选修31课堂练习及课后练习.docx

1、选修31课堂练习及课后练习选修3-1课堂练习及课后练习第一章课堂练习（一）库仑定律的基础计算：例1：把一电荷Q分为q和（Q-q）两部分，使它们相距一定的距离，当q和Q的关系满足什么条件时，则两部分电荷间的库仑力有最大值？例2：真空中两个相同的带等量异种电荷的小球A、B，分别固定在两处，它们之间的库仑力为F，用一个不带电的同样的小球C先和A球接触，分开后再与小球B接触，移去C球，则A、B间的库仑力变为_F，若再使A、B间的距离增大1倍，则它们之间的库仑力变为_F。例3：有三个完全一样的金属小球A、B、C，A带电量7Q，B带电量-Q，C不带电，将A、B固定起来，然后让C球反复与A、B球接触，最后移

2、去C球，试问A、B间的相互作用力变为原来的多少倍？例4：两个半径均为R的金属球，分别带电q和-3q，当球心相距r=3R放置时，两球的相互作用力为F。若将两球接触后放回原来的位置，则两球之间的相互作用力大小为（）AFB等于FC大于FD小于F三个电荷的平衡问题：例5：固定的两个带同种电性的点电荷q1和q2，电量之比为1:4，相距为d，引入第三个点电荷q3，要使q3能处于静止状态，对q3的位置、正负、电量有何要求？例6：固定的两个带异种电性的点电荷q1和q2，电量之比为1:4，相距为d，引入第三个点电荷q3，要使q3能处于静止状态，对q3的位置、正负、电量有何要求？例7：可以自由移动的两个点电荷q1

3、和q2，q1带正电，q2带负电，电量之比为1:4，相距为d，引入第三个点电荷q3，要使三个电荷都能处于静止状态，对q3的位置、正负、电量有何要求？库仑力在力学问题中的应用：例8：两个大小相同的小球，带同种电荷，质量分别为m1和m2，带电量分别为q1、q2用绝缘细线悬挂后，因静电力排斥使两悬线张开，分别与竖直方向夹角为1、2，且两球在同一水平线上，如图所示，若1=2，则下列正确的是（）Aq1一定等于q2Bm1一定等于m2C一定满足q1/m1=q2/m2D同时满足m1=m2，q1=q2例9：如图所示，竖直绝缘墙壁上Q的点，有一固定的质点A，在Q的上方P点用丝线悬挂一质点B，A、B因均带负电而相斥，

4、使线与竖直方向夹角为。由于漏电，A、B的电量逐渐减少，试分析在电荷漏完之前悬线拉力如何变化？例10：A、B两个点电荷，已知B的质量为m，两电荷相距为L，在光滑的水平面上使它们处于静止状态，在库仑力作用下它们由静止开始运动，开始时A的加速度为a，B的加速度为4a，经过一段时间后，B的加速度为a，速度为v，那么此时问两电荷间的距离为_，A电荷速度大小为_。第一章课堂练习（二）电场强度的概念：例1：关于电场强度，下述正确的是（）A电场中某点电场强度与放在该点检验电荷受到的电场力成正比B电场中某点的电场强度与在该点是否存在检验电荷无关C电场中某点的电场强度与放在该点的检验电荷受到的电场力成正比，与检验

5、电荷所带电量成反比D某点电场强度的方向，就是检验电荷在该点受电场力的方向例2：电场中有一点P，下列说法正确的是（）A若在P点的检验电荷的电量减半，则P点场强减半BP点无检验电荷，则P点的场强为零C在P点放正检验电荷与放负的检验电荷时，P点场强的方向一定相反DP点的场强越大，则同一电荷在P点受到的电场力也越大电场强度的叠加：例3：在x轴上有两个点电荷，一个带正电Q1，一个带负电-Q2，且Q1=4Q2。用E1和E2分别表示两个电荷所产生的场强的大小，则在x轴上（）AE1=E2之点只有一处，该处合场强为零BE1=E2之点共有两处，一处合场强为零，另一处合场强为2E2CE1=E2之点共有三处，其中两处

6、合场强为零，另一处合场强为2E2DE1=E2之点共有三处，其中一处合场强为零，另两处合场强为2E2例4：在真空中，A、B两点固定两个等量异种电荷，电量的数值均为q，A、B间距离为r，求：距A、B均为r的P点电场强度的大小及方向。例5：在真空中，A、B两点固定两个带电量均为q的正、负电荷，判断AB连线的中垂线上电场强度的变化规律。例6：在真空中，A、B两点固定两个带电量均为q的正电荷，判断AB连线的中垂线上电场强度的变化规律。例7：如图所示，电量均匀分布的带电圆环，半径为R，总电量为+Q，在圆环轴线上距圆心O为L的P点处的电场强度为多大？方向如何？关于电场线的问题：例8：如图所示，带箭头的直线是

7、某一电场中的一条电场线，在这条直线上有a、b两点，用Ea、Eb表示两处的场强大小，则（）Aa、b两点场强方向相同B电场线从a指向b，所以EaEbC电场线是直线，所以Ea=EbD不知a、b两点附近的电场线分布，所以Ea、Eb的大小不能确定例9：把质量为m的正点电荷q在电场中从静止释放，在它运动的过程中，如果不计重力，下面说法正确的是（）A点电荷的运动轨迹必定和电场线重合B点电荷的速度方向必定和所在点的电场线的切线方向一致C点电荷的加速度方向必定和所在点的电场线的切线方向垂直D点电荷的受力方向必定和所在点的电场线的切线方向一致例10：如图所示，画出了电场中的一条电场线，在电场线上P点，无初速地释放

8、一个电荷q，则电荷q运动的情况是（）A一定向右做加速度减小的运动B一定向左做加速度增加的运动C可能向右做加速度减小的运动D可能向左做匀加速运动第一章课堂练习（三）电势、电势差和电势能：例1：如图所示，带箭头的线表示某一电场的电场线，在电场力作用下，一带电粒子（不计重力）经A点飞向B点，径迹如图中虚线所示，试判断： 粒子带_电； 粒子在_点加速度大； 粒子在_动能大； A、B两点相比，_点电势高。例2：在正方形的四个顶点上分置四个点电荷，如图所示，则在正方形中心O处（）A场强为零，电势也为零B场强为零，电势不为零C场强不为零，电势为零D场强不为零，电势也不为零例3：一个带正电的质点，电量q=21

9、0-9C在静电场中由A点移到B点，在这过程中，除静电力外其他力做功610-5J，质点动能增加了810-5J，则A、B两点电势差UAB为_。例4：如图所示的情况中，a、b两点的电势相等、电场强度矢量也相等的有（）A平行板电容器带电时，极板间除边缘附近外的任意两点a、bB静电场中达到静电平衡时导体内部任意两点a、bC离点电荷等距的任意两点a、bD两个等量异号的点电荷，在其连线的中垂线上，与连线中点O等距的两点a、b例5：如图所示，电子在一条电场线上从a点运动到b点，电势能增加，判断a、b两点电势高低。动能定理在力电综合问题中的应用：例6：如图是两块水平放置相互平行且正对的金属板，其上板开有一小孔，

10、质量为m，电量为q的带正电液滴，自空中由静止开始自由下落，并由小孔进入匀强电场，设两板电势差为UAB距离为d，欲使液滴在板间下落的深度为d/2，则液滴的初位置到上极板的高度为多少？例7：如图所示，质量为m、带有-q电量的物体，可在水平轨道ox上运动，O端有一与轨道垂直的墙壁，轨道处于匀强电场中，场强大小为E，方向沿Ox轴正向，如图所示，小物体以初速v0从距O端为x0处沿ox轨道运动，运动时受到大小不变的摩擦力f作用，且fEBEC CEAEBEC DEAEC例8：如图所示，开口的绝缘金属球壳M，壳内有一带正电的小球，电量为Q，用悬线悬吊起来，A、B、C三点的电场强度为EA、EB、EC的关系是_，

11、电势为A、B、C，的关系是_。（设无限远处电势为零）例9：如图所示，空心金属球B放在绝缘支座，用丝线悬挂一带正电的通草球A置于B的空腔中，此时B的外表面所带电荷是_电荷，若用手接触一下B的外表面，然后将A取出移远，则B的外表面所带的电荷是_电荷。例10：有一绝缘空心金属球A，带有410-6C的正电荷，一个有绝缘柄的金属小球B，带有210-6C的负电荷；若把B球跟A球的内壁相接触，则B球带电量为_C，A球带电量为_C。 例11：图中接地金属球A的半径为R，球外点电荷的电量为Q，到球心的距离为r，则该金属球上感应电荷在球心O处产生场强等于（）A B C零 D 第一章课堂练习（五）平行板电容器电容的

12、变化：例1：如图示电路中，A、B为两块竖直放置的平行金属板，G是一只静电计，开关K合上后，静电计指针张开一个角度，下述哪些做法可使指针张角增大（）A使A、B两板靠近一些B使A、B两板正面积错开一些C断开K后，使B板向右平移拉开一些D断开K后，使A、B正对面积错开一些例2：如图所示，一平行电容器充电后与电源断开，负极板接地。在两极板间有一正电荷（电量很小）固定在P点，若保持负极板不动，将正极板移到图中虚线所示的位置，则两极板间的场强_，电容器的电压_，电场中P点的电势_，正电荷在P点的电势能_。若上述装置改为正极板接地，结果又怎样？例3：如图所示，把一个平行板电容器两极板间距离为d，接在电压U=

13、10V的电源上，现依次进行下列四步操作，（1）合上开关S（2）在两极板中央插上厚为的金属板（3）打开开关S（4）抽出金属板。则此时电容器两极板间电势差为（）A0VB5VC10VD20V电容器的串并联问题：例4：三个电容器的电容分别为C1、C2、C3，（1）把它们串联起来，其总电容是多少？（2）把它们并联起来，其总电容是多少？例5：如图所示，C1=50F，C2=10F，开始时K断开，C1带有4.810-10C的电量，C2不带电。然后闭合K，试求电路稳定后C1、C2各带电量多少？第一章课堂练习（六）带电粒子在电场中的加速和偏转：例1：电子在电势差为U1的加速电场中，由静止开始运动，然后射入电势差为

14、U2的偏转场中射入方向与板平行（不计重力）在满足射出偏转场的条件下，下述使电子偏转量y变大的是（）AU1变大，U 2变大BU 1变小，U 2变大CU 1变大，U 2变小DU 1变小，U 2变小方法一：方法二：“牛二律结合运动学”的应用： 例2：如图所示是观察油滴在水平放置的平行板电容器中运动的实验装置，原有一油滴P，静止在电容器中，调节滑动变阻器，使电容器两端电压突然减少U，油滴开始运动，经t时间后，又调节变阻器使电容器两端电压突然增加4U，经过多少时间油滴能回到原来静止所处的位置？（设油滴在运动过程中始终未与极板相碰）例3：长为L的平行金属板，板间形成匀强电场，一个带电为+q、质量为m的带电

15、粒子，以初速v0紧贴上板垂直于电场线方向射入该电场，刚好从下板边缘射出，末速度恰与下板成300角，如图所示。求：（1）粒子末速度的大小（2）匀强电场的场强（3）两板间的距离。“动能定理”和“动量定理”的应用：例4：电子电量为e，质量为m，在场强为E的匀强电场中运动。当它经过A点时的速度为v0，v0与等势面夹角，如图所示，图中B点为电子运动轨迹上电势最低的一点，求：（1）沿电场线方向上A、B之间的距离dAB（2）电子从A运动到B所需时间t。“运动的合成和分解”的应用：例5：一带正电的微粒，电量为q质量为m，以竖直向上的速度v从距竖直放置的平行板电容器的两板A、B等距离的C点射入电场中，垂直打在B

16、板的D点，D到B板下端的距离等于两板间的距离一半，如图所示，设两板间的电场强度为E，则（）A打在D点时的速率vD = 2vB打在D点时的速率vD = vC两板间的电势差为UAB=Ev2/gD两板间的电势差为UAB=mv2/q“相对运动”的应用：例6：如图所示，静止在光滑水平面上，己经充电的平行板电容器的极板距离为d，在板上有一小孔，电容器固定一绝缘底座上，总质量为M，有一质量为m的带正电铅丸对准小孔水平向左运动（重力不计），铅丸进入电容器后，距左边最小距离为d/2，求此时电容器移过的距离？第一章课堂练习（七）带电粒子在非匀强电场中的运动：例1：固定在水平地面上倾角为300的直角三角形底边BC长

17、为2L，斜边AC为光滑的导轨，在底边BC中点O处，固定一正电荷+Q，让带正电的小球从斜面的顶点A由静止沿轨道AC滑下，运动过程中始终不脱离导轨AC，今测得小球滑到C点时的速度大小为v，加速度为a，求小球滑到斜边的垂足D处的速度和加速度的大小。例2：如图所示，光滑绝缘的水平地面上，相隔2L处的A、B两点固定有两个电荷量均为Q的正点电荷。a、O、b是AB连线上的三点，且为中点，Oa=Ob=，一质量为m，电荷量为q的点电荷以初速度v0从a点出发沿AB连线向b运动，在运动过程中受到大小恒定的阻力作用，但速度为0时，阻力为0，当它运动到O点时，动能为初动能的n倍，到b点则刚好速度为0，然后返回往复运动，

18、直到最后静止。已知静电力恒量为k，设O点电势为0。求：（1）a点的场强和电势。（2）电荷在电场中运动的总路程。例3：如图所示，同一竖直平面内固定着两水平绝缘细杆AB、CD，长均为L，两杆间竖直距离为h，BD两端以光滑绝缘的半圆形细杆相连，半圆形细杆与AB、CD在同一竖直面内，且AB、CD恰为半圆形弧在B、D两处的切线，O为AD、BC连线的交点，在O点固定一电量为Q的正点电荷，质量为m的小球P带正电荷，电量为q，穿在细杆上，从A以一定初速度出发，沿杆滑动，最后可到达C点。已知小球与两水平杆之间的动摩擦因数为，小球所受库仑力始终小于重力。求：（1）P在水平细杆上滑动时所受摩擦力的最大值和最小值。（

19、2）P从A点出发时初速度的最小值。利用功能关系解决力电综合问题：例4：一块矩形绝缘平板放在光滑的水平面上，另有一质量为m带电量为q的小物块沿板的上表面以某一初速度从板的A端水平滑上板面，整个装置处于足够大竖直向下的匀强电场中（图中未画出），小物块沿平板运动至B端且恰好停在平板的B端。若匀强电场大小不变，但是反向，当小物块仍由A端以相同的初速度滑上板面，则小物块运动到距A端的距离为平板总长的三分之二时就相对于平板静止了。求：（1）小物块带何种电荷？ （2）匀强电场场强的大小。第一章配套练习（一）1两个点电荷，电量分别为q1=410-9C，q2= -910-9C两者固定于相距r=20cm的A、B两

20、点，有一点电荷放在A、B的连线上静止不动，该点的位置是（）A距A点外侧40cm处B距A点内侧8cm处C距B点外侧20cm处D无法确定2两半径为r的金属球，相距为L，带电量分别为+Q1和+Q2，则它们之间的静电力为（）A一定为B一定为C可能为F， D可能为F， 3如图所示，正六边形顶点a、b、c、d、e、f，a点固定一个电量为+Q的点电荷，其余各点固定电量为-Q的点电荷，正六边形的边长为L，若在它的几何中心O点放置一个电量为q的点电荷，则它受到的静电力为多大？方向如何？4边长为L的正四边形顶点A、B、C、D，依次放置电荷量为+2Q，-2Q，+2Q，-Q的点电荷，求：正方形中心处的O点的点电荷q所

21、受到的库仑力？5如图所示，两个带同种电荷的小球，电量分别为q1、q2，质量分别为m1、m2，当两小球处于同一水平面上时，则造成的原因是（）Am1m2Bm1q2Dq1q26如图所示，一个挂在丝线下端的带正电的小球B，静止在图示位置，若固定的带正电的小球A电量为Q，B球的质量为m，带电量为q，=450，A、B球在同一水平线上，求：A、B球之间的距离为多少？7两个相同的带电金属小球（可视为点电荷），带的电量之比为1:7，在真空中相距为r，两者接触后放回原来位置，它们之间的库仑力为原来的多少倍？8如图所示，光滑绝缘的水平面上，固定着三个带电的小球A、B、C，它们的质量均为m，间距均为r，A、B带正电，

22、电量均为q，现对C施一水平力F的同时将三个小球都放开，若三个小球间的距离r保持不变，则C球带_电，电量为_；水平力F的大小为_；小球的加速度为_。9光滑的绝缘水平面上，固定着A、B、C三个质量相等的带电小球，三个小球在一条直线上，设向右为正方向，若放开A球瞬间，其加速度为-1m/s2，若放开C球瞬间，其加速度为3m/s2，当放开B瞬间，B的初始加速度为多大？10在光滑绝缘水平面上A、B两小球相距L=2m，两者的质量关系是mB=2mA。使它们由静止开始在库仑力作用下相向运动，开始时A球的加速度为a，经过一段时间后B球的加速度大小也为a，速度vB=3m/s则此时两球间的距离为_，vA为_。第一章配

23、套练习（二）1如图所示，在天花板上悬挂两个质量相等的带等量异种电荷的小球，将它们置于水平方向的匀强电场中，则两小球所处的位置应该是（）2如图所示，在场强为E的匀强电场中，取某点O为圆心，以r为半径做圆，在O点固定一电量为+Q的点电荷（设+Q的电场与电场E相互不影响），把一个检验电荷+q放在d点时恰好平衡，则（）A匀强电场的场强E=kQ/r2，方向沿db方向B匀强电场的场强E=kQ/r2，方向沿ca方向C当电荷+q放在a点时，它受到的电场力为2qED当电荷+q放在b点时，它受到的电场力为2qE3如图所示，在一个电场中，a、b、c、d四点引入检验电荷时，测得检验电荷带的电量q与所受的电场力F的函数

24、关系如图所示，那么这四点电场强度大小的关系是_。4A、B两点间距离为L，在A、B两点分别固定电量为+q的点电荷，则与A、B等距离均为L的P点电场强度为多大？方向如何？5如图所示，质量为m带电量为q的小球（可视为点电荷）在水平匀强电场中，固定在轻杆AB的B端，A端可绕轴自由转动，静止时杆与竖直方向成角，则q带什么电？匀强电场的电场强度为多大？6如图所示，半径为r的硬橡胶圆环，其上带有均匀分布的正电荷，单位长度带的电量为q，现从顶部截去一小段AB，AB长为L（LEN, MEN, MNCEMNDEMEN, MWACBWADWABCWAC=WADDWAB=WAC4如图所示，水平放置的光滑金属板中点，正上方，放一带正电的电荷+Q，表面绝缘的金属小球自左以速度v0在金属板上向右运动，在运动的过程中（）A小球先做减速运动，后做加速运动B小球做匀速运动C小球受电场力的冲量为零D以上说法都不正确5两个固定的带等量异种电荷，在它们的垂直平分线上有a、b、c三点，下述正确的是（）Aa点电势比b点高Ba、b两点的场强方向相同且有EbEaCa、b、c三点与无限远处的电势差相同D一带电粒子（不计重力），在a点无初速度释放，它将沿ab连线运动6如图所示，a、b为竖直方向上的电场线上的两点，一带电的质点在a点由静止释放，沿电场线向上运动，到达b点时速度恰好为零，