届高三物理一轮复习静电场含参考答案文档格式.docx
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C.A点的电场强度方向沿电场线指向场源电荷
D.B点的电场强度方向沿电场线指向场源电荷
3、如图所示,水平金属板A、B分别与电源两极相连,带电油滴处于静止状态。
现将B板右端向下移动一小段距离,两金属板表面仍均为等势面,则该油滴( )
A.仍然保持静止B.竖直向下运动
C.向左下方运动D.向右下方运动
4、在x轴上有两个点电荷q1和q2,其中有一个点电荷位于x=0处,x轴上的电势φ随x变化的关系如图所示,则( )
A.x=x1处电场强度为0
B.x=x2处电场强度不为0
C.q1、q2为不等量异种点电荷,且正电荷在x=0处,负电荷在x<
0的某处
D.q1、q2为等量异种点电荷,且正电荷在x=0处,负电荷在x>
5、(双选)如图所示,一根不可伸长的绝缘细线一端固定于O点,另一端系一带电小球,置于水平向右的匀强电场中,现把细线水平拉直,小球从A点由静止释放,经最低点B后,小球摆到C点时速度为0,则( )
A.小球在B点时速度最大
B.小球从A点到B点的过程中,机械能一直在减少
C.小球在B点时细线的拉力最大
D.从B点到C点的过程中小球的电势能一直增加
6、(双选)某静电场中x轴上的电势随x坐标变化的图象如图所示,φx图象关于φ轴对称,a、b两点到O点的距离相等。
将一电荷从x轴上的a点由静止释放后粒子沿x轴运动到b点,运动过程中粒子只受电场力作用,则下列说法正确的是( )
A.该电荷一定带负电
B.电荷在b点时动能为零
C.从O到b,电荷的电势能减小
D.从a到b电场力对电荷先做正功,后做负功
7、如图所示,下列说法正确的是( )
甲 乙
丙 丁
A.图甲为等量同种点电荷形成的电场线
B.图乙离点电荷距离相等的a、b两点场强相同
C.图丙中在c点静止释放一正电荷,可以沿着电场线运动到d点
D.图丁中某一电荷放在e点与放到f点(两点到极板距离相等),电势能相同
8、在雷雨天气中,大树就相当于一个电量较大的点电荷,1和2是以树为圆心的同心圆,有甲、乙、丙、丁四头相同的牛按如图所示位置和方向分别站在地面上,由此判断( )
A.牛丙所处位置的电场强度为零
B.牛乙和牛丙两处电场强度相同
C.牛丁处的电势一定高于牛乙处的电势
D.牛甲前后脚电势差最大,处于最危险的状态
9、真空中有一点电荷Q,MN是这个点电荷电场中的一条水平直线,如图所示,A、B、C是直线MN上的三个点,B是A、C的中点,点电荷Q位于A点正上方O处(未画出)。
设A、B、C三点场强大小分别为EA、EB、EC,且EB=
EA,则EC的值为( )
A.
EAB.
EAC.
EAD.
EA
10、如图所示,M、N为两个等大的均匀带电圆环,其圆心分别为A、C,带电荷量分别为+Q、-Q,将它们平行放置,A、C连线垂直于圆环平面,B为AC的中点,现有质量为m、带电荷量为+q的微粒(重力不计)从左方沿A、C连线方向射入,到A点时速度vA=1m/s,到B点时速度vB=
m/s,则( )
A.微粒从B至C做加速运动,且vC=3m/s
B.微粒在整个运动过程中的最终速度为
m/s
C.微粒从A到C先做加速运动,后做减速运动
D.微粒最终可能返回至B点,其速度大小为
11、电荷量不等的两点电荷固定在x轴上坐标为-3L和3L的两点,其中坐标为3L处电荷带正电,电荷量为Q。
两点电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示,其中x=L处电势最低,电场强度为零,x轴上M、N两点的坐标分别为-2L和2L,则下列判断正确的是( )
A.两点电荷一定为异种电荷
B.原点O处电场强度大小为
C.负检验电荷在原点O处受到方向向右的电场力
D.负检验电荷由M点运动到N点的过程,电势能先减小后增大
12、如图所示的装置,可以探究影响平行板电容器电容的因素,关于下列操作及出现的现象的描述正确的是( )
A.电容器与电源保持连接,左移电容器左极板,则静电计指针偏转角增大
B.电容器充电后与电源断开,上移电容器左极板,则静电计指针偏转角增大
C.电容器充电后与电源断开,在电容器两极板间插入玻璃板,则静电计指针偏转角增大
D.电容器充电后与电源断开,在电容器两极板间插入金属板,则静电计指针偏转角增大
13、如图是匀强电场遇到空腔导体后的部分电场线分布图,电场线的方向如图中箭头所示,M、N、Q是以直电场线上一点O为圆心的同一圆周上的三点,OQ连线垂直于MN。
以下说法正确的是( )
A.O点电势与Q点电势相等
B.M、O间的电势差小于O、N间的电势差
C.将一负电荷由M点移到Q点,电荷的电势能增加
D.在Q点释放一个正电荷,正电荷所受电场力将沿与OQ垂直的方向竖直向上
14、如图所示,图甲实线为方向未知的三条电场线,a、b两带电粒子从电场中的P点由静止释放,不考虑两粒子间的相互作用,仅在电场力作用下,两粒子做直线运动,a、b粒子的速度大小随时间变化的关系如图乙中实线所示,虚线为直线,则( )
甲 乙
A.a一定带正电,b一定带负电
B.a向左运动,b向右运动
C.a电势能减小,b电势能增大
D.a动能减小,b动能增大
15、电荷量为Q1和Q2的两点电荷分别固定在x轴上的O、C两点,规定无穷远处电势为零,x轴上各点电势随x的变化关系如图所示.则( )
A.Q1带负电,Q2带正电
B.将一带负电的试探电荷自G点静止释放,仅在电场力作用下一定不能到达D点
C.G点处电场强度的方向沿x轴正方向
D.将一带负电的试探电荷从D点沿x轴正方向移到J点,电场力先做负功后做正功
二、非选择题
16、如图所示,充电后的平行板电容器水平放置,电容为C,极板间距离为d,上极板正中有一小孔。
质量为m、电荷量为+q的小球从小孔正上方高h处由静止开始下落,穿过小孔到达下极板处速度恰为零(空气阻力忽略不计,极板间电场可视为匀强电场,重力加速度为g)。
求:
(1)小球到达小孔处的速度大小;
(2)极板间电场强度大小和电容器所带电荷量;
(3)小球从开始下落至运动到下极板处的时间。
17、如图所示,一根光滑的绝缘细杆,上、下部分分别弯成半径为R的半圆和半径为R的圆弧QBCD,中间部分为长度为2R的竖直杆PQ,其上下两端分别与半圆和圆弧的圆心等高。
半圆右侧下端一弹簧枪可沿光滑细杆发射质量为m、电荷量为q的中间带孔的带正电小球。
圆弧放置在水平向右、电场强度E=
(g为重力加速度)的匀强电场中,已知弹簧枪发射的小球到达半圆最高点A时恰好对细杆的压力为零。
(1)求小球运动到圆弧最低点B时细杆对小球的作用力大小。
(2)求小球运动到圆弧的最高点时所受细杆的作用力。
(3)小球从圆弧的最高点D飞出时,立刻撤去细杆,求小球落到Q点所在的水平面时到D点的水平距离。
【答案】A、B、D。
【答案】B
【答案】D
【答案】C
【答案】BD
【答案】C
【答案】AB
【答案】B
[答案]
(1)
(2)
(3)
[解析]
(1)设小球到达小孔处的速度大小为v,
由自由落体运动规律有
v2=2gh,得v=
。
(2)设小球在极板间运动的加速度大小为a,
由v2=2ad,得a=
,
由牛顿第二定律qE-mg=ma,
电容器的电荷量Q=CU=CEd,
解得E=
,Q=
(3)由h=
gt
得小球做自由落体运动的时间
t1=
由0=v-at2得小球在电场中运动的时间t2=d
则小球运动的总时间t=t1+t2=
【答案】
(1)12mg
(2)6mg 方向竖直向下(3)(
-1)R
【解析】
(1)小球到达半圆最高点A时对细杆的压力恰好为零,由牛顿第二定律得:
mg=m
解得:
v1=
小球从半圆最高点A运动到圆弧最低点B,由动能定理得:
mg·
4R+qER=m
-m
v2=
在圆弧最低点B,对小球在竖直方向由牛顿第二定律得:
F-mg=m
F=12mg
(2)小球从半圆最高点A运动到圆弧最高点D,由动能定理得:
2R+qER=m
v3=
在圆弧最高点D,对小球在竖直方向由牛顿第二定律得:
FD+mg=m
FD=6mg 方向竖直向下
(3)小球从D点飞出后,水平方向做匀减速运动,竖直方向做自由落体运动,则:
水平方向:
qE=ma
竖直方向:
R=gt2
小球落到Q点所在的水平面时到D点的水平距离:
x=v3t-at2
x=(
-1)R