2023年广东高考物理一轮复习第六章电场阶段质量检测题.docx

第六章 电场 (时间60分钟，总分值100分) 一、单项选择题(此题共4个小题，每题4分，共16分．每题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求) 1．某电场中的电场线(方向未标出)如图1所示，现将一带负电的 点电荷从A点移至B点需克服电场力做功，那么C、D两点的 电场强度、电势大小关系应为 (　　) A．EC>ED，φC>φD B．EC<ED，φC>φD C．EC>ED，φC<φD D．EC<ED，φC<φD 解析：负电荷从A点移到B点，电场力做负功，故场强方向应向左，根据沿场强方 向电势降低知φC>φD.又根据电场线疏密知EC>ED，故A项正确． 答案：A 2．某平行金属板间加如图2所示的周期性变化的电压， 重力不计的带电粒子静止在平行板中央，从t＝0时 刻开始将其释放，运动过程中无碰板情况．图3中 能正确定性描述粒子运动的速度图象的是(　　) 解析：0～时间内粒子做初速度为零的匀加速直线运动，～T时间内粒子做匀减速 直线运动，由对称性可知，在T时粒子速度减为零，此后周期性重复上述运动，故 A对． 答案：A 3．(2023·广州模拟)如图4所示，匀强电场方向平行于xOy平面，在 xOy平面内有一个半径为R＝5 cm的圆，圆上有一动点P，半径 OP与x轴方向的夹角为θ，P点沿圆周移动时，O、P两点的电势 差满足UOP＝25sinθ(V)，那么该匀强电场的大小和方向分别为(　　) A．5 V/m，沿x轴正方向 B．25 V/m，沿y轴负方向 C．500 V/m，沿y轴正方向 D．250 V/m，沿x轴负方向 解析：匀强电场中沿电场线方向电势降落最快，根据UOP＝25sinθ，当θ＝90°时， OP间电压最大，以此分析电场线沿y轴正向；根据场强E＝得E＝500 V/m，C正 确． 答案：C 4．(2023·广东高考)如图5所示，在一个粗糙水平面上，彼此靠近地 放置两个带同种电荷的小物块．由静止释放后，两个物块向相 反方向运动，并最终停止．在物块的运动过程中，以下表述正确的选项是 (　　) A．两个物块的电势能逐渐减少 B．物块受到的库仑力不做功 C．两个物块的机械能守恒 D．物块受到的摩擦力始终小于其受到的库仑力 解析：由静止释放后，因两带电小物块带同种电荷，所以库仑力对它们均做正功， 故电势能都减小，A正确、B错误；在两小物块的运动过程中，因摩擦力和电场力分 别做功，发生机械能和其他形式能量的相互转化，故机械能不守恒，C错误；因两 物块从静止开始运动最后停止，所以必然有先加速后减速的过程，所以开始库仑力 大于摩擦力，最后摩擦力大于库仑力，故D错误． 答案：A 二、双项选择题(此题共5小题，每题6分，共30分．每题给出的四个选项中，有两个选项符合题目要求，全选对的得6分，只选1个且正确的得1分，错选或不选的得0分) 5．(2023·潍坊模拟)如图6所示，在竖直向上的匀强电场中，一根不可伸长 的绝缘细绳的一端系着一个带电小球，另一端固定于O点，小球在竖直 平面内做匀速圆周运动，最高点为a，最低点为b.不计空气阻力，那么(　　) A．小球带正电 B．电场力跟重力平衡 C．小球在从a点运动到b点的过程中，电势能减小 D．小球在运动过程中机械能守恒 解析：由于小球在竖直平面内做匀速圆周运动，速率不变化，由动能定理，外力做 功为零，绳子拉力不做功，电场力和重力做的总功为零，所以电场力和重力的合力 为零，电场力跟重力平衡，B正确．由于电场力的方向与重力方向相反，电场方向 又向上，所以小球带正电，A正确．小球在从a点运动到b点的过程中，电场力做 负功，由功能关系得，电势能增加，C不正确．在整个运动过程中，除重力做功外， 还有电场力做功，小球在运动过程中机械能不守恒，D不正确． 答案：AB 6．如图7所示，水平放置的平行板电容器，上板带负电，下板带正电， 断开电源，带电小球以速度v0水平射入电场，且沿下板边缘飞出．假设 下板不动，将上板上移一小段距离，小球仍以相同的速度v0从原处 飞入，那么带电小球 (　　) A．将打在下板中央 B．仍沿原轨迹由下板边缘飞出 C．不发生偏转，沿直线运动 D．假设上板不动，将下板上移一段距离，小球可能打在下板的中央 解析：电容器带电荷量不变，将电容器上板或下板移动一小段距离，由公式E＝＝ 和C∝可知，电容器两板间电场的场强不变，以相同速度入射的小球仍将沿原 轨迹运动．下板不动时，小球沿原轨迹由下板边缘飞出；当下板向上移动时，小球 可能打在下板的中央．选项B、D正确． 答案：BD 7．如图8所示，AB、CD为一圆的两条直径，且相互垂直，O点为圆心．空 间存在一未知静电场，方向与圆周所在平面平行，现让一电子先从A 点运动至C点，电势能减少了Ep；又从C点运动至B点，电势能增 加了Ep，那么此空间存在的静电场可能是 (　　) A．匀强电场，方向垂直于AB由O点指向C点 B．匀强电场，方向垂直于AB由C点指向O点 C．位于O点的正点电荷形成的电场 D．位于D点的负电荷形成的电场 解析：电子在A、B两点电势能相等，说明A、B两点在同一个等势面上．由于电子 从A运动至C点，电势能减少，说明φA<φC，假设是匀强电场，方向应垂直于AB由C 点指向O点，A错误、B正确；正点电荷假设在O点，那么φA＝φC，C错误；假设负电荷 位于D点，那么φA<φC，且φA＝φB，D正确． 答案：BD 8．如图9所示的直线是真空中某电场的一条电场线，A、B是 这条直线上的两点．一带正电粒子仅在电场力作用下，以速 度vA经过A点向B点运动，经过一段时间后，粒子以速度 vB经过B点，且vA与vB方向相反，那么 (　　) A．A点的场强一定大于B点的场强 B．A点的电势一定低于B点的电势 C．粒子在A点的动能一定小于在B点的动能 D．粒子在A点的电势能一定小于在B点的电势能 解析：电场线的疏密表示场强的大小，一根电场线无法判断场强的大小，A错；由 于vB与vA反向，所以电场线方向由B→A，顺着电场线电势越来越低，B正确；根 据功能关系得：粒子从A→B电场力做负功，电势能增大，动能减小，所以C错D 对． 答案：BD 9．(2023·山东高考)如图10所示，在x轴上关于原点O对称 的两点固定放置等量异种点电荷＋Q和－Q，x轴上的P 点位于－Q的右侧．以下判断正确的选项是 (　　) A．在x轴上还有一点与P点电场强度相同 B．在x轴上还有两点与P点电场强度相同 C．假设将一试探电荷＋q从P点移至O点，电势能增大 D．假设将一试探电荷＋q从P点移至O点，电势能减小 解析：P点场强方向沿x轴的负方向，由等量异种电荷电场线的分布可知，在x轴上 ＋Q的左侧，还有一点与P点电场强度相同，该点与P点以O点对称，选项A正确， 选项B错误．由于O点电势高于P点电势，将试探电荷＋q从P点移至O点的过程 中，电势能增大，选项C正确，选项D错误． 答案：AC 三、非选择题(此题包括3小题，共54分．按题目要求作答，解容许写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位) 10．(14分)在一个水平面上建立x轴，在过原点O垂直于x轴的平面的右侧空间有一个 匀强电场，场强大小E＝6.0×105 N/C，方向与x轴正方向相同．在O处放一个电荷 量q＝－5.0×10－8 C、质量m＝1.0×10－2 kg的绝缘物块．物块与水 平面间的动摩擦因数μ＝0.20，沿x轴正方向给物块一个初速度v0 ＝2.0 m/s，如图11所示．(g取10 m/s2)试求： (1)物块向右运动的最大距离； (2)物块最终停止的位置． 解析：(1)设物块向右运动的最大距离为xm，由动能定理得： －μmgxm－E|q|xm＝0－mv02 可求得：xm＝0.4 m. (2)因Eq>μmg，物块不可能停在O点右侧，设最终停在O点左侧且离O点为x处． 由动能定理得： E|q|xm－μmg(xm＋x)＝0 可得：x＝0.2 m. 答案：(1)0.4 m　(2)O点左侧0.2 m处 11．(18分)一带电平行板电容器竖直放置，如图12所示．板间距 d＝0.1 m，板间电势差U＝1000 V．现从A处以速度vA＝3 m/s 水平向左射出一带正电的小球(质量m＝0.02 g、电荷量为q＝ 10－7 C)，经过一段时间后发现小球打在A点正下方的B处，(取 g＝10 m/s2)求： (1)分别从水平方向和竖直方向定性分析从A到B的过程中小球的运动情况； (2)A、B间的距离． 解析：(1)在水平方向上，小球开始向左做初速度为vA的匀减速运动，速度变为零后 向右做匀加速运动，直到到达B点，过程中加速度不变，由电场力提供外力． 在竖直方向上，小球向下做初速度为零的匀加速运动，直到到达B点，重力提供外 力． (2)水平方向：电场力为F＝q，加速度a＝ 小球向左运动到最远的时间为t＝＝0.06 s. 在这段时间内向左运动的距离x＝vAt－at2＝0.09 m<0.1 m，不会撞到左壁． 小球到达B点所用时间为T＝2t 竖直方向下落距离即为所求hAB＝gT2＝7.2 cm. 答案：(1)见解析　(2)7.2 cm 12．(22分)如图13所示，质量为m＝5×10－8 kg的带电粒子以 v0＝2 m/s的速度从水平放置的平行金属板A、B中央飞入电 场，板长L＝10 cm，板间距离d＝2 cm，当A、B间加电 压UAB＝103 V时，带电粒子恰好沿直线穿过电场(设此时A板 电势高)．求： (1)带电粒子的电性和所带电荷量； (2)A、B间所加电压在什么范围内带电粒子能从板间飞出？ 解析：(1)当UAB＝103 V时，粒子做直线运动， 有q＝mg，q＝＝10－11 C，带负电． (2)当电压UAB比拟大时，qE＞mg，粒子向上偏 －mg＝ma1 当刚好能从上板边缘飞出时，有： y＝a1t2＝a1()2＝ 解之得U1＝1800 V. 当电压UAB比拟小时，qE＜mg，粒子向下偏， 设刚好能从下板边缘飞出，有： mg－＝ma2 y＝a2t2＝ 解之得U2＝200 V. 那么要使粒子能从板间飞出，A、B间所加电压的范围为 200 V≤UAB≤1800 V. 答案：(1)10－11 C　负电　(2)200 V≤UAB≤1800 V