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1、本章綜合能力提升練,,大一輪復(fù)習(xí)講義,,第七章靜電場,1.“探究影響平行板電容器電容大小因素”的實驗裝置如圖1所示，忽略漏電產(chǎn)生的影響，下列判斷正確的是 A.平行板正對面積減小時，靜電計指針張角減小 B.靜電計可以用電壓表替代 C.靜電計所帶電荷量與平行板電容器電荷量不相等 D.靜電計測量的是平行板電容器所帶電荷量,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,一、單項選擇題,,圖1,解析電容器帶電荷量一定，平行板正對面積減小時，電容器的電容減小，根據(jù)QCU可知，兩板間電勢差變大，則靜電計指針張角變大，選項A錯誤； 靜電計與電壓表、電流表的原理不同，不能替代，電流表、電壓表線圈中必須有電流通
2、過時，指針才偏轉(zhuǎn)，故不能用電壓表代替靜電計，選項B錯誤； 靜電計所帶電荷量只是很小的一部分，即小于平行板電容器的電荷量，選項C正確； 靜電計是定性反映電壓高低的儀器，不能反映平行板電容器的電荷量的多少，選項D錯誤.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,2.如圖2所示，虛線是某靜電場的一簇等勢線，邊上標(biāo)有電勢的值，一帶電粒子只在電場力作用下恰能沿圖中的實線從A經(jīng)過B運動到C.下列判斷正確的是 A.粒子一定帶負(fù)電 B.A處場強大于C處場強 C.粒子在A處電勢能大于在C處電勢能 D.粒子從A到B電場力所做的功大于從B到C電場力所做的功,圖2,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11
3、,,解析根據(jù)電場線與等勢面垂直且由高電勢指向低電勢，可知電場線方向大致向左，根據(jù)粒子軌跡的彎曲方向可知，粒子所受的電場力方向大致向左，則知粒子一定帶正電，故A錯誤； 等差等勢面的疏密反映電場強度的大小，A處場強大于C處場強，故B正確； 從A點運動到C點，電場力方向與速度的夾角為鈍角，電場力做負(fù)功，電勢能增大，故C錯誤； 根據(jù)WUq知電勢差相同，電場力做功相同，故D錯誤.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,3.(2018四川省樂山市第二次調(diào)研)如圖3所示，圖甲實線為方向未知的三條電場線，a、b兩帶電粒子從電場中的P點靜止釋放，不考慮兩粒子間的相互作用，僅在電場力作用下，兩粒子做直線
4、運動，a、b粒子的速度大小隨時間變化的關(guān)系如圖乙中實線所示，虛線為直線，則 A.a一定帶正電，b一定帶負(fù)電 B.a向左運動，b向右運動 C.a電勢能減小，b電勢能增大 D.a動能減小，b動能增大,,,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,圖3,解析從速度時間圖像中可以看出，a粒子加速度逐漸增大，b粒子加速度逐漸減小，因為粒子僅受電場力，可知a粒子所受電場力逐漸增大，b粒子所受電場力逐漸減小，所以a向左運動，b向右運動.由于不知電場的方向，所以無法判斷a、b的電性，故A錯誤，B正確； 帶電粒子在電場中運動時，電場力做正功，所以a、b的電勢能均減小，故C錯誤； 帶電粒子在電場中運動時，電
5、場力做正功，因為僅受電場力，根據(jù)動能定理，a、b的動能均增加，故D錯誤.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,4.(2018山西省三區(qū)八校二模)如圖4，真空中a、b、c、d 四點共線且等距.先在a點固定一點電荷Q，測得b點場強大小為E.若再將另一等量異種點電荷Q 放在d點時，則 A.b點場強大小為 E B.c點場強大小為 E C.b點場強方向向左 D.c點電勢比b點電勢高,,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,圖4,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,根據(jù)對稱性可知，c點與b點的場強大小相等，為 E，方向水平向右，故B正確； 電場線方向從a指向d，而順著電場
6、線方向電勢降低，則c點電勢比b點電勢低，故D錯誤.,5.(2018廣東省茂名市第二次模擬)如圖5所示，aefd和ebcf是兩個等邊長的正方形，在a點固定一個電荷量為q的正點電荷，在c點固定一個電荷量為q的負(fù)點電荷，則下列說法正確的是 A.e、f兩點的電場強度相同 B.b、d兩點的電勢相同 C.將一個負(fù)電荷由e點沿直線移動到f點，電場力先做正功 后做負(fù)功 D.將一個負(fù)電荷由b點沿直線移動到d點，電場力先做負(fù)功后做正功,圖5,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,,解析兩個等量異種點電荷形成的電場中，其電場關(guān)于ac連線對稱，電場線形狀關(guān)于ac的中垂線對稱，結(jié)合等量異種點電荷電場線的分布
7、情況可知e、f兩點的電場強度相同，A正確； 沿電場線方向電勢降低，B錯誤； 將一個負(fù)電荷由b點沿直線移動到d點，電場力先做負(fù)功后做正功再做負(fù)功，D錯誤； 將一個負(fù)電荷由e點沿直線移動到f點，電勢一直降低，電場力一直做負(fù)功，C錯誤.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,6.(2018湖南省三湘名校第三次大聯(lián)考)如圖6所示，以O(shè)點為圓心、R0.20 m為半徑的圓處于勻強電場(圖中未畫出)中，電場平行于圓面，ac、bd為圓的兩條相互垂直的直徑.已知a、b、c三點的電勢分別為2 V、2 V、2 V，則下列說法正確的是 A.d點電勢為2 V B.電子從d點運動到a點電勢能增加 C.電場方向
8、由b點指向c點 D.該勻強電場的場強大小為20 V/m,,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,圖6,解析根據(jù)勻強電場中電勢差與電場強度的關(guān)系式UEd，相等距離，電勢差相等，因為a2 V，c2 V，可知，O點電勢為0，而bOOd，則b、O間的電勢差等于O、d間的電勢差，可知，d點的電勢為2 V，故A錯誤； 從d點到a點電勢升高，根據(jù)Epq，電子從d點運動到a點電勢能減小，故B錯誤；,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,7.(2019江西省南昌市調(diào)研)如圖7所示，O、A、B、C為一粗糙絕緣水平面上的四點，不計空氣阻力，一電荷
9、量為Q的點電荷固定在O點，現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的小金屬塊(可視為質(zhì)點)，從A點由靜止沿它們的連線向右運動，到B點時速度最大，其大小為vm，小金屬塊最后停止在C點.已知小金屬塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為，A、B間距離為L，靜電力常量為k，則,圖7,B.在小金屬塊由A向C運動的過程中，電勢能先增大后減小,D.從B到C的過程中，小金屬塊的動能全部轉(zhuǎn)化為電 勢能,,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,小金屬塊由A點向C點運動的過程中，電場力一直做正功，電勢能一直減小，故B錯誤；,從B到C的過程中，小金屬塊的動能和減少的電勢能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故D錯誤.,8.在x軸上有兩個點電荷q1、q
10、2，其靜電場的電勢在x軸上分布如圖8所示.下列說法正確的有 A.q1和q2帶有異種電荷 B.x1處的電場強度為零 C.負(fù)電荷從x1移到x2，電勢能減小 D.負(fù)電荷從x1移到x2，受到的電場力增大,,,圖8,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,二、多項選擇題,解析由題圖可知，兩點電荷q1和q2帶有異種電荷，A正確； 在x圖像中，圖像切線的斜率大小表示電場強度大小，則x1處的電場強度不為零，B錯誤； 且有x1到x2電場強度逐漸減小，負(fù)電荷受到的電場力逐漸減小，D錯誤； 由Epq可知，負(fù)電荷在電勢高處的電勢能小，則負(fù)電荷從x1移到x2，電勢能減小，C正確.,1,2,3,4,5,6,7,8
11、,9,10,11,9.(2019江西省南昌市調(diào)研)某空間區(qū)域的豎直平面內(nèi)存在電場，其中豎直的一條電場線如圖9甲所示，一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球，在電場中從O點由靜止開始沿電場線豎直向下運動.以O(shè)為坐標(biāo)原點，取豎直向下為x軸的正方向，小球的機械能E與位移x的關(guān)系如圖乙所示，則(不考慮空氣阻力) A.電場強度大小恒定，方向沿x軸負(fù)方向 B.從O到x1的過程中，小球的速率越來越 大，加速度越來越大 C.從O到x1的過程中，相等的位移內(nèi)，小 球克服電場力做的功越來越大,,,圖9,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,解析小球的機械能變化是由電場力做功引起的，由題圖乙可知，從O到
12、x1機械能在減小，即電場力做負(fù)功，又因為小球帶正電，故場強方向沿x軸負(fù)方向，Ex圖線切線的斜率的絕對值為電場力大小，由圖像可知，從O到x1斜率的絕對值在減小，故F電在減小，即場強減小，故A錯誤. 由牛頓第二定律mgF電ma可知a在增大，故B正確. 因為電場力逐漸減小，故相等位移內(nèi)，小球克服電場力做的功越來越小，故C錯誤.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,10.(2018陜西省西安市質(zhì)檢)如圖10所示的裝置是在豎直平面內(nèi)放置的光滑絕緣軌道，處于水平向右的勻強電場中，帶負(fù)電荷的小球從高為h的A處由靜止開始下滑，沿軌道ABC運動并進(jìn)入圓環(huán)內(nèi)做圓周運動.已知小球所受電場力是其重力的 ，
13、圓環(huán)半徑為R，斜面傾角為60，sBC2R.若使小球在圓環(huán)內(nèi)能做完整的圓周運動，h至少為多少？(sin 370.6，cos 370.8),1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,圖10,三、非選擇題,答案7.7R,解析小球所受的重力和電場力都為恒力，故可將兩力等效為一個力F，如圖所示. 可知F1.25mg，方向與豎直方向成37角. 由圖可知，小球做完整的圓周運動的臨界點是D點，設(shè)小球恰好能通過D點，即到達(dá)D點時圓環(huán)對小球的彈力恰好為零. 由圓周運動知識得：,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,小球由A運動到D點，由動能定理結(jié)合幾何知識得：,11.(2018山東省日照市校際聯(lián)合
14、質(zhì)檢)如圖11所示，一內(nèi)壁光滑的絕緣圓管AB固定在豎直平面內(nèi).圓管的圓心為O，D點為圓管的最低點，AB兩點在同一水平線上，AB2L，圓環(huán)的半徑為r L(圓管的直徑忽略不計)，過OD的虛線與過AB的虛線垂直相交于C點.在虛線AB的上方存在水平向右的、范圍足夠大的勻強電場；虛線AB的下方存在豎直向下的、范圍足夠大的勻強電場，電場強度大小等于 .圓心O正上方的P點有一質(zhì)量為m、 電荷量為q(q0)的絕緣小物體(可視為質(zhì)點)，PC間 距為L.現(xiàn)將該小物體無初速度釋放，經(jīng)過一段時間， 小物體剛好沿切線無碰撞地進(jìn)入圓管內(nèi)，并繼續(xù)運動. 重力加速度用g表示.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11
15、,圖11,(1)虛線AB上方勻強電場的電場強度為多大？,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,解析小物體無初速度釋放后在重力、電場力的作用下做勻加速直線運動，小物體剛好沿切線無碰撞地進(jìn)入圓管內(nèi)，故小物體剛好沿PA連線運動，重力與電場力的合力沿PA方向； 又PCACL，,(2)小物體從管口B離開后，經(jīng)過一段時間的運動落到虛線AB上的N點(圖中未標(biāo)出N點)，則N點距離C點多遠(yuǎn)？,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,答案7L,小物體從管口B離開后，經(jīng)過一段時間的運動落到虛線AB上的N點，,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,解得：x8L N點距離C點：xCNxL7L,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,(3)小物體由P點運動到N點的總時間為多少？,解析小物體從P到A的時間為t1，,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,
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