广西专用2020高考物理二轮复习专题能力训练8电场性质及带电粒子在电场中的运动含解析.docx

10专题能力训练8电场性质及带电粒子在电场中的运动(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题共8小题每小题7分共56分。在每小题给出的四个选项中1~5题只有一个选项符合题目要求6~8题有多个选项符合题目要求。全部选对的得7分选对但不全的得4分有选错的得0分)1.(2019·全国卷Ⅰ)如图所示空间存在一方向水平向右的匀强电场两个带电小球P和Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下两细绳都恰好与天花板垂直则()A.P和Q都带正电荷B.P和Q都带负电荷C.P带正电荷Q带负电荷D.P带负电荷Q带正电荷答案:D解析:两个带电小球在匀强电场中均处于平衡状态只有两小球带异种电荷、相互间为吸引力才可能平衡。小球P带负电荷时匀强电场提供的力与小球Q对小球P的吸引力抵消合力为零此时小球Q带正电荷匀强电场提供的力与小球P对小球Q的吸引力抵消合力为零故A、B、C错误D正确。2.(2019·天津卷)如图所示在水平向右的匀强电场中质量为m的带电小球以初速度v从M点竖直向上运动通过N点时速度大小为2v方向与电场方向相反则小球从M运动到N的过程()A.动能增加12mv2B.机械能增加2mv2C.重力势能增加32mv2D.电势能增加2mv2答案:B解析:小球由M到N点过程动能增加量为ΔEk=12m(2v)2-12mv2=32mv2选项A错误;小球在竖直方向做上抛运动竖直方向的位移为h=v22g故克服重力做功为W=mgh=12mv2即重力势能增加12mv2选项C错误;动能增加32mv2重力势能增加12mv2故机械能增加2mv2选项B正确;根据能量守恒定律可知电势能减小2mv2选项D错误。3.如图所示匀强电场中有一圆其平面与电场线平行O为圆心A、B、C、D为圆周上的四个等分点。现将某带电粒子从A点以相同的初动能向各个不同方向发射到达圆周上各点时其中过D点动能最大不计重力和空气阻力。则()A.该电场的电场线一定是与OD平行B.该电场的电场线一定是与OB垂直C.带电粒子若经过C点则其动能不可能与初动能相同D.带电粒子不可能经过B点答案:A解析:将某带电粒子从A点以相同的初动能向各个不同方向发射到达圆周上各点时其中过D点动能最大说明D点电势能最小若带电粒子带正电D点为电势最低点;若带电粒子带负电D点为电势最高点;该电场的电场线一定是与OD平行选项A正确B错误。由于C点与A点为电势相等的点所以带电粒子若经过C点则其动能一定与初动能相同选项C错误。由于题述带电粒子向各个不同方向发射带电粒子可能经过B点选项D错误。4.真空中有一带电金属球通过其球心的一直线上各点的电势φ分布如图所示r表示该直线上某点到球心的距离r1、r2分别是该直线上A、B两点离球心的距离。根据电势图像(φ-r图像)下列说法正确的是()A.该金属球可能带负电B.A点的电场强度方向由A指向BC.A点和B点之间的电场从A到B其电场强度可能逐渐增大D.电荷量为q的正电荷沿直线从A移到B的过程中电场力做功W=q(φ2-φ1)答案:B解析:根据电势图像可知r趋近于无限远处电势为零金属球带正电选项A错误;带正电的金属球电场类似于正点电荷的电场根据正点电荷的电场特征A点的电场强度方向由A指向B选项B正确;根据电势图像的斜率表示电场强度从A到B其电场强度逐渐减小选项C错误;A、B两点之间的电势差为U=φ1-φ2电荷量为q的正电荷沿直线从A移到B的过程中电场力做功W=QU=q(φ1-φ2)选项D错误。5.电源和一个水平放置的平行板电容器、两个变阻器R1、R2和定值电阻R3组成如图所示的电路。当把变阻器R1、R2调到某个值时闭合开关S电容器中的一个带电液滴正好处于静止状态。当再进行其他相关操作时(只改变其中的一个)以下判断正确的是()A.将R1的阻值增大时液滴仍保持静止状态B.将R2的阻值增大时液滴将向下运动C.断开开关S电容器上的电荷量将减为零D.把电容器的上极板向上平移少许电容器的电荷量将增加答案:A解析:当R1的阻值增大时电容器两端的电势差不变带电液滴受到的电场力不变液滴保持不动故A正确;将R2的阻值增大时则R2两端的电压增大所以电容器两端的电压增大电场力变大液滴向上运动故B错误;断开开关电容器两端的电势差等于电源的电动势根据Q=CU可知电容器的电荷量将增加故C错误;因为电容器的电容C=εrS4πkd把电容器的上极板向上平移少许d增大会使电容减小电容器两端的电势差不变根据Q=CU可知电容器的电荷量将减少故D错误。6.(2019·安徽临泉一中模拟)为模拟空气净化过程有人设计了如图所示的含灰尘空气的密闭玻璃圆桶圆桶的高和直径相等。第一种除尘方式是:在圆桶顶面和底面间加上电压U沿圆桶的轴线方向形成一个匀强电场尘粒的运动方向如图甲所示。第二种除尘方式是:在圆桶轴线处放一直导线在导线与桶壁间加上电压电压大