1、高考资源网() 您身边的高考专家高考导航2013届高考物理一轮复习单元过关检测(六):电场(人教版) (时间:90分钟满分:100分)一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共计60分每小题只有一个答案正确,把正确选项前的字母填在题后的括号内)1(2011年海南单科)关于静电场,下列说法中正确的是()A电势等于零的物体一定不带电B电场强度为零的点,电势一定为零C同一电场线上的各点,电势一定相等D负电荷沿电场线方向移动时,电势能一定增加解析:零电势的位置是人为选定的,与物体是否带电无关,A错误电场强度是电势随空间的变化率,二者的大小之间无直接联系,B错误沿电场线的方向电势是逐渐降低的,C错误
2、由于负电荷在电势越低处电势能越大,故D正确答案:D2一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图中虚线所示,电场方向竖直向下,若不计空气阻力,则此带电油滴从a运动到b的过程中,能量变化情况为()A动能减小B电势能增加C动能和电势能之和减小D重力势能和电势能之和增加解析:由题图所示的轨迹可知电场力大于重力,则从a到b,电场力做正功,电势能减少,重力做负功,重力势能增加,又电场力做的功大于克服重力做的功,所以动能增加,由动能定理可得W电W重Ek,动能和电势能之和减少,所以C选项正确答案:C3(2012年合肥模拟)如图甲所示,一条电场线与Ox轴重合,取O点电势为零,Ox方向上各点的电势随x变化的情况如图乙
3、所示若在O点由静止释放一电子,电子仅受电场力的作用,则()A电子将沿Ox方向运动B电子的电势能将增大C电子运动的加速度恒定D电子运动的加速度先增大后减小解析:由图乙知沿Ox方向各点的电势逐渐增大,则电场方向沿Ox的反方向,电子将受到沿Ox方向的电场力作用,所以电子将沿Ox方向运动,A对;电子运动过程中电场力做正功,电势能减小,B错;根据电场中场强与电势变化快慢之间的关系,电势变化越快,场强越大,因此图乙中图线的斜率表示场强大小,则E先减小后增大,则电子的加速度也将先减小后增大,D错、C错答案:A4(2012年淮北模拟)如图(甲)所示,一个带正电的粒子以一定的初速度垂直进入水平方向的匀强电场,若
4、不计重力,图(乙)中能正确描述粒子在电场中运动轨迹的是()解析:电荷在电场中做类平拋运动,受力方向总是沿电场线方向,轨迹向右弯曲,C正确答案:C5(2012年宣城模拟)如图所示,在一真空区域中,AB、CD是圆O的两条直径,在A、B两点上各放置电荷量均为Q的点电荷,关于C、D两点的电场强度和电势,下列说法正确的是()A场强相同,电势相等B场强不相同,电势相等C场强相同,电势不相等D场强不相同,电势不相等解析:C、D两点的电场强度为两正点电荷分别在该两处产生场强的矢量和,大小相等,方向不同,故两处场强不相同;沿着电场线电势要降低,根据两等量正点电荷的电场线分布特点,可判断出对称的C、D两点电势相等
5、,故正确答案为B.答案:B6(2012年滁州模拟)如图所示,两个电子a和b先后以大小不同的速度,从同一位置沿垂直于电场的方向射入匀强电场中,其运动轨迹如图所示,那么()Ab电子在电场中运动的时间比a长Bb电子初速度比a大Cb电子离开电场时速度比a大Db电子离开电场时速度比a小解析:两电子在同一电场中加速度a相同,电子b的偏移量大,由yat2可知,电子b运动的时间长,故A项对;在初速度方向两电子都是匀速运动,由Lvt可知电子b的初速度小,故B项错;又因电场力对电子b做功多,故无法比较离开电场时两电子速度的大小,故C、D项都错答案:A7如图所示,a、b、c三条虚线为电场中的等势面,等势面b的电势为
6、零,且相邻两个等势面间的电势差相等,一个带正电的粒子在A点时的动能为10 J,在电场力作用下从A运动到B速度为零,当这个粒子的动能为7.5 J时,其电势能为()A12.5 J B2.5 JC0 D2.5 J解析:根据题意可知,带电粒子从A到B,电场力做功为10 J(动能定理),则带电粒子从A运动到等势面b时,电场力做功为5 J,粒子在等势面b时动能为5 J带电粒子在电场中的电势能和动能之和为5 J,是守恒的,当动能为7.5 J时,其电势能为2.5 J,D对答案:D8一电子在电场中由a点运动到b点的轨迹如图中虚线所示图中一组平行实线是等势面,则下列说法正确的是()Aa点的电势比b点低B电子在a点
7、的加速度方向向右C电子从a点到b点动能减小D电子从a点到b点电势能减小解析:根据轨迹应弯向合力指的那一侧可知电子所受的电场力应竖直向下,则加速度的方向应竖直向下,电场线应竖直向上,a点的电势较高,选项A、B错误;电子从a点到b点,电场力做负功,动能减小,电势能增加,选项C对,D错答案:C9(2012年毫州模拟)如图所示,匀强电场方向平行于xOy平面,在xOy平面内有一个半径为R5 cm的圆,圆上有一动点P,半径OP与x轴方向的夹角为,P点沿圆周移动时,O、P两点的电势差满足UOP25sin (V),则该匀强电场的大小和方向分别为()A5 V/m,沿x轴正方向B25 V/m,沿y轴负方向C500
8、 V/m,沿y轴正方向D250 V/m,沿x轴负方向解析:匀强电场中沿电场线方向电势降落最快,根据UOP25sin (V),当90时,OP间电压最大,以此分析电场线沿y轴正向;根据场强E得E500 V/m,C正确答案:C10(2012年蚌埠模拟)如右图所示,A、B均为半个绝缘正方体,质量均为m,在A、B内部各嵌入一个带电小球,A中小球带电量为q,B中小球带电量为q,且两个小球的球心连线垂直于AB接触面A、B最初靠在竖直的粗糙墙上空间有水平向右的匀强电场,场强大小为E,重力加速度为g.现将A、B无初速度释放,下落过程中始终相对静止,忽略空气阻力,则下列说法中正确的是()AA、B下落的加速度大小均
9、为gBA、B下落的加速度大小应小于gCA、B之间接触面上的弹力为零DB受到A的摩擦力作用,方向沿接触面向下解析:A、B无初速度释放,下落过程中始终相对静止,A、B作为一整体,只受重力作用,A、B下落的加速度大小均为g,A正确、B错误;假设A、B之间接触面上的弹力为零,则B的加速度不为g,C错误;只有B受到A的摩擦力作用,方向沿接触面向上,B的加速度才为g,D错误答案:A11如图所示,光滑平面上固定金属小球A,用长L0的绝缘弹簧将A与另一个金属小球B连接,让它们带上等量同种电荷,弹簧伸长量为x1;若两小球电量各漏掉一半,弹簧伸长量变为x2,则有()Ax2x1 Bx2x1Cx2x1 Dx2x1解析
10、:漏电前:k0x1;漏电后:k0x2,因为L0x2L0x1,所以4.答案:C12(2011年安徽理综)图(a)为示波管的原理图如果在电极YY之间所加的电压按图(b)所示的规律变化,在电极XX之间所加的电压按图(c)所示的规律变化,则在荧光屏上会看到的图形是()解析:由图(b)及(c)知,当UY为正时,Y极电势高,电子向Y偏,而此时UX为负,即X极电势高,中子向X极偏,故选B.答案:B二、非选择题(本题共4小题,共40分,解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤,有数值计算的要注明单位)13(9分)一带电平行板电容器竖直放置,如图所示板间距d0.1 m,板间电势差U1 000 V现从A处以速
11、度vA3 m/s水平向左射出一带正电的小球(质量m0.02 g、电荷量为q107 C),经过一段时间后发现小球打在A点正下方的B处,(取g10 m/s2)求:(1)分别从水平方向和竖直方向定性分析从A到B的过程中小球的运动情况;(2)A、B间的距离解析:(1)在水平方向上,小球开始向左做初速度为vA的匀减速运动,速度变为零后向右做匀加速运动,直到达到B点,过程中加速度不变,由电场力提供外力在竖直方向上,小球向下做初速度为零的匀加速运动,直到达到B点(2)水平方向:电场力为Fq,加速度a小球向左运动到最远的时间为t0.06 s.在这段时间内向左运动的距离xvAtat20.09 m0.1 m,不会
12、撞到左壁小球达到B点所用时间为T2t竖直方向下落距离即为所求hABgT27.2 cm.答案:(1)见解析(2)7.2 cm14(9分)示波器的示意图如图所示,金属丝发射出来的电子被加速后从金属板的小孔穿出,进入偏转电场电子在穿出偏转电场后沿直线前进,最后打在荧光屏上设加速电压U11 640 V,偏转极板长l4 cm,偏转板间距d1 cm,当电子加速后从两偏转板的中央沿与板平行方向进入偏转电场(1)偏转电压为多大时,电子束打在荧光屏上偏转距离最大?(2)如果偏转板右端到荧光屏的距离L20 cm,则电子束最大偏转距离为多少?解析:(1)要使电子束打在荧光屏上的偏转距离最大,电子经偏转电场后必须从下
13、板边缘出来电子在加速电场中,由动能定理eU1;电子进入偏转电场时的初速度v0电子在偏转电场中的飞行时间t1;电子在偏转电场中的加速度a要使电子恰好从下极板边缘出来,应有at解得偏转电压U2205 V.(2)电子束打在荧光屏上最大偏转距离yy2由于电子离开偏转电场的侧向速度vyat1电子离开偏转电场到荧光屏的时间t2,y2vyt20.05 m电子最大偏转距离yy20.055 m.答案:(1)205 V(2)0.055 m15(10分)如图所示,一质量为m的塑料球形容器放在桌面上,它的内部有一劲度系数为k的轻弹簧,弹簧直立地固定于容器内壁的底部,弹簧上端用绝缘体系住一个带正电q、质量也为m的小球从
14、加一个竖直向上的场强为E的匀强电场起,到容器对桌面压力减为零时为止,求:(1)小球的电势能改变量;(2)容器对桌面压力减为零时小球的速度大小解析:(1)初状态时,对小球进行受力分析,得弹簧压缩量:x1,当容器对桌面压力减为零时,对容器受力分析,弹簧伸长且拉力为mg,弹簧伸长量x2x1该过程电场力做功:WEq(x1x2),所以小球电势能减少.(2)该过程弹簧对小球做功为零,由动能定理:(Eqmg)(x1x2)mv2解得v2.答案:(1)(2)216(12分)如图所示,长L1.2 m、质量M3 kg的木板静止放在倾角为37的光滑斜面上,质量m1 kg、带电荷量q2.5104 C的物块放在木板的上端
15、,木板和物块间的动摩擦因数0.1,所在空间加有一个方向垂直斜面向下、场强E4.0104 N/C的匀强电场现对木板施加一平行于斜面向上的拉力F10.8 N取g10 m/s2,斜面足够长求:(1)物块经多长时间离开木板?(2)物块离开木板时木板获得的动能(3)物块在木板上运动的过程中,由于摩擦而产生的内能解析:(1)物块向下做加速运动,设其加速度为a1,木板的加速度为a2,则由牛顿第二定律对物块:mgsin 37(mgcos 37qE)ma1对木板:Mgsin 37(mgcos 37qE)FMa2又a1t2a2t2L得物块滑过木板所用时间t s.(2)物块离开木板时木板的速度v2a2t3 m/s.其动能为Ek2Mv27 J(3)由于摩擦而产生的内能为QF摩x相(mgcos 37qE)L2.16 J答案:(1) s(2)27 J(3)2.16 J.高考资源网w w 高 考 资源 网- 10 - 版权所有高考资源网