(時間：90分鐘，滿分：100分)一、單項選擇題(本題共5小題，每小題4分，共20分在每小題給出的四個選項中，只有一個選項正確，選對的得4分，選錯或不答的得0分)冬天當我們脫毛線衫時，靜電經(jīng)常會跟你開個小玩笑下列一些相關(guān)的說法中正確的是()A在脫衣過程中，內(nèi)外衣間摩擦起電，內(nèi)衣和外衣所帶的電荷是同種電荷B在脫衣過程中，有時會聽到“啪”的聲音，這是由于內(nèi)外衣服上電荷放電引起的C如果內(nèi)外兩件衣服可看做電容器的兩極，并且在將外衣脫下的某個過程中兩衣間電量一定，隨著兩衣間距離的增大，兩衣間電容變小，則兩衣間的電勢差也將變小D脫衣時如果人體帶上了電，當手觸摸金屬門把時，一定會有電流通過金屬門把流入大地，從而造成對人體輕微的電擊解析：選B.摩擦起電使相互摩擦的兩個物體帶上等量異種電荷，A錯若將內(nèi)外衣視為電容器，可以認為摩擦起電后電荷量不變，當距離增大的過程中，電場力對電荷做負功，根據(jù)功能關(guān)系得：電荷的電勢能增大，選項C錯誤當人脫衣服時如果人體帶上電，與金屬門接近時會使空氣電離而放電，所以選項D不正確正確選項為B.兩個分別帶有電荷量Q和3Q的相同金屬小球(均可視為點電荷)，固定在相距為r的兩處，它們間庫侖力的大小為F.兩小球相互接觸后將其固定距離變?yōu)椋瑒t兩球間庫侖力的大小為()A.FB.FC.F D12F解析：選C.兩帶電金屬球接觸后，它們的電荷量先中和后均分，由庫侖定律得Fk，F(xiàn)kk，聯(lián)立得FF，故C正確(2011·高考天津卷)板間距為d的平行板電容器所帶電荷量為Q時，兩極板間電勢差為U1，板間場強為E1.現(xiàn)將電容器所帶電荷量變?yōu)?Q，板間距變?yōu)閐，其他條件不變，這時兩極板間電勢差為U2，板間場強為E2，下列說法正確的是()AU2U1，E2E1 BU22U1，E24E1CU2U1，E22E1 DU22U1，E22E1解析：選C.U1，E1.當板間距變?yōu)閐時，由C可知電容變?yōu)?C，而帶電荷量也變?yōu)?Q，故U2U1，E222E1，故C選項正確(2012·廣東實驗中學(xué)高二月考)圖16如圖16所示，在等量的異種點電荷形成的電場中，有A、B、C三點，A點為兩點電荷連線的中點，B點為連線上距A點距離為d的一點，C點為連線中垂線距A點距離也為的一點，則下面關(guān)于三點電場強度的大小、電勢高低的比較，正確的是()AEAEC>EB；AC>BBEB>EA>EC；AC>BCEA<EB，EA<EC；A>B，A>CD因為零電勢點未規(guī)定，所以無法判斷電勢的高低解析：選B.電場線分布如圖所示，電場線在B處最密集，在C處最稀疏，故EB>EA>EC，中垂線為等勢線，AC；沿電場線方向電勢降低，A>B.綜上所述，選項B正確圖17(2012·華南師大附中高二檢測)如圖17所示，在真空中離子P1、P2以相同速度從O點垂直場強方向射入勻強電場，經(jīng)電場偏轉(zhuǎn)后打在極板B上的C、D兩點已知P1電荷量為P2電荷量的3倍GCCD，則P1、P2離子的質(zhì)量之比為()A34 B43C23 D32解析：選A.yat2··，所以m，mqx2，所以m1m2(q1x)(q2x)34.二、雙項選擇題(本題共7小題，每小題5分，共35分在每小題給出的四個選項中，有兩個選項符合題目要求，全部選對的得5分，只選1個且正確的得3分，有選錯或不答的得0分)圖18(2012·上海吳淞中學(xué)高二期中)如圖18所示，在點電荷Q的電場中，虛線為等勢面，甲、乙兩粒子的運動軌跡分別為acb、adb曲線，兩粒子在a點時具有相同的動能，重力不計則()A甲、乙兩粒子帶異種電荷B兩粒子經(jīng)過b點時具有相同的動能C甲粒子經(jīng)過c點時的動能等于乙粒子經(jīng)過d點時的動能D設(shè)無窮遠處電勢為零，甲粒子經(jīng)過c點時的電勢能大于乙粒子經(jīng)過d點時的電勢能解析：選AB.甲粒子受引力作用，為負電荷，乙粒子受斥力作用，為正電荷，A項對粒子從a點到b點，電場力不做功，動能相等，故B項對甲粒子從a點到c點，電場力做正功，動能增加；乙粒子從a點到d點，電場力做負功，動能減小，故C項錯在正電荷的電場中，電勢大于零，正檢驗電荷的電勢能大，故D項錯(2011·高考廣東卷)如圖19為靜電除塵器除塵機理的示意圖塵埃在電場中通過某種機制帶電，在電場力的作用下向集塵極遷移并沉積，以達到除塵目的下列表述正確的是()圖19A到達集塵極的塵埃帶正電荷B電場方向由集塵極指向放電極C帶電塵埃所受電場力的方向與電場方向相同D同一位置帶電荷量越多的塵埃所受電場力越大解析：選BD.在放電極附近，電場線呈輻射形散開，且場強非常強電子在電場中加速，附著在塵埃上向集塵極移動，故遷移到集塵極的塵埃帶負電，A錯誤負電荷向集塵極移動，電場方向從集塵極指向放電極，其受電場力的方向與場強方向相反，故B正確C錯誤由F電qE可知，同一位置E一定，q越大，電場力越大，故D正確圖110(2011·高考山東卷)如圖110所示，在兩等量異種點電荷的電場中，MN為兩電荷連線的中垂線，a、b、c 三點所在直線平行于兩電荷的連線，且a和c關(guān)于MN對稱、b點位于MN上，d點位于兩電荷的連線上以下判斷正確的是()Ab點場強大于d點場強Bb點場強小于d點場強Ca、b兩點間的電勢差等于b、c兩點間的電勢差D試探電荷q在a點的電勢能小于在c點的電勢能解析：選BC.在圖中畫出等量異種點電荷產(chǎn)生的電場的電場線分布情況，由電場線的疏密表示場強大小可知Ed>Eb.故選項A錯誤， 選項B正確a、c兩點關(guān)于MN對稱，故UabUbc，選項C正確沿電場線方向電勢降低，所以a>c，由Epq可知Epa>Epc，故選項D錯誤圖111AB和CD為圓上兩條相互垂直的直徑，圓心為O.將電量分別為q和q的兩點電荷放在圓周上，其位置關(guān)于AB對稱且距離等于圓的半徑，如圖111所示要使圓心處的電場強度為零，可在圓周上再放一個適當?shù)狞c電荷Q，則該點電荷()A應(yīng)放在A點，Q2qB應(yīng)放在B點，Q2qC應(yīng)放在C點，QqD應(yīng)放在D點，Qq解析：選CD.先將q、q在O點產(chǎn)生的場強合成，因為q、q與O點構(gòu)成等邊三角形，可求出合場強E0方向水平向右，大小E0E1E2，如圖所示欲使圓心O處的電場強度為零，所放置的點電荷Q在O點產(chǎn)生的場強方向必須水平向左，且大小也為E0.若在A點和B點放置點電荷Q，則它產(chǎn)生的場強只能沿豎直方向，達不到目的若在C點放置點電荷Q，則必為負電荷，且Qq，選項C對若在D點放置點電荷Q，則必為正電荷，且Qq，選項D對圖112MN是一負電荷產(chǎn)生的電場中的一條電場線，一個帶正電的粒子(不計重力)從a到b穿越這條電場線的軌跡，如圖112中虛線所示，下列說法正確的是()A負電荷一定位于M左側(cè)B帶電粒子在a點加速度大于b點加速度C帶電粒子在a點電勢能大于b點電勢能D帶電粒子在a點的動能大于b點的動能解析：選AC.設(shè)MN與ab交點為P，由軌跡彎曲方向可知，粒子在P點的受力FP方向由NM，帶電粒子為正電荷，所以場強方向為NM，A對；由負電荷場強特點可知，aa<ab，B錯；ab，Wab>0，電勢能減少，動能增加，C對，D錯(2012·佛山羅村中學(xué)高二檢測)如圖113所示，P是一個帶電體，N是一個不帶電的金屬空腔，在哪種情況中，放在絕緣板上的小紙屑S不會被P吸引()圖113解析：選AC.金屬殼能屏蔽外部電荷產(chǎn)生的電場，所以A項中的紙屑S不被P吸引，D中的紙屑可被P吸引；B中的P電荷可在金屬殼外感應(yīng)電荷而吸引紙屑，C中的P電荷在金屬殼外感應(yīng)的電荷被導(dǎo)入大地而不能吸引紙屑，故選A、C.圖114如圖114所示，絕緣光滑半圓軌道放在豎直向下的勻強電場中，場強為E，在與環(huán)心等高處放有一質(zhì)量為m，電荷量為q的小球，由靜止開始沿軌道運動，下列說法正確的是()A小球在運動過程中機械能守恒B小球經(jīng)過最低點時速度最大C小球經(jīng)過環(huán)的最低點時對軌道壓力為3(mgqE)D小球經(jīng)過環(huán)的最低點時對軌道壓力為3(mgqE)解析：選BC.小球運動過程中電場力做功，機械能不守恒，A錯；小球運動到最低點的過程中，電場力、重力做正功，動能增大，經(jīng)最低點后，電場力、重力做負功，動能減小，故最低點動能最大，速度最大，故B對；由動能定理得：qERmgRmv2，由牛頓第二定律得：FNmgqEmv2/R，聯(lián)立解得FN3(mgqE)，故C對D錯三、計算題(本題共4小題，共45分解答時應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)圖115(8分)如圖115所示，在水平向右的勻強電場中的A點，有一個質(zhì)量為m、帶電荷量為q的油滴以速度v豎直向上運動已知當油滴經(jīng)過最高點B時，速度大小也為.求：場強E的大小及A、B兩點間的電勢差解析：根據(jù)分運動與合運動的等時性以及勻變速直線運動平均速度公式有：h，x，故hx.由動能定理得：qExmgh0，即E，再由動能定理得：qUABmgh0，mghmv2，所以UAB.答案：見解析(10分)圖116一條長3L的線穿著兩個完全相同的小金屬環(huán)A和B，質(zhì)量均為m，將線的兩端都系于同一點O，如圖116所示，當兩金屬環(huán)帶電后，由于兩環(huán)間的靜電斥力使絲線構(gòu)成一個等邊三角形，此時兩環(huán)處于同一水平線上，如果不計環(huán)與線的摩擦，兩環(huán)各帶多少電量？(靜電力常量為k)解析：線并沒有拴住小金屬環(huán)，故三段線的拉力均相等，設(shè)拉力為FT，對環(huán)A受力分析如圖豎直方向有FT·sin60°mg水平方向有FFTFTcos60°由庫侖定律Fk聯(lián)立解得QL .答案：均帶L (12分)圖117如圖117所示，長L0.4 m的兩平行金屬板A、B豎直放置，相距d0.02 m，兩板間接入恒定電壓為182 V，B板接正極，一電子質(zhì)量m9.1×1031 kg，電荷量e1.6×1019 C，以v04×107 m/s的速度緊靠A板向上射入電場中，不計電子的重力問電子能否射出電場？若能，計算在電場中的偏轉(zhuǎn)距離；若不能，在保持電壓不變的情況下，B板至少平移多少，電子才能射出電場？解析：設(shè)電子能射出極板，則t s108 s，水平方向加速度a代入數(shù)據(jù)得a1.6×1015 m/s2yat2代入數(shù)值得：y0.08 m>d.故不能射出若恰能射出，則B板需向右移動，板間距變?yōu)閐，則d·t2，dt108× m0.04 mddd0.02 m.答案：見解析(15分)圖118(2012·浙江紹興一中高二期中)如圖118所示，一帶電量為q、質(zhì)量為m的小球，從距地面高2h處以一定的初速度水平拋出，在距拋出點水平距離為s處有根管口比小球大的豎直細管，細管的上口距地面高為h，為了使小球能無碰撞地落進管口通過管子，可在管子上方整個區(qū)域內(nèi)加一水平向左的勻強電場，求：(1)小球的初速度；(2)應(yīng)加電場的場強；(3)小球落地時的動能解析：(1)由題意知，小球落到管口時的水平速度為零，設(shè)運動時間為t，則豎直方向有hgt2，水平方向有st，聯(lián)立解得v0s .(2)電場力做的功等于小球的動能變化，有qE·smv，解得E.(3)小球落地時只具有豎直方向的速度，動能Ekmg·2h2mgh.答案：(1)s (2)(3)2mgh