1、【 精品教育资源文库 】 周测六 静电场 (A 卷 ) (本试卷满分 95 分 ) 一、选择题 (本题包括 8 小题，每小题 6 分，共 48 分在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项是正确的，有的小题有多个选项是正确的全部选对的得 6 分，选不全的得 3 分，有选错或不答的得 0 分 ) 1 (2018 湖北宜昌模拟 )有三个完全一样的金属小球 A、 B、 C，小球 A 所带电荷量为10Q，小球 B 所带电荷量为 Q，小球 C 不带电，将 A、 B 两小球固定，相距 r，此时 A、 B 两小球间的相互作用力大小为 F；然后让小球 C 反复与 A、 B 两小球多次接触，最后移去小球
2、C后，则 A、 B 两 小球间的相互作用力大小为 ( ) A F B 10F C.910F D.109F 答案： C 解析： 依题意可知 A、 B 两小球最初所带电荷量的总和被三个小球间均分，则 A、 B 两小球最终的电荷量均为 10Q Q3 3Q， A、 B 两小球之间最初是引力，大小为 F kq1q2r2 10kQ2r2， A、 B 两小球之间最终是斥力，大小为 F kq 1q 2r2 9kQ2r2910F， C 正确 2 (2018 江苏四市联考 )(多选 )如图所示， a、 b、 c 三点在固定点电荷 Q1、 Q2 连线的延长线上， Q1带正电一带正电粒子从 a 点由静止释放，仅在电场
3、力作用下运动，经 b 点时速度最大，到 c 点时速度为零下列说法正确的是 ( ) A Q2带正电 B Q2的电荷量大于 Q1的电荷量 C a、 c 两点电势相等 D b 点的电场强度最大 答案： BC 解析： 带正电粒子经过 b 点时速度最大，此时带电粒子所受合力为零，可知 b 点的合场强为零，因此 Q2带负电，故 A、 D 错误； b 点的合场强为零，说明 Q1、 Q2在 b 点产生的场强大小相等，由点电荷场强公式 E kQr2知， Q2的电荷量大于 Q1的电荷量，故 B 正确；从 a 运动到 c 的过程，带电粒子的动能变化量为零，由动能定理知电场力做功为零，则 a、 c 两点电势相等，故
4、C 正确 3 (2018 广东佛山一模 )如图 A、 B、 C 是两个带电荷量均为 Q 的正点电荷连线的中垂线上的三点， B 是两电荷连线与其中垂线的交点， A 点固定一带电荷量同为 Q 的负点电荷现将一电子从 B 点由静止释放，电子会经由 C 点继续向前运动，则 ( ) A从 B 到 C，电场力对该电子一直不做功 【 精品教育资源文库 】 B电 子从 B 到 C 做加速度变大的加速运动 C电子在 B、 C 两点时的电势能大小关系是 EpBEpC D若电子可回到 B 点，则回到 B 点时速度不为零 答案： C 解析： 电子在 B 点受到的电场力方向竖直向下，在 B、 C 间受到的电场力方向也
5、一直沿中垂线方向，所以从 B 到 C，电场力对该电子做功， A 错误；从 B 点到无穷远，正点电荷对电子的作用力先增大后减小，负点电荷对电子的作用力一直减小，由于 C 的位置不确定，故电子由 B 到 C 加速度变化不确定， B 错误；电子在 C 点的动能大于在 B 点的动能，电势能减少，即 EpBEpC， C 正确；根据能量守恒定律，若 电子可能回到 B 点，则回到 B 点的速度一定为零， D 错误 【 精品教育资源文库 】 4 (2018 河北石家庄二中联考 )如图所示，高为 h的固定光滑绝缘斜面，倾角 53 ，将其置于水平向右的匀强电场中，现将一带正电的物块 (可视为质点 )从斜面顶端由
6、静止释放，其所受的电场力是重力的 43倍，重力加速度为 g，则物块落地的速度大小为 ( ) A 2 5gh B 2 gh C 2 2gh D.53 2gh 答案： D 解析： 物块受 到的电场力大小为 43mg，将其分别向沿斜面和垂直于斜面方向分解，则电场力垂直于斜面方向的分力 Fy 43mg 45 1615mg，故一定大于重力垂直于斜面方向的分力，因此物块将离开斜面沿电场力和重力的合力的方向做直线运动，运动方向与竖直方向的夹角的正切值 tan 43mgmg 43，物块在飞行过程中，重力和电场力做功，根据动能定理得 mgh Eq43h 12mv2，已知 Eq 43mg，代入解得 v 53 2g
7、h，故选项 D 正确 5 (2018 山西晋中摸底 )(多选 )示波管的内部结构如图甲所示，如果在偏转电极 XX 、YY 之间都没有加电压，电子束将打在荧光屏中心如果在偏转电极 XX 之间和 YY 之间加上如图丙所示的几种电压，荧光屏上可能会出现图乙中 (a)(b)所示的两种波形，则 ( ) A 若 XX 和 YY 分别加电压 (3)和 (1)，荧光屏上可以出现图乙中 (a)所示波形 B若 XX 和 YY 分别加电压 (4)和 (1)，荧光屏上可以出现图乙中 (a)所示波形 C若 XX 和 YY 分别加电压 (3)和 (2)，荧光屏上可以出现图乙中 (b)所示波形 【 精品教育资源文库 】
8、D若 XX 和 YY 分别加电压 (4)和 (2)，荧光屏上可以出现图乙中 (b)所示波形 答案： AC 解析： 要在荧光屏上得到待测信号在一个周期内的稳定图象，偏转电极 XX 要接入锯齿形电压，即扫描电压，在 XX 偏转电极加电压 (4)，电子不可能在水平方向完成偏转，故B、 D 错误；在 XX 偏转电极加电压 (3)，为锯齿电压，在 YY 偏转电极上加的是待显示信号电压，故 A、 C 正 确 6 (2018 安徽马鞍山一模 )如图所示，水平虚线表示匀强电场的等势线，间距均为 d，一质量为 m、电荷量大小为 q 的粒子 (不计重力 )，从 A 点以与等势线成 角的速度 v0射入，到达 B 点
9、时，速度方向恰与等势线平行，则 ( ) A粒子一定带正电 B电场中 A 点的电势一定高于 B 点的电势 C匀强电场的电场强度大小为 mv20sin24qd D粒子在 A 点具有的电势能大于在 B 点具有的电势能 答案： C 解析： 电场线与等势线垂直，所以电场线沿竖直方向，由粒子的运动轨迹可知，电场力的方向竖直向下，由于不知道电场强度的方向，所以无法判断粒子的电性，也无法判断 A、B 两点的电势高低， A、 B 错误；对粒子由动能定理，有 Eq2 d 12m(v0cos )2 12mv20，解得 E mv20sin24qd ， C 正确；从 A 到 B，由于电场力做负功，电势能增大，所以粒子在
10、 A 点的电势能小于在 B 点的电势能， D 错误 7 (2018 江西九江十校第二次联考 )如图所示，竖直光滑的圆轨道上放一个质量为 m的小球 ，带电荷量为 q(可看成质点 )，圆的半径为 R.周围空间充满着水平方向的匀强电场，电场强度 E 3mgq .现在最低点给小球一个初动能，为了使小球能做一个完整的圆周运动，那么在圆轨道最低点给小球的初动能 ( ) A Ek大于 52mgR B Ek等于 52mgR C Ek小于 52mgR D Ek的大小不能确定 答案： A 解析： 因为 E 3mgq ，所以小球运动过程中等效最低点为 A，圆心与 A 的连线与竖 直方【 精品教育资源文库 】 向的
11、夹角为 ， tan 3， 60. 要想做完整的圆周运动，要过等效最高点 B，在 B点的最小速度 v 满足： Eq 2 mg 2 mv2R ，即 v2 2gR，设在圆轨道最低点给小球的初动能为 Ek，根据动能定理有 mg? ?R 12R qE 32 R 12mv2 Ek，解得 Ek 4mgR，所以 A 正确 8 (多选 )传感器是把非电学量转换成 电学量的一种元件图乙、丙是两种常见的电容式传感器，现将乙、丙两种传感器分别接到图甲的电路中进行实验 (电流从电流表正接线柱流入时指针向右偏 )，下列实验现象中正确的是 ( ) A 当乙传感器接入电路实验时，若 F 变小，则电流表指针向右偏转 B当乙传感
12、器接入电路实验时，若 F 变大，则电流表指针向右偏转 C当丙传感器接入电路实验时，若导电溶液深度 h 变大，则电流表指针向左偏转 D当丙传感器接入电路实验时，若导电溶液深度 h 变小，则电流表指针向左偏转 答案： BD 解析： 当乙传感器接入电路实验时，若 F 变小，则两极间 距变大，由 C rS4 kd可知，电容器的电容减小，电容器所带电荷量减小，电容器放电，则电流从电流表负极流入，故电流表指针向左偏转，同理，若 F 变大，则电流表指针向右偏转，选项 A 错误，选项 B 正确；当丙传感器接入电路时，金属芯线与导电溶液形成电容器，若导电溶液深度 h 变大，两极板正对面积增大，由 C rS4 k
13、d可知，电容器的电容变大，带电荷量增加，电容器充电，则电流表指针向右偏转，故选项 C 错误；同理分析可知，选项 D 正确 二、非选择题 (本题包括 4 小题，共 47 分 ) 9 (7 分 ) 在竖直平面内固定一个半径为 R 的均匀带电细圆环，质量为 m 的带电小球 (视为质点 )通过长为 L 的绝缘细线悬挂在圆环的最高点当圆环、小球都带有相同的电荷量 Q(未知 )时，发现小球在垂直圆环平面的对称轴上处于平衡状态，如图所示已知静电力常量为 k，重力加速度为 g，则绝缘细线对小球的拉力 FT _，圆环的带电量 Q _. 答案： mgLR (4 分 ) mgL3kR (3 分 ) 解析： 本题考查
14、电场的叠加、库仑定律，意在考查考生应用数学知识处理物理问题的 能力由于圆环不能看作点电荷，我们取圆环上一部分 x，设总电荷量为 Q，则该部分电荷量为 x2 RQ，由库仑定律可得，该部分对小球的库仑力 F1 kQ2 x2 L2R，方向沿该点与小球的连线指向小球；同理，取以圆心对称的相同的一段，其库仑力与 F1 相同；如图甲所示，两力的合力应沿圆心与小球的连线向外，大小为 2kQ2 x2 L2RL2 R2L ；因圆环上各点对小球均有库【 精品教育资源文库 】 仑力，故所有部分库仑力的合力 F kQ2 L2 R2L3 ，方向水平向右；小球受力分析如图乙所示，小球受重力、拉力及库仑力而处于平衡，故 FT与 F 的合力应与重力大小相等，方向相反；由几何关系可得 FTL mgR ；则小球对绳子的拉力 FT mgLR ； FL2 R2 mgR ，解得 Q mgL3kR . 10 (13 分 )在一个点电荷 Q 的电场中， Ox 坐标轴与它的一条电场线重合，坐标轴上 A、B 两点的坐标分别为 2.0 m 和 5.0 m放在 A、 B 两点的试探电荷受到的电场力方向都跟 x轴的正方向相同，电场力的大小跟试探电荷的电荷量关系图象分别如图中直线 a、 b 所示，放在 A 点的电荷带正电
