江西省南昌县岗上中学2016-2017学年高二物理限时训练

2016—2017学年高二物理限时训练 S07
选择题（不定项选择）
1．用控制变量法，可以研究影响电荷间相互作用力的因素．如右图所示，O是一个带电的物体，若把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的P1、P2、P3等位置，可以比较小球在不同位置所受带电物体的作用力的大小，这个力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度θ显示出来．若物体O的电荷量用Q表示，小球的电荷量用q表示，物体与小球间距
离用d表示，物体和小球之间的作用力大小用F表示．则以下对该实验现象
的判断正确的是
A．保持Q、q不变，增大d，则θ变大，说明F与d有关
B．保持Q、q不变，减小d，则θ变大，说明F与d成反比
C．保持Q、d不变，减小q，则θ变小，说明F与q有关
D．保持q、d不变，减小Q，则θ变小，说明F与Q成正比
2．如右图所示，在水平面上的箱子内，带异种电荷的小球a、b用绝缘细线分别系于上、下两边，处于静止状态．地面受到的压力为N，球b所受细线的拉力为F.剪断连接球
b的细线后，在球b上升过程中地面受到的压力
A．小于N B．等于N
C．等于N＋F D．大于N＋F
3．如右图所示，AB是某个点电荷电场的一根电场线，在电场线上O点由静止释放一个负电荷，它仅在电场力作用下沿电场线向B运动，下列判断正确的是
A．电场线由B指向A，负电荷做加速运动，加速度越来越小
B．电场线由B指向A，负电荷做加速运动，其加速度大小变化因题设条件不同不能确定C．电场线由A指向B，负电荷做匀加速运动
D．电场线由B指向A，负电荷做加速运动，加速度越来越大
4．如图甲所示，在x轴上有一个点电荷Q(图中未画出)，O、A、B为轴上三点. 放在A、B两点的检验电荷受到的电场力跟检验电荷所带电荷量的关系
如下图乙所示．以x轴的正方向为电场力的正方向，则
A．点电荷Q一定为正电荷
B ．点电荷Q 在AB 之间
C ．A 点的电场强度大小为2×103
N/C D ．同一电荷在A 点所受的电场力比B 点的大
5. 已知电荷q 均匀分布在半球面AB 上，球面半径为R ，CD 为通过半球顶点与球心O 的轴线，如右图所示，M 是位于CD 轴线上球面外侧，且OM ＝ON ＝L ＝2R .已知M 点的场强为E ，则N 点的场强为
A ．E B.kq
L 2 C.kq L
2－E D.
kq
2R
2－E
6. 如右图所示，竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘，两个带有同种电荷的小球A 、B 分别处于竖直墙面和水平地面上，且处于同一竖直平面内，若用图示方向的水平推力F 作用于小球B ，则两球静止于图示位置，如果将小球B 向左推动少许，待两球重新达到平衡时，则两个小球的受力情况与原来相比 A ．推力F 将增大
B ．竖直墙面对小球A 的弹力增大
C ．地面对小球B 的弹力一定不变
D ．两个小球之间的距离增大
7．在竖直平面内固定一半径为R 的金属细圆环，质量为m 的金属小球 (视为质点)通过长为L 的绝缘细线悬挂在圆环的最高点．当圆环、小球都带有相同的电荷量Q (未知)时，
发现小球在垂直圆环平面的对称轴上处于平衡状态，如图所示．已知静电力常量为k ，则有
A ．绳对小球的拉力F ＝mgL
R B ．电荷量Q ＝
mgL 3
kR
C ．绳对小球的拉力F ＝mgL L 2－R 2
D ．电荷量Q ＝kR
R L mg 2)
(322
8．如图所示，a 、b 两个带电小球的质量均为m ，所带电量分别为+2g 和-q ，两球间用绝缘细线连接，a 球又用长度相同的绝缘细线悬挂在天花板上，在两球所在的空间有方向向左的匀强电场，电场强度为E ，平衡时细线都被拉紧．则平衡时可能位置是图中的
计算题
9．两个正点电荷Q 1=Q 和Q 2=4Q 分别置于固定在光滑绝缘水平面上的A 、B 两点，A 、B 两点相距L ，且A 、B 两点正好位于水平放置的光滑绝缘半圆细管两个端点的出口处，如图所示。

（1）现将另一正点电荷置于A 、B 连线上靠近A 处静止释放，求它在AB 连线上运动过程中达到最大速度时的位置离A 点的距离。

（2）若把该点电荷放于绝缘管内靠近A 点处由静止释放， 已知它在管内运动过程中速度为最大时的位置在P 处。

试求出图中PA 和AB 连线的夹角θ。

10.如图所示，带等量异种电荷的平行金属板，其间距为d ，两板间电势差为U ，极板与水平方向成37°角放置，有一质量为m 的带电微粒，恰好沿水平方向穿过板间匀强电场区域.求： （1）微粒带何种电荷？ （2）微粒的加速度多大？ （3）微粒所带电荷量是多少？
12．如图，匀强电场中有一半径为r 的光滑绝缘圆轨道，轨道平面与电场方向平行．a 、b 为轨道直径的两端，该直径与电场方向平行．一电荷量为q (q >0)的质点沿轨道内侧运动，经过
a 点和
b 点时对轨道压力的大小分别为N a 和N b .不计重力，求电场强度的大小E 、质点经过a
点和b 点时的动能．
Q 2
Q 1
参考答案
9.（1）正点电荷在A 、B 连线上速度最大处对应该电荷所受合力为零，即 2
22
1)(x L q Q k x q Q k -= 所以3
L x =
（2）点电荷在P 点处如其所受库仑力的合力沿OP 方向，则它在P 点处速度最大，此时满足tan θ=θθθθ222
212
sin cos 4)cos 2()sin 2(4=
=R Qq k
R Qq
k
F F
即得 θ=arctan 34
10.【解析】由于微粒恰好做直线运动，表明微粒所受合外力的方向与速度的方向在一条直线上，即微粒所受合外力的方向在水平方向，微粒受到重力mg 和电场力Eq 的作用. (1)微粒的受力如图所示，由于微粒所受电场力的方向跟电场线的方向相反， 故微粒带负电荷.
(2)根据牛顿第二定律有：F 合＝mg tan θ＝ma 解得a ＝g tan θ＝3
4
g
(3)根据几何关系有：Eq cos θ＝mg 而E ＝U
d
解得q ＝U
mgd
45 11.答案：16q (N b －N a ) r 12(N b ＋5N a ) r
12(5N b ＋N a )
解析：质点所受电场力的大小为
F 电＝qE ①
设质点质量为m ，经过a 点和b 点时的速度大小分别为v a 和v b ，由牛顿第二定律有
F 电＋N a ＝m v 2a
r ②
N b －F 电＝m v 2b
r
③
设质点经过a 点和b 点时的动能分别为E k a 和E k b ，有
E k a ＝12
mv 2a ④ E k b ＝1
2
mv 2b ⑤
根据动能定理有
E k b －E k a ＝2r
F 电⑥
联立①②③④⑤⑥式得
E ＝1
6q (N b －N a )⑦ E k a ＝r
12(N b ＋5N a )⑧
E k b ＝r
12
(5N b ＋N a )⑨。