高考物理三轮复习：题型专练专练

专练8电场性质及带电粒子在电场中的运动(限时：45分钟)一、单项选择题1 如图1所示，一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷，在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、 b、d三个点，a和b、b和c、 c和d间的距离均为R，在a点处有一电荷量为q (q>0)的固定点电荷已知b点处的场强为零，则d点处场强的大小为(k为静电力常量)()图1Ak BkCk Dk答案B解析电荷q产生的电场在b处的场强Eb，方向水平向右，由于b点的合场强为零，故圆盘上的电荷产生的电场在b处的场强EbEb，方向水平向左，故Q0.由于b、d关于圆盘对称，故Q产生的电场在d处的场强EdEb，方向水平向右，电荷q产生的电场在d处的场强Ed，方向水平向右，所以d处的合场强的大小EEdEdk.2 两异种点电荷电场中的部分等势面如图2所示，已知A点电势高于B点电势若位于a、b处点电荷的电荷量大小分别为qa和qb，则 ()图2Aa处为正电荷，qaqbBa处为正电荷，qaqbCa处为负电荷，qaqbDa处为负电荷，qaqb答案B解析根据A点电势高于B点电势可知，a处为正电荷，qaqb，选项B正确3 如图3所示，图甲中MN为足够大的不带电接地薄金属板，在金属板的右侧，距离为d的位置上放入一个电荷量为q的点电荷O，由于静电感应产生了如图甲所示的电场分布P是金属板上的一点，P点与点电荷O之间的距离为r，几位同学想求出P点的电场强度大小，但发现问题很难几位同学经过仔细研究，从图乙所示的电场得到了一些启示，经过查阅资料他们知道：图甲所示的电场分布与图乙中虚线右侧的电场分布是一样的图乙中两异种点电荷所带电荷量的大小均为q，它们之间的距离为2d，虚线是两点电荷连线的中垂线由此他们分别对P点的电场强度方向和大小作出以下判断，其中正确的是()图3A方向沿P点和点电荷O的连线向左，大小为B方向沿P点和点电荷O的连线向左，大小为C方向垂直于金属板向左，大小为D方向垂直于金属板向左，大小为答案C解析通过类比分析可知，P点的场强等于点电荷q在P点的场强垂直于金属板的分量的2倍，方向垂直金属板向左，大小为Ep2k·，故C正确4 某区域的电场线分布如图4所示，其中间一根电场线是直线，一带正电的粒子从直线上的O点由静止开始在电场力作用下运动到A点，取O点为坐标原点，沿直线向右为x轴正方向，粒子的重力忽略不计在O到A运动过程中，下列关于粒子的运动速度v和加速度a随时间t的变化、粒子的动能Ek和运动径迹上电势随位移x的变化图线可能正确的是()图4答案B解析带正电的粒子从O点向A点运动，电场线先变疏再变密，电场强度先变小，后变大，故电场力和粒子的加速度也是先变小，后变大，选项B正确；粒子从O向A运动，一直加速，但加速度先变小，后变大，其速度时间图象的斜率应是先变小，后变大，选项A错误；从O到A，电场强度先变小，后变大，单位长度上的电势降落应是先变小，后变大，选项C错误；根据Ekmv2Fx，Ekx图象的斜率为力F，从O到A，粒子所受的电场力先变小，后变大，故Ekx图象的斜率先变小，后变大，选项D错误5 如图5所示，在xOy坐标系中以O为中心的椭圆上，有a、b、c、d、e五点，其中a、b、c、d为椭圆与坐标轴的交点现在椭圆的一个焦点O1固定一正点电荷，另一正试探电荷仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示，下列说法正确的是()图5Aa、c两点的电场强度相同Bd点的电势小于b点的电势C正试探电荷沿虚线运动过程中在b点的动能大于在e点的动能D若将正试探电荷由a沿椭圆经be移动到c，电场力先做负功后做正功，但总功为零答案C解析由正点电荷电场线的分布及电场线方向与电势变化的关系可知，a、c两点的场强大小相等，但方向不同，b点电势小于d点电势正试探电荷由b点到e点的运动过程中，由W1q(be)可知，电场力(合力)做负功，动能减小，A、B错误，C正确；若将正试探电荷由a沿椭圆经be移动到c，由W2q(ac)可知，过b点之前电场力做正功，过b点之后电场力做负功，整个运动过程中，电场力的总功为零，D错误6 如图6所示，一个电量为Q的点电荷甲，固定在绝缘水平面上的O点，另一个电量为q、质量为m的点电荷乙从A点以初速度v0沿它们的连线向甲运动，到B点时速度最小且为v.已知静电力常量为k，点电荷乙与水平面的动摩擦因数为，AB间距离为L，则以下说法不正确的是()图6AOB间的距离为 B从A到B的过程中，电场力对点电荷乙做的功为WmgLmvmv2C从A到B的过程中，电场力对点电荷乙做的功为WmgLmv2mvD从A到B的过程中，乙的电势能减少答案B解析A做加速度逐渐减小的减速直线运动，到B点时速度最小，所受库仑力等于摩擦力，由mgk，解得OB间的距离为r，选项A正确从A到B的过程中，由动能定理，电场力对点电荷乙做的功为WmgLmv2mv，选项B不正确，C正确从A到B的过程中，电场力做正功，乙的电势能减小，选项D正确7 如图7所示，两平行金属板间有一匀强电场，板长为L，板间距离为d，在板右端L处有一竖直放置的光屏M，一带电荷量为q，质量为m的质点从两板中央射入板间，最后垂直打在M屏上，则下列结论正确的是()图7A板间电场强度大小为mg/qB板间电场强度大小为mg/2qC质点在板间的运动时间和它从板的右端运动到光屏的时间相等D质点在板间的运动时间大于它从板的右端运动到光屏的时间答案C解析根据质点垂直打在M屏上可知，质点在两板中央运动时向上偏转，在板右端运动时向下偏转，mg<qE，选项A、B错误；根据运动的合成和分解，质点沿水平方向做匀速直线运动，质点在板间的运动时间和它从板的右端运动到光屏的时间相等，选项C正确，D错误8 如图8所示，竖直放置的两个平行金属板间有匀强电场，在两板之间等高处有两个质量相同的带电小球(不计两带电小球之间的电场影响)，P小球从紧靠左极板处由静止开始释放，Q小球从两极板正中央由静止开始释放，两小球沿直线运动都打到右极板上的同一点，则从开始释放到打到右极板的过程中()图8A它们的运动时间的关系为tP>tQB它们的电荷量之比为qPqQ21C它们的动能增量之比为EkPEkQ21D它们的电势能减少量之比为EPEQ21答案B解析两带电小球在竖直方向均做自由落体运动，它们的运动时间的关系为tPtQ，选项A错误两带电小球重力与电场力合力方向均沿各自运动轨迹方向，它们的电荷量之比为qPqQ21，选项B正确两带电小球重力做功相同，电场力做功之比为41，它们的动能增量之比不为21，选项C错误；它们的电势能减少量之比为41，选项D错误二、多项选择题9如图9所示，在x轴上相距为L的两点固定两个等量异种点电荷Q、Q，虚线是以Q所在点为圆心、为半径的圆，a、b、c、d是圆上的四个点，其中a、c两点在x轴上，b、d两点关于x轴对称下列判断正确的是()图9Ab、d两点处的电势相同B四个点中c点处的电势最低Cb、d两点处的电场强度相同D将一试探电荷q沿圆周由a点移至c点，q的电势能减小答案ABD解析在两等量异种电荷产生的电场中，根据电场分布规律和电场的对称性可以判断，b、d两点电势相同，均大于c点电势，b、d两点场强大小相同但方向不同，选项A、B正确，C错误将q沿圆周由a点移至c点，Q对其作用力不做功，Q对其作用力做正功，所以q的电势能减小，选项D正确10喷墨打印机的简化模型如图10所示，重力可忽略的墨汁微滴，经带电室带负电后，以速度v垂直匀强电场飞入极板间，最终打在纸上，则微滴在极板间电场中()图10A向正极板偏转 B电势能逐渐增大C运动轨迹是抛物线 D运动轨迹与带电量无关答案AC解析不计重力的微滴带负电，所受电场力方向指向带正电荷的极板，故向正极板偏转，A对在电场力方向做初速度为零的匀加速直线运动，故粒子动能增加，电场力做正功，电势能逐渐减小，B错不计重力的带负电微滴的初速度和所受恒定电场力垂直，故运动轨迹为抛物线，C对由Fma，FEq，UEd，得：a，可知粒子加速度和带电量有关，加速度直接影响电场力方向上的加速运动，也会影响运动轨迹，D错11如图11所示，虚线为某一带电粒子只在电场力作用下的运动轨迹，M、N为运动轨迹上两点，下列说法中正确的是()图11A如果实线表示电场线，则该粒子在M点的动能一定小于在N点的动能B如果实线表示等势面，则该粒子在M点的动能一定小于在N点的动能C不论实线表示电场线还是等势面，粒子在M点的加速度一定小于在N点的加速度D不论实线表示电场线还是等势面，都不能确定M、N两点电势高低关系，但能确定该粒子所带电荷的正负答案AC解析如果实线表示电场线，做曲线运动的粒子受到的合力指向曲线的内侧，从M到N电场力做正功，动能增加，选项A正确；如果实线表示等势面，粒子从M到N电场力做负功，动能减少，选项B错误；无论实线表示电场线还是等势面，N点比M点周围的线要密，所以粒子在N点受到的电场力大，加速度也大，选项C正确；无论实线表示电场线还是等势面，都不能确定M、N两点间电势高低关系，也不能确定该粒子所带电荷的正负，选项D错误12狄拉克曾经预言，自然界应该存在只有一个磁极的磁单极子，其周围磁感线呈均匀辐射状分布，距离它r处的磁感应强度大小为B(k为常数)磁单极子S的磁场分布如图12甲所示，它与如图乙所示负点电荷Q的电场分布相似假设磁单极子S和负点电荷Q均固定，有一带电小球分别在S和Q附近做匀速圆周运动，则关于小球做匀速圆周运动的判断正确的是()图12A若小球带正电，其运动轨迹平面可在S正上方，如图甲所示B若小球带正电，其运动轨迹平面可在Q正下方，如图乙所示C若小球带负电，其运动轨迹平面可在S正上方，如图甲所示D若小球带负电，其运动轨迹平面可在Q正下方，如图乙所示答案ABC解析对于题图甲中，带电小球沿虚线做圆周运动，受到的洛伦兹力与磁感线垂直，带电小球能够做圆周运动，受力情况如图(a)所示，小球可能带正电，俯视做逆时针的圆周运动，小球也可能带负电，俯视做顺时针的圆周运动，选项A、C正确；对于题图乙，小球做圆周运动的受力情况如图(b)所示，小球只能带正电，选项B正确，选项D错误13美国物理学家密立根通过研究平行板间悬浮不动的带电油滴，比较准确地测定了电子的电荷量如图13所示，平行板电容器两极板M、N相距d，两极板分别与电压为U的恒定电源两极连接，极板M带正电现有一质量为m的带电油滴在极板中央处于静止状态，且此时极板带电荷量与油滴带电荷量的比值为k，则()图13A油滴带负电B油滴带电荷量为C电容器的电容为D将极板N向下缓慢移动一小段距离，油滴将向上运动答案AC解析由题意知油滴受到的电场力方向竖直向上，又上极板带正电，故油滴带负电，设油滴带电荷量为q，则极板带电荷量为Qkq，由于qEmg，E，C，解得q，C，将极板N向下缓慢移动一小段距离，U不变，d增大，则场强E减小，重力将大于电场力，油滴将向下运动，只有选项A、C正确14在空间中水平面MN的下方存在竖直向下的匀强电场，质量为m的带电小球由MN上方的A点以一定初速度水平抛出，从B点进入电场，到达C点时速度方向恰好水平，A、B、C三点在同一直线上，且AB2BC，如图14所示由此可见()图14A电场力为3mgB小球带正电C小球从A到B与从B到C的运动时间相等D小球从A到B与从B到C的速度变化量的大小相等答案AD解析设AC与竖直方向的夹角为，对带电小球从A到C，电场力做负功，小球带负电，由动能定理，mg·AC·cos qE·BC·cos 0，解得电场力为qE3mg，选项A正确，B错误小球在水平方向做匀速直线运动，从A到B的运动时间是从B到C的运动时间的2倍，选项C错误；小球在竖直方向先加速后减速，小球从A到B与从B到C竖直方向的速度变化量的大小相等，水平速度不变，小球从A到B与从B到C的速度变化量的大小相等，选项D正确【解题方法技巧5】单位检验法有些选择题的选项是用字母表示的代数式(例如第13题的B、C选项)，如果这个选项的单位与题干中要求的物理量单位不一致，就可以排除这个选项.如选项B中，电荷量的单位根据qf(F,E)可得到1 C1 N·m/V，但用表达式f(mg,Ud)推得的单位是N/V·m，故该选项错误.C选项的表达式推得的单位是电容的单位，则C选项可能正确.若要进一步判断则应该用其它方法.虽然这种方法不能排除所有错误选项，但只要能排除部分错误选项，对帮助正确选择答案也是有益的.友情提示：部分文档来自网络整理，供您参考！文档可复制、编辑，期待您的好评与关注！9 / 9