2025届高考物理二轮复习：专题三 电场和磁场 第七讲 静电场理-专项训练 【含答案】

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1.[2024·台州一中模拟] 如图所示,两个等量异种点电荷产生的电场中,a、b、c、d四点分别处于正方形的四个顶点上,其中a、b两点在两点电荷的连线上,且关于连线的中垂线对称,则下列说法正确的是( )
A.a、b两点的电势相等
B.c、d两点的电场强度相同
C.移动单位负电荷从d到c,电场力做正功
D.移动单位正电荷从b到d,电场力沿b→c→d做功比直接沿对角线做功大
2.如图所示的电路中,电介质板与被测量的物体A相连,当电介质向左或向右移动时,通过相关参量的变化可以将A定位.开始单刀双掷开关接1,然后将单刀双掷开关接2.下列说法正确的是( )
A.开关接1,x增大时,平行板电容器带的电荷量增大
B.开关接1,x增大时,电路中的电流沿顺时针方向
C.开关接2,x减小时,静电计的指针偏角减小
D.开关接2,x减小时,平行板间的电场强度不变
3.[2024·慈溪模拟] 静电透镜是利用静电场使电子束会聚或发散的一种装置.如图所示,一电子在电场中仅受电场力的作用,实线描绘出了其运动轨迹,虚线表示等势线,各等势线关于y轴对称,a、b、c、d分别是轨迹与等势线的交点.已知电子在经过a点时的动能为60 eV,各等势线的电势高低已标注在图中,则( )
A.a、d两点的电场强度相同
B.电子从a点运动到b点过程,电场力做负功
C.电子从c点运动到d点过程,电势能逐渐减小
D.电子在经过等势线d点时的动能为60 eV
4.[2024·舟山模拟] 已知电荷均匀分布的球壳对内部点电荷的库仑力为零.如图所示,在半径为R、电荷均匀分布的带正电球体内有一穿过球心O的光滑真空细通道,带负电的绝缘小球从入口A点由静止释放后穿过通道到达球体另一端的B点,其中C点到O点的距离为x.若小球从A点释放瞬间加速度大小为a,不计小球重力,细通道及小球对球体的电荷分布无影响,则下列说法正确的是( )
A.带电小球在C点时加速度大小为a1−xR
B.带电小球在通道内先做匀加速运动后做匀减速运动
C.带电小球的最大速度为aR
D.带电小球从A点运动到B点的时间大于4Ra
5.如图所示,倾角为30°的光滑绝缘斜面足够长,空间存在方向与斜面平行的匀强电场.质量为m、电荷量为-q(q>0)的带电小球(可视为质点)从固定斜面的底端A点由静止释放,经过t时间,小球沿斜面上升到B点,此时撤去电场,又经过2t时间,小球恰好回到初始位置A,重力加速度为g.下列说法正确的是( )
A.撤去电场前,小球电势能逐渐增加
B.带电小球上滑过程中,撤去电场前、后的加速度大小之比1∶2
C.小球从底端A沿斜面上升到最高点的时间为95t
D.撤去电场前,A、B两点间的电势差为9mg2t250q
6.[2024·温州模拟] 在电场强度方向水平向右的匀强电场中,将一带电小球从A点竖直向上抛出,其运动的轨迹如图所示,小球运动轨迹上的A、B两点在同一水平线上,M点为轨迹的最高点,小球抛出时的动能为8 J,在M点时的动能为6 J,不计空气的阻力,小球可视为质点.下列判断正确的是( )
A.小球的水平位移x1与x2之比为1∶2
B.小球的水平位移x1与x2之比为1∶4
C.小球落到B点时的动能为32 J
D.小球从A点运动到B点的过程中,最小动能为6 J
7.[2024·杭州四中模拟] 如图所示,两平行金属极板水平放置,充电后上极板带正电,下极板接地.一电子以某一初速度从极板左侧O点水平射入并从右侧P点飞出,飞出极板时电子的电势能为Ep.若保持极板带电荷量不变,只将下极板向上平移一小段距离,电子再次以同一速度从O点水平射入,则电子从右侧飞出时,下列说法正确的是( )
A.飞出时的位置在P点上方
B.飞出时的位置在P点下方
C.电势能等于Ep
D.电势能大于Ep
8.[2024·湖州模拟] 如图所示,加速电场的两极板P、Q竖直放置,两极板间距为d,电压为U1;偏转电场的两极板M、N水平放置,两极板长度及间距均为L,电压为U2.P、Q极板上分别有小孔A、B,AB连线与偏转电场中心线BC共线.质量为m、电荷量为q的正离子从小孔A无初速度进入加速电场,经过偏转电场,到达探测器(探测器可上下移动).整个装置处于真空环境,且不计离子重力.下列说法正确的是( )
A.离子在加速电场中运动的时间为dm2qU1
B.离子在M、N板间运动的时间为Lm2qU1
C.离子到达探测器的最大动能为qU1+U2
D.为保证离子不打在M、N极板上,U1与U2应满足的关系为U2>2U1
9.如图甲所示的竖直平面内,竖直金属薄板M、N足够长且平行正对放置,M板为电子发射装置,可向各个方向持续发射出速率介于0到最大值v(v未知)之间的电子,两板间电压大小为U,正负变化周期为T(如图乙所示),电子在M、N间运动的时间远小于T且0~0.5T内N板中央小孔O1恰好始终没有电子射出.N板、竖直屏K1、竖直屏K2和竖直虚线GH等距放置,仅K2与GH间分布着方向竖直向上的匀强电场,电场强度大小为E=5TmUe,屏K1、K2上有两个关闭的小阀门a、b,a、b位置与O1共线且该线与水平线O1O2方向的夹角θ=37°.0时刻打开阀门a、b,T时刻恰好有电子穿过阀门a,1.5T时刻关闭阀门a,1.52T时刻关闭阀门b.已知电子质量为m、电荷量大小为e,不考虑电子之间的碰撞及相互作用,忽略金属板的边缘效应,sin 37°=0.6,cs 37°=0.8.
(1)求电子经O1射出时的最大速率vm;
(2)若电子落在屏K1上不同位置P(P始终在O1O2连线上方),对应角度∠PO1O2=φ,求电子落在P处的速率vP及角度φ的取值范围;
(3)电子通过虚线GH时的最大动能Ekm(数字系数保留两位有效数字).
参考答案与详细解析
1.C [解析] 由于沿电场线方向电势降低,可知φa