2020年高考物理模拟新题精选分类解析(第4期)专题07 静电场

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2020年高考物理模拟新题精选分类解析(第4期)专题07 静电场

‎2020年高考物理模拟新题精选分类解析(第4期)专题07 静电场 ‎ ‎1.(2020北京朝阳区期末)如图所示,充电的平行板电容器两板间形成匀强电场,以A点为坐标原点,AB方向为位移x的正方向,能正确反映电势φ随位移x变化的图像是 A B C D ‎2.(2020安徽无为四校联考)如图所示为一只“极距变化型电容式传感器”的部分构件示意图.当动极板和定极板之间的距离d变化时,电容C便发生变化,通过测量电容C的变化就可知道两极板之间距离d的变化的情况.在下列图中能正确反映C与d之间变化规律的图象是(  )‎ 答案:A 解析:由电容器的电容决定式,C=,C与d成反比,‎ 能正确反映C与d之间变化规律的图象是A。‎ ‎3.(2020山东济南外国语学校测试)如图所示,a、b是x轴上关于O点对称的两点,c、d是y轴上关于O点对称的两点,c、d两点分别固定一等量异种点电荷,带负电的检验电荷仅在电场力作用下从a点沿曲线运动到b点,E为第一象限内轨迹上的一点,以下说法正确的是( )‎ A.c点的电荷带正电 B.a点电势高于E点电势 C.E点场强方向沿轨迹在该点的切线方向 D.检验电荷从a到b过程中,电势能先增加后减少 ‎4.(2020江苏阜宁中学月考)如图所示,平行板电容器AB两极板水平放置,A在上方,B在下方,现将其和二极管串联接在电源上,已知A和电源正极相连,二极管具有单向导电性,一带电小球沿AB 中心水平射入,打在B极板上的N点,小球的重力不能忽略,现通过上下移动A板来改变两极板AB间距(两极板仍平行),则下列说法正确的是( )‎ A.若小球带正电,当A B间距增大时,小球打在N的右侧 B.若小球带正电,当A B间距减小时,小球打在N的左侧 C.若小球带负电,当A B间距减小时,小球可能打在N的右侧 D.若小球带负电,当A B间距增大时,小球可能打在N的左侧 答案:BC ‎5. (2020安徽无为四校联考)如图所示,两平行金属板间有一匀强电场,板长为L,板间距离为d,在板右端L处有一竖直放置的光屏M,一带电荷量为q,质量为m的质点从两板中央射入板间,最后垂直打在M屏上,则下列结论正确的是(  )‎ A. 板间电场强度大小为mg/q B.板间电场强度大小为mg/2q C.质点在板间的运动时间和它从板的右端运动到光屏的时间相等 D.质点在板间的运动时间大于它从板的右端运动到光屏的时间 ‎6.(6分)(2020北京朝阳区期末)用两根长度均为L的绝缘细线各系一个小球,并悬挂于同一点。已知两小球质量均为m,当它们带上等量同种电荷时,两细线与竖直方向的夹角均为θ,如图所示。若已知静电力常量为k,重力加速度为g。求:‎ ‎(1)小球所受拉力的大小;‎ ‎(2)小球所带的电荷量。‎ 解答:‎ ‎(1)对小球进行受力分析,如图所示。‎ mg F T 设绳子对小球的拉力为T,(3分)‎ ‎(2)设小球在水平方向受到库仑力的大小为F,‎ ‎ 又因为: (3分)‎ 所以。‎ ‎7.(2020陕西神木名校测试)如下图所示,A、B为两块足够大的平行金属板,两板间距离为d,接在电压为U的电源上.在A板的中央P点处放置一个电子放射源,可以向各个方向释放电子.设电子的质量为m、电荷量为e,射出的初速度为v.求电子打在B板上的区域面积.‎ 解析:打在最边缘处的电子,将是类平抛运动的电子,在垂直电场方向做匀速运动,即r=vt 在平行电场方向做初速度为零的匀加速运动,即d=at2‎ 其中,a==,则t=d 将r=vt代入得r=v·d 由于电子运动的对称性,打在B板上的电子的分布范围是圆形区域.‎ 圆面积S=πr2= 答案: ‎8.(14分)(2020辽宁大连测试)如图所示,在光滑绝缘水平面上有一半径为R的圆,AB是一条直径,空间有匀强电场场强大小为E,方向与水平面平行。在圆上A点有一发射器,以相同的动能平行于水平面沿不同方向发射带电量为+q的小球,小球会经过圆周上不同的点,在这些点中,经过C点的小球的动能最大。由于发射时刻不同时,小球间无相互作用。已知∠CAB =α=30°,求:‎ ‎(1)电场的方向与AC间的夹角为多大?‎ ‎(2)若小球在A点的初速度与电场方向垂直,则小球恰能落到C点,则初动能为多大?‎ ‎9.(16分)(2020江苏苏南四校联考)如图(甲)所示,在场强大小为E、方向竖直向上的匀强电场中存在着一半径为R的圆形区域,O点为该圆形区域的圆心,A点是圆形区域的最低点,B点是圆形区域最右侧的点.在A点有放射源释放出初速度大小不同、方向均垂直于场强方向向右的正电荷,电荷的质量为m、电量为q,不计电荷重力、电荷之间的作用力.‎ ‎(1)若某电荷的运动轨迹和圆形区域的边缘交于P点,如图(甲)所示,∠POA=θ,求该电荷从A点出发时的速率.‎ ‎(2)若在圆形区域的边缘有一接收屏CBD,如图(乙)所示,C、D分别为接收屏上最边缘的两点,∠COB=∠BOD=30°.求该屏上接收到的电荷的最大动能和最小动能.‎ 最大动能为:‎ EkC=Eq(R-Rcosθ)+m v‎0C2 = EqR (5-3cos120°) = EqR (3分)‎ ‎10、(9分)(2020山东泰安宁阳12月质检)如图所示,虚线左侧有一场强为E1=E的匀强电场,在两条平行的虚线MN和PQ之间存在着宽为L、电场强度为E2=2E的匀强电场,在虚线PQ右侧相距也为L处有一与电场E2平行的屏.现将一电子(电荷量e,质量为m)无初速度放入电场E1中的A点,最后打在右侧的屏上,AO连线与屏垂直,垂足为O,求:‎ ‎(1)电子从释放到打到屏上所用的时间;‎ ‎(2)电子刚射出电场E2时的速度方向与AO连线夹角的正切值tanθ;‎ ‎(3) 电子打到屏上的点P到O点的距离x.‎ ‎11.(17分)(2013成都石室质检)如图所示,长L=‎1.2 ‎m、质量M=‎3 kg的木板放在倾角为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.设图示位置木板和物块的速度均为零。求:‎ ‎(1)物块离开木板时木板获得的动能。‎ ‎(2)物块在木板上运动的过程中,由于摩擦而产生的内能。‎ ‎11.(17分)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:mgsin37°-μ(mgcos37°+qE)=ma1‎ a1=‎4.2m/s2 3分 对木板:Mgsin37°+μ(mgcos37°+qE)-F=Ma2 ‎ a2=‎3m/s2 3分 又a1t2-a2t2=L ‎12.(16分)(2020安徽宿州泗县质检)在动摩擦因数m=0.2的粗糙绝缘足够长的水平滑漕中,长为‎2L的绝缘轻质细杆两端各连接一个质量均为m的带电小球A和B,如图为俯视图(槽两侧光滑)。A球的电荷量为+2q,B球的电荷量为-3q(均可视为质点,也不考虑两者间相互作用的库仑力)。现让A处于如图所示的有界匀强电场区域MPQN内,已知虚线MP恰位于细杆的中垂线,MP和NQ的距离为‎3L,匀强电场的场强大小为E=1.2mg/q,方向水平向右。释放带电系统,让A、B从静止开始运动(忽略小球运动中所产生的磁场造成的影响)。求:‎ ‎(1)小球B第一次到达电场边界MP所用的时间;‎ ‎(2)小球A第一次离开电场边界NQ时的速度大小 ‎(3)带电系统运动过程中,B球电势能增加量的最大值。‎ 解析.(共16分)‎ ‎(1)带电系统开始运动后,先向右加速运动;当B进入电场区时,开始做减速运动。设B进入电场前的过程中,系统的加速度为a1,‎ 由牛顿第二定律:2Eq-m2mg=2ma1 即 a1=g B刚进入电场时,由L=a1t12 可得 4分 ‎(3)当带电系统速度第一次为零,此时A已经到达右边界NQ外,B克服电场力做的功最多,B增加的电势能最多,设此时A离右边界NQ的距离为x 由动能定理:2Eq´2L — 3Eq´(L+x)—2L+x)=0‎ 可得 x=0.1L 所以B电势能增加的最大值DW1=3Eq´1.1L=3.3EqL =3.96mgL 6分 ‎13.(8分) (2020北京海淀区期末)如图13所示,在水平向右场强为E的匀强电场中,有一质量为m、电荷量为q的占由荷从A点由静止释放,仅在由场力的作用下经时间t运动到B点.求.‎ ‎(1)点电荷从A点运动到B点过程中电场力对点电荷做的功;‎ ‎ (2)A、B两点间的电势差。‎ 解析:(8分)‎ ‎(1)设电荷受到的电场力为F,运动的加速度为a,在t时间内运动的距离为s,电场力对电荷做的功为W,则 F=Eq………………………………1分 F=ma a= Eq/m………………………………1分 s=‎ W=Fs W=………………………………3分 说明:由动量定理,,‎ 由动能定理,电场力做功,解得 同样给分。‎ ‎ ‎
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