专题08静电场备战2020高考物理2019届期末和一模好题分项版汇编教师版

1专题8静电场2019年高三期末、一模物理试题分项解析一．选择题1.（2019重庆九校联盟12月联考）超级电容器又叫双电层电容器，它具有功率密度高、充放电时间短、循环寿命长、工作温度范围宽等特点。图示为一款超级电容器，其上标有“2.7V400F”，则可知A．该电容器的输入电压只能是2.7V时才能工作B．该电容器的输入电压最大值小于或等于2.7V时都能工作C．该电容器不充电时的电容为零D．该电容器充满电时储存的电荷量为1080mA·h【参考答案】2．（2019江苏泰州12月联考）如图所示，四幅有关电场说法正确的是（）A．图甲为等量同种点电荷形成的电场线B．图乙离点电荷距离相等的a、b两点场强相同C．图丙中在c点静止释放一正电荷，可以沿着电场线运动到d点D．图丁中某一电荷放在e点与放到f点，它们的电势能相同【参考答案】D26.（2019浙江嘉兴质检）微波技术中常用的磁控管可以用磁场将电子群控制在管内。若电子群处于如图所示位置时，其形成的电场在位置1处的电场强度和电势分别为E1和φ1，在位置2处的电场强度和电势分别为E2和φ2，则A．E1E2φ1＞φ2B．E1E2φ1＜φ2C．E1＜E2φ1＜φ2D．E1＜E2φ1＞φ2【参考答案】B【名师解析】把电子群看作一个小带电体（点电荷），根据点电荷电场强度公式可知，形成的电场在位置1处的电场强度大于位置2处的电场强度，即E1E2。由于电子带负电，越靠近负电荷，电势越低，所以φ1＜φ2，选项B正确。7.（2019浙江嘉兴质检）激光闪光灯的电路原理如图所示，电动势为300V的电源向电容为6000μF的电容器C充电完毕后，通过外加高压击穿“火花间隙”间空气，使电容器一次性向激光闪光灯放电，提供所有能量使闪光灯发出强光，则电容器放电过程释放的电量和通过闪光灯的电流方向为A．1.8C向左B．1.8C向右3C．2×10－5C向左D．2×10－5C向右【参考答案】B8.（2019北京顺义九中质检）如图所示，A和B均可视为点电荷，A固定在绝缘支架上，B通过绝缘轻质细线连接在天花板上，由于二者之间库仑力的作用，细线与水平方向成角。A、B均带正电，电荷量分别为Q、q，A、B处于同一高度，二者之间的距离为已知静电力常量为k，重力加速度为g。则B的质量为A.B.C.D.【参考答案】C【名师解析】B球处于静止状态，受力平衡，对B球受力分析，受到重力，绳子的拉力以及A对B的库仑力，根据平衡条件得：解得：，故ABD错误，C正确。故选：C。9.（2019北京东城期末）如图所示是电容式话筒的原理图，膜片与固定电极构成一个电容器，用直流电源供电，当声波使膜片振动时，电容发生变化，电路中形成变化的电流，于是电阻R两端就输出了与声音变化规律相同的电压下列说法正确的是4A.电容式话筒是通过改变正对面积来改变电容的B.电阻R两端电压变化的频率与电流的频率相同C.当膜片靠近固定电极时，电流从b流向aD.当膜片靠近固定电极时，电容器处于放电状态【参考答案】B【方法归纳】根据电容的决定式判断电容的变化，电容始终接在电源的两端，电势差不变，根据，判断电量的变化，从而得出电流的流向．解决本题的关键是掌握电容的决定式以及知道电容始终接在电源的两端，电势差不变；同时掌握好电容的决定式和定义式的准确应用．10．【2019届百校大联考】如图所示，a、b、c、d是某匀强电场中的四个点，它们是一个四边形的四个顶点，ab∥cd，ab⊥bc，2ab＝cd＝bc＝2l，电场方向与四边形所在平面平行。已知a点电势为24V，b点电势为28V，d点电势为12V。一个质子(不计重力)经过b点的速度大小为v0，方向与bc成45°，一段时间后经过c点，则下列说法正确的是()A．c点电势为20VB．质子从b运动到c所用的时间为2lv05C．场强的方向由a指向cD．质子从b运动到c电场力做功为8eV【参考答案】ABD11．（2019辽宁大连八中质检）如图所示，半圆槽光滑、绝缘、固定，圆心是O，最低点是P，直径MN水平，a、b是两个完全相同的带正电小球视为点电荷，b固定在M点，a从N点静止释放，沿半圆槽运动经过P点到达某点图中未画出时速度为零。则小球A.从N到Q的过程中，重力与库仑力的合力一直增大B.从N到Q的过程中，速率先增大后减小，最大速率的位置在P点C.从P到Q的过程中，动能减少量大于电势能增加量D.从N到Q的过程中，电势能先增加后减小【参考答案】AC【名师解析】当电荷a在N点时，受竖直向下的重力和水平向右的电场力，a从N点静止释放，沿半圆槽运动经过P点到达某点Q的过程中，电场力和重力之间的夹角一直减小，且电场力逐渐增大，所以重力与电场力的合力一直增大，选项A正确；在N点是，电场力与重力的合力与该点的切线方向之间的夹角是锐角，所以在开始向下运动的过程中，合力做正功，速率增大；在P时，速度的方向是水平向左的，与合力之间的夹角为钝角，所以在此之间，合力已经开始做负功了，所以有段时间速率减小，从N到P的过程中，速6率先增大后减小，速率最大点应该在NP间某点，故B错误；从P到Q的过程中，电场力做负功，重力也做负功，动能的减少量等于电势能和重力势能的增加量之和，即动能减少量大于电势能增加量，故C正确；从N到Q的过程中点除外，电场力的方向与速度的方向始终成钝角，电场力做负功，电势能始终增加，故D错误；故选：AC。【方法归纳】分析库仑力及重力的合力，根据功的公式明确合力做功情况；再根据重力做功和电场力做功的特点与势能的关系分析电势能的变化。本题考查功能关系，要注意明确电场力和重力具有相同的性质，即重力做功量度重力势能的改变量；而电场力做功量度电势能的改变量。功和能的关系：功是能量转化的量度。有两层含义：做功的过程就是能量转化的过程，做功的多少决定了能转化的数量，即：功是能量转化的量度强调：功是一种过程量，它和一段位移一段时间相对应；而能是一种状态量，它与一个时刻相对应。两者的单位是相同的都是，但不能说功就是能，也不能说“功变成了能”。二．计算题1.（2019北京东城期末）如图装置可用来研究电荷间的相互作用，带电球A静止于绝缘支架上质量为m，电荷量为q的带电小球B用长为L的绝缘轻绳悬挂，小球处于静止状态时绳与竖直方向的夹角为此时小球B受的电场力水平向右，小球体积很小，重力加速度用g表示求：小球B所受电场力的大小F；带电球A在小球B处产生的电场强度的大小E：由于漏电，A的电荷量逐渐减小至零，与此同时小球B缓慢回到最低点，求此过程中电场力对B做的功不计其他能量损失．【名师解析】小球B受水平向右的库仑力、重力、绳子的拉力，根据平衡条件，则有：；解得小球B所受电场力的大小为：7；球在A球所在位置产生的电场强度大小为：；带电球A在小球B处产生的电场强度的大小；由于漏电，A的电荷量逐渐减小至零，与此同时小球B缓慢回到最低点，求此过程中电场力对B做的功．【方法归纳】对小球B进行正确受力分析，小球受水平向右的库仑力、重力、绳子的拉力，根据平衡条件列式求解库仑力，根据求解小球B处产生的电场强度的大小；依据动能定理，即可求解电场力做功．本题结合物体平衡考查了库仑定律的应用，同时掌握动能定理的应用，注意小球B缓慢回到最低点过程中，动能不变是解题的关键，属于简单基础题目，是一道考查基础知识的好题．2．（2019重庆九校联盟12月联考）在如图所示的平面直角坐标系xOy中，第Ⅰ象限区域内有沿y轴正方向（竖直向上）的匀强电场，电场强度大小E0＝50N/C；第Ⅳ象限区域内有一宽度d＝0.2m、方向沿x轴正方向（水平向右）的匀强电场。质量m＝0.1kg、带电荷量q＝+1×10-2C的小球从y轴上P点以一定的初速度垂直y轴方向进入电场，通过第Ⅰ象限后，从x轴上的A点进入第Ⅳ象限，并恰好沿直线通过该区域后从B点离开，已知P、A的坐标分别为(0，0，4)，(0，4，0)，取重力加速度g＝10m/s2。求：8（1）初速度v0的大小；（2）A、B两点间的电势差UAB；（3）小球经过B点时的速度大小。（2）设水平电场的电场强度大小为E，因未进入电场前，带电小球做类平抛运动，所以进入电场时竖直方向的速度2yPvya因为小球在该电场区域恰好做直线运动，所以合外力的方向与速度方向在一条直线上，即速度方向与合外力的方向相同，有0yvqEmgv解得E＝50N/C设小球在水平电场中运动的水平距离为lqElmgd根据U＝El解得UAB＝5V。（3）设小球在B点的速度大小为v，对小球运动的全过程，由动能定理，有220011()22PABPmvmvmgydqUqEy解得10m/sv。