2022届全国高三物理模拟试题汇编：电场力及做功及答案

这是一份2022届全国高三物理模拟试题汇编：电场力及做功及答案，共6页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，综合题等内容，欢迎下载使用。
 电场力及做功一、单选题1．如图所示，两足够大的平行金属板A和B之间用绝缘细线悬挂一空心金属小球，金属板A、B分别与高压静电电源的正、负极相连，两板间的静电场可视为匀强电场。开启电源后，轻拨悬挂球的细线，使球与A金属板接触后由静止释放，球沿着图中虚线向B板运动，与B板相碰后再沿着虚线返回。图中M、N为球运动轨迹上的两个位置，下列判断正确的是（　　）  A．小球从A板弹开后，球靠近B板侧带负电B．小球从N向M运动过程中，电场力做负功C．小球从M向N运动过程中，电场力做正功D．无论向哪边运动，小球在M点的电势能一定大于在N点的电势能2．图示为某“静电消除器”的原理简图，直流高压产生器将输入电压升高，使正、负放电极尖端交替产生大量正、负离子，当表面带电物体通过放电极附近时，离子将带电物体表面的电荷中和“消除”。忽略离子间的相互作用，则离子被吸附到带电物体表面过程中（　　）A．均做匀加速运动 B．正离子电势能增大C．电场力对负离子做负功 D．正离子向电势降低的方向移动3．如图所示，真空中有两个固定的带正、负电的点电荷，O点的电势为0，过O点作两点电荷连线的垂线，以O点为圆心的圆与两点电荷的连线交于a、c两点，与连线的垂线分别交于b、d两点。下列说法正确的是（　　）A．O点的电场强度为0B．b点的电场强度大于d点的电场强度C．负电荷在c点的电势能大于在d点的电势能D．负电荷在a点的电势能大于在b点的电势能4．用一条长为1m的绝缘轻绳，悬挂一个质量为4.0×10－4kg、电荷量为2.0×10－8C的小球，细线的上端固定于O点。如图所示，现加一水平向右的匀强电场，平衡时绝缘绳与竖直方向的夹角为37°，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。下列说法正确的是（　　）A．匀强电场的场强为1.5×106N/CB．平衡时细线的拉力为5.0×10－2NC．若撤去电场，小球回到最低点时绳上的拉力为5.6×10－3ND．若剪断细绳，小球将做加速度为12m/s2的匀加速直线运动5．如图所示，在点电荷Q的电场中，已知a、b两点在同一等势面上，c、d两点在同一等势面上，甲、乙两个带电粒子的运动轨迹分别为曲线acb和adb，两粒子经过a点时具有相同的动能，由此判断（　　）A．甲粒子经过c点时与乙粒子经过d点时具有相同的动能B．甲、乙两粒子带同种电荷C．若取无穷远处为零电势，则甲粒子经过c点时的电势能小于乙粒子经过d点时的电势能D．两粒子经过b点时具有不同的动能6．如图所示，在竖直空间的一圆盘内有垂直圆盘平面向下的匀强磁场，磁感应强度为，圆盘半径为，长度为的金属棒在圆盘内绕着圆心做角速度为的匀速运动，在圆盘左侧连接一电容器，电容器内有一电荷量为的正电荷，若该正电荷处于静止状态，电容器两极板的距离为，电容量为，下列说法不正确的是（　　）A．电容器带电量为B．从上往下看，金属棒沿逆时针方向切割C．将电容器两极板的距离变为，该正电荷位置不动D．该正电荷的质量为7．已知x轴上有两个点电荷，在区间的电场强度E随x的变化图象如图所示，规定沿x轴正方向为场强的正方向。一电子在x轴上从O点运动到的过程中（　　）A．电子在和处的电势能相等B．电子在处速度最大C．电子在和处的加速度大小相等，方向相反D．两场源电荷一定是异种电荷8．两个等量异种点电荷形成的电场等势面如图虚线所示，现有一正电荷以某一水平初速度从左侧点进入该区域，只在电场力作用下通过点。下列说法正确的是（　　）A．点的电场强度比点的电场强度小B．点的电势比点的电势低C．该电荷在点的电势能比点的电势能大D．该电荷在点的动能比点的动能大9．避雷针上方有雷雨云时，避雷针附近的电场线分布如图所示，图中央的竖直黑线AB代表避雷针，CD为水平地面。M、N是电场线中两个点，下列说法正确的是（　　）  A．M点的电势比N点的电势高B．M点的场强比N点的场强大C．在试探电荷从M点到N点的多条路径中，电场力做功不同且沿直线MN走电场力做功最少D．CD的电势为零，但其表面附近的电场线有些位置和地面不垂直10．如图，A、B、C、D、P为正方体的顶点，有一正点电荷固定在P点，则（　　）  A．顶点A，C处的电场强度相同B．顶点D处的电场强度小于B处的电场强度C．带正电的粒子沿BC移动，电势能一直增大D．带正电的粒子沿AC移动，电场力先做正功后做负功11．如图所示，两个完全相同的正点电荷A和B，其连线 沿竖直方向，中心为O，一重力不可忽略的带电小球C（图中未画出，可视为点电荷）恰能在点电荷A、B形成的电场中做匀速圆周运动，不计空气阻力，小球质量为m，带电荷量为q，速度大小为v，下列说法正确的是（　　）  A．小球可能带正电也可能带负电B．小球做圆周运动的圆心在 之间的某点C．若m不变，q减小，v适当改变时，小球仍可在原轨道做圆周运动D．若换一个质量不同但比荷相同的小球，小球仍可在原轨道做匀速圆周运动12．如图，光滑绝缘水平面上相距3L的A、B两点分别固定正点电荷Q1与Q2，与B点相距L的C点为连线上电势最低处．若可视为质点的滑块在BC中点D处，以初速度v0水平向右运动，且始终在A、B之间运动．已知滑块的质量为m、带电量为+q，则（　　）A．滑块从D向B的运动过程中，电场力先做正功后做负功B．滑块沿B→A方向运动过程中，电势能先增加后减小C．A，B之间，场强为零的地方应该有两处D．两点电荷的电量之比为13．绝缘光滑水平面上有ABO三点，以O点为坐标原点，向右方向为正方向建立直线坐标轴x轴，A点坐标为－2m，B点坐标为2m，如图甲所示。A、B两点间的电势变化如图乙，左侧图线为四分之一圆弧，右侧图线为一条倾斜线段。现把一质量为m，电荷量为q的负点电荷，由A点静止释放，则关于负点电荷的下列说法中正确的是(忽略负点电荷形成的电场) （　　）A．负点电荷在AO段的加速度始终大于在OB段的加速度B．负点电荷在AO段的运动时间大于在OB段的运动时间C．负点电荷由A点运动到O点过程中，每单位距离电势能变化越来越小D．当负点电荷分别处于－和时，电场力的功率相等14．如图所示，a、b、c、d为一矩形的四个顶点，一匀强电场的电场强度方向与该矩形平行。已知a、b、c三点的电势分别为0.1 V、0.4 V、0.7 V。ab的长为6 cm，bc的长为8 cm。下列说法正确的是（　　）A．该匀强电场的电场强度大小为6. 25 V/mB．把一带电荷量为0.1C的正点电荷从d点移动到矩形中心处的过程中，电场力做的功为0.03JC．矩形abcd上电势最高的点的电势为1VD．矩形abcd上电势最低的点的电势为0.2V15．如图所示，一蜘蛛将网织成两个正方形ABCD、abcd，其边长分别为2L、L，现在a、b、c、B四个位置分别放置一个点电荷，发现b处的点电荷所受电场力恰好为零，若仅将b处的点电荷Q沿bd方向移至d处，则（　　）A．a、c两处点电荷对点电荷Q的合力先增大后减小B．a、c两处点电荷对点电荷Q的合力先减小后增大C．a、c两处点电荷对点电荷Q的合力一定先做正功，后做负功D．a、c两处点电荷对点电荷Q的合力一定先做负功，后做正功二、多选题16．沿电场中某条直线电场线方向建立x轴，该电场线上各点的电场强度E随x的变化规律如图所示。将一个带电粒子从位置由静止释放，粒子仅在电场力的作用下由坐标位置运动到原点的过程中，下列说法正确的是（　　）A．该粒子带正电B．粒子先加速后减速运动C．粒子的电势能一直减小D．坐标原点和位置的电势差三、填空题17．如图所示，A、B是点电荷电场中同一条电场线上的两点，把电荷量为的试探电荷从无穷远移到A点，静电力做功为；把为的试探电荷从无穷远移到B点，静电力做功为。取无穷远处电势为零。A、B两点的电势差为　     　，场源电荷为　     　电荷（选填“正”或“负”）。四、综合题18．如图所示，在动摩擦因数的绝缘水平面上放置一质量的带正电的小滑块A，其所带电荷量 。在的左边处放置一个质量的不带电的小滑块B，滑块B与左边竖直绝缘墙壁相距，在水平面上方空间加一方向水平向左的匀强电场，电场强度大小 。A由静止开始向左滑动并与B发生碰撞，设碰撞过程的时间极短，碰撞后两滑块结合在一起共同运动并与墙壁相碰撞，在与墙壁碰撞时没有机械能损失，也没有电荷量的损失，且两滑块始终没有分开，两滑块的体积大小可忽略不计。取）试求：（1）试通过计算分析A与B相碰前A的受力情况和运动情况，以及A与B相碰后、A和B与墙壁碰撞后A和B的受力情况和运动情况；（2）两滑块在粗糙水平面上运动的整个过程中，由于摩擦而产生的热量是多少。（结果保留2位有效数字）答案解析部分1．【答案】C2．【答案】D3．【答案】D4．【答案】C5．【答案】C6．【答案】C7．【答案】D8．【答案】C9．【答案】A10．【答案】C11．【答案】D12．【答案】D13．【答案】C14．【答案】A15．【答案】B16．【答案】C,D17．【答案】30；正18．【答案】（1）解：A与B相碰前A受到竖直向下的重力，水平向左的电场力，竖直向上的支持力和水平向右的滑动摩擦力，电场力大小为滑动摩擦力大小为因，所以A向左做初速度为零的匀加速直线运动；A与B相碰后，A和B受到竖直向下的重力，水平向左的电场力，竖直向上的支持力和水平向右的滑动摩擦力，电场力大小仍为滑动摩擦力大小为因，所以A和B向左做匀速直线运动；A和B与墙壁碰撞后A和B受到竖直向下的重力，水平向左的电场力，竖直向上的支持力和水平向左的滑动摩擦力，电场力大小仍为滑动摩擦力大小为因合力水平向左，所以A和B向右做匀减速直线运动，当速度减至零时，因水平向左的电场力与最大静摩擦力相等，所以A和B静止（2）解：设两滑块A和B相撞前瞬间滑块A的速度为，由动能定理有解得滑块A、B碰撞的过程系统动量守恒，取向左为正方向，由动量守恒定律有解得设两滑块与墙壁碰撞后向右运动的最大距离为，根据动能定理有解得故两滑块在粗糙水平面上运动的整个过程中，由于摩擦而产生的热量是代入数据解得