2010-2011学年河南省平顶山市宝丰一中高考物理专项训练：静电场（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

如图，水平放置的平金属板A、B连接一恒定电压，两个质量相等的电荷M和N同时分别从极板A的边缘和两极板的正中间言水平方向进入板间电场，两电荷恰好在板间某点相遇．若不考虑电荷的重力和它们之间的相互作用，则下列说法正确的是（ ）
A．M的比荷大于N的比荷
B．两电荷在电场中运动的加速度相等
C．从两电荷进入电场到两电荷相遇，电场力对M做的功大于电场力对N做的功
D．M进入电场的初速度大小与N进入电场的初速度大小一定相等

2. 难度：中等

如图所示，一带电液滴在重力和匀强电场对它的作用力作用下，从静止开始由b沿直线运动到d，且bd与竖直方向所夹的锐角为45°，则下列结论正确的是（ ）
A．此液滴带负电
B．液滴的加速度等于g
C．合外力对液滴做的总功等于零
D．液滴的电势能减少

3. 难度：中等

某静电场的电场线分布如图所示，一负点电荷只在电场力作用下先后经过场中的M、N两点．过N点的虚线是电场中的一条等势线，则（ ）

A．M点的电场强度小于N点电场强度
B．M点的电势低于N点的电势
C．负点电荷在M点的电势能小于在N点的电势能
D．负点电荷在M点的动能小于在N点的动能

4. 难度：中等

如图所示，虚线表示某点电荷Q所激发电场的等势面，已知a、b两点在同一等势面上，c、d两点在另一个等势面上．甲、乙两个带电粒子以相同的速率，沿不同的方向从同一点a射入电场，在电场中沿不同的轨迹adb曲线、acb曲线运动．则下列说法正确的是（ ）
①两粒子所带的电荷符号不同
②甲粒子经过c点时的速度大于乙粒子经过d点的速度
③两个粒子的电势能都是先减小后增大
④经过b点时，两粒子的动能一定相等．

A．①②
B．①③
C．③④
D．①④

5. 难度：中等

如图所示，表面光滑的曲面体上方有一固定的带电量为+Q 的点电荷，现有一带电量为+q的金属小球（可视为质点），在A点以初速度v沿曲面射入，曲面体为绝缘体，小球与曲面相互绝缘，则（ ）

A．小球从A点运动到B点过程中，速度逐渐减小
B．小球从A点到C点过程中，重力势能的增加量等于其动能的减少量
C．小球在C点时受到+Q的库仑力最大，所以对曲面的压力最大
D．小球在曲面上运动过程中，机械能始终守恒

6. 难度：中等

如图所示，处于真空中的匀强电场与水平方向成15°角，AB直线与匀强电场E互相垂直．在A点以大小为v的初速度水平抛出一质量为m，带电量为+q的小球，经时间t，小球下落一段距离过C点（图中未画出）时速度仍为v，在小球由A点运动到C点的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．电场力对小球做功为零
B．小球的电势能增加
C．小球的机械能减少量为mg²t²
D．C可能位于AB直线的左侧

7. 难度：中等

如图所示，带正电的粒子以一定的初速度v沿两板的中线进入水平放置的平行金属板内，恰好沿下板的边缘飞出．已知板长为L，板间距离为d，板间电压为U，带电粒子的电荷量为q，粒子通过平行金属板的时间为t（不计粒子的重力），则（ ）

A．在前时间内，电场力对粒子做的功为
B．在后时间内，电场力对粒子做的功为
C．粒子的出射速度偏转角满足tanθ=
D．粒子前和后的过程中，电场力冲量之比为：1

8. 难度：中等

地面附近，存在着一有界电场，边界MN将某空间分成上下两个区域Ⅰ、Ⅱ，在区域Ⅱ中有竖直向上的匀强电场，在区域Ⅰ中离边界某一高度由静止释放一质量为m的带电小球A，如图甲所示，小球运动的v-t图象如图乙所示，已知重力加速度为g，不计空气阻力，则（ ）
A．在t=2.5s时，小球经过边界MN
B．小球受到的重力与电场力之比为3：5
C．在小球向下运动的整个过程中，重力做的功与电场力做的功大小相等
D．在小球运动的整个过程中，小球的机械能与电势能总和先变大再变小

9. 难度：中等

如图所示，实线为电场线，虚线为等势面，两相邻等势面间电势差相等．A、B、C为电场中的三个点，且AB=BC，一个带正电的粒子从A点开始运动，先后经过B、C两点，若带电粒子只受电场力作用，则下列说法正确的是（ ）

A．粒子在A、B、C三点的加速度大小关系a_C＞a_B＞a_A
B．粒子在A、B、C三点的动能大小关系E_kC＞E_kB＞E_kA
C．粒子在A、B、C三点的电势能大小关系E_pC＞E_pB＞E_pA
D．粒子由A运动至B和由B运动至C电场力做的功相等

10. 难度：中等

X轴上有两点电荷Q₁和Q₂，Q₁和Q₂之间连线上各点电势高低如图曲线所示（AP＞PB），选无穷远处电势为0，从图中可以看出（ ）

A．Q₁电荷量一定大于Q₂电荷量
B．Q₁和Q₂一定同种电荷
C．P点电场强度是0
D．Q₁和Q₂之间连线上各点电场方向都指向Q₂

11. 难度：中等

AM、BN是平行板电容器两极板，板长为L，距离板右端L处有竖直屏PQ．若带电，两板之间为匀强电场，两板之外电场忽略不计．一质量为m，带电量为+q的油滴以水平速度V飞入电容器间，经过一段时间油滴垂直打在屏上．下列说法正确的是（ ）

A．平行板电容器可能不带电
B．BN板一定带正电，且电场强度大小为
C．油滴在电容器间运动过程中机械能一定增大
D．油滴撞击PQ前的瞬间速度大小仍为V

12. 难度：中等

如图所示，在水平向右的匀强电场中以竖直和水平方向建立直角坐标系，一带负电的油滴从坐标原点以初速度v向第一象限某方向抛出，当油滴运动到最高点A（图中未画出）时速度为v_t，试从做功与能量转化角度分析此过程，下列说法正确的是（ ）
A．若v_t＞v，则重力和电场力都对油滴做正功引起油滴动能增大
B．若v_t＞v，则油滴电势能的改变量大于油滴重力势能的改变量
C．若v_t=v，则A点可能位于第一象限
D．若v_t=v，则A点一定位于第二象限

二、解答题

13. 难度：中等

如图所示，空间存在着电场强度为E=2.5×10²N/C、方向竖直向上的匀强电场，一长为L=0.5m的绝缘细线，一端固定在O点，一端拴着质量m=0.5kg、电荷量q=4×10^-2C的小球．现将细线拉直到水平位置，使小球由静止释放，则小球能运动到最高点．不计阻力．取g=10m/s²．求：
（1）小球的电性．
（2）细线在最高点受到的拉力．
（3）若小球刚好运动到最高点时细线断裂，则细线断裂后小球继续运动到与O点水平方向距离为细线的长度L时，小球距O点的高度．

14. 难度：中等

如图所示，某空间有一竖直向下的匀强电场，电场强度E=1.0×10²V/m，一块足够大的接地金属板水平放置在匀强电场中，在金属板的正上方高度h=0.80m的a处有一粒子源，盒内粒子以v=2.0×10²m/s的初速度向水平面以下的各个方向均匀释放质量为m=2.0×10^-15kg，电荷量为q=+10^-12C的带电粒子，粒子最终落在金属板b上．若不计粒子重力，求：（结果保留两位有效数字）dysz
（1）粒子源所在处a点的电势；
（2）带电粒子打在金属板上时的动能；
（3）从粒子源射出的粒子打在金属板上的范围（所形成的面积）；若使带电粒子打在金属板上的范围减小，可以通过改变哪些物理量来实现？

15. 难度：中等

如图1所示，真空中相距d=5cm的两块平行金属板A、B与电源连接（图中未画出），其中B板接地（电势为零），A板电势变化的规律如图2所示．将一个质量m=2.0×10^-27kg，电量q=+1.6×10^-19C的带电粒子从紧临B板处释放，不计重力．求
（1）在t=0时刻释放该带电粒子，释放瞬间粒子加速度的大小；
（2）若A板电势变化周期T=1.0×10^-5s，在t=0时将带电粒子从紧临B板处无初速释放，粒子达到A板时动量的大小；
（3）A板电势变化频率多大时，在t=到t=时间内从紧临B板处无初速释放该带电粒子，粒子不能到达A板．