【中小学资料】全程复习构想2018高考物理一轮复习 第七章 静电场章末质量评估 新人教版

章末质量评估(七)
一、选择题(1～5题只有一个选项符合题目要求，6～9题有多个选项符合题目要求) 1.
在如图所示的电路中，闭合开关S ，用电压为U 的直流电源对平行板电容器充电．要使电容器两板间电压大于U ，可采取的办法为( )
A ．先将S 断开，然后将两板间距离拉大一些
B ．先将两板间距离拉大一些，然后将S 断开
C ．先将两板正对面积减小一些，然后将S 断开
D ．先将S 断开，然后将两板间距离减小一些
解析：若先断开S ，则电荷量Q 不变，再将两板间距离拉大时，电容C 减小，由Q ＝CU 知电压U 增大，A 正确；若先拉大两板间距离，则电压U 不变，再断开S ，U 仍不变，B 错误；若先将两板正对面积减小，则电压U 不变，再将S 断开，U 仍不变，选项C 错误；若先将S 断开，则电荷量Q 不变，再将两板间距离减小时，电容C 增大，由Q ＝CU 知电压U 减小，D 错误．
答案：A
2．电子束焊接机中的电场线如图中虚线所示．K 为阴极，A 为阳极，两极之间的距离为d .在两极之间加上高压U ，有一电子在K 极由静止被加速．不考虑电子重力，元电荷为e ，则下列说法正确的是( )
A ．A 、K 之间的电场强度为U d
B ．电子到达A 极板时的动能大于eU
C ．由K 到A 电子的电势能减小了eU
D ．由K 沿直线到A 电势逐渐减小
解析：A 、K 之间的电场为非匀强电场，A 、K 之间的电场强度不是U d
，选项A 错误；由动能定理知，电子到达A 极板时的动能E k ＝eU ，选项B 错误；电子由K 到A 的过程电场力做正功，电子的电势能减小了eU ，选项C 正确；电子由K 沿电场线反方向到A ，电势逐渐升高，选项D 错误．
答案：C 3.
如图所示，在正方形的顶点A 和B 上分别固定有带电荷量为＋q 和－p 的点电荷，过正方形中心O 并与正方形所在平面垂直的直线上有P 、Q 两点，设P 、Q 两点的场强大小分别为
E P 和E Q ，P 、Q 两点的电势分别为φP 和φQ .则下列判断正确的是( )
A ．φP >φQ
B ．φP <φQ
C ．E P >E Q 且电场强度方向相同
D ．
E P <E Q 且电场强度方向不同 解析：P 、Q 两点的电场都是正方形顶点A 、B 处的点电荷＋q 和－q 产生的电场的叠加．根据电势叠加原理，这两点的电势相等，即φP ＝φQ ，选项A 、B 错误；根据点电荷电场强度公式和电场叠加原理，P 点的电场强度大于Q 点的电场强度，且电场强度方向相同，选项C 正确，D 错误．
另解：由空间几何关系知，P 、Q 两点均在两点电荷连线的中垂面上，由等量异种电荷的电势和场强分布易知，只有选项C 正确．
答案：C
4．表面均匀带电的圆盘水平放置，从靠近圆心O 处以初速度v 0竖直向上抛出一个质量为m 、带电荷量为－q (q >0)的小球(看作试探电荷)，小球上升的最高点为B 点，经过A 点时速度最大，已知OA ＝h 1，OB ＝h 2，重力加速度为g ，取O 点电势为零，不计空气阻力，则可以判断( )
A ．小球与圆盘带异种电荷
B ．A 点的场强大小为mg q
C ．B 点的电势为m
2q
(v 2
0－2gh 2)
D ．若U OA ＝U AB ，则h 1＝h 2－h 1
解析：小球过A 点时速度最大，因此先加速后减速，电场力向上，圆盘与小球带同种电荷，A 选项错误；小球速度最大时加速度为零，因此mg －qE ＝0，A 点场强E ＝mg q
，B 选项正确；由动能定理得－q (φO －φB )＝－mgh 2＝0－12mv 20，φ0＝0，得φB ＝m 2q
(2gh 2－v 2
0)，C 选项
错误；由于沿OB 方向场强逐渐减小，若U OA ＝U AB ，则h 1<h 2－h 1，D 选项错误．
答案：B
5．(2017·安徽池州联考)
如图所示，匀强电场水平向左，带正电的物体沿绝缘、粗糙水平板向右运动，经A 点时动能为100 J ，到B 点时动能减少到80 J ，减少的动能中有12 J 转化为电势能，则它再经过B 点时，动能大小是( )
A ．4 J
B ．16 J
C ．32 J
D ．64 J
解析：设物体向右运动到C 点静止，然后返回，A 、B 间距为x 1，B 、C 间距离为x 2，从A 到B 过程中，由动能定理得－(F f ＋qE )x 1＝(80－100) J ＝－20 J ．由电场力做功与电势能
的关系知qEx 1＝12 J ，解得qE ＝3F f
2
.
从B 到C 过程中，由动能定理得
－(F f ＋qE )x 2＝－80 J ，解得F f x 2＝32 J. 从B 到C 再返回B 的过程中，由动能定理得
－2F f x 2＝E k －80 J ，解得E k ＝16 J ，故选项B 正确． 答案：B
6．(2017·福建漳州三联)空间某一静电场的电势φ在x 轴上分布如图所示，x 轴上B 、C 点电场强度在x 方向上的分量分别是E Bx 、E Cx ，下列说法中正确的有( )
A ．E Bx 的大小大于E Cx 的大小
B ．E Bx 的方向沿x 轴正方向
C ．电荷在O 点受到的电场力在x 方向上的分量最大
D ．负电荷沿x 轴从B 移到C 的过程中，电场力先做正功，后做负功
解析：在B 点和C 点附近分别取很小的一段(d )，由图象知B 点段对应的电势差大于C
点段对应的电势差，将此小段看做是匀强电场，再由E ＝U d ＝Δφ
d
，可见E Bx >E Cx ，A 项正确；
同理可知O 点场强为零，电荷在该点受到的电场力为零，C 项错误；因沿电场线方向电势逐渐降低，则由图可知在O 点左侧，电场方向在x 方向上的分量沿x 轴负方向，在O 点右侧，电场方向在x 方向上的分量沿x 轴正方向，则负电荷沿x 轴从B 移到C 的过程中，电场力先做正功，后做负功，所以B 项错误，D 项正确．
答案：AD
7．两个固定的等量异种点电荷所形成电场的等势线如图中虚线所示，一带电粒子以某一速度从图中f 点进入电场，其运动轨迹如图中实线所示，若粒子只受静电力作用，则下列说法中正确的是( )
A ．f 、b 、c 、d 、e 五点中，c 点电场强度最大
B ．带电粒子的加速度逐渐变大
C ．带电粒子的速度先增大后减小
D ．粒子经过b 点和d 点时的速度大小相同
解析：电场强度的大小由电场线或等差等势面的疏密判断，越密的地方电场强度越大，A 项正确；由a ＝F m ＝Eq m
可判断带电粒子的加速度先增大后变小，B 项错误；粒子从f 到e 的过程中电场力先做负功后做正功，速度先减小后增大，电势能先增大后减小，选项C 错误；因为b 、d 两点在同一等势面上，所以粒子在b 、d 两点的电势能相同，所以粒子经过b 点和d 点时的速度大小相同，选项D 正确．
答案：AD
8．如图所示，在光滑绝缘水平面的P 点正上方O 点固定一个电荷量为＋Q 的点电荷，
将两个带电小球M和N分别沿图示路径移动到同一水平线保持静止，不计重力，则(
如图所示，水平放置的平行板电容器，两板间距离为
，接在直流电源上，有一带电液滴以v0＝
当它运动到P处时迅速将下板向上提起
此时液滴所受电场力F ＝q
U d ′＝mgd
d ′
， a ＝F －mg m ＝mg ⎝ ⎛⎭⎪
⎫d d ′－1m ＝15
g ＝2 m/s 2.
(2)因为液滴刚好从金属板末端飞出，所以液滴在竖直方向上的位移是d /2.
设液滴从P 点开始在匀强电场中飞行的时间为t 1，则d 2＝12at 21，t 1＝d
a ＝0.2 s.
而液滴从刚进入电场到出电场的时间t 2＝L v 0
＝0.5 s.
所以液滴从射入电场开始到匀速运动到P 点的时间为t ＝t 2－t 1＝0.3 s
答案：(1)2 m/s 2
(2)0.3 s
11．(2017·福建夏门质检)如图所示，光滑、绝缘的水平轨道AB 与四分之一圆弧轨道BC 平滑连接，并均处于水平向右的匀强电场中，已知匀强电场的场强E ＝5×103 V/m ，圆弧
轨道半径R ＝0.4 m ．现有一带电荷量q ＝＋2×10－5 C 、质量m ＝5×10－2
kg 的物块(可视为质点)从距B 端x ＝1 m 处的P 点由静止释放，加速运动到B 端，再平滑进入圆弧轨道BC ，
重力加速度g ＝10 m/s 2
求：
(1)物块在水平轨道上加速运动的时间和到达B 点的速度v B 的大小． (2)物块刚进入圆弧轨道时受到的支持力N B 的大小．
解析：(1)在物块从开始至运动到B 点的过程中，由牛顿第二定律可知：qE ＝ma
又由运动学公式有：x ＝12
at 2
解得：t ＝1 s 又因：v B ＝at 得：v B ＝2 m/s
(2)物块刚进入圆弧轨道时，在沿半径方向由牛顿第二定律，有：FN B －mg ＝m v 2B
R
解得：FN B ＝1 N
答案：(1)1 s 2 m/s (2)1 N
12．如图甲所示，一对平行金属板M 、N 长为L ，相距为d ，O 1O 为中轴线，两板间为匀强电场，忽略两极板外的电场．当两极板间加电压U MN ＝U 0时，某一带负电的粒子从O 1点以速度v 0沿O 1O 方向射入电场，粒子恰好打在上极板M 的中点，粒子重力忽略不计．
(1)求带电粒子的比荷q m
；
(2)若M 、N 间加如图乙所示的交变电压，其周期T ＝L v 0，从t ＝0开始，前T
3
时间内U MN
＝2U ，后2T
3时间内U MN ＝－U ，大量的上述粒子仍然以速度v 0沿O 1O 方向持续射入电场，最终
t0打在M板中点。