1、静电场单元测试(2012年高考版)一选择题1(2012福建卷).如图,在点电荷Q产生的电场中,将两个带正电的试探电荷、分别置于A、B两点,虚线为等势线。取无穷远处为零电势点,若将、移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等,则下列说法正确的是AA点电势大于B点电势 BA、B两点的电场强度相等C的电荷量小于的电荷量 D在A点的电势能小于在B点的电势能2(2012江苏卷)真空中,A、B两点与点电荷Q的距离分别为r和3r则A、B两点的电场强度大小之比为A3:1 B1:3 C9:1 D1:93(2012江苏卷)一充电后的平行板电容器保持两板间的正对面积、间距和电荷量不变,在两板间插入一电介质,其电容
2、C和两极板间的电势差U的变化情况是AC和U均增大 BC增大,U减小 CC减小,U增大 DC和U均减小4(2012上海卷)A、B、C三点在同一直线上,AB:BC1:2,B点位于A、C之间,在B处固定一电荷量为Q的点电荷。当在A处放一电荷量为q的点电荷时,它所受到的电场力为F;移去A处电荷,在C处放一电荷量为2q的点电荷,其所受电场力为()A F/2 B F/2 C F D F5(2012天津卷).两个固定的等量异号点电荷所产生电场的等势面如图中虚线所示,一带负电的粒子以某一速度从图中A点沿图示方向进入电场在纸面内飞行,最后离开电场,粒子只受静电力作用,则粒子在电场中A做直线运动,电势能先变小后变
3、大 B做直线运动,电势能先变大后变小C做曲线运动,电势能先变小后变大 D做曲线运动,电势能先变大后变小6(2012浙江卷).用金属做成一个不带电的圆环,放在干燥的绝缘桌面上。小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后,将笔套与头发摩擦后,将笔套自上向下慢慢靠近圆环,当距离约为0.5cm是圆环被吸引到笔套上,如图所示。对上述现象的判断与分析,下列说法正确的是( )A.摩擦使笔套带电 B.笔套靠近圆环时,圆环上、下部感应出异号电荷C.圆环被吸引到笔套的过程中,圆环所受静电力的合力大于圆环的重力D.笔套碰到圆环后,笔套所带的电荷立刻被全部中和7(2012全国新课标).如图,平行板电容器的两个极板与水平地
4、面成一角度,两极板与一直流电源相连。若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器,则在此过程中,该粒子A.所受重力与电场力平衡 B.电势能逐渐增加C.动能逐渐增加 D.做匀变速直线运动8(2012上海卷)如图,质量分别为mA和mB的两小球带有同种电荷,电荷量分别为qA和qB,用绝缘细线悬挂在天花板上。平衡时,两小球恰处于同一水平位置,细线与竖直方向间夹角分别为q1与q2(q1q2)。两小球突然失去各自所带电荷后开始摆动,最大速度分别为vA和vB,最大动能分别为EkA和EkB。则()(A)mA一定小于mB(B)qA一定大于qB(C)vA一定大于vB(D)EkA一定大于EkBOox(cm)y(cm
5、)A(6,0)B(0,)9(2012安徽卷).如图所示,在平面直角 中,有方向平行于坐标平面的匀强电场,其中坐标原点处的电势为0 V,点处的电势为6 V, 点处的电势为3 V, 则电场强度的大小为 ( ) A.200V/m B.200 V/m C.100 V/m D. 100 V/m10(2012重庆卷)空中P、Q两点处各固定一个点电荷,其中P点处为正点电荷,P、Q两点附近电场的等势面分布如题20图所示,a、b、c、d为电场中的四个点。则AP、Q两点处的电荷等量同种Ba点和b点的电场强度相同Cc点的电热低于d点的电势D负电荷从a到c,电势能减少11(2012广东卷).图5是某种静电矿料分选器的
6、原理示意图,带电矿粉经漏斗落入水平匀强电场后,分落在收集板中央的两侧,对矿粉分离的过程,下列表述正确的有A.带正电的矿粉落在右侧B.电场力对矿粉做正功C.带负电的矿粉电势能变大D.带正电的矿粉电势能变小12(2012北京高考卷)“约瑟夫森结”由超导体和绝缘体制成若在结两端加恒定电压U,则它会辐射频率为的电磁波,且与U成正比,即=kU已知比例系数k仅与元电荷的2倍和普朗克常数h有关,你可能不了解此现象的机理,但仍可运用物理学中常用的方法,在下列选项中,推理比例系数的值可能为 A B C2he D13.(2012山东卷).图中虚线为一组间距相等的同心圆,圆心处固定一带正电的点电荷。一带电粒子以一定
7、初速度射入电场,实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹,a、b、c三点是实线与虚线的交点。则该粒子A带负电B在c点受力最大C在b点的电势能大于在c点的电势能D由a点到b点的动能变化大于有b点到c点的动能变化14.(2012安徽卷). 如图1所示,半径为均匀带电圆形平板,单位面积带电量为,其轴线上任意一点(坐标为)的电场强度可以由库仑定律和电场强度的叠加原理求出:=2,方向沿轴。现考虑单位面积带电量为的无限大均匀带电平板,从其中间挖去一半径为的圆板,如图2所示。则圆孔轴线上任意一点(坐标为)的电场强度为 ( )OoroxQo图2OoRoxPo图1A. 2B. 2C. 2D. 2二计算题15.(20
8、12全国理综).如图,一平行板电容器的两个极板竖直放置,在两极板间有一带电小球,小球用一绝缘清线悬挂于O点。先给电容器缓慢充电,使两级板所带电荷量分别为Q和Q,此时悬线与竖直方向的夹角为/6。再给电容器缓慢充电,直到悬线和竖直方向的夹角增加到/3,且小球与两极板不接触。求第二次充电使电容器正极板增加的电荷量。16.(2012北京高考卷)(20分)OxE0E d匀强电场的方向沿x轴正方向,电场强度E随x的分布如图所示,图中E0和d均为已知量将带正电的质点A在O点由静止释放A离开电场足够远后,再将另一带正电的质点B放在O点也由静止释放当B在电场中运动时,A、B间的相互作用力及相互作用能均为零;B离
9、开电场后,A、B间的相互作用视为静电作用已知A的电荷量为Q,A和B的质量分别为m和不计重力(1)求A在电场中的运动时间t;(2)若B的电荷量为q=Q,求两质点相互作用能的最大值Epm;(3)为使B离开电场后不改变运动方向,求B所带电荷量的最大值qm17.(2012四川卷)如图所示,ABCD为固定在竖直平面内的轨道,AB段光滑水平,BC段为光滑圆弧,对应的圆心角= 370,半径r=2.5m,CD段平直倾斜且粗糙,各段轨道均平滑连接,倾斜轨道所在区域有场强大小为E=2l05N/C、方向垂直于斜轨向下的匀强电场。质量m=5l0-2kg、电荷量q=+110-6C的小物体(视为质点)被弹簧枪发射后,沿水
10、平轨道向左滑行,在C点以速度v0=3m/s冲上斜轨。以小物体通过C点时为计时起点,0.1s以后,场强大小不变,方向反向。已知斜轨与小物体间的动摩擦因数=0.25。设小物体的电荷量保持不变,取g=10m/s2sin370=0.6,cos370=0.8。 (1)求弹簧枪对小物体所做的功; (2)在斜轨上小物体能到达的最高点为P,求CP的长度。 2012年高考试题静电场单元测试答案一选择题题号1234567答案CCBBCABCBD题号891011121314答案ACDADBDBCDA二计算题15设电容器的电容为C,第一次充电后两极板之间的电压为 两极板之间电场的场强为 式中d为两极间的距离。根据题意
11、,当小球偏转角时,小球处于平衡位置,设小球质量为m,所带电荷量为q,则有 式中T为此时悬线的张力,联立得 设第二次充电使正极板上增加的电荷量为,此时小球偏转角,则 联立得 代入数据得 16.(1)由牛顿第二定律,A在电场中运动的加速度A在电场中所匀变速直线运动,解得(2)设A、B离开电场时的速度分别为、,由动能定理得, 当A、B最接近时相互作用能最大,此时两者速度相同,设为,有 已知,联立各式得相互作用能的最大值 17.解析:(1)设弹簧枪对小物体做功为,有动能定理得: 代入数据得: (2)取沿平直斜轨向上为正方向,设小物体通过C点进入电场后的加速度为,由牛顿第二定律得 小物体向上做匀减速运动,经后,速度达到,有 由可得,设运动的位移为,有 电场反向之后,设小物体的加速度为,由牛顿第二定律得 设小物体以此加速度运动到静止,所用时间为,位移为 设的长度为s,有 联立得