高考物理选修知识点巩固练习静电场 复习与巩固基础

【巩固练习】一、选择题1一个点电荷，从静电场中a点移到b点，其电势能的变化为零，则()Aa、b两点的场强一定相等B该点电荷一定沿等势面移动C作用于该点电荷的电场力与其移动的方向总是垂直的Da、b两点的电势一定相等2关于电场强度与电势的关系，下面各种说法中正确的是()A电场强度大的地方，电势一定高B电场强度不变，电势也不变C电场强度为零处，电势一定为零D电场强度的方向是电势降低最快的方向3关于电场线，下列说法中正确的是()A电场线不是客观存在的B电场线与电荷运动的轨迹是一致的C电场线上某点的切线方向与电荷在该点的受力方向共线D沿电场线方向，场强一定越来越大4带负电的粒子在某电场中仅受电场力作用，能分别完成以下两种运动：在电场线上运动；在等势面上做匀速圆周运动该电场可能由（ ） A一个带正电的点电荷形成 B一个带负电的点电荷形成 C两个分立的带等量负电荷的点电荷形成 D一个带负电的点电荷与带正电的无限大平板形成5如图所示，带电小球A、B的电荷量分别为QA、QB，OA=OB，都用长为L的细线悬挂在O点，静止时A、B相距为d为使其平衡时AB间距离减为d2，可采用以下哪些方法（ ） A将小球A、B的质量都增加到原来的2倍 B将小球B的质量增加到原来的8倍 C将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半 D将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半，同时将小球B的质量增加到原来的2倍 6质量为m的物块，带正电荷为Q，开始时让它静止在倾角=60的固定光滑绝缘斜面顶端，整个装置放在水平向左、大小为的匀强电场中，如图所示斜面高为H，释放物块后，物块落地的速度大小为（ ） A B C D7如图6所示，在x轴上关于原点O对称的两点固定放置等量异种点电荷Q和Q，x轴上的P点位于Q的右侧下列判断正确的是() A在x轴上还有一点与P点电场强度相同B在x轴上还有两点与P点电场强度相同C若将一试探电荷q从P点移至O点，则其电势能增大D若将一试探电荷q从P点移至O点，则其电势能减小8两带电小球，电荷量分别为q和q，固定在一长度为l的绝缘杆两端，置于电场强度为E的匀强电场中，杆与场强方向平行，其位置如图所示，若此杆绕过O点垂直于杆的轴转过180，则在此过程中静电力做功为() A0 BqEl C2qEl DqEl二、填空题9如图所示，A、B两板间加速电压为U1，C、D两板间偏转电压为U2.一个静止的粒子(He)自A板起相继被加速、偏转，飞离偏转电场时的最大侧移为C、D板间距离一半，则它的出射速度的大小为_ 10如图所示，A、B、C三点为一直角三角形的三个顶点，B30，现在A、B两点放置两点电荷qA、qB，测得C点场强的方向与BA方向平行，则qA带_电，qAqB_. 三、解答题11三个带正电的微粒，电荷量均为Q，放在边长为a的等边三角形的三个顶点位置，问在此三角形的中心应放置怎样的电荷。才能使这一点电荷系保持平衡12两个半径均为R的圆形平板电极，平行正对放置，相距为d，极板间的电势差为U，板间电场可以认为是均匀的一个粒子从正极板边缘以某一初速度垂直于电场方向射入两极板之间，到达负极板时恰好落在极板中心已知质子电荷为e，质子和中子的质量均视为m，忽略重力和空气阻力的影响求： （1）极板间的电场强度E； （2）粒子在极板间运动的加速度a； （3）粒子的初速度v013如图所示，在真空室中的两个水平放置的金属板，板间的距离为h有一质量为m的小油滴，带电荷量为q，自上极板的下表面处由静止开始自由下落，当它运动到两极板间距离的中点时，给两极板加电压U，使油滴受到向上的力，当电压等于多大，才能使小油滴在刚好接近下极板时，开始向上运动？ 14一条长为的细线上端固定在O点，下端系一个质量为m的小球，将它置于一个很大的匀强电场中，电场强度为E，方向水平向右，已知小球在B点时平衡，细线与竖直线的夹角为，如图所示求： （1）当悬线与竖直方向的夹角为多大时，才能使小球由静止释放后，细线到竖直位置时，小球速度恰好为零？ （2）当细线与竖直方向成角时，至少要给小球一个多大的速度，才能使小球在竖直面内做圆周运动？15如图所示，两块竖直放置的平行金属板A、B相距为d，两板间电压为U，一质量为m的带电小球从两板间的M点开始以竖直向上的初速度v0运动，当它到达电场中的N点时速度变为水平方向，大小变为2，求M、N两点间的电势差和电场力对带电小球所做的功（不计带电小球对金属板上的电荷均匀分布的影响，设重力加速度为g） 【答案与解析】一、选择题1【答案】D【解析】点电荷从静电场中a点移到b点，电势能变化为零，说明a、b两点电势相等，但场强不一定相等，而且电荷也不一定沿等势面移动，电场力所做的总功等于零，但并不是说电场力在何处都不做功，所以A、B、C均错，D对2【答案】D【解析】电场强度是从力的角度来描述电场性质的物理量，电势是从能的角度来描述电场性质的物理量，二者没有必然联系场强大时电势不一定高，场强为零电势也不一定为零，场强不变电势也可能变，但是场强的方向是指向电势降低最快的方向3【答案】AC【解析】电场线是为了形象地描绘电场而假想的曲线4【答案】A 【解析】负电荷在电场线上运动，说明电场是直线；负电荷在等势面上做匀速圆周运动，说明等势线是圆形曲线，能满足以上两种情况的场源电荷可以是一个带正电的点电荷，不可能是带负电的点电荷，所以A正确、B错误两个分立的带等量正电荷的点电荷可以满足以上条件，而两个分立的带等量负电荷的点电荷不能使负电荷完成题中运动，所以C错误D中情况的等势线不能使负电荷做匀速圆周运动，D错误5【答案】BD 【解析】由B的共点力平衡图可知，而，可知，选B、D6【答案】C 【解析】想要弄清物体的运动情况，必须先分析清楚物体的受力情况，否则就容易因思维定式而出错此题易错的原因就是没有仔细分析物体的受力情况，而直接认为物体是沿斜面下滑 不少同学在做这道题时，一看到“固定光滑绝缘斜面”就想物块沿光滑斜面下滑不受摩擦力作用，由动能定理得，得，而错选A其实“固定光滑绝缘斜面”是干扰因素，只要分析物块的受力就不难发现，物块根本不会沿斜面下滑，而是沿着重力和电场力合力的方向做匀加速直线运动，弄清了这一点，就很容易求得本题正确答案，故正确答案为C7【答案】AC【解析】根据等量正负点电荷的电场分布可知，在x轴上还有一点与P点电场强度相同，即与P点关于O点对称的点，A正确若将一试探电荷q从P点移至O点，电场力先做正功后做负功，所以电势能先减小后增大一般规定无穷远处电势为零，过O点的中垂线电势也为零，所以试探电荷q在P点时电势能为负值，移至O点时电势能为零，所以电势能增大，C正确8【答案】C【解析】杆顺时针转动180的过程中，静电力对两电荷做正功，W总W1W22qU2qEL，故选项C正确二、填空题9【答案】【解析】在加速电场中由动能定理得：在偏转电场中，由动能定理得：解得：.10【答案】负18【解析】放在A点和B点的点电荷在C处产生的场强方向在AC和BC的连线上，因C点场 强方向与BA方向平行，故放在A点的点电荷和放在B点的点电荷产生的场强方向只能如右图所示，故qA带负电，qB带正电，且EB2EA，得.又由几何关系知BC2AC，所以qAqB18.三、解答题11【答案】应放置一个电荷量为的负电荷 【解析】如图所示，必须在等边三角形的中心放置一个负电荷这一点电荷系才有可能平衡 分析Q1受力，根据共点力的平衡条件及力的平行四边形定则，得F3=2F1cos30，而，所以，即此题既要用到共点力的平衡条件、力的平行四边形定则，还要应用三角函数的知识，稍有疏忽，就算不出正确答案12【答案】（1） （2） （3） 【解析】（1）极板间场强（2）粒子电荷量为2e，质量为4m，所受电场力：，粒子在极板间运动的加速度（3）由，得，。13【答案】 【解析】方法一：油滴做自由落体运动至两板间中点时速度为v，由得，加上电压后油滴所受合力，油滴竖直向上的加速度，再经速度减为零，即由以上各式得 方法二：分析油滴运动的整个过程由可知，前半程的加速度与后半程的加速度一定大小相等、方向相反，即，解得 方法三：前半程由动能定理得，后半程由动能定理得，可得 方法四：油滴从上极板到下极板的整个运动过程，对全过程应用动能定理得，解得14【答案】（1）2 （2） 【解析】（1）小球在B点受力平衡，如图甲所示，由平衡条件有：因Fsin=qE；Fcos=mg，所以qE=mgtan设小球由C点（细线与竖直线夹角为）运动至最低点A时速度恰为零，此过程小球的重力势能减少mg(1cos)，电势能增加qEsin由能量守恒有mg(1cos)=qEsin由以上各式得即，则=2 方法二：由于小球是在匀强电场和重力场的复合场中运动，其等效重力加速度（复合场场强）g=gcos（见图乙），小球在A、C间的运动类比为一单摆，B点为振动的平衡位置，A、C点为最大位移处，由对称性即可得出结论：=2 （2）绳系小球在复合场