专题09 静电场—— 备战高考各校及地市好题高三物理试卷分项汇编（江苏专用）

这是一份专题09 静电场—— 备战高考各校及地市好题高三物理试卷分项汇编（江苏专用），文件包含专题09静电场备战高考各校及地市好题高三物理试卷分项汇编江苏专用解析版docx、专题09静电场备战高考各校及地市好题高三物理试卷分项汇编江苏专用原卷版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共54页， 欢迎下载使用。

专题09 静电场
一、单选题
1．（2022·江苏泰州·模拟预测）在带电量为的金属球的电场中，为测量球附近某点的电场强度E，现在该点放置一带电量为的点电荷，点电荷受力为，则该点的电场强度（ ）
A．B．C．D．
2．（2022·江苏省昆山中学模拟预测）在x轴上O、P两点分别放置电荷量为、的点电荷，一个带负电的试探电荷在两电荷连线上的电势能随x变化关系如图所示，其中A、B两点电势能为零，BD段中C点电势能最大，则（ ）
A．和都是正电荷且
B．B、C间场强方向沿x轴负方向
C．C点的电场强度大于A点的电场强度
D．将一个正点电荷从B点移到D点，电场力先做正功后做负功
3．（2022·江苏·模拟预测）如图所示，一质量为m、电荷量为（）的粒子以速度从连线上的P点水平向右射入大小为E、方向竖直向下的匀强电场中。已知与水平方向成45°角，粒子的重力可以忽略，则粒子到达连线上的某点时（ ）
A．所用时间为
B．速度大小为
C．与P点的距离为
D．速度方向与竖直方向的夹角为30°
4．（2022·江苏扬州·模拟预测）如图所示，足够长的斜面静止在水平地面上。先后两次将带正电的小球从斜面底端A处以相同的速度抛出，不计空气阻力。第一次不加电场，小球恰好沿水平方向撞到斜面上B点。第二次施加范围足够大，竖直向下的匀强电场，则小球（ ）。
A．仍然水平撞击斜面B．撞击点在B点上方
C．飞行时间比第一次长D．撞击斜面时的速度比第一次大
5．（2022·江苏省昆山中学模拟预测）如图，竖直面内一绝缘细圆环的上、下半圆分别均匀分布着等量异种电荷。a、b为圆环水平直径上的两个点，c、d为竖直直径上的两个点，它们与圆心的距离均相等。则下列说法错误的是（ ）
A．a、b两点的场强相等B．a、b两点的电势相等
C．c、d两点的场强相等D．c、d两点的电势相等
6．（2022·江苏·南京市中华中学高三开学考试）下列说法中，正确的是（ ）
A．由电场强度的定义式，可知电场强度与电场力成正比
B．美国物理学家密立根用扭称实验最早测定了元电荷的数量值
C．对于平行板电容器的决定式，可采取控制变量法进行实验检验
D．根据点电荷的场强计算公式，当，推出，此结论与实际不符，说明建立点电荷模型没有意义
7．（2022·江苏南通·高三期末）一点电荷固定在空间点，在点上下空间内分别有、两点电荷在水平面内做匀速圆周运动，如图所示。、两点电荷的电量分别为、，质量为、，不计重力作用。则（ ）
A．，B．，
C．，D．，
8．（2022·江苏·扬州中学高三开学考试）空间某区域内存在着电场，电场线在竖直平面上的分布如图所示。一个质量为、电荷量为的小球在该电场中运动，小球经过点时的速度大小为，方向水平向右，运动至点时的速度大小为，运动方向与水平方向之间的夹角为，、两点之间的高度差与水平距离均为，则下列判断中正确的是（ ）
A．小球速度
B．、两点间的电势差
C．小球由点运动到点的过程中，电势能可能增加
D．小球运动到点时所受重力的瞬时功率
9．（2022·江苏苏州·高三期末）如图所示，固定光滑直杆上套有一个质量为m，带电量为+q的小球和两根原长均为l的轻弹簧，两根轻弹簧的一端与小球相连，另一端分别固定在杆上相距为2l的A、B两点，空间存在方向竖直向下的匀强电场。已知直杆与水平面的夹角为θ，两弹簧的劲度系数均为，小球在距B点的P点处于静止状态， Q点距A点，重力加速度为g，下列选项正确的是（ ）
A．匀强电场的电场强度大小为
B．若小球从P点以初速度沿杆向上运动，恰能到达Q点
C．从固定点B处剪断弹簧的瞬间小球加速度大小为，方向向上
D．小球从Q点由静止下滑过程中动能最大为
10．（2022·江苏南通·高三期末）如图所示，一平行金属板AB与一线圈组成理想的LC振荡电路，E为电源，当开关S从1掷向2的同时，有一电子恰从极板中央飞入AB间，电子重力可忽略，射入方向与极板平行。则电子（ ）
A．可能从上极板边缘飞出，飞出时动能一定增大
B．可能从下极板边缘飞出，飞出时动能可能不变
C．可能从上极板边缘飞出，飞出时动能可能不变
D．可能从下极板边缘飞出，飞出时动能一定减小
11．（2022·江苏南通·高一期末）某同学制作了一除尘装置，装置由带正电的圆筒Q和带负电的线状电极P组成。由于制作失误线状电极偏离圆心，形成如图所示的电场线。若A、B两点到P距离相等，A、C两点到Q距离相等，则（ ）
A．A、B两点电场强度相等
B．A点的电势比B点电势高
C．带负电的粉尘从B点运动到C点电场力做负功
D．带电荷量均为的粉尘在A、C两点电势能相等
12．（2022·江苏扬州·模拟预测）某同学认为在两个带电导体之间可以存在如图所示的静电场，它的电场线相互平行，间距不等。关于此“静电场”，下列说法正确的是（ ）。
A．一定存在，且是匀强电场
B．一定存在，将两个匀强电场叠加可实现
C．一定不存在，因为等势面上各处场强必须大小相等
D．一定不存在，因为在此静电场中将试探电荷沿不同路径从a点移动b点，电场力做功不同
13．（2022·江苏省丹阳高级中学三模）道路压线测速系统，不仅可以测速，也可以测量是否超载，其结构原理电路可以理解为如图甲所示由一个电源，一个灵敏电流计与传感器连接，一个电容和一个保护电阻R组成，感应线连接电容器的其中一块极板上，如果车轮压在感应线上会改变电容器两板间的距离，并会使灵敏电流计中产生瞬间电流，压力越大，则电流峰值也会越大，如果汽车的前、后轮先后经过感应线，回路中产生两脉冲电流，如图乙所示，电子眼就会拍照。如果以顺时针方向为电流正方向，则（ ）
A．汽车压线时，电容器板间距离变小
B．车轮经过感应线过程中电容器先充电后放电
C．增大电阻R值，可以使电容器稳定时的带电量减小
D．如果车轮间距是2.5m，则可估算车速约为7.7m/s
14．（2022·江苏南京·模拟预测）如图所示，D是一只理想二极管，水平放置的平行板电容器的A、B两极板间有一点电荷，在P点处于静止状态。以Q表示电容器储存的电荷量，U表示两极板间的电压，φ表示P点的电势。若保持极板B不动，第一次将极板A稍向上平移，第二次将极板A稍向下平移（移动后极板A的位置还在P点上方），则（ ）
A．两次移动后U相同
B．两次移动后点电荷都保持静止
C．第一次移动后φ减小，第二次移动后φ增大
D．第一次移动后Q不变，第二次移动后Q增大
15．（2022·江苏苏州·高三期末）如图所示，平行板电容器通过灵敏电流计G连接在直流电源两端。最初电容器的上、下极板水平，带电油滴处于静止状态。保持电容器下极板和上极板左端不动，在用绝缘工具将上极板右端缓缓沿逆时针方向转动角度θ（θ<45°）的过程中，观察到的现象是（ ）
A．灵敏电流计G中有电流通过，方向从a向b
B．灵敏电流计G中没有电流通过
C．带电油滴做曲线运动
D．带电油滴做直线运动
16．（2022·江苏南通·模拟预测）如图所示的实验装置中，极板A接地，平行板电容器的极板B与一个灵敏静电计相接。将A极板向左移动，增大电容器两极板间的距离时，电容器所带的电量Q、电容C两极间的电压U，电容器两极板间的场强E的变化情况是（ ）
A．Q变小，C不变，U不变，E变小
B．Q变小，C变小，U不变，E不变
C．Q不变，C变小，U变大，E不变
D．Q不变，C变小，U变大，E变小
17．（2022·江苏泰州·模拟预测）如图所示，竖直平面内固定一倾斜的光滑绝缘杆，轻质绝缘弹簧上端固定，下端系带正电的小球A，球A套在杆上，杆下端固定带正电的小球B。现将球A从弹簧原长位置由静止释放，运动距离x0到达最低点，此时未与球B相碰。在球A向下运动过程中，关于两球的电势能Ep、加速度a、球A和弹簧系统的机械能E、球A的速度v随运动距离x的变化图像，正确的是（ ）
A．B．
C．D．
18．（2022·江苏·模拟预测）真空空间中有四个点、a、b、c，任意两点间距离均为L，点d（未画出）到点、a、b、c的距离均相等，如图所示。在a、b两点位置分别放置电荷量为q的正点电荷，在连线的某点处放置正点电荷Q，使得d点的电场强度为零。则Q的电荷量为（ ）
A．B．C．D．
19．（2022·江苏扬州·高三开学考试）如图甲所示，两平行金属板A、B放在真空中，间距为d，OO′为板间水平中线，AB板间的电势差U随时间t的变化情况如图乙所示。有一个质量为m，电荷量为q的带电小球，从O点以的速度水平射入电场。T时刻小球恰好从O′点射出电场，小球运动过程中未与极板相碰。则下列说法正确的是（ ）
A．小球的电场力等于重力B．板间电压
C．时，小球竖直方向速度为0D．t=T时，小球竖直方向速度为0
20．（2022·江苏·南京师大附中模拟预测）如图所示，在正方形的四个顶点各固定一个点电荷，直角坐系的x轴、y轴为正方形的对称轴。将一正电荷在原点O处静止释放时，它在以后运动过程中的最大速度为v。则将该电荷从x轴上无限远处以初速度2v沿+x方向射入后，它在以后运动过程中（ ）
A．在两负电荷连线中点处速度最大
B．将以原点O为中心在x轴上往复运动
C．最小速度为
D．最大速度为
21．（2022·江苏·模拟预测）如图所示，固定光滑直杆上套有一个质量为m，带电量为+q的小球和两根原长均为L的轻弹簧，两根轻弹簧的一端与小球绝缘相连，另一端分别固定在杆上相距为2L的A、B两点，空间存在方向竖直向下的匀强电场。已知直杆与水平面的夹角为，两弹簧的劲度系数均，小球在距B点的P点处于静止状态，Q点距A点，小球在Q点由静止释放，重力加速度为g。则（ ）
A．匀强电场的电场强度大小为
B．小球在Q点的加速度大小为
C．小球运动的最大动能为
D．小球运动到最低点的位置离B点距离为
22．（2022·江苏省江都中学高三开学考试）某同学利用电流传感器研究电容器的放电过程，他按如图中所示电路图连接电路。先使开关S接1，电容器充电完毕后将开关掷向2，电容器通过R放电，传感器将电流信息传入计算机。屏幕上显示出电流随时间变化的I-t曲线如图乙所示。他想进一步研究滑动变阻器的阻值变化对曲线的影响，断开S，先将滑片P向右移动一段距离，再重复以上操作，又得到一条I-t曲线。已知电源两端的电压保持不变，关于新的I-t曲线，下列说法中正确的是（ ）
A．曲线与纵轴交点的位置将向下移动
B．曲线与横轴交点的位置将向左移动
C．曲线与坐标轴所围面积将增大
D．曲线与坐标轴所围面积将减小
23．（2022·江苏·模拟预测）如图所示，水平金属板A、B分别与电源两极相连，带电油滴处于静止状态．现将B板右端向下移动一小段距离，两金属板表面仍均为等势面，则该油滴（ ）
A．仍然保持静止B．竖直向下运动
C．向左下方运动D．向右下方运动
24．（2022·江苏镇江·高三开学考试）如图所示，一根无限长均匀带正电直导线与z轴重合，a、b、c三点均在平面内，。已知无限长均匀直导线外某点的场强与该点到导线距离r的关系为，为常量，则下列说法正确的是（ ）
A．a点的电场强度沿方向
B．将电子从b点移到c点，电子的电势能减小
C．将质子从b点沿z轴正方向射出后，质子动量随时间的变化率增大
D．将电子分别从b点和c点沿x轴正方向以相同速度射出，均可能做匀速圆周运动
二、解答题
25．（2022·江苏·南京市中华中学高三开学考试）一质量为M、长度为l的矩形绝缘板放在光滑的水平面上，另一质量为m、带电荷量为-q的物块（可视为质点）以初速度v0从绝缘板上表面的左端沿水平方向滑入，绝缘板所在空间有范围足够大的匀强，电场，其场强大小、方向竖直向下，如图所示。已知物块与绝缘板间的动摩擦因数恒定，物块运动到绝缘板的右端时恰好相对于绝缘板静止；若将匀强电场的方向改为竖直向上，场强大小不变，且物块仍以原初速度从绝缘板左端的上表面滑入。求：
（1） 物块在绝缘板上滑动的过程中，系统产生的热量；
（2）当匀强电场的方向为竖直向上时，物块与木板的相对位移大小。
26．（2022·江苏省海头高级中学高三期末）如图所示，左边竖直半圆光滑绝缘轨道与水平光滑绝缘轨道相切于A点，整个空间有斜向左上方的匀强电场，与水平方向夹角，电场强度，B点是轨道的最高点，半圆半径。在水平轨道上距A点m的C处由静止释放一质量m=2×10-4kg、电荷量的带正电小球P，沿水平轨道运动一段时间，从A点冲上圆弧轨道，并沿圆弧轨道到达圆弧最高点B，取A点电势为零，重力加速度g取。求在圆弧轨道上运动过程中
（1）电势能的最小值；
（2）最大速度的大小。
27．（2022·江苏·模拟预测）某游戏公司的设计人员，构想通过电场来控制带电小球的运动轨迹。如图1所示，绝缘光滑圆轨道竖直放在水平方向的匀强电场中，一个质量为m、电荷量为＋q的小球位于轨道内侧的最高点A处。小球由静止释放后沿直线打到与圆心O等高的B点；当给小球一个水平方向的初速度，小球恰能在竖直平面内做完整的圆周运动。小球可视为质点，已知圆轨道的半径为R，重力加速度为g。
（1）求匀强电场的电场强度E1大小；
（2）求小球做圆周运动时，通过A点的动能Ek；
（3）将原电场更换为如图2所示的交变电场（正、负号分别表示与原电场强度方向相同或相反），小球在A点由静止释放，欲使小球能在一个周期（T未知）内恰能运动到最低点C，且运动过程中不与圆轨道相碰，试求所加电场强度E2不应大于多少。
28．（2022·江苏南通·模拟预测）如图所示，竖直虚线左侧有一场强为的水平匀强电场，在两条平行的虚线和之间存在着宽为、电场强度为的竖直匀强电场，在虚线右侧距为处有一竖直的屏。现将一电子（电荷量为，质量为，重力不计）无初速度地放入电场中的点，最后电子打在右侧的屏上，点到的距离为，连线与屏垂直，交点为。求：
（1）电子到达虚线时的速度大小；
（2）电子从释放到打到屏上所用的时间；
（3）电子打到屏上的位置到点的距离。
29．（2022·江苏·泰州中学模拟预测）如图所示，接地的空心导体球壳内半径为R，在空腔内一直径上的P1和P2处，放置电量分别为q1和q2的点电荷，q1＝q2＝q，两点电荷到球心的距离均为a。由静电感应与静电屏蔽可知：导体空腔内表面将出现感应电荷分布，感应电荷电量等于－2q。空腔内部的电场是由q1、q2和两者在空腔内表面上的感应电荷共同产生的。由于我们尚不知道这些感应电荷是怎样分布的，所以很难用场强叠加原理直接求得腔内的电势或场强。但理论上可以证明，感应电荷对腔内电场的贡献，可用假想的位于腔外的（等效）点电荷来代替（在本题中假想（等效）点电荷应为两个），只要假想的（等效）点电荷的位置和电量能满足这样的条件，即：设想将整个导体壳去掉，由q1在原空腔内表面的感应电荷的假想（等效）点电荷与q1共同产生的电场在原空腔内表面所在位置处各点的电势皆为0；由q2在原空腔内表面的感应电荷的假想（等效）点电荷与q2共同产生的电场在原空腔内表面所在位置处各点的电势皆为0。这样确定的假想电荷叫做感应电荷的等效电荷，而且这样确定的等效电荷是唯一的。等效电荷取代感应电荷后，可用等效电荷、和q1、q2来计算原来导体存在时空腔内部任意点的电势或场强。
（1）试根据上述条件，确定假想等效电荷、的位置及电量；
（2）求空腔内部任意点A的电势U。已知A点到球心O的距离为r，与的夹角为θ。
30．（2022·江苏南京·模拟预测）磁聚焦法是测量电子比荷的常用方法。如图所示，电子连续不断地从热阴极K无初速度地逸出，在阳极A上有个小孔，当施加电压时，电子就能通过小孔进入两极板，极板长为L，宽为d。两极板上施加不大的交变电压，使得电子在两极板间发生不同程度的偏转，设电子能全部通过极板，且时间极短，而后电子进入水平向右的匀强磁场，当电子打到屏幕N上会出现一条直线亮斑，两极板与屏幕N的中心之间的距离为，电子的电量为e，质量为m。求：
（1）电子射出两极板时距离中心轴的最大位移，竖直方向的最大速度；
（2）当z取值逐渐增加时亮斑的长度在变化，亮斑的最大长度，以及此时z的值；
（3）取，磁场B大小从开始取不同的值时，发现屏幕上亮斑长度也会变化，亮斑端点的坐标与磁场B的关系。