高考复习·讲练测
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专题13.3 静电场（2）—【测】
姓名 得分 一、单选题（每题6分，共48分）
1.静电计是在验电器的基础上制成的，用其指针张角的大小来定性显示金属球与外壳之间的电势差大小，如图所示，A、B是平行板电容器的两个金属极板，G为静电计。开始时开关S闭合，静电计指针张开一定角度，为了使指针张开的角度增大，下列采取的措施可行的是（ ）
A．保持开关S闭合，将A、B两极板靠近 B．断开开关S后，减小A、B两极板的正对面积 C．断开开关S后，将A、B两极板靠近 D．保持开关S闭合，将变阻器滑片向右移动 【答案】B
【解析】A． 保持开关闭合，电容器两端的电势差不变，与极板间距无关，则指针张角不变，故A错误；B． 断开电键，电容器带电量不变，减小A、B两极板的正对面积，即S减小，根据C?减小，根据U??S知，电容4?kdQ知，电势差增大，指针张角增大，故B正确； CC． 断开电键，电容器带电量不变，将A、B两极板靠近，即d减小，根据C?据U??S知，电容增大，根4?kdQ知，电势差减小，指针张角减小，故C错误； CD． 保持开关闭合，电容器两端的电势差不变，变阻器仅仅充当导线功能，滑动触头滑动不会影响指针张角，故D错误。
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2．如图所示，平行板电容器上极板带正电，从上极板的端点A点释放一个带电荷量为＋Q(Q＞0)的粒子，粒子重力不计，以水平初速度v0向右射出，当它的水平速度与竖直速度的大小之比为1∶2时，恰好从下端点B射出，则d与L之比为( )
A．1∶2 【答案】 C
【解析】 设粒子从A到B的时间为t，粒子在B点时，竖直方向的分速度为vy，由类平抛运动的规律可得vy
L＝v0t，d＝t，又v0∶vy＝1∶2，可得d∶L＝1∶1，选项C正确。
2
3．如图所示，左侧为加速电场，右侧为偏转电场，加速电场的加速电压是偏转电场电压的k倍。有一初速度为零的带电粒子经加速电场加速后，从偏转电场两板正中间垂直电场强度方向射入，且正好能从下极板l
右边缘穿出电场，不计带电粒子的重力，则偏转电场长、宽的比值为( )
d
B．2∶1
C．1∶1
D．1∶3
A.k 【答案】 B
1
【解析】 设加速电压为U1，偏转电压为U2，因为qU1＝mv2，带电粒子离开加速电场时的速度v0＝
20d1qU22
在偏转电场中＝·t，解得t＝d
22md
m，水平距离l＝v0t＝dqU2
2qU1
；m
B.2k
C.3k
D.5k
2U1l
＝d2k，所以＝2k，B正确。 U2d
4．如图所示，水平放置的两平行金属板与一直流电源相连，一带正电的粒子仅在重力和电场力作用下以某一初速度沿图中直线从A运动到B，现将平行金属板分别以O、O′为圆心在平面内旋转相同角度后，带电粒子依旧能够沿直线从A运动到B，则( )
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A．平行金属板一定顺时针旋转45° B．平行金属板一定逆时针旋转45° C．带电粒子电势能一定逐渐增加 D．带电粒子一定做匀变速直线运动 【答案】 D
U
【解析】 刚开始时粒子做匀速直线运动，mg＝qE＝q，由受力分析可知，粒子在竖直方向上合力为零。dUUU
如图所示，平行金属板顺时针旋转θ角，则qcos θ＝qcos θ＝q＝mg，所以粒子是否做直线运动与
d′dcos θd旋转角度大小无关，根据受力分析可知，电场力做正功，粒子的电势能逐渐减少，粒子做匀加速直线运动；同理，若平行金属板逆时针旋转θ角，则粒子电势能逐渐增加，粒子做匀减速直线运动，故选项D正确。
5.如图所示，在竖直向上的匀强电场中，一根不可伸长的轻质绝缘细绳，一端系着一个带电小球，另一端固定于O点，小球在竖直平面内做匀速圆周运动，最高点为 a，最低点为 b．不计空气阻力，则( )
A．小球带负电
B．电场力跟重力是一对平衡力
C．小球从 a 点运动到 b 点的过程中，电势能减小 D．运动过程中小球的机械能守恒 【答案】 B
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【解析】 小球在竖直平面内做匀速圆周运动，受到重力、电场力和细绳的拉力，电场力与重力平衡，则知小球带正电，故A错误，B正确．小球在从a点运动到b点的过程中，电场力做负功，小球的电势能增大，故C错误．由于电场力做功，所以小球在运动过程中机械能不守恒，故D错误．
6．将如图所示的交变电压加在平行板电容器A、B两板上，开始B板电势比A板电势高，这时有一个原来静止的电子正处在两板的中间，它在电场力作用下开始运动，设A、B两极板间的距离足够大，下列说法正确的是( )
A．电子一直向着A板运动 B．电子一直向着B板运动
C．电子先向A板运动，然后返回向B板运动，之后在A、B两板间做周期性往复运动 D．电子先向B板运动，然后返回向A板运动，之后在A、B两板间做周期性往复运动 【答案】 D
【解析】 根据交变电压的变化规律，作出电子的加速度a、速度v随时间变化的图线，如图甲、乙。从图TT
中可知，电子在第一个内做匀加速运动，第二个内做匀减速运动，在这半周期内，因初始B板电势比A
44eUTT
板电势高，所以电子向B板运动，加速度大小为。在第三个内电子做匀加速运动，第四个内做匀减速
md44运动，但在这半周期内运动方向与前半周期相反，向A板运动，加速度大小为
eU
。所以电子在交变电场中md
T
将以t＝时刻所在位置为平衡位置做周期性往复运动，综上分析选项D正确。
4
7.如图，带电粒子由静止开始，经电压为U1的加速电场加速后，垂直电场方向进入电压为U2的平行板电容器，经偏转落在下板的中间位置．为使同样的带电粒子，从同样的初始位置由静止加速、偏转后能穿出平行板电容器，下列措施可行的是(粒子重力不计)( )
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2021年高考物理一轮复习讲练测：静电场(2)(测试)(解析版)
