（浙江专用）2020版高考物理二轮复习专题三综合集训练（含解析）

专题三 综合集训练

A组

一、单项选择题

1.下列选项中属于物理学中的理想化模型的是( ) A.电场强度 C.点电荷

B.电阻 D.电势

解析 电场强度，电阻，电势三个物理量采用了比值定义法，点电荷忽略了带电体的形状和大小，属于理想化模型。故A、B、D错误，C正确。 答案 C

2.关于电场强度、磁感应强度，下列说法中正确的是( )

A.由真空中点电荷的电场强度公式E＝k2可知，当r趋近于零时，其电场强度趋近于无限大 B.电场强度的定义式E＝适用于任何电场

C.由安培力公式F＝BIL可知，一小段通电导体在某处不受安培力，说明此处一定无磁场 D.一带电粒子在磁场中运动时，磁感应强度的方向一定垂直于洛伦兹力的方向和带电粒子的运动方向

解析 公式E＝k2是点电荷的电场强度的决定式，E与Q成正比，与r成反比，但是当r→0时，带电体不能视为点电荷，A错误；公式E＝是电场强度的定义式，适用于任何电场，B正确；公式B＝是磁感应强度的定义式，适用条件是通电导线必须垂直于磁场方向放置，通电导线受力为零的地方，磁感应强度B的大小不一定为零，这可能是电流方向与B的方向平行的原因造成的，C错误；洛伦兹力方向垂直于B与v决定的平面，但B与v不一定垂直，D错误。 答案 B

3.均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。如图1所示，在半球面AB上均匀分布正电荷，总电荷量为q，球面半径为R，CD为通过半球顶点与球心O的轴线，在轴线上有M、N两点，OM＝ON＝2R。已知M点的场强大小为E，静电力常量为k，则N点的场强大小为( )

QrFqQr2

FqFIL

图1

A.C.

kq2－E 2Rkq2－E 4R B.2 4R D.2＋E 4Rkqkq解析 将球面补齐，根据对称性，左半球面在N点的场强大小与右半球面在M点的场强相等，

k·2qkq设为E′，根据电场强度的定义，全球在M点的场强为2＝E＋E′，所以E′＝2－E，

（2R）2R选项A正确。

答案 A

4.如图2所示为一半径为R的均匀带电细环，其上单位长度带电荷量为η，取环面中心O为原点，以垂直于环面的轴线为x轴。设轴上任意点P到原点O的距离为x，以无限远处为零电势点，P点的电势为φ。则下面给出的四个表达式中只有一个是合理的，这个合理的表达式是(式中k为静电力常量)( )

图2

2πRηkA.φ＝2

R＋x22πRηkC.φ＝2

R－x2

B.φ＝

2πRkR2＋x2

2πRηk D.φ＝2x

R＋x2

解析 电势的高低与圆环带电荷量的大小η·2πR有关，B表达式显然与圆环的电荷量无关，因此B错误；无论圆环带什么电荷，圆环中心处的电势均不为零，因此x＝0时，电势不为零，故D错误；同理x＝R处的电势也不可能为无穷大，故C错误；只有A正确。 答案 A

5.如图3所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源连接，下极板接地，静电计所带电荷量很少，可被忽略。一带负电油滴被固定于电容器中的P点。现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，则( )

图3

A.平行板电容器的电容将变大 B.静电计指针张角变小 C.带电油滴的电势能增加

D.若先将上极板与电源正极的导线断开，再将下极板向下移动一小段距离，则带电油滴所受电场力不变

εrS解析 根据平行板电容器电容的决定式C＝知，下极板竖直向下移动时，d增大，则电

4πkd容减小，故A错误；静电计测量的是电容器两端的电势差，因为电容器始终与电源相连，则电势差不变，所以静电计指针张角不变，故B错误；电势差不变，d增大，则由公式E＝分析可知板间电场强度减小，P点与上极板间的电势差减小，与下极板间的电势差增大，下极板的电势不变，则P点的电势升高，因为油滴带负电荷，则油滴的电势能减小，故C错误；电

UdUQεrS4πkQ容器与电源断开，则电荷量不变，d改变，根据E＝，C＝和C＝得E＝，则知电dU4πkdεrS场强度不变，则油滴所受电场力不变，故D正确。 答案 D

6.如图4，平行板电容器两极板的间距为d，极板与水平面成45°角，上极板带正电。一电荷量为q(q>0)的粒子在电容器中靠近下极板处，以初动能Ek0竖直向上射出。不计重力，极板尺寸足够大。若粒子能打到上极板，则两极板间电场强度的最大值为( )

图4

A.C.

Ek0

4qd2Ek0

2qd B. 2qd D.

2Ek0

Ek0

qd 解析 当电场足够大时，粒子打到上极板的极限情况为：粒子到达上极板处时速度恰好与上

极板平行，粒子的运动为类平抛运动的逆运动。将粒子初速度v0分解为垂直极板的vy和平行极板的vx，根据运动的合成与分解，当vy＝0时，根据运动学公式有vy＝2

2

Eqd，vy＝v0cos 45°，mEk0＝mv20，联立得E＝答案 B

1

2Ek0

，故选项B正确。 2qd7.电场中的三条等势线如图5中实线a、b、c所示，三条等势线的电势φa>φb>φc。一电子以沿PQ方向的初速度，仅在电场力的作用下沿直线从P运动到Q，则这一过程中电子运动的

v－t图象大致是图线中的( )

图5

解析 由图可知，此电场为非匀强电场，由等势面的疏密可知电场强度的大小关系，从P运动到Q场强减小，即Q点处电场强度小于P点处电场强度，电子仅在电场力作用下沿直线从P运动到Q，做加速度越来越小的运动，这一过程电子运动的v－t图象可能是A。 答案 A

8.(2019·湖南娄底二模)如图6所示，质量为m的带电小球a由绝缘细线PM和PN悬挂而处于静止状态，其中PM水平，地面上固定一绝缘且内壁光滑的圆弧细管道GH，圆心P与a球位置重合，管道底端H与水平地面相切，另一质量也为m可视为质点的带电小球b从G端口由静止释放，当小球b运动到H端时对管道壁恰好无压力，重力加速度为g。在小球b由G滑到

H过程中，下列说法中正确的是( )

图6

A.小球b机械能逐渐减小

B.小球b所受库仑力大小始终为2mg