黑龙江大庆第一中学物理 静电场及其应用精选测试卷专题练习

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黑龙江省大庆市第一中学物理第十章 静电场中的能量专题试卷

黑龙江省大庆市第一中学物理第十章 静电场中的能量专题试卷

黑龙江省大庆市第一中学物理第十章 静电场中的能量专题试卷一、第十章 静电场中的能量选择题易错题培优(难)1.如图所示,两个可视为点电荷的带正电小球A 和B ,A 球系在一根不可伸长的绝缘细线一端,绕过定滑轮,在细绳的另一端施加拉力F ,B 球固定在绝缘座上,位于定滑轮的正下方。

现缓慢拉动细绳,使A 球缓慢移动到定滑轮处,此过程中,B 球始终静止,忽略定滑轮大小和摩擦,下列判断正确的是( )A .B 球受到的库仑力先增大后减小 B .拉力F 一直增大C .地面对绝缘座的支持力一直减少D .A 球的电势能先不变后减少 【答案】D 【解析】 【详解】设球所受库仑力大小为F C ,AB 两球间距离为r ,B 球距定滑轮为h ,A 球与定滑轮间距离为l ,对开始位置处的A 球受力分析,将F 和F C 合成如图,由相似三角形可得CA B 3F Q Q mg k h r r== 所以A 球缓慢移动过程中,r 先不变,等A 球运动到滑轮正下方后,r 再变大;整个过程中l 一直减小。

A .r 先不变再变大,B 球受到的库仑力大小先不变再减小,故A 项错误; B .A 球未到滑轮正下方时,由相似三角形可得F mg l h= 所以F 先减小,当A 球到达滑轮正下方后,由平衡条件可得A B2Q Q F kmg r+= 所以F 再增大,故B 项错误;C .A 球未到滑轮正下方时,库仑力大小不变,方向趋近竖直,则B 球受到库仑力的竖直分量变大,地面对绝缘座的支持力先变大;A 球到达滑轮正下方后,B 球受到库仑力大小减小、方向竖直向下,地面对绝缘座的支持力减小;故C 项错误;D .r 先不变再变大,两者间的库仑斥力对A 球先不做功后做正功,则A 球的电势能先不变后减少,故D 项正确。

2.空间某一静电场的电势φ在x 轴上的分布如图所示,图中曲线关于纵轴对称。

在x 轴上取a 、b 两点,下列说法正确的是( )A .a 、b 两点的电场强度在x 轴上的分量都沿x 轴正向B .a 、b 两点的电场强度在x 轴上的分量都沿x 轴负向C .a 、b 两点的电场强度在x 轴上的分量大小E a <E bD .一正电荷沿x 轴从a 点移到b 点过程中,电场力先做正功后做负功 【答案】C 【解析】 【详解】A B .因为在O 点处电势最大,沿着x 轴正负方向逐渐减小,电势顺着电场强度的方向减小,所以a 、b 两点的电场强度在x 轴上的分量方向相反。

大庆市高中物理必修第3册 静电场及其应用试卷检测题

大庆市高中物理必修第3册 静电场及其应用试卷检测题

大庆市高中物理必修第3册 静电场及其应用试卷检测题一、第九章 静电场及其应用选择题易错题培优(难)1.如图所示,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。

在球A 向下运动过程中,关于球A 的速度v 、加速度a 、球A 和弹簧系统的机械能E 、两球的电势能E p 随运动距离x 的变化图像,可能正确的有( )A .B .C .D .【答案】CD 【解析】 【分析】 【详解】令A 、B 小球分别带电量为1q 、2q ,释放A 球时A 、B 间距为r ,弹簧的劲度系数为K 。

则 A .在小球A 运动到最低点的过程中,受力分析如图所示加速阶段有122sin ()kq q ma mg θKx r x =---减速阶段有122sin ()kq q ma Kx mg θr x =+--所以小球先做加速度减小的加速运动,再做加速度增大的减速运动,越向下运动,弹力和电场力越大,所以减速阶段速度减小的更快,速度减为零的时间更短,和加速阶段不对称,A 错误;B .小球做加速度减小的加速运动时,122sin ()kq q Ka g θx m r x m=--- 对a 求导则1232d d ()kq q a K x m r x m=-- 则加速阶段,加速度随着运动距离x 的增加而减小,且加速减小得越来越快(即a -x 曲线越来越陡峭)。

同理,减速阶段122sin ()kq q Ka x g θm r x m =+--1232d d ()kq q a Kx m m r x =-- 在减速阶段加速度运动距离x 的增加而减加而增大,且加速度增加得越来越慢(即a -x 曲线越来越平缓),故B 错误;C .小球向下运动过程中,由于要克服电场力做功,所以球A 和弹簧系统的机械能E 逐渐减小,越靠近B 小球,电场力越大,机械能减小的越快,所以图像的斜率的绝对值越来越大,C 正确;D .小球向下运动过程中,电场力做负功,所以电势能逐渐增大,越靠近B 小球,电场力越大,电势能增大的越快,所以图像的斜率越来越大,D 正确。

大庆市高中物理必修三第九章《静电场及其应用》测试题(包含答案解析)

大庆市高中物理必修三第九章《静电场及其应用》测试题(包含答案解析)

一、选择题1.(0分)[ID :125588]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.(0分)[ID :125584]如图,a 、b 、c 、d 为正方形四条边的中点,中心O 点固定一个带电量为Q 的正点电荷,正方形位于场强大小为E 、方向与正方形平面平行的匀强电场中。

现在a 点放一带电量为q 的正检验电荷,检验电荷恰好不受电场力的作用。

不计检验电荷的重力,下列说法正确的是( )A .匀强电场的方向一定与ac 连线平行且向上B .若a 点的检验电荷带负电,则受到的电场力为2qEC .正方形边上的c 点电场强度大小为2ED .正方形边上的b 、d 两点电场强度相同3.(0分)[ID :125578]如图所示,带有绝缘柄的导体A 和B 接触后放在地面上,在导体A 的左边附近放一带有绝缘柄的正电荷Q ,则( )A .A 的左端带正电B .B 的右端带负电C .导体AB 内部场强不为零D .如果用一根导线连接A 的左端和B 的右端,导线中没有瞬时电流通过4.(0分)[ID :125576]均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。

如图所示,半球面AB 上均匀分布着正电荷,总电荷量为q ,球面半径为R CD,为通过半球顶点与球心O 的直线,在直线上有M N 、两点,2OM ON R ==。

已知N 点的场强大小为E ,静电力常量为k ,则M 点的场强大小为( )A .22kq E R -B .24kq RC .24kq E R -D .24kq E R + 5.(0分)[ID :125572]如图所示悬挂在O 点的一根不可伸长的绝缘细线,下端有一个质最为m 、带电量为-q 的小球,若在空间加一与纸面平行的匀强电场,当电场强度为最小值时,小球静止在A 点,此时细线与竖直方向夹角为θ,则( )A .该电场的方向为水平向左方向B .该电场场强的最小值为sin mg E q θ=C .若剪断细线,小球将做曲线运动D .若撤去电场瞬时,小球的加速度为零 6.(0分)[ID :125566]物理学中常运用“比值定义法”、“理想模型法”、“等效替代法”、“控制变量法”等科学方法建立概念,下列概念建立中用到“等效替代法”的是( ) A .加速度 B .合力与分力 C .质点 D .电场强度 7.(0分)[ID :125547]两个分别带有电荷量-Q 和+5Q 的相同金属小球(均可视为点电荷),固定在相距为r 的两处,它们间库仑力的大小为F ,两小球相互接触后将其固定距离变为2r ,则两球间库仑力的大小为( )A .516FB .165FC .5FD .45F 8.(0分)[ID :125541]为探测地球表面某空间存在的匀强电场电场强度E 的大小,某同学用绝缘细线将质量为m 、带电量为+q 的金属球悬于O 点,如图所示,稳定后,细线与竖直方向的夹角60θ=︒;再用另一完全相同的不带电金属球与该球接触后移开,再次稳定后,细线与竖直方向的夹角变为30α=︒、重力加速度为g ,则该匀强电场的电场强度E 大小为( )A .3E mg q =B .mgq E = C .32mg E q = D .33mg E q= 9.(0分)[ID :125538]如图所示,M 、N 和P 是以MN 为直径的半圆弧上的三点,O 点为半圆弧的圆心,60MOP ∠=︒,电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M 、N 两点,这时O 点电场强度的大小为E 1;若将N 点处的点电荷移至P 点,则O 点的场强大小变为E 2,E 1与E 2之比为( )A .2:1B .1:2C .2:3D .4:310.(0分)[ID :125523]竖直绝缘墙壁上的Q 处有一固定的小球A ,在Q 的正上方的P 点用绝缘丝线悬挂另一小球B ,A 、B 两小球因带电而相互排斥,致使悬线与竖直方向成θ角,如图所示,由于漏电,使A 、B 两小球的电量逐渐减少,悬线与竖直方向夹角θ逐渐变小,如图所示,则在电荷漏完之前悬线对悬点P 的拉力的大小将( )A .逐渐变小B .先变小后变大C .保持不变D .逐渐变大11.(0分)[ID :125521]某电场的电场线分布如图所示,则( )A .电荷P 带负电B .电荷P 的电性无法判断C .a 点的电场强度小于b 点的电场强度D .c 、d 两点的电场强度大小不同,方向相同12.(0分)[ID :125511]关于点电荷,下列说法中正确的是( )A .点电荷就是体积足够小的电荷B .点电荷是电荷量和体积都是很小的带电体C .体积大的带电体一定不能看成点电荷D .当两个带电体的形状对它们之间相互作用力的影响可忽略时,这两个带电体可看成点电荷二、填空题13.(0分)[ID :125681]有两个完全相同的带电绝缘金属小球A 、B ,电荷量96.410C -=⨯A Q ,93.210C -=-⨯B Q 。

黑龙江大庆第一中学物理第十章 静电场中的能量精选测试卷专题练习

黑龙江大庆第一中学物理第十章 静电场中的能量精选测试卷专题练习

黑龙江大庆第一中学物理第十章静电场中的能量精选测试卷专题练习一、第十章静电场中的能量选择题易错题培优(难)1.空间存在一静电场,电场中的电势φ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【答案】D【解析】【分析】【详解】φ-图象的斜率等于电场强度,知x=4 m处的电场强度不为零,选项A错误;B、A、由x从0到x=4 m处电势不断降低,但x=4 m点的电场方向不一定沿x轴正方向,选项B错误;C、由斜率看出,沿x轴正方向,图象的斜率先减小后增大,则电场强度先减小后增大,选项C错误;D、沿x轴正方向电势降低,某负电荷沿x轴正方向移动,电场力做负功,从O点移动到6m的过程电势能增大8 eV,选项D正确.故选D.【点睛】本题首先要读懂图象,知道φ-x图象切线的斜率等于电场强度,场强的正负反映场强的方向,大小反映出电场的强弱.2.匀强电场中的三点A、B、C是一个三角形的三个顶点,AB的长度为1 m,D为AB的中点,如图所示.已知电场线的方向平行于△ABC所在平面,A、B、C三点的电势分别为14 V、6 V和2 V,设场强大小为E,一电量为1×610-C的正电荷从D点移到C点电场力所做的功为W,则A.W=8×610-J E>8 V/mB.W=6×610-J E>6 V/mC.W=8×610-J E≤8 V/mD .W=6×610-J E≤6 V/m 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】试题分析:由题匀强电场中,由于D 为AB 的中点,则D 点的电势102A BD V ϕϕϕ+==,电荷从D 点移到C 点电场力所做的功为W=qU DC =q (φD -φC )=1×10-6×(10-2)J=8×10-6J .AB 的长度为1m ,由于电场强度的方向并不是沿着AB 方向,所以AB 两点沿电场方向的距离d <1m ,匀强电场中两点电势差与两点沿电场方向的距离成正比,即U=Ed ,所以8/UE V m d=>,故选A . 考点:电势;电场强度3.在竖直平面内有水平向右、场强为E=1×104N/C 的匀强电场.在场中有一根长L=2m 的绝缘细线,一端固定在O 点,另一端系质量为0.04kg 的带电小球,它静止时细线与竖直方向成37°角.如图所示,给小球一个初速度让小球恰能绕O 点在竖直平面内做圆周运动,取小球在静止时的位置为电势能和重力势能的零点,下列说法正确的是(cos37°=0.8,g=10m/s 2)A .小球所带电量为q=3.5×10-5CB .小球恰能做圆周运动动能最小值是0.96JC .小球恰能做圆周运动的机械能最小值是1.54JD .小球恰能做圆周运动的机械能最小值是0.5J 【答案】C 【解析】对小球进行受力分析如图所示:根据平衡条件得:37mgtan qE ︒=,解得:537310mgtan q C E-︒==⨯,故A 错误;由于重力和电场力都是恒力,所以它们的合力也是恒力在圆上各点中,小球在平衡位置A 点时的势能(重力势能和电势能之和)最小,在平衡位置的对称点B 点,小球的势能最大,由于小球总能量不变,所以在B 点的动能kB E 最小,对应速度B v 最小,在B 点,小球受到的重力和电场力,其合力作为小球做圆周运动的向心力,而绳的拉力恰为零,有:0.40.5370.8mg F N cos ===︒合,而2Bv F m L =合,所以2110.522KB B E mv F L J ===合,故B 错误;由于总能量保持不变,即k PG PE E E E C ++=(C 为恒量).所以当小球在圆上最左侧的C 点时,电势能PE E 最大,机械能最小,由B 运动到A ,()PA PB W E E =--合力,·2W F L =合合力,联立解得:2PB E J =,总能量 2.5PB kB E E E J =+=,由C 运动到A ,()21370.96P W F L sin J W E =+︒==电电电,,所以C 点的机械能为2 1.54?P C E E E J 机=-=,即机械能的最小值为1.54J ,故C 正确,D 错误;故选C .【点睛】根据小球在平衡位置合力为0,可以求出小球所受的电场力从而得出小球的带电荷量;根据小球恰好在竖直面内做圆周运动这一临界条件,知,在平衡位置处合外力提供圆周运动的向心力从而求出小球动能的最小值.抓住小球能量守恒,电势能最大处小球的机械能最小,根据做功情况分析.4.如图所示,在方向水平向右的匀强电场中,细线一端固定,另一端拴一带正电小球,使球在竖直面内绕固定端O 做圆周运动。

高中物理 静电场及其应用 静电场及其应用精选测试卷专题练习(word版

高中物理 静电场及其应用 静电场及其应用精选测试卷专题练习(word版

高中物理 静电场及其应用 静电场及其应用精选测试卷专题练习(word 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,内壁光滑的绝缘半圆容器静止于水平面上,带电量为q A 的小球a 固定于圆心O 的正下方半圆上A 点;带电量为q ,质量为m 的小球b 静止于B 点,其中∠AOB =30°。

由于小球a 的电量发生变化,现发现小球b 沿容器内壁缓慢向上移动,最终静止于C 点(未标出),∠AOC =60°。

下列说法正确的是( )A .水平面对容器的摩擦力向左B .容器对小球b 的弹力始终与小球b 的重力大小相等C .出现上述变化时,小球a 的电荷量可能减小D .出现上述变化时,可能是因为小球a 的电荷量逐渐增大为32(23)A q【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】A .对整体进行受力分析,整体受到重力和水平面的支持力,两力平衡,水平方向不受力,所以水平面对容器的摩擦力为0,故A 错误;B .小球b 在向上缓慢运动的过程中,所受的外力的合力始终为0,如图所示小球的重力不变,容器对小球的弹力始终沿半径方向指向圆心,无论小球a 对b 的力如何变化,由矢量三角形可知,容器对小球的弹力大小始终等于重力大小,故B 正确; C .若小球a 的电荷量减小,则小球a 和小球b 之间的力减小,小球b 会沿半圆向下运动,与题意矛盾,故C 错误;D .小球a 的电荷量未改变时,对b 受力分析可得矢量三角形为顶角为30°的等腰三角形,此时静电力为22sin15Aqq mg kL ︒= a 、b 的距离为2sin15L R =︒当a 的电荷量改变后,静电力为2Aqq mg kL '='a 、b 之间的距离为L R '=由静电力122'q q F kL = 可得3223A A q q -=-'() 故D 正确。

故选BD 。

2.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。

静电场及其应用精选试卷检测题(WORD版含答案)

静电场及其应用精选试卷检测题(WORD版含答案)
为 q1 和 q2 ( q1 q2 ).球 1 和球 2 的连线平行于电场线,如图所示.现同时放开球 1 和
球 2,于是它们开始在电场力的作用下运动.如果球 1 和球 2 之间的距离可以取任意有限
值,则两球刚被放开时,它们的加速度可能是( ).
A.大小不等,方向相同 C.大小相等,方向相同
B.大小不等,方向相反 D.大小相等,方向相反
故选 AB。
4.有固定绝缘光滑挡板如图所示,A、B 为带电小球(可以近似看成点电荷),当用水平 向左的力 F 作用于 B 时,A、B 均处于静止状态.现若稍改变 F 的大小,使 B 向左移动一段 小距离(不与挡板接触),当 A、B 重新处于平衡状态时与之前相比( )
A.A、B 间距离变小 B.水平推力力 F 减小 C.系统重力势能增加 D.系统的电势能将减小 【答案】BCD 【解析】 【详解】 A.对 A 受力分析,如图;由于可知,当 B 向左移动一段小距离时,斜面对 A 的支持力减 小,库仑力减小,根据库仑定律可知,AB 间距离变大,选项 A 错误;
E
kq1 l2
时,
a1 和
a2
方向相反,大小则一定不相等,
故 B 正确;
D.将小球 1 和小球 2 视作为一个整体,由于 q1 q2 ,可判断它们在匀强电场中受到的电
场力必然是不为零的。由牛顿第二定律可知,它们的合加速度也必然是不为零的,即不可
能出现两者的加速度大小相等、方向相反的情况,故 D 错误。 故选 ABC.
A.水平面对容器的摩擦力向左 B.容器对小球 b 的弹力始终与小球 b 的重力大小相等 C.出现上述变化时,小球 a 的电荷量可能减小
3
D.出现上述变化时,可能是因为小球 a 的电荷量逐渐增大为 (2 3) 2 qA

静电场及其应用精选试卷达标训练题(Word版 含答案)

静电场及其应用精选试卷达标训练题(Word版 含答案)

静电场及其应用精选试卷达标训练题(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,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.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F A = 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F A对A 物体产生的加速度相等(a B = a A 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F A = qE− F的作用,如果F A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。

静电场及其应用精选试卷达标检测卷(Word版 含解析)

静电场及其应用精选试卷达标检测卷(Word版 含解析)
【解析】
【详解】
将均匀带电细杆等分为左右两段,设左右两段细杆形成的电场在P2点的场强大小分别为EA、EB,则有EA+EB=E2;左半段细杆产生的电场在P1点的场强为0,右半段细杆产生的电场在P1点的场强大小为E1=EB,去掉细杆的右半段后,左半段细杆产生的电场在P2点的场强大小为EA=E2–EB=E2–E1,选B。
静电场及其应用精选试卷达标检测卷(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,内壁光滑的绝缘半圆容器静止于水平面上,带电量为qA的小球a固定于圆心O的正下方半圆上A点;带电量为q,质量为m的小球b静止于B点,其中∠AOB=30°。由于小球a的电量发生变化,现发现小球b沿容器内壁缓慢向上移动,最终静止于C点(未标出),∠AOC=60°。下列说法正确的是( )
【答案】B
【解析】
【详解】
带电雨滴在电场力和重力作用下保持静止,根据平衡条件电场力和重力必然等大反向
解得:
ACD、与计算不符,ACD错误;
B、与计算结果相符,B正确
【点睛】
本题关键在于电场力和重力平衡,要求熟悉电场力公式和二力平衡条件;要使雨滴不下落,电场力最小要等于重力.
8.如图所示,光滑绝缘半球形的碗固定在水平地面上,可视为质点的带电小球1、2的电荷分别为Q1、Q2,其中小球1固定在碗底A点,小球2可以自由运动,平衡时小球2位于碗内的B位置处,如图所示.现在改变小球2的带电量,把它放置在图中C位置时也恰好能平衡,已知AB弦是AC弦的两倍,则( )
故选C。
9.如图所示,两个可视为质点的带同种电荷的小球a和b,放置在一个光滑绝缘半球面内,已知小球a和b的质量分别为m1、m2,电荷量分别为q1、q2,两球处于平衡状态时α<β.则以下判断正确的是
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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点对称的小段间距还是和原来一样外,靠内的对称小块间距都小于原来的值,这些对称小块的合电场在x轴上场强最大的点就不再在A、A'两位置,则整个圆板的合电场在x轴上场强最大的点当然也就不再在A、A'两位置,选项D错误。

故选ABC。

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。

现将一带电小球从A 点由静止释放,当带电小球运动到B 点时速度恰好为零。

已知重力加速度为g ,带电小球在A 点处的加速度大小为4g,静电力常量为k 。

则( )A .小球从A 到B 的过程中,速度最大的位置在D 点 B .小球运动到B 点时的加速度大小为2g C .BD 之间的电势差U BD 大于DA 之间的电势差U DA D .AB 之间的电势差U AB =kQ L【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】A .带电小球在A 点时,有2sin A Qqmg kma L θ-= 当小球速度最大时,加速度为零,有'2sin 0Qqmg θkL-= 联立上式解得'2L L =所以速度最大的位置不在中点D 位置,A 错误; B .带电小球在A 点时,有2sin A Qqmg kma Lθ-= 带电小球在B 点时,有2sin 2BQq k mg θma L -=() 联立上式解得2B g a =B 正确;C .根据正电荷的电场分布可知,B 点更靠近点电荷,所以BD 段的平均场强大小大于AD 段的平均场强,根据U Ed =可知,BD 之间的电势差U BD 大于DA 之间的电势差U DA ,C 正确;D .由A 点到B 点,根据动能定理得sin 02AB Lmg θqU ⋅+= 由2sin A Qqmg kma L θ-=可得 214Qq mg k L= 联立上式解得AB kQU L=-D 错误。

故选BC 。

3.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y E 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()0,3P L ,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C .一试探电荷-q 从P 点静止释放,在y 轴上做加速度先变小后变大的往复运动D .在P 点给一试探电荷-q 合适的速度,使其在垂直x 轴平面内以O 点为圆心做匀速圆周运动,所需向心力为3Qqk 【答案】BD 【解析】 【详解】A .如果M 、N 两点上的两等量点电荷是异种电荷,则其中垂线是为等势线,故A 错误;B .等量同种电荷连线中垂线上,从P 到O 电势升高,负电荷的电势能减小,故B 正确;C .等量同种电荷连线中垂线上,从P 到O 电场线方向向上,试探电荷受的电场力沿y 轴向下,在y 轴上O 点下方,电场线方向沿y 轴向下,试探电荷受的电场力沿y 轴向上,由图乙可知,y 轴上电场强度最大点的位移在P 点的下方,所以试探电荷沿y 轴先做加速度增大,后做加速度减小的加速运动,在y 轴上O 点下方,做加速度先增大后减小的减速运动,故C 错误;D .等量正电荷中垂面上电场方向背离圆心O ,所以负试探电荷受电场力作用以O 为圆心做匀速圆周运动,如图,由几何关系可知,P 到M 的距离为2L ,图中60θ︒=,由叠加原理可得,P 点的场强为2232sin 2sin 60(2)4P M kQ kQ E E L Lθ︒=== 所以电场力即为向心力为3QqF k= 故D 正确。

4.如图所示,竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘,两个带有同种电荷的小球A 、B 分别处于竖直墙面和水平地面上,且处于同一竖直平面内,若用图示方向的水平推力F 作用于小球B ,则两球静止于图示位置,如果将小球B 向左推动少许,待两球重新达到平衡时,则两个小球的受力情况与原来相比( )A .竖直墙面对小球A 的弹力减小B .地面对小球B 的弹力一定不变C .推力F 将增大D .两个小球之间的距离增大 【答案】ABD 【解析】 【分析】 【详解】整体法可知地面对小球B 的弹力一定不变,B 正确;假设A 球不动,由于A 、B 两球间距变小,库仑力增大,A 球上升,库仑力与竖直方向夹角变小,而其竖直分量不变,故库仑力变小A 、B 两球间距变大,D 正确;但水平分量减小,竖直墙面对小球A 的弹力减小,推力F 将减小,故A 正确,C 错误。

故选ABD 。

5.在雷雨云下沿竖直方向的电场强度为410V/m ,已知一半径为1mm 的雨滴在此电场中不会下落,取重力加速度大小为10m/2s ,水的密度为310kg/3m .这雨滴携带的电荷量的最小值约为 A .2⨯910-C B .4⨯910-CC .6⨯910-CD .8⨯910-C【答案】B 【解析】 【详解】带电雨滴在电场力和重力作用下保持静止,根据平衡条件电场力和重力必然等大反向mg qE = m V ρ=343V r π=解得:9410q C -⨯=ACD 、与计算不符,ACD 错误; B 、与计算结果相符,B 正确 【点睛】本题关键在于电场力和重力平衡,要求熟悉电场力公式和二力平衡条件;要使雨滴不下落,电场力最小要等于重力.6.如图所示,光滑绝缘半球形的碗固定在水平地面上,可视为质点的带电小球1、2的电荷分别为Q 1、Q 2,其中小球1固定在碗底A 点,小球2可以自由运动,平衡时小球2位于碗内的B 位置处,如图所示.现在改变小球2的带电量,把它放置在图中C 位置时也恰好能平衡,已知AB 弦是AC 弦的两倍,则( )A .小球在C 位置时的电量是B 位置时电量的一半 B .小球在C 位置时的电量是B 位置时电量的四分之一C.小球2在B点对碗的压力大小等于小球2在C点时对碗的压力大小D.小球2在B点对碗的压力大小大于小球2在C点时对碗的压力大小【答案】C【解析】【详解】AB.对小球2受力分析,如图所示,小球2受重力、支持力、库仑力,其中F1为库仑力F 和重力mg的合力,根据三力平衡原理可知,F1=F N.由图可知,△OAB∽△BFF1设半球形碗的半径为R,AB之间的距离为L,根据三角形相似可知,1Fmg FOA OB AB==即1Fmg FR R L==所以F N=mg①LF mgR=②当小球2处于C位置时,AC距离为2L,故'12F F=,根据库仑定律有:2A BQ QF kL='21()2A CQ QF kL=所以18CBQQ=,即小球在C位置时的电量是B位置时电量的八分之一,故AB均错误;CD.由上面的①式可知F N=mg,即小球2在B点对碗的压力大小等于小球2在C点时对碗的压力大小,故C正确,D错误。

故选C。

7.如图所示,两个可视为质点的带同种电荷的小球a 和b ,放置在一个光滑绝缘半球面内,已知小球a 和b 的质量分别为m 1、m 2,电荷量分别为q 1、q 2,两球处于平衡状态时α<β.则以下判断正确的是A .m 1>m 2B .m 1<m 2C .q 1>q 2D .q 1<q 2【答案】A 【解析】 【分析】根据两小球处于平衡状态,通过对两个小球进行受力分析,进行正交分解后,列出关系式,即可解决问题。

【详解】A 和B 小球受力分析如下,对小球A :1cos sin F F θα=库 11sin cos m g F F θα+=库对小球B :2cos sin F F θβ=库 22sin cos m g F F θβ+=库通过上式可知:12sin sin F F αβ=,由于αβ<,则sin sin αβ<,所以12F F >,由于cos cos αβ>,则有:12cos cos F F αβ>所以有:12sin sin m g F m g F θθ+>+库库可推导出:12m m >,故选A 。

【点睛】考察对物体的受力分析和正交分解的运用。

8.如图所示,M 、N 为两个等量同种电荷,在其连线的中垂线上的P 点放一静止的点电荷q (负电荷),不计重力,下列说法中正确的是( )A .点电荷从P 到O 是匀加速运动,O 点速度达最大值B .点电荷在从P 到O 的过程中,电势能增大,速度越来越大C .点电荷在从P 到O 的过程中,加速度越来越大,速度也越来越大D .点电荷一定能够返回到P 点. 【答案】D 【解析】试题分析:点电荷在从P 到O 的过程中,所受的电场力方向竖直向下,因场强大小不断变化,电场力不断变化,故做变加速运动,所以速度越来越大,到达C 点后向下运动,受电场力向上而作减速运动,故O 点速度达最大值,越过O 点后,负电荷q 做减速运动,速度越来越小,速度减到零后反向运动,返回到P 点,选项A 错误,D 正确;点电荷在从P 到O 的过程中,电场力做正功,故电势能减小,选项B 错误;因为从O 向上到无穷远,电场强度先增大后减小,P 到O 的过程中,电场强度大小变化不能确定,所以电场力无法确定,加速度不能确定.故C 错误.故选D . 考点:带电粒子在电场中的运动.9.一均匀带负电的半球壳,球心为O 点,AB 为其对称轴,平面L 垂直AB 把半球壳分为左右两部分,L 与AB 相交于M 点,对称轴AB 上的N 点和M 点关于O 点对称,已知一均匀带电球壳内部任一点的电场强度为零;取无穷远处电势为零,点电荷q 在距离其为r 处的电势为φ=kqr(q 的正负对应φ的正负)。

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