广西玉林市2021-2022学年高二上学期物理复习题 静电场 (Word版含答案)

2021-2022学年度高中物理12月复习卷
考试范围：静电场；考试时间：90分钟；
一、选择题（1-5题为单选题，6--8为多选题）
1．如图所示，a、b、c为电场中同一条水平方向电场线上的三点，c为ab的中点，a、b电势分别为φa=5V、φb=3V。下列叙述正确的是（　　）
A．该电场在c点处的电势一定为4V B．a点处的场强Ea一定大于b点处的场强Eb
C．正电荷从c点运动到b点电势能一减少 D．正电荷运动到c点时受到的静电力由c指向a
2．一负电荷从电场中A点由静止释放，只受静电力作用，沿电场线运动到B点，它运动的速度—时间图像如图所示，则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是（　　）
A． B． C． D．
3．如图所示，把一个带正电的小球放入原来不带电的金属空腔球壳内，其结果可能是（ ）
A．只有球壳外表面带正电 B．只有球壳内表面带正电
C．球壳的内、外表面都带正电 D．球壳的内表面带正电，外表面带负电
4．如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下级板都接地．在两极板间有一固定在P点的点电荷，以E表示两极板间的电场强度，EP表示点电荷在P点的电势能，θ表示静电计指针的偏角．若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则（　　）
A．θ增大，E增大 B．θ增大，EP不变
C．θ减小，EP增大 D．θ减小，E不变
5．下述说法正确的是 ( )
A．场强为零的地方，电势不一定为零 B．等势面上各点场强大小相等
C．电荷处在电势越高的地方电势能越大 D．电场中电场强度越大的地方，电势越高
6．如图所示，金属板带电量为＋Q，质量为m的金属小球带电量为＋q，当小球静止后，悬挂小球的绝缘细线与竖直方向间的夹角为α，小球与金属板中心O恰好在同一条水平线上，且距离为L。下列说法正确的是（　　）
A．＋Q在小球处产生的场强为 B．＋Q在小球处产生的场强为
C．＋q在O点产生的场强为 D．＋q在O点产生的场强为
7．如图所示，虚线表示电场的一族等势面且相邻等势面电势差相等，一个带正电的粒子以一定的初速度进入电场后，只在电场力作用下沿实线轨迹运动，粒子先后通过M点和N点．在这一过程中，电场力做负功，由此可判断出( )
A．N点的电势高于M点的电势 B．粒子在N点的电势能比在M点的电势能大
C．粒子在M点的速率小于在N点的速率 D．粒子在M点受到的电场力比在N点受到的电场力大
8．如图所示，平行板电容器两极板A、B与两端电压为的电池两极相连，一带正电小球悬挂在电容器内部，闭合开关S，充电完毕后，电容器所带电荷量为，此时悬线偏离竖直方向的夹角为，则（　　）
A．电容器的电容为 B．将此电容器两板之间电压降为1V时，电容器的电容为
C．保持S闭合，将A板向B板靠近，电容器所带电荷量减少
D．断开S，将A板向B板靠近，夹角不变
二、填空题
9．作图如图所示，在平行于纸面的匀强电场中，有一边长为的菱形，，对角线的交点为O。三点的电势分别为，，，则：（1）___________；（2）___________；
（3）匀强电场的电场强度为___________ ；
（4）请在方框中画出过O点的电场线，并用箭头标出该电场线方向及电场线与的夹角度数_______。
10．电量q=2.0×10﹣3C、质量m=1.0×10﹣4kg的带正电粒子从电场中的A点沿直线运动到B点的速度图象如图所示，该粒子运动的加速度为 m/s2，A、B连线上各点的场强 （填“相等”或“不相等”），A点的场强为 N/C．
三、解答题
11．如图所示，在O点处放置一个正电荷．在过O点的竖直平面内的A点，由静止释放一个带正电的小球，小球的质量为m、电荷量为q．小球落下的轨迹如图所示，轨迹与以O为圆心、R为半径的圆相交于B、C两点，O、C在同一水平线上，∠BOC=30°，A距离OC的竖直高度为h，已知小球通过B点的速度为v，重力加速度为g，求：
(1)小球通过C点的速度大小；
(2)小球由A运动到C的过程中电场力做的功．
如图所示，a、b、c、d为某匀强电场中的四个点，且ab=bc=ac=20cm，d为b、c的中点，电场线与四个点所在平面平行，已知=20V，=24V，=16V。
求：（1）电场强度E的大小和方向；
（2）将一个电荷量为1.8×10C的负电荷，从c点移到a、d连线的中点，电场力所做的功是多少？
13．假设存在如图所示的物理模型。半径R=0.8m的竖直半圆轨道与水平面相切于A点，过圆心O的水平虚线下存在水平向右的匀强电场，场强E=5×103N/C。在P点静止释放一质量m=0.1kg、电量q=+2×10-4C的带电小球（可视为质点），小球从最高点C飞出后经过与O等高的D点，OD=1.2m。小球电量不变，不计一切摩擦，g取10m/s2。求∶
（1）小球通过C点时对轨道的压力大小；
（2）P、A两点间的距离。
试卷第1页，共3页
参考答案
1．C
A．当该电场是匀强电场时，由于沿电场方向相同距离电势差相等，则c点处的电势一定为4V，当该电场不是匀强电场时，在c点处的电势不一定为4V，故A错误；
B．一条电场线无法比较电场线的疏密，就无法比较场强的大小，则a点处的场强不一定大于b点处的场强，故B错误；
CD．由题可判断电场线方向从a指向b，正电荷运动到c点时受到的电场力由a指向c，根据沿着电场线方向电势降低可知c点的电势高于b点的电势，根据正电荷在电势高处电势能大可知，正电荷从c点运动到b点电势能一定减少，故C正确，D错误。
故选C。
2．C
由v-t图像可知，粒子做加速度逐渐增大的加速运动，因此该电荷所受电场力越来越大，电场强度越来越大，电场线密的地方电场强度大，且负电荷受力与电场方向相反。
3．A
把一个带正电的小球放入原来不带电的金属空腔球壳内，则金属壳上带负电的电子与带正电的小球中和，由于同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，所以内表面不带电，外表面剩余了正电荷，外表面带正电，故A正确，BCD错误；
【点睛】
带正电的物体是因为缺少电子，带负电的物体是因为有多余的电子，当带电体接触不带电的金属空腔球壳时，电子发生转移；本题考查感应带电的实质：电子从导体的一部分转移到另一部分。
4．D
试题分析：若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离，则根据可知，C变大，Q一定，则根据Q=CU可知，U减小，则静电计指针偏角θ减小；根据，Q=CU，，联立可得，可知Q一定时，E不变；根据U1=Ed1可知P点离下极板的距离不变，E不变，则P点与下极板的电势差不变，P点的电势不变，则EP不变；故选项ABC错误，D正确．
同时记住一个特殊的结论：电容器带电荷量一定时，电容器两板间的场强大小与两板间距无关．
5．A
A．电势与电场强度大小之间不存在必然联系，场强为零的地方，电势不一定为零，A选项正确；
B．等势面上各点电势相等，电场强度不一定相等，B选项错误；
C．电势能可见在电荷量一定的情况下，电势越高，正电荷电势能越大，而负电荷电势能越小，C选项错误；
D．电势与电场强度大小之间不存在必然联系，电场中电场强度越大的地方，电势越不一定高，D选项错误。
6．BC
AB．对金属小球受力分析，如图所示
故+Q在小球处产生的场强为
A错误B正确；
CD．根据点电荷的场强公式，+q在O点产生的场强为
D错误C正确。
7．AB
粒子带正电，由运动轨迹可知，电场力的方向指向右下方即电场线的方向指向右下方，根据电场的性质“顺着电场线的方向电势降落”可知N点的电势高于M点的电势，A选项正确；电场力做负功，电势能增加，B选项正确；电场力做负功，动能减小，C选项错误；根据电场线或等势面的疏密表电场强弱可知，D选项错误．
8．AD
A．根据电容的定义式可得，故A正确；
B．电容器的电容大小由本身决定，与所加的电压无关，故B错误；
C．根据电容的决定式可知，d减小，C增大；根据得，可知电压U不变，电容C增大，电荷Q增加，故C错误；
D．断开开关，由于Q不变，根据和以及，联立可得
可知，将A板向B板靠近，电场不变，小球受力情况不变，夹角不变，故D正确。
9．14 20 200
（1）[1]在匀强电场中，沿任意方向前进相同的距离，电势变化相等，即
解得
（2）[2]因为，
解得
[3]因为B、C两点的电势相同，即BC是等势面，A、D两点的电势相同，AD也是等势面，电场线垂直于等势面，如图所示
则场强大小为
（4）[4] 因为B、C两点的电势相同，即BC是等势面，电场线垂直于等势面，根据几何关系，过O点的电场线如图所示
10．2×105，相等，1.0×10﹣4
[1]．根据图象可知，带电粒子做匀加速直线运动，加速度为：
[2]．则合外力恒定，该电场为匀强电场，故AB连线上各点的场强相等．
[3]．根据牛顿第二定律得：F=ma=1.0×10﹣4×2×105=20N
则电场强度为：
11．(1) (2)
试题分析：（1）小球下落过程中，受到重力和电场力，由于B、C两点处于同一等势面上，故从B到C过程电场力做功为零，只有重重力做功，根据动能这定理求解到达C点的速度；（2）小球从A至C的过程中只有重力和电场力做功，根据动能定理即可求解电场力做功．
（1）小球从B点到C点的过程中，电场力不做功，而重力做正功
由动能定理得：，解得：
（2）小球从A至C的过程中只有重力和电场力做功，由动能定理得：
解得：
12．（1）E=40V/m，由b指向c；（2）W=7.2×10 8J
（1）在连线bc上，d为连线的中点，则
代入数据得=20V
因为=20V，故a、d为等势点，d、a连线为等势线，电场线与等势面垂直且由高电势点指向低电势点，则场强方向由b指向c、
电场强度E的大小
代入数据得 E=40V/m
（2）d、a连线为等势线，故线上任意一点的电势都是=20V
由
电场力做功与路径无关，则
代入数据得W=7.2×10 8J
13．（1）0.125N；（2）1.25m
（1）小球做平抛运动，水平方向 ，竖直方向 ，解得 vC=3m/s
小球在C点，轨道对小球的支持力为FN ，FN+mg=，解得 FN=0.125N
根据牛顿第三定律，小球通过C点时对轨道的压力 F′N=FN=0.125N
（2）设P点与A点的距离为L ，
解得
L=1.25m答案第1页，共2页
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