2024届高考物理一轮复习单元检测：静电场

2024年高考一轮复习静电场部分单元检测

一、单选题

1．两个分别带有电荷量为 - Q和 + 3Q的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F，两小球相互接触后将其固定距离变为2r，则两球间库仑力的大小为（      ）

A．F B．F C．F D．12F

2．下列说法中正确的是（     ）

A．沿电场线方向电势降低，但场强不一定减小

B．电场线密集处场强大，电势高

C．在电势高处电荷具有的电势能大

D．场强为零处，电势一定为零

3．如图所示，水平线上的O点放置一点电荷，图中画出了电荷周围对称分布的几条电场线，以水平线上的某点O′为圆心，画一个圆，与电场线分别相交于a、b、c、d、e，则下列说法正确的是（　　）

A．b、e两点的电场强度相同

B．b、c两点间电势差等于e、d两点间电势差

C．a点电势高于c点电势

D．电子在d点的电势能大于在b点的电势能

4．如图所示，a、b、c为电场中同一条电场线上的三点，其中c为线段ab的中点。a、b两点的电势分别为、，一负电荷只在电场力的作用下沿直线ab运动，则下列说法中正确的是（　　）

A．c点电势一定为2V

B．a点的电场强度小于b点的电场强度

C．该负电荷在a点的动能小于在b点的动能

D．该负电荷在a点的电势能小于在b点的电势能

5．如图所示，A、B两板间电压为600V，A板带正电并接地，A、B两板间距离为12cm，C点离A板4cm，下列说法正确的是（　　）

A．E=2000V/m，φC=200V

B．E=5000V/m，φC=-300V

C．电子在C点具有的电势能为200eV

D．电子在C点具有的电势能为-200eV

6．如图所示，直线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，曲线是某一带电粒子通过电场区域时的运动轨迹，ab是轨迹上两点。若带电粒子运动中只受到电场力作用，根据此图可判断（　　）

A．带电粒子所带电荷的正负

B．带电粒子在a、b两点的受力方向

C．带电粒子在a、b两点的速度b处大

D．带电粒子在a、b两点的电势能a处大

二、多选题

7．在静电场中，将一个电子由a点移到b点，电场力做功10eV，下面判断中正确的是（　　）

A．电场强度的方向一定由a指向b

B．电场强度的方向一定由b指向a

C．电子的电势能减少了10eV

D．a、b两点电势差Uab=﹣10V

8．如图所示，将平行板电容器与电池组相连，两极板间的带电尘埃恰保持静止状态，若将两板缓慢地错开一些，其他条件不变，则（　　）

A．电容器电容变大

B．电容器的带电量不变

C．电流计中有到方向的电流

D．尘埃仍保持静止状态

9．一个电子只在电场力作用下从a点运动到b点，轨迹如图中虚线所示，图中的一组疏密均匀的平行实线表示的可能是电场线也可能是等势面，则下列说法中正确的是（        ）

A．无论图中的实线是电场线还是等势面，a点的场强和b点的场强大小都相等

B．无论图中的实线是电场线还是等势面，a点的电势都比b点的电势高

C．如果图中的实线是电场线，则电子在a点的电势能比在b点的电势能大

D．如果图中的实线是等势面，则电子在a点的速率一定大于在b点的速率

10．如图所示，直线是某电场中的一条电场线。若有一质子仅在电场力的作用下以某一初速度沿直线由A运动到，其速度图像如图所示，下列关于A、两点的电场强度、和电势、，以及质子在、两点所具有的电势能、和动能、，判断正确的是（　　）

A．

B．

C．

D．

三、填空题

11．在一个匀强电场中有M、N、P三点，它们的连线组成一个直角三角形，如图所示。MN = 4cm，MP = 5cm，当把电量为-2×10-9C的点电荷从M点移至N点时，电场力做功为8×10-9J，而从M点移至P点时，电场力做功也为8×10-9J。则电场的方向为_____，电场强度的大小为______V/m。

12．如图所示，水平放置两平行金属板相距为d，充电后其间形成匀强电场。一带电量为+q，质量为m的液滴从下板边缘射入电场，并沿直线运动恰好从上板边缘射出。可知，该液滴在电场中做_______运动，电场强度为_______。

13．如图所示，在真空室中有两个水平的金属板，板间的距离为h，有一质量为m的小油滴，带电量为q，自上极板的下表面处由静止开始自由下落，当它运动到两极板间距离的中点时，给两极板加电压U，使电荷受到向上的力。当电压等于___________V时，才能使小油滴在刚好接近下极板时，开始向上运动。

四、解答题

14．如图所示，在沿水平方向的匀强电场中，用一根长度l=0.40m的绝缘细线把质量m=0.40kg的带电小球悬挂在O点，小球静止时位于B点，OB与竖直方向的夹角为37°。（sin37°=0.6）

（1）小球带何种电荷，受到的电场力大小是多少？

（2）若将小球拉至位置A使细线水平后由静止释放小球通过最低点C时细线对小球的拉力大小？

（3）要使小球能在竖直平面内做圆周运动，在B点至少给它多大的速度？

15．如图甲所示，两竖直平行金属板A、B接在电压U0=400V的稳压电源上，B板上靠近中间处有水平狭缝。在B板右侧水平放置长L=10cm的两平行金属板C、D，两板间距d=4cm，距板右端处垂直放置一接收屏。A板中间位置有一离子源O可以连续释放初速度为零的正离子（不计离子受到的重力），离子源O、B板上的狭缝、CD中间线在同一水平面内，CD间不加电压时，屏上会出现亮点P。如果在C、D两极板间接上如图乙所示的电压（离子通过C、D间电场的时间内该电场可视为匀强电场），离子的比荷均为=2×106C/kg。

（1）求离子穿过B板狭缝时的速度大小v；

（2）求屏上有离子落点的长度s。

16．如图甲所示，长为L的金属板A、B水平正对固定，两板间距离为d，为两板间空间的中轴线，A、B板上加如图乙所示的电压。质量为m、带电荷量为+q的粒子持续从O点沿以相同速度射入两板之间，粒子均能穿过极板空间且在极板间运动时间均为T。不计粒子重力以及粒子间相互作用力。

（1）求粒子进入极板时的速度；

（2）求时进入两板间的粒子射出极板时到的距离；

（3）其它条件不变，仅改变电压U0的大小，要确保粒子能穿过极板，求U0的最大值。

参考答案

1．A   2．A   3．B   4．C   5．C   6．B   7．CD   8．CD   9．ACD   10．ABC

11．     N指向M     100

12．     匀速直线运动    

13．  

14．（1）根据受力分析可知小球带正电。受力平衡时

（2）小球从A到C列动能定理可得

根据圆周运动特点，C点处绳子拉力与重力的合力提供向心力

两式联立可得T=6N

（3）要使小球能在竖直平面内做圆周运动，则至少应让小球能够过B关于O对称的等效最高点，对该过程列动能定理可得

恰好能过等效最高点，则

联立可得

15．（1）离子从A板到B板过程中，由动能定理有

解得

（2）设离子恰好从极板边缘射出时极板电压为，所用时间为t，有

解得

可知，当

时离子打到极板上

时离子打到屏上。离子出电场后做匀速直线运动，由几何关系有

解得

16．（1）粒子进入极板时的速度

（2）时进入两板间的粒子前时间内位移大小

经过时速度

时间内位移大小

所以时进入两板间的粒子射出极板时到的距离为

（3）设U0的最大值，此时粒子通过两板时竖直方向刚好到达板边缘，当t=0时进入

经过时速度

~T时间内位移大小

解得