江苏省姜堰二中物理 静电场及其应用专题试卷

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江苏省泰州市姜堰第二中学2019-2020学年高二物理下学期期末试题含解析

江苏省泰州市姜堰第二中学2019-2020学年高二物理下学期期末试题含解析

江苏省泰州市姜堰第二中学2019-2020学年高二物理下学期期末试题含解析一、选择题:本题共5小题,每小题3分,共计15分.每小题只有一个选项符合题意1. (单选)质点作匀速直线运动,前一半路程的速度是v1,后一半路程的速度是v2,全程的平均速度是A.B.C.D.参考答案:B2. 真空中两个点电荷,它们之间的静电力为F,如果保持它们所带的电荷量不变,将它们之间的距离增大为原来的3倍,它们之间的作用力大小变为A.9FB.3FC.F/3D.F/9参考答案:D3. 许多科学家在物理学发展中做出了重要贡献,下列一些物理史实正确的是A.库仑总结并确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用力的规律B.安培发现了电流的磁效应C.法拉第发现了电磁感应现象D.奥斯特提出了分子电流假说参考答案:AC4. 如图所示中,L1和L2是两个相同灯泡,L是一个自感系数相当大的线圈,其电阻值与R相同,在开关S接通的瞬间,下列说法正确的是()A.接通时L1先达到最亮,断开时L1后灭B.接通时L2先达到最亮,断开时L2后灭C.接通时L1先达到最亮,断开时L1先灭D.接通时L2先达到最亮,断开时L2先灭参考答案:A【考点】自感现象和自感系数.【分析】利用自感线圈对变化电流的阻碍作用和欧姆定律进行判断.【解答】解:接通时由于L自感作用,瞬间等于断路,通过L1的电流等于L2+R之和,所以L1先达到最亮.然后L自感慢慢减弱,通过L1的电流减小,然后熄灭;当断开时,L2瞬间失去电流,而L1和L构成回路,由于L自感,L1会亮一会再灭,故A正确,BCD 错误.故选:A5. (单选)如图所示是一多匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动所产生的感应电动势的图象,根据图象可知()A.此感应电动势的瞬时表达式为e=200sin0.02tB.此感应电动势的瞬时表达式为e=200sin100πtC.t=0.01 s时,穿过线圈的磁通量为零D.t=0.02 s时,穿过线圈的磁通量的变化率最大参考答案:B二、填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分6. 如图所示,自耦变压器输入端A、B接交流稳压电源,其电压有效值UAB=100V,R0=40 ,当滑动片处于线圈中点位置时,C、D两端电压的有效值UCD为___________V,通过电阻R0的电流有效值为_____________A.当触头P向下滑动的时候,流过交流电源的电流______________。

静电场及其应用精选试卷练习卷(Word版 含解析)

静电场及其应用精选试卷练习卷(Word版 含解析)

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,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x0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 。

江苏省姜堰二中必修3物理 全册全单元精选试卷检测题

江苏省姜堰二中必修3物理 全册全单元精选试卷检测题

江苏省姜堰二中必修3物理全册全单元精选试卷检测题一、必修第3册静电场及其应用解答题易错题培优(难)1.在如图所示的竖直平面内,物体A和带正电的物体B用跨过定滑轮的绝缘轻绳连接,分别静止于倾角θ=37°的光滑斜面上的M点和粗糙绝缘水平面上,轻绳与对应平面平行.劲度系数k=5 N/m的轻弹簧一端固定在O点,一端用另一轻绳穿过固定的光滑小环D与A相连,弹簧处于原长,轻绳恰好拉直,DM垂直于斜面.水平面处于场强E=5×104N/C、方向水平向右的匀强电场中.已知A、B的质量分别为m A=0.1 kg和m B=0.2 kg,B所带电荷量q=+4×10-6 C.设两物体均视为质点,不计滑轮质量和摩擦,绳不可伸长,弹簧始终在弹性限度内,B电荷量不变.取g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.(1)求B所受静摩擦力的大小;(2)现对A施加沿斜面向下的拉力F,使A以加速度a=0.6 m/s2开始做匀加速直线运动.A 从M到N的过程中,B的电势能增加了ΔE p=0.06 J.已知DN沿竖直方向,B与水平面间的动摩擦因数μ=0.4.求A到达N点时拉力F的瞬时功率.【答案】(1)f=0.4N (2)2.1336W【解析】试题分析:(1)根据题意,静止时,对两物体受力分析如图所示:由平衡条件所得:对A有:m A gsin θ=F T①对B有:qE+f0=F T②代入数据得f0=0.4 N ③(2)根据题意,A到N点时,对两物体受力分析如图所示:由牛顿第二定律得:对A有:F+m A gsin θ-F′T-F k sin θ=m A a ④对B有:F′T-qE-f=m B a ⑤其中f=μm B g ⑥F k =kx ⑦由电场力做功与电势能的关系得ΔE p =qEd ⑧ 由几何关系得x =-⑨A 由M 到N ,由v -v =2ax 得A 运动到N 的速度v =⑩拉力F 在N 点的瞬时功率P =Fv ⑪ 由以上各式,代入数据P =0.528 W ⑫考点:受力平衡 、牛顿第二定律、能量转化与守恒定律、功率【名师点睛】静止时,两物体受力平衡,列方程求解.A 从M 到N 的过程中做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律,可列出力的关系方程.根据能量转化与守恒定律可列出电场力做功与电势能变化的关系方程.根据匀加速直线运动速度位移公式,求出运动到N 的速度,最后由功率公式求出功率.2.如图所示,真空中有两个点电荷A 、B ,它们固定在一条直线上相距L =0.3m 的两点,它们的电荷量分别为Q A =16×10-12C ,Q B =4.0×10-12C ,现引入第三个同种点电荷C ,(1)若要使C 处于平衡状态,试求C 电荷的电量和放置的位置?(2)若点电荷A 、B 不固定,而使三个点电荷在库仑力作用下都能处于平衡状态,试求C 电荷的电量和放置的位置? 【答案】(1)见解析(2)1216109C -⨯ ,为负电荷 【解析】 【分析】 【详解】(1)由分析可知,由于A 和B 为同种电荷,要使C 处于平衡状态,C 必须放在A 、B 之间某位置,可为正电荷,也可为负电荷.设电荷C 放在距A 右侧x 处,电荷量为Q 3 ∵ AC BC F F = ∴ 132322()Q Q Q Q kk x L x =- ∴1222()Q Q x L x =- ∴ 4(L -x)2=x 2 ∴ x =0.2m即点电荷C 放在距A 右侧0.2m 处,可为正电荷,也可为负电荷.(2)首先分析点电荷C 可能放置的位置,三个点电荷都处于平衡,彼此之间作用力必须在一条直线上,C 只能在AB 决定的直线上,不能在直线之外.而可能的区域有3个, ① AB 连线上,A 与B 带同种电荷互相排斥,C 电荷必须与A 、B 均产生吸引力,C 为负电荷时可满足;② 在AB 连线的延长线A 的左侧,C 带正电时对A 产生排斥力与B 对A 作用力方向相反可能A 处于平衡;C 对B 的作用力为推斥力与A 对B 作用力方向相同,不可能使B 平衡;C 带负电时对A 产生吸引力与B 对A 作用力方向相同,不可能使A 处于平衡;C 对B 的作用力为吸引力与A 对B 作用力方向相反,可能使B 平衡,但离A 近,A 带电荷又多,不能同时使A 、B 处于平衡.③ 放B 的右侧,C 对B 的作用力为推斥力与A 对B 作用力方向相同,不可能使B 平衡; 由分析可知,由于A 和B 为同种电荷,要使三个电荷都处于平衡状态,C 必须放在A 、B 之间某位置,且为负电荷.设电荷C 放在距A 右侧x 处,电荷量为Q 3 对C :132322(0.3)Q Q Q Q kk x x =- ∴ x =0.2m 对B :321222()Q Q Q Q k k L L x =- ∴ 12316109Q C -=⨯,为负电荷. 【点睛】此题是库仑定律与力学问题的结合题;要知道如果只是让电荷C 处于平衡,只需在这点的场强为零即可,电性不限;三个电荷的平衡问题,遵循:“两同加一异”、“两大加一小”的原则.3.如图所示,在光滑绝缘水平面上,质量为m 的均匀绝缘棒AB 长为L 、带有正电,电量为Q 且均匀分布.在水平面上O 点右侧有匀强电场,场强大小为E ,其方向为水平向左,BO 距离为x 0,若棒在水平向右的大小为QE/4的恒力作用下由静止开始运动.求:(1)棒的B 端进入电场L /8时的加速度大小和方向; (2)棒在运动过程中的最大动能.(3)棒的最大电势能.(设O 点处电势为零) 【答案】(1)/8qE m ,向右(2)0()48qE Lx + (3)0(2)6qE x L + 【解析】 【分析】 【详解】(1)根据牛顿第二定律,得48QE L QE ma L -⋅=解得 8QE a m=,方向向右.(2)设当棒进入电场x 时,其动能达到最大,则此时棒受力平衡,有4QE QE x L ⋅= 解得14x L = 由动能定理得:()00044()()42442448K o QE QELQEQE L QE L E W x x x x x ====+⨯∑+-+-+⨯(3)棒减速到零时,棒可能全部进入电场,也可能不能全部进入电场,设恰能全部进入电场, 则有:()0042QE QEx L L +-=, 得 x 0=L ;()42QE QELL L ε+==当x 0<L ,棒不能全部进入电场,设进入电场x根据动能定理得()00 0042xQEQE L x x x ++--=解之得:x则0 (4F QE W x ε+==当x 0>L ,棒能全部进入电场,设进入电场x ()()0042QE QEx x L QE x L +---= 得:023x Lx += 则()()000242 4436QE x L x L QE QE x x ε+++⋅===4.如图所示,均可视为质点的三个物体A 、B 、C 在倾角为30°的光滑绝缘斜面上,A 绝缘,A 与B 紧靠在一起,C 紧靠在固定挡板上,质量分别为m A =0.43kg ,m B =0.20kg ,m C =0.50kg ,其中A 不带电,B 、C 的电荷量分别为q B =+2×10-5C 、q C =+7×10-5C 且保持不变,开始时三个物体均能保持静止。

江苏省姜堰二中物理第十章 静电场中的能量专题试卷

江苏省姜堰二中物理第十章 静电场中的能量专题试卷

江苏省姜堰二中物理第十章 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,分别在M 、N 两点固定放置两个点电荷+Q 和-2Q ,以MN 连线的中点O 为圆心的圆周上有A 、B 、C 、D 四点,COD 与MN 垂直,规定无穷远处电势为零,下列说法正确的是( )A .A 点场强与B 点场强相等 B .C 点场强与D 点场强相等 C .O 点电势等于零 D .C 点和D 点电势相等 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A 、由于2Q >Q ,A 点处电场线比B 点处电场线疏,A 点场强小于B 点场强;故A 错误. B 、由于电场线关于MN 对称,C 、D 两点电场线疏密程度相同,则C 点场强等于D 点场强,但方向与两个电荷的连线不平行,故电场强度的方向不同,故电场强度大小相等,但方向不相同;故B 错误.C 、根据等量异种电荷的对称性可知过O 点的中垂线与电场线垂直,中垂线为等势线,O 点的电势为零,现在是不等量的异种电荷,过O 点中垂线不再是等势线,O 点电势不为零,由U E d =⋅可知左侧的平均场强小,电势降低的慢,则零电势点在O 点右侧;C 错误.D 、沿着电场线电势逐渐降低,结合电场分布的上下对称可知0C D ϕϕ=>;D 正确. 故选D . 【点睛】本题考查判断电势、场强大小的能力,往往画出电场线,抓住电场线分布的特点进行判断.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。

江苏省姜堰中学物理第十章 静电场中的能量精选测试卷专题练习

江苏省姜堰中学物理第十章 静电场中的能量精选测试卷专题练习

江苏省姜堰中学物理第十章 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)1.一带电粒子在电场中仅受静电力作用,做初速度为零的直线运动,取该直线为x 轴,起始点O 为坐标原点,其电势能p E 与位移x 的关系如图所示,下列图象中合理的是( )A .B .C .D .【答案】D【解析】【分析】【详解】粒子仅受电场力作用,做初速度为零的加速直线运动,电场力做功等于电势能的减小量,故:P E F x∆=∆ 即p E x -图象上某点的切线的斜率表示电场力;A.p E x - 图象上某点的切线的斜率表示电场力,故电场力逐渐减小,根据F E q=故电场强度也逐渐减小,故A 错误;B.根据动能定理,有: k F x E ⋅∆=∆故k E x -图线上某点切线的斜率表示电场力;由于电场力逐渐减小,与B 图矛盾,故B 错误;C.按照C 图,速度随着位移均匀增加,根据公式2202v v ax -=匀变速直线运动的2x v ﹣图象是直线,题图v x -图象是直线;相同位移速度增加量相等,又是加速运动,故增加相等的速度需要的时间逐渐减小,故加速度逐渐增加;而电场力减小导致加速度减小;故矛盾,故C 错误;D.粒子做加速度减小的加速运动,故D 正确.2.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】A 、由x 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 、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.3.空间某一静电场的电势φ在x 轴上分布如图所示,x 轴上两点B 、C 点电场强度在x 方向上的分量分别是E Bx 、E cx ,下列说法中正确的有A .B 、C 两点的电场强度大小E Bx <E cxB .E Bx 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【答案】D【解析】【分析】本题的入手点在于如何判断E Bx 和E Cx 的大小,由图象可知在x 轴上各点的电场强度在x 方向的分量不相同,如果在x 方向上取极小的一段,可以把此段看做是匀强电场,用匀强电场的处理方法思考,从而得到结论,此方法为微元法.【详解】A 、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E dϕ∆=,可见E Bx >E Cx ,A 项错误.C 、同理可知O 点的斜率最小,即场强最小,电荷在该点受到的电场力最小,C 项错误.B 、沿电场线方向电势降低,在O 点左侧,E Bx 的方向沿x 轴负方向,在O 点右侧,E Cx 的方向沿x 轴正方向,B 项错误.D 、负电荷沿x 轴从B 移到C 的过程中,电场力先向右后向左,电场力先做正功,后做负功,D 项正确.故选D .【点睛】挖掘出x φ-图象两大重要性质:图象的斜率反映电场强度的大小,图象中ϕ降低的方向反映场强沿x 轴的方向.4.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。

江苏省泰州市姜堰第二高级中学高三物理上学期期末试题含解析

江苏省泰州市姜堰第二高级中学高三物理上学期期末试题含解析

江苏省泰州市姜堰第二高级中学高三物理上学期期末试题含解析一、选择题:本题共5小题,每小题3分,共计15分.每小题只有一个选项符合题意1. 某同学通过以下步骤测出了从一定高度落下的排球对地面的冲击力:将一张白纸铺在水平地面上,把排球在水里弄湿,然后让排球从规定的高度自由落下,并在白纸上留下球的水印。

再将印有水印的白纸铺在台秤上,将球放在纸上的水印中心,缓慢地向下压球,使排球与纸接触部分逐渐发生形变直至刚好遮住水印,记下此时台秤的示数即为冲击力的最大值。

下列物理学习或研究中用到的方法与该同学的方法相同的是A.建立“合力与分力”的概念B.建立“质点”的概念C.建立“电场强度”的概念D. 建立“点电荷”的理论参考答案:A2. (单选)013年12月2日1时30分,由月球车(如图甲)和着陆器组成的嫦娥三号月球探测器从西昌卫星发射中心升空,飞行约18min后,嫦娥三号进入如图乙所示的地月转移轨道AB,A为入口点,B为出口点.嫦娥三号在B点经过近月制动,进入距离月面100公里的环月圆轨道,然后择机在月球虹湾地区实现软着陆,展开月面巡视勘察.已知月球和地球的质量之比约为,图乙中环月圆轨道的半径与地球半径之比约为,地球的第一宇宙速度约为7.9km/s,下列说法正确的是()A.嫦娥三号进入地月转移轨道前,在近地圆轨道运行的速度大于7.9km/sB.嫦娥三号在图乙中环月圆轨道上做匀速圆周运动的线速度约为1.8km/sC.携带月球车的着陆器在月球上着陆过程中一定处于失重状态D.由于月球表面重力加速度较小,故月球车在月球上执行巡视探测任务时处于失重状态参考答案::解:A、嫦娥三号卫星在近地圆轨道运行的速度为地球的第一宇宙速度,即为7.9km/s,故A错误.B、嫦娥三号在图乙中环月圆轨道上做匀速圆周运动的线速度为v月=,而地球的第一宇宙速度为v地=所以=所以v月==1.8km/s,故B正确.C、携带月球车的着陆器在月球上着陆过程中,先加速下降再减速下降,故先失重再超重,故C错误.D、月球表面重力加速度较小,说明在月球表面受到的重力小于地面上,而超重失重是指弹力和重力大小关系,故D错误;故选:B.3. 利用传感器和计算机可以测量快速变化的力的瞬时值,如图所示是用这种方法获得的弹性细绳中拉力F 随时间t变化的图线.实验时,把小球举到悬点O处,然后放手让小球自由落下,由图线所提供的信息可以判断A.绳子的自然长度为gt12B.t2时刻小球的速度最大C.t1时刻小球处在最低点D.t1时刻到t2时刻小球的速度先增大后减小参考答案:答案:AD4. 如图所示,电动势为E、内阻为r的电池与定值电阻R0、滑动变阻器R串联,已知R0=r,滑动变阻器的最大阻值是2r。

姜堰中学物理试题及答案

姜堰中学物理试题及答案

姜堰中学物理试题及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 光在真空中的传播速度是()A. 300,000 km/sB. 3×10^8 m/sC. 3×10^5 km/sD. 3×10^6 km/s2. 以下哪个选项是电场的基本性质()A. 电场线B. 电场强度C. 电势D. 电势差3. 根据牛顿第二定律,物体的加速度与作用力成正比,与物体的质量成反比,其数学表达式为()A. F = maB. a = F/mC. F = mvD. a = Fv4. 以下哪个选项是电磁波谱中波长最长的()A. 无线电波B. 微波C. 红外线D. 可见光5. 电流通过导体产生的热量与电流的平方、导体电阻和通电时间成正比,其数学表达式为()A. Q = I^2RtB. Q = It^2RC. Q = IR^2tD. Q = I^2t/R6. 根据能量守恒定律,能量不能被创造也不能被消灭,只能从一种形式转化为另一种形式,其数学表达式为()A. ΔE = 0B. ΔE = W + QC. ΔE = W - QD. ΔE = Q - W7. 以下哪个选项是描述物体运动状态的物理量()A. 质量B. 力C. 速度D. 密度8. 光的折射定律是()A. 入射角等于反射角B. 入射角等于折射角C. 入射角与折射角的正弦之比等于常数D. 入射角与折射角的正弦之比等于19. 以下哪个选项是描述物体惯性大小的物理量()A. 质量B. 重力C. 动量D. 动能10. 根据欧姆定律,电流I与电压V成正比,与电阻R成反比,其数学表达式为()A. I = V/RB. I = VRC. V = IRD. V = R/I二、填空题(每题3分,共30分)1. 光在空气中的传播速度约为______ m/s。

2. 电场的基本性质是______。

3. 牛顿第二定律的数学表达式为______。

4. 电磁波谱中波长最长的是______。

高中物理 静电场及其应用 静电场及其应用精选试卷测试卷 (word版,含解析)

高中物理 静电场及其应用 静电场及其应用精选试卷测试卷 (word版,含解析)

高中物理静电场及其应用静电场及其应用精选试卷测试卷(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.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,质量分别为m A和m B的两小球带有同种电荷,电荷量分别为q A和q B,用绝缘细线悬挂在天花板上。

平衡时,两小球恰处于同一水平位置,细线与竖直方向间夹角分别为θ1与θ2(θ1>θ2)。

两小球突然失去各自所带电荷后开始摆动,最大速度分别为v A和v B,最大动能分别为E k A和E k B。

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江苏省姜堰二中物理 静电场及其应用专题试卷一、第九章 静电场及其应用选择题易错题培优(难)1.如图,真空中x 轴上关于O 点对称的M 、N 两点分别固定两异种点电荷,其电荷量分别为1Q +、2Q -,且12Q Q >。

取无穷远处电势为零,则( )A .只有MN 区间的电场方向向右B .在N 点右侧附近存在电场强度为零的点C .在ON 之间存在电势为零的点D .MO 之间的电势差小于ON 之间的电势差 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】AB .1Q +在N 点右侧产生的场强水平向右,2Q -在N 点右侧产生的场强水平向左,又因为12Q Q >,根据2QE kr=在N 点右侧附近存在电场强度为零的点,该点左右两侧场强方向相反,所以不仅只有MN 区间的电场方向向右,选项A 错误,B 正确;C .1Q +、2Q -为两异种点电荷,在ON 之间存在电势为零的点,选项C 正确;D .因为12Q Q >,MO 之间的电场强度大,所以MO 之间的电势差大于ON 之间的电势差,选项D 错误。

故选BC 。

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+q 1的点电荷.将另一质量为m 、电荷量为+q 2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 2gR B .小球运动到B 点时的加速度大小为3gC .小球从A 点运动到B 点过程中电势能减少mgRD .小球运动到B 点时对轨道的压力大小为3mg +k 122q q R 【答案】AD 【解析】【详解】A.带电小球q 2在半圆光滑轨道上运动时,库仑力不做功,故机械能守恒,则:212B mgR mv =解得:2B v gR =故A 正确;B.小球运动到B 点时的加速度大小为:22v a g R==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F N ,由圆周运动和牛顿第二定律得:2122BN q q v F mg k m R R--=解得:1223N q q F mg kR=+ 根据牛顿第三定律,小球在B 点时对轨道的压力为:1223q q mg kR + 方向竖直向下,故D 正确.3.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【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.4.质量分别为A m 和B m 的两小球带有同种电荷,电荷量分别为A q 和B q ,用绝缘细线悬挂在天花板上。

平衡时,两小球恰处于同一水平位置,细线与竖直方向间夹角分别为1θ与()212θθθ>。

两小球突然失去各自所带电荷后开始摆动,最大速度分别为A v 和B v ,最大动能分别为kA E 和kB E 。

则( )A .A m 一定大于B m B .A q 一定小于B qC .A v 一定大于B vD .kAE 一定大于kB E【答案】CD 【解析】 【分析】 【详解】A .对小球A 受力分析,受重力、静电力、拉力,如图所示根据平衡条件,有1A tan F m gθ=故A 1tan Fm gθ=⋅同理,有B 2tan Fm g θ=⋅由于12θθ>,故A B m m <,故A 错误;B .两球间的库仑力是作用力与反作用力,一定相等,与两个球是否带电量相等无关,故B 错误;C .设悬点到AB 的竖直高度为h ,则摆球A 到最低点时下降的高度111(1)cos cos h h h h θθ∆=-=- 小球摆动过程机械能守恒,有212mg h mv ∆=解得2v g h =⋅∆由于12θθ>,A 球摆到最低点过程,下降的高度A B h h ∆>∆,故A 球的速度较大,故C 正确;D .小球摆动过程机械能守恒,有k mg h E ∆=故k (1cos )(1cos )tan FLE mg h mgL θθθ=∆=-=- 其中cos L θ相同,根据数学中的半角公式,得到k 1cos (1cos )cos ()cos tan tan sin 2FL E FL FL θθθθθθθ-=-==⋅ 其中cos FL θ相同,故θ越大,动能越大,故kA E 一定大于kB E ,故D 正确。

故选CD 。

5.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;B .对AB 整体,力F 等于斜面对A 的支持力N 的水平分量,因为N 减小,可知F 减小,选项B 正确;C .因为AB 距离增加,则竖直距离变大,则系统重力势能增加,选项C 正确;D .因为AB 距离增加,电场力做正功,则电势能减小,选项D 正确; 故选BCD.6.如图所示,在竖直放置的半径为R 的光滑半圆弧绝缘细管的圆心O 处固定一点电荷,将质量为m ,带电量为+q 的小球从圆弧管的水平直径端点A 由静止释放,小球沿细管滑到最低点B 时,对管壁恰好无压力,已知重力加速度为g ,则下列说法正确的是( )A .小球在B 2gR B .小球在B 2gRC .固定于圆心处的点电荷在AB 弧中点处的电场强度大小为3mg/qD .小球不能到达C 点(C 点和A 在一条水平线上) 【答案】AC 【解析】试题分析:由A 到B ,由动能定理得:0102mgr mv =-,解得2v gr A 正确,B 错误,在B点,对小球由牛顿第二定律得:2qE mgvmr-=,将B点的速度带入可得3mgEq=,C正确,从A到C点过程中电场力做功为零,所以小球能到达C点,D错误,考点:动能定理和牛顿定律综合的问题点评:小球沿细管滑到最低点B时,对管壁恰好无压力.并不是电场力等于重力,而是电场力与重力提供向心力去做圆周运动.当是点电荷的电场时,由于电场力与支持力均于速度方向垂直,所以只有重力做功.7.如图所示,某电场的电场线分布关于 y 轴(沿竖直方向)对称,O、M、N 是 y 轴上的三个点,且 OM=MN。

P 点在 y 轴右侧,MP⊥ON。

则A.M 点场强大于 N 点场强B.M 点电势与 P 点的电势相等C.将正电荷由 O 点移动到 P 点,电场力做负功D.在 O 点静止释放一带正电粒子,该粒子将沿 y 轴正方向做直线运动【答案】AD【解析】【详解】A、从图像上可以看出,M点的电场线比N点的电场线密集,所以M 点场强大于 N 点场强,故A对;B、沿着电场线电势在降低,由于电场不是匀强电场,所以M和P点不在同一条等势线上,所以M 点电势与 P 点的电势不相等,故B错;C、结合图像可知:O点的电势高于P点的电势,正电荷从高电势运动到低电势,电场力做正功,故C错;D、在 O 点静止释放一带正电粒子,根据电场线的分布可知,正电荷一直受到向上的电场力,力与速度在一条直线上,故粒子做直线运动,故D对;故选AD8.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 。

9.物理学中有些问题的结论不一定必须通过计算才能验证,有时只需通过一定的分析就可以判断结论是否正确.如图所示为两个彼此平行且共轴的半径分别为R 1和R 2的圆环,两圆环上的电荷量均为q (q >0),而且电荷均匀分布.两圆环的圆心O 1和O 2相距为2a ,连线的中点为O ,轴线上的A 点在O 点右侧与O 点相距为r (r <a ),试分析判断下列关于A 点处电场强度大小E 的表达式正确的是A .()()()()3322222212kq a r kq a r E R a r R a r +-=-⎡⎤⎡⎤+++-⎣⎦⎣⎦B .()()()()3322222212kq a r kq a r E R a r R a r +-=+⎡⎤⎡⎤+++-⎣⎦⎣⎦C .()()12222212kqR kqR E R a r R a r =-⎡⎤⎡⎤+++-⎣⎦⎣⎦D .()()123322222212kqR kqR E R a r R a r =-⎡⎤⎡⎤+++-⎣⎦⎣⎦【答案】A 【解析】 【分析】题目要求不通过计算,只需通过一定的分析就可以判断结论,所以根据点电荷场强的公式E=k2Qr ,与选项相对比,寻找不同点,再用极限分析问题的思想方法就可以分析出结果. 【详解】与点电荷的场强公式E=k 2Qr,比较可知,C 表达式的单位不是场强的单位,故可以排除C ;当r=a 时,右侧圆环在A 点产生的场强为零,则A 处场强只由左侧圆环上的电荷产生,即场强表达式只有一项,故可排除选项D ;左右两个圆环均带正电,则两个圆环在A 点产生的场强应该反向,故可排除B ,综上所述,可知A 正确.故选A .10.如图所示:在光滑绝缘水平面上,ABCD 分布在边长为L 的正方形四个顶点。

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