2022年高考物理一轮总复习第六章电场章末检测卷一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分．在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8题有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分．)1．(xx·西安模拟)如图所示，在真空中，ab、cd是圆O的两条直径，在a、b两点分别固定有电荷量为＋Q和－Q的点电荷，下列说法正确的是( )A．c、d两点的电场强度相同，电势也相同B．c、d两点的电场强度不同，但电势相同C．将一个正试探电荷从c点沿直线移动到d点，电场力做功为零D．一个正试探电荷在c点的电势能大于它在d点的电势能解析：由对称性可知，c、d两点的电场强度相同，但是电势不相同，选项A、B错误；将一个正试探电荷从c点沿直线移动到d点，电场力做正功，选项C错误；一个正试探电荷在c点的电势能大于它在d点的电势能，选项D正确．答案：D2． (xx·恩施模拟)P、Q两电荷形成的电场的电场线分布如图所示，a、b、c、d为电场中的四个点．一个离子从a运动到b(不计重力)，轨迹如图中虚线所示，则下列判断正确的是( )A．离子带正电B．c点电势低于d点电势C．离子在a点时的加速度大于在b点时的加速度D．离子在a点时的电势能大于在b点时的电势能解析：根据图中电场线方向可以判断出，P电荷带正电，Q电荷带负电，由做曲线运动的物体受到的合力指向曲线的内侧，可以判断离子从a运动到b，受到的电场力与电场线方向相反，离子带负电，选项A错误；沿着电场线方向电势降低，c点电势高于d点电势，选项B错误；a点的电场线比b点的电场线密，所以离子在a点受到的电场力大于在b点受到的电场力，则离子在a点的加速度大于在b点的加速度，选项C正确；离子从a点运动到b点，电场力做负功，电势能增大，在a点时的电势能小于在b点时的电势能，选项D错误．答案：C3．(xx·扬州模拟)如图所示，一半径为R的均匀带正电圆环水平放置，环心为O点，质量为m的带正电的小球从O点正上方的A点由静止释放，并穿过带电环，关于小球从A到A关于O的对称点A′过程中的加速度(a)、重力势能(EpG)、机械能(E)、电势能能(Ep电)随位置变化的图象一定错误的是(取O点为坐标原点且重力势能为零，竖直向下为正方向，无限远电势为零)( )解析：圆环中心的场强为零，无穷远处场强也为零，则小球从A点到圆环中心的过程中，场强可能先增大后减小，则小球所受的电场力先增大后减小，方向竖直向上，由牛顿第二定律得知，重力不变，则加速度可能先减小后增大；小球穿过圆环后，小球所受的电场力竖直向下，加速度方向向下，为正值，根据对称性可知，电场力先增大后减小，则加速度先增大后减小，故A正确；小球从A点到A′点的过程中，重力势能EpG＝－mgh，重力势能与高度是线性变化的，故B正确；小球从A点到圆环中心的过程中，电场力做负功，机械能减小，小球穿过圆环后，电场力做正功，机械能增大，故C正确；由于圆环所产生的是非匀强电场，小球下落的过程中，电场力做功与下落的高度之间是非线性关系，电势能变化与下落高度之间也是非线性关系，故D错误．答案：D4．(xx·太原模拟)一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地．两板间有一个正试探电荷固定在P点，如图所示，以C表示电容器的电容、E表示两板间的场强、φ表示P点的电势、W表示正电荷在P点的电势能，若正极板保持不动，将负极板缓慢向右平移一小段距离l0的过程中，各物理量与负极板移动距离x的关系图象中正确的是( )解析：电容器的电容C＝，所以C与两极板距离d是反比例关系，不是直线，A错；电容器与电源断开后，电荷量不变，根据E＝，U＝，C＝，可知E＝保持不变，B错；负极板接地，电势为零，P点的电势φ等于P点到负极板的电势差，即φ＝El，E不变，l减小，φ线性减小，C对；由W＝qφ可知，W随φ的变化而变化，D错．答案：C5． (xx·淄博模拟)如图所示，是一个用来研究静电除尘的实验装置，铝板与手摇起电机的正极相连，钢针与手摇起电机的负极相连，在铝板和钢针中间放置点燃的蚊香．转动手摇起电机，蚊香放出的烟雾会被电极吸附，停止转动手摇起电机，蚊香的烟雾又会袅袅上升．关于这个现象，下列说法中正确的是( )A．烟尘因为带正电而被吸附到钢针上B．同一烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越小C．同一烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越大D．同一烟尘颗粒在被吸附过程中如果带电量不变，离铝板越近则加速度越大解析：在铝板和钢针中间形成强电场，处于强电场中的空气分子会被电离为电子和正离子，烟尘吸附电子带负电，而被吸附到铝板上，A错误；由于电场力做功，同一烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越大，选项C正确，B错误；由于离铝板越近，电场强度越小，同一烟尘颗粒在被吸附过程中如果带电量不变，离铝板越近则加速度越小，选项D错误．答案：C6．(xx·大连模拟)如图所示，一个电荷量为－Q的点电荷甲固定在粗糙绝缘水平面上O点，另一个电荷量为＋q、质量为m的点电荷乙，从A点以初速度v0沿它们的连线向甲运动，到B点时速度减小到最小值v，已知点电荷乙与水平面的动摩擦因数为μ，A、B间距离为L0，静电力常量为k，则下列说法中正确的是( )A．OB间的距离为 B．在点电荷甲产生的电场中，B点的场强大小为C．点电荷乙在A点的电势能小于在B点的电势能D．在点电荷甲产生的电场中，A、B间的电势差UAB＝解析：因在B点速度最小，有F库＝＝μmg，解得r＝，故A正确；由点电荷场强公式可得B点场强大小E＝k＝，故B正确；两带电体之间是吸引力，则电场力对乙做正功，所以电势能减小，故C错误；乙电荷从A运动到B的过程中，据动能定理有W－μmgL0＝mv2－mv，在此过程中电场力对点电荷乙做的功为W＝qUAB，解得UAB＝，故D错误．答案：AB7．(xx·课标全国Ⅰ卷)如图，一带负电荷的油滴在匀强电场中运动，其轨迹在竖直面(纸面)内，且相对于过轨迹最低点P的竖直线对称．忽略空气阻力．由此可知( )A．Q点的电势比P点高B．油滴在Q点的动能比它在P点的大C．油滴在Q点的电势能比它在P点的大D．油滴在Q点的加速度大小比它在P点的小解析：带电油滴在电场中受重力、电场力作用，据其轨迹的对称性可知，电场力方向竖直向上，且电场力大于重力，电场力先做负功后做正功．则电场强度方向向下，Q点的电势比P点高，选项A正确；油滴在P点的速度最小，选项B正确；油滴在P点的电势能最大，选项C错误；油滴运动的加速度大小不变，选项D错误．答案：AB8．如图甲所示，两水平金属板间距为d，板间电场强度的变化规律如图乙所示．t＝0时刻，质量为m的带电微粒以初速度v0沿中线射入两板间，0～时间内微粒匀速运动，T时刻微粒恰好经金属边缘飞出．微粒运动过程中未与金属板接触．重力加速度的大小为g.关于微粒在0～T时间内运动的描述，正确的是( )A．末速度大小为v0 B．末速度沿水平方向C．重力势能减少了mgd D．克服电场力做功为mgd解析：因0～内微粒匀速运动，故E0q＝mg；在～时间内，粒子只受重力作用，做平抛运动，在t＝时刻的竖直速度为vy＝，水平速度为v0；在～T时间内，粒子满足2E0q－mg＝ma，解得a＝g，方向向上，则在t＝T时刻，粒子的竖直速度减小到零，水平速度为v0，选项A错误，B正确；微粒的重力势能减小了ΔEp＝mg·＝mgd，选项C正确；从射入到射出，由动能定理可知，mgd－W电＝0，可知克服电场力做功为mgd，选项D错误；故选B、C.答案：BC二、非选择题(本题共5小题，共52分．按题目要求作答，解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．)9．(6分)(xx·临汾模拟)质量均为m的三个带电小球A、B、C放置在光滑绝缘的水平面上，相邻球间的距离均为L，A球带电荷量qA＝＋10q；B球带电荷量qB＝＋q.若在C上加一个水平向右的恒力F，如图所示，要使三球能始终保持L的间距向右运动，则C球带______电(填“正”或“负”)，外力F等于__________．解析：由于A、B两球都带正电，它们互相排斥，C球必须对A、B都吸引，才能保证系统向右加速运动，故C球带负电荷．对三个小球整体，加速度为a，则有F＝3ma.①隔离A、B，由牛顿第二定律可知对A：－＝ma，②对B：＋＝ma.③联立①②③得F＝70k.答案：负(2分) 70k(4分)10． (10分)如图所示，固定于同一条竖直线上的A、B是两个带等量异种电荷的点电荷，电荷量分别为＋Q和－Q，A、B相距为2d，MN是竖直放置的光滑绝缘细杆，另有一个穿过细杆的带电小球P，质量为m、电荷量为＋q(可视为点电荷，不影响电场的分布)，现将小球P从与点电荷A等高的C处由静止开始释放，小球P向下运动到距C点距离为d的O点时，速度为v，已知MN与AB之间的距离为d，静电力常量为k，重力加速度为g，求：(1)C、O间的电势差UC O；(2)O点处的电场强度E的大小．解析：(1)小球由C运动到O时，由动能定理得mgd＋qUC O＝mv2－0，(3分)解得UC O＝.(2分)(2) 小球经过O点时所受电场力如图所示，由库仑定律得F1＝F2＝k，(2分)它们的合力为F＝F1cos 45°＋F2cos 45°＝，(1分)O点处的电场强度E＝＝.(2分)答案：(1)UC O＝ (2)E＝11． (12分)反射式速调管是常用的微波器件之一，它利用电子团在电场中的振荡来产生微波，其振荡原理与下述过程类似．如图所示，在虚线MN两侧分别存在着方向相反的两个匀强电场，一带电微粒从A点由静止开始，在电场力作用下沿直线在A、B两点间往返运动．已知电场强度的大小分别是E1＝2.0×103 N/C和E2＝4.0×103 N/C，方向如图所示．带电微粒质量m＝1.0×10－20kg，带电荷量q＝－1.0×10－9 C，A点距虚线MN的距离d1＝1.0 cm，不计带电微粒的重力，忽略相对论效应．求：(1)B点距虚线MN的距离d2；(2)带电微粒从A点运动到B点所经历的时间t.解析：(1)带电微粒由A运动到B的过程中，由动能定理有|q|E1d1－|q|E2d2＝0，①(3分)由①式解得d2＝d1＝0.50 cm.②(1分)(2)设微粒在虚线MN两侧的加速度大小分别为a1、a2，由牛顿第二定律有|q|E1＝ma1，③(2分)|q|E2＝ma2.④(2分)设微粒在虚线MN两侧运动的时间分别为t1、t2，由运动学公式有d1＝a1t，⑤(1分)d2＝a2t，⑥(1分)又t＝t1＋t2.⑦(1分)由②③④⑤⑥⑦式解得t＝1.5×10－8 s．(1分)答案： (1)0.50 cm (2)1.5×10－8 s12． (12分)如图所示，一个绝缘粗糙平台OABC，AB长L＝2 m，OA高h＝1 m．以O点为原点建立坐标系Oxy，y轴左侧空间存在方向斜向右上方与水平方向成45°角、电场强度E＝10 N/C的匀强电场；平台的右侧存在一坡面，坡面的抛物线方程为y＝x2.在平台左侧B处有一个质量为m＝0.2 kg、电荷量为q＝＋0.1 C的物块，物块与桌面的动摩擦因数μ＝0.2.在电场力作用下，物块开始向右运动，从A点水平飞出，最后落在坡面上(g＝10 m/s2)．求：(1)物块从A点水平飞出的速度；(2)物块落到坡面上的动能．解析：(1)对带电物块进行受力分析，如图所示．竖直方向有mg＝FN＋qEsin 45°，(1分)水平方向有ma＝qEcos 45°－μFN，(1分)又v＝2aL.(1分)解得a＝4 m/s2，v＝4 m/s.(2分)(2)物块从A点平抛，设落到坡面上的点的坐标为(x，y)，则有h－y＝gt2，(1分)x＝v0t，(1分)又y＝x2，解得t＝0.4 s．(1分)由于vy＝gt，(1分)故v＝＝4 m/s.(1分)所以物块落到坡面上的动能Ek＝mv2＝3.2 J．(2分)答案：(1)4 m/s (2)3.2 J13．(12分)如图所示，长L＝1.2 m、质量M＝3 kg的木板静止放在倾角为37°的光滑斜面上，质量m＝1 kg、带电荷量q＝＋2.5×10－4 C的物块放在木板的上端，木板和物块间的动摩擦因数μ＝0.1，所在空间加有一个方向垂直斜面向下、场强E＝4.0×104 N/C的匀强电场．现对木板施加一平行于斜面向上的拉力F＝10.8 N．取g＝10 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°－μ(mgcos 37°＋qE)＝ma1，(2分)代入数据，求得a1＝4.2 m/s2.(1分)对木板：Mgsin 37°＋μ(mgcos 37°＋qE)－F＝Ma2，(2分)代入数据，求得a2＝3 m/s2.(1分)又a1t2－a2t2＝L，(1分)得物块滑过木板所用时间t＝ s．(1分)(2)物块离开木板时木板的速度v2＝a2t＝3 m/s，(1分)其动能为Ek2＝Mv＝27 J．(1分)(3)由于摩擦而产生的内能为Q＝F摩s相＝μ(mgcos 37°＋qE)·L＝2.16 J．(2分)答案：(1) s (2)27 J (3)2.16 J。