高考物理总复习 课时作业17 电场的力的性质 教科版.doc

课时作业(十七)电场的力的性质1(2013北京市西城区高三期末)如图所示，电场中一正离子只受电场力作用从a点运动到b点离子在a点的速度大小为v0，速度方向与电场方向相同能定性反映该离子从a点到b点运动情况的速度时间(vt)图象是()2.(2012浙江理综)用金属箔做成一个不带电的圆环，放在干燥的绝缘桌面上小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后，将笔套自上向下慢慢靠近圆环，当距离约为0.5 cm时圆环被吸引到笔套上，如图所示对上述现象的判断与分析，下列说法正确的是()a摩擦使笔套带电b笔套靠近圆环时，圆环上、下部感应出异号电荷c圆环被吸引到笔套的过程中，圆环所受静电力的合力大于圆环的重力d笔套碰到圆环后，笔套所带的电荷立刻被全部中和3(2012安徽理综)如图甲所示，半径为r的均匀带电圆形平板，单位面积带电荷量为，其轴线上任意一点p(坐标为x)的电场强度可以由库仑定律和电场强度的叠加原理求出：e2k，方向沿x轴现考虑单位面积带电荷量为0的无限大均匀带电平板，从其中间挖去一半径为r的圆板，如图乙所示，则圆孔轴线上任意一点q(坐标为x)的电场强度为()a2k0b2k0c2k0d2k04.(2013福建省泉州市模考)如图所示，q是带负电的点电荷，p1和p2是其电场中的两点，一个电子在p1和p2两点所受的电场力分别为f1和f2，所具有的电势能分别为ep1和ep2，则()af1f2，ep1f2，ep1ep2cf1f2，ep1ep2df1ep25.如图所示，m、n和p是以mn为直径的半圆弧上的三点，o点为半圆弧的圆心，mop60.电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于m、n两点，这时o点电场强度的大小为e1；若将n点处的点电荷移到p点，则o点的电场强度大小变为e2.e1与e2之比为()a12b21c2d46.如图所示，a、b两带电小球电荷量分别为q和q，质量均为m.两球用绝缘细线相连，a球又用绝缘细线挂在o点加一个向左的匀强电场，平衡后两线都拉紧，则两球所处位置可能是()7.两个大小相同的小球带有同种电荷(可看做点电荷)，质量分别为m1和m2，带电荷量分别为q1和q2，用绝缘线悬挂后，因静电力而使两悬线张开，分别与竖直方向的夹角为1和2，且两球处于同一水平线上，如图所示，若12，则下述结论正确的是()aq1一定等于q2b一定满足cm1一定等于m2d必须同时满足q1q2，m1m28(2013广东广州市模拟)如图所示，图中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，若带电粒子在运动过程中只受到电场力作用，根据此图可以作出的正确判断是()a带电粒子所带电荷的正、负b带电粒子在a、b两点的受力方向c带电粒子在a、b两点的加速度何处较大d带电粒子在a、b两点的速度何处较大9.(2013江西师大附中)如图所示，长为l的水平导体棒原来不带电，现将一带电荷量为q的点电荷放在距棒左端r处，当达到静电平衡后，棒上感应电荷在棒内距离左端l/4处，产生的场强大小等于_，方向_10.长为l的绝缘细线下系一带正电的小球，其带电荷量为q，悬于o点，如图所示当在o点另外固定一个正电荷时，如果球静止在a处，则细线拉力是重力mg的两倍现将球拉至图中b处(60)，放开球让它摆动，问：(1)固定在o处的正电荷的带电荷量为多少？(2)球摆回到a处时悬线拉力为多少？11.如图所示，竖直放置的两块足够大的带电平行板间形成一个方向水平向右的匀强电场区域，场强e3104 n/c.在两板间用绝缘细线悬挂一个质量m5103 kg的带电小球，静止时小球偏离竖直方向的夹角60(g取10 m/s2)试求：(1)小球的电性和电荷量；(2)悬线的拉力；(3)若小球静止时离右板d5102 m，剪断悬线后，小球经多少时间碰到右极板12.在一高为h的绝缘光滑水平桌面上，有一个带电量为q、质量为m的带电小球静止，小球到桌子右边缘的距离为x，突然在空间中施加一个水平向右的匀强电场e，且qe2mg，如图所示，求：(1)小球经多长时间落地？(2)小球落地时的速度13.如图所示，微粒a位于一定高度处，其质量m1104 kg、电荷量q1106 c，塑料长方体空心盒子b位于水平地面上，与地面间的动摩擦因数0.1.b上表面的下方存在着竖直向上的匀强电场，场强大小e2103 n/c，b上表面的上方存在着竖直向下的匀强电场，场强大小为e.b上表面开有一系列略大于a的小孔，孔间距满足一定的关系，使得a进出b的过程中始终不与b接触当a以v11 m/s的速度从孔1竖直向下进入b的瞬间，b恰以v20.6 m/s的速度向右滑行设b足够长、足够高且上表面的厚度忽略不计，取g10 m/s2，a恰能顺次从各个小孔进出b.试求：(1)从a第一次进入b至b停止运动的过程中，b通过的总路程x；(2)b上至少要开多少个小孔，才能保证a始终不与b接触？(3)从右到左，b上表面各相邻小孔之间的距离分别为多大？课时作业(十七)1d由电场线的疏密分布可知，正离子从a点沿电场线向b点运动的过程中，由于电场力对离子做正功，离子速度逐渐增大，同时其所受的电场力越来越小，根据牛顿第二定律可知，离子的加速度a将会越来越小，因此其速度时间(vt)图象的斜率会越来越小，故选项d正确2abc笔套与头发摩擦带电，a正确笔套靠近圆环时，圆环发生静电感应，其上、下部感应出异号电荷，笔套与圆环有静电吸引力，当圆环所受静电力的合力大于重力时圆环将被吸引到笔套上，b、c正确当笔套碰到圆环时，其整体所带电荷量与笔套之前所带电荷量相同，d错3a当r变大时，挖去部分所带的电荷量增加，q点的电场强度应减小，b、d项均错误图甲中，r取无穷大时，坐标x处电场强度e2k；图乙中，当挖去圆板，r0时，坐标x处电场强度应为2k0，a正确，c错误4b负点电荷形成的电场，电场强度随距离变大而变小，所以电场力也随距离变大则变小，即选f1f2；电子由p1到p2电场力要做正功，电势能变小，即ep1ep2，所以选b.5bm、n处的两点电荷符号相反，电荷量的数值均为q，半圆弧半径为r，两点电荷在o点形成的电场强度的方向相同，大小均为，因此o点的电场强度大小为e12.在n点的电荷移至p点时，两点电荷在o点形成的电场强度大小均为，二者方向夹角为120，因此o点的电场强度大小为e2，所以e1e221，即选项b正确6a先将a、b两个点电荷作为一系统整体分析，由于它们电荷量大小相等，一正一负，因此水平方向受到电场合力为零，系统只受重力和绳子拉力，绳子拉力必在竖直方向，结合b球的受力情况可知选项a正确7c由于小球所处的状态是静止的，故用平衡条件去分析以小球m1为研究对象，则小球m1受三个力绳子的拉力t、静电力f、重力m1g作用，以水平和竖直方向建立直角坐标系，如图所示，此时只需分解t，由平衡条件fx合0，fy合0得tsin 1k0tcos 1m1g0则tan 1.由于12，故tan 1tan 2，可得m1m2.可见，只要m1m2，不管q1、q2如何，1都等于2，故正确选项为c.8bcd由电场线的疏密可知，a点的场强大，带电粒子在a点的加速度大，故c正确；画出初速度方向结合运动轨迹的偏转方向，可判断带电粒子所受电场力的方向，但由于电场的方向未知，所以不能判断带电粒子的电性，故a错b对；利用初速度方向和电场力方向的关系，可判断电场力对带电粒子由a到b做负功，动能减小，因此vavb，选项d对9答案：水平向左10解析：(1)球静止在a处受三个力作用：重力mg、静电力f和细线拉力t拉，由受力平衡和库仑定律列式得：t拉fmg，fk，t拉2mg联立解得：q.(2)摆回的过程只有重力做功，所以机械能守恒，规定最低点重力势能等于零，则：mgl(1cos )mv2由牛顿第二定律和圆周运动规律得t拉mgfm由(1)知静电力fmg，联立解得：t拉3mg.答案：(1)(2)3mg11解析：(1)小球受静电力向右，故带正电，受力分析如图所示由平衡条件有eqmgtan 60解得q106 c.(2)由平衡条件得f.解得f0.1 n.(3)剪断细线后，小球在水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，竖直方向做自由落体运动在水平方向上有ax；daxt2，联立以上两式解得t0.1 s.答案：(1)正106(2)0.1 n(3)0.1 s12解析：(1)小球在桌面上做匀加速运动的时间t1，小球在竖直方向做自由落体运动的时间t2，小球从静止出发到落地所经过的时间tt1t2.(2)小球落地时vygt2，vxt2gt22.落地速度v.答案：(1)(2)13解析：(1)b的加速度大小ag1 m/s2.b全过程做匀减速直线运动，所以通过的总路程x0.18 m(2)a第二次进入b之前，在b内运动的加速度大小a110 m/s2运动的时间t120.2 s在b外运动的加速度大小a220 m/s2.运动的时间t220.1 sa从第一次进入b到第二次进入b的时间tt1t20.3 sa运动一个周期b减少的速度为vat0.3 m/s从小球第一次进入b到b停下，a运动的周期数为n2故要保证小球始终不与b相碰，b上的小孔个数至少为2n15(3)由于b向右做匀减速直线运动，经0.6 s速度减为零