高中物理一轮复习最新单元强化练习试题《静电场》(精品试题难度高)17851.pdf

高中物理一轮复习最新单元训练精品试题 第八单元 静电场（卷一）一、(本题共 10 小题，每小题 6 分，在每小题给出的四个选项中，第 16 题只有一项符合题目要求，第 710 题有多项符合题目要求。全部选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分)1如图所示，A、B、C、D、E、F、G、H 是圆 O 上的 8 个点，图中虚线均过圆心 O 点，B 和 H 关于直径 AE 对称，且HOB=90，AECG，M、N 关于 O 点对称。现在 M、N 两点放置等量异种点电荷，则下列各点中电势和电场强度均相同的是()A.B 点和 H 点 B.B 点和 F 点 C.H 点和 D 点 D.C 点和 G 点 2如图所示，真空中有一个固定的点电荷，电荷量为Q。图中的虚线表示该点电荷形成的电场中的四个等势面。有两个一价离子 M、N(不计重力，也不计它们之间的电场力)先后从 a 点以相同的速率 v0射入该电场，运动轨迹分别为曲线 apb 和 aqc，其中 p、q 分别是它们离固定点电荷最近的位置。以上说法中正确的是()A.M 一定是正离子，N 一定是负离子 B.M 在 p 点的速率一定大于 N 在 q 点的速率 C.M 在 b 点的速率一定大于 N 在 c 点的速率 D.M 从 pb 过程电势能的增量一定大于 N 从 aq 电势能的增量 3研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示，下列说法正确的是()A.实验前，只用带电玻璃棒与电容器a 板接触，能使电容器带电 B.实验中，只将电容器 b 板向上平移，静电计指针的张角变小 C.实验中，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角变大 D.实验中，只增加极板带电量，静电计指针的张角变大，表明电容增大 4空间存在一静电场，电场中的电势 随 x(x 轴上的位置坐标)的变化规律如图所示，下列说法正确的是()A.x=4 m 处的电场强度可能为零 B.x=4 m 处电场方向一定沿 x 轴正方向 C.沿 x 轴正方向，电场强度先增大后减小 D.电荷量为 e 的负电荷沿 x 轴从 0 点移动到 6 m 处，电势能增大 8 eV 5如图所示，光滑绝缘的半圆形容器处在水平向右的匀强电场中，一个质量为 m，电荷量为 q 的带正电小球在容器边缘 A 点由静止释放，结果小球运动到 B 点时速度刚好为零，OB 与水平方向的夹角为 =60，则下列说法正确的是()A.小球重力与电场力的关系是3mgqE B.小球在 B 点时，对圆弧的压力为 2qE C.小球在 A 点和 B 点的加速度大小相等 D.如果小球带负电，从 A 点由静止释放后，也能沿 AB 圆弧而运动 6.如图所示，在匀强电场中，场强方向与abc所在平面平行，acbc，abc 60，ac 0.2 m。一个电荷量 q1105 C 的正电荷从 a移到 b，电场力做功为零；同样的电荷从 a 移到 c，电场力做功为 1103 J。则该匀强电场的场强大小和方向分别为()A.500 V/m、沿 ab 由 a 指向 b B.500 V/m、垂直 ab 向上 C.1000 V/m、垂直 ab 向上 D.1000 V/m、沿 ac 由 a 指向 c 7将平行板电容器两极板之间的距离、电压、电场强度大小和极板所带的电荷量分别用 d、U、E 和 Q 表示。下列说法正确的是()A保持 U 不变，将 d 变为原来的两倍，则 E 变为原来的一半 B保持 E 不变，将 d 变为原来的一半，则 U 变为原来的两倍 C保持 d 不变，将 Q 变为原来的两倍，则 U 变为原来的一半 D保持 d 不变，将 Q 变为原来的一半，则 E 变为原来的一半 8三个质量相等，分别带正电、负电和不带电的粒子，从带电平行金属板左侧中央以相同的水平初速度 v0先后垂直电场进入，并分别落在正极板的 A、B、C 三处，O 点是下极板的左端点，且OC=2OA，AC=2BC，如图所示，则下列说法正确的是()A.三个粒子在电场中运动的时间之比tA:tB:tC=2:3:4 B.三个粒子在电场中运动的加速度之比 aA:aB:aC=1:3:4 C.三个粒子在电场中运动时动能的变化量之比 EkA:EkB:EkC=36:16:9 D.带正、负电荷的两个粒子的电荷量之比为 7:20 9如图所示，倾角为 的光滑斜面下端固定一绝缘轻弹簧，M 点固定一个质量为 m、带电量为q 的小球 Q。整个装置处在场强大小为 E、方向沿斜面向下的匀强电场中。现把一个带电量为+q 的小球 P 从 N 点由静止释放，释放后 P 沿着斜面向下运动。N 点与弹簧的上端和 M 的距离均为 s0。P、Q 以及弹簧的轴线 ab 与斜面平行。两小球均可视为质点和点电荷，弹簧的劲度系数为 k0，静电力常量为 k。则()A.小球 P 返回时，可能撞到小球Q B.小球 P 在 N 点的加速度大小为220sin/qEmgkqsm C.小球 P 沿着斜面向下运动过程中，其电势能不一定减少 D.当弹簧的压缩量为0sinqEmgk时，小球 P 的速度最大 10如图所示，空间中有匀强电场，在电场中做一个半径为 R 的圆，使圆所在的平面平行于电场线(电场线未画出)，AB 为一条直径，在圆上 A 点有一个粒子发射器，能沿平行于圆面向各个方向发射动能相同的粒子，粒子会经过圆周上不同的点，在这些点中，经过 C 点的粒子的动能最大，不考虑粒子间的相互作用，A=30。若已知电场强度的大小为 E，粒子电荷量为+q(q0)，忽略粒子重力，下列说法正确的是()A.圆周上 C 点电势最低 B.电场线与 AB 夹角为 60 C.若粒子在 A 点垂直电场方向发射，恰能落到 C 点，则初动能为18qER D.若粒子在 A 点垂直电场方向发射，恰能落到 C 点，则初动能为14qER 二、(本题共 4 小题，共 50 分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)11(12 分)如图所示，一倾角 =30的固定光滑绝缘斜面，O、A、B 是斜面上的三个点，O 点在斜面底端，A 点为 OB 的中点，OA 长度的大小为 d，O 点固定一个带正电的点电荷。现有一个可视为质点的带正电的滑块从 B 点由静止释放，若释放时滑块在 B 点的加速度大小等于滑块上滑经过 A 点的加速度大小，点电荷周围电场的电势可表示为kQr(取无穷远处电势为零，公式中 k 为静电力常量，Q 为场源电荷的电荷量，r 为距场源电荷的距离)，重力加速度 g=10 m/s2。求：(1)滑块从 B 点下滑时的加速度；(2)滑块从 B 点由静止释放后沿斜而下滑的最大距离。12(12 分)如图所示，一条长为 L 的细线上端固定，下端拴一个质量为 m，电荷量为 q 的小球，将它置于方向水平向右的匀强电场中，使细线竖直拉直时将小球从 A 点静止释放，当细线离开竖直位置偏角 60时，小球速度为 0。(1)求小球带电性质和电场强度 E；(2)若小球恰好完成竖直圆周运动，求小球在 A 点应有的初速度 vA的大小(可含根式)。13.(12 分)如图所示，在竖直平面内有一矩形区域 ABCD，长边 BA与水平方向成 =37角，短边的长度为 d，区域内存在与短边平行且场强大小为 E 的匀强电场。一个带电微粒从 O 点以某一水平初速度 v1沿OP 方向射入电场，能沿直线恰好到达 P 点；若该带电微粒从 P 点以另一初速度 v2竖直向上抛出，恰好经过 D 点。已知 O 为短边 AD 的中点，P 点在长边 AB 上且 PO 水平，重力加速度为 g，sin 37=0.6，cos 37=0.8。求：(1)微粒所带电荷量 q 与质量 m 的比值；(2)v1的大小与 v2大小的比值。12.(14 分)在真空中水平放置平行板电容器，两极板间有一个带电油滴，电容器两板间距为 d，当平行板电容器的电压为 U0时，油滴保持静止状态，如图所示。当给电容器突然充电使其电压增加 U1时，油滴开始向上运动；经时间 t 后，电容器突然放电使其电压减少 U2，又经过时间 t，油滴恰好回到原来位置。假设油滴在运动过程中没有失去电荷，充电和放电的过程均很短暂，这段时间内油滴的位移可忽略不计。重力加速度为 g。求：(1)带电油滴所带电荷量与质量之比；(2)第一个 t 与第二个 t 时间内油滴运动的加速度大小之比；(3)U1与 U2之比。答 案 1.【答案】D 2.【答案】B 3.【答案】A 4.【答案】D 5.【答案】C 6.【答案】C【解析】由题意知，从a到b移动正电荷电场力做功为零，即Uab0，所以匀强电场中的直线ab为等势面；该电荷由a到c过程中，电场力做功为WacqUac，解得Uac100 V，所以电场方向垂直ab向上，A、D项错；由匀强电场场强与电势差的关系可得，匀强电场场强EUacacsin 301 000 V/m，C 项正确，B 项错。7.【答案】AD【解析】EUd，保持U不变，将d变为原来的两倍，E变为原来的一半，A 对；保持E不变，将d变为原来的一半，则U变为原来的一半，B 错；CQU，CrS4 kd，保持d不变，C不变，Q加倍，U加倍，C 错；EUdQCdQrS4 kddQrS4 k，将Q变为原来的一半，则E变为原来的一半，D 对。8.【答案】ACD【解析】三个粒子的初速度相等，在水平方向上做匀速直线运动，由x=v0t得，运动时间tA:tB:tC=2:3:4，故 A 正确；三个粒子在竖直方向上的位移y相等，根据212yat，解得：aA:aB:aC=36:16:9，故 B错误；由牛顿第二定律可知F=ma，因为质量相等，所以合力之比与加速度之比相同，合力做功W=Fy，由动能定理可知，动能的变化量等于合力做的功，所以，三个粒子在电场中运动过程的动能变化量之比为 36:16:9，故 C 正确；三个粒子的合力大小关系为FA FB FC，三个粒子的重力相等，所以B仅受重力作用，A所受的电场力向下，C所受的电场力向上，即B不带电，A带负电，C带正电，由牛顿第二定律得aA:aB:aC=(mg+qAE):mg:(mg-qCE)，解得qA:qC=7:20，故D 正确。9.【答案】BC【解析】当小球P返回到N点，由于重力做功为零，匀强电场的电场力做功为零，电荷Q的电场对P做功为零，则合力做功为零，根据动能定理知小球P到达N点的速度为零，所以小球P不可能撞到小球Q，故 A 错 误；根 据 牛 顿 第 二 定 律 得，小 球 在N点 的 加 速 度220sin/FqEmgkqsamm合，故 B 正确；小球P沿着斜面向下运动过程中，匀强电场的电场力做正功，电荷Q产生的电场对P做负功，两个电场力的合力不一定沿斜面向下，则最终电场力不一定做正功，则电势能不一定减小，故 C错误；当小球所受的合力为零时，速度最大，即2002sinqkk xqEmgx，则压缩量不等于0sinqEmgk，故 D 错误。10.【答案】ABC【解析】过程中粒子的动能和势能相互转化，故粒子在C点动能最大，则电势能最小，并且粒子带正电，所以C点电势最低，A正确；圆周上没有和C等势的点，过C点做圆周切线为等势面，垂直于切线的线为电场线，B正确；结合几何关系从A点垂直电场线射入的粒子，过C点，水平位移为032v tR，竖直位移为21322qEtRm，可解得粒子初动能为18qER，C 正确，D 借误。11.【解析】(1)在B点对滑块由牛顿第二定律可得：2sin4kQqmgmad 滑块上滑经过A点时对滑块由牛顿第二定律可得：2sinkQqmgmad 解得：a=3 m/s2，方向沿斜面向下。(2)设滑到C点时滑块的速度为零，C点到O的距离为r，由题目可知：C点处的电势CkQr B点处的电势2BkQd 则B、C两点的电势差2BCBCkQkQUdr 滑块从B点运动到C点的过程中，由动能定理可得：sin(2)00ABmgdrqU 解得：0.8rd 所 以滑块 从B点由静止释放后沿斜面下滑的最大距离为21.2sdrd。12.【解析】(1)根据电场方向和小球受力分析可知小球带正电。小球由A点释放到速度等于零，由动能定理有 0 EqLsin mgL(1cos)解得E3mg3q。(2)如图所示，将小球的重力和电场力的合力作为小球的等效重力G，则G2 33mg，方向与竖直方向夹角为30偏向右下。若小球恰能做完整的圆周运动，在等效最高点 mv2L2 33mg 小球从A点以初速度vA运动，由动能定理知 12mv212mv2A2 33mgL(1cos 30)联立解得vA 2（3 1）gL。13.【解析】(1)微粒沿OP方向运动时做匀减速直线运动，受到的合力方向水平向右，有：cosmgqE 可得微粒带电量q与质量m的比值：54qgmE。(2)微粒的加速度tantanmgagm 初速度v1满足关系21/22sindva 微粒以初速度v2从P点运动到D点做类平抛运动，设运动时间为t，由平抛运动规律有：2cos2dv t，2/21sinsin22ddat 由以上几式解得：154gdv，29170gdv 可v1的大小与v2大小的比值：125 346vv。14.【解析】(1)油滴静止时满足：mgqU0d 则qmdgU0。(2)设第一个t时间内油滴的位移大小为x1，加速度大小为a1，第二个t时间内油滴的位移大小为x2，加速度大小为a2，则 x112a1t2，x2v1t12a2t2 且v1a1t，x2x1 解得a1a21 3。(3)油滴向上加速运动时：qU0U1dmgma1 即qU1dma1 油滴向上减速运动时：mgqU0U1U2dma2 即qU2U1dma2 则U1U2U113 解得U1U214。高中物理一轮复习最新单元训练精品试题 第八单元 静电场（卷二）一、选择题：本题共 10 小题，每小题 5 分。在每小题给出的四个选项中，第 16题只有一项符合题目要求，第 710 题有多项符合题目要求。全部选对的得 5 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。1静电现象在自然界中普遍存在，我国早在西汉末年已有对静电现象的记载，春秋纬考异邮中有“玳瑁吸”之说，但下列不属于静电现象的是()A梳过头发的塑料梳子吸起纸屑 B带电小球移至不带电金属球附近，两者相互吸引 C小线圈接近通电线圈过程中，小线圈中产生电流 D从干燥的地毯上走过，手碰到金属把手时有被电击的感觉 2.空间某一静电场的电势 在 x 轴上分布如图所示，x 轴上两点 B、C 电场强度在 x 方向上的分量分别是 EBx、ECx，下列说法中正确的是()AB、C 两点的电场强度大小 EBxECx BEBx的方向沿 x 轴正方向 C电荷在 O 点受到的电场力在 x 方向上的分量最大 D负电荷沿 x 轴从 B 移到 C 的过程中，电场力先做正功，后做负功 3.两个大小相同的小球带有同种电荷，质量分别为 m1和 m2，带电荷量分别是 q1和 q2，用绝缘线悬挂后，因静电力而使两悬线张开，分别与中垂线方向成 1角和 2角，且两球处于同一水平线上，如图所示 若12，则下述结论正确的是()Aq1一定等于 q2 B一定满足q1m1q2m2 Cm1一定等于 m2 D必须同时满足 q1q2、m1m2 4为研究静电除尘，有人设计了一个盒状容器，如图所示，容器侧面是绝缘的透明有机玻璃，上下底面是金属板当金属板连接到高压电源正负两极时，在两金属板间产生匀强电场现把一定量均匀分布的烟尘颗粒密闭在容器内，颗粒带负电，不考虑烟尘颗粒之间的相互作用和空气阻力，并忽略烟尘颗粒所受重力下列说法正确的是()A烟尘颗粒向下运动 B两金属板间电场方向向上 C烟尘颗粒在运动过程中电势能减少 D烟尘颗粒电荷量可能是电子电量的 1.5 倍 5第七届中国(上海)国际超级电容器产业展览会于 2016 年 8 月 23日至 25 日在上海新国际博览中心举行如图所示为超级平行板电容器，相距为 d 的两极板 M、N 分别与电压为 U 的恒定电源两极连接，极板 M带正电现有一质量为 m 的带电油滴在极板中央处于静止状态，且此时极板带电荷量与油滴带电荷量的比值为 k，则()A油滴带正电 B油滴带电荷量为mgUd C电容器的电容为kmgdU2 D将极板 N 向下缓慢移动一小段距离，油滴将向上运动 6.在竖直平面内有一方向斜向上且与水平方向夹角为 30的匀强电场，电场中有一质量为 m，电荷量为 q 的带电小球，用长为 L 的不可伸长的绝缘细线悬挂于 O 点，如图所示开始时小球静止在 M点，细线恰好水平现用外力将小球拉到最低点 P，然后由静止释放，则以下判断正确的是()A小球再次到 M 点时，速度刚好为零 B小球从 P 到 M 过程中，合外力对它做的功为 3mgL C小球从 P 到 M 过程中，其机械能增加了 3mgL D如果小球运动到 M 点时，细线突然断裂，小球将做匀变速直线运动 7.如图所示，两个相同的细圆环带有等量异种电荷，相隔一定距离同轴平行固定放置，O1、O2分别为两环圆心，一带正电的粒子从很远处沿水平轴线飞来并顺次穿过两环若粒子只受电场力作用，则在粒子运动过程中()A在 O1点粒子的加速度方向向左 B从 O1到 O2的过程，粒子电势能一直增大 C轴线上 O1点右侧存在一点，粒子在该点动能最小 D轴线上 O1点右侧、O2点左侧都存在合场强为零的点，且它们关于 O1、O2连线中点对称 8将平行板电容器两极板之间的距离、电压、电场强度大小和极板所带的电荷量分别用 d、U、E 和 Q 表示下列说法正确的是()A保持 U 不变，将 d 变为原来的两倍，则 E 变为原来的一半 B保持 E 不变，将 d 变为原来的一半，则 U 变为原来的两倍 C保持 d 不变，将 Q 变为原来的两倍，则 U 变为原来的一半 D保持 d 不变，将 Q 变为原来的一半，则 E 变为原来的一半 9某老师用图示装置探究库仑力与电荷量的关系A、B 是可视为点电荷的两带电小球，用绝缘细线将 A 悬挂，实验中在改变电荷量时，移动 B 并保持 A、B 连线与细线垂直用 Q 和 q 表示 A、B 的电荷量，d 表示 A、B 间的距离，(不是很小)表示细线与竖直方向的夹角，x 表示 A 偏离 O 点的水平距离实验中()Ad 应保持不变 BB 的位置在同一圆弧上 Cx 与电荷量乘积 Qq 成正比 Dtan 与 A、B 间库仑力成正比 10如图所示，竖直平面内的 xOy 坐标系中，x 轴上固定一个点电荷 Q，y 轴上固定一根光滑绝缘细杆(细杆的下端刚好在坐标原点 O 处)，将一个重力不计的带电圆环(可视为质点)套在杆上，从 P 处由静止释放，圆环从 O 处离开细杆后恰好绕点电荷 Q 做匀速圆周运动，则下列说法中正确的是()A圆环沿细杆从 P 运动到 O 的过程中，加速度一直增大 B圆环沿细杆从 P 运动到 O 的过程中，速度先增大后减小 C若只增大圆环所带的电荷量，圆环离开细杆后仍能绕点电荷Q 做匀速圆周运动 D若将圆环从杆上 P 点上方由静止释放，其他条件不变，圆环离开细杆后不能绕点电荷 Q 做匀速圆周运动 二、非选择题：本大题共 4 小题，共 60 分。按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。11如图所示，一条长为 L 的细线上端固定，下端拴一个质量为 m，电荷量为 q 的小球，将它置于方向水平向右的匀强电场中，使细线竖直拉直时将小球从 A 点静止释放，当细线离开竖直位置偏角 60 时，小球速度为 0.(1)求小球带电性质和电场强度 E.(2)若小球恰好完成竖直圆周运动，求小球在 A 点应有的初速度 vA的大小(可含根式)12.在真空中水平放置平行板电容器，两极板间有一个带电油滴，电容器两板间距为 d，当平行板电容器的电压为 U0时，油滴保持静止状态，如图所示当给电容器突然充电使其电压增加 U1时，油滴开始向上运动；经时间 t 后，电容器突然放电使其电压减少 U2，又经过时间 t，油滴恰好回到原来位置假设油滴在运动过程中没有失去电荷，充电和放电的过程均很短暂，这段时间内油滴的位移可忽略不计重力加速度为 g.求：(1)带电油滴所带电荷量与质量之比；(2)第一个 t 与第二个 t 时间内油滴运动的加速度大小之比；(3)U1与 U2之比.13如图甲所示，热电子由阴极飞出时的初速度忽略不计，电子发射装置的加速电压为 U0，电容器板长和板间距离均为 L10 cm，下极板接地，电容器右端到荧光屏的距离也是 L10 cm，在电容器两极板间接一交变电压，上极板的电势随时间变化的图象如图乙所示(每个电子穿过平行板的时间都极短，可以认为电压是不变的)求：(1)在 t0.06 s 时刻，电子打在荧光屏上的何处(2)荧光屏上有电子打到的区间有多长？14如图甲所示，长为 L、间距为 d 的两金属板 A、B 水平放置，ab为两板的中心线，一个带电粒子以速度 v0从 a 点 水平射入，沿直线从 b 点射出，若将两金属板接到如图乙所示的交变电压上，欲使该粒子仍能从 b 点以速度 v0射出，求：(1)交变电压的周期 T 应满足什么条件？(2)粒子从 a 点射入金属板的时刻应满足什么条件？答 案 1.【答案】C【解析】选 C.用塑料梳子梳头发时相互摩擦，塑料梳子会带上电荷吸引纸屑，选项A 属于静电现象；带电小球移至不带电金属球附近，由于静电感 应，金属球在靠近带电小球一端会感应出与带电小球异号的电荷，两者相互吸引，选项 B 属于静电现象；小线圈接近通电线圈过程中，由于电磁感应现象，小线圈中产生感应电流，选项 C 不属于静电现象；从干燥的地毯上走过，由于摩擦生电，当手碰到金属把手时瞬时产生较大电流，人有被电击的感觉，选项 D 属于静电现象 2.【答案】D【解析】选 D.在 B 点和 C 点附近分别取很小的一段d，由题图得，B 点段对应的电势差大于 C 点段对应的电势差，将电场看做匀强电场，有 Ed，可见 EBxECx，A 项错误；同理可知 O 点场强最小，电荷在该点受到的电场力最小，C 项错误；沿电场线方向电势降低，在 O 点左侧，EBx的方向沿 x 轴负方向，在 O 点右侧，ECx的方向沿 x 轴正方向，B 项错误，D 项正确 3.【答案】C 【解析】选 C.分别对两小球进行受力分析，如图所示，由平衡条件得 FFTsin 10，FTcos 1m1g0，所以 tan 1Fm1gkq1q2m1gr2.同理 tan 2Fm2gkq1q2m2gr2.因为 12，所以 m1m2.4.【答案】C【解析】选 C.由题图可知，上极板为正极，下极板为负极；则带负电的颗粒受电场力向上，故带电颗粒将向上运动，故 A 错误；上极板为正极，下极板为负极，所以两金属板间电场方向向下，故 B 错误；烟尘颗粒在运动过程中电场力做正功，电势能减少，故 C 正确；带电体的带电量只能是元电荷的整数倍，所以烟尘颗粒电荷量不可能是电子电量的 1.5 倍，故 D 错误 5.【答案】C【解析】选 C.带电油滴静止在两极板间，重力与电场力等大、反向，电场力竖直向上，电容器上极板与电源正极相连为正极板，两板间电场方向竖直向下，综上可知，带电油滴带负电，选项 A 错误；由场强与电势差关系可知，mgEqUdq，解得 qmgdU，选项 B 错误；由题意知，电容器带电荷量 QkqkmgdU，由电容的定义式知，CQUkmgdU2，选项 C 正确；电容器与电源保持连接，两板间电势差不变，N 板向下移动，板间距离变大，F电Udq，油滴所受电场力减小，油滴向下运动，选项 D 错误 6.【答案】B【解析】选 B.根据题述，开始时小球静止于 M 点，细线恰好水平，由平衡条件可知，qEsin 30mg.小球再次到 M 点时，切向加速度为零，速度最大，选项 A 错误小球从 P 到 M 过程中，重力做负功为 WGmgL，电场力 qE 做正功为 WFqELsin 30qELcos 30(13)mgL，合外力对它做的功为 WWGWF 3mgL，选项 B 正确由功能关系可知，电场力做功机械能增加，小球从 P 到 M 过程中，其机械能增加了(1 3)mgL，选项 C 错误由于在 M 点，小球所受电场力在竖直方向的分量等于重力，如果小球运动到M 点时，细线突然断裂，小球将做匀变速曲线运动，选项 D 错误 7.【答案】ACD【解析】选 ACD.在 O1点时，右环上电荷由于关于 O1对称，所以其在 O1产生的电场强度为 0，而Q 各点在 O1产生的场强水平向左，故q 在 O1点所受电场力方向向左，故加速度的方向水平向左，故 A 正确在q 从 O1向 O2运动的过程中Q 对q 的电场力向左，Q 对q 的作用力方向也向左，故电场力对q 始终做正功，故q 的电势能一直减小，故 B 错误根据 EkQr2可知在 O1右侧Q 产生的场强先增大后减小且一直减小到 0，而Q 的场强大多数情况下小于Q 产生的电场但场强却不会为 0，故合场强为 0 的位置应该在 O1的右侧，而在合力为 0 之前合外力做负功，动能持续减小，之后合力做正功，动能增大，故动能最小的点在 O1的右侧，故 C 正确同理 O2的左侧也有场强为 0的位置，而 O1和 O2之间场强始终大于 0，由于两个电荷的电荷量相同，故电场关于 O1、O2的连线对称，故 D 正确 8.【答案】AD【解析】选 AD.EUd，保持 U 不变，将 d 变为原来的两倍，E 变为原来的一半，A 对；保持 E 不变，将 d 变为原来的一半，则 U 变为原来的一半，B 错；CQU，CrS4kd，保持 d 不变，C 不变，Q 加倍，U加倍，C 错；EUdQCdQrS4kddQrS4k，将 Q 变为原来的一半，则 E变为原来的一半，D 对 9.【答案】ABC【解析】选 ABC.因此实验要探究库仑力与电荷量的关系，故两电荷间距 d 应保持不变，选项 A 正确；因要保持 A、B 连线与细线垂直且AB 距离总保持 d 不变，故 B 的位置在同一圆弧上，选项 B 正确；对 A球由平衡知识可知：F库mgsin，即 kqQd2mgxL，可知 x 与电荷量乘积Qq 成正比，选项 C 正确，D 错误 10.【答案】CD【解析】选 CD.圆环运动到 O 点且未离开细杆时库仑力沿 x 轴正方向，与细杆对圆环的支持力平衡，加速度为零，则 A 错误；因为圆环到 O 点前，库仑力沿 y 轴负方向的分量大小始终不为 0，故一直加速，速度增加，B 错误；设 P、O 两点间电势差为 U，由动能定理有 qU12mv2，由牛顿第二定律有kQqr2mv2r，联立有kQr22Ur，即圆环是否做匀速圆周运动与 q 无关，C 正确；若从 P 点上方释放，则 U 变大，不能做匀速圆周运动，D 正确 11.【答案】(1)小球带正电 3mg3q(2)2（31）gL【解析】(1)根据电场方向和小球受力分析可知小球带正电小球由A 点释放到速度等于零，由动能定理有0EqLsin mgL(1cos)解得 E3mg3q.(2)如图所示，将小球的重力和电场力的合力作为小球的等效重力G，则 G2 33mg，方向与竖直方向夹角为 30偏向右下若小球恰能做完整的圆周运动，在等效最高点mv2L2 33mg小球从 A 点以初速度 vA运动，由动能定理知12mv212mv2A2 33mgL(1cos 30)联立解得 vA 2（31）gL.12.【答案】(1)dgU0(2)13(3)14【解析】(1)油滴静止时满足：mgqU0d则qmdgU0.(2)设第一个 t 时间内油滴的位移大小为 x1，加速度大小为 a1，第二个 t 时间内油滴的位移大小为 x2，加速度大小为 a2，则x112a1t2，x2v1t12a2t2且 v1a1t，x2x1解得 a1a213.(3)油滴向上加速运动时：qU0U1dmgma1，即 qU1dma1油滴向上减速运动时：mgqU0U1U2dma2，即 qU2U1dma2则U1U2U113解得U1U214.13.【答案】(1)打在屏上的点位于 O 点上方，距 O 点 13.5 cm (2)30 cm【解析】(1)电子经电场加速满足 qU012mv2，经电场偏转后侧移量y12at212qU偏mL Lv2，所以 yU偏L4U0，由题图乙知 t0.06 s 时刻 U偏1.8U0，所以 y4.5 cm设打在屏上的点距O点的距离为Y，满足YyLL2L2，所以Y13.5 cm.(2)由题知电子侧移量 y 的最大值为L2，所以当偏转电压超过 2U0，电子就打不到荧光屏上了，所以荧光屏上电子能打到的区间长为 3L30 cm.14.【答案】(1)TLnv0，其中n 取大于等于L2dv0 qU02m的整数(2)t2n14T(n1，2，3)【解析】(1)为使粒子仍从 b 点以速度 v0穿出电场，在垂直于初速度方向上，粒子的运动应为：加速，减速，反向加速，(反向)减速，经历四个过程后，回到中心线上时，在垂直于金属板的方向上速度正好等于零，这段时间等于一个周期，故有 LnTv0，解得 TLnv0粒子在14T 内离开中心线的距离为 y12a14T2又 aqEm，EU0d，解得 yqU0T232md在运动过程中离开中心线的最大距离为ym2yqU0T216md粒子不撞击金属板，应有 ym12d解得 T2d 2mqU0故 nL2dv0 qU02m，即 n 取大于等于L2dv0 qU02m的整数所以粒子的周期应满足的条件为TLnv0，其中 n 取大于等于L2dv0 qU02m的整数(2)粒子进入电场的时刻应为14T，34T，54T，故粒子进入电场的时刻为 t2n14T(n1，2，3)