高中物理难题本 每题都有解析.docx

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高中物理难题本每题都有解析

10.新课标选修3-1（静电场）

4.【电荷及其守恒定律】如图所示，用带正电的绝缘棒A去靠近原来不带电的验电器B，

B的金属箔片张开，这时金属箔片带正电；若在带电棒离开前，用手摸一下验电器的小球后离开，然后移开A，

这时B的金属箔片也能张开，它带_______电。

解：

绝缘棒带正电，B出必会吸引负电荷。

手碰触时人体提供部分负电荷，移开后箔片带负电。

例6.【库仑定律】在光滑绝缘的水平面上的A、B两点分别放置质量为m和2m的两个点电荷QA和QB。

将两个点电荷同时释放，已知刚释放时QA的加速度为a，经过一段时间后（两电荷未相遇），QB的加速度也为a，且此时QB的速度大小为v，问：

此时QA的速度和加速度各多大?

解:

，系统只受内力,动量守恒。

取A运动为正方向,解得

4．【库仑定律】两个直径为d的带正电的小球，当它们相距100d时作用力为F，则当它们相距为d时的作用力为（）

A．F／100B．10000FC．100FD．以上结论都不对

Ans:

D解：

此时不能看做是点电荷，不能用库仑定律

6．【库仑定律】如图所示，A、B两带正电小球在光滑绝缘的水平面上相向运动。

已知mA＝2mB，vA＝2v0，vB＝v0。

当两电荷相距最近时，有（）

A．A球的速度为v0，方向与vA相同B．A球的速度为v0，方向与vA相反

C．A球的速度为2v0，方向与vA相同D．A球的速度为2v0，方向与vA相反

Ans:

A解:

系统受内力,动量守恒.最近时速度相等,设为V,设A运动方向为正。

A物体初动量大于B，故碰撞后速度方向与A相同。

解得V=V0

4．【库仑定律】如图所示，+Q1和-Q2是两个可自由移动的电荷，Q2=4Q1。

现再取

一个可自由移动的点电荷Q3放在Q1与Q2连接的直线上，欲使整个系统平衡，那么（）

A．Q3应为负电荷，放在Q1的左边B．Q3应为负电荷，放在Q2的右边

C．Q3应为正电荷，放在Q1的左边D．Q3应为正电荷，放在Q2的右边

Ans：

A解：

由于Q2大于Q1，Q1左侧放一负电荷Q3，使Q1和Q3间的吸引力=Q2和Q3间的排斥力则平衡。

若正电荷Q3放在Q2右侧，由于Q2＞Q1，则Q2和Q3间的吸引力永远大于Q1和Q3间的排斥力，故D不正确。

4．【电场强度】对于公式E=KQ/r2的几种理解，错误的是（）

A．当r→0时，E→∞B．发r→∞时，E→0

C．某点的场强与点电荷Q的大小无关D．在以点电荷Q为中心，r为半径的球面上，各处的电场强度都相同

Ans:

ACD解:

当r→0时,物体不再视为点电荷,不能用此公式,故A不正确。

场强为矢量，以点电荷Q为中心，r为半径的球面上，各处的电场强度大小相同，方向不同，故D不正确。

5．【电场强度】关于电场线的说法，正确的是（）

A．电场线的方向，就是电荷受力的方向C．电场线越密的地方，同一电荷所受电场力越大

B．正电荷只在电场力作用下一定沿电场线运动D．静电场的电场线不可能是闭合的

Ans：

CD解：

电场线的切线方向是电荷受力的方向，故A不正确。

运动轨迹还与初速度方向有关，故B不正确。

6．【电场强度】如图所示，带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在这条线上有A、B两点，用EA、EB表示

A、B两处的场强，则（）Ans：

AD

A．A、B两处的场强方向相同

B．因为A、B在一条电场上，且电场线是直线，所以EA＝EB

C．电场线从A指向B，所以EA＞EB

D．不知A、B附近电场线的分布情况，EA、EB的大小不能确定

1．【电场强度】如图所示，（a）中AB是某电场中一条电场线。

（b）为放在电场线上a、b两点的检验电荷的电量与所受电场力大小间的函数关系，指定电场力方向由A向B为正向，由此可判定（）

A．场源可能是正点电荷，在A侧

B．场源可能是正点电荷，在B侧

C．场源可能是负点电荷，在A侧

D．场源可能是负点电荷，在B侧

Ans：

D解：

图（b）知b的斜率大于a，则b处场强大于a，故场源在B侧。

因为由A向B电场力为正向，故B处的场源必不为正电荷，因此D正确。

2．【电场强度】如图所示，是表示在同一电场中a、b、c、d四点分别引入检验电荷时，测得的检验电荷的电荷量跟它所受电场力的函数关系图象，那么下列叙述正确的是（　　）

A．这个电场是匀强电场

B．a、b、c、d四点的场强大小关系是Ed＞Ea＞Eb＞Ec

C．a、b、c、d四点的场强大小关系是Ea＞Ec＞Eb＞Ed

D．a、b、d三点的场强方向相同

Ans：

CD解：

由图可知斜率a＞c＞b＞d，故场强Ea＞Ec＞Eb＞Ed，C正确。

由于a、b、d斜率均为正值，故场强方向相同，均为正方向，c点场强为负方向，D正确。

3.【电场强度】真空中的两个点电荷A、B相距d=20cm，A带正电QA=4×10-10C。

已知A对B的引力F=5.4×10-8N，

则B在A处产生的场强的大小是_______________N/C，方向______________；A在B处产生的场强大小是_______________N/C，方向_________________

Ans:

135，A指向B，90，A指向B解：

解得QB=6x10-6C，则B在A处的场强=F/QA=135N/C，A在B处的场强=F/QB=90N/C。

A为正电荷，场强方向与正电荷方向相同，都由A指向B。

10．【电场强度】如图所示，正电荷Q放在一匀强电场中，在以Q为圆心、半径为r的圆周上有a、b、c三点，

将试探电荷q放在a点，它受到的电场力正好为零，则匀强电场场强大小和方向如何？

b、c两点的场强大小和方向如何？

解:

a受到Q水平向左的电场，大小为场为0，则匀强电场方向

水平向右，大小为;b所受电场为Q电荷电场与匀强电场的矢量和，

故Eb=，方向水平向右；c所受电场为Q电荷电场与匀强电场的矢量和，

大小为，与ab直线成45°角向右上。

8．【复习】（海淀区高三年级第一学期期末练习）如图9甲所示，一条电场线与Ox轴重合，取O点电势为零，Ox方向上各点的电势φ随x变化的规律如图9乙所示。

若在O点由静止释放一电子，电子仅受电场力的作用，则

A．该电场线的方向将沿Ox的正方向

B．该电场线可能是孤立正电荷产生的

C．该电场线可能是孤立负电荷产生的

D．该电场线可能是等量异种电荷产生的

Ans:

D解:

由于ψ（x）图像的斜率表示场强在x轴的分量,

由图可知场强在x轴上的分量先增后减再增,可知该电场线

可能由等量异种电荷产生，D正确。

由沿着电场线电势降低

可知，该电场线沿Ox负方向，A不正确。

若该电场线由孤立

的正（负）电荷产生，则ψ（x）图像应为抛物线形状，由图可知BC不正确。

3．【复习】（北京市西城区2009年抽样测试）如图所示，a、b是两个电荷量都为Q的正点电荷。

O是它们连线的中点，P、P′是它们连线中垂线上的两个点。

从P点由静止释放一个质子，质子将向P′运动。

不计质子重力。

则质子由P向P′运动的情况是

A.一直做加速运动，加速度一定是逐渐减小

B..一直做加速运动，加速度一定是逐渐增大

C.一直做加速运动，加速度可能是先增大后减小

D.先做加速运动，后做减速运动

Ans：

C等量同种电荷，在竖直方向A和A′处场强最大。

当电场线如图所示时，

质子从P到P′所受电场力先增后减，故C正确。

A、B、C不正确。

例1.【电势能和电势】下列说法中正确的是（）Ans:

AC

A．无论是正电荷还是负电荷，从电场中某点移到无穷远处时，电场力做的正功越多，电荷在该点的电势能就越大

B．无论是正还是负电荷，从电场中某点移到无穷远处时，电场力做的正功越少，电荷在该点的电势能越大

C．无论是正还是负电荷，从无穷远处移到电场中某点时，克服电场力做功越多，电荷在该点的电势能越大

D．无论是正电荷还是负电荷，从无穷远处移到电场中某点时，电场力做功越多，电荷在该点的电势能越大

例4.【电势能和电势】图中a、b为竖直向上的电场线上的两点，一带电质点在a点由静止释放，

沿电场线向上运动，到b点恰好速度为零，下列说法中正确的是（）Ans:

ABD易知场源在a下方

A．带电质点在a、b两点所受的电场力都是竖直向上的B．a点的电势比b点的电势高

C．带电质点在a点的电势能比在b点的电势能小D．a点的电场强度比b点的电场强度大

1．【电势能和电势】关于等势面正确的说法是（）

A．电荷在等势面上移动时不受电场力作用，所以不做功B．等势面上各点的场强一样大

C．等势面一定跟电场线垂直D．两等势面不能相交

Ans:

BD解:

电荷在等势面受电场力作用,A不正确.场强和电场线的疏密有关,对于点电荷而言,等势面上各点的场强一样大.故B正确.

4．【电势能和电势】对于静电场的电场线和等势面，以下说法中正确的是（）Ans:

BC

A．孤立的导体，内部没有电场线，它的电势一定为零B．导体周围的电场线一定与导体表面垂直

C．在同一条电场线上的两点，电势必定不相等D．在同一条电场线上的两点，所在位置的场强必定不相等

5．【电势能和电势】如图所示，电场中有A、B两点，则下列说法正确的是（）

A．电势φA>φB，场强EA>EB

B．电势φA>φB，场强EA

C．将＋q电荷从A点移到B点电场力做正功

D．将－q电荷分别放在A、B两点时具有的电势能

Ans:

BC解:

B处电场线比A处密集,可知EA>EB,B正确.因此场源在E处,

且为负电荷所形成的电场,D不正确.正电荷沿电场线运动,电势减小,做正功,故C正确.

6．【电势能和电势】一个电荷只在电场力作用下静止从电场中的A点移到B点时，电场力做了5×10－6J的功，那么（）

A．电荷在B处时将具有5×10-6J的电势能B．电荷在B处将具有5×10-6J的动能

C．电荷的电势能减少了5×10-6JD．电荷的动能增加了5×10-6J

Ans:

BD由动能定理可知,合外力所做的功等于动能的变化量.

6．【电势差】如图所示，在正点电荷Q形成的电场中，已知a、b两点在同一等势面上，甲、乙两个带电粒子的运动轨迹分别为acb和adb曲线，两个粒子经过a点时具有相同的动能．由此可以判断（）

A．甲粒子经过c点时的动能大于乙粒子经过d点时的动能

B．甲、乙两粒子带异号电荷

C．若取无穷远处为零电势，则甲粒子经过c点时的电势能小于乙粒子经过d点时的电势能

D．两粒子经过b点时具有相同的动能

Ans：

ABD解：

易知甲为负电荷，乙为正电荷，故B正确。

由于b点电势与a点相同，

a点两粒子动能相等，故在b点也动能相等，故D正确。

甲粒子从a到c做正功，动能增加。

乙粒子从a到c做负功，动能减少，而初动能相同，故A正确。

由于不知两粒子的电量，

故无法比较甲粒子经过c点时的电势能和乙粒子经过d点时的电势能,C不正确。

7．【电势差】如图所示，在方向水平的匀强电场中，一不可伸长的不导电细线的一端连着一个质量为m的带电小球，另一端固定于O点，把小球拉起直至细线与场强平行，然后无初速度释放．已知小球摆到最低点的另一侧，线与竖直方向的最大夹角为θ，求小球经过最低点时细线对小球的拉力．

解：

设绳长为L，场强为E，电荷电量为q，到最低点时速度为v

从释放到摆到最低点另一侧，由动能定理得：

mgLcosθ=qEL（1+sinθ）  ①

从释放到最低点，由动能定理得：

mgL-qEL=½mv^2②

③   联立①②