2010高三物理第1轮复习摸底测试——电场(二)

高三物理电场的性质及带电粒子在电场中的运动复习题（含答案）电场是电荷及变化磁场周围空间里存在的一种特殊物质，以下是电场的性质及带电粒子在电场中的运动温习题，请考生练习。

一、选择题(共10小题，每题4分，共40分。

在每题给出的四个选项中，第1～5题只要一项契合标题要求，第6～10题有多项契合标题要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

)1. (2021新课标全国卷，15)如图，直线a、b和c、d是处于匀强电场中的两组平行线，M、N、P、Q是它们的交点，四点处的电势区分为MN、P、Q。

一电子由M点区分运动到N点和P点的进程中，电场力所做的负功相等。

那么()A.直线a位于某一等势面内，QB.直线c位于某一等势面内，NC.假定电子由M点运动到Q点，电场力做正功D.假定电子由P点运动到Q点，电场力做负功2.(2021新课标全国卷，14)如图，两平行的带电金属板水平放置。

假定在两板中间a点从运动释放一带电微粒，微粒恰恰坚持运动形状，现将两板绕过a点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转45，再由a点从运动释放一异样的微粒，该微粒将() A.坚持运动形状B.向左上方做匀减速运动C.向正下方做匀减速运动D.向左下方做匀减速运动3.(2021山东理综，18)直角坐标系xOy中，M、N两点位于x 轴上，G、H两点坐标如图。

M、N两点各固定一负点电荷，一电荷量为Q的误点电荷置于O点时，G点处的电场强度恰恰为零。

静电力常量用k表示。

假定将该误点电荷移到G点，那么H点处场强的大小和方向区分为()A.，沿y轴正向B.，沿y轴负向C.，沿y轴正向D.，沿y轴负向4(2021安徽理综，20)平均带电的无量大平面在真空中激起电场的场弱小小为，其中为平面上单位面积所带的电荷量，0为常量。

如下图的平行板电容器，极板正对面积为S，其间为真空，带电量为Q。

不计边缘效应时，极板可看作无量大导体板，那么极板间的电场强度大小和两极板间相互的静电引力大小区分为()A.和B.和C.和D.和5.(2021海南单科，5)如图，一充电后的平行板电容器的两极板相距l。

电场——电势 电势差 电场力做功与电势能变化［重点、难点解析］电场中的概念：一、电场力做功的特点1. 在匀强电场中，电场力做功公式可表达为：θcos qEs W =，其中θ为电场力与位移的夹角；而qU W =适合一切电场做功的运算。

2. 由电荷电场中任意两点间移动时电场力做功公式：()B A B A B A AB AB q q q qU W εεϕϕϕϕ-=-=-==可知电场力是一种保守力，电场力做功只与起点和终点的位置有关，而与所经过的路径无关，电场力做功等于电势能的减少量（即初量减末量），电场力做功是电势能变化的量度：电场力对电荷做正功，电荷的电势能减少；电荷克服电场力做功，电荷的电势能增加；电场力做功的多少和电势能的变化数值相等，这是判断电荷电势能如何变化的最有效的方法。

二、电势能1. 电场中由电荷相对位置决定的能量叫电势能，电势能具有相对性，通常取无穷远处或大地为电势能的零点。

2. 电势能大小：电荷在电场中某点的电势能在数值上等于把电荷从这点移到电势能为零处电场力所做的功。

三、电势差1. 电势差：电荷q 在电场中由一点A 移动到另一点B 时，电场力所做的功AB W 与电荷量q 的比值。

公式为qW U AB AB =。

注意：类比重力场中的高度差，电势差这个物理量与电场中的试探电荷无关，属于电场的量，它是一个只从能量角度表征电场的一个重要物理量。

2. 电场力做功：在电场中A 、B 两点间移动电荷时，电场力做功等于电荷量与两点间电势差的乘积。

AB AB U q W ⋅=。

注意：（1）该式适用于一切电场；（2）电场力做功与路径无关。

四、电势1. 电场中某点的电势，数值上等于单位电荷由该点移动到参考点（零电势点）时电场力所做的功。

电势用字母A ϕ表示。

（1）表示式：qW 0A A =ϕ，单位：伏特（V ），且有1V=1J/C 。

（2）物理意义：电场中某一点的电势在数值上等于单位电荷在那一点所具有的电势能。

人教版高三第一轮复习《静电场》单元测试卷第Ⅰ卷（选择题 共40分）一、选择题（本题共10小题,每小题4分,共40分．在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有错选或不答的得0分）1.下列说法是某同学对电场中的概念、公式的理解,其中不正确的是（ ） A ．根据电场强度定义式qFE =,电场中某点的电场强度和试探电荷的电荷量q 无关 B ．根据电容的定义式UQC ∆∆=,电容器极板上的电荷量每增加1C,电压就增加1V C ．根据电场力做功的计算式qU W =,一个电子在1V 电压下加速,电场力做功为1eV D ．根据电势差的定义式qW U abab =,带电荷量为1×10-5C 的正电荷,从a 点移动到b 点克服电场力做功为1×10-5J,则a 、b 两点的电势差为－1V2.如图所示,虚线表示某点电荷Q 所激发电场的等势面,已知a 、b 两点在同一等势面上, c 、d 两点在另一个等势面上．甲、乙两个带电粒子以相同的速率,沿不同的方向从同一点a 射入电场,在电场中沿不同的轨迹adb 曲线、acb 曲线运动．则下列说法正确的是（ ）A ．两粒子所带的电荷符号可能相同B ．甲粒子经过c 点时的速度大于乙粒子经过d 点的速度C ．两个粒子的电势能都是先减小后增大D ．经过b 点时,两粒子的动能一定相等 3. 板间距为d 的平等板电容器所带电荷量为Q 时,两极板间电势差为U 1,板间场强为E 1现将电容器所带电荷量变为2Q ,板间距变为d 21,其他条件不变,这时两极板间电势差U 2,板间场强为E 2,下列说法正确的是 A ．2121,U U E E ==B ．21212,4U U E E ==C ．2121,2U U E E ==D ．21212,2U UE E ==4.如图所示为某一点电荷电场中电场线的局部分布情况、现有一带电粒子(重力不计)自A 点向B 点运动,则下列判断中正确的是（ ）A 、A 点的电势一定高于B 点的电势 B 、粒子一定做匀速直线运动C 、粒子的电势能一定减小D 、粒子受到的电场力一定增加 5如图所示,一个电量为+Q 的点电荷甲,固定在绝缘水平面上的O 点,另一个电量为－q 、质量为m 的点电荷乙从A 点以初速度v 0沿它们的连线向甲运动,到B 点时速度最小且为v 。

2004－2005学年度上学期高中学生学科素质训练高三物理同步测试（9）—第九单元：电场本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。

共150分考试用时120分钟第Ⅰ卷（选择题共40分）一、本题共十小题；每小题4分，共40分。

在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。

全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。

1．设电子在运动过程中只受电场力作用，则在下列哪个电场中，只要给电子一个适当的初速度它就能自始至终沿一条电场线运动；而给电子一个适当的初速度它就能始终沿某个等势面运动（）A．匀强电场B．正点电荷产生的电场C．负点电荷产生的电场D．以上都不可能2．如图，把一带正电的小球a放在光滑绝缘面上，欲使球a能静止在斜面上，需在MN间放一带电小球b，则b应（）A．带负电，放在A点B．带正电，放在B点C．带负电，放在C点D．带正电，放在C点3．某研究性学习小组学习电学知识后进行对电工穿的高压作业服进行研究，发现高压作业服是用铜丝编织的，下列各同学的理由正确的是（）A．甲认为铜丝编织的衣服不易拉破，所以用铜丝编织B．乙认为电工被铜丝编织的衣服所包裹，使体内电势保持为零，对人体起保护作用C．丙认为电工被铜丝编织的衣服所包裹，使体内电场强度保持为零，对人体起保护作用D．丁认为铜丝必须达到一定的厚度，才能对人体起到保护作用4．A、B两个小球带同种电荷，放在光滑的绝缘水平面上，A的质量为m，B的质量为2m，它们相距为d，同时由静止释放，在它们距离到2d时，A的加速度为a，速度为v，则（）A．此时B的加速度为a/4 B．此过程中电势能减小5mv2/8C．此过程中电势能减小mv2/4 D．此时B的速度为v/25．如图所示，L为竖直、固定的光滑绝缘杆，杆上O点套有一质量为m、带电量为－q的小环，在杆的左侧固定一电荷量为+Q的点电荷，杆上a、b两点到+Q的距离相等，Oa之间距离为h1，ab之间距离为h2，使小环从图示位置的O点由静止释放后，通过a 的速率为13gh 。

高三物理第一轮复习电场 测试卷1.如图是两个等量异种点电荷，周围有1、2、3、4、5、6各点，其中1、2之间距离与2、3之间距离相等，2、5之间距离与2、6之间距离相等。

两条虚线互相垂直，且平分，那么关于各点电场强度和电势的叙述正确的是 A ．1、3两点电场强度相同 B ．5、6两点电场强度相同 C ．4、5两点电势相同 D ．1、3两点电势相同2.如图所示，A 、B 两点分别固定着电量为+Q 和+2Q 的点电荷，A 、B 、C 、D 四点在同一直线上，且AC=CD=DB 。

现将一带正电的试探电荷从C 点沿直线移到D 点，则电场力对试探电荷 （ ）Ａ．一直做正功 Ｂ．一直做负功 Ｃ．先做正功再做负功 Ｄ．先做负功再做正功3．如图所示，AB 、CD 为一圆的两条直径，且互相垂直，O 点为圆心．空间存在一未知静电场，方向与圆周所在平面平行．现有一电子，在电场力作用下(重力不计)，先从A 点运动至C 点，动能减少了W ；又从C 点运动至B 点，动能增加了W ，那么关于此空间存在的静电场可能是 ( )A ．方向垂直于AB 并由O 指向C 的匀强电场 B ．方向垂直于AB 并由C 指向O 的匀强电场 C ．位于O 点的正点电荷形成的电场D ．位于D 点的正点电荷形成的电场4．如图甲所示，AB 是电场中的一条直线．电子以某一初速度从A 点出发，仅在电场力作用下沿AB从A 运动到B 点，其v -t 图象如图乙所示，关于A 、B 两点的电场强度E A、E B和电势φA、φB 的关系，下列判断正确的是 （ ）A ．A E >B E B ．A E <B EC ．B A ϕϕ>D ．B A ϕϕ<5．如图所示，竖直放置的光滑绝缘圆环穿有一带正电的小球，匀强电场水平向右，小球绕O 点作圆周运动，那么 ( )A ．在A 点小球有最大的电势能B ．在B 点小球有最大的重力势能C ．在C 点小球有最大的机械能D ．在D 点小球有最大的动能6．如图所示，虚线a 、b 、c 代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即U ab ＝U bc ，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P 、Q 是这条轨迹上的两点，据此可知（ ）A .三个等势面中，a 的电势最高 B .带电质点在P 点具有的电势能较在Q 点具有的电势能大C .带电质点通过P 点时的动能较通过Q 点时大D .带电质点通过P 点时的加速度较通过Q 点时大7.如图所示，一带电液滴在重力和匀强电场对它的作用力作用下，从静止开始由b 沿直线运动到d ，且bd 与竖直方向所夹的锐角为45°，则下列结论不正确．．．的是 （ ） A ．此液滴带负电 B ．合外力对液滴做的总功等于零 C ．液滴做匀加速直线运动 D ．液滴的电势能减少8.如图所示，一质量为m 的带电液滴以竖直向下的初速度v 0进入某电场中。

准兑市爱憎阳光实验学校高三物理第一轮复习周日测试电场电路说明：1．本试卷分选择题〔第一卷〕和非选择题〔第二卷〕两．总分值150分，考试用时120分钟．2．请将选择题的正确选项填在答题卡中．第I卷〔选择题共40分〕一、选择题：此题共10小题，每题4分，共40分．在每题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分．1．如果不计重力的电子，只受电场力作用，那么，电子在电场中可能做：A．匀速直线运动B．匀加速直线运动C．匀变速曲线运动D．匀速圆周运动2．关于电源电动势，下面说法正确的选项是．．．．．．：A．电源两极间电压于电动势B．电动势越大的电源，将其它能转化为电能的本领越大C．电路接通后，电源的电压小于它的电动势D．电动势只由电源性质决与外电路无关3．两相同带电小球，带有量的同种电荷，用长的绝缘细线悬挂于O点，如下图。

平衡时，两小球相距r，两小球的直径比r 小得多，假设将两小球的电量同时各减少一半，当它们重平衡时，两小球间的距离：A．大于r/2 B．于r/2C．小于r/2 D．无法确4．如右图，在点电荷Q的电场中，a、b两点在同一个势面上，c、d两点在同一势面上，无穷远处电势为零，甲、乙两个带电粒子经过a点时动能相同，甲粒子的运动轨迹为acb，乙粒子的运动轨迹为adb，由此可以判断：A．甲粒子经过c点与乙粒子经过d点时的动能相B．甲、乙两种粒子带异种电荷C．甲粒子经过c点时的电势能大于乙粒子经过d点时的电势能D．两粒子经过b点时具有相同的动能5．在如右图所示的电路中，R1、R2、R3和R4皆为值电阻，R5为可变电阻，电源的电动势为ε，内阻为r。

设电流表A的读数为I，电压表V的读数为U。

当R5的滑动触点向图中a端移动时：A．I变大，U变小 B．I变大，U变大C．I变小，U变大 D．I变小，U变小6．如下图的电路中．灯泡A和灯泡B 原来都是正常发光的．现在突然灯泡A比原来变暗了些，灯泡B比原来变亮了些．那么电路中出现的故障可能是：A．R2短路 B．R1短路C．R2断路 D．R l、R2同时短路7．压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置，其工作原理如图(a)所示，将压敏电阻和一块挡板固在绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球。

高三物理电场试题答案及解析1.如图所示，在水平面上固定一个半圆形细管，在直径两端A、B分别放置一个正点电荷Q1、Q2，且Q2=8Q1.现将另一正点电荷q从管内靠近A处由静止释放，设该点电荷沿细管运动过程中最小电势能的位置为P，并设PA与AB夹角为，则以下关系正确的是A. tan=4B. tan=8C. tan=2D. tan=【答案】C【解析】A点释放后，在AB端点电荷的合电场作用下，电场力做正功，电势能减少，当合场强方向与运动路径垂直，即与半径共线时，电场力不再做正功，此后开始做负功，所以合场强与半径共线时即是电势能最小的P点。

电场合成如下图，根据几何关系有，整理得，选项C对。

【考点】电场的合成，电场力做功2.喷墨打印机的简化模型如图所示，重力可忽略的墨汁微滴，经带电室带负电后，以相同的速度v垂直匀强电场飞入极板间，最终打在纸上，则不同微滴在极板间电场中A．向负极板偏转B．加速度一定相同C．运动时间一定相同D．竖直方向偏移的距离一定相同【答案】C【解析】液滴带负电，故向正极偏转，A错；不同的信号输入对应液滴打在纸上的不同位置，故可知液滴的电荷量、加速度、竖直偏转位移不一定相同，BD错；液滴的运动时间为全程水平位移除以水平速度，故C正确。

【考点】带电粒子在匀强电场中的运动3.真空中，两个相距L的固定点电荷E、F所带电荷量大小分别是QE 和QF，在它们共同形成的电场中，有一条电场线如图中实线所示，实线上的箭头表示电场线的方向．电场线上标出了M、N两点，其中N点的切线与EF连线平行，且∠NEF＞∠NFE．则A．E带正电，F带负电，且B．在M点由静止释放一带正电的检验电荷，检验电荷将沿电场线运动到N点C．过N点的等势面与过N点的切线垂直D．负检验电荷在M点的电势能大于在N点的电势能【答案】AC【解析】电场线由正电荷出发，可知E带正电，由电场线分布可知，A对；在M点由静止释放一带正电的检验电荷，检验电荷不可能沿电场线运动，B错；等势面与电场线垂直，C对；M点电势高于N点电势，对于负电荷电势越高电势能越小，D错；4.如图（a），小球甲固定于水平气垫导轨的左端，质量m=0.4kg的小球乙可在导轨上无摩擦地滑动，甲、乙两球之间因受到相互作用而具有一定的势能，相互作用力沿二者连线且随间距的变化而变化。

高三物理电场力的性质的描述单元复习测试题（附答案）物理学是研究物质世界最基本的结构、最普遍的相互作用、最一般的运动规律及所使用的实验手段和思维方法的自然科学。

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一、选择题1. 在电场中的某点放一个检验电荷，其电量为q，受到的电场力为F，则该点的电场强度为E=Fq，下列说法正确的是()A.若移去检验电荷，则该点的电场强度为0B.若检验电荷的电量变为4q，则该点的场强变为4EC.若放置到该点的检验电荷变为-2q，则场中该点的场强大小不变，但方向相反D.若放置到该点的检验电荷变为-2q，则场中该点的场强大小方向均不变【答案】选D.【详解】电场中某点的场强与检验电荷无关，故D对.2. 使两个完全相同的金属小球(均可视为点电荷)分别带上-3Q和+5Q的电荷后，将它们固定在相距为a的两点，它们之间库仑力的大小为F1.现用绝缘工具使两小球相互接触后，再将它们固定在相距为2a的两点，它们之间库仑力的大小为F2.则F1与F2之比为()A.2∶1B.4∶1C.16∶1D.60∶1【答案】选D.【详解】两个完全相同的金属小球相互接触后，带电荷量为+Q，距离变为原来的两倍，根据库仑定律可知选项D正确.3.两个半径相同的金属小球，带电荷量之比为1∶7，相距为r，两者相互接触后再放回原来的位置上，则相互作用力可能为原来的()A.47B.37C.97D.167【答案】CD【详解】设两小球的电荷量分别为q和7q，则原来相距r时的相互作用力F=kq7qr2=k7q2r2由于两球的电性未知，接触后相互作用力的计算可分为两种情况：(1)两球电性相同：相互接触时两球电荷量平均分配，每球带电量为7q+q2=4q.放回原处后的相互作用力为：F1=k4q4qr2=k16q2r2，故F1F=167(2)两球电性不同：相互接触时电荷先中和再平分，每球带电量为7q-q2=3q.放回原处后的相互作用力为：F2=k3q3qr2=k9q2r2，故F2F=97.4.如图21所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场中M 点以相同速度垂直于电场线方向飞出a、b两个带电粒子，运动轨迹如图21中虚线所示.则()A.a一定带正电，b一定带负电B.a的速度将减小，b的速度将增加C.a的加速度将减小，b的加速度将增加D.两个粒子的动能，一个增加一个减小【答案】C【详解】设电场线为正点电荷的电场线，则由轨迹可判定a 带正电，b带负电.若电场线为负点电荷的电场线，则a为负电荷，b为正电荷，A错.由粒子的偏转轨迹可知电场力对a、b均做正功，动能增加，B、D错.但由电场线的疏密可判定，a受电场力逐渐减小，加速度减小.b正好相反，选C.5.如图所示，可视为点电荷的小球A、B分别带负电和正电，B球固定，其正下方的A球静止在绝缘斜面上，则A球受力个数可能为( )A.可能受到2个力作用B.可能受到3个力作用C.可能受到4个力作用D.可能受到5个力作用【答案】选A、C.【详解】以A为研究对象，根据其受力平衡可得，如果没有摩擦，则A对斜面一定无弹力，只受重力和库仑引力作用而平衡;如果受摩擦力，则一定受弹力，所以A受4个力作用而平衡.故答案为A、C.6.把质量为m的正点电荷放在电场中无初速度释放，不计重力，则以下说法正确的是( )A.点电荷的轨迹一定和电场线重合B.点电荷的速度方向总是与所在处的电场线方向一致C.点电荷的加速度方向总是与它所在处的电场线的切线方向重合D.点电荷将沿电场线切线方向抛出，做抛物线运动【答案】选C.【详解】带电粒子在电场中运动时，其运动轨迹与电场线重合的条件是：(1)电场线为直线;(2)电荷初速度为零，或速度方向与电场线平行;(3)电荷仅受电场力或所受其他力合力的方向与电场线平行.这三个条件必须同时满足粒子才能够沿电场线运动.故答案为C.7.两点电荷A、B带电量QAQB，在真空中相距r，现将检验电荷q置于某一位置C时，所受的库仑力恰好为零，则( )A.A和B为异种电荷时，C在AB之间连线上靠近B一侧B.A和B为异种电荷时，C在AB连线的延长线上A外侧C.A和B为同种电荷时，C在AB之间连线上靠近B一侧D.A和B无论为同种还是异种电荷，C都不在AB连线以及延长线上【答案】选C.【详解】根据检验电荷q置于某一位置C时，所受的库仑力恰好为零可得，C点的合场强为零，并且此位置一定在AB 直线上，由场强的叠加可得场强为零的点，若是同种电荷一定在A、B连线之间靠近电荷量小的B端，若是异种电荷一定在A、B连线的延长线上靠近电荷量小的B端(即B的外侧)，所以答案为C.8. A、B是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定的初速度从A点沿电场线运动到B点，其速度v与时间t的关系图象如图甲所示.则此电场的电场线分布可能是图乙中的()【答案】选A.【详解】从图象可以直接看出，粒子的速度随时间逐渐减小;图线的斜率逐渐增大，说明粒子的加速度逐渐变大，电场强度逐渐变大，从A到B电场线逐渐变密.综合分析知，负电荷是顺着电场线运动，由电场线疏处到达密处，正确选项是A.9. 如图所示，在场强大小为E的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细线一端拴一个质量为m、电荷量为q的带负电小球，另一端固定在O点.把小球拉到使细线水平的位置A，然后将小球由静止释放，小球沿弧线运动到细线与水平成=60的位置B时速度为零.以下说法正确的是()A.小球重力与电场力的关系是mg=3EqB.小球重力与电场力的关系是Eq=3mgC.小球在B点时，细线拉力为FT=3mgD.小球在B点时，细线拉力为FT=2Eq【答案】选BC.【详解】根据对称性可知，小球处在AB中点位置时切线方向合力为零，此时细线与水平方向夹角恰为30，根据三角函数关系可得：qEsin30=mgcos30，化简可知选项A错误，B 正确;小球到达B点时速度为零，则沿细线方向合力为零，此时对小球受力分析可知：FT=qEsin30+mgcos30，化简可知FT=3mg，选项C正确，D错误.10. 如图所示，真空中Ox坐标轴上的某点有一个点电荷Q，坐标轴上A、B两点的坐标分别为0.2 m和0.7 m.在A点放一个带正电的试探电荷，在B点放一个带负电的试探电荷，A、B两点的试探电荷受到电场力的方向都跟x轴正方向相同，电场力的大小F跟试探电荷电荷量q的关系分别如图中直线a、b所示.下列说法正确的是()A.B点的电场强度的大小为0.25 N/CB.A点的电场强度的方向沿x轴负方向C.点电荷Q是正电荷D.点电荷Q的位置坐标为0.3 m【答案】选D.【详解】由两试探电荷受力情况可知，点电荷Q为负电荷，且放置于A、B两点之间某位置，选项B、C均错;设Q与A 点之间的距离为l，则点电荷在A点产生的场强为EA=kQ/l2=Fa/qa=N/C=4105 N/C，同理，点电荷在B点产生的场强为EB=kQ/(0.5-l)2=Fb/qb=N/C=0.25105 N/C.解得l=0.1 m，所以点电荷Q的位置坐标为xQ=xA+l=0.2+0.1=0.3(m)，所以选项A错误，选项D正确.二、非选择题11. 如图所示，BCDG是光滑绝缘的34圆形轨道，位于竖直平面内，轨道半径为R，下端与水平绝缘轨道在B点平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中.现有一质量为m、带正电的小滑块(可视为质点)置于水平轨道上，滑块受到的电场力大小为34mg，滑块与水平轨道间的动摩擦因数为0.5，重力加速度为g.(1)若滑块从水平轨道上距离B点s=3R的A点由静止释放，滑块到达与圆心O等高的C点时速度为多大?(2)在(1)的情况下，求滑块到达C点时受到轨道的作用力大小;(3)改变s的大小，使滑块恰好始终沿轨道滑行，且从G点飞出轨道，求滑块在圆轨道上滑行过程中的最小速度大小.【答案】见解析【详解】本题考查了电场与竖直平面内圆周运动的结合.解题的关键是要有等效场的思想，求轨道与物块之间作用力时要找准向心力的来源.(1)设滑块到达C点时的速度为v，由动能定理得qE(s+R)-mgs-mgR=12mv2-0，而qE=3mg4，解得v=gR.(2)设滑块到达C点时受到轨道的作用力大小为F，则F-qE=mv2R，解得F=74mg.(3)要使滑块恰好始终沿轨道滑行，则滑至圆轨道DG间某点，由电场力和重力的合力提供向心力，此时的速度最小(设为vn)，则有qE2+mg2=mv2nR，解得vn=5gR2.12. 如图所示，一根光滑绝缘细杆与水平面成=30的角倾斜固定.细杆的一部分处在场强方向水平向右的匀强电场中，场强E=2104 N/C.在细杆上套有一个带电量为q=-1.7310-5 C、质量为m=310-2 kg的小球.现使小球从细杆的顶端A由静止开始沿杆滑下，并从B点进入电场，小球在电场中滑至最远处的C点.已知AB间距离x1=0.4 m，g=10 m/s2.求：(1)小球在B点的速度vB;(2)小球进入电场后滑行的最大距离x2;(3)小球从A点滑至C点的时间是多少?【答案】(1)2 m/s (2)0.4 m (3)0.8 s【详解】(1)小球在AB段滑动过程中，由机械能守恒mgx1sin=12mv2B可得vB=2 m/s.(2)小球进入匀强电场后，在电场力和重力的作用下，由牛顿第二定律可得加速度a2=mgsin-qEcosm=-5 m/s2小球进入电场后还能滑行到最远处C点，BC的距离为x2=-v2B2a2=0.4 m.(3)小球从A到B和从B到C的两段位移中的平均速度分别为vAB=0+vB2 vBC=vB+02小球从A到C的平均速度为vB2x1+x2=vt=vB2t可得t=0.8 s.小编为大家提供的高三物理电场力的性质的描述单元复习测试题，大家仔细阅读了吗?最后祝同学们学习进步。

第六单元电场届高三物理第一轮单元能力复习题集团标准化工作小组 [Q8QX9QT-X8QQB8Q8-NQ8QJ8-M8QMN]45分钟单元能力训练卷(六)[考查范围：第六单元 分值：120分]一、选择题(每小题6分，共48分)图D6－11．如图D6－1所示，一水平固定的小圆盘A 带电荷量为Q ，电势为零．从圆盘中心处O 由静止释放一质量为m 、带电荷量为＋q 的小球，由于电场的作用，小球竖直上升可达盘中心竖直线上的c 点，Oc ＝h ，又知道过竖直线上的b 点时小球速度最大，由此在Q 所形成的电场中，可以确定的物理量是( )①b 点的场强 ②c 点的场强 ③b 点的电势 ④c 点的电势A ．①②B ．②③C ．③④D ．①④2．在电场中的某点放一个试探电荷，其电荷量为q ，受到的电场力为F ，则该点的电场强度为E ＝F q，下列说法正确的是( )A ．若移去试探电荷，则该点的电场强度为0B ．若试探电荷的电荷量变为4q ，则该点的场强变为4EC ．若放置到该点的试探电荷变为－2q ，则场中该点的场强大小不变，但方向相反D ．若放置到该点的试探电荷变为－2q ，则场中该点的场强大小和方向均不变图D6－23．如图D6－2所示，MN 是由一个正点电荷Q 产生的电场中的一条电场线，一个带正电的粒子＋q 飞入电场后，在电场力的作用下沿一条曲线运动，先后通过a 、b 两点，不计粒子的重力，则( )A ．粒子在a 点的加速度小于在b 点的加速度B ．a 点电势φa 小于b 点电势φbC ．粒子在a 点的动能E k a 小于在b 点的动能E k bD ．粒子在a 点的电势能E p a 小于在b 点的电势能E p b4．点电荷Q 1与Q 2分别固定在A 、B 两点，取无穷远处电势为零，图D6－3表示A 、B 连线上的电势分布，则以下说法不正确的是( )图D6－3A ．图甲中Q 1、Q 2都是正电荷，且Q 1<Q 2B ．图乙中Q 1、Q 2都是正电荷，且Q 1<Q 2C ．图丙中Q 1、Q 2是等量异种电荷，Q 1为正电荷D．图丁中Q1是正电荷，Q2是负电荷，且|Q1|>|Q2|5．如图D6－4所示，在x轴上关于原点O对称的两点固定放置等量异种点电荷＋Q和－Q，P点位于－Q右侧，则下列判断正确的是( )A．轴上没有与P点场强相同的点B．轴上还有两点与P点场强相同C．若将试探电荷＋q从P点移至O，电势能增大D．若将试探电荷＋q从P点移至O，电势能减小图D6－4图D6－56．如图D6－5所示，AB是圆O的一条直径，OC为圆的半径，∠AOC＝90°，圆O所在空间有一匀强电场．相同的带正电的粒子以相同的初动能E k0沿不同方向从A点出发，能够经过圆周上其他一些点，其中经过B点的粒子的动能为，经过C点的粒子的动能为2E k0.不计粒子所受重力及粒子间相互作用的影响．下列说法中正确的是( )A．经过C点的粒子的动能一定比经过圆周上其他点的粒子的动能大B．经过C点的粒子的动能一定比经过圆周上其他点的粒子的动能小C．无论粒子在A点的速度方向如何，圆周上总有些位置粒子无法到达D．改变粒子在A点的速度方向，总能使圆周上任何位置都有粒子到达7．如图D6－6所示，带等量异种电荷的两平行金属板在真空中水平放置，M、N为板间同一电场线上的两点．一带电粒子(不计重力)以速度v M经过M点在电场线上向下运动，且未与下板接触，一段时间后，粒子以速度v N折回N点，则( )A．粒子受电场力的方向一定由M指向NB．粒子在M点的速度一定比在N点的大C．粒子在M点的电势能一定比在N点的大D．电场中M点的电势一定高于N点的电势图D6－6图D6－78．如图D6－7所示，用绝缘细线拴一带负电小球，在竖直平面内做圆周运动，匀强电场方向竖直向下，则( )A．当小球运动到最高点a时，线的张力一定最小B．当小球运动到最低点b时，小球的速度一定最大C．当小球运动到最高点a时，小球的电势能最小D．小球在运动过程中机械能守恒二、实验题(共18分)9．(8分)如图D6－8所示，半径为R的硬橡胶圆环上带有均匀分布的正电荷，单位长度上的电荷量为q.现在环上截去一小段长度为L(L?R)的圆弧AB，则在圆环中心O处的电场强度的大小为________．图D6－8图D6－910．(10分)如图D6－9所示，匀强电场与竖直方向成α角．一个带负电荷的小球电荷量为q，质量为m，用细线系在竖直墙面上，恰好静止在水平位置，则场强大小为____________．三、计算题(共54分)11．(15分)如图D6－10所示，两块平行金属板M、N竖直放置，两板间的电势差U＝×103 V，现将一质量m＝1×10－2 kg、电荷量q＝4×10－5 C的带电小球从两板上方的A点以v0＝4 m/s的初速度水平抛出，之后小球恰好从靠近M板上端处进入两板间，沿直线运动碰到N板上的B点．已知A点距两板上端的高度h＝0.2 m，不计空气阻力，取g＝10 m/s2，求：(1)M、N两板间的距离d.(2)小球到达B点时的动能E k.图D6－1012．(19分)静电喷漆技术具有效率高、浪费少、质量好、有利于工人健康等优点，其装置示意图如图D6－11所示．A、B为两块平行金属板，间距d＝0.30 m，两板间有方向由B指向A、电场强度E＝×103 N/C的匀强电场．在A板的中央放置一个安全接地的静电油漆喷枪P，油漆喷枪的半圆形喷嘴可向各个方向均匀地喷出带电油漆微粒，油漆微粒的质量m＝×10－15 kg，电荷量q＝－×10－16 C，喷出的初速度v0＝2.0 m/s.油漆微粒最后都落在金属板B上．微粒所受重力和空气阻力以及微粒之间的相互作用力均可忽略．求：(1)微粒落在B板上时的动能；(2)微粒离开喷枪后到达B板所需的最短时间；(3)微粒最后落在B板上所形成图形的面积．图D6－1113．(20分)如图D6－12所示，同一竖直线的A、B两点固定有等量异种点电荷，电荷量为q ，正、负如图所示，△ABC 为一等边三角形(边长为L )，CD 为AB 边的中垂线，且与右侧竖直光滑14圆弧轨道的最低点C 相切，已知圆弧的半径为R ，现把质量为m 、带电荷量为＋Q 的小球(可视为质点)由圆弧的最高点M 静止释放，到最低点C 时速度为v 0.已知静电力常量为k ，现取D 为电势零点，求：(1)在等量异种电荷的电场中，M 点的电势φM ； (2)在最低点C 时轨道对小球的支持力F N 的大小．图D6－1245分钟单元能力训练卷（六）1．D [解析] 小球过b 点时速度最大，有qE ＝mg ，得E ＝mg q，①正确；小球在c 点并不是受力平衡，场强无法确定，②错误；小球从O 到c 有qU －mgh ＝0，得U ＝mghq，由U ＝0－φc 得φc ＝－mghq，③错误、④正确． 2．D [解析] 电场中某点的场强与检验电荷无关，选项D 正确．3．C [解析] 由轨迹特征可知，正电荷经过MN 时受力方向由N 指向M ，场源电荷在靠近N 一侧，故a 点的场强大于b 点的场强，选项A 错误；远离场源电荷的b 点的电势低，选项B 错误；从a 运动到b 过程中，电场力做正功，动能增大，电势能减小，选项C 正确、D 错误．4．B [解析] 根据电场的电势变化分析电场，可以从两个方面入手：①电势线的斜率(表示场强)；②电势的大小．在图甲和图乙中，没有电势为零的点，应由斜率为零(场强为零)的点判读，由图甲中A 、B 之间的电势分布可知，斜率为零的点靠近A 侧，即场强为零的点靠近A ，故Q 1＜Q 2，同理可判断图乙中Q 1>Q 2，选项A 正确、选项B 错误；图丙中电势为零的点位于AB 连线的中点，由电势分布规律可知，Q 1、Q 2为等量异号电荷，但Q 1应为正电荷，选项C 正确；图丁中，电势为零的点靠近B 一侧，|Q 1|＞|Q 2|，选项D 正确．5．C [解析] 由等量异种点电荷的电场分布图可知，O 点与无穷远处的电势相同，在x 轴上，＋Q 点左侧的点的场强方向向左，－Q 点右侧的点的场强方向向左，＋Q 与－Q 之间的点的场强向右，故在＋Q 左侧与P 点关于原点O 对称的点的场强与P 点场强相同，P 点电势比O 点电势低，试探电荷＋q 由P 点移到O 点后电势能增大．6．D [解析] 由动能定理qU AB ＝q (φA －φB )＝ΔE k AB ＝ E k0，设A 点电势为0，则B 点电势为φB ＝－，令φ＝E k0q，则B 点电势为－φ，C 点电势为－φ.由于在匀强电场中沿同一直线电势均匀变化，则AC 的中点D 的电势为－φ，故BD 为等势面，作BD 的平行线与圆相切与P 点，则U AP 最大，粒子到达P 点的动能最大，连接PO 交圆周于Q ，Q 点电势最高，由几何关系可知，φQ <φ，由动能定理可知粒子可以到达Q 点，且打在Q 点的粒子动能最小，由此可知粒子能够达到圆周上的任何一点，综上所述，只有选项D 正确．7．B [解析] 由于带电粒子未与下板接触，可知粒子向下做的是减速运动，故电场力方向向上，选项A 错误；粒子由M 到N ，电场力做负功，电势能增加，动能减少，速度减小，故选项B 正确、选项C 错误；由于粒子和两极板所带电荷的电性未知，故不能判断M 、N 点电势的高低，选项D 错误．8．C [解析] 若qE ＝mg ，小球做匀速圆周运动，球在各处对细线的拉力一样大．若qE <mg ，球在a 处速度最小，对细线的拉力最小．若qE >mg ，球在a 处速度最大，对细线的拉力最大．故选项A 、B 错．a 点电势最高，负电荷在电势最高处电势能最低，故选项C 正确．小球在运动过程中除重力外，还有电场力做功，机械能不守恒，选项D 错误．[解析] 未截去圆弧AB 时，整个圆环上的电荷分布关于圆心对称，则O 处的电场强度为0.截去圆弧AB 后，除CD (和AB 关于O 对称的一小段圆弧)外，其余的电荷在O 处的场强为0，则CD 在O 处的场强就等于中心O 处电场强度上所带电荷量为Lq ，根据点电荷场强公式可得E ＝kLq R 2.[解析] 小球受力情况如图所示，设场强大小为E ，根据共点力平衡条件得qE cos α＝mg ，所以E ＝mgq cos α.11．(1)0.3 m (2) J[解析] (1)小球进入电场区域前做平抛运动，竖直方向上 v 2y ＝2gh解得v y ＝2 m/s进入电场后做直线运动，满足v 0v y ＝q U dmg解得d ＝0.3 m.(2)从A 到B 的过程中，应用动能定理得 mg (h ＋L )＋qU ＝E k －12mv 20其中L d ＝v y v 0＝12解得E k ＝ J.12．(1)×10－14 J (2) s (3)×10－2 m 2[解析] (1)据动能定理，电场力对每个微粒做功 W ＝E k t －E k0＝qEd微粒打在B 板上时的动能E k t ＝W ＋E k0＝qEd ＋12mv 20＝×10－14J (2)微粒初速度方向垂直于极板时，到达B 板时间最短．设到达B 板时速度为v t ，有E k t ＝12mv 2t可得v t ＝8.0 m/s ，由于微粒在两极板间做匀变速运动，即v ＝d t ＝v 0＋v t2解得t ＝ s(3)由于喷枪喷出的油漆微粒是向各个方向，因此微粒落在B 板上所形成的图形是圆形．对于喷枪沿垂直电场方向喷出的油漆微粒，在电场中做抛物线运动，根据牛顿第二定律，油漆微粒沿电场方向运动的加速度a ＝Eq m运动的位移d ＝12at 21油漆微粒沿垂直于电场方向做匀速运动，运动的位移即为落在B 板上圆周的半径R ＝v 0t 1微粒最后落在B 板上所形成的圆面积S ＝πR 2联立解得S ＝2πmdv 20qE＝×10－2 m 213．(1)12Q (mv 20－2mgR ) (2)mg ＋m v 20R ＋k Qq L2[解析] (1)小球由最高点M 运动到C 的过程中，由动能定理得mgR ＋U MC Q ＝12mv 20可得MC 两点的电势差为U MC ＝12Q(mv 20－2mgR )又等量异种电荷中垂线上的电势相等，即C 、D 两点电势相等，故M 点的电势为φM ＝U MC ＝12Q(mv 20－2mgR )(2)小球到达最低点C 时，＋q 与－q 对其的电场力F 1、F 2是大小相等的，有F 1＝F 2＝k QqL2又因为△ABC 为等边三角形，易知F 1、F 2的夹角是120°，所以二者的合力为F 12＝k QqL2，且方向竖直向下． 由牛顿运动定律得F N －mg －F 12＝m v 20R解得轨道对小球的支持力F N ＝mg ＋m v 20R ＋k Qq L2。