2021届高考物理第一轮复习检测题9
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2021届高考物理第一轮复习检测题9
能力课时8电场中的“三大”问题的突破方法
一、 单选题
1．两个等量正点电荷位于x轴上，关于原点o呈对称分布，下列能正确描述电场强度e随位置x变化规律的图是()
分析了两个相等的正电荷位于x轴上，围绕原点o对称分布，其电场线分布如图所示。从图中可以看出，原点o处的电场强度为零，能正确描述电场强度E随x位置变化规律的图为a。
答案a
2.如图1所示，在平行板之间施加周期性变化的电压，带电粒子不受重力影响静止在平面t中
行板中央，从t＝2时刻开始将其释放，运动过程无碰板情况，则能定性描述粒子运动的速度图象的是()
图1
解析每半个周期两板间的电压恒定，板间电场为匀强电场，粒子所受电场t
力是恒定的，所以粒子从时间2开始在电场中以均匀加速度直线运动，而电场在时间t
3
在相反的方向上，电场力保持不变，粒子以均匀的减速度沿直线移动，速度在2T时降至零，然后循环此过程。
答案a
3.电场中的三条等电位线如图2中的实线a、B和C所示，三条等电位线的电位φa＞φB
＞φc。一电子以沿pq方向的初速度，仅在电场力的作用下沿直线从p运动到q，则这一过程中电子运动的v－t图象大致是图线中的()
图2
解析电子由p点运动到q点的过程中，电场力所做的功为w＝q(φp－φq)，因为q＜0，且φp＜φq，所以w＞0，由动能定理可知，电子的动能不断增大，即速度不断增大，选项c、d错误；p点附近等势面密集，故场强较大，电子在p点附近所受电场力大，电子的加速度也就大，对应v－t图象的斜率大，故由p到q，v－t图象的斜率不断减小，选项a正确，b错误。
回答a
4．(2021河北唐山模拟)粗糙绝缘的水平桌面上，有两块竖直平行相对而立的金属板a、b。板间桌面上静止着带正电的物块，如图3甲所示，当两金属板加图乙所示的交变电压时，设直到t1时刻物块才开始运动，(最大静摩擦力与滑动摩擦力可认为相等)，则()
图3
a．在0～t1时间内，物块受到逐渐增大的摩擦力，方向水平向右b．在t1～t3时间内，物块受到的摩擦力先逐渐增大，后逐渐减小c．t3时刻物块的速度最大
d、 对象块的速度在T4时达到最大值
解析在0～t1时间内，电场力小于最大静摩擦力，物块静止，静摩擦力与电u
磁场力相等，即FF=QE=QD。随着电压的增加，摩擦力增加，但正电荷的电场力与电场方向相同，都是向右的，因此摩擦力方向是向左水平的，选项a是错误的；在T1~T3时间内，电场力大于最大静摩擦力，物体块一直在加速。摩擦力是滑动摩擦力。由于正压力是物体块的重力，摩擦力保持不变，选项B是错误的；从T3到T4，电场力小于摩擦力，但物体块仍在移动和减速，因此速度在T3达到最大值，选项C正确，选项D错误。
答案c
二、 多项选择题
5.某静电场中的一条电场线与x轴重合，其电势的变化规律如图4所示。在o点由静止释放一电子，电子仅受电场力的作用，则在－x0～x0区间内()
图4
a．该静电场是匀强电场b．该静电场是非匀强电场
c、 电子将沿x轴的正方向移动，加速度将逐渐减小。电子将沿x轴的正方向移动，加速度将逐渐增大
δφ
由于电势φ随X变化，即不均匀δX不是常数，因此静电场必须是非均匀电场，O点的电场强度最大，x0点的电场强度最小，选项a错误，选项B正确；根据电位变化规律，电场线的方向指向x轴的负方向。在O点，一个电子从静止状态释放出来。施加在电子上的电场力的方向指向x轴的正方向。电子将沿着X轴的正方向移动，加速度将逐渐减小。选项C是正确的，选项D是错误的。
答案bc
6.（湖南师范大学附中2022年月考）如图5所示，在绝缘斜面的右上方有一个水平均匀电场，斜面上的带电金属块沿斜面向下滑动。众所周知，金属块下滑过程中的动能
增加了12j，金属块克服摩擦力做功8j，重力做功24j，则以下判断正确的是()
图5
a．金属块带正电荷
b、 金属块克服电场力，做功8jc。金属块的机械能降低12jd。金属块的电势降低4J
解析wg＝24j，wf＝－8j，δek＝12j，由动能定理得电场力做功we＝－4j，说明金属块带正电荷，因此选项a正确，b错误；金属块的电势能变化量δep＝－we＝4j>0，因此选项d错误；金属块的机械能变化量δe＝we＋wf＝－12j<0，选项c正确。
回答AC
7.如图6所示，用长l＝0.50m的绝缘轻质细线，把一个质量m＝1.0g带电小球悬挂在均匀带等量异种电荷的平行金属板之间，平行金属板间的距离d＝5.0cm，两板间电压u＝1.0×103v。静止时，绝缘细线偏离竖直方向θ角，小球偏离竖直线的距离a＝1.0cm。取g＝10m/s2。则下列说法正确的是()
图6
a．两板间电场强度的大小为2.0×104v/mb．小球带的电荷量为1.0×10－8c
c、 如果细线突然被切断，小球将在板块D之间做类似的平抛运动。如果细线突然被切断，小球将在板块之间做匀速直线运动
解析设两板间的电场强度为e，根据匀强电场的场强和电势差的关系得e
u1。0×104＝d＝2v/m＝2.0×10V/m，a项正确；当球静止时，力通过
5.0×10平衡条件得qe＝mgtanθ，解得q＝
mgtanθ
e。因为θ角很小，所以tanθ≈sinθ
三
a1 =L=5，q=1.0×10-8c，B项正确；当切割细丝时，由于小球上的重力和电场力的合力是恒力，小球的初始速度为零，小球以零的初始速度作匀速直线运动，C项错误，D项正确。
答案abd
三、 非多项选择题
8．如图7所示，两块平行金属板mn间的距离为d，两板间电压u随t的变化规律如图所示，电压的绝对值为u0。t＝0时刻m板的电势比n板低。在t＝0时刻有一个电子从m板处无初速释放，经过1.5个周期刚好到达n板。电子的电荷量为e，质量为m。求：
图7
(1)该电子到达n板时的速率v；
（2） 在1.25个循环结束时，电子和n板之间的距离s。
tt
分析（1）根据图，粒子均匀加速2，然后均匀减速2，将速度降低到零，最后均匀t
加速2到达n板，根据动能定理得
u01
e3＝2mv2－0，解得v＝
2u0e3m
td
（2） 根据粒子运动的对称性，从t到1.25t，每2个移动3个粒子的距离为1ddd
内，粒子运动了4×3＝12，故1.25个周期末该电子和n板间的距离s＝3－12d＝4。
答案（1）2u0ed
(2)3m4
9.如图8所示，在垂直面上，均匀电场的方向垂直向上，电荷量为Q和质量
