最新鲁科版高中物理选修31复习试题及答案全套Word文档格式.docx

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，选项B正确；

因场强为矢量，E相同意味着大小、方向都相同，而在球面上各处场强方向不同，选项C错误；

因所放电荷电性不知道，若为正电荷，则E与＋q受力方向相同，否则相反，故选项D错误．]

2．一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c，已知质点的速率是递减的．关于b点电场强度E的方向，下列图示中可能正确的是（虚线是曲线在b点的切线）（　　）

D　[负电荷在电场中某点的受力方向与该点电场强度的方向相反，且合力的方向一定指向轨迹弯曲的那一侧，由此可以判断选项A、C错误；

质点从a运动到c速率是递减的，力的方向与速度的方向夹角为钝角，满足此条件的只有选项D.]

3．如图7所示，三个完全相同的金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上，a和c带正电，b带负电，a所带电荷量大小比b的小．已知c受到a和b的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示，它应该是（　　）

图7

A．F1　　　　　　　　B．F2

C．F3D．F4

B　[因为a、c带同种电荷，故a、c之间为斥力，而b、c带异种电荷，故b、c之间为引力．又a所带电荷量大小比b的小，故Fbc＞Fac，如图所示，两者合力应指向图示位置，所以选项B正确．]

4．真空中A、B两个点电荷相距为L，质量分别为m和2m，它们由静止开始运动（不计重力），开始时A的加速度大小是a，经过一段时间，B的加速度大小也是a，那么此时A、B两点电荷的距离是（　　）

A．

LB．

L

C．2

LD．L

A　[刚释放瞬间，对A，有k

＝mAa，经过一段时间后，对B，有k

＝mBa，可得L′＝

L＝

L，所以A正确．]

5．如图8所示，把一带正电小球a穿在光滑绝缘的半圆环上，欲使该小球静止在图示的P位置，需在M、N之间放另一带电小球b（O点是半圆环的圆心），则小球b可能（　　）

图8

A．带负电，放在O点　　　B．带负电，放在B点

C．带正电，放在O点D．带正电，放在B点

B　[若小球b带负电，对小球a为静电引力，根据平衡条件，静电引力必然与小球a所受重力及沿OP方向的支持力的合力等值、反向，且在同一直线上，故放在B点可能满足要求，放在O点不能满足要求，选项A错误，B正确；

若小球b带正电，对小球a为静电斥力，根据平衡条件，静电斥力必然与小球a所受重力及沿OP方向的支持力的合力等值、反向，且在同一直线上，故放在O、B点不能满足要求，选项C、D错误．]

6．如图9所示，质量为m的带电小球用绝缘丝线悬挂于P点，另一带正电小球M固定在带电小球的左侧，小球平衡时，绝缘丝线与竖直方向夹角为θ，且两球球心在同一水平线上．关于悬挂小球的电性和所受库仑力的大小，下列判断正确的是（　　）

图9

A．正电，

B．正电，mgtanθ

C．负电，mgtanθD．负电，

B　[以小球为研究对象，对小球进行受力分析，如图所示，根据小球处于平衡状态可知，在水平方向有F＝Tsinθ，在竖直方向有Tcosθ＝mg，解得F＝mgtanθ，则小球所受库仑力大小为mgtanθ.由于小球受到正电荷的排斥力，所以小球也带正电．选项B正确．]

7．如图10所示，在足够大的光滑绝缘水

平面内固定有一带正电的电荷a（图中未画出），与a带同种电荷的电荷b仅在a的库仑力作用下，以初速度v0（沿MP方向）由M点运动到N点，到N点时速度大小为v，且v<

v0，则（　　）

图10

A．b电荷在M点受力一定向左上方

B．b电荷在M点受力一定向右下方

C．a电荷一定在虚线MP上方

D．a电荷一定在虚线MP下方

AD　[b电荷运动轨迹向上弯曲，根据曲线运动特点可知，b电荷在M点受力一定向左上方，所以a电荷一定在虚线MP下方，则A、D正确，B、C错误．]

8．如图11所示，把A、B两个相同的导电小球分别用长为0.10m的绝缘细线悬挂于OA和OB两点．用丝绸摩擦过的玻璃棒与A球接触，棒移开后将悬点OB移到OA点固定．两球接触后分开，平衡时距离为0.12m．已测得每个小球质量是8.0×

10－4kg，带电小球可视为点电荷，重力加速度g＝10m/s2，静电力常量k＝9.0×

109N·

m2/C2，则（　　）

图11

A．两球所带电荷量相等

B．A球所受的静电力为1.0×

10－2N

C．B球所带的电荷量为4

×

10－8C

D．A、B两球连线中点处的电场强度为0

ACD　[因A、B两球相同，故接触后两球所带的电荷量相等，A正确；

由题意知平衡时A、B两球离悬点的高度为h＝

m＝0.08m，设细线与竖直方向夹角为θ，则tanθ＝

＝

，由tanθ＝

，知A球所受的静电力F＝mgtanθ＝6×

10－3N，B错误；

由F＝k

得B球所带的电荷量Q＝r

＝0.12×

C＝4

10－8C，则C正确；

A、B两球带同种电荷，则A、B两球连线中点处的电场强度为0，故D正确．]

9．某静电场中的电场线如图12所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，由M运动到N，其运动轨迹如图中虚线所示，以下说法正确的是（　　）

图12

A．粒子必定带正电荷

B．粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度

C．粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度

D．粒子在M点的动能小于它在N点的动能

ACD　[根据粒子运动轨迹弯曲的情况，可以确定粒子所受电场力的方向沿着电场线的切线方向，故此粒子必定带正电荷，选项A正确；

由于电场线越密场强越大，带电粒子所受电场力就越大，根据牛顿第二定律可知其加速度也越大，故此粒子在N点的加速度较大，选项B错误，C正确；

粒子从M点到N点，电场力的方向与运动方向之间的夹角是锐角，电场力做正功，根据动能定理得此粒子在N点的动能较大，选项D正确．]

10．如图13所示，在光滑绝缘水平面上有三个孤立的点电荷Q1、Q、Q2，Q恰好静止不动，Q1、Q2围绕Q做匀速圆周运动，在运动过程中三个点电荷始终共线．已知Q1、Q2分别与Q相距r1、r2，不计点电荷间的万有引力，下列说法正确的是（　　）

图13

A．Q1、Q2一定带同种电荷

B．Q1、Q2可能带异种电荷

C．Q1、Q2的电荷量之比为

2

D．Q1、Q2的质量之比为

AD　[点电荷Q恰好静止不动，Q1、Q2一定带同种电荷，A正确，B错误；

根据库仑定律有k

＝k

，所以Q1、Q2的电荷量之比为

2，选项C错误；

Q1、Q2间的库仑斥力及与Q间的库仑引力的合力提供向心力，则有m1ω2r1＝m2ω2r2，所以Q1、Q2的质量之比为

，选项D正确．]

二、非选择题（本题共2小题，共30分）

11．（14分）如图14所示，用与丝绸摩擦过的玻璃棒接触一个用绝缘细线竖直地悬挂于电场中、质量为2.0×

10－3kg的小球，当小球的带电量为1.0×

10－4C时，悬线中的张力为T1＝1.5×

10－2N．求：

图14

（1）小球所在处的场强；

（2）当小球的带电量为q2＝－1.0×

10－4C时，悬线中的张力T2为多大？

[解析]　

（1）小球的重力G＝mg＝2.0×

10－2N，与丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，小球也带正电，由题意：

绳子拉力T1＝1.5×

10－2N＜G，故电场力F方向向上，

且有F＋T1＝G，得F＝G－T1＝5×

10－3N，

小球处的场强

E＝

N/C＝50N/C，

场强的方向竖直向上．

（2）当q2＝－1.0×

10－4C时，电场力F′＝F＝5×

10－3N，方向向下，此时绳的张力为

T2＝G＋F′＝2.5×

10－2N.

[答案]　

（1）50N/C　方向竖直向上　

（2）2.5×

12．（16分）如图15所示，绝缘水平面上静止着两个质量均为m、电荷量均为＋Q的物体A、B（A、B均可视为质点），它们之间的距离为r，与水平面间的动摩擦因数均为μ.已知静电力常量为k.

图15

（1）A受到的摩擦力为多大？

（2）如果仅将A的电荷量增至＋4Q，两物体开始运动，当它们的加速度第一次为零时，A、B间距增大了多少？

[解析]　

（1）A静止时，它受到的静摩擦力Ff与库仑力大小相等，故

Ff＝F库＝k

.

（2）设A、B加速度为零时二者之间距离为R，由平衡条件得μmg＝k

解得R＝2Q

所以A、B间距增大了R－r＝2Q

－r.

[答案]　

（1）

（2）2Q

－r

重难强化卷

（二）　电场能的性质

一、选择题（本题共10小题，每小题6分，1～6为单选，7～10为多选）

1．如图7所示，光滑绝缘半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场中，场强为E.在与环心等高处放有一质量为m、带电荷量＋q的小球，由静止开始沿轨道运动，下列说法正确的是（　　）

A．小球在运动过程中机械能守恒

B．小球经过环的最低点时速度最大

C．小球电势能增加EqR

D．小球由静止释放到达最低点，动能的增量等于mgR

B　[小球在运动过程中除重力做功外，还有电场力做功，所以机械能不守恒，A错误；

小球运动到最低点的过程中，重力与电场力均做正功，重力势能减少mgR，电势能减少EqR，而动能增加mgR＋EqR，到达最低点时动能最大，所以速度最大，因此B正确，C、D错误．]

2．如图8所示，以O点为圆心，以R＝0.20m为半径的圆与坐标轴交点分别为a、b、c、d，该圆所在平面内有一匀强电场，场强方向与x轴正方向成θ＝60°

角，已知a、b、c三点的电势分别为4

V、4V、－4

V，则下列说法正确的是（　　）

A．该匀强电场的场强E＝40

V/m

B．该匀强电场的场强E＝80V/m

C．d点的电势为－2

V

D．d点的电势为－4V

D　[在匀强电场中，平行等长的线段两端的电势差相等，有Ubc＝Uad，得φd＝－4V，选项C错误，D正确；

同理得O点电势为零，又Uao＝ERsinθ，得E＝40V/m，选项A、B错误．]

3．如图9所示，两个固定的等量异种电荷，在它们连线的垂直平分线上有a、b、c三点，下列说法正确的是（　　）

A．a点电势比b点电势高

B．a、b两点场强方向相同，a点场强比b点大

C．a、b、c三点与无穷远电势相等

D．一不计重力的带电粒子，在a点无初速释放，则它将在a、b线上运动

C　[等量异种电荷连线的垂直平分线是一条等势线，一直延伸到无穷远处，即a、b、c三点与无穷远电势相等，选项A错误，C正确；

a、b两点场强方向相同，b处电场线较密，场强较大，选项B错误；

带电粒子在a点无初速释放，所受的电场力方向与ab连线垂直，不可能沿ab连线运动，选项D错误．]

4．如图10所示，虚线AB和CD分别为椭圆的长轴和短轴，相交于O点，两个等量异种点电荷分别处于椭圆的两个焦点M、N上，下列说法正确的是（　　）

A．A、B两点电势、场强均相同

B．C、D两点电势、场强均相同

C．在虚线AB上O点的场强最大

D．带正电的试探