均勻地射入偏轉(zhuǎn)電場.以D極板的右端點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，豎直向上為y軸正方向，探測頭可在y軸上自由移動，在到時間內(nèi)，要使探測頭能收集到所有粒子，求探測頭坐標(biāo)y隨時間t變化的關(guān)系.答案以及解析

10、1.答案：C解析：由題圖知，粒子的運(yùn)動軌跡向右彎曲，說明粒子受到的電場力方向大致向右，則知Q與q帶同種電荷.根據(jù)電場線的疏密表示場強(qiáng)的大小知，a處的場強(qiáng)比b處的場強(qiáng)大，由，知，故C正確.2.答案：B解析：對兩種情況下的小球A進(jìn)行受力分析，如圖所示，依據(jù)矢量的合成法則，結(jié)合幾何知識及平衡條件，則有，設(shè)小球A帶電荷量為Q，細(xì)線長為L，根據(jù)庫侖定律有，根據(jù)幾何知識有，聯(lián)立以上各式可得，故B正確.3.答案：C解析：針狀電極上針尖處的電荷最密集,所以針尖附近的電場強(qiáng)度比較大,逐漸遠(yuǎn)離針尖,電場強(qiáng)度逐漸減小,帶電粒子所受電場力逐漸減小,沿題圖中虛線向熔噴布運(yùn)動的帶電粒子加速度逐漸減小,C正確,A錯誤;空氣

11、受電場影響被電離產(chǎn)生帶電粒子,電場線方向從所接電源的正極指向負(fù)極,正電荷向熔噴布方向運(yùn)動被熔噴布捕獲,則熔噴布上表面帶正電,B錯誤;由動能定理可知,帶電粒子的運(yùn)動速度與合外力做功有關(guān),即與電場力做功有關(guān),根據(jù)可知,電場力做功只與電勢差有關(guān),和運(yùn)動距離無關(guān),D錯誤.4.答案：C解析：當(dāng)絕緣支架上的帶電小球在A位置時,輕繩的張力均為零,說明上方小球受力平衡,受力分析可知其只受重力和庫侖力,因此A處的帶電小球帶正電,故A錯誤;根據(jù)庫侖定律可得,因此在A處與B處小球所受庫侖力大小之比等于兩帶電小球距離平方的倒數(shù)比,即,因?yàn)?所以,故B錯誤;支架處于B處,兩球間的庫侖力為.設(shè)左、右繩的張力大小分別為和,

12、則由正交分解可得,解得，故C正確,D錯誤.5.答案：D解析：由于油滴沿直線在極板間運(yùn)動,可知油滴一定做勻速直線運(yùn)動,可得,則電場強(qiáng)度大小為,根據(jù)公式,可得,則當(dāng)上極板向上移動時,E不變,方向豎直向上,仍有,所以油滴的運(yùn)動軌跡仍然是直線,A、B錯誤;綜上分析,由于E不變,根據(jù),當(dāng)上極板向上移動少許,d變大,所以U變大,兩極板間的電勢差不再是,C錯誤;當(dāng)上極板向上移動少許,E不變,所以油滴射出電場時的位置也不變,重力做的負(fù)功為,則電場力做的正功為,根據(jù)功能關(guān)系可知,油滴的電勢能減少了,D正確.6.答案：D解析：由題意可知,粒子進(jìn)入電場后,豎直方向做勻速直線運(yùn)動,水平方向做勻加速直線運(yùn)動,所以同一批

13、射出的粒子同時到達(dá)水平地面的光屏上,故A錯誤;由類平拋運(yùn)動規(guī)律知豎直方向有,水平方向有,整理得為進(jìn)入電場時離x軸的高度,可知粒子打在地面光屏上不是“”形,而是拋物線,故B錯誤;粒子速度越大,則在電場中運(yùn)動時間越短,距離x軸的平均距離越近,故C錯誤;根據(jù)功能關(guān)系有，即同一批射出的粒子打在地面光屏上時電勢能的改變量正比于射入電場時離x軸的高度的平方,故D正確.7.答案：D解析：點(diǎn)電荷受力分析如圖所示.根據(jù)平行四邊形定則可知，合力水平向左，大小為即點(diǎn)電荷沿水平方向向左勻加速運(yùn)動到正極板，所以重力不做功，重力勢能不變，A錯誤；根據(jù)，解得，所以B錯誤；電場力做的功,C錯誤;根據(jù)動能定理得,D正確。8.答

14、案：BC解析：由題意可知,因a點(diǎn)電勢為2 V,則兩點(diǎn)的電勢均為4 V,選項(xiàng)A錯誤;電場強(qiáng)度大小為,選項(xiàng)B正確;連線與電場強(qiáng)度E方向平行,則,則c點(diǎn)的電勢為8 V,電子在c點(diǎn)的電勢能為,選項(xiàng)C正確;由于之間和之間的電勢差不相等,則將電子從a點(diǎn)移到b點(diǎn)和從b點(diǎn)移到c點(diǎn),電場力做功不相同,選項(xiàng)D錯誤。9.答案：ACD解析：在點(diǎn)電場強(qiáng)度方向沿水平方向,與導(dǎo)軌垂直,則小球的加速度,故A正確;因等量異種點(diǎn)電荷固定于兩點(diǎn),則在其連線的中垂面上所有點(diǎn)的場強(qiáng)方向垂直于該面,該面為等勢面,則小球沿下滑過程中電勢能不變,故B錯誤;由點(diǎn)到P點(diǎn)電勢相等,所以小球沿下滑時電場力不做功,只有重力做功,根據(jù)幾何知識可知,則有

15、,得,故C正確;由幾何知識可得,則點(diǎn)場強(qiáng)大小為,P點(diǎn)場強(qiáng)大小,則,故D正確.10.答案：AD解析：在P點(diǎn),電子所受電場力的方向指向軌跡彎曲的內(nèi)側(cè),又要與電場線相切,可判斷電場線的方向是從指向,所以電極的電勢高于電極的電勢,A正確;軌跡的切線方向即電子的速度方向,由圖可知速度方向與電場方向夾角大于90,B錯誤;聚焦電場一方面使電子向中央靠攏,另一方面使電子加速,所以既改變電子速度的方向,又改變電子速度的大小,C錯誤;聚焦電場對電子做功,且設(shè)總功是正功W,從O到,根據(jù)動能定理有,電子轟擊到物料上時的動能大于,故D正確.11.答案：BC解析：據(jù)題分析可知，質(zhì)點(diǎn)在平行板間軌跡應(yīng)向上偏轉(zhuǎn)，做類平拋運(yùn)動，飛出電場后，質(zhì)點(diǎn)的軌跡向下偏轉(zhuǎn)，才能最后垂直打在M屏上，前后過程質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動軌跡有對稱性，可見兩次偏轉(zhuǎn)的加速度大小相等，根據(jù)牛頓第二定律得，解得，由得板間電勢差，故A錯誤，B正確；質(zhì)點(diǎn)在電場中向上偏轉(zhuǎn)的距離，解得，故質(zhì)點(diǎn)打在屏上的位置與P點(diǎn)的距離為，重力勢能的增加量，故C正確；僅增大兩極板間的距離，因兩板上電荷量不變，根據(jù)可知，板間場強(qiáng)不變，質(zhì)點(diǎn)在電場中受力情況不變，則運(yùn)動情況不變，故仍垂直打在屏上，故D錯誤.12.答案：（1）（2）（3）解析：（1）離子在電場中加速時，由運(yùn)動學(xué)公式有，其中，解得加速時間，此過程根據(jù)動能定理有