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阶段性检测:《静电场》
(考试时间:75 分钟 试卷满分:100 分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如
需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题(本题共8 个小题,共48 分,下列各题的四个选项中,第1-5 题只有一项是符
合题意,第6-8 题有多个答案符合要求,全部选对得5 分,选不全得3 分,有错选得0
分。)
1.(2023·北京·统考高考真题)如图所示,两个带等量正电的点电荷位于M、N 两点上,E、F 是MN 连
线中垂线上的两点,O 为EF、MN 的交点,EO = OF。一带负电的点电荷在E 点由静止释放后( )
A.做匀加速直线运动
B.在O 点所受静电力最大
C.由E 到O 的时间等于由O 到F 的时间
D.由E 到F 的过程中电势能先增大后减小
2.(2023·浙江·统考高考真题)AB、CD 两块正对的平行金属板与水平面成30°角固定,竖直截面如图所
示。两板间距10cm,电荷量为
、质量为
的小球用长为5cm 的绝缘细线悬挂于A 点。
闭合开关S,小球静止时,细线与AB 板夹角为30°;剪断细线,小球运动到CD 板上的M 点(未标出),
则( )
1
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A.MC 距离为
B.电势能增加了
C.电场强度大小为
D.减小R 的阻值,MC 的距离将变大
3.(2023·浙江·统考高考真题)某带电粒子转向器的横截面如图所示,转向器中有辐向电场。粒子从M
点射入,沿着由半径分别为R1和R2的圆弧平滑连接成的虚线(等势线)运动,并从虚线上的N 点射出,
虚线处电场强度大小分别为E1和E2,则R1、R2和E1、E2应满足( )
A.
B.
C.
D.
4.(2023·湖南·统考高考真题)如图,真空中有三个点电荷固定在同一直线上,电荷量分别为Q1、Q2和
Q3,P 点和三个点电荷的连线与点电荷所在直线的夹角分别为90°、60°、和30°。若P 点处的电场强度为
零,q > 0,则三个点电荷的电荷量可能为( )
2
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A.Q1= q,
,Q3= q
B.Q1= -q,
,Q3= -4q
C.Q1= -q,
,Q3= -q
D.Q1= q,
,Q3= 4q
5.(2023·浙江·高考真题)如图所示,示波管由电子枪竖直方向偏转电极YY′、水平方向偏转电极XX′和
荧光屏组成。电极XX′的长度为l、间距为d、极板间电压为U,YY′极板间电压为零,电子枪加速电压为
10U。电子刚离开金属丝的速度为零,从电子枪射出后沿OO′方向进入偏转电极。已知电子电荷量为e,
质量为m,则电子( )
A.在XX′极板间的加速度大小为
B.打在荧光屏时,动能大小为11eU
C.在XX′极板间受到电场力的冲量大小为
D.打在荧光屏时,其速度方向与OO′连线夹角α 的正切
6.(2023·山东·统考高考真题)如图所示,正六棱柱上下底面的中心为O 和
,A、D 两点分别固定等
量异号的点电荷,下列说法正确的是( )
A.
点与
点的电场强度大小相等
B.
点与
点的电场强度方向相同
C.
点与
点的电势差小于
点与
点的电势差
D.将试探电荷
由F 点沿直线移动到O 点,其电势能先增大后减小
7.(2023·海南·统考高考真题)如图所示,正三角形三个顶点固定三个等量电荷,其中
带正电,
3
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带负电,
为
边的四等分点,下列说法正确的是( )
A.
、
两点电场强度相同
B.
、
两点电势相同
C.负电荷在
点电势能比在
点时要小D.负电荷在
点电势能比在
点时要大
8.(2023·全国·统考高考真题)在O 点处固定一个正点电荷,P 点在O 点右上方。从P 点由静止释放一
个带负电的小球,小球仅在重力和该点电荷电场力作用下在竖直面内运动,其一段轨迹如图所示。M、N
是轨迹上的两点,OP > OM,OM = ON,则小球( )
A.在运动过程中,电势能先增加后减少
B.在P 点的电势能大于在N 点的电势能
C.在M 点的机械能等于在N 点的机械能
D.从M 点运动到N 点的过程中,电场力始终不做功
二、非选择题(本题共5 个小题,共52 分,)
9.(2023·安徽·校联考模拟预测)利用放电法可以测量电容器的电容,让充电后的电容器通过大电阻R
放电,电流传感器A 与计算机连接(未画出),记录放电电流随时间变化的图像,可用系统软件计算出
电容器的带电量Q,Q 与充电电压U 的比值即为电容器的电容C。
(1)实验开始前先判断电容器的好坏:使用多用表的欧姆挡进行测量,把调零后的多用电表的红黑表笔
分别接触电容器的两极板,观察到多用表指针先向右偏转较大角度,后又逐渐返回到起始位置,此现象
说明电容器是 (填“好”或“坏”)的;
(2)图甲、图乙为测量电容的两种电路原理图,学生电源应采用 (填“直流”或“交流”)电源,
先使开关S 与1 端相连,充电结束后,读出电压表的示数;然后把开关S 与2 端相连,测量出电容器的带
电量Q,为了减小误差,在甲、乙两图中,应选 图为测量电路。
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(3)某同学选择了正确的实验电路图,经过实验操作获得如图丙所示的多组数据,其中第4 组数据的Q
未记录,但计算机显示了这次测量的I-t 图像如图丁所示,由此可估算出Q= ,请根据以上数据,在
戊图中作出Q-U 图像 ,并由图像可得该电容器的电容是 F。(结果均保留两位小数)
组别
测量值
1
2
3
4
5
6
U/V
10.8
13.5
16.8
20.2
23.8
27.0
Q/×10-3C
0.86
1.09
1.22
1.93
2.15
10.(2023·天津·模拟预测)在“用传感器观察电容器的充放电过程”实验中,按图1 所示连接电路.电
源电动势为
,内阻可以忽略.单刀双郑开关
先跟2 相接,某时刻开关改接1,一段时间后,把开关
再改接2.实验中使用了电流传感器来采集电流随时间的变化情况.
(1)开关
改接2 后,电容器进行的是 (选填“充电”或“放电”)过程.此过程得到的
图像如图2 所示.如果不改变电路其他参数,只减小电阻
的阻值,则此过程的
曲线与坐标轴所
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围成的面积将 (选填“减小”、“不变”或“增大”).
(2)若实验中测得该电容器在整个放电过程中释放的电荷量
,则该电容器的电容为
(3)关于电容器在整个充、放电过程中的
图像和
图像的大致形状,可能正确的有
(
为电容器极板所带的电荷量,
为
两板的电势差).
A.
B.
C.
D.
11.(2023·全国·统考高考真题)如图,等边
位于竖直平面内,AB 边水平,顶点C 在AB 边上方,
3 个点电荷分别固定在三角形的三个顶点上。已知AB 边中点M 处的电场强度方向竖直向下,BC 边中点N
处的电场强度方向竖直向上,A 点处点电荷的电荷量的绝对值为q,求
(1)B 点处点电荷的电荷量的绝对值并判断3 个点电荷的正负;
(2)C 点处点电荷的电荷量。
12.(2023·山西·统考高考真题)密立根油滴实验的示意图如图所示。两水平金属平板上下放置,间距固
定,可从上板中央的小孔向两板间喷入大小不同、带电量不同、密度相同的小油滴。两板间不加电压时,
油滴a、b 在重力和空气阻力的作用下竖直向下匀速运动,速率分别为v0、
;两板间加上电压后(上板
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为正极),这两个油滴很快达到相同的速率
,均竖直向下匀速运动。油滴可视为球形,所受空气阻力
大小与油滴半径、运动速率成正比,比例系数视为常数。不计空气浮力和油滴间的相互作用。
(1)求油滴a 和油滴b 的质量之比;
(2)判断油滴a 和油滴b 所带电荷的正负,并求a、b 所带电荷量的绝对值之比。
13.(2023·北京·统考高考真题)某种负离子空气净化原理如图所示。由空气和带负电的灰尘颗粒物(视
为小球)组成的混合气流进入由一对平行金属板构成的收集器。在收集器中,空气和带电颗粒沿板方向
的速度
保持不变。在匀强电场作用下,带电颗粒打到金属板上被收集,已知金属板长度为L,间距为
d、不考虑重力影响和颗粒间相互作用。
(1)若不计空气阻力,质量为m、电荷量为
的颗粒恰好全部被收集,求两金属板间的电压
;
(2)若计空气阻力,颗粒所受阻力与其相对于空气的速度v 方向相反,大小为
,其中r 为颗粒的
半径,k 为常量。假设颗粒在金属板间经极短时间加速达到最大速度。
a、半径为R、电荷量为
的颗粒恰好全部被收集,求两金属板间的电压
;
b、已知颗粒的电荷量与其半径的平方成正比,进入收集器的均匀混合气流包含了直径为
和
的两种颗粒,若
的颗粒恰好100%被收集,求
的颗粒被收集的百分比。
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