高考物理選修知識(shí)點(diǎn)鞏固練習(xí)靜電場(chǎng) 復(fù)習(xí)與鞏固提高

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1、 【鞏固練習(xí)】 一、選擇題 1．帶負(fù)電的粒子在某電場(chǎng)中僅受電場(chǎng)力作用，能分別完成以下兩種運(yùn)動(dòng)：①在電場(chǎng)線上運(yùn)動(dòng)；②在等勢(shì)面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．該電場(chǎng)可能由（ ） A．一個(gè)帶正電的點(diǎn)電荷形成 B．一個(gè)帶負(fù)電的點(diǎn)電荷形成 C．兩個(gè)分立的帶等量負(fù)電荷的點(diǎn)電荷形成 D．一個(gè)帶負(fù)電的點(diǎn)電荷與帶正電的無(wú)限大平板形成 2．如圖所示，帶電小球A、B的電荷量分別為QA、QB，OA=OB，都用長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線懸掛在O點(diǎn)，靜止時(shí)A、B相距為d．為使其平衡時(shí)AB間距離減為d／2，可采用以下哪些方法（ ） A．將小球A、B的質(zhì)量都增加到原來(lái)的2倍

2、 B．將小球B的質(zhì)量增加到原來(lái)的8倍 C．將小球A、B的電荷量都減小到原來(lái)的一半 D．將小球A、B的電荷量都減小到原來(lái)的一半，同時(shí)將小球B的質(zhì)量增加到原來(lái)的2倍 3．質(zhì)量為m的物塊，帶正電荷為Q，開始時(shí)讓它靜止在傾角=60°的固定光滑絕緣斜面頂端，整個(gè)裝置放在水平向左、大小為的勻強(qiáng)電場(chǎng)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． 4．如圖6所示，在x軸上關(guān)于原點(diǎn)O對(duì)稱的兩點(diǎn)固定放置等量異種點(diǎn)電荷＋Q和－Q，x軸上的P點(diǎn)位于－Q的右側(cè)．下列

3、判斷正確的是(　　) A．在x軸上還有一點(diǎn)與P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同 B．在x軸上還有兩點(diǎn)與P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同 C．若將一試探電荷＋q從P點(diǎn)移至O點(diǎn)，則其電勢(shì)能增大 D．若將一試探電荷＋q從P點(diǎn)移至O點(diǎn)，則其電勢(shì)能減小 5. 兩帶電小球，電荷量分別為＋q和－q，固定在一長(zhǎng)度為l的絕緣桿兩端，置于電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，桿與場(chǎng)強(qiáng)方向平行，其位置如圖所示，若此桿繞過(guò)O點(diǎn)垂直于桿的軸轉(zhuǎn)過(guò)180°，則在此過(guò)程中靜電力做功為(　　) A．0 B．qEl C．2qEl D．πqEl 6

4、. 如圖所示，在等量的異種點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中，有A、B、C三點(diǎn)，A點(diǎn)為兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)，B點(diǎn)為連線上距A點(diǎn)距離為d的一點(diǎn)，C點(diǎn)為連線中垂線距A點(diǎn)距離也為d的一點(diǎn)，則下面關(guān)于三點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小、電勢(shì)高低的比較，正確的是(　　) A．EA＝EC＞EB；φA＝φC＞φB B．EB＞EA＞EC；φA＝φC＞φB C．EA＜EB，EA＜EC；φA＞φB，φA＞φC D．因?yàn)榱汶妱?shì)點(diǎn)未規(guī)定，所以無(wú)法判斷電勢(shì)的高低 7. 如圖所示，實(shí)線為不知方向的三條電場(chǎng)線，從電場(chǎng)中M點(diǎn)以相同速度飛出a、b兩個(gè)帶電粒子，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示．則(　　) A

5、．a(chǎn)一定帶正電，b一定帶負(fù)電 B．a(chǎn)的速度將減小，b的速度將增加 C．a(chǎn)的加速度將減小，b的加速度將增加 D．兩個(gè)粒子的電勢(shì)能一個(gè)增加一個(gè)減小 8. 空間有平行于紙面的勻強(qiáng)電場(chǎng)．一電荷量為－q的質(zhì)點(diǎn)(重力不計(jì))．在恒定拉力F的作用下沿虛線由M勻速運(yùn)動(dòng)到N，如圖所示．已知力F和MN間夾角為θ，M、N間距離為d，則(　　) A．M、N兩點(diǎn)的電勢(shì)差為 B．勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為 C．帶電質(zhì)點(diǎn)由M運(yùn)動(dòng)到N的過(guò)程中，電勢(shì)能減少了Fdcos θ D．若要使帶電質(zhì)點(diǎn)由N向M做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則F必須反向 二、填空題 9.如圖所示，A、B兩板間加速電壓為U1

6、，C、D兩板間偏轉(zhuǎn)電壓為U2.一個(gè)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(chǎng)時(shí)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．(8分)如圖8所示，A、B、C三點(diǎn)為一直角三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，∠B＝30°，現(xiàn)在A、B兩點(diǎn)放置兩點(diǎn)電荷qA、qB，測(cè)得C點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的方向與BA方向平行，則qA帶________電，qA∶qB＝________. 三、解答題 11．如圖所示，ab是半徑為R的圓的一條直徑，該圓處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)大小為E，方向一定，在圓周平面內(nèi)，將一帶正電q的小球從。點(diǎn)以相同的動(dòng)能拋出，

7、拋出方向不同時(shí)，小球會(huì)經(jīng)過(guò)圓周上不同的點(diǎn)，在所有的這些點(diǎn)中，到達(dá)C點(diǎn)時(shí)小球的動(dòng)能最大．已知∠cab=30°，若不計(jì)重力和空氣阻力，試求： （1）電場(chǎng)方向與ac間的夾角為多大？ （2）若小球在a點(diǎn)時(shí)初速度方向與電場(chǎng)方向垂直，則小球恰好能落在c點(diǎn)，那么初動(dòng)能為多大？ 12．如圖所示，已知平行板電容器兩極板間距離d＝4 mm，充電后兩極板電勢(shì)差為120 V．A板帶正電，若它的電容為3 μF，且P到A板距離為1 mm.求： (1)每一板的帶電荷量； (2)一個(gè)電子從B板出發(fā)到A板獲得的動(dòng)能； (3)兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度．

8、 13.如圖所示，在一勻強(qiáng)電場(chǎng)中的A點(diǎn)有一小球，并用細(xì)線與固定的O點(diǎn)相連，然后把細(xì)線水平拉直，但沒(méi)有伸長(zhǎng)．現(xiàn)讓小球從A點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng)．小球經(jīng)過(guò)O點(diǎn)正下方時(shí)的速度多大？(已知小球的質(zhì)量m＝1.0×10－4 kg，所帶電荷量q＝＋1.0×10－7C，細(xì)線長(zhǎng)度L＝10 cm，電場(chǎng)強(qiáng)度E＝1.73×104 N/C，g＝10 m/s2) 14.如圖所示，a、b分別為x、y軸上兩點(diǎn)，它們與原點(diǎn)O的距離相等，一束電子以初速度v0垂直于x軸從a點(diǎn)射入，由于勻強(qiáng)電場(chǎng)的作用，電子束恰好從b點(diǎn)射出，求電子從b點(diǎn)射出時(shí)的速度大?。? 15．如圖所示，兩平行

9、金屬板水平放置，間距為d，板間存在勻強(qiáng)電場(chǎng)．一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電小球，以豎直向下的初速度從上板的小孔射入，當(dāng)它從下板的小孔穿出時(shí)所用的時(shí)間為t，若小球以同樣大小的初速度從下板的小孔豎直向上射入，則從上板小孔穿出時(shí)所用的時(shí)間為t/2.不計(jì)空氣阻力 (1)指出兩板間電場(chǎng)強(qiáng)度的方向． (2)求電場(chǎng)強(qiáng)度的大?。? (3)求小球穿出下板小孔時(shí)速度v1與穿出上板小孔時(shí)速度v2之比v1∶v2. 【答案與解析】 一、選擇題 1．【答案】A 【解析】負(fù)電荷在電場(chǎng)線上運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明電場(chǎng)是直線；負(fù)電荷在等勢(shì)面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明等勢(shì)線是圓形曲線，能滿足

10、以上兩種情況的場(chǎng)源電荷可以是一個(gè)帶正電的點(diǎn)電荷，不可能是帶負(fù)電的點(diǎn)電荷，所以A正確、B錯(cuò)誤．兩個(gè)分立的帶等量正電荷的點(diǎn)電荷可以滿足以上條件，而兩個(gè)分立的帶等量負(fù)電荷的點(diǎn)電荷不能使負(fù)電荷完成題中運(yùn)動(dòng)，所以C錯(cuò)誤．D中情況的等勢(shì)線不能使負(fù)電荷做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，D錯(cuò)誤． 2．【答案】BD 【解析】由B的共點(diǎn)力平衡圖可知，而，可知，選B、D． 3．【答案】C 【解析】想要弄清物體的運(yùn)動(dòng)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(cuò)．此題易錯(cuò)的原因就是沒(méi)有仔細(xì)分析物體的受力情況，而直接認(rèn)為物體是沿斜面下滑． 不少同學(xué)在做這道題時(shí)，一看到

11、“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(dòng)能定理得，得，而錯(cuò)選A．其實(shí)“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(huì)沿斜面下滑，而是沿著重力和電場(chǎng)力合力的方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，弄清了這一點(diǎn)，就很容易求得本題正確答案，故正確答案為C． 4. 【答案】AC 【解析】根據(jù)等量正負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)分布可知，在x軸上還有一點(diǎn)與P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同，即與P點(diǎn)關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱的點(diǎn)，A正確．若將一試探電荷＋q從P點(diǎn)移至O點(diǎn)，電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功，所以電勢(shì)能先減小后增大．一般規(guī)定無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，過(guò)O點(diǎn)的中垂線電勢(shì)也為零，所以試探電荷＋q在P點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能為負(fù)值，移至O點(diǎn)時(shí)

12、電勢(shì)能為零，所以電勢(shì)能增大，C正確． 5. 【答案】C 【解析】桿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)180°的過(guò)程中，靜電力對(duì)兩電荷做正功，W總＝W1＋W2＝2qU＝2qEL，故選項(xiàng)C正確． 6. 【答案】B 解析　根據(jù)等量異種電荷的電場(chǎng)線分布疏密可知EB＞EA＞EC；根據(jù)電場(chǎng)線的方向可知φA＝φC＞φB.故選項(xiàng)B正確． 7. 【答案】C 【解析】由于不知道電場(chǎng)線方向，故無(wú)法確定a、b帶電正負(fù)；由電場(chǎng)線疏密判斷a的加速度減小，b的加速度增加；由電場(chǎng)線和軌跡形狀判斷靜電力對(duì)a、b都做正功，故a、b速度都增加，電勢(shì)能都減?。? 8. 【答案】A 【解析】由于帶電質(zhì)點(diǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故靜電力與拉力F大小相等，

13、方向相反，故場(chǎng)強(qiáng)大小，B錯(cuò)誤；帶電小球由M到N，靜電力做功WMN＝－Fcos θ·d＝－Fdcos θ，電勢(shì)能增加，電勢(shì)差，故A正確，C錯(cuò)誤；若要使帶電小球由N向M做勻速直線運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)和靜電力仍平衡，故D錯(cuò)誤． 二、填空題 9. 【答案】 【解析】在加速電場(chǎng)中由動(dòng)能定理得： 在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中，由動(dòng)能定理得： 解得：. 10. 【答案】負(fù)　1∶8 【解析】放在A點(diǎn)和B點(diǎn)的點(diǎn)電荷在C處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)方向在AC和BC的連線上，因C點(diǎn)場(chǎng) 強(qiáng)方向與BA方向平行，故放在A點(diǎn)的點(diǎn)電荷和放在B點(diǎn)的點(diǎn)電荷產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)方向只能如右圖所示，故qA帶負(fù)電，qB帶正電，且EB＝2EA

14、，得.又由幾何關(guān)系知BC＝2AC，所以qA∶qB＝1∶8. 三、解答題 11．【答案】（1）30° （2） 【解析】（1）帶正電小球在c點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最大，c點(diǎn)是物理最底點(diǎn)，O為圓心，電場(chǎng)力方向沿Oc方向，如題圖所示，由于Oc=Oa=R，有=∠Oca=∠caO=30°．（2）設(shè)初速度v0，垂直于電場(chǎng)方向帶正電小球勻速運(yùn)動(dòng)，Rsin60°=v0t．平行于電場(chǎng)方向帶正電小球勻加運(yùn)動(dòng)，．根據(jù)牛頓第二定律Eq=ma。由以上各式得． 12. 【答案】(1)3.6×10－4C　(2)120 eV　(3)3×104 N/C 【解析】(1)由Q＝UC得：Q＝120×3×10－6C＝3.6×10－

15、4C. (2)因?yàn)殡娮訌腂板出發(fā)到A板的過(guò)程中電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，動(dòng)能增加，所以Ek－0＝qUAB，Ek＝120 eV. (3)E＝U/d＝3×104 N/C. 13. 【答案】2.1 m/s 【解析】本題中，所以電場(chǎng)力與重力的合力的方向與水平方向的夾角為30°，小球從A點(diǎn)開始沿直線經(jīng)O點(diǎn)正下方B處，小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)是做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，而不是一開始就做圓周運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)能定理得：，代入數(shù)據(jù)解得：v＝2.1 m/s. 14. 【答案】 【解析】電子沿y方向做勻速運(yùn)動(dòng)，x方向在電場(chǎng)力作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)；根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式則有： 得：vx＝at＝2v0 電子從b點(diǎn)射出時(shí)y方向分速度為：vy＝v0 則電子從b點(diǎn)射出時(shí)的合速度為：. 15. 【答案】(1)場(chǎng)強(qiáng)方向豎直向下　(2)　(3) 【解析】(1)假設(shè)電場(chǎng)方向向上，則小球所受合力方向必向下，加速度向下，其向下板運(yùn)動(dòng)的時(shí)間必小于向上極運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，與題給條件不符，所以場(chǎng)強(qiáng)方向豎直向下． (2)根據(jù)題意，小球在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的加速度a應(yīng)豎直向上． Eq－mg＝ma① 從上往下：② 從下往上：③ 由①②③式解得電場(chǎng)強(qiáng)度 (3)由②③兩式解得 則 所以