静电场综合训练

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1、. 周练 十一、选择题本题共11小题,共88分1图6118如图6118所示为点电荷a、b所形成的电场线分布,以下说法正确的是Aa、b为异种电荷Ba、b为同种电荷CA点场强大于B点场强DA点电势高于B点电势解析：本题考查点电荷的电场线特点电场线从正电荷或无穷远出发,终止于负电荷或者无穷远,所以a应为正电荷b为负电荷,故A选项正确电场线越密集,场强越大,故C选项错误沿电场线方向电势逐渐降低,故D选项正确本题难度较低答案：AD2两个分别带有电荷量Q和3Q的相同金属小球,固定在相距为r的两处,它们间库仑力的大小为F,两小球相互接触后将其固定距离变为,则两球间库仑力的大小为A.F B.F C.F D12

2、F解析：两电荷间的作用力Fk,两电荷接触电量先中和再平均分配,每个小球带电量为Q,Fk,C正确答案：C4图6120一个负点电荷仅受电场力的作用,从某电场中的a点由静止释放,它沿直线运动到b点的过程中,动能Ek随位移x变化的关系图象如图6120所示,则能与图象相对应的电场线分布图是答案：B图61215如图6121所示,可视为点电荷的小物体A、B分别带负电和正电,B固定,其正下方的A静止在绝缘斜面上,则A受力个数可能为AA可能受2个力作用BA可能受3个力作用CA可能受4个力作用DA可能受5个力作用解析：小物体A必定受到两个力作用,即重力和B对它的电场力,这两个力方向相反,若两者恰好相等,则A应只受

3、这两个力作用若向上的电场力小于A的重力,则A还将受到斜面的支持力,这三个力不能平衡,用假设法可得A必定还受斜面的静摩擦力,所以A受到的力可能是2个,也可能是4个,选A、C.答案：AC图61226如图6122所示,在粗糙绝缘的水平面上有一物体A带正电,另一带正电的物体B沿着以A为圆心的圆弧由P到Q缓慢地从A的正上方经过,若此过程中A始终保持静止,A、B两物体可视为质点,则下列说法正确的是A物体A受到地面的支持力先增大后减小B物体A受到地面的支持力保持不变C物体A受到地面的摩擦力先减小后增大D库仑力对物体A先做正功后做负功答案：AC11如图6127所示,某无限长粗糙绝缘直杆与等量异种电荷连线的中垂

4、线重合,杆水平放置杆上有A、B、O三点,其中O为等量异种电荷连线中点,AOBO.现将一带电小圆环从杆上A点以初速度v0向B点滑动,滑到B点时速度恰好为0,则关于小圆环的运动,下列说法正确的是A运动的加速度逐渐变小B运动的加速度先变大再变小C运动到O点的速度为v0/2D运动到O点的速度大于v0/2解析：等量异种电荷连线的中垂线是一条等势线,电场强度由中点向两侧逐渐减小,带电圆环受到的电场力也是由大变小,根据垂直杆方向合力为零,杆对圆环的弹力也是由大变小,对应的摩擦力也在变小,当由A点以初速度释放后,圆环先做加速度增大的减速运动再做加速度减小的减速运动,A错,B对；由动能定理得C错,D对答案：BD

5、1图6219三个点电荷电场的电场线分布如图6219所示,图中a、b两点处的场强大小分别为Ea、Eb,电势分别为a、b,则AEaEb,abBEaEb,aEb,abDEab解析：由图可以看出a处电场线更密,所以EaEb,根据对称性,a处的电势应与右侧负电荷附近对称点的电势相等,再根据沿电场线方向电势降低可以判定ba,故C项正确4一带电小球在空中由a点运动到b点的过程中,受重力、电场力和空气阻力三个力作用若重力势能增加3 J,机械能增加0.5 J,电场力做功1 J,则小球A克服重力做功3 JB电势能增加1 JC克服空气阻力做功0.5 JD动能减少2.5 J解析：重力势能增加3 J,则克服重力做功3

6、J；电场力做功1 J,则电势能减少1 J；机械能增加0.5 J,则克服空气阻力做功1 J0.5 J0.5 J；动能减少量等于外力做的总功2.5 J故选项A、C、D均正确答案：ACD图62236x轴上有两点电荷Q1和Q2,Q1和Q2之间各点对应的电势高低如图中曲线所示,从图6223中可看出AQ1一定大于Q2BQ1和Q2一定是同种电荷,但不一定是正电荷C电势最低处P点的电场强度为0DQ1和Q2之间各点的电场方向都指向P点解析：从图象看到,从Q1到Q2电势是先减小后增大,可以判断Q1和Q2为同种正电荷,若P点位于中点,两点电荷的电荷量相同,但是P点离Q2近点,说明Q1一定大于Q2,A、D项正确；根据

7、电场的叠加原理可以判断P点电场强度为0,从图象看电势随距离图6224的变化率也可以得出C项正确答案：ACD7某同学研究电子在匀强电场中的运动时,得到了电子由a点运动到b点的轨迹,图6224中一组平行实线可能是电场线,也可能是等势面,则下列说法正确的是A不论图中实线是电场线还是等势面,a点的电势都比b点的电势低B不论图中实线是电场线还是等势面,a点的场强都比b点的场强小C如果图中实线是电场线,电子在a点动能较大D如果图中实线是等势面,电子在b点动能较小解析：如果实线是电场线,由运动轨迹判断,电子受水平向右的电场力,场强方向水平向左,a点的电势低于b点的电势,电子在a点动能较小如果实线是等势面,由

8、运动轨迹判断,电子受竖直向下的电场力,场强方向竖直向上,a点的电势高于b点的电势,电子在b点动能较小答案：D一、选择题本题共10小题,共70分图63211如图6321所示的电容式键盘,是通过改变电容器的哪个因素来改变电容的A两板间的距离 B两板间的电压C两板间的电介质 D两板的正对面积解析：本题考查电容器电容大小的决定因素当敲击键盘时由公式C可知改变了极板间距离,故选A.本题难度较小答案：A2如图6322所示,电子由静止开始从A板向B板运动,当到达B极板时速度为v,保持两板间电压不变,则A当增大两板间距离时,v也增大B当减小两板间距离时,v增大C当改变两板间距离时,v不变D当增大两板间距离时,

9、电子在两板间运动的时间也增大解析：电子从静止开始运动,根据动能定理,从A运动到B动能的变化量等于电场力做的功因为保持两个极板间的电势差不变,所以末速度不变,平均速度不变,而位移如果增加的话,时间变长答案：CD图63245如图6324所示,长为L,倾角为30的光滑绝缘斜面处于电场中,一带电荷量为q,质量为m的小球,以初速度v0由斜面底端的A点开始沿斜面上滑,到达斜面顶端的速度仍为v0,则A小球在B点的电势能一定大于小球在A点的电势能BA、B两点的电势差一定为C若电场是匀强电场,则该电场场强的最大值一定是mg/qD若该电场是AC边中点的点电荷Q产生的,则Q一定是正电荷解析：小球从A到B的过程中机械

10、能增加,电场力做正功,电势能减小,小球在B点的电势能一定小于小球在A点的电势能,A错A到B的过程中qU,故U,B正确若电场是匀强电场,则小球沿斜面匀速上滑,电场力和重力沿斜面方向的分力大小相等,电场力方向不确定,所以电场场强的最大值不确定,C错小球在B点的电势能小于在A点的电势能,所以在电荷Q产生的电场中,B点的电势一定低于A点的电势,由几何关系知Q到B的距离大于到A的距离,故Q为正电荷,D正确答案：BD6图6325如图6325所示,水平放置的平行板电容器,上板带负电,下板带正电,带电小球以速度v0水平射入电场,且沿下板边缘飞出若下板不动,将上板上移一小段距离,小球仍以相同的速度v0从原处飞入

11、,则带电小球A将打在下板中央B仍沿原轨迹由下板边缘飞出C不发生偏转,沿直线运动D若上板不动,将下板上移一段距离,小球可能打在下板的中央解析：将电容器上板或下板移动一小段距离,电容器带电荷量不变,由公式E可知,电容器产生的场强不变,以相同速度入射的小球仍将沿原轨迹运动下板不动时,小球沿原轨迹由下板边缘飞出；当下板向上移动时,小球可能打在下板的中央8如图6327所示,当K1、K2均闭合时,一质量为m、带电荷量为q的液滴,静止在电容器的两平行金属板A、B间,现保持K1闭合,将K2断开,然后将B板向下平移一段距离,则下列说法正确的是A电容器的电容变小BA板的电势比电路中Q点的电势高C液滴仍保持静止D液

12、滴的电势能增大解析：B板下移,板间距增大,由C得电容减小,A正确；K2断开,则电容器所带电荷量不变,则E,故电场强度与板间距无关,电场强度不变,带电液滴仍处于平衡状态,C正确；而UEd,上极板为正极板,故上极板的电势增大,Q点的电势不变,B正确；带电液滴受到向上的电场力,电场强度的方向向下,液滴带负电荷,液滴所在点的电势升高,故液滴在该点的电势能减小,D错误答案：ABC10如图6329示波器是一种常见的电学仪器,可以在荧光屏上显示出被检测的电压随时间的变化情况电子经电压U1加速后进入偏转电场下列关于所加竖直偏转电压U2、水平偏转电压U3与荧光屏上所得的图形的说法中正确的是图6329A如果只在U

13、2上加上图甲所示的电压,则在荧光屏上看到的图形如图a所示B如果只在U3上加上图乙所示的电压,则在荧光屏上看到的图形如图b所示C如果同时在U2和U3上加上甲、乙所示的电压,则在荧光屏上看到的图形如图c所示D如果同时在U2和U3上加上甲、乙所示的电压,则在荧光屏上看到的图形如图d所示解析：如果只在U2上加上甲图所示的电压,电子只在竖直方向上偏转,图a正确；如果只在U3上加上乙图所示的电压,电子只在水平方向上偏转,图b正确；如果同时在U2和U3上加上甲、乙所示的电压,电子在竖直方向和水平方向同时偏转,其在T内在竖直方向完成一个周期,在2T内在竖直方向完成两个周期,故在荧光屏上形成两个完整的正弦波形,

14、图d正确本题正确选项ABD.答案：ABD二、 非选择题第11题15分,第12题15分11图6330如图6330所示,在第一象限有一匀强电场,场强大小为E,方向与y轴平行；一质量为m、电荷量为q0的粒子以平行于x轴的速度从y轴上的P点处射入电场,已知OPl,OQ2l.不计粒子重力求：粒子在第一象限中运动的时间粒子离开第一象限时速度方向与x轴的夹角解析：带电粒子在电场中做类平抛运动,在y轴负方向上做初速度为零的匀加速运动,设加速度的大小为a,在x轴正方向上做匀速直线运动,设速度为v0,粒子从P点运动到Q点所用的时间为t,则由类平抛运动的规律可得：lat22lv0t且a由式得：t .设粒子射出第一象

15、限时速度方向与x轴正方向的夹角为则tan 由式,得tan ,即30.答案： 3012图6229一长为L的细线,上端固定,下端拴一质量为m、带电荷量为q的小球,处于如图6229所示的水平向右的匀强电场中,开始时,将线与小球拉成水平,然后释放,小球由静止开始向下摆动,当细线转过60角时,小球到达B点速度恰好为零试求：AB两点的电势差UAB；匀强电场的场强大小；小球到达B点时,细线对小球的拉力大小解析：小球由A到B过程中,由动能定理得mgLsin 60qUAB0,所以UAB.E.小球在AB间摆动,由对称性知,B处细线拉力与A处细线拉力相等,而在A处,由水平方向平衡有FTAEqmg,所以TBTAmg或

16、在B处,沿线方向合力为零,有TBEqcos 60mgcos 30mg.答案：mg5、如图所示,在光滑水平绝缘平面上, 水平匀强电场方向与X轴间成135角,电场强度E=1103N/C,某带电小球电量为q= - 210-6C,质量m=110-3kg,以初速度V0=2m/s从坐标轴原点出发,在XOY平面内运动,V0与水平匀强电场垂直,XYEOV0451该带电小球所受到的电场力的大小；2该带电小球在第二秒内速度变化量的大小；3当带电小球再经过X轴时与X轴交于A点,求带电小球经过A点时速度V、OA间电势差UOA。10、如图所示,有一电子经电压U0加速后,沿平行金属板A、B中心线进入两板,A、B板间距为d、长度为L, A、B板间电压为U,屏CD足够大,距离A、B板右边缘2L,AB板的中心线过屏CD的中心且与屏CD垂直。试求电子束打在屏上的位置对加速过程由动能定理：到屏中心间的距离。.