通用版带答案高中物理必修三第十章静电场中的能量微公式版基础知识点归纳总结.docx
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1、通用版带答案高中物理必修三第十章静电场中的能量微公式版基础知识点归纳总结1单选题1、电场中某点的电场强度为E,电量为q的检验电荷放在该点受到的电场力为F。下列图中能正确反映E、F、q三者关系的是()ABCD答案:D根据电场强度的定义公式E=Fq可知,该点受到的电场力为F与放在该点的试探电荷的比值保持不变,但是电场中某点的电场强度为E,与F和q无关,电场强度是由场源电荷及该点在电场中的位置来决定,由电场本身性质决定。故选D。2、如图所示,两原长均为L、劲度系数相等的绝缘轻弹簧悬挂于O点,其另外一端各连接一个带电小球,平衡时A球靠在光滑绝缘竖直墙上,OA长为2L且竖直;B球悬于空中,OB长为32L
2、。两小球的质量均为m,重力加速度为g,则两球间的库仑力大小为()A12mgB34mgCmgD2mg答案:B设OA、OB夹角为,B球的受力如图甲所示,构成的力的矢量三角形与OAB相似,则有mgOA=FBOB即mg2L=FB32L可得FB=34mg对AB两带电小球整体受力分析如图乙,根据平衡条件可得FA+FBcos=2mg两弹簧完全相同FB=kL2=34mg则FA=kL=2FB=32mg解得cos=23在力的矢量三角形中,应用余弦定理有FAB=(mg)2+FB2-2mgFBcos=34mg故B正确。3、如图为静电植绒的装置及简图,将表面涂有黏合剂的被植体放在金属板上,打开电源开关后,在金属网与金属
3、板间会产生3kV的高压,放在金属网上的绒毛将粘植在被植体上。金属网和金属板间的距离为2cm,忽略边缘效应,将网与板间的电场视为匀强电场,则下列说法正确的是()A绒毛在飞往被植体的过程中电势能不断增大B若增大金属网和金属板的距离,则网和板的电势差也增大C若减小金属网与金属板间的电势差,会安全点,效果会更好D在干燥的环境中进行植绒效果会更好答案:DA绒毛在飞往被植体的过程中,电场力做正功,电势能减少,A错误;B由于金属网与金属板与电源连接,因此增大金属网和金属板的距离,网和板间的电势差仍保持不变,B错误;C若减小金属网与金属板间的电势差,会安全点,但效果会差,C错误;D在干燥的环境中,绝缘性能更好
4、,板间介电常数增加,进行植绒的效果会更好,D正确。故选D。4、了解物理规律的发现过程,学会像科学家那样观察和思考,往往比掌握知识本身更重要。下列说法不符合史实的是()A开普勒通过对第谷的天文观测数据的分析研究,发现了行星的运动规律B牛顿通过演绎推理得出了万有引力定律,并通过实验测出了引力常量C卡文迪什的扭秤实验和库仑扭秤实验的相似性,体现了“类比”是一种重要的思维方式D法拉第提出了场的观点,并用电场线形象地描述电场答案:BA开普勒通过对第谷的天文观测数据的分析研究,发现了行星的运动规律,A正确,故A不符合题意;B牛顿通过演绎推理得出了万有引力定律,由卡文迪许测得引力常量数值,B错误,故B符合题
5、意;C卡文迪什的扭秤实验和库仑扭秤实验的相似性,体现了“类比”是一种重要的思维方式,C正确,故C不符合题意;D法拉第提出了场的观点,并用电场线形象地描述电场,D正确,故D不符合题意。故选B。5、真空中两个静止的点电荷相距r,电荷量分别为q1和q2,则它们之间的库仑力大小为()AF=q1q2rBF=kq1q2rCF=q1q2r2DF=kq1q2r2答案:D根据库仑定律可知F=kq1q2r2故选D。6、关于库仑定律的理解,下面说法正确的是()A对任何带电体之间的静电力计算,都可以使用库仑定律公式B两个点电荷之间的静电力,无论是在真空中还是在介质中,一定是大小相等、方向相反的C只要是点电荷之间的静电
6、力计算,就可以使用库仑定律公式D摩擦过的橡胶棒吸引碎纸屑,说明碎纸屑一定带正电答案:BAC库仑定律适用于真空中静止点电荷间静电力的计算,故AC错误;B两个点电荷之间的静电力,是作用力和反作用力关系,故无论是在真空中还是在介质中,一定是大小相等、方向相反的,故B正确;D摩擦过的橡胶棒吸引碎纸屑,纸屑带正电或不带电都可以,故D错误。故选B。7、如图所示为等量同种电荷的电场线分布规律,则A、B两点的场强关系为()AEAEBCEA=EBD无法判断答案:A电场线的疏密反映电场强度的大小,由于A处电场线比B处的电场线稀疏,所以EAE丙E乙E甲D乙、丙两图中O处电场强度的大小关系为E乙=2E丙答案:DBC设
7、14带电圆环在O点产生的场强大小为E。甲图中坐标原点O处的电场强度是14圆环产生的,原点O处电场强度大小为E;乙图中坐标原点O处的电场强度是第一象限14带正电圆环和第二象限14带负电圆环叠加产生,坐标原点O处电场强度大小等于2E;丙图中第一象限14带正电圆环和第三象限14带正电圆环在O点产生的电场相互抵消,所以坐标原点O处电场强度是第二象限14带电圆环产生的,原点O处电场强度大小为E;丁图中第一象限14带正电圆环和第三象限14带正电圆环在O点产生的电场相互抵消,第二象限14带负电圆环和第四象限14带负电圆环在O点产生的电场相互抵消,所以坐标原点O处电场强度为0。综合以上分析,比较大小可知E乙E
8、丙=E甲E丁故BC错误;A甲、丙两图中O处的电场强度大小相等,但方向不同,故A错误;D乙图坐标原点O处电场强度大小等于2E,丙图坐标原点O处电场强度大小为E,大小关系为E乙=2E丙故D正确。故选D。11、关于导线中的电场,下列说法正确的是()A导线内的电场线可以与导线相交B电路元件所积累的电荷分布是稳定的,故导线处于静电平衡状态C导线内的电场E是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的D导线中的电场是静电场的一种答案:CA导线内的电场线与导线是平行的,A错误;BD导线内电场不为零,不是静电平衡状态,导线中的电场是恒定电场,并非静电场的一种,BD错误;C导线中的电场是电源,导线等电路元件所积
9、累的电荷共同形成的,C正确。故选C。12、我们赖以生存的地球,是一颗带负电的天体。假设它是一个均匀带电的球体,将一带负电的粉尘置于距地球表面h高处,恰处于悬浮状态,假设科学家将同样的带电粉尘带到距地球表面5h高处无初速度释放,则此带电粉尘将(不考虑地球的自转影响)()A向星球中心方向下落B被推向太空C仍在那里悬浮D无法确定答案:C根据平衡条件得GMmR+h2=kQqR+h2根据上式得GMmR+5h2=kQqR+5h2假设科学家将同样的带电粉尘带到距地球表面5h高处无初速度释放,此带电粉尘仍在那里悬浮。故选C。13、如图所示,在边长为l的正方形的每个顶点都放置一个点电荷,其中a和b电荷量均为q,
10、c和d电荷量均为q。静电力常量为k,则a电荷受到的其他三个电荷的静电力的合力大小是()A0B2kq2R2Ckq2RD3kq22l2答案:Da和b电荷量为q,c和d电荷量为q,则c、d电荷对a电荷的库仑力为引力,b电荷对a电荷的库仑力为斥力。根据库仑定律Fca=kq2(2l)2,Fba=Fda=kq2l2根据力的合成法则,a电荷受到的其他三个电荷的静电力的合力大小为F=3kq22l2故ABC错误D正确。故选D。14、如图所示,在水平匀强电场中,用一根绝缘的柔软细线悬挂一带电小球,小球静止时悬线与竖直方向夹角为,下列判断正确的是()A小球带负电B小球带正电C增大匀强电场的电场强度,则角减小D减小匀
11、强电场的电场强度,则角不变答案:BAB对小球受力分析,如下图所示小球受到竖直向下的重力,绳子的拉力,要使得小球保持静止,则电场力方向只能水平向右。由于电场强度方向与正电荷受力方向相同,可知小球带正电,故A错误,B正确;CD根据平衡条件有Eq=mgtan则增大匀强电场的电场强度,tan增大,角也增大。减小匀强电场的电场强度,tan减小,角也减小,故CD错误。故选B。15、有两个半径为r的金属球如图放置,两球表面间距离为3r。今使两球带上等量的异种电荷Q,两球间库仑力的大小为F,那么()AFkQ2(5r)2BFkQ2(5r)2CFkQ2(5r)2D无法判定答案:B异种电荷相互吸引,则电荷间的距离小
12、于5r,由库仑定律可知FkQ2(5r)2故选B。多选题16、以下四种情况:(1)在固定点电荷+Q的电场中;(2)两个固定的等量异种电荷+Q和-Q,在它们连线的中垂面内;(3)两个固定的等量正电荷+Q,在它们连线的中垂面内;(4)在一个自由点电荷+Q的一侧(点电荷质量是电子两倍)。电子有可能做匀速圆周运动的是()ABCD答案:ACDA在固定点电荷+Q的电场中,电子受的库仑力指向圆心,当满足keQr2=mv2r时,电子能做匀速圆周运动,选项A正确;B两个固定的等量异种电荷+Q和-Q,在它们连线的中垂面内,电子受电场力垂直中垂面,则电子不可能做匀速圆周运动,选项B错误;C两个固定的等量正电荷+Q,在
13、它们连线的中垂面内,电场的方向是从中心向外均匀发散的,则电子受的电场力指向中心,可能做匀速圆周运动,选项C正确;D在一个自由点电荷+Q的一侧(点电荷质量是电子两倍),点电荷与电子有静电引力,则两者可能绕着连线上的某点(该点到电子的距离是到点电荷距离的2倍)做匀速圆周运动(类似双星),选项D正确。故选ACD。17、如图所示,一匀强电场方向水平向右,电场强度大小为E。两根长度均为L的绝缘轻绳分别将小球M和N悬挂在电场中,悬点均为O。两小球质量相等、带等量异种电荷,带电荷量为q。平衡时两轻绳与竖直方向的夹角均为=30。若仅将两小球的电荷量同时变为原来的2倍,两小球仍在原来位置平衡。已知静电力常量为k
14、,重力加速度大小为g。下列说法正确的是()A两根轻绳上的张力大小均为mgB两根轻绳上的张力大小均为233mgC小球的质量为23E2L23kgD小球所带电荷量为q=EL23k答案:BDAB对N球进行受力分析如图所示竖直方向根据平衡条件可得Tcos=mg解得T=233mg对两小球整体受力分析可知两根轻绳上拉力的合力与两小球重力的合力等大反向,因此两根轻绳上的张力大小均为F=233mg故A错误B正确;C对N球,水平方向根据平衡条件可得qE=Tsin+kq2L2即qE=33mg+kq2L2同理若仅将两小球的带电荷量同时变为原来的2倍,有2qE=33mg+4kq2L2联立解得q=EL23k,m=23E2
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