高二物理知识点精练习复习题17.doc

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第六章 第1单元 电场的力的性质
一、单项选择题(本题共5小题，每小题7分，共35分)
1．在电场中的某点放一个检验电荷，其电荷量为q，受到的电场力为F，则该点的电场强度为E＝，下列说法正确的是 (　　)
A．若移去检验电荷，则该点的电场强度为0
B．若检验电荷的电荷量变为4q，则该点的场强变为4E
C．若放置到该点的检验电荷变为－2q，则场中该点的场强大小不变，但方向相反
D．若放置到该点的检验电荷变为－2q，则场中该点的场强大小方向均不变

2．在匀强电场中，有一质量为m、带电荷量为q的带电小球静止在O点，然后从O点自由释放，其运动轨迹为一直线，直线与竖直方向的夹角为θ，如图1所示，那么关于匀强电场的场强大小，下列说法中正确的是 (　　)
A．唯一值是 图1
B．最大值是
C．最小值是
D．不可能是
3．如图2所示，半径相同的两个金属球A、B带有相等的电荷量，相
隔一定距离，两球之间相互吸引力的大小是F.今让第三个半径相同的不带电的金属小球
先后与A、B两球接触后移开．这时，A、B两球之间的相互作用力的大小是(　　) 图2
A．F/8　　　　　　　　　B．F/4 C．3F/8 D．3F/4
4．如图3所示，AB是某个点电荷的一根电场线，在电场线上O点由静止释放一个负电荷，
它仅在电场力作用下沿电场线向B运动，下列判断正确的是(　　)
A．电场线由B指向A，该电荷做加速运动，加速度越来越小
B．电场线由B指向A，该电荷做加速运动，其加速 图3
度大小变化因题设条件不能确定
C．电场线由A指向B，电荷做匀加速运动
D．电场线由B指向A，电荷做加速运动，加速度越来越大

5．如图4所示，光滑绝缘水平面上带异号电荷的小球A、B，它们一起在水平向右的匀强电场中向右做匀加速运动，且保持相对静止．设小球A的带电荷量大小为QA，小球B的带电荷量大小为QB，下列判断正确的是 (　　) 图4
A．小球A带正电，小球B带负电，且QA>QB
B．小球A带正电，小球B带负电，且QA<QB
C．小球A带负电，小球B带正电，且QA>QB
D．小球A带负电，小球B带正电，且QA<QB
二、多项选择题(本题共4小题，每小题7分，共28分．每小题有多个选项符合题意，全部选对的得7分，选对但不全的得3分，错选或不答的得0分)
6．如图5所示，a、b是两个带有同种电荷的小球，用绝缘丝线悬挂于同一点，两球静止时，它们距水平面的高度相等，绳与竖直方向的夹角分别为α、β，且β>α.若同时剪断两根细线，空气阻力不计，两球带电荷量不变，则(　　)
图5
A．a球的质量比b球的大
B．a、b两球同时落地
C．a球的电荷量比b球的大
D．a、b两球飞行的水平距离相等

7．如图6所示，实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，
虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨
迹上的两点，若带电粒子在运动中只受电场力作用，根据此图
可作出正确判断的是 (　　) 图6
A．带电粒子所带电荷的性质
B．带电粒子在a、b两点的受力方向
C．带电粒子在a、b两点的速度何处较大
D．带电粒子在a、b两点的加速度何处较大

8.如图7所示，在沿水平方向的匀强电场中有a、b两点，已知a、b两点在同一竖直平面内，但不在同一电场线上，一个带电小球在重力和电场力作用下由a点运动到b点，在这一运动过程中，以下判断正确的是 (　　) 图7
A．带电小球的动能可能保持不变
B．带电小球运动的轨迹一定是直线
C．带电小球做的一定是匀变速运动
D．带电小球在a点的速度可能为零
9．真空中固定的正点电荷Q所形成的电场中有一质量为m＝1×10－4 kg、带电荷量q＝1×10－8 C的微粒在此点电荷附近以角速度ω＝10 rad/s做匀速圆周运动，已知正点电荷Q的带电荷量为4×10－5 C．重力加速度g取10 m/s2，且微粒的重力相对于电场力不能忽略．则下列判断正确的是 (　　)
A．微粒一定带负电
B．微粒一定带正电
C．微粒做圆周运动的圆心就在正点电荷Q所在的位置
D．微粒做圆周运动的圆心就在正点电荷Q正下方与Q的距离为0.1 m 的位置
三、计算题(本题共3小题，共37分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
10．(11分)如图8所示，在竖直放置的光滑半圆弧形绝缘细管的圆心处放一点电荷，将质量为m、带电荷量为q的小球从圆弧管水平直径的端点A由静止释放，当小球沿细管下滑到最低点时，对细管的上壁的压力恰好与球重相同，求圆心处的电荷在圆弧管内产生的电场的场强大小． 图8

11．(12分)如图9所示，两根长均为L的绝缘细线下端各悬挂质量均
为m的带电小球A和B，带电荷量分别为＋q和－q，若加上水平向
左的场强为E的匀强电场后，使连接A、B的长也为L的绝缘细线
绷紧，且两球均处于平衡状态．则匀强电场的场强大小E应满足什么条件？图9

12．(14分)如图10所示，绝缘水平面上静止着两个质量均为m、电荷量均为＋Q的物体A和B(A、B均可视为质点)，它们间的距离为r，与水平面间的动摩擦因数均为μ.求： 图10
(1)A受的摩擦力为多大？
(2)如果将A的电荷量增至＋4Q，两物体开始运动，当它们的加速度第一次为零时，A、B各运动了多远距离？

第六章 第1单元 电场的力的性质
【参考答案与详细解析】
一、单项选择题(本题共5小题，每小题7分，共35分)
1．解析：电场中某点的电场强度只取决于电场本身，与检验电荷无关，故选D.
答案：D
2． 解析：因为轨迹为直线，故重力和电场力的合力应沿直线，如图所示，故电场力最小值
Fmin=Eq=mgsinθ.
所以E有最小值，故选C.
答案：C
3．解析：A、B两球互相吸引，说明它们必带异种电荷，假设它们带的电荷量分别为±q.当第三个不带电的C球与A球接触后，A、C两球带电荷量平分，假设每个球带电荷量为q′＝＋q/2，当再把C球与B球接触后，两球的电荷先中和，再平分，每球带电荷量q″＝－q/4.由库仑定律F＝kq1q2/r2知，当移开C球后，由于r不变，所以A、B两球之间的相互作用力的大小是F′＝F/8.A项正确．
答案：A
4．解析：电场线的切线方向是正电荷在该处的受力方向，和负电荷所受电场力的方向相反，所以电场线由B指向A；只给出一条电场线不能判断各点电场的强弱(因为不能确定电场线的疏密)，也就不能判断电场力大小及加速度的变化，所以只有B正确．
答案：B
5．解析：如果小球A带正电，小球B带负电，则对B球来说，A对它的库仑力和匀强电场对它的电场力均水平向左，小球B不可能向右做匀加速运动，故A、B均错误．对A分析受力得：EQA<，对B受力分析可得：EQB>，比较可得：>E>，QB>QA，D正确．
答案：D
二、多项选择题(本题共4小题，每小题7分，共28分．每小题有多个选项符合题意，全部选对的得7分，选对但不全的得3分，错选或不答的得0分)
6．解析：设a、b两球间库仑斥力大小为F，分析两球受力可得：tanα＝，tanβ＝，因α<β，故有ma>mb，A正确；剪断细线后，两球竖直方向只受重力，做自由落体运动，同时落地，B正确；由于两球在水平方向所受的库仑斥力大小相等，故水平方向a球的加速度比b的小，因此相等时间内，a球的水平距离比b的小，D错误；无法比较电荷量大小，故C错误．
答案：AB
7．解析：由轨迹的弯曲情况，可知电场力应沿电场线向左，但因不知电场线的方向，故带电粒子所带电荷符号不能确定．设粒子从a运动到b(也可分析从b到a的情形，两种分析不影响结论)，速度方向与电场力夹角大于90°，故速度减小，由电场线的疏密程度知a点场强大于b点场强，带电粒子在a点受电场力较大，从而加速度较大．综上所述，B、C、D正确．
答案：BCD
8.解析：带电小球由a点运动到b点，小球所受的重力和电场力不可能平衡，带电小球的动能不可能保持不变，A错误；若小球所受的重力和电场力的合力方向沿ab连线，则带电小球的运动轨迹是直线，否则小球的运动轨迹不是直线，B错误；由于小球所受的重力和电场力的合力是恒力，所以小球做的是匀变速运动，且带电小球在a点的速度可以为零，C、D正确．
答案：CD
9．解析：由题意知该微粒和点电荷之间有相互吸引的力，所以该微粒带负
电，即A正确，B错误；由题意知该微粒所受的重力不能忽略，则微粒
做圆周运动的轨迹必不和点电荷在同一水平面内，且圆心O在点电荷的
正下方，设其距点电荷的距离为H，如图所示．
则Fcosθ=mg，Fsinθ=mω2R
由几何知识知R=Htanθ
由以上各式解得：H= =0.1 m，即D正确．
答案：AD
三、计算题(本题共3小题，共37分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
10．解析：小球从A到最低点的过程中，只有重力做功，电场力不做功，由动能定理：mgR
＝mv2.
在最低点，由牛顿第二定律：F－mg－FN′＝.
又F＝qE，FN′＝FN＝mg，
可解得E＝4mg/q.
答案：4mg/q
11．解析：由于A、B均处于平衡，隔离A分析，受力如图所示，设OA绳拉力F1，AB绳
拉力F2，正交分解F1，
F1cos60°+F2+F库=qE ①
F1sin60°＝mg ②
F库＝k ③
解①②③得：
E＝＋＋.
因为F2≥0，所以E≥＋.
答案：E≥＋
12．解析：(1)由平衡条件知：对A有：Ff＝F＝k.
(2)当a＝0时，设A、B间距离为r′，
k－μmg＝0，
所以r′＝2Q .
由题意可知：
A、B运动的距离均为x＝，
故x＝Q －.
答案：(1)k　(2)均为Q －
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