高三物理最新模拟测试题静电场

高三物理最新模拟测试题：静电场

时间：90分钟 满分：100分

【命题报告】

一、选择题（本题共10小题，每题4分，共40分）

1．（2009届上海市杨浦区高三理科综合）关于电场，下列说法中正确的是

A ．电场是电荷周围空间实际存在的物质

B ．电场是为了便于研究电荷的运动而引入的理想模型

C ．电荷周围分布的电场线就是电场

D ．电荷间的相互作用不是通过电场作媒介产生的

2.（2008年高考江苏卷）如图所示，实线为电场线，虚线为等势线，

且AB=BC,电场中的A 、B 、C 三点的场强分别为E A 、E B 、E C ，电势分

别为ΦA 、ΦB 、φC ，AB 、BC 间的电势差分别为U AB 、U BC ,则下列关系

中正确的有

(A) ΦA ＞ΦB ＞φC

(B) E C ＞E B ＞E A (C) U AB ＜U BC (D) U AB =U BC

3.（山东省胜利一中2009届高三第一阶段检测）电工穿的高压作业服是用铜丝编织的，下列说法正确的是 （ ）

A ．铜丝编织的衣服不易拉破 ;

B ．电工被铜丝衣服所包裹，使体内电势为零;

C ．电工被铜丝衣服所包裹，使体内场强为零 ;

D ．铜丝电阻小，能对人体起到保护作用。

4．（2009届北京市海淀区高三一模）图中A 、B 、C 是匀强电场中的三个点，各点电势A ?=10V ，B ?=2V ，C ?=6V ，A 、B 、C 三点在同一平面上，下列各图中电场强度的方向表示正确的是

5．（2009

届山

东聊城一中高三期末 改编题）如图所示一根用绝缘材料制成的轻弹簧，劲度系数为K ，一端固定，另一端与质量为m ，带电量为+q 的小球相连，静止在光滑绝缘水面上，当施加水平向右的匀强电场E 后，小球开始运动，关于小球的运动的正确说法是（ ）

A 、运动过程中最大加速度为

/qE m B 、从静止向右运动距离为

qE K

时速度最大 C 、小球的机械能守恒

D 、小球的动能、弹性势能、电势能之和保持不变

6. (上海交通大学附属中学2009届高三摸底)有一个负点电荷只受电场力的作用，分别从两电场中的a 点由静止释放，在它沿直线运动到b 点的过程中，动能E K 随位移s 变化的关系图象如左下图中的①、②图线所示，则能与图线相对应的两个电场的电场线分布图分别是下图中的

7．（2009届安徽芜湖一中模拟）如图所示，某同学为了找出平抛运

动的物体初速度之间的关系，用一个小球在O 点对准前方的一块竖

直放置的挡板，O 与A 在同一高度，小球的水平初速度分别是123v v v 、、，打在挡板上的位置分别是B 、C 、D ，且

::1:3:5AB BC CD =。则123v v v 、、之间的正确关系是（ ）

Ａ．123::3:2:1v v v = Ｂ．123::5:3:1v v v =

Ｃ．123::6:3:2v v v = Ｄ．123::9:4:1v v v =

8.（安徽师大附中2008年第一次模拟考试）如图所示，在方向竖直向下的匀强电场中，用绝缘细线拴着带负电的小球（视为质点）在竖直平面内绕O 点做圆周运动，则下列判断正确的是 （ ）

A ．小球运动到最低点时，细线的拉力一定最大

B ．小球运动到最低点时，小球的速度一定最大

C ．小球运动到最低点时，小球的电势能一定最大

D ．小球运动到最高点时，小球的机械能一定最小

9、(2009年河北衡水中学月考)如图所示为加速度传感器的一部分，由支撑梁1由两个完全相同的弹簧固定在壳体4上，支撑梁1和固定板2组成电容器C 1，由支撑梁1和固定板3组成电容器C 2，板2、3固定在壳体4上，保持C 1和C 2所带电量相等，现将此传感器置于某载体中，当载体静止时，电容器C 1和C 2

的电容相等，两电容器的电压相等，当载体向上加

??a b E b a ??E ??a b E ??b a E A B C

D

速运动时：

A 、C 1的电容变小，板1和板2间电压变大

B 、

C 1的电容变大，板1和板2间电压变大

C 、C 2的电容变小，板1和板3间电压变大

D 、C 2的电容变大，板1和板3间电压变大

10．（2009年河北正定中学模拟）如图两个内壁光滑、半径不同

的半球形碗，放在不同高度的水平面上，使两碗口处于同一水

平面．现将质量相同的两个带等量负电荷的小球（小球半径远小于碗的半径），分别从两个碗的边缘由静止释放，当两球分别沿圆弧通过碗的最低点时：

A ． 不加电场时，两小球的速度大小相等，若加向上的匀强电场时，速度大小仍相等

B ． 不加电场时，两小球的机械能大小相等，若加向上的匀强电场时，机械能大小仍相等

C ． 不加电场时，两小球对碗底的压力大小相等，若在球心处加一相同的点电荷，压力大

小不再相等

D ． 不加电场时，两小球对碗底的压力大小相等，若加向上的匀强电场时，压力仍大小相

等

二．非选择题（本大题共6小题，共计60分）

11.（北京东城区2008年质检）（9分）右图中给出器材为：

电源E （电动势为12V ，内阻不计），木板N （板上从

下往上依次叠放白纸、复写纸、导电纸各一张），两个

金属条A 、B （平行放置在导电纸上，与导电纸接触良

好，用作电极），滑线变阻器R （其总阻值小于两平行

电极间导电纸的电阻），直流电压表○V （量程为6V ，内 阻很大，其负接线柱与B 极相连，正接线柱与探针P 相连），开关K 。

现要用图中仪器描绘两平行金属条AB 间电场中的等势线。AB 间的电压要求取为6V 。 （Ⅰ）在图中连线，画成实验电路原理图（3分）。

（Ⅱ）下面是主要的实验操作步骤，将所缺的内容填写在横线上方。

a . 接好实验电路。

b. （2分）。

c. 合上K ，并将探针P 与A 相接触。

d. （2分）。

e. 用探针压印的方法把A 、B 的位置标记在白纸上。画一线段连接AB 两极，在连线上选取间距大致相等的5个点作为基准点，用探针把它们的位置印在白纸上。

f . 将探针与某一基准点相接触， （2分），这一点是此基

准的等势点。用探针把这一点的位置也压印在白纸上。用相同的方法找出此基准点的其它等势点。

g. 重复步骤f ，找出其它4个基准点的等势点。取出白纸画出各条等势线。

12、(2009年河北衡水中学调研)（6分，每空3分）为研究静电除尘，有人设计了一个盒状容器，容器侧面是绝缘的透明有机玻璃，它的上下底面是面积A=0.04m 2的金属板，间距L=0.05m ，当连接到U=2500V 的高压电源正负两极时，能在

两金属板间产生一个匀强电场，如图所示。现把一定量均

匀分布的烟尘颗粒密闭在容器内，每立方米有烟尘颗粒

1013个，假设这些颗粒都处于静止状态，每个颗粒带电量

为q=+1.0×10-17C ，质量为m=2.0×10-15kg ，不考虑烟尘颗

粒之间的相互作用和空气阻力，并忽略烟尘颗粒所受重

力。求合上电键后：

⑴经过 秒烟尘颗粒可以被全部吸附？

⑵除尘过程中电场对烟尘颗粒共做了 焦耳功？

13、(湖南长沙二中2009届高三第一次质量检测试卷)（10分）

两块平行金属板A 、B 彼此平行放置，板间距离为d ，两板

分别带有等量异种电荷，且A 板带正电，两板中间有一带负

电的油滴P ，当两板水平放置时，油滴恰好平衡，若把两板

倾斜60°，把油滴从P 静止释放，油滴可以打在金属板上，

问：

（1）油滴将打在哪块金属板上？（4分）

（2）油滴打在金属板上的速率是多少？(6分)

14.（2008年无锡一中月考）（10分）一个带正电的微粒，从A 点射入水平方向的匀强电场中，

微粒沿直线AB 运动，如图所

示，AB 与电场线夹角θ=30．已知带电微粒的质量m =1.0×10-7kg ，电荷量q =1.0×10-10C ，A 、 B 相距L =20cm(g =10m ／s 2)．

(1) 试说明微粒在电场中运动的性质，要求说明理由。（3分）

(2) 求电场强度的大小和方向．（4分）

(3)要使微粒从A 点运动到B 点，微粒进入电场时的最小速度是多大? （

3

分）

15．（2009届徐州六县一区联考）（12分）如图甲所示，在场强大小为E 、方向竖直向下的匀强电场内存在一个半径为R 的圆形区域，O 点为该圆形区域的圆心，A 点是圆形区域的最高点，B 点是圆形区域最右侧的点．在A 点由放射源释放出初速度大小不同、方向均垂直于场强向右的正电荷，电荷的质量为m ，电量为q ，不计电荷的重力．

⑴正电荷以多大的速率发射，才能经过图中的P 点（图甲中∠POA =θ为已知）？（4分） ⑵在问题⑴中，电荷经过P 点的动能是多大？（3分）

⑶若在圆形区域的边缘有一接收屏CBD ，其中C 、D 分别为接收屏上最边缘的两点（如图乙所示），且∠COB =∠BOD =30°．则该屏上接收到的正电荷的最大动能是多少？（7分）

16．（2009届湖北八校联考）（13分）如图所示，平行板电容器的M 、N 两板间距d ＝1.1m ，两

板间存在竖直向上的匀强电场，场强E ＝2×103V/m ，M 、N 的正中央各有一小孔。在上板小孔正上方有一竖直放置长为l ＝ 0.5m 的轻质绝缘细杆，细杆的上下两端分别固定一个带点小球

A 、

B ，它们的质量均为m ＝ 0.01kg ，A 的带电量为q 1 ＝ 2.5×10-4

C ，B 的带电量为q 2＝ － 5×10-5C ，B 球距上板距离h ＝0.05m 。现将轻杆由静止释放（g ＝10m/s 2）

（1）画出小球B 从开始运动到刚好离开匀强电场过程中的速度时间图像（规定竖直向下为正方向）；（7分）

（2）判定A 球能否从下板离开匀强电场，并说明理由。（6分）

B 乙

B 甲

答案部分

1.A 【解析】电场是客观存在的物质，B 项错误；电场线是为了形象的描述电场而引入的理想化模型，实际是不存在的，C 项错误；电场间的相互作用是通过场产生的，D 项错误。

2.ABC 【解析】电场线指向电势降低的方向，A 项正确；而电场线的疏密表示了电场的强弱，B 项正确；因为W AB

3.C 【解析】考查静电屏蔽。人穿上铜丝编织工作服内部无电场，外电场对内无影响。

4.D 【解析】由题意AB 的中点为6V 与C 相连就是一条等势面，而电场线与等势面垂直方向指向电势低的方向，D 项正确。

5.ABD 【解析】当小球开始运动时，速度为零此时有最大的合力，最大的加速度即：qE=ma A 项正确；当小球运动到最右边即加速度为零时速度最大：kx=qE B 项正确；小球机械能不守恒，小球和弹簧组成的系统机械能守恒，D 项正确。

6.BC 【解析】电荷带负电，初速度为零且只受与场强方向相反的电场力，A 项错误。由动能定理k E qES =知，动能E K 随位移s 变化的关系图象中斜率表示电场强度的大小，由a 到b 的过程中，①线斜率恒等，故为匀强电场,B 项正确；②线的斜率增大，故电场强度增大，C 项正确。

7．Ｃ【解析】 在竖直方向上，

由t =得小球落到Ｂ、C 、D 所需的时间

比123::1:2:3t t t ==；在水平方向上，由x v t =得：123123::::6:3:2x x x v v v t t t ==。所以C 项正确。 8.C 【解析】带负电小球在复合场中受力如图，如qE >mg ,小球在最低

点速度有最大值，绳子拉力有最小值；如果qE

有最小值，绳子拉力有最大值，A 、B 项错误. 重力做功不改变物体的

机械能，到最高点时电场力做正功做多，故机械能最大，电势能最小，

C 项正确

9.A 【解析】当载体向上加速运动时，板2和板3向上移动，使得板1和板2间距增大由C=kd s r πε4知C 1变小 C 2z 增大；再由C=U

Q 知板1和板2间电压变大，板1和板3间电压变小，A 项正确。

10.CD 【解析】 当不加电场时，小球从如图位置到最低点过程机械能守恒，取初位置为零势能面，mgR mv -=2210 得到=v gR 2 由于R 不同故v 不同，A 项错误；但机械能大小

qE

相等，小球对碗底的压力由：R

m mg F =- 得：mg F 3=，所以两小球对碗底的压力相等，当加竖直向上的匀强电场时，小球运动过程机械能不守恒，B 项错误；若在球心处加一相同的点电荷，当小球运动最低点时库F mg F +=3 库F 不同故压力不等，C 项正确；若加向上的匀强电场时，qE mg F +=3 故D 项正确。

11. 【解析】（I ）连接线路如图

（II ）b .把变阻器的滑动触头移到靠近D 端处

d .调节R ，使电压表读数为6V

f .记下电压表读数，在导电纸上移动探针，找出电压表

读数与所记下的数值相同的另一点

12、【解析】⑴当最靠近上表面的烟尘颗粒被吸附到下板时，烟尘就被全部吸附。烟尘颗粒受到的电场力F=qU /L ，L =at 2/2=qUt 2/2mL ，故t =0.02s

⑵W=NALqU/2=2.5×10-4J

13.【解析】（1）当两金属板水平放置时，受力分析mg qE =，当两金属板倾斜600 两板间的

重力将减小，有指向A 板的合力，于是向A 板移动，将打在A 板上。

（2）水平放置有mg qE =

把重力分解为平行电场方向和垂直电场方向，则沿电场方向的加速度为：a =g/2，打到板上的时间为：g

d t 2= 油滴受到的合力为mg ，所以加速度为g ，达到板上速度的大小为：gd V 2=

14. 【解析】（1）由于微粒沿AB 做直线运动，所以微粒所受外力的合力，应在AB 直线上，其受力情况如答图所示，合力F 的方向与初速度v A 的方向相反，因此微粒做匀减速直线运动。

（2）由于qE=mgctg θ

则电场强度 E= 方向水平向左

（3）要使微粒由A 运动到B ，则当v B =0时，微粒进入电场中的速度v A 最小，由动能定理可得，

代入数据解得v AMIN =2.8/s

15．【解析】（1）电荷做类平抛运动，则有

a = Eq m

R sin θ= v 0t

N/C 107.14?=θctg q

mg AMIN m L mg 22

1θsin υ=

R +R cos θ=12 at 2 由以上三式得m

EqR m EqR v 2)cos 1()cos 1(2sin 20θθθ-=+= （2）由（1）中的结论可得粒子从A 点出发时的动能为

4

)cos 1(21200θ-==EqR mv E k 则经过P 点时的动能为

E k =Eq （R +R cos θ）＋12 m v 02 = 14 EqR （5+3cos θ）

（3）从上式可以看出，当θ从120°变化到60°的过程中，接收屏上电荷的动能逐渐增大，因此D 点接收到的电荷的末动能最大．

最大动能为：E kD =Eq (R +R cos60°)＋12 m v 02 = 14 EqR (5+3cos60°)= 138 EqR

16.【解析】（1）如图（说明：三段线段每段线段4分，共12分）

（2） B 球离开N 板时的速度有图像可得 s m v 2= 之后A 、B 系统的加速度大小211522s m m

mg E q a =-= 若A 不离开N 板，当A 速度减小到0时A 下降的高度为s ，由运动学公式有： as v v 2220=- 则m l m S 5.015

2=<= 故A 球不能从下板离开匀强电场

)

(s t