2024年高考物理二輪復(fù)習(xí)專題08靜電場測含解析

PAGEPAGE1靜電場【滿分：110分時間：90分鐘】一、選擇題（本大題共12小題，每小題5分，共60分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，1~8題只有一項(xiàng)符合題目要求；9~12題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。）1．1878年英國科學(xué)家克魯克斯獨(dú)創(chuàng)了接近真空的“克魯克斯管”，即陰極射線管，為X射線的發(fā)覺供應(yīng)了基本試驗(yàn)條件。如圖1所示是一個陰極射線管的結(jié)構(gòu)示意圖，要使射線管發(fā)出射線，須在P、Q兩電極間加上幾萬伏的直流高壓,運(yùn)用時以下說法正確的是：A．陰極射線是負(fù)離子，高壓電源正極應(yīng)接在P點(diǎn)B．陰極射線是負(fù)離子，高壓電源正極應(yīng)接在Q點(diǎn)C．陰極射線是正離子，高壓電源正極應(yīng)接在P點(diǎn)D．陰極射線是正離子，高壓電源正極應(yīng)接在Q點(diǎn)【答案】A2．空間有一勻強(qiáng)電場，一質(zhì)量為m的帶電微粒由靜止釋放后，其運(yùn)動方向一豎直向下的方向間的夾角為60°，加速度大小等于重力加速度g，不計(jì)空氣阻力。以下說法中正確的是（）A．微粒所受電場力大小有可能等于1.5mgB．運(yùn)動過程中微粒的機(jī)械能增大C．運(yùn)動過程中微粒的機(jī)械能守恒D．運(yùn)動過程中微粒的電勢能不變【答案】B【解析】【詳解】以帶電微粒為探討的對象，由題意，其受力如圖：【點(diǎn)睛】該題中，由于運(yùn)動方向與豎直向下的方向間的夾角為60°，加速度大小等于重力加速度g，所以微粒所受電場力大小是肯定值．綜上所述本題答案為:C5．如圖所示，圖中實(shí)線是一簇未標(biāo)明方向的由點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場線，虛線是某帶電粒子通過該電場區(qū)域時的運(yùn)動軌跡，a、b是軌跡上的兩點(diǎn)，若帶電粒子在運(yùn)動過程中只受電場力作用，依據(jù)此圖可做出的正確推斷是()A．帶電粒子所帶電荷的正、負(fù)B．帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的受力方向C．帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的加速度何處較大D．帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的速度何處較大【答案】BCD【解析】6．如圖所示，邊長為L的正方形ABCD處在豎直平面內(nèi)。一帶電粒子質(zhì)量為m，電荷量為+q，重力不計(jì)，以水平速度v0從A點(diǎn)射入正方形區(qū)域。為了使帶電粒子能從C點(diǎn)射出正方形區(qū)域，可以在正方形ABCD區(qū)域內(nèi)加一個豎直方向的勻強(qiáng)電場，也可以在D點(diǎn)放入一個點(diǎn)電荷，則下列說法正確的是（）A．勻強(qiáng)電場的方向豎直向上，且電場強(qiáng)度B．放入D點(diǎn)的點(diǎn)電荷應(yīng)帶負(fù)電，且電荷量（為靜電力常量）C．粒子分別在勻強(qiáng)電場和點(diǎn)電荷的電場中運(yùn)動時，經(jīng)過C點(diǎn)時速度大小之比為2:1D．粒子分別在勻強(qiáng)電場和點(diǎn)電荷的電場中運(yùn)動時，從A點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)所需時間之比為2:π【答案】BD考點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動【名師點(diǎn)睛】此題是帶電粒子在電場中的運(yùn)動問題；解題的關(guān)鍵是知道粒子在兩種不同的電場中的運(yùn)動性質(zhì)；嫻熟駕馭解決平拋運(yùn)動及勻速圓周運(yùn)動的基本方法．7．如圖所示，平行板電容器A、B間有一帶電油滴P正好靜止在極板正中間，現(xiàn)將B極板勻速向下移動，其他條件不變。則在B極板移動的過程中A．油滴將向下做勻加速運(yùn)動B．電流計(jì)中電流由a流向bC．油滴運(yùn)動的加速度漸漸變小D．極板帶的電荷量增大【答案】B【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵抓住電容器始終與電源相連，電勢差不變，結(jié)合電容的改變推斷電量的改變．由公式分析場強(qiáng)的改變。9．示波管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖甲所示,假如在偏轉(zhuǎn)電極XX’、YY’之間都沒有加電壓,電子束將打在光屏中心,如在偏轉(zhuǎn)電板XX’之間和YY’之間加上如丙所示的幾種電壓,熒光屏上可能會出現(xiàn)圖乙中(a)、(b)所示的兩種波形,則下列說法正的是()A．若XX'、YY’分別加圖丙中電壓(3)和(1),熒光屏上可以出現(xiàn)乙中(a)所示波形B．若XX’、YY'分別加丙中電壓(4)和和(2),熒光異上可以出現(xiàn)圖乙中(a)所示波形C．若XX’、YY'分別加圖丙中電壓(2)和(1)熒光屏可以出現(xiàn)圖乙中(b)所示波形D．若XX’、YY'分別加圖丙中電壓(3)和(2),熒光屏上可以出現(xiàn)圖乙(b)所示波形【答案】AD10．如圖所示，帶電平行金屬板A、B，板間的電勢差大小為U，A板帶正電，B板中心有一小孔．一帶正電的微粒，帶電荷量為q，質(zhì)量為m，自孔的正上方距板高h(yuǎn)處自由落下，若微粒恰能落至A、B板的正中心C點(diǎn)，則A．微粒下落過程中重力做功為，電場力做功為B．微粒落入電場中，電勢能漸漸增大，其增加量為C．若微粒從距B板高2h處自由下落，則恰好能達(dá)到A板D．微粒在下落過程中動能漸漸增加，重力勢能漸漸減小【答案】BC11．如圖所示，有一水平橢圓軌道，M、N為該橢圓軌道的兩個焦點(diǎn)，虛線AB、CD分別為橢圓的長軸和短軸，相交于O點(diǎn)，且AM=MO=OC=2cm，則下列說法正確的是（）A．若將+Q的點(diǎn)電荷放置在O點(diǎn)，則A、B兩處電勢、場強(qiáng)均相同B．若將+Q、-Q等量異種電荷分別放置在M、N點(diǎn)，則帶負(fù)電的摸索電荷在O處的電勢能小于B處的電勢能C．若從C處靜止釋放的電子僅在電場力作用下能在CD上做往復(fù)運(yùn)動，則放置在M、N的點(diǎn)電荷電量越大，電子往復(fù)運(yùn)動的周期越大D．若有一平行于軌道平面的勻強(qiáng)電場且A、B、C三點(diǎn)的電勢分別為10V、2V、8V，則勻強(qiáng)電場場強(qiáng)大小為【答案】BD【解析】【詳解】A、點(diǎn)電荷處于O點(diǎn)，則A、B兩處電勢相等，而A、B兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小相同，方向不同；故A錯誤.B、將+Q、-Q等量異種電荷分別放置在M、N點(diǎn)，依據(jù)等量異種電荷中垂線電勢為零，可知，O處的電勢高于B處，依據(jù)EP=qφ，則有負(fù)電荷在O處的電勢能小于B處的電勢能，故B正確.故選BD.【點(diǎn)睛】考查點(diǎn)電荷的電場線的分布，等量異種電荷的等勢面的分布，駕馭庫侖定律的內(nèi)容，理解由電勢確定電場線，留意求電勢能時，關(guān)注電荷的電性，同時留意U=Ed，式中d是等勢面的間距.易得：解得：，在O點(diǎn)的速度v0應(yīng)有：解得：②設(shè)小球運(yùn)動軌跡與x軸交點(diǎn)為R，小球從P到R做類平拋運(yùn)動，設(shè)PMS交x軸為N，RS與PS垂直，點(diǎn)睛：本題主要考查了帶電粒子在電場中的運(yùn)動，關(guān)鍵理清粒子在整個過程中的運(yùn)動規(guī)律，另外本題對數(shù)學(xué)幾何實(shí)力要求較高，需加強(qiáng)這方面的訓(xùn)練。14．一平行板電容器長l＝10cm，寬a＝8cm，板間距d＝4cm，在板左側(cè)有一足夠長的“狹縫”離子源，沿著兩板中心平面，連綿不斷地向整個電容器射入離子，它們的比荷均為2×1010C/kg，速度均為4×106m/s，距板右端l/2處有一屏，如圖5甲所示，假如在平行板電容器的兩極板間接上如圖乙所示的溝通電，由于離子在電容器中運(yùn)動所用的時間遠(yuǎn)小于溝通電的周期，故離子通過電場的時間內(nèi)電場可視為勻強(qiáng)電場．試求：(1)離子打在屏上的區(qū)域面積；(2)在一個周期內(nèi)，離子打到屏上的時間．【答案】（1）（2）0.0128s【解析】（2）在前T，離子打到屏上的時間：又由對稱性知，在一個周期內(nèi)，打到屏上的總時間：考點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動。（2）設(shè)粒子從P點(diǎn)坐標(biāo)為（-L、y0）由靜止勻加速直線運(yùn)動，粒子進(jìn)入第一象限做類平拋運(yùn)動，經(jīng)Q點(diǎn)后做勻速直線運(yùn)動，設(shè)Q點(diǎn)坐標(biāo)為（x、y）；粒子進(jìn)入第一象限的速度：做類平拋運(yùn)動經(jīng)Q點(diǎn)時，水平：豎直：考點(diǎn)：考查了帶電粒子在電場中的運(yùn)動【名師點(diǎn)睛】帶電粒子在電場中的運(yùn)動，綜合了靜電場和力學(xué)的學(xué)問，分析方法和力學(xué)的分析方法基本相同．先分析受力狀況再分析運(yùn)動狀態(tài)和運(yùn)動過程（平衡、加速、減速，直線或曲線），然后選用恰當(dāng)?shù)囊?guī)律解題．解決這類問題的基本方法有兩種，第一種利用力和運(yùn)動的觀點(diǎn)，選用牛頓其次定律和運(yùn)動學(xué)公式求解；其次種利用能量轉(zhuǎn)化的觀點(diǎn)，選用動能定理和功能關(guān)系求解16．如圖所示，在xOy坐標(biāo)系中，兩平行金屬板AB、OD如圖甲放置，OD與x軸重合，板的左端與原點(diǎn)O重合，板長L＝2m，板間距離d＝1m，緊靠極板右側(cè)有一熒光屏．兩金屬板間電壓UAO隨時間的改變規(guī)律如圖乙所示，改變周期為T＝2×10－3s，U0＝103V，t＝0時刻一帶正電的粒子從左上角A點(diǎn)，以平行于AB邊v0＝103m/s的速度射