2020届高考物理(广东专用)三轮考前通关：终极猜想7-电场的基本性质-Word版含答案.docx

终极猜想7 电场的基本性质

（本卷共12小题，满分60分.建议时间：30分钟）
一、单项选择题
1．(2021·郑州市高三质量猜测)下列是某同学对电场中的概念、公式的理解，其中正确的是 (　　)．
A．依据电场强度E＝，电场中某点的电场强度和摸索电荷q的电荷量无关
B．依据电容C＝，电容器极板上的电荷量每增加1 C，电压就增加1 V
C．依据电场力做功W＝qU，一个电子在1 V电压下加速，电场力做功为
－1 eV
D．依据电动势E＝，电源电动势在数值上等于静电力把1 C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功
解析　E＝为电场的定义式，不能说E由F和q打算，即电场中某点的电场强度和摸索电荷的电荷量无关，选项A正确；依据电容C＝，应当说电容器极板的电压每增加1 V，电荷量就增加1 C，选项B错误；依据电场力做功W＝qU，一个电子在1 V电压下加速，电场力做正功，为1 eV，选项C错误；依据电动势E＝，电源电动势在数值上应当是等于非静电力把1 C的正电荷在电源内从负极移送到正确所做的功，选项D错误，因此答案选A.
答案　A
图1
2. 如图1所示，真空中O点处固定一点电荷，同时在O点通过长为L的绝缘细线悬挂一带电荷量为q、质量为m的小球，开头时细线与小球处在水平位置且静止，释放后小球摆到最低点时，细线的拉力为4 mg，速度
v＝，则固定电荷Q在最低点B处产生的场强大小为 (　　)．
A. B. C. D.
解析　B点处，对小球进行受力分析可得：4mg－Eq－mg＝m，解得E＝，选项A正确．
答案　A
3．如图2甲所示，直线上固定两个正点电荷A与B，其中B带＋Q的电荷量，C、D两点将AB连线三等分．现使一个带负电的粒子从C点开头以某一速度向右运动，不计粒子的重力，并且已知该负电荷在CD间运动的速度v与时间t的关系如图乙所示，则A点电荷的带电荷量为 (　　)．

图2
A．＋Q B．＋2Q C．＋3Q D．＋4Q
解析　依据v－t图象可知，该负电荷在CD间运动的速度渐渐减小，到D点时速度减为零，加速度为零，合外力也为零，依据平衡条件有k＝k，代入数据，可得QA＝＋4Q.
答案　D
4．如图3所示为示波管的示意图，以屏幕的中心为坐标原点，建立如图所示的直角坐标系xOy，当在XX′这对电极上加上恒定的电压UXX′＝2 V，同时在YY′电极上加上恒定的电压UYY′＝－1 V时，荧光屏上光点的坐标为(4，－1)，则当在XX′这对电极上加上恒定的电压UXX′＝1 V，同时在YY′电极上加上恒定的电压UYY′＝2 V时，荧光屏上光点的坐标为 (　　)．

图3
A．(2，－2) B．(4，－2)
C．(2，2) D．(4，2)
答案　C
图4
5. 在空间有正方向水平向右、大小按如图4所示的图线变化的电场，位于电场中A点的电子在t＝0时速度为零，在t＝1 s时，电子离开A点的距离大小为s，那么在t＝2 s时，电子将处在
(　　)．
A．A点 B．A点左方s处
C．A点右方2s处 D．A点左方2s处
解析　由于电场正方向向右，依据图象可知，第1 s内场强方向向右，所以电子所受电场力方向向左，电子将做初速度为零的匀加速运动，依据牛顿其次定律，电子的加速度为a＝，依据运动学公式，电子的位移为s＝at2＝；第2 s内，电场方向向左，电子受力向左，依据牛顿定律和运动学公式可知，在第2 s内位移也是s，所以t＝2 s时，电子将处于A点左方2s处．正确选项为D.
答案　D
图5
6. 一个带负电荷量为q，质量为m的小球，从光滑绝缘的斜面轨道的A点由静止下滑，小球恰能通过半径为R的竖直圆形轨道的最高点B而做圆周运动．现在竖直方向上加如图5所示的匀强电场，若仍从A点由静止释放该小球，则 (　　)．
A．小球不能过B点
B．小球仍恰好能过B点
C．小球通过B点，且在B点与轨道之间的压力不为0
D．以上说法都不对
解析　小球从光滑绝缘的斜面轨道的A点由静止下滑，恰能通过半径为R的竖直圆形轨道的最高点B而做圆周运动，则mg＝m，mg(h－2R)＝mv；加匀强电场后仍从A点由静止释放该小球，则(mg－qE)(h－2R)＝mv，联立解得mg－qE＝m，满足小球恰好能过B点的临界条件，选项B正确．
答案　B
二、双项选择题
图6
7. 如图6所示，a、b为某电场线上的两点，那么以下结论正确的是 (　　)．
A．把正电荷从a移到b，电场力做正功，电荷的电势能减
小
B．把负电荷从a移到b，电场力做负功，电荷的电势能增加
C．把负电荷从a移到b，电场力做正功，电荷的电势能增加
D．不论正电荷还是负电荷，从a到b电势能都渐渐减小
解析　若正电荷从a移到b，由于电场力方向和位移方向同向，电场力做正功，电荷的电势能减小，A对；若把负电荷从a移到b，电场力做负功，电荷的电势能增加，B对，C、D错．
答案　AB
图7
8. 如图7所示，两块平行金属板正对着水平放置，两板分别与电源正、负极相连．当开关闭合时，一带电液滴恰好静止在两板间的M点．则 (　　)．
A．当开关闭合时，若减小两板间距，液滴仍静止
B．当开关闭合时，若增大两板间距，液滴将下降
C．开关再断开后，若减小两板间距，液滴仍静止
D．开关再断开后，若增大两板间距，液滴将下降
解析　液滴受G和Eq二力平衡，液滴能否再次平衡取决于E的变化状况，当开关闭合时，由E＝知d增而E减，液滴向下运动，A错，B对．由E＝＝＝知，当恒定时，E与d无关，所以C对，D错．
答案　BC

图8
9. 如图8所示，在y轴上关于O点对称的A、B两点有等量同种点电荷＋Q，在x轴上C点有电荷－Q，且CO＝OD，∠ADO＝60°.下列推断正确的是(　　)．
A．O点电场强度为零
B．D点电场强度为零
C．将点电荷－q从O移向C的过程中，则电势能增
大
D．将点电荷＋q从O移向C的过程中，则电势能增大
解析　由对称性和电场的叠加可知：ED＝0，所以B正确．负电荷从O到C，电场力指向于O点，即电场力做负功，电势能增大，所以C正确．反之，正电荷从O到C电场力做正功，电势能减小．
答案　BC
图9
10.如图9所示，足够长的两平行金属板正对着竖直放置，它们通过导线与电源E、定值电阻R、开关S相连．闭合开关后，一个带电的液滴从两板上端的中点处无初速度释放，最终液滴落在某一金属板上．下列说法中正确的是(　　)．
A．液滴在两板间运动的轨迹是一条抛物线
B．电源电动势越大，液滴在板间运动的加速度越大
C．电源电动势越大，液滴在板间运动的时间越短
D．定值电阻的阻值越大，液滴在板间运动的时间越长
解析　带电液滴在两板间受重力和电场力，二力皆为恒力，其合力也恒定，所以液滴在两板间做匀加速直线运动，其轨迹为始终线，A错；液滴的加速度为a＝＝，可见电源电动势越大，a越大．运动时间也就越短，B、C都对．定值电阻在电路中不起作用，D错．
答案　BC

图10
11.如图10所示，矩形区域内有水平方向的匀强电场，一个带负电的粒子从A点以某一速度vA射入电场中，最终以另一速度vB从B点离开电场，不计粒子所受的重力，A、B两点的位置如图所示，则下列推断中正确的是 (　　)．
A．电场强度的方向水平向右
B．带电粒子在A点的电势能小于在B点的电势
能
C．粒子在电场中运动的全过程中，电势能最大处为B点
D．粒子在电场中运动的全过程中，动能最大处为B点
解析　依据力和运动的关系，可判定电场强度的方向水平向右，A对；粒子在电场中运动的全过程中，电场力先做负功，后做正功，电势能先增大后减小，所以带电粒子在A点的电势能大于在B点的电势能，粒子在电场中运动的全过程中，电势能最大处应在A点的右下方，粒子在电场中运动的全过程中，动能最大处应为B点，故D对，B、C错．
答案　AD
12．如图11所示，绝缘水平面上固定一正点电荷Q，另一质量为m、电荷量为－q(q>0)的滑块(可看做点电荷)从a点以初速度v0沿水平面对Q运动，到达b点时速度减为零．已知a、b间距离为s，滑块与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g.以下推断正确的是 (　　)．

图11
A．滑块在运动过程中所受Q的库仑力有可能大于滑动摩擦力
B．滑块在运动过程的中间时刻，速度的大小等于
C．此过程中产生的内能大于
D．Q产生的电场中，a、b两点间的电势差为Uab＝
解析　由于滑块在运动过程中受到的库仑力是变力，而到达b点时速度刚好为零，则在此过程中，其受到的库仑力肯定小于滑动摩擦力，选项A错误；由于滑块不是做匀变速直线运动，则利用匀变速运动公式得到平均速度与本运动中平均速度不相等，选项B错误；由能量守恒定律可知：在此过程中，滑块的动能和电势能转化为系统的内能，即此过程中产生的内能大于，选项C正确；对此过程由动能定理可得：qUba－μmgs＝0－mv，则Uab＝，选项D正确．
答案　CD