2019年高考物理總復(fù)習(xí) 第六章 靜電場(chǎng) 新人教版.doc

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2019年高考物理總復(fù)習(xí) 第六章 靜電場(chǎng) 新人教版1如圖1所示的情況中，a、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)均相同的是()圖1A甲圖：離點(diǎn)電荷等距的a、b兩點(diǎn)B乙圖：兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷連線的中垂線上，與連線中點(diǎn)等距的a、b兩點(diǎn)C丙圖：兩個(gè)等量同種點(diǎn)電荷連線上，與連線中點(diǎn)等距的a、b兩點(diǎn)D丁圖：帶電平行金屬板兩板間分別靠近兩板的a、b兩點(diǎn)解析電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，電場(chǎng)強(qiáng)度相同，則大小和方向均要相同，電勢(shì)相同則兩點(diǎn)應(yīng)在同一等勢(shì)面上，所以甲圖中，電場(chǎng)強(qiáng)度大小相同，但方向不同，電勢(shì)相同，所以A錯(cuò)誤；圖乙中由對(duì)稱性可知：兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向相同，a、b在同一等勢(shì)面上，所以電勢(shì)相等，可見B正確；同理圖丙：電場(chǎng)強(qiáng)度大小相同，但方向相反，所以C錯(cuò)誤；圖丁為勻強(qiáng)電場(chǎng)，所以電場(chǎng)強(qiáng)度相同，但a點(diǎn)的電勢(shì)較高，所以D錯(cuò)誤答案B2如圖2所示，電子由靜止開始從A板向B板運(yùn)動(dòng)，當(dāng)?shù)竭_(dá)B極板時(shí)速度為v，保持兩板間電壓不變，則()圖2A當(dāng)增大兩板間距離時(shí)，v也增大B當(dāng)減小兩板間距離時(shí)，v增大C當(dāng)改變兩板間距離時(shí)，v不變D當(dāng)增大兩板間距離時(shí)，電子在兩板間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間也增大解析電子從靜止開始運(yùn)動(dòng)，根據(jù)動(dòng)能定理，從A運(yùn)動(dòng)到B動(dòng)能的變化量等于電場(chǎng)力做的功因?yàn)楸３謨蓚€(gè)極板間的電勢(shì)差不變，所以末速度不變，平均速度不變，若兩板間距離增加，時(shí)間變長答案CD3靜電計(jì)是在驗(yàn)電器的基礎(chǔ)上制成的，用其指針張角的大小來定性顯示其金屬球與外殼之間的電勢(shì)差大小如圖3所示，A、B是平行板電容器的兩個(gè)金屬板，G為靜電計(jì)開始時(shí)開關(guān)S閉合，靜電計(jì)指針張開一定角度，為了使指針張開的角度增大些，下列采取的措施可行的是()圖3A斷開開關(guān)S后，將A、B兩極板分開些B保持開關(guān)S閉合，將A、B兩極板分開些C保持開關(guān)S閉合，將A、B兩極板靠近些D保持開關(guān)S閉合，將變阻器滑動(dòng)觸頭向右移動(dòng)解析 要使靜電計(jì)的指針張開角度增大些，必須使靜電計(jì)金屬球和外殼之間的電勢(shì)差增大，斷開開關(guān)S后，將A、B兩極板分開些，電容器的帶電量不變，電容減小，電勢(shì)差增大，A正確；保持開關(guān)S閉合，將A、B兩極板分開或靠近些，靜電計(jì)金屬和外殼之間的電勢(shì)差不變，B、C錯(cuò)誤；保持開關(guān)S閉合，將滑動(dòng)變阻器觸頭向右或向左移動(dòng)，靜電計(jì)金屬球和外殼之間的電勢(shì)差不變，D錯(cuò)誤。答案A4如圖4甲所示，兩個(gè)點(diǎn)電荷Q1、Q2固定在x軸上距離為L的兩點(diǎn)，其中Q1帶正電荷位于原點(diǎn)O，a、b是它們的連線延長線上的兩點(diǎn)，其中b點(diǎn)與O點(diǎn)相距3L.現(xiàn)有一帶正電的粒子q以一定的初速度沿x軸從a點(diǎn)開始經(jīng)b點(diǎn)向遠(yuǎn)處運(yùn)動(dòng)(粒子只受電場(chǎng)力作用)，設(shè)粒子經(jīng)過a，b兩點(diǎn)時(shí)的速度分別為va、vb，其速度隨坐標(biāo)x變化的圖象如圖乙所示，則以下判斷正確的是()圖4AQ2帶負(fù)電且電荷量小于Q1Bb點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)一定為零Ca點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的電勢(shì)高D粒子在a點(diǎn)的電勢(shì)能比b點(diǎn)的電勢(shì)能小解析由vt圖象知，粒子從a點(diǎn)向遠(yuǎn)處運(yùn)動(dòng)先減速再加速，在b處速度最小，則b點(diǎn)左右兩側(cè)電場(chǎng)方向相反，b點(diǎn)處電場(chǎng)強(qiáng)度為0，B正確；根據(jù)點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式和電場(chǎng)的疊加知識(shí)得Q2帶負(fù)電且電荷量小于Q1，A正確；根據(jù)粒子受力方向知b點(diǎn)左側(cè)場(chǎng)強(qiáng)向左，故a點(diǎn)電勢(shì)較b點(diǎn)低，C錯(cuò)；粒子從a點(diǎn)到b點(diǎn)動(dòng)能減小，則電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，D正確答案ABD5如圖5所示，三條平行等間距的虛線表示電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面，電勢(shì)值分別為10 V、20 V、30 V，實(shí)線是一帶電粒子(不計(jì)重力)在該區(qū)域內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡，a、b、c是軌跡上的三個(gè)點(diǎn)，下列說法正確的是()圖5A粒子在三點(diǎn)所受的電場(chǎng)力不相等B粒子必先過a，再到b，然后到cC粒子在三點(diǎn)所具有的動(dòng)能大小關(guān)系為EkbEkaEkcD粒子在三點(diǎn)的電勢(shì)能大小關(guān)系為EpcEpaEpb解析根據(jù)電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直，沿著電場(chǎng)線電勢(shì)逐漸降低，可知粒子帶負(fù)電，電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng)，則粒子在三點(diǎn)所受的電場(chǎng)力相等因速度方向未知，則粒子不一定必先過a，再到b，然后到c，也可以反之；粒子無論是先從a到b再到c，還是先從c到b再到a，電場(chǎng)力均先做負(fù)功，再做正功，動(dòng)能先減少后增加，電勢(shì)能先增加后減少，故D正確答案D6如圖6所示，水平放置的平行金屬板a、b分別與電源的兩極相連，帶電液滴P在金屬板a、b間保持靜止，現(xiàn)設(shè)法使P固定，再使兩金屬板a、b分別繞中心點(diǎn)O、O垂直于紙面的軸順時(shí)針轉(zhuǎn)相同的小角度，然后釋放P，則P在電場(chǎng)內(nèi)將做()圖6A勻速直線運(yùn)動(dòng)B水平向右的勻加速直線運(yùn)動(dòng)C斜向右下方的勻加速直線運(yùn)動(dòng)D曲線運(yùn)動(dòng)解析設(shè)電源兩端的電壓為U，兩金屬板間的距離為d，帶電液滴的質(zhì)量為m，帶電荷量為q，則液滴P靜止時(shí)，由平衡條件可得：qmg.金屬板轉(zhuǎn)動(dòng)后，P所受的電場(chǎng)力大小為Fq，方向與豎直方向成角指向右上方，電場(chǎng)力大于重力，但電場(chǎng)力在豎直方向的分量F1Fcos qcos qmg.故電場(chǎng)力和重力的合力水平向右，即P做水平向右的勻加速直線運(yùn)動(dòng)B正確，A、C、D錯(cuò)誤答案B7如圖7所示勻強(qiáng)電場(chǎng)E的區(qū)域內(nèi)，在O點(diǎn)處放置一點(diǎn)電荷Q，a、b、c、d、e、f為以O(shè)點(diǎn)為球心的球面上的點(diǎn)，aecf平面與電場(chǎng)平行，bedf平面與電場(chǎng)垂直，則下列說法中正確的是()圖7Ab、d兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同Ba點(diǎn)的電勢(shì)高于f點(diǎn)的電勢(shì)C點(diǎn)電荷q在球面上任意兩點(diǎn)之間移動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)力一定做功D點(diǎn)電荷q在球面上任意兩點(diǎn)之間移動(dòng)時(shí)，從球面上a點(diǎn)移動(dòng)到c點(diǎn)的電勢(shì)能變化量一定最大 解析 電場(chǎng)中各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度均為勻強(qiáng)電場(chǎng)E與+Q形成的電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量和由對(duì)稱性可知，b、d兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相同，方向不同。A錯(cuò)誤；在球面上各點(diǎn)，相對(duì)于形成的電場(chǎng)個(gè)點(diǎn)電勢(shì)相同，但考慮勻強(qiáng)電場(chǎng)E的存在，a點(diǎn)電視高于f點(diǎn)電勢(shì)，B正確；點(diǎn)電荷+q在bedf面上移動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)不做功，C錯(cuò)誤；因球面上a、c兩點(diǎn)電勢(shì)差最大，故將+q從a點(diǎn)移到c點(diǎn)電場(chǎng)力做功最多電荷電勢(shì)能變化量最大，故D正確。答案 BD7如圖7所示，長為L0.5 m、傾角為37的光滑絕緣斜面處于水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一帶電荷量為q，質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))，以初速度v02 m/s恰能沿斜面勻速上滑，g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8，則下列說法中正確的是()圖7A小球在B點(diǎn)的電勢(shì)能大于在A點(diǎn)的電勢(shì)能B水平勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為C若電場(chǎng)強(qiáng)度加倍，小球運(yùn)動(dòng)的加速度大小為3 m/s2D若電場(chǎng)強(qiáng)度減半，小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度為初速度v0的一半解析在小球由A到B的過程中，重力做負(fù)功，電場(chǎng)力做正功，小球電勢(shì)能減少，A錯(cuò)；由動(dòng)能定理知qELcos mgLsin 0，所以水平勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為，B對(duì)；電場(chǎng)強(qiáng)度加倍后，則有q2Ecos mgsin ma，所以a0.6g6 m/s2，C錯(cuò)；電場(chǎng)強(qiáng)度減半后，則有mgsin qcos ma1，a10.3g3 m/s2，由vv22a1L代入數(shù)值得v1 m/s，D對(duì)答案BD8如圖8所示，兩平行金屬板間有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，板長為L，板間距離為d，在距板右端L處有一豎直放置的光屏M.一電荷量為q、質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)從兩板中央射入板間，最后垂直打在M屏上，則下列結(jié)論正確的是()圖8A板間的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為mg/qB板間的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為2mg/qC質(zhì)點(diǎn)在板間運(yùn)動(dòng)時(shí)動(dòng)能的增加量等于電場(chǎng)力做的功D質(zhì)點(diǎn)在板間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間大于它從板的右端運(yùn)動(dòng)到光屏的時(shí)間解析對(duì)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分解，在水平方向上質(zhì)點(diǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，又因質(zhì)點(diǎn)在板間運(yùn)動(dòng)的水平位移與它從板的右端運(yùn)動(dòng)到光屏的水平位移相等，故質(zhì)點(diǎn)在板間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間等于它從板的右端運(yùn)動(dòng)到光屏的時(shí)間，D錯(cuò)誤；質(zhì)點(diǎn)在板間運(yùn)動(dòng)過程中受到重力和電場(chǎng)力作用，故質(zhì)點(diǎn)在板間運(yùn)動(dòng)時(shí)動(dòng)能的增加量等于重力和電場(chǎng)力做的功之和，C錯(cuò)誤；在豎直方向上，因質(zhì)點(diǎn)最后垂直打在M屏上，且質(zhì)點(diǎn)在板間運(yùn)動(dòng)時(shí)在豎直方向上做初速度為0的勻加速運(yùn)動(dòng)，故質(zhì)點(diǎn)從板的右端運(yùn)動(dòng)到光屏的過程中在豎直方向上做末速度為0的勻減速運(yùn)動(dòng)，又因做勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與做勻減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等，故做勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度大小與做勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小相等，即qEmgmg，得E2mg/q，B正確，A錯(cuò)誤答案B9如圖9所示，平行板電容器與電動(dòng)勢(shì)為E的直流電源(內(nèi)阻不計(jì))連接，下極板接地，靜電計(jì)所帶電荷量很少，可被忽略一帶負(fù)電油滴被固定于電容器中的P點(diǎn)現(xiàn)將平行板電容器的下極板豎直向下移動(dòng)一小段距離，則()圖9A平行板電容器的電容將變小B靜電計(jì)指針張角變小C帶電油滴的電勢(shì)能將減少D若先將上極板與電源正極的導(dǎo)線斷開，再將下極板向下移動(dòng)一小段距離，則帶電油滴所受電場(chǎng)力不變解析將平行板電容器的下極板豎直向下移動(dòng)一小段距離時(shí)，兩極板的正對(duì)面積S不變，間距d變大，根據(jù)關(guān)系式C可知，電容C減小，選項(xiàng)A正確；因?yàn)殪o電計(jì)指針的變化表征了電容器兩極板電勢(shì)差的變化，題中電容器兩極板間的電勢(shì)差U不變，所以靜電計(jì)指針張角不變，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；U不變，極板間距d變大時(shí)，板間場(chǎng)強(qiáng)EU/d減小，帶電油滴所處位置的電勢(shì)PEdP增大，其中dP為油滴到下極板的距離，又因?yàn)橛偷螏ж?fù)電，所以其電勢(shì)能將減少，選項(xiàng)C正確；若先將上極板與電源正極的導(dǎo)線斷開，再將下極板向下移動(dòng)一小段距離，則電容器帶電荷量Q不變，極板間距d變大，根據(jù)QCU，EU/d和C可知EQ/S，可見，極板間場(chǎng)強(qiáng)E不變，所以帶電油滴所受電場(chǎng)力不變，選項(xiàng)D正確答案ACD10如圖10所示的三個(gè)點(diǎn)電荷q1、q2、q3，固定在一條直線上，q2和q3的距離為q1和q2距離的2倍，每個(gè)電荷所受靜電力的合力均為零，由此可以判定，三個(gè)電荷的電荷量之比q1q2q3為()圖10A(9)4(36) B9436C(3)2(6) D326解析q1、q2、q3三個(gè)點(diǎn)電荷中任意兩個(gè)點(diǎn)電荷對(duì)第三個(gè)點(diǎn)電荷的合力為零，由此可知q1、q3為同種電荷，它們與q2互為異種電荷q1、q2間距離設(shè)為r，對(duì)q3有，所以；對(duì)q1有，所以.考慮q1、q2、q3的電性，其電荷量之比為q1q2q3(9)4(36)，A對(duì)答案A11如圖11所示，電子在電勢(shì)差為U1的加速電場(chǎng)中由靜止開始運(yùn)動(dòng)，然后射入電勢(shì)差為U2的兩塊水平的平行極板間的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中，入射方向跟極板平行整個(gè)裝置處在真空中，重力可忽略在滿足電子能射出平行板區(qū)域的條件下，下述四種情況中，一定能使電子的偏轉(zhuǎn)角變大的是()圖11AU1變大、U2變大 BU1變小、U2變大CU1變大、U2變小 DU1變小、U2變小解析設(shè)電子被加速后獲得的速度為v0，水平極板長為l，則由動(dòng)能定理得U1qmv，電子在水平極板間偏轉(zhuǎn)所用時(shí)間t，又設(shè)電子在水平極板間的加速度為a，水平極板的板間距為d，由牛頓第二定律得a，電子射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)，平行于電場(chǎng)方向的速度vyat，聯(lián)立解得vy，又tan ，故U2變大、U1變小，一定能使偏轉(zhuǎn)角變大，故B正確答案B12如圖12所示，A、B為兩塊平行金屬板，A板帶正電荷、B板帶負(fù)電荷兩板之間存在著勻強(qiáng)電場(chǎng)，兩板間距為d、電勢(shì)差為U，在B板上開有兩個(gè)間距為L的小孔C、D為兩塊同心半圓形金屬板，圓心都在貼近B板的O處，C帶正電、D帶負(fù)電兩板間的距離很近，兩板末端的中心線正對(duì)著B板上的小孔，兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度可認(rèn)為大小處處相等，方向都指向O.半圓形金屬板兩端與B板的間隙可忽略不計(jì)現(xiàn)從正對(duì)B板小孔緊靠A板的O處由靜止釋放一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的微粒(微粒的重力不計(jì))，問：圖12(1)微粒穿過B板小孔時(shí)的速度多大？(2)為了使微粒能在C、D板間運(yùn)動(dòng)而不碰板，C、D板間的電場(chǎng)強(qiáng)度大小應(yīng)滿足什么條件？(3)從釋放微粒開始，經(jīng)過多長時(shí)間微粒通過半圓形金屬板間的最低點(diǎn)P點(diǎn)？解析(1)設(shè)微粒穿過B板小孔時(shí)的速度為v，根據(jù)動(dòng)能定理，有qUmv2，解得v .(2)微粒進(jìn)入半圓形金屬板后，電場(chǎng)力提供向心力，有qEm，半徑R，聯(lián)立得E.(3)微粒從釋放開始經(jīng)t1射入B板的小孔，dt1，則t12d ，設(shè)微粒在半圓形金屬板間運(yùn)動(dòng)經(jīng)過t2第一次到達(dá)最低點(diǎn)P點(diǎn)，則t2 ，所以從釋放微粒開始，經(jīng)過t1t2 微粒第一次到達(dá)P點(diǎn)；根據(jù)運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性，易知再經(jīng)過2(t1t2)微粒再一次經(jīng)過P點(diǎn)所以經(jīng)過時(shí)間t(2k1) ，(k0,1，2，)微粒經(jīng)過P點(diǎn)答案(1) (2)E(3)(2k1) (k0,1,2，)