高考物理選修知識點鞏固練習靜電場 復習與鞏固基礎(chǔ)

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1、 【鞏固練習】 一、選擇題 1．一個點電荷，從靜電場中a點移到b點，其電勢能的變化為零，則(　　) A．a(chǎn)、b兩點的場強一定相等 B．該點電荷一定沿等勢面移動 C．作用于該點電荷的電場力與其移動的方向總是垂直的 D．a(chǎn)、b兩點的電勢一定相等 2．關(guān)于電場強度與電勢的關(guān)系，下面各種說法中正確的是(　　) A．電場強度大的地方，電勢一定高 B．電場強度不變，電勢也不變 C．電場強度為零處，電勢一定為零 D．電場強度的方向是電勢降低最快的方向 3．關(guān)于電場線，下列說法中正確的是(　　) A．電場線不是客觀存在的 B．電場線與電荷運動的軌跡是一致的 C．電場線上

2、某點的切線方向與電荷在該點的受力方向共線 D．沿電場線方向，場強一定越來越大 4．帶負電的粒子在某電場中僅受電場力作用，能分別完成以下兩種運動：①在電場線上運動；②在等勢面上做勻速圓周運動．該電場可能由（ ） A．一個帶正電的點電荷形成 B．一個帶負電的點電荷形成 C．兩個分立的帶等量負電荷的點電荷形成 D．一個帶負電的點電荷與帶正電的無限大平板形成 5．如圖所示，帶電小球A、B的電荷量分別為QA、QB，OA=OB，都用長為L的細線懸掛在O點，靜止時A、B相距為d．為使其平衡時AB間距離減為d／2，可采用以下哪些方法（ ）

3、 A．將小球A、B的質(zhì)量都增加到原來的2倍 B．將小球B的質(zhì)量增加到原來的8倍 C．將小球A、B的電荷量都減小到原來的一半 D．將小球A、B的電荷量都減小到原來的一半，同時將小球B的質(zhì)量增加到原來的2倍 6．質(zhì)量為m的物塊，帶正電荷為Q，開始時讓它靜止在傾角=60°的固定光滑絕緣斜面頂端，整個裝置放在水平向左、大小為的勻強電場中，如圖所示．斜面高為H，釋放物塊后，物塊落地的速度大小為（ ） A． B． C． D． 7．如圖6所示，在x軸上關(guān)于原點O對稱的兩點固定放置等量異

4、種點電荷＋Q和－Q，x軸上的P點位于－Q的右側(cè)．下列判斷正確的是(　　) A．在x軸上還有一點與P點電場強度相同 B．在x軸上還有兩點與P點電場強度相同 C．若將一試探電荷＋q從P點移至O點，則其電勢能增大 D．若將一試探電荷＋q從P點移至O點，則其電勢能減小 8．兩帶電小球，電荷量分別為＋q和－q，固定在一長度為l的絕緣桿兩端，置于電場強度為E的勻強電場中，桿與場強方向平行，其位置如圖所示，若此桿繞過O點垂直于桿的軸轉(zhuǎn)過180°，則在此過程中靜電力做功為(　　) A．0 B．qEl C．

5、2qEl D．πqEl 二、填空題 9．如圖所示，A、B兩板間加速電壓為U1，C、D兩板間偏轉(zhuǎn)電壓為U2.一個靜止的α粒子(He)自A板起相繼被加速、偏轉(zhuǎn)，飛離偏轉(zhuǎn)電場時的最大側(cè)移為C、D板間距離一半，則它的出射速度的大小為________． 10．如圖所示，A、B、C三點為一直角三角形的三個頂點，∠B＝30°，現(xiàn)在A、B兩點放置兩點電荷qA、qB，測得C點場強的方向與BA方向平行，則qA帶________電，qA∶qB＝________. 三、解答題 11．三個帶正電的微粒，電荷量均為Q，放在邊長為a的等

6、邊三角形的三個頂點位置，問在此三角形的中心應(yīng)放置怎樣的電荷。才能使這一點電荷系保持平衡． 12．兩個半徑均為R的圓形平板電極，平行正對放置，相距為d，極板間的電勢差為U，板間電場可以認為是均勻的．一個粒子從正極板邊緣以某一初速度垂直于電場方向射入兩極板之間，到達負極板時恰好落在極板中心．已知質(zhì)子電荷為e，質(zhì)子和中子的質(zhì)量均視為m，忽略重力和空氣阻力的影響．求： （1）極板間的電場強度E； （2）粒子在極板間運動的加速度a； （3）粒子的初速度v0． 13．如圖所示，在真空室中的兩個水平放置的金屬板，板間的距離為h．有一質(zhì)量為m的小油滴，帶電荷量為q，自

7、上極板的下表面處由靜止開始自由下落，當它運動到兩極板間距離的中點時，給兩極板加電壓U，使油滴受到向上的力，當電壓等于多大，才能使小油滴在剛好接近下極板時，開始向上運動？ 14．一條長為的細線上端固定在O點，下端系一個質(zhì)量為m的小球，將它置于一個很大的勻強電場中，電場強度為E，方向水平向右，已知小球在B點時平衡，細線與豎直線的夾角為，如圖所示．求： （1）當懸線與豎直方向的夾角為多大時，才能使小球由靜止釋放后，細線到豎直位置時，小球速度恰好為零？ （2）當細線與豎直方向成角時，至少要給小球一個多大的

8、速度，才能使小球在豎直面內(nèi)做圓周運動？ 15．如圖所示，兩塊豎直放置的平行金屬板A、B相距為d，兩板間電壓為U，一質(zhì)量為m的帶電小球從兩板間的M點開始以豎直向上的初速度v0運動，當它到達電場中的N點時速度變?yōu)樗椒较?，大小變?yōu)?％，求M、N兩點間的電勢差和電場力對帶電小球所做的功．（不計帶電小球?qū)饘侔迳系碾姾删鶆蚍植嫉挠绊懀O(shè)重力加速度為g） 【答案與解析】 一、選擇題 1．【答案】D 【解析】點電荷從靜電場中a點移到b點，電勢能變化為零，說明a、b兩點電勢相等，但場強不一定相等，而且電荷也不一定沿等勢面移動，電場力所

9、做的總功等于零，但并不是說電場力在何處都不做功，所以A、B、C均錯，D對． 2．【答案】D 【解析】電場強度是從力的角度來描述電場性質(zhì)的物理量，電勢是從能的角度來描述電場性質(zhì)的物理量，二者沒有必然聯(lián)系．場強大時電勢不一定高，場強為零電勢也不一定為零，場強不變電勢也可能變，但是場強的方向是指向電勢降低最快的方向． 3．【答案】AC 【解析】電場線是為了形象地描繪電場而假想的曲線． 4．【答案】A 【解析】負電荷在電場線上運動，說明電場是直線；負電荷在等勢面上做勻速圓周運動，說明等勢線是圓形曲線，能滿足以上兩種情況的場源電荷可以是一個帶正電的點電荷，不可能是帶負電的點電荷，所以A正

10、確、B錯誤．兩個分立的帶等量正電荷的點電荷可以滿足以上條件，而兩個分立的帶等量負電荷的點電荷不能使負電荷完成題中運動，所以C錯誤．D中情況的等勢線不能使負電荷做勻速圓周運動，D錯誤． 5．【答案】BD 【解析】由B的共點力平衡圖可知，而，可知，選B、D． 6．【答案】C 【解析】想要弄清物體的運動情況，必須先分析清楚物體的受力情況，否則就容易因思維定式而出錯．此題易錯的原因就是沒有仔細分析物體的受力情況，而直接認為物體是沿斜面下滑． 不少同學在做這道題時，一看到“固定光滑絕緣斜面”就想物塊沿光滑斜面下滑不受摩擦力作用，由動能定理得，得，而錯

11、選A．其實“固定光滑絕緣斜面”是干擾因素，只要分析物塊的受力就不難發(fā)現(xiàn)，物塊根本不會沿斜面下滑，而是沿著重力和電場力合力的方向做勻加速直線運動，弄清了這一點，就很容易求得本題正確答案，故正確答案為C． 7．【答案】AC 【解析】根據(jù)等量正負點電荷的電場分布可知，在x軸上還有一點與P點電場強度相同，即與P點關(guān)于O點對稱的點，A正確．若將一試探電荷＋q從P點移至O點，電場力先做正功后做負功，所以電勢能先減小后增大．一般規(guī)定無窮遠處電勢為零，過O點的中垂線電勢也為零，所以試探電荷＋q在P點時電勢能為負值，移至O點時電勢能為零，所以電勢能增大，C正確． 8．【答案】C 【解析】桿順時針轉(zhuǎn)動18

12、0°的過程中，靜電力對兩電荷做正功，W總＝W1＋W2＝2qU＝2qEL，故選項C正確． 二、填空題 9．【答案】 【解析】在加速電場中由動能定理得： 在偏轉(zhuǎn)電場中，由動能定理得： 解得：. 10．【答案】負　1∶8 【解析】放在A點和B點的點電荷在C處產(chǎn)生的場強方向在AC和BC的連線上，因C點場 強方向與BA方向平行，故放在A點的點電荷和放在B點的點電荷產(chǎn)生的場強方向只能如右圖所示，故qA帶負電，qB帶正電，且EB＝2EA，得.又由幾何關(guān)系知BC＝2AC，所以qA∶qB＝1∶8. 三、解答題 11．【答案】應(yīng)放置一個電荷量為的負電荷

13、 【解析】如圖所示，必須在等邊三角形的中心放置一個負電荷．這一點電荷系才有可能平衡． 分析Q1受力，根據(jù)共點力的平衡條件及力的平行四邊形定則，得F3=2F1cos30°，而，，所以，即．此題既要用到共點力的平衡條件、力的平行四邊形定則，還要應(yīng)用三角函數(shù)的知識，稍有疏忽，就算不出正確答案． 12．【答案】（1） （2） （3） 【解析】（1）極板間場強．（2）粒子電荷量為2e，質(zhì)量為4m，所受電場力：，粒子在極板間運動的加速度．（3）由，得，。 13．【答案】 【解析】方法一：油滴做自由落體運動至兩板間中點時速度為v，由得，加上電壓后油滴所受合力

14、，油滴豎直向上的加速度，再經(jīng)速度減為零，即．由以上各式得． 方法二：分析油滴運動的整個過程由可知，前半程的加速度與后半程的加速度一定大小相等、方向相反，即，解得． 方法三：前半程由動能定理得，后半程由動能定理得，可得． 方法四：油滴從上極板到下極板的整個運動過程，對全過程應(yīng)用動能定理得，，解得． 14．【答案】（1）2 （2） 【解析】（1）小球在B點受力平衡，如圖甲所示，由平衡條件有：因Fsin=qE；Fcos=mg，所以qE=mgtan．設(shè)小球由C點（細線與豎直線夾角為）運動至最低點A時速度恰為零，此過程小球的重力勢能減少mg(1－cos)，電勢能增

15、加qEsin．由能量守恒有mg(1－cos)=qEsin．由以上各式得．即，則=2． 方法二：由于小球是在勻強電場和重力場的復合場中運動，其等效重力加速度（復合場場強）g′=g／cos（見圖乙），小球在A、C間的運動類比為一單擺，B點為振動的平衡位置，A、C點為最大位移處，由對稱性即可得出結(jié)論：=2． （2）繩系小球在復合場中做圓周運動的條件與重力場中類似，只不過其等效“最高”點為D，“最低”點為B，等效重力加速度（或叫做復合場強度）為g′。 由 ，． 解得 ． 15．【答案】 【解析】帶電小球從M點運動到N點的過程中，在豎直方向上僅受重力作用，從初速度v0勻減速到水平方向上僅受電場力作用，速度從零勻加速到2v0．豎直位移：，水平位移：，又，所以．M、N兩點間的電勢差。從M點運動到N點的過程中，由動能定理得：，又，所以．