2023年高考物理二轮复习讲练专题静电场2(教师版)

2023年高考物理二轮复习讲练专题静电场2
______________________
一、单选题
1．某同学在实验室做电场线模拟实验时，将电场线演示板中的两电极柱连接到感应起电机两放电杆上，摇动起电机，过一会发现蓖麻油中头发屑有规则地排列起来，拍下的照片如图所示，则通过照片可推知（）
A．左侧电极柱带正电荷，右侧电极柱带负电荷
B．A点的电场强度比B点的电场强度大
C．A点的电势比B点的电势高
D．没有头发屑的地方电场强度一定为零
2．人体的细胞膜模型图如图所示，由磷脂双分子层组成，双分子层之间存在电压（医学上称为膜电位）。

现研究某小块均匀的细胞膜，厚度为d，膜内的电场可看作匀强电场，简化模型如图所示。

初速度可视为零的正一价钠离子仅在电场力的作用下，从图中的A点运动到B点，下列说法正确的是（）
A．A点电势低于B点电势B．钠离子的电势能减小
C．钠离子的加速度变大D．若膜电位不变，当d越大时，钠离子进入细胞内的速度越大
3．如图，医用口罩由多层织物材料构成，其中有一层熔喷布经过特殊工艺处理后成为驻极体材料，这层材料表面长期带有正电荷，能有效吸附细小的粉尘，而这些粉尘通常是细菌和病毒传播的载体。

则其中即将被吸附的带电粉尘，一定是（）
A．带正电
B．沿电场线加速靠近熔喷布
C．在靠近熔喷布的过程中电场力做正功
D．在靠近熔喷布的过程中电势能增加
4．电场分选是在高压电场中利用入选物料的电性差异进行分选的方法。

如图所示，从漏斗漏出的混合物料经起电区（未画出）起电（带正电或负电）后沿电场中线由静止进入高压电场，已知物料全部落入M、N 槽中且打不到极板，不计空气阻力和物料间的相互作用力，则起电后的物料经过高压电场区域时（）
A．所用时间一定不同
B．机械能一定增大
C．一定做曲线运动
D．电势能可能增大
二、多选题
5．如图所示，磁控管内局部区域分布有水平向右的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场。

电子从M点由静止释放，沿图中所示轨迹依次经过N、P两点。

已知M、P在同一等势面上，下列说法正确的有（）
A．电子从N到P，电场力做正功
B．N点的电势高于P点的电势
C．电子从M到N，洛伦兹力不做功
D．电子在M点所受的合力大于在P点所受的合力
6．据报道，我国空间站安装了现代最先进的霍尔推进器用以空间站的轨道维持。

如图乙，在很窄的圆环空间内有沿半径向外的磁场1，其磁感强度大小可近似认为处处相等；垂直圆环平面同时加有匀强磁场2和匀强电场（图中没画出），磁场1与磁场2的磁感应强度大小相等，已知电子电量为e，质量为m，若电子恰好可以在圆环内沿顺时针方向做半径为R、速率为v的匀速圆周运动。

则以下说法正确的是（）
A．电场方向垂直环平面向外B．电子运动周期为2R v
C．垂直环平面的磁感强度大小为mv
eR
D．电场强度大小为
2
mv
eR
7．热膨胀材料在生产生活中有着重要的应用，因此对材料的热膨胀现象的研究一直是科技领域研究工作中的热点问题，如图所示为利用单电容热膨胀测量仪测量材料竖直方向尺度随温度变化的简化示意图，电容器上极板固定，下极板可随材料尺度的变化上下移动，两极板间连接如图所示的电路，电源的电动势保持不变，其中当电流从左接线柱流入时灵敏电流计的指针向左偏转，电流从右接线柱流入时灵敏电流计的指针向右偏转，现在测量某圆柱形材料的热膨胀，将待测材料平放在加热器上进行加热使其温度升高，下列说法正确是（）
A．当被测材料保持两个不同温度不变时，极板的带电量一定相等
B．若被测材料仅存在水平方向膨胀，灵敏电流计的指针不发生偏转
C．当被测材料的高度增加时电阻R右侧的电势高于左侧的电势
D．当灵敏电流计指针向左偏转时，则被测材料出现了反常膨胀（温度升高，高度变小）
三、解答题
）的空气，8．负离子吹风筒是目前比较流行的吹风筒。

如图，某负离子吹风筒吹出含有大量氧离子（2e
沿水平方向进入电压为U的加速电场，之后进入竖直放置的偏转电场，偏转电场极板电压恒为U，极板间距为d，长度也为d。

若空气流中所含氧离子分布均匀且横截面积足够大，氧离子质量为m，不考虑空气流分层现象，不计离子间作用力，不计空气对离子流和电场的影响，不计氧离子重力以及氧离子进入加速电场的初速度，求：
（1）氧离子进入偏转电场的速度大小；
（2）能够离开偏转电场的氧离子占进入偏转电场氧离子的比例。

2023年高考物理二轮复习讲练专题 静电场2
参考答案：
1．B
【详解】A ．仅通过照片无法知道两电极柱的电性，只能推测是带异种电荷，A 错误； B ．A 点处的电场线比B 点处的电场线密集，故A 点的电场强度大于B 点的电场强度，B 正确；
C ．仅靠照片，因无法确定两电极柱的电性，故无法确定A 、B 两点电势的高低，C 错误；
D ．没有头发屑的地方同样有电场，电场强度不是零，D 错误。

故选B 。

2．B
【详解】A ．因为钠离子带正电，其仅在电场力作用下从图中的A 点运动到B 点，说明电场力的方向沿A 指向B ，电场线由A 指向B ，所以A 点电势高于B 点电势，故A 错误； B ．因为电场力对钠离子做正功，所以其电势能减少，故B 正确； C ．因为膜内的电场可看作匀强电场，根据
qE a m
=
钠离子的加速度不变，故C 错误； D ．根据动能定理
212
qU mv =
可知钠离子进入细胞内的速度v 与距离d 大小无关，又因为膜电位U 不变，则钠离子进入细胞内的速度大小不变，故D 错误。

故选B 。

3．C
【详解】A ．由于口罩材料表面长期带有正电荷，则被吸附的带电粉尘，一定是带负电荷，A 错误；
B ．熔喷布产生的电场线不一定是直线，而只有电场线是直线，带电粒子的初速度为零或初速度方向与电场线方向在同一条直线上时带电粒子的轨迹才与电场线重合，B 错误； CD ．由选项A 可知，被吸附的带电粉尘，一定是带负电荷，则负电荷靠近熔喷布的过程中电场力做正功，电势能减小，
C 正确、
D 错误。

故选C 。

4．B
【详解】A ．由题意得知，咱们分两种情况讨论判断运动性质,即俩电荷在分选电场时，两种电荷在竖直方向上均做自由落体，在水平方向上均做匀加速直线运动。

离开分选电场时：两种电荷在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做初速度不为零的匀加速直线运动。

由2
12
h gt =
，正负电荷在分选电场中飞行时间为
t
所用时间一定相同，A 错误；
B ．起电后的物料经过高压电场区域时，电场力做正功，机械能增大，B 正确；
C ．从漏斗漏出的混合物料经起电区（未画出）起电（带正电或负电）后沿电场中线由静止进入高压电场，故电场力和重力的合力提供加速度，且初速度为零，故起电后的物料经过高压电场区域时一定做初速度为零的匀加速直线运动，C 错误；
D ．起电后的物料经过高压电场区域时，电场力做正功，电势能减小，D 错误。

故选B 。

5．BC
【详解】A ．由题可知电子所受电场力水平向左，电子从N 到P 的过程中电场力做负功，故A 错误；
B ．根据沿着电场线方向电势逐渐降低可知N 点的电势高于P 点，故B 正确；
C ．由于洛伦兹力一直都和速度方向垂直，故电子从M 到N 洛伦兹力都不做功；故C 正确；
D ．由于M 点和P 点在同一等势面上，故从M 到P 电场力做功为0，而洛伦兹力不做功，M 点速度为0，根据动能定理可知电子在P 点速度也为0，则电子在M 点和P 点都只受电场力作用，在匀强电场中电子在这两点电场力相等，即合力相等，故D 错误； 故选BC 。

6．BCD
【详解】A ．根据左手定则可知电子在圆环内受到沿半径向外的磁场1的洛伦兹力方向垂直环平面向里，电场力需要与该洛伦兹力平衡，电场力方向应垂直环平面向外，由于电子带负电，故电场方向垂直环平面向里，A 错误；
B ．电子在圆环内沿顺时针方向做半径为R 、速率为v 的匀速圆周运动，则电子运动周期为
2R
T v
π=
B 正确；
C ．电子在圆环内受到磁场2的洛伦兹力提供电子做圆周运动的向心力，则有
2
v evB m R
=
解得
mv B eR
=
C 正确；
D ．电子在垂直环平面方向受力平衡，则有
eE evB =
解得
2
mv E eR
= D 正确； 故选BCD 。

7．BC
【详解】A ．当被测材料保持两个不同温度不变时，被测材料膨胀程度不同，若竖直方向有膨胀，则电容器两板间距不同，根据电容器定义式可知电容器的电容C 不同，由于电容器两极板板间电压不变，根据
Q C U
=
可知极板的带电量不相等，故A 错误；
B ．若被测材料仅存在水平方向膨胀，则电容器两板间距不变，电容器电容不变，极板的带电量不变化，灵敏电流计没有电流通过，指针不发生偏转，故B 正确；
C ．当被测材料的高度增加时，电容器两板间距减小，根据电容器定义式可知电容器电容C 变大，由于电容器两极板板间电压不变，根据
Q C U
=
可知极板的带电量增大，由于电容器下极板带正电，因此电流从电阻R 右侧流向左侧，电阻R 右侧的电势高于左侧的电势，故C 正确；
D ．由题意可知当灵敏电流计指针向左偏转时，电流从灵敏电流计左接线柱流入，由于电容器上级板带负电，因此电容器带电量增加，由C 选项分析可知此时被测材料的高度增加，
不是反向膨胀，故D 错误。

故选BC 。

8．（1
）（2）34
【详解】（1）氧离子进入加速电场，根据动能定理有
2
0122
eU mv =
解得
0v =（2）氧离子在偏转电场中做类平抛运动，偏转电场场强为
U E d
=
根据牛顿第二定律有
2eE ma =
解得
2eU
a md
=
若氧离子能够射出偏转电场，根据运动学公式得
d t v = 212
y at =
联立解得
4
d y =
因此，距上板
4
d
的氧离子恰好能够离开偏转电场，能够离开偏转电场的氧离子占能够进入偏转电场氧离子的比例为
3
4
d y k d -=
=。