巩固练习静电场复习与巩固提高.pdf

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1、高中物理 高中物理【巩固练习】一、选择题 1带负电的粒子在某电场中仅受电场力作用，能分别完成以下两种运动：在电场线上运动；在等势面上做匀速圆周运动该电场可能由（）A一个带正电的点电荷形成 B一个带负电的点电荷形成 C两个分立的带等量负电荷的点电荷形成 D一个带负电的点电荷与带正电的无限大平板形成 2如图所示，带电小球 A、B 的电荷量分别为 QA、QB，OA=OB，都用长为 L 的细线悬挂在 O 点，静止时 A、B 相距为 d为使其平衡时 AB 间距离减为 d2，可采用以下哪些方法（）A将小球 A、B 的质量都增加到原来的 2 倍 B将小球 B 的质量增加到原来的 8 倍 C将小球 A、B 的

2、电荷量都减小到原来的一半 D将小球 A、B 的电荷量都减小到原来的一半，同时将小球 B 的质量增加到原来的 2 倍 3质量为 m 的物块，带正电荷为 Q，开始时让它静止在倾角=60的固定光滑绝缘斜面顶端，整个装置放在水平向左、大小为3mgEQ的匀强电场中，如图所示斜面高为 H，释放物块后，物块落地的速度大小为（）A2 gH B52gH C2 2gH D223gH 4如图 6 所示，在 x 轴上关于原点 O 对称的两点固定放置等量异种点电荷Q 和Q，x 轴上的 P 点位于Q 的右侧下列判断正确的是()A在 x 轴上还有一点与 P 点电场强度相同 B在 x 轴上还有两点与 P 点电场强度相同 C若

3、将一试探电荷q 从 P 点移至 O 点，则其电势能增大 D若将一试探电荷q 从 P 点移至 O 点，则其电势能减小 5.两带电小球，电荷量分别为q 和q，固定在一长度为 l 的绝缘杆两端，置于电场强度为 E 的匀强电场中，杆与场强方向平行，其位置如图所示，若此杆绕过 O 点垂直于杆的轴转过 180，则在此过程中静高中物理 高中物理 电力做功为()A0 BqEl C2qEl DqEl 6.如图所示，在等量的异种点电荷形成的电场中，有 A、B、C 三点，A 点为两点电荷连线的中点，B 点为连线上距 A 点距离为 d 的一点，C 点为连线中垂线距 A 点距离也为 d 的一点，则下面关于三点电场强度的

4、大小、电势高低的比较，正确的是()AEAECEB；ACB BEBEAEC；ACB CEAEB，EAEC；AB，AC D因为零电势点未规定，所以无法判断电势的高低 7.如图所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场中 M 点以相同速度飞出 a、b 两个带电粒子，运动轨迹如图中虚线所示则()Aa 一定带正电，b 一定带负电 Ba 的速度将减小，b 的速度将增加 Ca 的加速度将减小，b 的加速度将增加 D两个粒子的电势能一个增加一个减小 8.空间有平行于纸面的匀强电场一电荷量为q 的质点(重力不计)在恒定拉力 F 的作用下沿虚线由 M 匀速运动到 N，如图所示已知力 F 和 MN 间夹角为，M、N

5、间距离为 d，则()AM、N 两点的电势差为cosFdq B匀强电场的电场强度大小为cosFdq 高中物理 高中物理 C带电质点由 M 运动到 N 的过程中，电势能减少了 Fdcos D若要使带电质点由 N 向 M 做匀速直线运动，则 F 必须反向 二、填空题 9.如图所示，A、B 两板间加速电压为 U1，C、D 两板间偏转电压为 U2.一个静止的 粒子(42He)自 A 板起相继被加速、偏转，飞离偏转电场时的最大侧移为 C、D 板间距离一半，则它的出射速度的大小为_ 10(8 分)如图 8 所示，A、B、C 三点为一直角三角形的三个顶点，B30，现在 A、B 两点放置两点电荷 qA、qB，测

6、得 C 点场强的方向与 BA 方向平行，则 qA带_电，qAqB_.三、解答题 11如图所示，ab 是半径为 R 的圆的一条直径，该圆处于匀强电场中，场强大小为 E，方向一定，在圆周平面内，将一带正电 q 的小球从。点以相同的动能抛出，抛出方向不同时，小球会经过圆周上不同的点，在所有的这些点中，到达 C 点时小球的动能最大已知cab=30，若不计重力和空气阻力，试求：（1）电场方向与 ac 间的夹角为多大？（2）若小球在 a 点时初速度方向与电场方向垂直，则小球恰好能落在 c 点，那么初动能为多大？12如图所示，已知平行板电容器两极板间距离 d4 mm，充电后两极板电势差为 120 VA 板带

7、正电，若它的电容为 3 F，且 P 到 A 板距离为 1 mm.求：(1)每一板的带电荷量；(2)一个电子从 B 板出发到 A 板获得的动能；(3)两板间的电场强度 13.如图所示，在一匀强电场中的 A 点有一小球，并用细线与固定的 O 点相连，然后把细线水平拉直，但没有伸长现让小球从 A 点由静止开始运动小球经过 O 点正下方时的速度多大？(已知小球的质量 m高中物理 高中物理 1.0104 kg，所带电荷量 q1.0107C，细线长度 L10 cm，电场强度 E1.73104 N/C，g10 m/s2)14.如图所示，a、b 分别为 x、y 轴上两点，它们与原点 O 的距离相等，一束电子以

8、初速度 v0垂直于 x轴从 a 点射入，由于匀强电场的作用，电子束恰好从 b 点射出，求电子从 b 点射出时的速度大小 15如图所示，两平行金属板水平放置，间距为 d，板间存在匀强电场一个质量为 m、电荷量为 q的带负电小球，以竖直向下的初速度从上板的小孔射入，当它从下板的小孔穿出时所用的时间为 t，若小球以同样大小的初速度从下板的小孔竖直向上射入，则从上板小孔穿出时所用的时间为 t/2.不计空气阻力 (1)指出两板间电场强度的方向(2)求电场强度的大小(3)求小球穿出下板小孔时速度 v1与穿出上板小孔时速度 v2之比 v1v2.【答案与解析】一、选择题 1【答案】A 【解析】负电荷在电场线上

9、运动，说明电场是直线；负电荷在等势面上做匀速圆周运动，说明等势线是圆形曲线，能满足以上两种情况的场源电荷可以是一个带正电的点电荷，不可能是带负电的点电荷，所以 A 正确、B 错误两个分立的带等量正电荷的点电荷可以满足以上条件，而两个分立的带等量负电荷的点电荷不能使负电荷完成题中运动，所以 C 错误D 中情况的等势线不能使负电荷做匀速圆周运动，D 错误 2【答案】BD 高中物理 高中物理【解析】由 B 的共点力平衡图可知BFdm gL，而2ABkQ QFd，可知3ABBkQ Q Ldm g，选 B、D 3【答案】C 【解析】想要弄清物体的运动情况，必须先分析清楚物体的受力情况，否则就容易因思维定

10、式而出错此题易错的原因就是没有仔细分析物体的受力情况，而直接认为物体是沿斜面下滑 不少同学在做这道题时，一看到“固定光滑绝缘斜面”就想物块沿光滑斜面下滑不受摩擦力作用，由动能定理得2123HmgHQEmv，得2vgH，而错选 A其实“固定光滑绝缘斜面”是干扰因素，只要分析物块的受力就不难发现，物块根本不会沿斜面下滑，而是沿着重力和电场力合力的方向做匀加速直线运动，弄清了这一点，就很容易求得本题正确答案，故正确答案为 C 4.【答案】AC【解析】根据等量正负点电荷的电场分布可知，在 x 轴上还有一点与 P 点电场强度相同，即与 P 点关于 O 点对称的点，A 正确若将一试探电荷q 从 P 点移至

11、 O 点，电场力先做正功后做负功，所以电势能先减小后增大一般规定无穷远处电势为零，过 O 点的中垂线电势也为零，所以试探电荷q 在 P 点时电势能为负值，移至 O 点时电势能为零，所以电势能增大，C 正确 5.【答案】C【解析】杆顺时针转动 180的过程中，静电力对两电荷做正功，W总W1W22qU2qEL，故选项C 正确 6.【答案】B 解析 根据等量异种电荷的电场线分布疏密可知 EBEAEC；根据电场线的方向可知 ACB.故选项 B 正确 7.【答案】C【解析】由于不知道电场线方向，故无法确定 a、b 带电正负；由电场线疏密判断 a 的加速度减小，b的加速度增加；由电场线和轨迹形状判断静电力

12、对 a、b 都做正功，故 a、b 速度都增加，电势能都减小 8.【答案】A【解析】由于带电质点做匀速直线运动，故静电力与拉力 F 大小相等，方向相反，故场强大小FEq，B 错误；带电小球由 M 到 N，静电力做功 WMNFcos dFdcos，电势能增加，电势差cosMNMNWFdUqq，故 A 正确，C 错误；若要使带电小球由 N 向 M 做匀速直线运动，F 和静电力仍平衡，故 D 错误 二、填空题 9.【答案】1222eUUm【解析】在加速电场中由动能定理得：21012qUmv=在偏转电场中，由动能定理得：22201122qUmvmv=-解得：122=2evUUm.10.【答案】负 18【

13、解析】放在 A 点和 B 点的点电荷在 C 处产生的场强方向在 AC 和 BC 的连线上，因 C 点场 高中物理 高中物理 强方向与 BA 方向平行，故放在 A 点的点电荷和放在 B 点的点电荷产生的场强方向只能如右图所示，故 qA带负电，qB带正电，且 EB2EA，得222()()BAqqkkBCAC.又由几何关系知 BC2AC，所以 qAqB18.三、解答题 11【答案】（1）30 （2）8EqR 【解析】（1）带正电小球在 c 点时动能最大，c 点是物理最底点，O 为圆心，电场力方向沿 Oc 方向，如题图所示，由于 Oc=Oa=R，有=Oca=caO=30（2）设初速度 v0，垂直于电场

14、方向带正电小球匀速运动，Rsin60=v0t平行于电场方向带正电小球匀加运动，21cos602RRat 根据牛顿第二定律Eq=ma。由以上各式得20028mvEqREk 12.【答案】(1)3.6104C(2)120 eV(3)3104 N/C【解析】(1)由 QUC 得：Q1203106C3.6104C.(2)因为电子从 B 板出发到 A 板的过程中电场力做正功，电势能减小，动能增加，所以 Ek0qUAB，Ek120 eV.(3)EU/d3104 N/C.13.【答案】2.1 m/s【解析】本题中3qEmg，所以电场力与重力的合力的方向与水平方向的夹角为30，小球从 A点开始沿直线经 O 点

15、正下方 B 处，小球从 A 点运动到 B 点是做匀变速直线运动，而不是一开始就做圆周运动，由动能定理得：21tan 302qELmgLmv，代入数据解得：v2.1 m/s.14.【答案】05v【解析】电子沿 y 方向做匀速运动，x 方向在电场力作用下做匀加速直线运动；根据运动学公式则有：220022atatyv txxyv t，；，得：vxat2v0 电子从 b 点射出时 y 方向分速度为：vyv0 则电子从 b 点射出时的合速度为：2222220000v()(2)5XYvvatvvvv.15.【答案】(1)场强方向竖直向下(2)243mdmgqqt(3)17【解析】(1)假设电场方向向上，则小球所受合力方向必向下，加速度向下，其向下板运动的时间必小于向上极运动的时间，与题给条件不符，所以场强方向竖直向下(2)根据题意，小球在电场中运动的加速度 a 应竖直向上 Eqmgma 从上往下：2012dv tat 高中物理 高中物理 从下往上：201()222ttdva 由式解得电场强度243mdmgEqqt(3)由两式解得0245,33ddavtt 则103dvvatt 20723tdvvat 所以1217vv