经典高考物理静电场专题复习题(共27页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上选修3-1静电场专题复习专题1:电场力的力学特性-含电场力作用下的平衡、非平衡问题总结1、(单选)将两个质量均为m的小球a、b用绝缘细线相连,竖直悬挂于O点,其中球a带正电、电荷量为q,球b不带电,现加一电场强度方向平行竖直平面的匀强电场(没画出),使整个装置处于平衡状态,且绷紧的绝缘细线Oa与竖直方向的夹角为30,如图所示,则所加匀强电场的电场强度大小可能为( )A. B. C. D. 【答案】B【解析】取小球a、b整体作为研究对象,则受重力2mg、悬线拉力FT和电场力F作用处于平衡,此三力满足如图所示的三角形关系,由图知F的最小值为,由,知 ,故B对综上所述所述本
2、题答案是:B 2、(单选)如图所示,一质量为m、电荷量为Q的小球A系在长为l的绝缘轻绳下端,另一电荷量也为Q的小球B位于悬挂点的正下方(A、B均视为点电荷),轻绳与竖直方向成30角,小球A、B静止于同一高度已知重力加速度为g,静电力常量为k,则两球间的静电力为( )A. B. C. mg D. 【答案】 A3、(单选)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衡于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( )A. a、b的电荷同号, B. a、b的电荷异号,C. a、b的电荷同号, D.
3、 a、b的电荷异号,4、(单选)在光滑绝缘的水平地面上放置四个相同的可看作质点的金属小球,小球A、B、C位于等边三角形的三个顶点上,小球D位于三角形的中心,如图所示现让小球A、B、C都带电荷量为Q的正电荷,让小球D带电荷量为q的负电荷,若四个小球均处于静止状态,则Q与q的比值为()A. B. C3 D.【答案】D【解析】设等边三角形的边长为a,由几何知识可知,BDacos 30a,以B为研究对象,由平衡条件可知,cos 302,解得,D项正确5、(单选)如图,绝缘光滑圆环竖直放置,a、b、c为三个套在圆环上可自由滑动的空心带电小球,已知小球c位于圆环最高点,ac连线与竖直方向成60角,bc连线
4、与竖直方向成30角,三个小球均处于静止状态。下列说法正确的是( )A. a、b、c小球带同种电荷B. a、b小球带异种电荷,b、c小球带同种电荷C. a、b小球电量之比为D. a、b小球电量之比【来源】【全国市级联考】山东省青岛市2018 届高三统一质量检测理综物理试题【答案】 D【解析】AB:对c小球受力分析可得,a、b小球必须带同种电荷c小球才能平衡。对b小球受力分析可得,b、c小球带异种电荷b小球才能平衡。故AB两项错误。CD:对c小球受力分析,将力正交分解后可得:,又,解得:。故C项错误,D项正确。6、质量都是m的两个完全相同、带等量异种电荷的小球A、B分别用长l的绝缘细线悬挂在同一水
5、平面上相距为2l的M、N两点,平衡时小球A、B的位置如图甲所示,线与竖直方向夹角30,当外加水平向左的匀强电场时,两小球平衡位置如图乙所示,线与竖直方向夹角也为30,求:(1)A、B小球电性及所带电荷量Q;(2)外加匀强电场的场强E.【答案】(1)A带正电,B带负电, (2) 【解析】(1)由图乙用假设法可判定A球带正电,B球带负电,否则A球、B球均不能处于平衡状态。由图甲得两小球相距d2l2lsin30l7、如图所示,长l=1 m的轻质细绳上端固定,下端连接一个可视为质点的带电小球,小球静止在水平向右的匀强电场中,绳与竖直方向的夹角=37。已知小球所带电荷量q=1.0106 C,匀强电场的场
6、强E=3.0103 N/C,取重力加速度g=10 m/s2,sin 37=0.6,cos 37=0.8。求:(1)小球所受电场力F的大小。(2)小球的质量m。(3)将电场撤去,小球回到最低点时速度v的大小。【答案】(1)3.0103 N (2)4.0104 kg (3)2.0 m/s 8、如图所示,光滑绝缘水平面上固定着A、B、C三个带电小球,它们的质量均为m,间距均为r,A带电量QA=10q,B带电量QB=q,若小球C上加一个水平向右的恒力,欲使A、B、C始终保持r的间距运动,求:(1)C球的电性和电量QC;(2)水平力F的大小。【答案】(1)C球带负电QC=q(2)F=70k【解析】(1)
7、对A、B、C系统研究得: A球受到B球库仑斥力F1和C球库仑力F2后,要产生水平向右加速度,故F2必为引力,C球带负电。对AB两球有 联立可得: (2)对整体和A有 专题2:电场力的力学特性电场力做功问题总结1、(多选)如图所示,在一个匀强电场中有一个三角形ABC,AC的中点为M,BC的中点为N. 将一个带正电的粒子从A点移动到B点,电场力做功为W AB =6.010-9J. 则以下分析正确的是( )A. 若将该粒子从M点移动到N点,电场力做功W MN可能小于3.010-9JB. 若将该粒子从点M移动到N点,电势能减少3.010-9JC. 若该粒子由B点移动到N点,电场力做功为 3.010-9
8、JD. 若被移动的粒子的电量为+210-9C,可求得A、B之间的电势差U AB为3V【来源】2017届江西省重点中学盟校高三第一次联考理综物理试卷(带解析)【答案】 BD【解析】根据匀强电场中,U=Edcos,设AB与MN跟电场线的夹角为则由几何关系得: , ;则粒子从M点移动到N点,电场力做功为WMN=qUMN=qUABWAB3.0109J故A正确,B错误由于电场方向未知,不能得到BN两点间的电势差,故不能求解粒子由B点移动到N点电场力做功故C错误若粒子的电量为q=210-7C,由WAB=qUAB得A、B之间的电势差故D正确故选BD2、(多选)如图,同一平面内的a、b、c、d四点处于匀强电场
9、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(q0)的粒子从a点移动到b点,其电势能减小W1:若该粒子从c点移动到d点,其电势能减小W2,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C. 若c、d之间的距离为L,则该电场的场强大小一定为D. 若W1=W2,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【来源】2018年普通高等学校招生全国统一考试物理(全国II卷)【答案】 BDC、因为不知道匀强电场方向,所以场强大小不一定是,故C错误;D、若W1=W2,说明由因为;解得
10、: ,故D正确;故选BD3、(单选)一电场线在竖直平面上的分布如图所示。电场中的A、B两点的电场强度分别为、,电势分别为、。一个质量为m、电荷量为q的带电小球,从电场中的A点运动到B点,A、B两点间的高度差为h。小球经过A点时的速度大小为,运动至B点时的速度大小为,该过程的速度偏向角为,电场力做功为W,则以下判断中正确的是( ) A. B. D. 【答案】D4、(多选)如图所示,长为L、倾角为30的光滑绝缘斜面处于电场中,一带电量为q,质量为m的小球,以初速度v0由斜面底端的A点开始沿斜面上滑,到达斜面顶端的速度仍为v0,则 ()A小球在B点的电势能一定大于小球在A点的电势能BA、B两点的电势
11、差一定为C若电场是匀强电场,则该电场的电场强度的最小值一定是D若该电场是AC边中垂线上某点的点电荷Q产生的,则Q一定是正电荷解析:小球初、末速度均为v0,从A到B,由动能定理得qUABmgLsin 300,解得A、B两点的电势差为UAB,qUAB,电场力做正功电势能减少EpB1),到达b点时动能恰好为零,小滑块最终停在O点,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UO b;(3)小滑块运动的总路程s. 【解析】(1)由AaBb,O为AB连线的中点得:a、b关于O点对称,则Ua b0.设小滑块与水平面间的摩擦力大小为f,对于滑块从ab过程,由动能定理得:qUa bf0E
12、0而fmg解得:.10、在某匀强电场中有M、N、P三点,在以它们为顶点的三角形中,M30、P90,直角边NP的长度为4 cm。已知电场方向与三角形所在平面平行,M、N和P点的电势分别为3 V、15 V和12 V。则电场强度的大小为 ( )A. B. C. D. 【答案】A11、(单选)如图所示,梯形abdc位于某匀强电场所在平面内,两底角分别为60、30,cd2ab4 cm,已知a、b两点的电势分别为4 V、0 V,将电荷量q1.6103 C的正电荷由a点移动到c点,克服电场力做功6.4103 J,则下列关于电场强度的说法正确的是()A.垂直ab向上,大小为400 V/mB.垂直bd斜向上,大
13、小为400 V/mC.平行ca斜向上,大小为200 V/mD.平行bd斜向上,大小为200 V/m12、(多选)一匀强电场的方向平行于xOy平面,平面内a、b、c三点的位置如图所示,三点的电势分别为10 V、17 V、26 V。下列说法正确的是( )A电场强度的大小为2.5 V/cmB坐标原点处的电势为1 VC电子在a点的电势能比在b点的低7 eVD电子从b点运动到c点,电场力做功为9 eV【答案】ABD13、(多选)如图所示,一带电粒子在匀强电场中只受电场力而运动,经过一平面直角坐标系中的a、O、b 三点时的动能分别为10eV、4eV、12eV,下列说法正确的有( )A. 该电场方向一定与x
14、Oy平面平行B. 该电场场强大小为200V/mC. O点是该粒子轨迹上电势能最高的点D. 该粒子轨迹为抛物线【答案】 AD【解析】粒子在电场中运动时,粒子的电势能和动能之和守恒,设粒子带电量为q,总能量为E,则在a点时:10eV+aq=E;在O点时:4eV+Oq=E;在b点时:12eV+bq=E;则;,因电势差与两点间距离成正比,可知该电场方向一定与xOy平面平行,选项A正确;因电荷所带的电量未知,不能确定两点电势差的数值,则不能求解场强大小,选项B错误;O点时粒子的动能不等于零,则电势能不是最大的位置,选项C错误;粒子只在恒定的电场力作用下做曲线运动,则轨迹一定为抛物线,选项D正确;故选AD
15、.14、(多选)在x轴上有两个点电荷q1、q2,其静电场的电势在x轴上分布如图所示下列说法正确有( )Aq1和q2带有异种电荷Bx1处的电场强度为零C负电荷从x1移到x2,电势能减小D负电荷从x1移到x2,受到的电场力增大【答案】AC15、(多选)某静电场中,与x轴重合的电场线的电势在x轴上的分布如图所示下列说法正确的是 ( )A. 在x轴上,x3处的电场强度最大B. x1处的电场强度大于x4处的电场强度C. 负电荷从x2移到x4,电势能减小D. 电荷量为q的正点电荷从x3移到x4,电场力做功为【答案】BD16、(多选)在一静止点电荷的电场中,任一点的电势与该点到点电荷的距离r的关系如图所示。
16、电场中四个点a、b、c和d的电场强度大小分别Ea、Eb、Ec和Ed。点a到点电荷的距离ra与点a的电势a已在图中用坐标(ra,a)标出,其余类推。现将一带正电的试探电荷由a点依次经b、c点移动到d点,在相邻两点间移动的过程中,电场力所做的功分别为Wab、Wbc和Wcd。下列选项正确的是( )AEa:Eb=4:1BEc:Ed=2:1CWab:Wbc=3:1DWbc:Wcd=1:3【答案】AC【解析】由题图可知,a、b、c、d到点电荷的距离分别为1 m、2 m、3 m、6 m,根据点电荷的场强公式可知,故A正确,B错误;电场力做功,a与b、b与c、c与d之间的电势差分别为3 V、1 V、1 V,所
17、以,故C正确,D错误。17、(单选)在某一静电场中建立x轴,其电势随坐标x变化的图线如图所示。若将一带负电的粒子(重力不计)从坐标原点O处由静止释放,电场中P、Q两点位于x轴上,其横坐标分别为lcm、4cm。则下列说法正确的是( )A. 粒子经过P点与Q点时,动能相等B. 粒子经过P、Q两点时,加速度大小之比1:1C. 粒子经过P、Q两点时,电场力功率之比1:1D. 粒子恰能运动到离原点12cm处【答案】 A18、(多选)一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动,其电势能E随位移x变化的关系如图所示,其中0段是对称的曲线, 段是直线,则下列说法正确的是( )A. 处电场强度为零B. 、处电
18、势、的关系为C. 粒子在0段做匀变速运动, 段做匀速直线运D. 段是匀强电场【答案】ABD【解析】A、根据电势能与电势的关系:Ep=q,场强与电势的关系: ,得: ,由数学知识可知Ep-x图象切线的斜率处为零,电场强度等于零,A正确;B、由图可知, 、处电势能EP1EP2EP3,根据电势能与电势的关系:Ep=q,粒子带负电,所以、处电势、的关系为C、粒子在0段斜率变化,电场强度变化,电场力变化,粒子做变速运动,不是匀变速运动, 段图线斜率不变,电场强度不化,电场力不化,粒子做匀速运动,C错误,D正确;19、(单选)两电荷量分别为和的点电荷固定在x轴上的O、M两点,规定无穷远处为电势能零点,一带
19、负电的试探电荷在x轴上各点具有的电势能随x变化关系如图所示,其中试探电荷在A、N两点的电势能为零,在ND段中C点电势能最大,则下列说法正确的是( )A. 为正电荷,为负电荷B. 电荷量小于的电荷量 C. 将一正点电荷从N点移到D点,电场力先做负功后做正功D. 将一正点电荷从N点静止释放后会沿x轴正方向运动且到达C点时速度最大【答案】 D专题3:带电粒子在电场中(仅受电场力)的运动1、(单选)如图所示,三块平行放置的带电金属薄板、中央各有一小孔,小孔分别位于、点由点静止释放的电子恰好能运动到点现将板向右平移到点,则由点静止释放的电子( )A运动到点返回B运动到和点之间返回C运动到点返回D穿过点【
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