人教版高中物理 静电场及其应用精选试卷测试卷(解析版)
新人教版高中物理必修三第九章《静电场及其应用》检测卷(含答案解析)

一、选择题1.有关电场的理解,下述正确的是( )A .电场强度的方向就是放入电场中电荷所受电场力的方向,且其大小F E q =B .只有当电场中存在试探电荷时,电荷周围才出现电场这种特殊的物质,才存在电场强度C .由公式2kQ E r=可知,在离带电体很近时,r 接近于零,电场强度达无穷大 D .电场强度是反映电场本身特性的物理量,与是否存在试探电荷无关 2.真空中带电荷量分别为+4Q 和-6Q 的两个相同的金属小球,相距为r 时相互作用力大小为F 。
若把它们接触一下后分开,再放到相距2r 处,它们的相互作用力大小变为( ) A .12F B .6F C .3F D .23F 3.下列说法正确的是( )A .静电感应时产生了电荷B .库仑首先测定了电子的电荷量C .法拉第首先提出可以用电场线描绘电场的分布D .自然界的电荷只有两种,安培把它们命名为正电荷和负电荷4.关于元电荷的理解,下列说法正确的是( )A .元电荷就是电子B .元电荷实质上是指电子和质子本身C .元电荷就是原子D .物体所带的电量只能是元电荷的整数倍5.如图所示,a 、b 、c 、d 分别是一个菱形的四个顶点,∠abc =120°,现将三个等量的正点电荷+Q 分别固定在a 、b 、c 三个顶点上,下列说法正确的是( )A .d 点的电场强度小于O 点的电场强度B .O 点电场强度的方向由d 指向OC .d 点的电场强度大于O 点的电场强度D .d 点电场强度的方向由d 指向O6.以下关于与电场强度有关的几个公式的说法,其中不正确的是( )A .公式U E d =⋅只适用于匀强电场B .只要电场中电场线是直线,公式U E d =⋅就适用C .公式F E q =是定义式,适用于任何电场 D .公式2kQ E r=是由库仑定律得出的,因而只适用于点电荷(真空中)的电场 7.把试探电荷q 放在某电场中的A 点,测得它受到的电场力为F ;再把它放到B 点,测得它所受的电场力为nF 。
人教版高中物理 静电场及其应用精选试卷练习卷(Word版 含解析)

人教版高中物理静电场及其应用精选试卷练习卷(Word版含解析)一、第九章静电场及其应用选择题易错题培优(难)1.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【答案】BC【解析】图中圆面是一个等势面,e、f的电势相等,根据电场线分布的对称性可知e、f的场强相同,故A错误.图中圆弧egf是一条等势线,其上任意两点的电势差都为零,根据公式W=qU可知:将一正电荷由e点沿圆弧egf移到f点电场力不做功,故B正确.a点与圆面内任意一点时的电势差相等,根据公式W=qU可知:将一电荷由a点移到圆面内任意一点时,电场力做功相同,则电势能的变化量相同.故C正确.沿线段eof移动的电荷,电场强度先增大后减小,则电场力先增大后减小,故D错误.故选BC.【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.2.如图所示,空间有竖直方向的匀强电场,一带正电的小球质量为m,在竖直平面内沿与水平方向成30º角的虚线以速度v0斜向上做匀速运动.当小球经过O点时突然将电场方向旋转一定的角度,电场强度大小不变,小球仍沿虚线方向做直线运动,选O点电势为零,重力加速度为g,则A.原电场方向竖直向下B.改变后的电场方向垂直于ONC.电场方向改变后,小球的加速度大小为gD .电场方向改变后,小球的最大电势能为204mv【答案】CD 【解析】 【分析】 【详解】开始时,小球沿虚线做匀速运动,可知小球受向下的重力和向上的电场力平衡Eq=mg ,小球带正电,则电场竖直向上,选项A 错误;改变电场方向后,小球仍沿虚线做直线运动,可知电场力与重力的合力沿着NO 方向,因Eq=mg ,可知电场力与重力关于ON 对称,电场方向与NO 成600,选项B 错误;电场方向改变后,电场力与重力夹角为1200,故合力大小为mg ,小球的加速度大小为g ,选项C 正确;电场方向改变后,小球能沿ON 运动的距离为202m v x g = ,则克服电场力做功为:220011cos 60224m v W Eq x mg mv g ==⨯= ,故小球的电势能最大值为2014mv ,选项D 正确;故选CD.3.如图()a 所示,光滑绝缘水平面上有甲、乙两个点电荷.0t =时,甲静止,乙以6m /s 的初速度向甲运动.此后,它们仅在静电力的作用下沿同一直线运动(整个运动过程中没有接触),它们运动的v t -图像分别如图()b 中甲、乙两曲线所示.则由图线可知( )A .两电荷的电性一定相反B .甲、乙两个点电荷的质量之比为2:1C .在20t ~时间内,两电荷的静电力先减小后增大D .在30t ~时间内,甲的动能一直增大,乙的动能先减小后增大 【答案】BD 【解析】 【详解】A .由图象0-t 1段看出,甲从静止开始与乙同向运动,说明甲受到了乙的排斥力作用,则知两电荷的电性一定相同,故A 错误.B .由图示图象可知:v 甲0=0m/s ,v 乙0=6m/s ,v 甲1=v 乙1=2m/s ,两点电荷组成的系统动量守恒,以向左为正方向,由动量守恒定律得:+=+m v m v m v m v甲甲0乙乙0甲甲1乙乙1代入数据解得:m甲:m乙=2:1故B正确;C.0~t1时间内两电荷间距离逐渐减小,在t1~t2时间内两电荷间距离逐渐增大,由库仑定律得知,两电荷间的相互静电力先增大后减小,故C错误.D.由图象看出,0~t3时间内,甲的速度一直增大,则其动能也一直增大,乙的速度先沿原方向减小,后反向增大,则其动能先减小后增大,故D正确.4.如图所示,粗糙程度均匀的绝缘空心斜面ABC放置在水平面上,角CAB = 30°,斜面内部O 点(与斜面无任何连接)固定有一正点电荷,一带负电的小物体(可视为质点)可以分别静止在M、N点和MN的中点P上,OM=ON, OM//AB则下列判断正确的是( )A.小物体静止在三处静止时所受力个数一定都是4个.B.小物体静止在P点时受到的摩擦力最大C.小物体静止在P点时受到的支持力最大,静止在M,N点时受到的支持力相等D.当小物体静止在M点时,地面给斜面的摩擦力水平向左【答案】CD【解析】【详解】对小物体分别在三处静止时所受力分析如图:A.结合平衡条件,由图,小物体在P、N两点时一定受四个力的作用,故A错误;B.小物体静止在P点时,摩擦力f=mg sin30°静止在N点时'=︒+'︒f mg Fsin30cos30静止在M点时"=︒-'︒f mg Fsin30cos30可见静止在N点时所受摩擦力最大,故B错误;C.小物体静止在P 点时,设库仑力为F ,受到的支持力N =mg cos30°+F在M 、N 点时:cos30sin30N mg F '=︒+'︒由库仑定律知F F >',故N N >',即小物体静止在P 点时受到的支持力最大,静止在M 、N 点时受到的支持力相等,故C 正确;D.以小物体和斜面整体为研究对象,当小物体静止在M 点时,斜面内部O 点正电荷对其库仑力斜向右,即有向右的分力,则斜面有向右运动的趋势,受水平向左的摩擦力,故D 正确。
人教版高中物理 静电场及其应用精选试卷检测题(WORD版含答案)

人教版高中物理 静电场及其应用精选试卷检测题(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,a 、b 、c 、d 四个质量均为 m 的带电小球恰好构成“三星拱月”之形,其中 a 、b 、c 三个完全相同的带电小球在光滑绝缘水平面内的同一圆周上绕 O 点做半径为 R 的匀速圆周运动,三小球所在位置恰好将圆周等分。
小球 d 位于 O 点正上方 h 处,且在外力 F 作用下恰处于静止状态,已知 a 、b 、c 三小球的电荷量大小均为 q ,小球 d 的电荷量大小为 6q ,h =2R 。
重力加速度为 g ,静电力常量为 k 。
则( )A .小球 a 一定带正电B .小球 c 的加速度大小为2233kq mRC .小球 b 2R mRq kπD .外力 F 竖直向上,大小等于mg +226kq R【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】A .a 、b 、c 三小球所带电荷量相同,要使三个做匀速圆周运动,d 球与a 、b 、c 三小球一定是异种电荷,由于d 球的电性未知,所以a 球不一定带正电,故A 错误。
BC .设 db 连线与水平方向的夹角为α,则223cos 3R h α==+ 226sin 3R h α=+=对b 球,根据牛顿第二定律和向心力得:22222264cos 2cos302cos30()q q q k k mR ma h R R Tπα⋅-︒==+︒ 解得23RmRT q kπ=2233kq a mR= 则小球c 的加速度大小为233kq mR,故B 正确,C 错误。
D .对d 球,由平衡条件得2226263sin q q kq F k mg mg h R Rα⋅=+=++ 故D 正确。
故选BD 。
2.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。
人教版高中物理 静电场及其应用精选试卷(Word版 含解析)

人教版高中物理 静电场及其应用精选试卷(Word版 含解析) 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,y轴上固定有两个电荷量相等的带正电的点电荷,且关于坐标原点O对称。某同学利用电场的叠加原理分析在两电荷连线的中垂线(x轴)上必定有两个场强最强的点A、'A,该同学在得到老师的肯定后又在此基础上作了下面的推论,你认为其中正确的是( )
A.若两个点电荷的位置不变,但电荷量加倍,则x轴上场强最大的点仍然在A、'A两位
置 B.如图(1),若保持两个点电荷的距离不变、并绕原点O旋转90°后对称的固定在z轴上,
则x轴上场强最大的点仍然在A、'A两位置 C.如图(2),若在yoz平面内固定一个均匀带正电圆环,圆环的圆心在原点O。直径与(1)图两点电荷距离相等,则x轴上场强最大的点仍然在A、'A两位置 D.如图(3),若在yoz平面内固定一个均匀带正电薄圆板,圆板的圆心在原点O,直径与
(1)图两点电荷距离相等,则x轴上场强最大的点仍然在A、'A两位置
【答案】ABC 【解析】 【分析】 【详解】 A.可以将每个点电荷(2q)看作放在同一位置的两个相同的点电荷(q),既然上下两个
点电荷(q)的电场在x轴上场强最大的点仍然在A、A'两位置,两组点电荷叠加起来的合电场在x轴上场强最大的点当然还是在A、A'两位置,选项A正确; B.由对称性可知,保持两个点电荷的距离不变、并绕原点O旋转90°后对称的固定在z轴
上,则x轴上场强最大的点仍然在A、'A两位置,选项B正确; C.由AB可知,在yOz平面内将两点电荷绕O点旋转到任意位置,或者将两点电荷电荷量
任意增加同等倍数,在x轴上场强最大的点都在A、A'两位置,那么把带电圆环等分成一些小段,则关于O点对称的任意两小段的合电场在x轴上场强最大的点仍然还在A、A'两位置,所有这些小段对称叠加的结果,合电场在x轴上场强最大的点当然还在A、A'两位置,选项C正确; D.如同C选项,将薄圆板相对O点对称的分割成一些小块,除了最外一圈上关于O点对
人教版高中物理 静电场及其应用精选试卷达标检测(Word版 含解析)

人教版高中物理 静电场及其应用精选试卷达标检测(Word 版 含解析)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,a 、b 、c 、d 四个质量均为 m 的带电小球恰好构成“三星拱月”之形,其中 a 、b 、c 三个完全相同的带电小球在光滑绝缘水平面内的同一圆周上绕 O 点做半径为 R 的匀速圆周运动,三小球所在位置恰好将圆周等分。
小球 d 位于 O 点正上方 h 处,且在外力 F 作用下恰处于静止状态,已知 a 、b 、c 三小球的电荷量大小均为 q ,小球 d 的电荷量大小为 6q ,h =2R 。
重力加速度为 g ,静电力常量为 k 。
则( )A .小球 a 一定带正电B .小球 c 的加速度大小为2233kq mRC .小球 b 2R mRq kπD .外力 F 竖直向上,大小等于mg +226kq R【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】A .a 、b 、c 三小球所带电荷量相同,要使三个做匀速圆周运动,d 球与a 、b 、c 三小球一定是异种电荷,由于d 球的电性未知,所以a 球不一定带正电,故A 错误。
BC .设 db 连线与水平方向的夹角为α,则223cos 3R h α==+ 226sin 3R h α=+=对b 球,根据牛顿第二定律和向心力得:22222264cos 2cos302cos30()q q q k k mR ma h R R Tπα⋅-︒==+︒ 解得23RmRT q kπ=2233kq a mR= 则小球c 的加速度大小为233kq mR,故B 正确,C 错误。
D .对d 球,由平衡条件得2226263sin q q kq F k mg mg h R Rα⋅=+=++ 故D 正确。
故选BD 。
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。
人教版高中物理 静电场及其应用精选试卷测试与练习(word解析版)

人教版高中物理 静电场及其应用精选试卷测试与练习(word 解析版)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2233kq RB .c 受到的库仑力大小为2233kqRC .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22kqR,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22223q 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223a 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233c 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02q E kR = 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02qE 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22qE k R'=方向O →c 。
选项D 正确。
故选BD 。
2.如图所示,a 、b 、c 、d 四个质量均为 m 的带电小球恰好构成“三星拱月”之形,其中 a 、b 、c 三个完全相同的带电小球在光滑绝缘水平面内的同一圆周上绕 O 点做半径为 R 的匀速圆周运动,三小球所在位置恰好将圆周等分。
小球 d 位于 O 点正上方 h 处,且在外力 F 作用下恰处于静止状态,已知 a 、b 、c 三小球的电荷量大小均为 q ,小球 d 的电荷量大小为 6q ,h =2R 。
人教版高中物理 静电场及其应用精选试卷(Word版 含解析)

人教版高中物理 静电场及其应用精选试卷(Word 版含解析)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 AB 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 OPF PB=库由于库仑力相等,联立可得A B m PBm PA= 由于sin cos OA PA αθ⋅=,sin cos OB PB βθ⋅=,代入上式可得sin sin A B m m βα= 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sin sin sin sin ααββ'='D 正确。
故选AD 。
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。
人教版高中物理 静电场及其应用精选试卷(Word版 含解析)

人教版高中物理静电场及其应用精选试卷(Word版含解析)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【答案】BC【解析】图中圆面是一个等势面,e、f的电势相等,根据电场线分布的对称性可知e、f的场强相同,故A错误.图中圆弧egf是一条等势线,其上任意两点的电势差都为零,根据公式W=qU可知:将一正电荷由e点沿圆弧egf移到f点电场力不做功,故B正确.a点与圆面内任意一点时的电势差相等,根据公式W=qU可知:将一电荷由a点移到圆面内任意一点时,电场力做功相同,则电势能的变化量相同.故C正确.沿线段eof移动的电荷,电场强度先增大后减小,则电场力先增大后减小,故D错误.故选BC.【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,质量相同的A、B两物体放在光滑绝缘的水平面上,所在空间有水平向左的匀强电场,场强大小为E,其中A带正电,电荷量大小为q,B始终不带电。
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人教版高中物理 静电场及其应用精选试卷测试卷(解析版) 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,a、b、c、d 四个质量均为 m 的带电小球恰好构成“三星拱月”之形,其中 a、b、c 三个完全相同的带电小球在光滑绝缘水平面内的同一圆周上绕 O 点做半径为 R 的
匀速圆周运动,三小球所在位置恰好将圆周等分。小球 d 位于 O 点正上方 h 处,且在外力 F 作用下恰处于静止状态,已知 a、b、c 三小球的电荷量大小均为 q,小球 d 的电荷量大小
为 6q,h=2R。重力加速度为 g,静电力常量为 k。则( )
A.小球 a 一定带正电
B.小球 c 的加速度大小为
2
233kq
mR
C.小球 b 的周期为
2RmR
qk
D.外力 F 竖直向上,大小等于mg+
2
226kq
R 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】 A.a、b、c三小球所带电荷量相同,要使三个做匀速圆周运动,d球与a、b、c三小球一
定是异种电荷,由于d球的电性未知,所以a球不一定带正电,故A错误。 BC.设 db连线与水平方向的夹角为α,则
223cos3RRh
226sin3hRh=
对b球,根据牛顿第二定律和向心力得: 22222264cos2cos302cos30()qqqkkmRmahRRT
解得 23RmRTqk 2233kqamR
则小球c的加速度大小为2233kqmR,故B正确,C错误。 D.对d球,由平衡条件得
2222
6263sinqqkqFkmgmghRR
故D正确。 故选BD。
2.如图所示,竖直平面内有半径为R的半圆形光滑绝缘轨道ABC,A、C两点为轨道的最高点,B点为最低点,圆心处固定一电荷量为+q1的点电荷.将另一质量为m、电荷量为+q2的带电小球从轨道A处无初速度释放,已知重力加速度为g,则()
A.小球运动到B点时的速度大小为
2gR
B.小球运动到B点时的加速度大小为3g C.小球从A点运动到B点过程中电势能减少mgR
D.小球运动到B点时对轨道的压力大小为3mg+k122
R 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】 A.带电小球q2在半圆光滑轨道上运动时,库仑力不做功,故机械能守恒,则:
212BmgRmv
解得: 2BvgR 故A正确; B.小球运动到B点时的加速度大小为:
22vagR
故B错误; C.小球从A点运动到B点过程中库仑力不做功,电势能不变,故C错误; D.小球到达B点时,受到重力mg、库仑力F和支持力FN,由圆周运动和牛顿第二定律
得: 2122BN
qqvFmgkmRR
解得: 1223NqqFmgkR
根据牛顿第三定律,小球在B点时对轨道的压力为: 1223qqmgkR
方向竖直向下,故D正确.
3.如图所示,质量相同的A、B两物体放在光滑绝缘的水平面上,所在空间有水平向左的匀强电场,场强大小为E,其中A带正电,电荷量大小为q,B始终不带电。一根轻弹簧一端固定在墙面上,另一端与B物体连接,在电场力作用下,物体A紧靠着物体B,一起压缩弹簧,处于静止状态。现在A物体上施加一水平向右的恒定外力F。弹簧始终处于弹性限度范围内,下列判断正确的是( )
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】 【详解】 AB.若F = qE,A物体所受合力为0,在弹簧处于压缩状态时,B物体由于弹簧的作用向右
加速运动,而A物体将被迫受到B物体的作用力以相同的加速度一起向右加速运动,A、B两物体未能分离,当弹簧恢复到原长后,B物体在弹簧的作用下做减速运动,A物体做匀速直线运动,则B物体的速度小于A物体的速度,A、B两物体将分离,故A正确,B错误; C.若F > qE,A物体将受到水平向右恒力FA = F − qE的作用,弹簧在恢复到原长之前,对B物体的弹力逐渐减小,则B物体的加速度逐渐减小,当A、B两物体刚要分离时,A、B两物体接触面的作用力刚好为0,此时弹簧对B物体的作用力所产生的加速度与恒力FA对A物体产生的加速度相等(aB = aA 0),此时弹簧还未恢复到原长,故C正确; D.若F < qE,A物体将受到水平向左恒力FA = qE − F的作用,如果FA比较小,那么A、B两物体还是可以分离的,并且在超过弹簧原长处分离,故D错误。 故选AC。 4.真空中,在x轴上的坐标原点O和x=50cm处分别固定点电荷A、B,在x=10cm处由静止释放一正点电荷p,点电荷p只受电场力作用沿x轴方向运动,其速度与在x轴上的位置关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.x=10cm处的电势比x=20cm处的电势高
B.从x=10cm到x=40cm的过程中,点电荷p的电势能一定先增大后减小
C.点电荷A、B所带电荷量的绝对值之比为9:4 D.从x=10cm到x=40cm的过程中,点电荷p所受的电场力先增大后减小
【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】 A.点电荷p从x=10cm处运动到x=30cm处,动能增大,电场力对点电荷做正功,则点电
荷所受的电场力方向沿+x轴方向,因此,从x=10cm到x=30cm范围内,电场方向沿+x轴方向,所以,x=10cm处的电势比x=20cm处的电势高,故A正确; B.点电荷p在运动过程中,只有电场力做功,电势能和动能之和保持不变,点电荷的动
能先增大后减小,则其电势能先减小后增大,故B错误; C.从x=10cm到x=30cm范围内,点电荷p所受的电场力沿+x轴方向,从x=30cm到
x=50cm范围内,点电荷p所受的电场力沿-x轴方向,所以,点电荷p在x=30cm处所受的
电场力为零,则点电荷A、B对点电荷p的静电力大小相等,方向相反,故有
22ABAB
QqQqkkrr
其中rA=30cm,rB=20cm,所以,QA:QB=9:4,故C正确; D.点电荷x=30cm处所受的电场力为零,由电场力公式F=qE可知:x=30cm处的电场强度
为零,所以从x=10cm到x=40cm的过程中,点电荷p所受的电场力一定先减小后增大,故D错误。
故选AC。
5.如图所示,竖直绝缘墙上固定一带电小球A,将带电小球B用轻质绝缘丝线悬挂在A的正上方C处,图中AC=h。当B静止在与竖直方向夹角θ=30°方向时,A对B的静电力为B 所受重力的0.5倍,则下列说法中正确的是(两球均可看作点电荷)( ) A.此时丝线长度为
2
2L
B.以后由于A漏电,B在竖直平面内缓慢运动,到θ=0°处A的电荷尚未漏完,在整个漏
电过程中,丝线上拉力大小保持不变 C.若保持悬点C位置不变,缓慢缩短丝线BC的长度,B球运动轨迹在最初阶段为圆弧
D.若A对B的静电力为B所受重力的33倍,要使B球依然在θ=30°处静止,则丝线BC
的长度应调整为33h或233h
【答案】BCD 【解析】 【分析】 【详解】 A.当A对B的静场力为B所受重力的0.5倍,B静止时丝线BC与竖直方向夹角θ=30°,
处于平衡,根据几何关系可知此时AB与BC互相垂直,此时丝线长度为32h,选项A错误;
B.而由三角形相似可知
GFThABBC
则在整个漏电过程中,丝线上拉力T大小保持不变,选项B正确; C.以C点为原点,以CA方向为y轴,垂直CA方向向右为x轴建立坐标系,设B点坐标为(x,y),则由几何关系 cossinxh
tanxy 消掉θ角且整理可得 2222(cos)xyhBC
缓慢缩短丝线BC的长度,最初阶段BC的长度变化较小,B球运动轨迹在最初阶段为圆弧,选项C正确;
D.若A对B的静电力为B所受重力的33倍,则B静止在与竖直方向夹角仍为θ=30°时,
对B受力分析,G、F与T,将F与T合成,则有 GFACAB
解得 33FABhhG
根据余弦定理可得 22232cos303hhBCBCh()
解得 BC=33h或233h 选项D正确。 故选BCD。
6.如图甲所示,两点电荷放在x轴上的M、N两点,电荷量均为Q,MN间距2L,两点电荷连线中垂线上各点电场强度yE随y变化的关系如图乙所示,设沿y轴正方向为电场强度
的正方向,中垂线上有一点0,3PL,则以下说法正确的是 ( )
A.M、N两点上的两等量点电荷是异种电荷,M为正电荷,N为负电荷
B.将一试探电荷-q沿y轴负方向由P移动到O,试探电荷的电势能一直减少