2021届高三复习物理名校联考质检卷精编（8）静电场

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 2021届高三复习物理名校联考质检卷精编（8）静电场1.生活科技上处处存在静电现象，有些是静电的应用，有些是要防止静电；下列关于静电防止与应用说法正确的是（    ）A.印染厂应保持空气干燥，避免静电积累带来的潜在危害B.静电复印机的工作过程实际上和静电完全无关C.在地毯中夹杂0.05~0.07mm的不锈钢丝导电纤维，是防止静电危害D.小汽车的顶部露出一根小金属杆类同避雷针，是防止静电危害2.如图，固定于同一条竖直线上的是两个带等量异种电荷的点电荷，电荷量分别为和,相距为。是竖直放置的光滑绝缘细杆，另有一个穿过细杆的带电小球，质量为、电荷量为（可视为点电荷，不影响电场的分布）。现将小球从与点电荷等高的处由静止开始释放，小球向下运动到距点距离为的点时，速度大小为。已知与之间的距离为，静电力常量为，重力加速度为。可知(   )A.间的电势差B.由等量异种电荷电场分布的特点知C.小球经过点时的加速度D.小球经过与点电荷等高的点时的速度3.喷墨打印机的简化模型如图所示，墨汁微滴（重力不计）从墨盒喷出，经带电室带负电后，以速度v沿轴线垂直匀强电场飞入极板间，最终打在纸上，纸面关于轴线对称，通过调节信号输入使微滴可以带不同的电荷量q，改变偏转电压U及两极板的极性均可改变墨汁微滴打在纸上的位置，乃至能够恰好使微滴可以打在纸上的最高点和最低点。如果极板长度为L，极板间距离为d，极板右端到纸面的距离为，纸张最高点到最低点的距离为，则（   ）A.在微滴带负电时，要使微滴打在纸张的下部，应使上极板为正极B.如果板间电压一定，要使微滴打在纸张上时的偏移量加倍，则微滴的电荷量要加倍C.如果以中央轴线为准，上下增大板间距离，可以提高微滴偏移的灵敏度D.要使微滴打在纸张的最高点或最低点，则微滴带电荷量与板间电压的关系应满足4.内半径为，内壁光滑的绝缘球壳固定在桌面上。将三个完全相同的带电小球放置在球壳内，平衡后小球均紧靠球壳静止。小球的电荷量均为，可视为质点且不计重力。则小球静止时，以下判断正确的是(   )A．三个小球之间的距离均等于B．三个小球可以位于球壳内任一水平面内C．三个小球所在平面可以是任一通过球壳球心的平面D．每个小球对球壳内壁的作用力大小均为，为静电力常量5.小强在学习了《静电场》一章后,来到实验室研究如图所示的电场,实线和虚线分别表示该电场的电场线和等势线,若a、b两点所处的等势线电势为0,相邻等势线间的电势差为2V,则(   )
A. a处电场强度等于b处电场强度
B. c、b两点间的电势差大于c、a两点间的电势差
C. 电子在c处具有的电势能为20eV
D. 若将一电子在d处由静止释放，则运动至c点对应等势线时，具有的动能为2eV6.如图所示，正方体的两点分别放置两个电荷量均为的正、负点电荷,关于两点电荷形成的电场，下列说法正确的是(   )A.两点的电场强度相等B.两点的电场强度相等C.同一负电荷在两点具有相同的电势能D.将正电荷由点移到点，克服电场力做功，电势能增加7.如图，已知某匀强电场方向平行于正六边形所在平面。已知点的电势分别为。现有一电荷量大小为的带电粒子（不计重力）从点以初动能沿方向射入电场，恰好经过的中点。下列说法中正确的是(   )A．该粒子一定带正电B．该粒子达到点时的动能为C．若只改变该粒子在点时的初速度方向，该粒子不可能经过点D．若该种粒子以不同速率从点沿方向入射，该粒子可能垂直经过直线8.如图所示，长为、间距为的平行金属板水平放置，点有一粒子源，能持续水平向右发射初速度为，电荷量为，质量为的粒子。在两板间存在如图2所示的交变电场，取竖直向下为正方向，不计粒子重力。以下判断正确的是(   )A.粒子在电场中运动的最短时间为B.射出粒子的最大动能为C.时刻进入的粒子，从点射出D.时刻进入的粒子，从点射出9.如图所示，匀强电场中的三点是一个三角形的三个顶点，的长度为，为的中点。已知电场线的方向平行于所在平面，三点的电势分别为和。设电场强度大小为，一质子从点移到点电场力所做的功为，则(   )A． B． C． D．10.如图所示，真空中处放置两等量异种电荷，表示电场中的3条等势线，点和点位于等势线上，点位于等势线 上，平行于。一带正电的试探电荷从点移动到点时，试探电荷的电势能增加，则以下判断正确的是（   ）A.点放置的是正电荷B.点的电势高于点的电势C.点的场强与点的场强完全相同  D.将带正电的试探电荷沿直线由点移动到点，电场力先做正功、后做负功11.光滑的水平绝缘导轨处于一个平行于导轨的电场之中，沿导轨建立如图所示的直线坐标系，若沿方向的电势与坐标值x的函数关系满足,由此作出图像，图中虚线为图线在处的切线。现将一个小滑P从处由静止释放，若滑块P的质量为，所带电荷量为，则下列说法正确的是（   ）A.和两点间的电势差为B.滑块P在处的加速度为C.滑块P在处的速度为D.滑块P的加速度先变小后变大12.在金属球壳的中心有—个正点电荷，球壳内外的电场线分布如图所示，下列说法正确的是(   )A．点的电场强度比点的大B．球壳内表面带负电，外表面带正电C．试探电荷在点的电势能比在点的大D．试探电荷沿电场线从点运动到点，电场力做负功13.如图所示，两个完全相同的小球 (可视为质点)带有同种正电荷，小球a用绝缘轻绳悬挂于点，小球固定在与圆心等高处，到圆心的距离等于绳长。将小球a拉至与圆心等高处由静止释放，小球a经过圆心正下方的点到达某点 (图中未画出)时速度为零。则小球a（   ）A.从释放点运动到点的过程中，重力与库仑力的合力先增大后减小B.从释放点运动到点的过程中，速率先增大后减小C.从释放点运动到点的过程中，电势能一直增加D.从点运动到点的过程中，动能减少量小于电势能增加量14.如图，匀强电场中等腰直角三角形，，为边中点，电场方向与所在平面平行，规定点的电势为0。将电荷量的点电荷从点移到点，电场力做了的功，再将电荷从点移到点，电场力又做了的功，则(   )A．点电荷q在点具有的电势能为B．点的电势为C．该匀强电场的场强大小为，方向垂直于连线指向点D．将绕点顺时针旋转，无论转过多大的角度，两点电势都不会相等15.如图所示，空间存在一水平向右的匀强电场，长为且不可伸长的绝缘细绳一端固定于点，另一端系有一带正电小球，小球静止于点，此时绳与竖直方向的夹角为。现将小球拉至与点同高度的点，由静止释放，小球沿圆弧经点运动到点正下方的点。不计空气阻力，下列关于小球的叙述正确的是(   )A．每下降相同高度，电势能的增加量都相等B．每下降相同高度，重力势能的减少量都相等C．到的过程中，重力势能的减少量大于动能的增加量D．到的过程中，克服电场力做的功小于重力势能的减少量16.在x轴附近固定有两个点电荷和，其连线与轴平行。以无穷远处为电势零点，测得轴上各点的电势随坐标的分布如图所示。下列说法正确的是(   )A．处的电场强度为零B．和带有异种电荷C．将试探电荷从沿轴正方向移到的过程中，电势能先增大后减小D．将试探电荷从沿轴正方向移到的过程中，电势能先减小后增大17.有一粒子源，从加速电场左侧正极板附近以初速度接近零不断地释放一种带正电的粒子，质量为，电量为，加速电压大小为，忽略粒子间的相互作用及重力。粒子经过加速后从负极板的小孔离开加速电场，沿两个偏转电极的中线进入偏转电场。偏转电极的极板长为，间距为，上极板为正，下极板为负，偏转电压的大小可以调节。极板右侧有垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为，极板右侧到磁场的直线边界距离也是。不加偏转电压时，粒子刚好沿直线垂直于磁场边界从点进入磁场，点和点在磁场边界上，距离为，距离为。(1)求粒子离开加速电场时的速度大小；(2)若，求粒子进入磁场时的位置到点的距离y；(3)若要有粒子能进入磁场，且离开磁场的位置在之间，求的大小范围。18.飞行时间质谱仪通过探测不同离子到达探测头时间，可以测得离子比荷。如图甲所示，探测头在探测器左端中点。脉冲阀喷出微量气体，经激光照射产生不同价位的离子，假设正离子在极板处初速度为零，极板间的加速电压为，离子加速后从板小孔射出，沿中心线方向进入板间的偏转控制区。己知加速电场间距为,偏转极板的长度及宽度均为。设加速电场和偏转电场均为匀强电场，不计离子重力和离子间相互作用。（1）若偏转电压,某比荷为的离子沿中心线到达探测头，求该离子飞行总时间；（2）若偏转电压,在板间加上垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为要使所有离子均能通过控制区域并从右侧飞出，求这些离子比荷的取值范围；（3）若偏转电压与时间的关系如图乙所示，最大值,周期。假设离子比荷为，并且在时刻开始连续均匀地射入偏转电场。以极板的右端点为坐标原点，竖直向上为轴正方向，探测头可在轴上自由移动，在到时间内，要使探测头能收集到所有粒子，求探测头坐标随时间变化的关系。

                         
答案以及解析1.答案：C解析：印刷车间中，纸张间摩擦产生大量静电，所以印刷车间中保持适当的湿度，及时把静电导走，避免静电造成的危害，故A错误；静电复印机是利用静电工作的，与静电有关，故B错误；不锈钢丝的作用是把鞋底与地毯摩擦产生的电荷传到大地上，以免发生静电危害，属于防止静电危害，故C正确；小汽车的顶部露出的一根小金属杆是天线，接受无线电信号用，不属于防止静电危害，故D错误。2.答案：C解析：A.小球p由C运动到O时,由动能定理得：,又根据：,联立解得：，故A错误；B.由等量异种电荷电场分布的特点知C.O、D三点电势逐渐降低,所以：，故B错误；C.小球p经过O点时受力分析如图,由库仑定律得：,它们的合力为：,O点处的场强为：，由牛顿第二定律得：,解得：，故C正确；D.小球p经过与点电荷B等高的D点时的过程,由动能定理得：,由电场特点可知：,联立解得：，故D错误。故选：C。3.答案：B解析：如果上极板是正极，则板间电场方向向下，由于微滴带负电，则微滴所受电场力向上，故会往上偏打到纸张的上部，A错误；微滴在电场中做类平抛运动，由,解得，由射出电场时速度方向的反向延长线过水平位移的中点，可得（为微滴在纸张上的偏移量），即，在U一定时，有，故如果板间电压一定,要使微滴打在纸张上的偏移量加倍，则微滴的电荷量要加倍,B正确；由，知在保持其他条件不变的情况下，，则板间距离增大，微滴的偏移量减小，说明微滴偏移的灵敏度降低，C错误；当微滴在纸张上的偏移量为d时，即有，解得，D错误。4.答案：CD5.答案：D解析：a处电场线密集，a处电场强度大于b处电场强度，A选项错误；c、b两点间的电势差等于c、a两 点间的电势差，B选项错误；电子在c处具有的电势能为-20eV，C选项错误；电子从d处运动至c点处等 势线时，电场力做功2 eV，电势能减少2 eV，动能増加2 eV，故D选项正确。6.答案：A7.答案：C解析：经分析得电场强度方向如图所示，电场力方向如图所示，这样才有可能经过G点，所以粒子应为负电，所以A错；到达G点，电场力做功为，所以B错；根据能量算，减速到C点，速度恰为零，但另一方向，速度要减到零，初速度与电场力必须同一直线，那么必到不了C点，所以C对。初速度与CE不垂直，而电场力与CE垂直，所以不可能垂直过CE，D错。8.答案：AD解析：A.由图可知场强,则粒子在电场中的加速度,则粒子在电场中运动的最短时间满足,解得，故A正确；B.能从板间射出的粒子在板间运动的时间均为,则任意时刻射入的粒子射出电场时沿电场方向的速度均为0,可知射出电场时的动能均为，故B错误；C.时刻进入的粒子,在沿电场方向的运动是：先向下加速,后向下减速速度到零;然后向上加速,在向上减速速度到零…，如此反复，则最后从O点射出时有沿电场方向向下的位移，则粒子将从O点下方射出，故C错误；D.时刻进入的粒子,在沿电场方向的运动是：先向上加速,后向上减速速度到零;然后向下加速,再向下减速速度到零…，如此反复，则最后从O点射出是沿电场方向的位移为零，则粒子将从O点射出，故D正确；故选：AD。9.答案：BC解析：AB、由题意知在匀强电场中,由于D为AB的中点,则D点的电势：,电荷从D点移到C点电场力所做的功为，故A错误，B正确；CD、AB的长度为,由于电场强度的方向并不是沿着AB方向,所以AB两点沿电场方向的距离,匀强电场中两点电势差与两点沿电场方向的距离成正比,即,所以：，故C正确，D错误。故选：BC。10.答案：AD解析：正电荷在电势高的地方电势能大，正电荷从到电势能增加， 点电势高于点电势，故点放置正电荷，因此选项A正确、B都错误。点与点关于两电荷的中垂线对称，则场强大小相等但方向不同，因此选项C错误。将带正电的试探电荷沿直线由点移动到点，电势先减小后增大，电势能先减小后增大到原来值，故电场力先做正功后做负功。因此选项D正确。故本题选D。11.答案：ABC解析：由图像可得，则，选项A正确；电势φ与位移x图线的斜率表示电场强度，则处的场强为，此时的电场力，由牛顿第二定律得滑块在处的加速度大小为，选项B正确；设滑块在处的速度为v，由动能定理得，代入数据解得，选项C正确；由电势φ与位移x图线的斜率表示电场强度可知，斜率的绝对值逐渐减小，则电场强度逐渐减小，滑块P的加速度一直减小，选项D错误。12.答案：ABD解析：由电场线的疏密程度可知，M点的场强大于N点，A正确；由于感应起电，在金属球壳的内表面感应出负电，外表面感应出正电，B正确；负电荷在电场中，沿电场线方向运动，电场力做负功，电势能增加，可知C错误，D正确。13.答案：BC解析：小球a从释放点运动到点的过程中，库仑力一直增大，库仑力与重力的夹角从90°一直减小.所以它们的合力一直增大。故A错误;对小球a受力分析.如图所示.在靠近释放点的位置，库仑力与重力的合力方向与速度方向的夹角小于90°，在点库仑力与重力的合力方向与速度方向的夹角大于90°，所以小球a从释放点运动到点的过程中，速率先增大后减小，故B正确;小球a从释放点运动到点的过程中，库仑力方向与小球a速度方向的夹角一直大于90°，库仑力一直做负功，所以电势能一直增加，故C正确;根据能量守恒定律可知，小球a从点运动到点的过程中，动能的减少量等于重力势能增加量和电势能的增加量之和.故D错误。14.答案：BC解析：AB、由公式得到，，，对于A、B两点，规定B点电势为0，则，在匀强电场中沿同一方向距离相等的任何两点间的电势差相等，可得，故点电荷q在D点具有的电势能为：。故A错误，B正确。C、规定B点的电势为0，则,故连接CD则为一条等势面，过B做CD垂线则为一条电场线，如图所示，可知，则，根据沿着电场线方向电势逐渐降低可知，电场方向为垂直于CD连线Z指向B点，故C正确。D、将绕B点顺时针旋转，当转到AC与电场线垂直时则AC两点电势会相等，故D错误。15.答案：BC16.答案：BD17.答案：(1)由得：(2)，，，，，故(3)设粒子进入磁场到出磁场之间的距离为，进入磁场时的速度大小为，速度方向与磁场边界夹角为，半径为。，，得：要求出磁场区域在之间，即，所以，代入第二题式子可得：要求有粒子能进入磁场，故，得，即。综合可得18.答案：(1)小球在电场中的加速，得电场中加速得,，得在电场中匀速运动时间:该粒子飞行总时间 (2)若离子从极板边缘飞出，根据几何关系，得，解得:，根据，根据解得注:也正确(3)离子通过电场时间，若时刻进入，离子先类平抛运动后类斜抛运动，垂直极板方向偏转位移，刚好从极板下边缘飞出设离子在时刻进入，探测头接收到的时间向下偏转位移大小解得则探测头所处的坐标