高中物理必修3物理 全册全单元精选测试卷易错题(Word版 含答案)

【答案】（1）质量为
M
的质点相距
r
处的引力场强度的表达式为
GM r2
；（2）原子核的
电荷量为 mv2s ；（3）小球在库仑力作用下的振动周期为 2 R Lm
ke
kQq
【解析】
【详解】
（1）根据电场强度的定义式方法，那么质量为 M 的质点相距 r 处的引力场强度 EG 的表达 式：
EG
F m
GM r2
02
【点睛】
本题的关键要耐心细致地分析物体的运动过程，对物体进行受力分析，运用动能定理、牛
顿第二定律进行处理。
2．万有引力和库仑力有类似的规律，有很多可以类比的地方。已知引力常量为 G，静电力 常量为 k。 （1）用定义静电场强度的方法来定义与质量为 M 的质点相距 r 处的引力场强度 EG 的表达 式； （2）质量为 m、电荷量为 e 的电子在库仑力的作用下以速度 v 绕位于圆心的原子核做匀速 圆周运动，该模型与太阳系内行星绕太阳运转相似，被称为“行星模型”，如图甲。已知在 一段时间内，电子走过的弧长为 s，其速度方向改变的角度为 θ（弧度）。求出原子核的电 荷量 Q； （3）如图乙，用一根蚕丝悬挂一个金属小球，质量为 m，电荷量为﹣q。悬点下方固定一 个绝缘的电荷量为+Q 的金属大球，蚕丝长为 L，两金属球球心间距离为 R。小球受到电荷 间引力作用在竖直平面内做小幅振动。不计两球间万有引力，求出小球在库仑力作用下的 振动周期。
点电荷，a、b 是 AB 连线上的两点，其中 Aa Bb L ，O 为 AB 连线的中点，一质量为 4
m、带电荷量为+q 的小滑块（可以看作质点）以初动能 E 从 a 点出发，沿直线 AB 向 b 点 运动，其中小滑块第一次经过 O 点时的动能为初动能的 n 倍 (n 1) ，到达 b 点时动能恰好
高中物理必修 3 物理 全册全单元精选测试卷易错题（Word 版 含答案）
一、必修第 3 册 静电场及其应用解答题易错题培优（难）
1．如图所示，在光滑绝缘水平面上 B 点的正上方 O 处固定一个质点，在水平面上的 A 点 放另一个质点，两个质点的质量均为 m，带电量均为+Q。C 为 AB 直线上的另一点（O、
【答案】（1） 2103 N ，方向由 A 指向 B（2） 4104 N / C ，方向由 A 指向 B
【解析】
【分析】
【详解】
（1）
方向：由 A 指向 B
（2）若在该点放上一个电荷量为-2．0×10-8 C 的 C 点电荷，则该点的场强不变，仍为
方向：由 A 指向 B
4．如图所示，在绝缘水平面上，相距 L 的 A、B 两点处分别固定着两个带电荷量相等的正
为零，小滑块最终停在 O 点重力加速度为 g，求： （1）小滑块与水平面间的动摩擦因数； （2）O、b 两点间的电势差； （3）小滑块运动的总路程.
【答案】（1） 2Ek0 mgL
（2）UOb
(2n
1)Ek0 2q
（3） s 2n 1 L 4
【解析】
【详解】
（1）由 Aa Bb L ，0 为 AB 连线的中点知 a、b 关于 O 点对称，则 a、b 两点间的电 4
（2）根据牛顿第二定律，依据库仑引力提供向心力，则有：
由几何关系，得
k
Qe R2
m
v2 R
解得：
R s
（3）因库仑力：
Q mv2s ke
等效重力加速度：
F
Qq R2
小球在库仑力作用下的振动周期：
g F kQq m mR2
T 2
L g
2 R
Lm kQq
3．一带正电的 A 点电荷在电场中某点的电场强度为 4．0×104N/C，电荷量为+5．0×10-8 C 的 B 点电荷放在该点,求： （1）点电荷在该点受到的电场力？ （2）若在该点放上一个电荷量为-2．0×10-8 C 的 C 点电荷，则该点的电场强度？
【答案】(1)
kQ 2L2
，方向由
A
指向
C；(2)
【解析】
【分析】
73kQ2 ；(3) kQ2 和
6L2
mL2
kQ2 mL
v02
(1)在空间加一个水平方向的匀强电场后 A 处的质点处于静止，对 A 进行受力分析，根据平 衡条件求解。
(2)质点到达 B 点时受竖直向下的 O 点的库仑力和水平向右的电场力，根据力的合成求解 (3)根据牛顿第二定律求出加速度，根据动能定理求出 C 点时速度。 【详解】
A、B、C 位于同一竖直平面上），AO 间的距离为 L，AB 和 BC 间的距离均为 L ，在空间加 2
一个水平方向的匀强电场后 A 处的质点处于静止。试问： (1)该匀强电场的场强多大？其方向如何？ (2)给 A 处的质点一个指向 C 点的初速度，该质点到达 B 点时所受的电场力多大？ (3)若初速度大小为 v0，质点到达 C 点时的加速度和速度分别多大？
势差Uab 0 ;
设小滑块与水平面间的摩擦力大小为 f，在滑块从 a 点运动到 b 点的过程中，由动能定理 得
又摩擦力
qU ab
f
L 2
0
Ek 0
f mg
解得
2Ek0 . mgL
（2）在滑块从 O 点运动到 b 点的过程中，由动能定理得
解得
L qUob f 4 0 nEk0
U ob
(2n 1)Eko 2q
(1)在空间加一个水平方向的匀强电场后 A 处的质点处于静止，对 A 进行受力分析，
AO
间的库仑力为
F
K
Q2 L2
；
根据平衡条件得： Fsin EQ
E
Fsin Q
KQ 2L2
方向由 A 指向 C (2)该质点到达 B 点时受竖直向下的 O 点的库仑力和水平向右的电场力，
库仑力为 F ' K Q2 ； (Lsin60 )2
水平向右的电场力 F EQ
B 点时所受的电场力 F
(EQ)2
[ kQ2 (Lsin60
)2
]2
73kQ2 6L2
பைடு நூலகம்
(3)质点到达 C 点时进行受力分析，根据牛顿第二定律得
a
F合 m
K
Q2 L2
．sin
m
EQ
KQ2 mL2
从 A 点到 C 点根据动能定理得
EQL
1 2
mv2
1 2
mvo2
；
v
kQ2 mL
.
（3）对于小滑块从 a 开始运动到最终在 O 点停下的整个过程，由动能定理得
qUa0 fx 0 Ek0
又
U aO
UOb
(2n
1)EkO 2q
解得
s 2n 1 L . 4
5．如图所示，MPQO 为有界的竖直向下的匀强电场，电场强度为 E，ACB 为光滑固定的半