《备考2020高考物理一轮复习单元训练金卷第八单元静电场B卷2.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《备考2020高考物理一轮复习单元训练金卷第八单元静电场B卷2.pdf（7页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、第八单元 第八单元 注意事项：注意事项： 1答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形 码粘贴在答题卡上的指定位置。 2选择题的作答：每小题选出答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑， 写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草 稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。 一、 (本题共 13 小题，每小题 4 分，共 52 分。在每小题给出的四个选项中，第 18 题只有一 项符合题目要求，第 913 题有多项符合题目要求。全部选
2、对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有 选错的得 0 分) 一、 (本题共 13 小题，每小题 4 分，共 52 分。在每小题给出的四个选项中，第 18 题只有一 项符合题目要求，第 913 题有多项符合题目要求。全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有 选错的得 0 分) 1(2019全国 I 卷)如图，空间存在一方向水平向右的匀强磁场，两个带电小球P和Q用相同 的绝缘细绳悬挂在水平天花板下，两细绳都恰好与天花板垂直，则( ) AP和Q都带正电荷 BP和Q都带负电荷 CP带正电荷，Q带负电荷 DP带负电荷，Q带正电荷 2如图所示在倾角为的光滑绝缘斜面上放有两个质量分别为m1和m2
3、的带电小球A、B(均可 视为质点)，已知m12m2，两球相距为L。当两球同时由静止开始释放时，B球 的初始加速度恰好等于零。 经过一段时间后， 当两球距离为L时，A、B的加速度 大小之比a1a232，则LL等于( ) A161 B21 C5 D51010 3静电计是在验电器的基础上制成的，用其指针张角的大小来定性地显示其金属球与外壳之间 的电势差大小。如图所示，A、B是平行板电容器的两个金属板，G 为静电计，开关 S 闭合后，静电 计指针张开一定角度。为使指针张开的角度变小，下列做法中可行的是( ) A断开开关 S 后，将A、B两极板分开些 B断开开关 S 后，增大A、B两极板的正对面积 C保
4、持开关 S 闭合，将A、B两极板靠近些 D保持开关 S 闭合，将变阻器滑片向右移动 4下图为静电除尘机的原理示意图，废气先经过一个机械过滤装置再进入静电除尘区，带负电 的尘埃在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，图中虚线为电场线(方向未标)。不考虑尘埃在迁移 过程中的相互作用和电荷量变化，则( ) A电场线方向由放电极指向集尘极 B图中A点电势高于B点电势 C尘埃在迁移过程中做匀变速运动 D尘埃在迁移过程中电势能减小 5如图所示，虚线表示某电场中的四个等势面，相邻等势面间的电势差相等，一个不计重力的 带负电的粒子从右侧垂直于等势面 4 向左进入电场，其运动轨迹与等势面分别交于a、b、c三点， 则
5、( ) A四个等势面电势高低关系为1234 B该区域可能是点电荷和无限大金属平板形成的电场 C等势面 4 上各点场强处处相等 D粒子的运动轨迹和等势面 3 也可能垂直 6 将一个带电荷量为Q的点电荷P固定在空间中的某一位置处， 两个质量相等的 带电小球A、B分别在该点电荷下方不同高度的水平面内做匀速圆周运动，且运动轨迹均处在以P为 球心的同一球面上，如图所示。若A、B所带的电荷量很少，两者间的作用力可忽略不计，取无穷远 处电势为零，则下列说法中正确的是( ) A小球A、B所带的电荷量相等 B小球A、B运动轨迹上的各点电势分别相等 C小球A、B运动轨迹上的各点场强分别相同 D库仑力刚好提供小球做
6、匀速圆周运动所需的向心力 7如图所示，在竖直向上的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细绳的一端系着一个带电小球， 另一端固定于O点，小球在竖直平面内做匀速圆周运动，最高点为a，最低点为b。不计空气阻力， 则下列说法正确的是( ) A小球带负电 B电场力跟重力平衡 C小球在从a点运动到b点的过程中，电势能减小 D小球在运动过程中机械能守恒 8如图，场强大小为E、方向竖直向下的匀强电场中有一矩形区域abcd，水平边ab长为s， 竖直边ad长为h。质量均为m、带电荷量分别为q和q的两粒子，由a、c两点先后沿ab和cd 方向以速率v0进入矩形区(两粒子不同时出现在电场中)。不计重力。若两粒子轨迹恰好相切，
7、则v0 等于( ) A 2 2 sqE mh B2 sqE mh C 2 4 sqE mh D4 sqE mh 9如图所示，ABC为等边三角形，电荷量为q的点电荷固定在A点。先将一电荷量也为q 的点电荷Q1从无穷远处（电势为 0）移到C点，此过程中，电场力做功为W。再将Q1从C点沿CB 移到B点并固定。 最后将一电荷量为2q的点电荷Q2从无穷远处移到C点。 下列说法正确的有( ) AQ1移入之前，C点的电势为 W q BQ1从C点移到B点的过程中，所受电场力做的功为 0 CQ2从无穷远处移到C点的过程中，所受电场力做的功为 2W DQ2在移到C点后的电势能为4W 10(2019全国 II 卷)
8、静电场中，一带电粒子仅在电场力的作用下自M点由静止开始运动，N为 粒子运动轨迹上的另外一点，则( ) A运动过程中，粒子的速度大小可能先增大后减小 B在M、N两点间，粒子的轨迹一定与某条电场线重合 C粒子在M点的电势能不低于其在N点的电势能 D粒子在N点所受电场力的方向一定与粒子轨迹在该点的切线平行 11 如图所示，BCD为竖直平面内固定、 光滑且绝缘的半圆形轨道半径为R，C 为轨道最低点， BD 连线下方有竖直向下的匀强电场。质量为m，电荷量为q的 小球(可视为质点)从B点正上方距B为 1.5R的A点自由下落，恰从B点进入轨 道(进入B点无机械能损失)。 已知小球能通过轨道上的C点， 不计空
9、气阻力， 重力 加速度为g， 小球电荷量保持不变， 则小球经过C点的速度大小可能为( ) A0 B gR C 3gR D 4gR 12(2019全国 III 卷)如图，电荷量分别为q和q（q0）的点电荷固定在正方体的两个顶 点上，a、b是正方体的另外两个顶点。则( ) Aa点和b点的电势相等 Ba点和b点的电场强度大小相等 Ca点和b点的电场强度方向相同 D将负电荷从a点移到b点，电势能增加 13如图所示，倾角为的光滑斜面下端固定一绝缘轻弹簧，M点固定一个质量为m、带电荷 量为q的小球Q，整个装置处于场强大小为E、方向沿斜面向下的匀强电场中。现把一个带电荷量 为q的小球P从N点由静止释放， 释
10、放后P沿着斜面向下运动。N点与弹簧的上端和M的距离均s0，PQ 以及弹簧的轴线ab与斜面平行。两小球均可视为质点和点电荷，弹簧的劲度系数为k0，静电力常量 为k，则( ) A小球P返回时，不可能撞到小球Q B当弹簧的压缩量为 0 sinqEmg k 时，小球P的速度最大 C小球P沿着斜面向下运动过程中，其电势能一定减少 D小球P在N点的加速度大小为 22 0 sin/qEmgkq s m 二、(本题共 4 小题，共 48 分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必 要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必 二、(本题共 4 小题，共
11、 48 分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必 要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必 须明确写出数值和单位)须明确写出数值和单位) 14(8 分)如图所示，长度为L的光滑绝缘细直杆MN水平固定在匀强电场中，场强大小为E， 方向与竖直方向的夹角为。杆的M端固定一个带负电小球A，所带的电荷量大小为Q；带负电的 小球B穿在杆上，可自由滑动，所带的电荷量大小为q，质量为m。现将小球B从杆的N端由静止释 放，小球B开始向M端运动，已知静电力常量为k，重力加速度为g，求： (1)小球B对细杆的压力大小； (2)小球B开始运动时的加速度大
12、小； (3)小球B速度最大时离M端的距离。 15(10 分)如图所示，在方向水平向右、场强大小E6 000 N/C 的匀强电场中有一个光滑的绝 缘平面。一根绝缘细绳两端分别系有带电滑块甲和乙，甲的质量m12104 kg，带电荷量q12109 C； 乙的质量m21104 kg，带电荷量q21109 C。开始时细绳处于拉直状态，两滑块放在平 面上。现由静止释放两滑块，t3 s 时细绳突然断裂，不计滑块间的库仑力。求： (1)细绳断裂前两滑块的加速度； (2)在整个运动过程中乙的电势能增量的最大值。 16(13 分)如图甲所示的装置中，热电子由阴极O飞出时的初速度忽略不计，电子发射装置的 加速电压为
13、U0，电容器极板长l10 cm，板间距离d10 cm，下极板接地，电容器右端到荧光屏的 距离L10 cm。在电容器两极板间接有交变电压，上极板的电势随时间变化的图象如图乙所示每 个电子穿过平行板的时间都极短，可以认为电子穿过平行板的过程中电压是不变的。 (1)在t0.06 s 时，电子打在荧光屏上的何处？ (2)荧光屏上有电子打到的区间有多长？ 17(17 分)如图所示，质量m1.0 kg、带电量q4103 C 的小球用长度l0.8 m 的不可 伸长的绝缘轻质细线悬吊在O点， 过 O 点的竖直线右侧有竖直向下足够大的匀强电场， 场强大小E 5103 N/C。现将小球拉至A处，此时，细线与竖直方
14、向成角。现由静止释放小球，在小球运动 过程中细线始终未被拉断。已知 cos 0.75，取重力加速度g10 m/s2。 (1)求小球第一次运动到最低点时的速度大小。 (2)小球第一次进入电场时做什么运动？小球第一次离开电场时的速度多大？(结果可以保留根 号) (3)求小球每次离开电场前瞬间绳子对小球的拉力大小。 单元训练金卷高三物理(B)卷 第八单元 答 案第八单元 答 案 一、 (本题共 13 小题，每小题 4 分，共 52 分。在每小题给出的四个选项中，第 18 题只有一 项符合题目要求，第 913 题有多项符合题目要求。全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有 选错的得 0 分)
15、一、 (本题共 13 小题，每小题 4 分，共 52 分。在每小题给出的四个选项中，第 18 题只有一 项符合题目要求，第 913 题有多项符合题目要求。全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有 选错的得 0 分) 1 【答案】D 【解析】受力分析可知，P和Q两小球，不能带同种电荷，A、B 错 误；若P球带负电，Q球带正电，如图所示，恰能满足题意，则 C 错误、D 正确。 2【答案】B 【解析】两球同时由静止开始释放时，B的初始加速度恰好等于零，则B球所受库仑力沿斜面 向上，A球所受库仑力沿斜面向下，A的初始加速度沿斜面向下，A、B之间的库仑力Fm2gsin， 一段时间后A、B两球间的
16、距离增大，库仑力减小，B球的加速度沿斜面向下，所以加速度a2方向应 沿斜面向下， 设两球距离为L时A、B间的库仑力为F， 则a2，a1， m2gsinF m2 m1gsinF m1 因 ，m12m2， 得F0.25m2gsin， 因FF14， 所以LL21， 故 A、 C、 D 错误， B a1 a2 3 2 正确。 3【答案】B 【解析】断开开关，电容器带电荷量Q不变，将A、B分开一些，则间距d增大，根据C rS 4kd 知，电容C减小，根据C 知，电势差增大，指针张角增大，故 A 错误；断开开关，电容器带电荷 Q U 量Q不变，增大正对面积，根据C知，电容C增大，根据C 知，电势差U减小，
17、指针张角 rS 4kd Q U 减小，故 B 正确；保持开关闭合，不论使A、B两板靠近些，还是使滑动变阻器的滑片向右移动，电 容器两端的电势差都不变，则指针张角不变，故 C、D 错误。 4【答案】D 【解析】带负电的尘埃在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，说明电场线方向由集尘极指向 放电极，图中A点电势低于B点电势，选项 A、B 错误；由于放电极与集尘极之间的电场为非匀强电 场，尘埃所受电场力不是恒力，所以尘埃在迁移过程中做变加速运动，选项 C 错误；尘埃在迁移过 程中，电场力做正功，电势能减小，选项 D 正确。 5【答案】B 【解析】粒子所受的电场力指向轨迹凹侧，由于粒子带负电，因此c处电
18、场线指向左上方，沿着电场线，电势降低，可知1234，故 A 错误； 由图可知，粒子做曲线运动，其受力的方向不断变化，所以粒子的运动轨迹和 等势面 3 不可能垂直，故 D 错误；该电场上、下对称，该区域可能是点电荷和 无限大金属平板形成的电场，故 B 正确；电场线的疏密表示电场的强弱，所以等势面 4 上各点的场 强不是处处相等的，故 C 错误。 6【答案】B 【解析】两个质量相等的带电小球A、B分别在P下方不同高度的水平面内做匀速圆周运动，且 运动轨迹均处在以P为球心的同一球面上，所需向心力由重力和库仑力的合力提供，选项 D 错误； 在竖直方向， 设小球和球心的连线与竖直方向的夹角为， 有kco
19、smg， 由于两小球轨道不同， Qq r2 不同，但所受的重力相等，所以小球A、B所带的电荷量不相等，选项 A 错误；小球A、B运动轨迹 上的各点电势分别相等，场强大小分别相等，但方向不同，B 正确，C 错误。 7【答案】B 【解析】据题小球在竖直平面内做匀速圆周运动，受到重力、电场力和细绳的拉力，电场力与 重力平衡，则知小球带正电，故选项 B 正确，A 错误；小球在从a点运动到b点的过程中，电场力 做负功， 小球的电势能增大， 故选项 C 错误 ； 由于电场力做功， 所以小球在运动过程中机械能不守恒， 故选项 D 错误。 8【答案】B 【解析】由两粒子轨迹恰好相切，根据对称性，两粒子的轨迹相
20、切点一定在矩形区域的中心， 并且两粒子均做类平抛运动，根据运动的独立性和等时性可得，在水平方向上： 0 2 s v t ；在竖直方 向上： 22 11 222 hEq att m ，联立以上两式可求得： 0 2 sqE v mh ，故选 B。 9【答案】ABD 【解析】由题意可知，C点的电势为 p C E W qq ，故 A 正确；由于B、C两点到A点(q)的距 离相等，所以B、C两点的电势相等，所以Q1从C点移到B点的过程中，电场力做功为 0，故 B 正确 ； 由于B、C两点的电势相等，所以当在B点固定Q1后，C点的电势为 2W q ，所以Q2从无穷远移到C点 过程中，电场力做功为 2 2(
21、0)4 W WqUqW q ，故 C 错误；由于C点的电势为 2W q ，所以电势 能为 p 4EW ，故 D 正确。 10【答案】AC 【解析】若电场中由同种电荷形成即由A点释放负电荷，则先加速后减速， 故 A 正确；若电场线为曲线， 粒子轨迹不与电场线重合， 故 B 错误。 由于N点速度 大于等于零， 故N点动能大于等于M点动能，由能量守恒可知，N点电势能小于等 于M点电势能，故 C 正确 ； 粒子可能做曲线运动，故 D 错误。 11【答案】BCD 【解析】根据动能定理可得 ：，小球运动到 C 点的向 心力等于重力、电场力和轨道支持力的合力，可得，可得 ，又小球能通过轨道上的C点，所以，因
22、此，最后可 得，B、C、D 正确。 12【答案】BC 【解析】由几何关系，可知b的电势大于a的电势，故 A 错误，把负电荷从 a移到b，电势能减少，故 D 错误；由对称性和电场的叠加原理，可得出a、b的 合电场强度大小、方向都相同，故 B、C 正确。 13【答案】AD 【解析】由题意知，小球P向下运动的过程中电场力qE及重力做正功，库仑引力做负功，向上 运动的过程中电场力qE与重力均做负功，库仑引力做正功，根据能量守恒，小球返回时不可能撞到 小球Q，故 A 正确；当合外力为零时，速度最大，即弹力 2 0 2 0 sin (2) q k xqEmgk sx ，则 2 2 000 sin (2)
23、qEmgkq x ksxk ，故 B 错误；小球P沿着斜面向下运动过程中qE做正功，库仑力做负 功， 2 1 (sin)0 2 qEmgF smv ，不能确定(qEF)s是否为正，故电势能的变化不确定，故 C 错 误；在N点，根据牛顿第二定律可得 2 2 0 sin q qEmgkma s ，所以 22 0 sin/qEmgkq s a m ，故 D 正确。 二、(本题共 4 小题，共 48 分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必 要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必 须明确写出数值和单位) 二、(本题共 4 小题，共 48
24、 分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必 要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必 须明确写出数值和单位) 14【解析】(1)小球B在垂直于杆的方向上的合力为零，故：FNqEcosmg。(2 分) (2)小球B开始运动时，在水平方向上，由牛顿第二定律得：qEsinma (2 分) kQq L2 解得：a。(1 分) Eqsin m kQq mL2 (3)当小球B的速度最大时，其加速度为零，设此时小球B离M端的距离为x，有： qEsin (2 分) kQq x2 解得：x。(1 分) kQ Esin 15【解析】(1)对甲、乙整体
25、分析，有 F合q1Eq2E(m1m2)a0 (2 分) 解得a00.02 m/s2 (1 分) (2)当乙发生的位移最大时，乙的电势能增量最大，细绳断裂前，甲、乙发生的位移均为 s0a0t2 0.0232 m0.09 m (1 分) 1 2 1 2 此时甲、乙的速度均为v0a0t0.023 m/s0.06 m/s (1 分) 细绳断裂后，乙的加速度变为a乙 m/s20.06 m/s2 (1分) q2E m2 1 109 6 103 1 104 从细绳断裂到乙的速度为零， 乙发生的位移s乙 m0.03 m (1分) 0v2 0 2a乙 00.062 2 （0.06） 整个运动过程乙发生的位移s乙
26、 maxs0s乙0.09 m0.03 m0.12 m (1 分) 此时乙的电势能增量 Ep|W乙|q2E|s乙 max110961030.12 J7.2107 J。 (2 分) 16【解析】(1)设电子经电压U0加速后的速度为v0，根据动能定理得： eU0mv (1 分) 1 2 2 0 设偏转电场的场强为E，则有E (1 分) U d 设电子经时间t0通过偏转电场，偏离中心轴线的侧向位移为y，则： 在沿轴线方向上，有：t0 (1 分) l v0 在垂直于轴线方向上，有：a (1 分) eE m yat (1 分) 1 2 2 0 eUl2 2mdv2 0 Ul2 4U0d 设电子通过偏转电场
27、过程中产生的侧向速度为vy，偏转角为，则电子通过偏转电场时，有 vyat0 tan (2 分) vy v0 电子在荧光屏上偏离O点的距离YyLtan (1 分) Ul 2U0d( l 2L) 由题图知，t0.06 s 时，U1.8U0 (1 分) 代入数据得Y13.5 cm 故打在屏上的点为O点上方 13.5 cm 处 (1 分) (2)由题知电子偏移量y的最大值为 ，所以当偏转电压超过 2U0时，电子就打不到荧光屏上了 d 2 当U2U0时，解得Y15 cm (2 分) 所以荧光屏上电子能打到的区间长为 2Y30 cm。(1 分) 17【解析】(1)小球从图示位置到达最低点的过程，由机械能守
28、恒定律得： (1 分) 代入数据得： (1 分) (2)由于，故小球先做类平抛运动，则有： ， ， (3 分) (1 分) 联立并代入数据得：， (1 分) 即小球恰好处于水平位置时细线张紧，此时，小球的竖直分速度 (1 分) 细线张紧瞬间，小球水平速度立即变为零，以竖直分速度作为初始速度做圆周运动，则由细线 张紧位置到第一次离开电场时，由动能定理得： (1 分) 代入数据得： (1 分) (3)小球第一次离开电场到达最低点过程中，由动能定理得： (1 分) 解得： (1 分) 由于 (1 分) 故此后绳张紧有拉力，小球继续做圆周运动，设小球第n次经过最高点时速度为vn，由动能定 理得： (1 分) 解得： (1 分) 最高点时，由牛顿第二定律得： (1 分) 联立解得： (1 分)