《靜電場》培優(yōu)周練(總8頁)

1、2018-2019學(xué)年度上期高二理科小班靜電場培優(yōu)周練本卷分第卷(選擇題)和第卷(非選擇題)兩部分。滿分100分，時(shí)間90分鐘。2018.9.22一、選擇題(共12小題，每小題4分，共48分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第18小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，第912小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，全部選對的得4分，選不全的得2分，有選錯(cuò)或不答的得0分)1如圖所示的三個(gè)點(diǎn)電荷q1、q2、q3，固定在一條直線上，q2和q3的距離為q1和q2距離的2倍，每個(gè)電荷所受靜電力的合力均為零，由此可以判定，三個(gè)電荷的電荷量之比q1q2q3為()A(9)4(36) B9436C(3)2(6) D3262如圖所示的情況

2、中，a、b兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度和電勢均相同的是()A甲圖：離點(diǎn)電荷等距的a、b兩點(diǎn)B乙圖：兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷連線的中垂線上，與連線中點(diǎn)等距的a、b兩點(diǎn)C丙圖：兩個(gè)等量同種點(diǎn)電荷連線上，與連線中點(diǎn)等距的a、b兩點(diǎn)D丁圖：帶電平行金屬板兩板間分別靠近兩板的a、b兩點(diǎn)3經(jīng)過探究，某同學(xué)發(fā)現(xiàn)：點(diǎn)電荷和無限大的接地金屬平板間的電場(如圖甲所示)與等量異種點(diǎn)電荷之間的電場分布(如圖乙所示)完全相同圖丙中正點(diǎn)電荷q到MN的距離OA為L，AB是以電荷q為圓心、L為半徑的圓上的一條直徑，則B點(diǎn)電場強(qiáng)度的大小是()A. B. C. D.4如圖所示，三條平行等間距的虛線表示電場中的三個(gè)等勢面，電勢值分別為10 V、20

3、V、30 V，實(shí)線是一帶電粒子(不計(jì)重力)在該區(qū)域內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡，a、b、c是軌跡上的三個(gè)點(diǎn)，下列說法正確的是()A粒子在三點(diǎn)所受的電場力不相等 B粒子必先過a，再到b，然后到cC粒子在三點(diǎn)所具有的動(dòng)能大小關(guān)系為EkbEkaEkc D粒子在三點(diǎn)的電勢能大小關(guān)系為EpcEpaM班級(jí) 姓名 學(xué)號(hào) 題號(hào)123456789101112答案二、計(jì)算題(本題共5小題，共52分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)13(10分)如圖所示，一質(zhì)量為m、電荷量為q(q0)的粒子在勻強(qiáng)電場中運(yùn)動(dòng)，A、B為其運(yùn)動(dòng)軌跡上的兩點(diǎn)已知該粒子在

4、A點(diǎn)的速度大小為v0，方向與電場方向的夾角為60；它運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度方向與電場方向的夾角為30.不計(jì)重力求A、B兩點(diǎn)間的電勢差14(10分)如圖所示，在A點(diǎn)固定一正電荷，電荷量為Q，在A點(diǎn)正上方離A高度為h的B點(diǎn)由靜止釋放某帶電的液珠，液珠開始運(yùn)動(dòng)的瞬間加速度大小為(g為重力加速度)已知靜電力常量為k，兩帶電物體均可看成點(diǎn)電荷，液珠只能沿豎直方向運(yùn)動(dòng)，不計(jì)空氣阻力(1)求液珠的比荷(電荷量與質(zhì)量的比值)；(2)若液珠開始釋放時(shí)的加速度方向向上，要使液珠釋放后保持靜止，可以加一豎直方向的勻強(qiáng)電場，則所加勻強(qiáng)電場的方向如何？電場強(qiáng)度的大小為多少？15(10分)一根長為l的絲線吊著一質(zhì)量為m、電荷量

5、為q的帶電小球靜止在水平向右的勻強(qiáng)電場中，如圖所示，絲線與豎直方向成37角，現(xiàn)突然將該電場方向變?yōu)橄蛳虑掖笮〔蛔?，不考慮因電場的改變而帶來的其他影響(重力加速度為g，sin 370.6，cos 370.8)，求：(1)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度的大?。?2)小球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)受到的拉力的大小16(10分)如圖所示，固定于同一條豎直線上的A、B是兩個(gè)帶等量異種電荷的點(diǎn)電荷，電荷量分別為Q和Q，A、B相距為2d，MN是豎直放置的光滑絕緣細(xì)桿，另有一個(gè)穿過細(xì)桿的帶電小球P，質(zhì)量為m、電荷量為q(可視為點(diǎn)電荷，不影響電場的分布)，現(xiàn)將小球P從與點(diǎn)電荷A等高的C處由靜止開始釋放，小球P向下運(yùn)動(dòng)到距C點(diǎn)距離為d的O

6、點(diǎn)時(shí)，速度為v，已知MN與AB之間的距離為d，靜電力常量為k，重力加速度為g，求：(1)C、O間的電勢差UC O；(2)O點(diǎn)處的電場強(qiáng)度E的大小17(12分)如圖所示，長L1.2 m、質(zhì)量M3 kg的木板靜止放在傾角為37的光滑斜面上，質(zhì)量m1 kg、帶電荷量q2.5104 C的物塊放在木板的上端，木板和物塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.1，所在空間加有一個(gè)方向垂直斜面向下、場強(qiáng)E4.0104 N/C的勻強(qiáng)電場現(xiàn)對木板施加一平行于斜面向上的拉力F10.8 N取g10 m/s2，斜面足夠長求：(1)物塊經(jīng)多長時(shí)間離開木板；(2)物塊離開木板時(shí)木板獲得的動(dòng)能；(3)物塊在木板上運(yùn)動(dòng)的過程中，由于摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)

7、能2018-2019學(xué)年度上期高二理科小班靜電場培優(yōu)周練參考答案1解析q1、q2、q3三個(gè)點(diǎn)電荷中任意兩個(gè)點(diǎn)電荷對第三個(gè)點(diǎn)電荷的合力為零，由此可知q1、q3為同種電荷，它們與q2互為異種電荷q1、q2間距離設(shè)為r，對q3有，所以；對q1有，所以.考慮q1、q2、q3的電性，其電荷量之比為q1q2q3(9)4(36)，A對答案A2解析電場強(qiáng)度是矢量，電場強(qiáng)度相同，則大小和方向均要相同，電勢相同則兩點(diǎn)應(yīng)在同一等勢面上，所以甲圖中，電場強(qiáng)度大小相同，但方向不同，電勢相同，所以A錯(cuò)誤；圖乙中由對稱性可知：兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度的大小和方向相同，a、b在同一等勢面上，所以電勢相等，可見B正確；同理圖丙：電場強(qiáng)度

8、大小相同，但方向相反，所以C錯(cuò)誤；圖丁為勻強(qiáng)電場，所以電場強(qiáng)度相同，但a點(diǎn)的電勢較高，所以D錯(cuò)誤答案B3.解析乙圖上q右側(cè)L處的場強(qiáng)大小為：Ekkk根據(jù)題意可知，B點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小與乙圖上q右側(cè)L處的場強(qiáng)大小相等，即為k，故A、B、D錯(cuò)誤，C正確答案C4解析根據(jù)電場線與等勢面垂直，沿著電場線電勢逐漸降低，可知粒子帶負(fù)電，電場為勻強(qiáng)電場，則粒子在三點(diǎn)所受的電場力相等因速度方向未知，則粒子不一定必先過a，再到b，然后到c，也可以反之；粒子無論是先從a到b再到c，還是先從c到b再到a，電場力均先做負(fù)功，再做正功，動(dòng)能先減少后增加，電勢能先增加后減少，故D正確答案D5解析：A、D項(xiàng)中，a、b兩點(diǎn)處場強(qiáng)

9、大小相等但方向不同，故A、D錯(cuò)；B項(xiàng)中，a、b兩點(diǎn)處場強(qiáng)大小及方向均不相同，B錯(cuò)；C項(xiàng)中，a、b兩點(diǎn)處在q、q連線的中垂線上，且關(guān)于連線中點(diǎn)對稱，故電場強(qiáng)度相同，電勢相同，C對答案：C6解析：帶正電小球從光滑絕緣的斜面上O點(diǎn)由靜止釋放，開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入電場區(qū)域后受到電場力作用后水平向右偏轉(zhuǎn)，出電場后向下偏轉(zhuǎn)，所以能正確表示小球的運(yùn)動(dòng)軌跡的是D. 答案：D7解析：設(shè)彈簧勁度系數(shù)為k，原長為x.當(dāng)系統(tǒng)平衡時(shí)，彈簧的伸長量為x0，則有：kx0k，保持Q不變，將q變?yōu)?q時(shí)，平衡時(shí)有：kx1k，解得x1M，D選項(xiàng)正確答案AD13(10分)解析：設(shè)帶電粒子在B點(diǎn)的速度大小為vB，粒子在垂直于電

10、場方向的速度分量不變，即vBsin 30v0sin 60，由此得vBv0.設(shè)A、B兩點(diǎn)間的電勢差為UAB，由動(dòng)能定理有qUABmvmv，解得UAB. 答案：14(10分)解析：(1)加速度的方向分兩種情況：加速度向下時(shí)，因?yàn)閙gkm，所以.加速度向上時(shí)，因?yàn)閗mgm，所以.(2)因?yàn)橐褐殚_始釋放時(shí)的加速度方向向上，所以液珠帶正電要使液珠釋放后保持靜止，必須加一方向豎直向下的勻強(qiáng)電場因?yàn)閝Emg0，所以E. 答案：(1)或 (2)豎直向下15(10分)解析：(1)小球靜止在電場中受力如圖所示，顯然小球帶正電，由平衡條件得mgtan 37qE，故E.(2)電場方向變成向下后受力如圖所示，小球開始擺

11、動(dòng)做圓周運(yùn)動(dòng)，重力、電場力對小球做正功由動(dòng)能定理得mv2(mgqE)l(1cos 37)由圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)，在最低點(diǎn)時(shí)，F(xiàn)T(mgqE)m.解得FTmg. 答案：(1) (2)mg16(10分)解析：(1)小球由C運(yùn)動(dòng)到O時(shí)，由動(dòng)能定理得mgdqUC Omv20，(3分) 解得UC O.(2分)(2) 小球經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)所受電場力如圖所示，由庫侖定律得F1F2k，(2分)它們的合力為FF1cos 45F2cos 45，(1分)O點(diǎn)處的電場強(qiáng)度E.(2分)答案：(1)UC O (2)E17(12分)解析：(1)物塊向下做加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)其加速度為a1，木板的加速度為a2，則由牛頓第二定律 對物塊：mgsin 37(mgcos 37qE)ma1，(2分) 代入數(shù)據(jù)，求得a14.2 m/s2.(1分)對木板：Mgsin 37(mgcos 37qE)