1、阶段综合评估（八） 静电场一、选择题(在每小题给出的四个选项中，第15题只有一项符合题目要求，第68题有多项符合题目要求)1.某静电场中的等势面分布如图所示，下列关于该电场描述正确的是()AA点的电场强度比C点的小B负电荷在A点的电势能比在C点的电势能大C电荷沿等势面AB移动的过程中，电场力始终不做功D正电荷由A移动到C，电场力做负功解析：选C由等势面与电场线密集程度的关系可知，等势面越密集的地方电场强度越大，故A点的电场强度比C点的大，故A错误；负电荷在电势越高的位置电势能越小，故B错误；沿等势面移动电荷，电场力不做功，故C正确；正电荷由A移动到C，电场力做正功，故D错误。2.(2018遂宁
2、高三三诊)在场强为Ek的匀强电场中，取O点为圆心，r为半径作一圆周，在O点固定一带电荷量为Q的正点电荷，ac、bd为相互垂直的两条直径，其中bd与电场线平行，不计试探电荷的重力，如图所示。则()A把一正试探电荷q放在a点，试探电荷恰好受力平衡B把一负试探电荷q放在b点，试探电荷恰好受力平衡C把一负试探电荷q放在c点，试探电荷恰好受力平衡D把一正试探电荷q放在d点，试探电荷恰好受力平衡解析：选B点电荷Q在a点产生的电场方向水平向右，大小为Eak，与电场E叠加后合场强指向右斜上方，故试探电荷受力不平衡，A错误；点电荷Q在b点产生的电场方向水平向下，大小为Ebk，与电场E叠加后合场强为零，试探电荷恰
3、好受力平衡，B正确；同理可知，在c点的合场强方向为斜向左上方，试探电荷受力不平衡，C错误；在d点的合场强方向竖直向上，试探电荷受力不平衡，D错误。3.如图所示，在M、N处固定着两个等量异种点电荷，在它们的连线上有A、B两点，已知MAABBN。下列说法中正确的是()AA、B两点场强相同BA、B两点电势相等C将一正电荷从A点移到B点，电场力做负功D负电荷在A点的电势能大于在B点的电势能解析：选A根据等量异种点电荷形成的电场特点，A、B两点场强相同，电势不相等，选项A正确，B错误；将一正电荷从A点移到B点，电场力做正功，选项C错误；负电荷在A点的电势能小于在B点的电势能，选项D错误。4.(2018常
4、德模拟)在空间某区域存在一电场，x轴上各点电势随位置变化的情况如图所示。x1x1之间为曲线，且关于纵轴对称，其余部分均为直线，也关于纵轴对称。下列关于该电场的说法正确的是()A图中A点对应的场强大于B点对应场强B图中A点对应的电势大于B点对应电势C一个带正电的粒子在x1点的电势能等于在x1点的电势能D一个带正电的粒子在x1点的电势能大于在x2点的电势能解析：选Cx图像的斜率大小等于电场强度，所以B点对应的场强等于A点对应场强，故A错误；由题图易知A点对应的电势小于B点对应电势，故B错误；由题图电势情况可知，场强方向均指向O点，根据对称性可知，一个带正电的粒子在x1点的电势能等于在x1点的电势能
5、，故C正确；电场线指向O点，则带正电的粒子由x1到x2的过程中电场力做负功，故电势能增加，故带正电的粒子在x1点的电势能小于在x2的电势能，故D错误。5示波器是一种多功能电学仪器，由加速电场和偏转电场组成。如图所示，电子在电压为U1的电场中由静止开始加速，然后射入电压为U2的平行金属板间的电场中，入射方向与极板平行，在满足电子能射出平行电场区域的条件下，下述情况一定能使电子偏转角度变大的是()AU1变大，U2变大BU1变小，U2变大CU1变大，U2变小 DU1变小，U2变小解析：选B电子通过加速电场时有eU1mv02，电子在偏转电场中，垂直于电场线的方向上做匀速直线运动，则运动时间t；平行于电
6、场线的方向上做初速度为零的匀加速直线运动，加速度a，末速度vyat，偏转角tan ，所以，B正确。6.(2018茂名检测)如图所示ABP为等边三角形，在A、B两点分别放上一个点电荷，在P处的合场强方向如图中箭头所示，与PB连线的夹角为30，下列说法正确的是()AA处点电荷为正电荷，B处点电荷为负电荷B两电荷的电荷量|qA|qB|C两电荷在P点产生的场强大小|EA|EB|D从P点沿着AB中垂线向上移动正电荷，电场力做负功解析：选AD由P点的合场强的方向可知，A处点电荷为正电荷，B处点电荷为负电荷，选项A正确；E沿PB方向的分量为EBEcos 30E；沿PA方向的分量为EAEsin 30E，根据E
7、k可知|qA|1)，电压变化的周期为2t，如图乙所示。在t0时，极板B附近的一个电子，质量为m、电荷量为e，受电场力作用由静止开始运动。若整个运动过程中，电子未碰到极板A，且不考虑重力作用。若k，电子在02t时间内不能到达极板A，求d应满足的条件。解析：电子在0t时间内做匀加速运动加速度的大小a1位移x1a1t2在t2t时间内先做匀减速运动，后反向做匀加速运动加速度的大小a2初速度的大小v1a1t匀减速运动阶段的位移x2依据题意dx1x2解得d 。答案：d 10.如图所示，长为l的轻质细线固定在O点，细线的下端系住质量为m、电荷量为q的小球，小球的最低点距离水平面的高度为h，在小球最低点与水平
8、面之间高为h的空间内分布着场强为E的水平向右的匀强电场。固定点O的正下方处有一障碍物P，现将小球从细线处于水平状态由静止释放，不计空气阻力。(1)细线在刚要接触障碍物P时，小球的速度是多大？(2)细线在刚要接触障碍物P和细线刚接触到障碍物P时，细线的拉力发生多大变化？(3)若细线在刚要接触障碍物P时断开，小球运动到水平面时的动能为多大？解析：(1)由机械能守恒定律得mglmv2，v。(2)细线在刚要接触障碍物P时，设细线的拉力为T1，由牛顿第二定律得T1mgm细线在刚接触到障碍物P时，设细线的拉力为T2，由牛顿第二定律得T2mgm可解得T2T12mg，即增大2mg。(3)细线断开后小球在竖直方
9、向做自由落体运动，运动时间t ，小球在水平方向做匀加速运动，运动的距离xvtt2，小球运动到水平面的过程由动能定理得mghqExEkmv2，解得Ekmghmgl2qE。答案：(1)(2)增大2mg(3)mghmgl2qE11如图所示，电子由静止开始经加速电场加速后，沿平行于板面的方向射入偏转电场，并从另一侧射出。已知电子质量为m，电荷量为e，加速电场电压为U0。偏转电场可看做匀强电场，极板间电压为U，极板长度为L，板间距为d。(1)忽略电子所受重力，求电子射入偏转电场时初速度v0和从电场射出时沿垂直板面方向的偏转距离y；(2)分析物理量的数量级，是解决物理问题的常用方法。在解决(1)问时忽略了
10、电子所受重力，请利用下列数据分析说明其原因。已知U2.0102 V，d4.0102 m，m9.11031 kg，e1.61019 C，g10 m/s2。(3)极板间既有静电场也有重力场。电势反映了静电场各点的能的性质，请写出电势的定义式。类比电势的定义方法，在重力场中建立“重力势”G的概念，并简要说明电势和“重力势”的共同特点。解析：(1)根据功和能的关系，有eU0mv02电子射入偏转电场的初速度v0 在偏转电场中，电子的运动时间tL偏转距离ya(t)2。(2)考虑电子所受重力和电场力的数量级，有重力Gmg1029 N电场力F1015 N由于FG，因此不需要考虑电子所受重力。(3)电场中某点电势定义为电荷在该点的电势能Ep与其电荷量q的比值，即由于重力做功与路径无关，可以类比静电场电势的定义，将重力场中物体在某点的重力势能EG与其质量m的比值，叫做“重力势”，即G。电势和重力势G都是反映场的能的性质的物理量，仅由场自身的因素决定。答案：(1) (2)(3)见解析