2025年课标版高考物理习题、历届真题、创新题专题试卷八　静电场（带解析答案） (3).docx

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专题八静电场

应用创新题组

一、单项选择题(每小题4分,共20分)

1.(2024长郡中学月考一,8典型模型)如图甲所示,两平行金属板a、b间距为d,在两板右侧装有荧光屏MN(绝缘),O为其中点。在两板a、b上加上如图乙所示的电压,电压最大值为U0。现有一束带正电的离子束(比荷为k),从两板左侧沿中线方向以初速度v0,连续不断地射入两板间的电场中,设所有离子均能打到荧光屏MN上,已知金属板长L=2v0t0,则在荧光屏上出现亮线的长度为()

A.kdU0t02B.kU0

答案Ct=0时刻射入的粒子打在荧光屏上的位置与荧光屏中心O的距离最大,设此距离为ymax,此粒子在0至t0时间内,在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做匀加速直线运动,竖直方向的位移为y1=12at02=12×qU0mdt02=kU0t022d,此粒子在t0至2t0时间内,做匀速直线运动,竖直方向分速度为vy=at0=qU0mdt0,竖直方向的位移为y2=vyt0=qU0mdt02=kU0t02d,所以y

2.(2024,5·3原创)如图甲所示,一半径为R的球面上均匀分布着电荷量为Q的正电荷,电荷在球心O点处产生的电场强度为零。已知下部分半球面上的电荷在圆心O点处产生的电场强度大小E0=kQ4R2,方向如图甲所示。现切掉含有14Q正电荷的14球面,如图乙,若剩下的3

A.2kQ4R2B.3

答案D如图所示,把球面分成4等份,由于电荷是均匀分布在球面上的,故每一等份所带电荷在圆心O点处产生的电场强度大小都相等,设每一等份球面所带电荷在圆心O点处产生的电场强度大小为E,则下半球中的两等份在圆心O点处的合场强大小为E0=kQ4R2,每一部分产生的场强方向与E0的方向成45°夹角,根据平行四边形定则知:E=E0cos45°=kQ4R2×22=2kQ8

3.(2024湖南师大附中月考,9题型创新)(多选)示波管的构造如图所示。如果在荧光屏上P点出现亮斑,那么示波管中的()

A.极板X应带正电

B.极板X应带正电

C.极板Y应带正电

D.极板Y应带正电

答案AC根据亮斑的位置,电子偏向XY区间,说明电子受到电场力作用向极板X和极板Y发生了偏转,因此极板X、极板Y均应带正电,故A、C正确。

4.(2024届湖北九师联盟联考,7)如图甲为12均匀带电圆环,O1为其圆心,图乙为34均匀带电圆环,O2为其圆心,两圆环半径相同,单位长度带电荷量相同,电性也相同,相距很远,互不影响。已知O1处的电场强度大小为E0,电势为φ0,则O

A.32E0,32φ0 B.32E0,

C.22E0,32φ0 D.22E0,

答案C把图甲所示半圆环等分为两半,即每段为14圆环,每段在O1处的电场强度大小为E,且方向与E0的夹角均为θ=45°,根据电场强度的叠加原理可知E0的方向垂直于虚线,E=22E0。因为电势是标量,则每段圆环在O1处的电势均为φ=φ02。同理,图乙所示圆环可等分为3个14圆环,根据场强叠加可知O2处的场强大小为22E0,电势为3个14

5.(2024惠州一调典型模型)如图为一水平放置的平行板电容器,它两极板分别与电池两极相连,上极板中心有一小孔(小孔对电场的影响可忽略不计)。小孔正上方P点有一带电粒子,该粒子从静止开始下落,经过小孔进入电容器,并恰好在下极板处(未与极板接触)返回。若只稍微改变下极板的位置,则关于从P点开始下落的相同粒子,以下说法正确的是()

A.将下极板向上移动一些,粒子一定打在下极板上

B.将下极板向下移动一些,粒子一定打在下极板上

C.无论下极板上移或者下移一些,粒子一定恰好在下极板处返回

D.无论下极板上移或者下移一些,粒子一定在下极板上方返回

答案B设电容器两极板间电压为U,带电粒子质量为m,下极板未移动前,带电粒子从静止释放到速度为零的过程,由动能定理得:mg(h+d)-qU=0,将下极板向上移动时,此时极板间距变为d(dd),设粒子运动均打不到下极板,且到距上极板x处速度为零,则有,mg(h+x)-q·U·xd=0,联立以上两式解得x=

二、多项选择题(每小题5分,共40分)

6.(2024长郡中学月考一,11)(多选)如图所示,用绝缘材料做成的光滑圆环固定在竖直平面内,O为圆心,AOC、AB、BC均为用绝缘材料做成的光滑细杆,AB杆竖直,AB与AC的夹角θ=37°,整个空间存在水平方向的匀强电场(未画出)。现将两个质量均为m、带电荷量均为+q的小环分别套在AC、AB两根细杆上,并从A处同时由静止释放,结果两小环经相同时间t分别滑到C、B两处。若不计小环之间的库仑力,重力加速度