2024届沪科版高考物理一轮复习章末检测试题第七章静电场

章末质量检测(七)

(时间：50分钟 满分：100分)

一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分。1～5题为单项选择题，6～8题为多项选择题)

1.对以下四幅图中包含的物理知识说法正确的是( )

A.图甲：将两板间距拉开一些后，静电计指针张角会变小 B.图乙：距离带电体越远，等势面的形状与带电体的形状越相似

C.图丙：研究均匀带电球体在球外产生的电场时，可以认为全部电荷集中在球心 D.图丁：此种电容器不仅可以接在直流电源上使用，也可以接在交流电源上使用 QεrS

解析 图甲中，当Q一定时，由C＝U，C＝4kπd知，d↑、C↓、U↑，静电计指针张角变大，选项A错误；距离带电体越远，等势面的形状越接近圆形，选项B错误；均匀带电球体或球壳在球外产生的电场，可认为全部电荷集中在球心，选项C正确；图中电容器为电解电容器，只能在直流电源上使用。 答案 C

2.如图1所示，平行板电容器充电后与电源断开，正极板接地，两板间有一个带负电的试探电荷固定在P点。静电计的金属球与电容器的负极板连接，外壳接地。以E表示两板间的场强，φ表示P点的电势，EP表示该试探电荷在P点的电势能，θ表示静电计指针的偏角。若保持负极板不动，将正极板缓慢向右平移一小段距离

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(静电计带电量可忽略不计)，各物理量变化情况描述正确的是( )

图1

A.E增大，φ降低，EP减小，θ增大 B.E不变，φ降低，EP增大，θ减小 C.E不变，φ升高，EP减小，θ减小 D.E减小，φ升高，EP减小，θ减小

解析 将正极板适当向右水平移动，两板间的距离减小，根据电容的决定式C＝εrS

4πkd可知，电容C增大；因平行板电容器充电后与电源断开，则电容器的电量QQU

不变，由C＝U得知，板间电压U减小，因此夹角θ减小；再依据板间场强E＝dQ4πkQ

＝Cd＝εS，可见E不变；P点到正极板距离减小，且正极接地，由公式U＝Ed

r

得知，则P点的电势升高；负电荷在P点的电势能减小，故选项C正确。 答案 C

3.如图2所示，在x轴上放置两正点电荷Q1、Q2，当空间存在沿y轴负向的匀强电场时，y轴 上A点的电场强度等于零，已知匀强电场的电场强度大小为E，两点电荷到A的距离分别为r1、r2，则在y轴上与A点对称的B点的电场强度大小为( )

图2

A.0 C.2E

B.E

Q1Q2

D.E＋kr2＋kr2 1

2

解析 因空间中存在场强大小为E、方向沿y轴负方向的匀强电场，又A点的电场强度等于零，所以Q1、Q2在A点的合电场的场强等于E，方向沿y轴正方向，根

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据对称性，Q1、Q2在B点的合电场的场强大小也等于E，方向沿y轴负方向，故B点的电场强度大小为2E，选项C正确；A、B、D错误。 答案 C

4.如图3甲所示，在匀强电场中，虚线为电场线，与Ox轴成θ＝37°角，Ox轴上1

有a、b、c三点，Oa＝bc＝2ab＝2 cm，Ox轴上各点的电势φ的变化规律如图乙所示。取sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8。下列说法正确的是( )

图3

A.电场线方向斜向上 B.场强大小为800 V/m C.c点的电势为16 V

D.电子在a点的电势能为－32 eV

解析 由题图乙知，沿Ox方向电势降低，结合“沿电场线方向电势逐渐降低”知，电场线方向斜向下，A错误；Ob＝6 cm，O、b两点间的电势差U＝48 V，由U＝E·Obcos θ得E＝1×103 V/m，B错误；b点的电势为零，c点的电势为负值，且为2

φc＝－16 V，C错误；a点的电势φa＝3×48 V＝32 V，电子在a点的电势能为Ep＝－eφa＝－32 eV，D正确。 答案 D

5.如图4所示，带正电的粒子以一定的初速度v0沿两板的中线进入水平放置的平行金属板内，恰好沿下板的边缘飞出，已知板长为L，板间的距离为d，板间电压为U，带电粒子的电荷量为＋q，粒子通过平行金属板的时间为t(不计粒子的重力)，则( )

图4

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tqU

A.在前2时间内，电场力对粒子做的功为4 tqU

B.在后2时间内，电场力对粒子做的功为8

dd

C.在粒子下落前4和后4的过程中，电场力做功之比为1∶1 dd

D.在粒子下落前4和后4的过程中，电场力做功之比为2∶1

解析 粒子进入极板后做类平抛运动，沿极板方向做匀速直线运动，垂直极板方t

向做初速度为零的匀加速直线运动，所以在前2时间内，沿电场线方向的位移y1＝111d，即初末位置的电势差U1＝U，电场力做功W1＝U1q＝Uq，故选项A错误；888t33

在后2时间内，沿电场线方向的位移y2＝8d，即初末位置的电势差U2＝8U，电场3dd

力做功W2＝U2q＝8Uq，故选项B错误；在粒子下落前4和后4的过程中，所经区域的电势差相同，即电场力做功相同，故选项C正确，D错误。 答案 C

6.(2024·河北唐山一模)如图5所示，竖直平面内有A、B两点，两点的水平距离和竖直距离均为H，空间存在水平向右的匀强电场。一质量为m的带电小球从A点以水平速度v0抛出，经一段时间竖直向下通过B点。重力加速度为g，小球在由A到B的运动过程中，下列说法正确的是( )

图5

A.小球带负电 B.速度先增大后减小 C.机械能一直减小

D.任意一小段时间内，电势能的增加量总等于重力势能的减少量

解析 由题可知，小球在竖直方向做自由落体运动，在水平方向做匀减速直线运动，可知其所受电场力方向向左，与电场方向相反，则小球带负电，电场力一直

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对小球做负功，小球的电势能增加，机械能减小，A、C正确；小球受竖直向下的重力和水平向左的电场力，合力方向指向左下方，又初速度水平向右，末速度竖直向下，由力与速度夹角关系可知，合力对小球先做负功，后做正功，小球的速度先减小，后增大，B错误；任意一小段时间内，小球的动能、电势能和重力势能的和保持不变，则电势能的增加量不一定等于重力势能的减少量，D错误。 答案 AC

7.如图6所示，虚线a、b、c表示在O处某一点电荷的电场中的三个等势面，设两相邻等势面间的间距相等。一电子射入电场后的运动轨迹如图中实线所示，其中1、2、3、4表示电子的运动轨迹与等势面的一些交点。由此可以判定( )

图6

A.电子在1、2、3、4位置处所具有的电势能与动能的总和一定相等 B.O处的点电荷一定带负电

C.a、b、c三个等势面的电势关系是φa>φb>φc

D.电子从位置1到2和从位置3到4的过程中电场力做功的关系是|W12|＝2W34 解析 由能量守恒可知，电子的电势能与动能的总和保持不变，故选项A正确；由电子射入电场后的运动轨迹可知场源点电荷为负点电荷，选项B正确；沿着电场线方向电势降低，即φc>φb>φa，选项C错误；在点电荷的电场中，虽然两相邻等势面间的间距相等，但ab间的场强大于bc间的场强，由U＝Ed可知Uab≠Ubc，电子从位置1到2和从位置3到4的过程中电场力做功|W12|≠2W34，故选项D错误。 答案 AB

8.某静电场中x轴上电场强度E随x变化的关系如图7所示，设x轴正方向为电场强度的正方向。一带电荷量大小为q的粒子从坐标原点O沿x轴正方向运动，结果粒子刚好能运动到x＝3x0处，假设粒子仅受电场力作用，E0和x0已知，则( )

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