湖北湖北省宜昌市夷陵中学物理 静电场及其应用精选测试卷专题练习
高中物理 静电场及其应用 静电场及其应用精选测试卷测试卷附答案
高中物理 静电场及其应用 静电场及其应用精选测试卷测试卷附答案
一、第九章 静电场及其应用选择题易错题培优(难)
1.如图所示,带电量为Q 的正点电荷固定在倾角为30°的光滑绝缘斜面底端C 点,斜面上有A 、B 、D 三点,A 和C 相距为L ,B 为AC 中点,D 为A 、B 的中点。现将一带电小球从A 点由静止释放,当带电小球运动到B 点时速度恰好为零。已知重力加速度为g ,带电小球在A 点处的加速度大小为
4
g
,静电力常量为k 。则( )
A .小球从A 到
B 的过程中,速度最大的位置在D 点 B .小球运动到B 点时的加速度大小为
2
g C .BD 之间的电势差U BD 大于DA 之间的电势差U DA D .AB 之间的电势差U AB =kQ L
【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】
A .带电小球在A 点时,有
2sin A Qq
mg k
ma L θ-= 当小球速度最大时,加速度为零,有
'2sin 0Qq
mg θk
L
-= 联立上式解得
'22
L L =
所以速度最大的位置不在中点D 位置,A 错误; B .带电小球在A 点时,有
2sin A Qq
mg k
ma L
θ-= 带电小球在B 点时,有
2sin 2
B
Qq k mg θma L -=() 联立上式解得
2
B g a =
B 正确;
C .根据正电荷的电场分布可知,B 点更靠近点电荷,所以B
D 段的平均场强大小大于AD 段的平均场强,根据U Ed =可知,BD 之间的电势差U BD 大于DA 之间的电势差U DA ,C 正确;
D .由A 点到B 点,根据动能定理得
湖北省宜昌市(精篇—1)高中物理第一章静电场三电场强度1练习无答案新人教版选修3_120180111222
教育资料(1) 练习三 电场强度(1)
1.下列说法中,正确的是(
) A.由公式q F E =
知,电场中某点的场强大小与放在该点的电荷所受电场力的大小成正比,与电荷的电荷量成反比
B.由公式q
F E =知,电场中某点的场强方向,就是置于该点的电荷所受电场力的方向 C.在公式q
F E =中,F 是电荷q 所受的电场力,E 是电荷q 产生的电场的场强 D.由F=qE 可知,电荷q 所受电场力的大小,与电荷的电荷量成正比,与电荷所在处的场强大小成正比
2.下列关于点电荷的场强公式2r
Q k E =的几种不同的理解,不正确的是( ) A.在点电荷Q 的电场中,某点的场强大小与Q 成正比,与r 2成反比
B.当r →0时, E →∞;当r →∞时,E →0
C.点电荷Q 产生的电场中,各点的场强方向一定是背向点电荷Q
D.以点电荷Q 为中心,r 为半径的球面上各处的场强相等
3.电场中a 、b 、c 三点的电场强度分别为N/C 1N/C 4N/C 5c b a -==-=E ,E ,E ,那么这三点的电场强度由强到弱的顺序是( )
A.a 、b 、c
B.b 、c 、a
C.c 、a 、b
D.a 、c 、b
4.在电场中某点放人电荷量为q 的正电荷时,测得该点的场强为E ,若在同一点放入电荷量q ′=-2q 的负电荷时,测得场强为E ′,则有( )
A.E ′=E ,方向与E 相反
B.E ′=2E ,方向与E 相同
C.E 2
1E =',方向与E 相同 D.E ′=E ,方向与E 相同 5.真空中两个相距r 的异种点电荷电荷量的数值均为q ,两点电荷连线中点处场强为( )
高中物理 静电场及其应用 静电场及其应用精选测试卷测试卷(解析版)
B.A、B间弹簧的弹力大小等于k′
C.若将B的带电量减半,同时将B球的质量变为4m,A、B间的距离将变为
D.若将A、B的带电量均减半,同时将B球的质量变为 ,A、B间的距离将变为
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A.对小球受力分析如图;小球受弹簧的弹力与B所受的库仑力的合力(F库+F弹)沿AB斜向上,由几何关系以及平衡条件可知
F库=3mg
故B错误;
C.设PN与竖直方向成α角,对球a受力分析,将其分解:
竖直方向上有:
FPNcos α=mg+F库sin θ
水平方向上有:
F库cos θ+FPNsin α=FPM。
解得:
下滑时θ从0增大90°,细线PM的拉力先增大后减小,故C正确;
D.设b与a的连线与水平方向成θ角,则有:任意位置加速度为向心加速度和切向加速度合成,即为:
【点睛】等量异种电荷连线的垂直面是一个等势面,其电场线分布具有对称性.电荷在同一等势面上移动时,电场力不做功.根据电场力做功W=qU分析电场力做功情况.根据电场线的疏密分析电场强度的大小,从而电场力的变化.
3.如图所示,A、B两点有等量同种正点电荷,AB连线的中垂线上C、D两点关于AB对称, 时刻,一带正电的点电荷从C点以初速度v0沿CD方向射入,点电荷只受电场力。则点电荷由C到D运动的v-t图象,以下可能正确的是
高中物理 静电场及其应用 静电场及其应用精选试卷测试卷附答案
由于不知道小球A的带电量,所以无法确定小球A和小球C对小球B的静电力的合力是否为零,故无法判断轻杆是否被拉伸,B错误;
D.小球A在原来的位置是平衡的,若将A向右平移一小段距离,小球B和小球C对其的静电力均增加,且小球B对其的静电力增加的更快,但由于小球A的电性不确定,所以释放后A的运动方向也不确定,D错误。
C.在上面两个等量异种电荷的电场中,B、D连线是一条等势线。在下面两个等量异种电荷的电场中,B、D连线是也一条等势线,所以B、D两点的电势相等,将一带正电的试探电荷从B点沿直线移动到D点,电场力做功为零,故C符合题意;
D.根据电场的叠加原理可知,AC连线上场强方向水平向右,则将一带正电的试探电荷匀速从A点沿直线移动到C点,电场力做正功,则试探电荷具有的电势能减小,故D不符合题意。
C. 、 在 点产生的场强为 ,方向由 指向
D. 、 、 在 点产生的场强为 ,方向由 指向
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】
AB.根据几何关系得ab间、bc间、ac间的距离
根据库仑力的公式得 、 、 间的库仑力大小
受到的两个力夹角为 ,所以 受到的库仑力为
c受到的两个力夹角为 ,所以 受到的库仑力为
3.如图所示,带电量为Q的正点电荷固定在倾角为30°的光滑绝缘斜面底端C点,斜面上有A、B、D三点,A和C相距为L,B为AC中点,D为A、B的中点。现将一带电小球从A点由静止释放,当带电小球运动到B点时速度恰好为零。已知重力加速度为g,带电小球在A点处的加速度大小为 ,静电力常量为k。则( )
物理高考专题训练题及答案解析(珍藏版):静电场(练)
专题06 静电场
1.(2020·高考天津卷)如图所示,在水平向右的匀强电场中,质量为m 的带电小球,以初速度v 从M 点竖直向上运动,通过N 点时,速度大小为2v ,方向与电场方向相反,则小球从M 运动到N 的过程( )
A .动能增加12mv 2
B .机械能增加2mv 2
C .重力势能增加32
mv 2 D .电势能增加2mv 2
2.(2018·高考全国卷Ⅱ,T21)如图,同一平面内的a 、b 、c 、d 四点处于匀强电场中,电场方向与此平面平行,M 为a 、c 连线的中点,N 为b 、d 连线的中点.一电荷量为q (q >0)的粒子从a 点移动到b 点,其电势能减小W 1;若该粒子从c 点移动到d 点,其电势能减小W 2.下列说法正确的是( )
A .此匀强电场的场强方向一定与a 、b 两点连线平行
B .若该粒子从M 点移动到N 点,则电场力做功一定为W 1+W 22
C .若c 、d 之间的距离为L ,则该电场的场强大小一定为W 2qL
D .若W 1=W 2,则a 、M 两点之间的电势差一定等于b 、N 两点之间的电势差
3.(2018·高考全国卷Ⅰ,T21)图中虚线a 、b 、c 、d 、f 代表匀强电场内间距相等的一组等势面,已知平面b 上的电势为2 V .一电子经过a 时的动能为10 eV ,从a 到d 的过程中克服电场力所做的功为6 eV.下列说法正确的是( )
A .平面c 上的电势为零
B.该电子可能到达不了平面f
C.该电子经过平面d时,其电势能为4 eV
D.该电子经过平面b时的速率是经过d时的2倍
湖北省宜昌市夷陵中学2024届高三第三次模拟物理试题
湖北省宜昌市夷陵中学2024届高三第三次模拟物理试题
注意事项
1.考生要认真填写考场号和座位序号。
2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答;第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3.考试结束后,考生须将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1、2019年1月3日,嫦娥四号成功登陆月球背面,全人类首次实现月球背面软着陆。嫦娥四号登陆月球前,在环月轨道上做匀速圆周运动,其与月球中心连线在单位时间内扫过的面积为S ,已知月球的质量为M ,引力常量为G ,不考虑月球的自转,则环月轨道的半径大小为( )
A .24S GM
B .23S GM
C .22S GM
D .2S GM
2、正在海上行驶的--艘帆船,行驶方向如图所示,海风吹来的方向与船行驶的方向夹角为53︒,升起风帆,调整风帆的角度,使海风垂直吹在帆面上,若海风吹在帆面上的风力大小为500 N ,则沿船行驶方向获得的推力大小为()
sin530.8,cos530.6︒︒==
A .300 N
B .375 N
C .400 N
D .450 N
3、在地球同步轨道上等间距布置三颗地球同步通讯卫星,就可以让地球赤道上任意两位置间实现无线电通讯,现在地球同步卫星的轨道半径为地球半径的1.1倍。假设将来地球的自转周期变小,但仍要仅用三颗地球同步卫星实现上述目的,则地球自转的最小周期约为
A .5小时
B .4小时
C .1小时
湖北湖北省宜昌市夷陵中学必修3物理 全册全单元精选试卷检测题
湖北湖北省宜昌市夷陵中学必修3物理 全册全单元精选试卷检测题
一、必修第3册 静电场及其应用解答题易错题培优(难)
1.(1)科学家发现,除了类似太阳系的恒星-行星系统,还存在许多双星系统,通过对它们的研究,使我们对宇宙有了较深刻的认识.双星系统是由两个星体构成,其中每个星体的线度(直径)都远小于两星体间的距离,一般双星系统距离其他星体很远,可以当做孤立系统处理.已知某双星系统中每个星体的质量都是M 0,两者相距L ,它们正围绕两者连线的中点做匀速圆周运动,引力常量为G . 求: ①该双星系统中星体的加速度大小a ; ②该双星系统的运动周期T .
(2)微观世界与宏观世界往往存在奇妙的相似性.对于氢原子模型,因为原子核的质量远大于电子质量,可以忽略原子核的运动,形成类似天文学中的恒星-行星系统,记为模型Ⅰ.另一种模型认为氢原子的核外电子并非绕核旋转,而是类似天文学中的双星系统,核外电子和原子核依靠库仑力作用使它们同时绕彼此连线上某一点做匀速圆周运动,记为模型Ⅱ.已知核外电子的质量为m ,氢原子核的质量为M ,二者相距为r ,静电力常量为k ,电子和氢原子核的电荷量大小均为e .
①模型Ⅰ、Ⅱ中系统的总动能分别用E k Ⅰ、 E k Ⅱ表示,请推理分析,比较E k Ⅰ、 E k Ⅱ的大小关系;
②模型Ⅰ、Ⅱ中核外电子做匀速圆周运动的周期分别用T Ⅰ、T Ⅱ表示,通常情况下氢原子的研究采用模型Ⅰ的方案,请从周期的角度分析这样简化处理的合理性.
【答案】(1) ①02GM a L = ②2T = (2) ①2
静电场及其应用精选试卷测试卷附答案
【详解】
A.如果A带电,则会感应B内部带异种电荷,外部电性与A相同,那么EM≠0,EN≠0;故A错误;
B.如果B带电,由于同种电荷的排斥,电荷只分布在外表面E内=0,即EM=0,EN≠0,B错误;
C.如果A、B带等量异种电荷,A与B的静电感应使B外表面恰好无电荷量,则EM≠0,EN=0,故C正确;
A.M点场强大于N点场强
B.M点电势与P点的电势相等
C.将正电荷由O点移动到P点,电场力做负功
D.在O点静止释放一带正电粒子,该粒子将沿y轴正方向做直线运动
【答案】AD
【解析】
【详解】
A、从图像上可以看出,M点的电场线比N点的电场线密集,所以M点场强大于N点场强,故A对;
B、沿着电场线电势在降低,由于电场不是匀强电场,所以M和P点不在同一条等势线上,所以M点电势与P点的电势不相等,故B错;
A.该匀强电场的场强为3.75×107N/C
9.如图所示,导体球A与导体球壳B同心,原来都不带电,也不接地,设M、N两点的场强大小为EM和EN,下列说法中正确的是
A.若使A带电,则EM≠0,EN=0
B.若使B带电,则EM≠0,EN≠0
C.若使A,B两球分别带上等量异种电荷,则EM≠0,EN=0
D.若使A球带电,B球接地,则EM=0,EN=0
【答案】C
A.正电, B.正电,mgtanθ
湖北省宜昌市第一中学物理第十章 静电场中的能量专题试卷
湖北省宜昌市第一中学物理第十章 静电场中的能量专题试卷
一、第十章 静电场中的能量选择题易错题培优(难)
1.一均匀带负电的半球壳,球心为O 点,AB 为其对称轴,平面L 垂直AB 把半球壳分为左右两部分,L 与AB 相交于M 点,对称轴AB 上的N 点和M 点关于O 点对称,已知一均匀带电球壳内部任一点的电场强度为零;取无穷远处电势为零,点电荷q 在距离其为r 处的电势为φ=k
q
r
(q 的正负对应φ的正负)。假设左侧部分在M 点的电场强度为E 1,电势为φ1;右侧部分在M 点的电场强度为E 2,电势为φ2;整个半球壳在M 点的电场强度为E 3,在N 点的电场强度为E 4.下列说法正确的是( )
A .若左右两部分的表面积相等,有12E E >,12ϕϕ>
B .若左右两部分的表面积相等,有12E E <,12ϕϕ<
C .不论左右两部分的表面积是否相等,总有12E E >,34E E =
D .只有左右两部分的表面积相等,才有12
E E >,34E E = 【答案】C 【解析】 【详解】
A 、设想将右侧半球补充完整,右侧半球在M 点的电场强度向右,因完整均匀带电球壳内部任一点的电场强度为零,可推知左侧半球在M 点的电场强度方向向左,根据对称性和矢量叠加原则可知,E 1方向水平向左,E 2方向水平向右,左侧部分在M 点产生的场强比右侧电荷在M 点产生的场强大,E 1>E 2,根据几何关系可知,分割后的右侧部分各点到M 点的距离均大于左侧部分各点到M 点的距离,根据k q
r
ϕ=,且球面带负电,q 为负,得:φ1<φ2,故AB 错误;
静电场及其应用精选试卷练习(Word版 含答案)
1
L
m
①
2
2L
m
②
3
L
2m
③
4
L
m
④
A.②中电荷量为①中电荷量的 倍
B.③中电荷量为②中电荷量的 倍
C.④中电荷量为③中电荷量的 倍
D.情形④下弹簧的伸长量最大
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
由于三个小球质量和电荷量均相等,由对称性可知,三个小球必构成等边三角形,且每个小球受到的电场力相等,设绳的拉力为T,与竖直方向夹角为 ,两小球之间的距离为r、一个小球受到另外两个小球的电场力的合力为 ,对其中一个小球受力分析可得
C.因为AB距离增加,则竖直距离变大,则系统重力势能增加,选项C正确;
D.因为AB距离增加,电场力做正功,则电势能减小,选项D正确;
故选BCD.
9.如图,质量分别为mA和mB的两小球带有同种电荷,电荷量分别为qA和qB,用绝缘细线悬挂在天花板上。平衡时,两小球恰处于同一水平位置,细线与竖直方向间夹角分别为θ1与θ2(θ1>θ2)。两小球突然失去各自所带电荷后开始摆动,最大速度分别为vA和vB,最大动能分别为EkA和EkB。则()
B.地面对小球B的弹力一定不变
C.推力F将增大
D.两个小球之间的距离增大
【答案】ABD
【解析】
高中物理 静电场及其应用精选测试卷复习练习(Word版 含答案)
高中物理 静电场及其应用精选测试卷复习练习(Word 版 含答案)
一、第九章 静电场及其应用选择题易错题培优(难)
1.如图所示,在圆心为O 、半径为R 的圆周上等间距分布着三个电荷量均为q 的点电荷a 、b 、c ,其中a 、b 带正电,c 带负电。已知静电力常量为k ,下列说法正确的是
( )
A .a 受到的库仑力大小为2
2
33kq R
B .c 受到的库仑力大小为2
2
33kq
R
C .a 、b 在O 3kq
,方向由O 指向c D .a 、b 、c 在O 点产生的场强为22kq
R
,方向由O 指向c 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】
AB .根据几何关系得ab 间、bc 间、ac 间的距离
3r R =
根据库仑力的公式得a 、b 、c 间的库仑力大小
22
223q q F k k r R
==
a 受到的两个力夹角为120︒,所以a 受到的库仑力为
2
23a q F F k R
==
c 受到的两个力夹角为60︒,所以c 受到的库仑力为
2
33c kq F F == 选项A 错误,B 正确;
C .a 、b 在O 点产生的场强大小相等,根据电场强度定义有
2
q E k
R = a 、b 带正电,故a 在O 点产生的场强方向是由a 指向O ,b 在O 点产生的场强方向是由
b 指向O ,由矢量合成得a 、b 在O 点产生的场强大小
2q E k R
=
方向由O →c ,选项C 错误;
D .同理c 在O 点产生的场强大小为
02q
E k R
=
方向由O →c
运用矢量合成法则得a 、b 、c 在O 点产生的场强
22q
高中物理 静电场及其应用精选测试卷综合测试卷(word含答案)
高中物理 静电场及其应用精选测试卷综合测试卷(word 含答案)
一、第九章 静电场及其应用选择题易错题培优(难)
1.如图所示,用两根等长的绝缘细线各悬挂质量分别m A 和m B 的小球,分别带q A 和q B 的正电荷,悬点为O ,当小球由于静电力作用张开一角度时,A 球悬线与竖直线夹角为α,B 球悬线与竖直线夹角为β,则( )
A .sin sin A
B m m βα
= B .sin sin A B B A m q m q βα= C .sin sin A B q q βα
= D .两球接触后,再静止下来,两绝缘细线与竖直方向的夹角变为α'、β',有
sin sin sin sin ααββ'
='
【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】
AB .如下图,对两球受力分析,根据共点力平衡和几何关系的相似比,可得
A m g OP F PA =库,
B m g OP
F PB
=库
由于库仑力相等,联立可得
A B m PB
m PA
= 由于sin cos OA PA αθ⋅=
,sin cos OB PB β
θ
⋅=,代入上式可得
sin sin A B m m β
α
= 所以A 正确、B 错误;
C .根据以上分析,两球间的库仑力是作用力与反作用力,大小相等,与两个球带电量的多少无关,所以不能确定电荷的比例关系,C 错误;
D .两球接触后,再静止下来,两绝缘细线与竖直方向的夹角变为α'、β',对小球A 、B 受力分析,根据上述的分析,同理,仍然有相同的关系,即
sin sin A B m m βα'
='
联立可得
高中物理:静电场及其应用 测试题(含答案)
高中物理:静电场及其应用 测试题(含答案)
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号
条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、选择题(本题共12小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
1.下列表达式中,q 一定是场源电荷的是( )
A .F =k Qq r 2
B .E =F q
C .W AB =qU AB
D .
E =k q
l 2
2.一正电荷在电场中由A 到B 做加速运动且加速度越来越大,则如图所示的四个电场线正确的是( )
3.三个相同的金属小球1、2、3分别置于绝缘支架上,各球之间的距离远大于小球的直径。球1的带电荷量为q ,球2的带电荷量为nq ,球3不带电且离球1和球2很远,此时球1、2之间作用力的大小为F 。现使球3先与球2接触,再与球1接触,然后将球3移至远处,此时1、2之间作用力的大小仍为F ,方向不变。由此可知( )
A .n =3
B .n =4
C .n =5
D .n =6
4.如图,三个固定的带电小球a 、b 和c ,相互间的距离分别为ab =5 cm,bc =3 cm,ca =4 cm 。小球c 所受库仑力的合力的方向平行于a 、b 的连线。设小球a 、b 所带电荷量的比值的绝对值为k ,则( )
湖北湖北省宜昌市夷陵中学物理第十一章 电路及其应用精选测试卷专题练习
湖北湖北省宜昌市夷陵中学物理第十一章 电路及其应用精选测试卷专题练习
一、第十一章 电路及其应用选择题易错题培优(难)
1.离子推进器是新一代航天动力装置,可用于卫星姿态控制和轨道修正。推进剂从图中P 处注入,在A 处电离出正离子,已知B 、C 之间加有恒定电压U ,正离子进入B 时的速度忽略不计,经加速形成电流为I 的离子束后喷出推进器,单位时间内喷出的离子质量为J 。为研究问题方便,假定离子推进器在太空中飞行时不受其他外力,忽略推进器运动速度。则推进器获得的推力大小为( )
A 2UJI
B .22U JI
C .
2U JI
D UJI 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
在A 处电离出正离子,经B 、C 间电压加速后,由动能定理可知
212
qU mv =
解得
2qU
v m
=
以t 秒内喷射的离子为研究对象,应用动量定理有
Ft nmv =
又因为
=nq I t =
nm J t
解得
2F UJI =2UJI A 正确,BCD 错误。 故选A 。
2.如图所示的部分电路中,已知I=3 A,I1=2 A,R1=10 Ω,R2=5 Ω,R3=30 Ω,则通过电流表的电流大小和方向是()
A.0.5 A,向右B.0.5 A,向左
C.1 A,向右D.1 A,向左
【答案】A
【解析】
【详解】
对于稳恒电路中的某一节点,流入的电流总和一定等于流出的电流总和.对于节点c,已知流入的电流I=3 A,流出的电流I1=2 A,则还有1 A的电流要流出节点c,由此可知经过R2的电流I2=1 A向右.根据欧姆定律,
U1=I1R1=20 V
静电场及其应用精选试卷练习(Word版 含答案)
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
试题分析:由 得: ;若将N点处的点电荷移至P点,则O点的场强大小变为E2,知两点电荷在O点的场强夹角为1200,由矢量的合成知 ,得: ,B对
11.如图所示,小球A、B质量均为m,初始带电荷量均为+q,都用长为L的绝缘细线挂在绝缘的竖直墙上O点,A球紧靠绝缘的墙壁且其悬线刚好竖直,球B悬线偏离竖直方向θ角而静止.如果保持B球的电荷量不变,使小球A的电荷量缓慢减小,当两球间距缓慢变为原来的 时,下列判断正确的是()
B.qA一定小于qB
C.vA一定大于vB
D.EkA一定大于EkB
【答案】CD
【解析】
【详解】
A.对小球A受力分析,受重力、静电力、拉力,如图所示:
根据平衡条件,有:
故:
同理,有:
由于θ1>θ2,故mA<mB,故A错误;
B.两球间的库仑力是作用力与反作用力,一定相等,与两个球是否带电量相等无关,故B错误;
A.若F=qE,则弹簧恢复到原长时A、B两物体分离
B.若F=qE,则弹簧还未恢复到原长时A、B两物体分离
C.若F>qE,则弹簧还未恢复到原长时A、B两物体分离
D.若F<qE,则A、B两物体不能分离,且弹簧一定达不到原长位置
【答案】AC
【解析】
【分析】
高中物理 静电场及其应用 静电场及其应用精选测试卷练习(Word版 含答案)
高中物理静电场及其应用静电场及其应用精选测试卷练习(Word版含答
案)
一、第九章静电场及其应用选择题易错题培优(难)
1.如图所示,一带电小球P用绝缘轻质细线悬挂于O点。带电小球Q与带电小球P处于同一水平线上,小球P平衡时细线与竖直方向成θ角(θ<45°)。现在同一竖直面内向右下方缓慢移动带电小球Q,使带电小球P能够保持在原位置不动,直到小球Q移动到小球P位置的正下方。对于此过程,下列说法正确的是()
A.小球P受到的库仑力先减小后增大
B.小球P、Q间的距离越来越小
C.轻质细线的拉力先减小后增大
D.轻质细线的拉力一直在减小
【答案】AD
【解析】
【分析】
【详解】
画出小球P的受力示意图,如图所示
当小球P位置不动,Q缓慢向右下移动时,Q对P的库仑力先减小后增大,根据库仑定律可得,QP间的距离先增大后减小;轻质细线的拉力则一直在减小,当Q到达P的正下方时,轻质细线的拉力减小为零,故选AD。
2.电荷量相等的两点电荷在空间形成的电场有对称美.如图所示,真空中固定两个等量异种点电荷A、B,AB连线中点为O.在A、B所形成的电场中,以O点为圆心半径为R的圆
面垂直AB连线,以O为几何中心的边长为2R的正方形平面垂直圆面且与AB连线共面,两个平面边线交点分别为e、f,则下列说法正确的是( )
A.在a、b、c、d、e、f六点中找不到任何两个场强和电势均相同的点
B.将一电荷由e点沿圆弧egf移到f点电场力始终不做功
C.将一电荷由a点移到圆面内任意一点时电势能的变化量相同
D.沿线段eOf移动的电荷,它所受的电场力先减小后增大
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一、第九章 静电场及其应用选择题易错题培优(难)
1.如图所示,带电量为Q 的正点电荷固定在倾角为30°的光滑绝缘斜面底端C 点,斜面上有A 、B 、D 三点,A 和C 相距为L ,B 为AC 中点,D 为A 、B 的中点。现将一带电小球从A 点由静止释放,当带电小球运动到B 点时速度恰好为零。已知重力加速度为g ,带电小球在A 点处的加速度大小为
4
g
,静电力常量为k 。则( )
A .小球从A 到
B 的过程中,速度最大的位置在D 点 B .小球运动到B 点时的加速度大小为
2
g C .BD 之间的电势差U BD 大于DA 之间的电势差U DA D .AB 之间的电势差U AB =kQ L
【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】
A .带电小球在A 点时,有
2
sin A Qq
mg k
ma L θ-= 当小球速度最大时,加速度为零,有
'2
sin 0Qq
mg θk
L -= 联立上式解得
'2L L =
所以速度最大的位置不在中点D 位置,A 错误; B .带电小球在A 点时,有
2
sin A Qq
mg k
ma L θ-= 带电小球在B 点时,有
2sin 2
B
Qq k mg θma L -=() 联立上式解得
2
B g a =
B 正确;
C .根据正电荷的电场分布可知,B 点更靠近点电荷,所以B
D 段的平均场强大小大于AD 段的平均场强,根据U Ed =可知,BD 之间的电势差U BD 大于DA 之间的电势差U DA ,C 正确;
D .由A 点到B 点,根据动能定理得
sin 02
AB L
mg θqU ⋅
+= 由2
sin A Qq
mg k
ma L θ-=可得 214Qq mg k L
= 联立上式解得
AB kQ
U L
=-
D 错误。 故选BC 。
2.如图所示,竖直平面内固定一倾斜的光滑绝缘杆,轻质绝缘弹簧上端固定,下端系带正电的小球A ,球A 套在杆上,杆下端固定带正电的小球B 。现将球A 从弹簧原长位置由静止释放,运动距离x 0到达最低点,此时未与球B 相碰。在球A 向下运动过程中,关于球A 的速度v 、加速度a 、球A 和弹簧系统的机械能E 、两球的电势能E p 随运动距离x 的变化图像,可能正确的有( )
A .
B .
C .
D .
【答案】CD 【解析】 【分析】
【详解】
令A 、B 小球分别带电量为1q 、2q ,释放A 球时A 、B 间距为r ,弹簧的劲度系数为K 。则 A .在小球A 运动到最低点的过程中,受力分析如图所示
加速阶段有
12
2
sin ()kq q ma mg θKx r x =-
--
减速阶段有
12
2
sin ()
kq q ma Kx mg θr x =
+-- 所以小球先做加速度减小的加速运动,再做加速度增大的减速运动,越向下运动,弹力和电场力越大,所以减速阶段速度减小的更快,速度减为零的时间更短,和加速阶段不对称,A 错误;
B .小球做加速度减小的加速运动时,
122sin ()kq q K
a g θx m r x m
=-
--
对a 求导则
1232d d ()kq q a K x m r x m
=-- 则加速阶段,加速度随着运动距离x 的增加而减小,且加速减小得越来越快(即a -x 曲线越来越陡峭)。 同理,减速阶段
122sin ()kq q K
a x g θm r x m =
+--
123
2d d ()kq q a K
x m m r x =-- 在减速阶段加速度运动距离x 的增加而减加而增大,且加速度增加得越来越慢(即a -x 曲线越来越平缓),故B 错误;
C .小球向下运动过程中,由于要克服电场力做功,所以球A 和弹簧系统的机械能E 逐渐减小,越靠近B 小球,电场力越大,机械能减小的越快,所以图像的斜率的绝对值越来越
大,C 正确;
D .小球向下运动过程中,电场力做负功,所以电势能逐渐增大,越靠近B 小球,电场力越大,电势能增大的越快,所以图像的斜率越来越大,D 正确。 故选CD 。
3.如图所示,两个带电小球A 、B 分别处于光滑绝缘的竖直墙面和斜面上,且在同一竖直平面内,用水平向左的推力F 作用于B 球,两球在图示位置静止,现将B 球沿斜面向下移动一小段距离,发现A 球随之向上移动少许,两球在新位置重新平衡,重新平衡后与移动前相比,下列说法正确的是( )
A .推力F 变小
B .斜面对B 的弹力不变
C .墙面对A 的弹力不变
D .两球之间的距离减小
【答案】AB 【解析】 【详解】
CD .先对小球A 受力分析,受重力、支持力、静电力,如图所示:
根据共点力平衡条件,有:
mg
F cos =
库α
,N F mgtan =α 由于α减小,可知墙面对A 的弹力变小,库仑力减小,故两球间距增加,选项CD 错误; AB .对AB 整体受力分析,受重力、斜面支持力N 、墙壁支持力F N 、推力F ,如图所示: