高考物理選修知識(shí)點(diǎn)鞏固練習(xí)靜電場 復(fù)習(xí)與鞏固基礎(chǔ)

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1、 【鞏固練習(xí)】 一、選擇題 1．一個(gè)點(diǎn)電荷，從靜電場中a點(diǎn)移到b點(diǎn)，其電勢(shì)能的變化為零，則(　　) A．a(chǎn)、b兩點(diǎn)的場強(qiáng)一定相等 B．該點(diǎn)電荷一定沿等勢(shì)面移動(dòng) C．作用于該點(diǎn)電荷的電場力與其移動(dòng)的方向總是垂直的 D．a(chǎn)、b兩點(diǎn)的電勢(shì)一定相等 2．關(guān)于電場強(qiáng)度與電勢(shì)的關(guān)系，下面各種說法中正確的是(　　) A．電場強(qiáng)度大的地方，電勢(shì)一定高 B．電場強(qiáng)度不變，電勢(shì)也不變 C．電場強(qiáng)度為零處，電勢(shì)一定為零 D．電場強(qiáng)度的方向是電勢(shì)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(yùn)動(dòng)的軌跡是一致的 C．電場線上

2、某點(diǎn)的切線方向與電荷在該點(diǎn)的受力方向共線 D．沿電場線方向，場強(qiáng)一定越來越大 4．帶負(fù)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(yùn)動(dòng)：①在電場線上運(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(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（ ）

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(shí)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(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(diǎn)O對(duì)稱的兩點(diǎn)固定放置等量異

4、種點(diǎn)電荷＋Q和－Q，x軸上的P點(diǎn)位于－Q的右側(cè)．下列判斷正確的是(　　) A．在x軸上還有一點(diǎn)與P點(diǎn)電場強(qiáng)度相同 B．在x軸上還有兩點(diǎn)與P點(diǎn)電場強(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 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(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場中，桿與場強(qiáng)方向平行，其位置如圖所示，若此桿繞過O點(diǎn)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(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．如圖所示，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，測得C點(diǎn)場強(qiáng)的方向與BA方向平行，則qA帶________電，qA∶qB＝________. 三、解答題 11．三個(gè)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(gè)頂點(diǎn)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(diǎn)電荷系保持平衡． 12．兩個(gè)半徑均為R的圓形平板電極，平行正對(duì)放置，相距為d，極板間的電勢(shì)差為U，板間電場可以認(rèn)為是均勻的．一個(gè)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(dá)負(fù)極板時(shí)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(qiáng)度E； （2）粒子在極板間運(yùn)動(dòng)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(gè)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(dāng)它運(yùn)動(dòng)到兩極板間距離的中點(diǎn)時(shí)，給兩極板加電壓U，使油滴受到向上的力，當(dāng)電壓等于多大，才能使小油滴在剛好接近下極板時(shí)，開始向上運(yùn)動(dòng)？ 14．一條長為的細(xì)線上端固定在O點(diǎn)，下端系一個(gè)質(zhì)量為m的小球，將它置于一個(gè)很大的勻強(qiáng)電場中，電場強(qiáng)度為E，方向水平向右，已知小球在B點(diǎn)時(shí)平衡，細(xì)線與豎直線的夾角為，如圖所示．求： （1）當(dāng)懸線與豎直方向的夾角為多大時(shí)，才能使小球由靜止釋放后，細(xì)線到豎直位置時(shí)，小球速度恰好為零？ （2）當(dāng)細(xì)線與豎直方向成角時(shí)，至少要給小球一個(gè)多大的

8、速度，才能使小球在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)？ 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(diǎn)開始以豎直向上的初速度v0運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它到達(dá)電場中的N點(diǎn)時(shí)速度變?yōu)樗椒较颍笮∽優(yōu)?％，求M、N兩點(diǎn)間的電勢(shì)差和電場力對(duì)帶電小球所做的功．（不計(jì)帶電小球?qū)饘侔迳系碾姾删鶆蚍植嫉挠绊?，設(shè)重力加速度為g） 【答案與解析】 一、選擇題 1．【答案】D 【解析】點(diǎn)電荷從靜電場中a點(diǎn)移到b點(diǎn)，電勢(shì)能變化為零，說明a、b兩點(diǎn)電勢(shì)相等，但場強(qiáng)不一定相等，而且電荷也不一定沿等勢(shì)面移動(dòng)，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(cuò)，D對(duì)． 2．【答案】D 【解析】電場強(qiáng)度是從力的角度來描述電場性質(zhì)的物理量，電勢(shì)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(qiáng)大時(shí)電勢(shì)不一定高，場強(qiáng)為零電勢(shì)也不一定為零，場強(qiáng)不變電勢(shì)也可能變，但是場強(qiáng)的方向是指向電勢(shì)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(fù)電荷在電場線上運(yùn)動(dòng)，說明電場是直線；負(fù)電荷在等勢(shì)面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，說明等勢(shì)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(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

10、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． 5．【答案】BD 【解析】由B的共點(diǎn)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(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“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)

11、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． 7．【答案】AC 【解析】根據(jù)等量正負(fù)點(diǎn)電荷的電場分布可知，在x軸上還有一點(diǎn)與P點(diǎn)電場強(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)定無窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，過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)電勢(shì)能為零，所以電勢(shì)能增大，C正確． 8．【答案】C 【解析】桿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)18

12、0°的過程中，靜電力對(duì)兩電荷做正功，W總＝W1＋W2＝2qU＝2qEL，故選項(xiàng)C正確． 二、填空題 9．【答案】 【解析】在加速電場中由動(dòng)能定理得： 在偏轉(zhuǎn)電場中，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)生的場強(qiáng)方向在AC和BC的連線上，因C點(diǎn)場 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)生的場強(qiáng)方向只能如右圖所示，故qA帶負(fù)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(gè)電荷量為的負(fù)電荷

13、 【解析】如圖所示，必須在等邊三角形的中心放置一個(gè)負(fù)電荷．這一點(diǎn)電荷系才有可能平衡． 分析Q1受力，根據(jù)共點(diǎn)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(diǎn)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(shí)，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(qiáng)．（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(yùn)動(dòng)的加速度．（3）由，得，。 13．【答案】 【解析】方法一：油滴做自由落體運(yùn)動(dòng)至兩板間中點(diǎn)時(shí)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(yùn)動(dòng)的整個(gè)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(dòng)能定理得，后半程由動(dòng)能定理得，可得． 方法四：油滴從上極板到下極板的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程，對(duì)全過程應(yīng)用動(dòng)能定理得，，解得． 14．【答案】（1）2 （2） 【解析】（1）小球在B點(diǎn)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(diǎn)（細(xì)線與豎直線夾角為）運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)A時(shí)速度恰為零，此過程小球的重力勢(shì)能減少mg(1－cos)，電勢(shì)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(qiáng)電場和重力場的復(fù)合場中運(yùn)動(dòng)，其等效重力加速度（復(fù)合場場強(qiáng)）g′=g／cos（見圖乙），小球在A、C間的運(yùn)動(dòng)類比為一單擺，B點(diǎn)為振動(dòng)的平衡位置，A、C點(diǎn)為最大位移處，由對(duì)稱性即可得出結(jié)論：=2． （2）繩系小球在復(fù)合場中做圓周運(yùn)動(dòng)的條件與重力場中類似，只不過其等效“最高”點(diǎn)為D，“最低”點(diǎn)為B，等效重力加速度（或叫做復(fù)合場強(qiáng)度）為g′。 由 ，． 解得 ． 15．【答案】 【解析】帶電小球從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)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(diǎn)間的電勢(shì)差。從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過程中，由動(dòng)能定理得：，又，所以．