高中物理高二物理上学期精选试卷测试卷 (word版,含解析)
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高中物理高二物理上学期精选试卷测试卷(word版,含解析)一、第九章静电场及其应用选择题易错题培优(难)1.如图所示,A、B两点有等量同种正点电荷,AB连线的中垂线上C、D两点关于AB对t=时刻,一带正电的点电荷从C点以初速度v0沿CD方向射入,点电荷只受电场称,0力。
则点电荷由C到D运动的v-t图象,以下可能正确的是A.B.C.D.【答案】BD【解析】【分析】【详解】由于AB是同种电荷,所以连线中点的场强为零,无穷远处场强也为零,其间有一点电场强度最大,所以粒子从C点向中点运动过程中,加速度可能一直减小,也可能先减小后增大,选项AC错误,BD正确。
故选BD。
2.某老师用图示装置探究库仑力与电荷量的关系。
A、B是可视为点电荷的两带电小球,用绝缘细线将A悬挂,实验中在改变电荷量时,移动B并保持A、B连线与细线垂直。
用Q和q表示A、B的电荷量,d表示A、B间的距离,θ(θ不是很小)表示细线与竖直方向的夹角,x表示A偏离O点的水平距离,实验中()A.d可以改变B.B的位置在同一圆弧上C.x与电荷量乘积Qq成正比D.tanθ与A、B间库仑力成正比【答案】BC【解析】【分析】【详解】A.因实验要探究库仑力与电荷量的关系,故两电荷间距d应保持不变,选项A错误;B.因要保持A、B连线与细线垂直且A、B距离总保持d不变,可知B到O点的距离不变,故B的位置在同一圆弧上,选项B正确;C.对A球由平衡知识可知2sinqQ xk mg mgd Lθ==可知x与电荷量乘积Qq成正比,选项C正确;D.因为2tan=qQkd dL mgxθ=由于x变化,所以不能说tanθ与A、B间库仑力成正比,故D错误。
故选BC。
3.如图所示,在光滑水平面上相距x=6L的A、B两点分别固定有带正电的点电荷Q1、Q2,与B点相距2L的C点为AB连线间电势的最低点.若在与B点相距L的D点以水平向左的初速度v释放一个质量为m、带电荷量为+q的滑块(可视为质点),设滑块始终在A、B 两点间运动,则下列说法中正确的是()A.滑块从D→C运动的过程中,动能一定越来越大B.滑块从D点向A点运动的过程中,加速度先减小后增大C.滑块将以C点为中心做往复运动D.固定在A、B两点处的点电荷的电荷量之比为214:1Q Q=:【答案】ABD【解析】【详解】A.A和B两点分别固定正点电荷Q1与Q2,C点为连线上电势最低处;类比于等量同种点电荷的电场的特点可知,AC之间的电场强度的方向指向C,BC之间的电场强度指向C;滑块从D向C的运动过程中,电荷受到的电场力的方向指向C,所以电场力先做正功做加速运动,动能一定越来越大,故A正确;B.由同种正电荷的电场分布可知C点的场强为零,从D到A的场强先减小后增大,由qEa m=可得加速度向减小后增大,B 正确; D .x =4L 处场强为零,根据点电荷场强叠加原理有22(4)(2)A BQ Q kk L L =, 解得41A B Q Q =, 故D 正确.C .由于两正电荷不等量,故滑块经过C 点后向左减速到零的位移更大,往复运动的对称点在C 点左侧,C 错误。
故选ABD 。
【点睛】本题考查场强的叠加与库仑定律的运用,在解题时合适地选择类比法和对称性,运用牛顿第二定律分析即可求解。
4.如图所示:在光滑绝缘水平面上,ABCD 分布在边长为L 的正方形四个顶点。
在A 和D 处分别固定电荷量为Q 的正点电荷,B 处固定电荷量为Q 的负点电荷,O 点为两对角线的交点,静电力常量为k 。
关于三个点电荷形成的静电场,下列说法中正确的是( )A .O 处电场强度大小为22kQL B .C 处电场强度大小为2kQ L C .从O 到C 的过程中电场强度大小逐渐增大 D .从O 到C 的过程中电场强度大小先减小后增大 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】A .A 、D 两点点电荷在O 点的场强相互抵消,故O 点的场强大小等于B 点的负点电荷Q 在O 点产生的场强,即2222()2O kQE kL L == 故A 正确;B .A 、D 两点点电荷在C 处的合场强为1222C Q kQE kL == 方向OC 方向,B 点的负点电荷Q 在C 点产生的场强为2222(2)C kQE kLL ==方向沿CO 方向,故C 处的场强为1222221(2)22C C C kQ kQ kQE E E L L L=-=-=- 方向沿OC 方向,故B 错误;CD .从O 到C 的过程中电场强度大小先减小后增大再减小,故CD 错误。
故选A 。
5.如图所示,A 、B 、C 为放置在光滑水平面上的三个带电小球(可视为点电荷),其中B 与C 之间用长为L 的绝缘轻质细杆相连,现把A 、B 、C 按一定的位置摆放,可使三个小球都保持静止状态。
已知小球B 的带电量为-q ,小球C 的带电量为+4q ,则以下判断正确的是( )A .小球A 的带电量可以为任何值B .轻质细杆一定处于被拉伸状态C .小球A 与B 之间的距离一定为4L D .若将A 向右平移一小段距离,释放后A 一定向左运动 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】AC .小球A 受力平衡,设小球AB 之间的距离为x ,根据平衡条件有()A A 224q q q qkk x L x ⋅=+ 解得x L =所以小球A 的电荷量可以为任意值,可以带正电,也可以带负电,A 正确,C 错误;B .对小球B ,小球A 和小球C 对其静电力的合力为A 224q q q qF kk x L⋅=- 由于不知道小球A 的带电量,所以无法确定小球A 和小球C 对小球B 的静电力的合力是否为零,故无法判断轻杆是否被拉伸,B 错误;D .小球A 在原来的位置是平衡的,若将A 向右平移一小段距离,小球B 和小球C 对其的静电力均增加,且小球B 对其的静电力增加的更快,但由于小球A 的电性不确定,所以释放后A 的运动方向也不确定,D 错误。
故选A 。
6.如图所示,两个可视为质点的带同种电荷的小球a 和b ,放置在一个光滑绝缘半球面内,已知小球a 和b 的质量分别为m 1、m 2,电荷量分别为q 1、q 2,两球处于平衡状态时α<β.则以下判断正确的是A .m 1>m 2B .m 1<m 2C .q 1>q 2D .q 1<q 2【答案】A 【解析】 【分析】根据两小球处于平衡状态,通过对两个小球进行受力分析,进行正交分解后,列出关系式,即可解决问题。
【详解】A 和B 小球受力分析如下,对小球A :1cos sin F F θα=库 11sin cos m g F F θα+=库对小球B :2cos sin F F θβ=库 22sin cos m g F F θβ+=库通过上式可知:12sin sin F F αβ=,由于αβ<,则sin sin αβ<,所以12F F >,由于cos cos αβ>,则有:12cos cos F F αβ>所以有:12sin sin m g F m g F θθ+>+库库可推导出:12m m ,故选A 。
【点睛】考察对物体的受力分析和正交分解的运用。
7.如图所示,M 、N 为两个等量同种电荷,在其连线的中垂线上的P 点放一静止的点电荷q (负电荷),不计重力,下列说法中正确的是( )A .点电荷从P 到O 是匀加速运动,O 点速度达最大值B .点电荷在从P 到O 的过程中,电势能增大,速度越来越大C .点电荷在从P 到O 的过程中,加速度越来越大,速度也越来越大D .点电荷一定能够返回到P 点. 【答案】D 【解析】试题分析:点电荷在从P 到O 的过程中,所受的电场力方向竖直向下,因场强大小不断变化,电场力不断变化,故做变加速运动,所以速度越来越大,到达C 点后向下运动,受电场力向上而作减速运动,故O 点速度达最大值,越过O 点后,负电荷q 做减速运动,速度越来越小,速度减到零后反向运动,返回到P 点,选项A 错误,D 正确;点电荷在从P 到O 的过程中,电场力做正功,故电势能减小,选项B 错误;因为从O 向上到无穷远,电场强度先增大后减小,P 到O 的过程中,电场强度大小变化不能确定,所以电场力无法确定,加速度不能确定.故C 错误.故选D . 考点:带电粒子在电场中的运动.8.如图所示,真空中有三个带等电荷量的点电荷a 、b 和c ,分别固定在水平面内正三角形的顶点上,其中a 、b 带正电,c 带负电。
O 为三角形中心,A 、B 、C 为三条边的中点。
设无穷远处电势为零。
则( )A.B、C两点电势相同B.B、C两点场强相同C.电子在O点电势能为零D.在O点自由释放电子(不计重力),将沿OA方向一直运动【答案】A【解析】【分析】【详解】A.B、C两点分别都是等量正负电荷连线的中点,由对称性知电势为零,剩下的正电荷产生了相等的电势,则B、C两点电势相同,故A正确;B.电场强度是矢量,场强的合成满足平行四边形定则,通过矢量的合成可得,B、C点的场强大小相同,但方向不同,故B错误;C.两等量异种电荷在O点产生的总电势为零,但剩下的正电荷在O点产生的电势为正,则O点的总电势为正,故电子在O点的电势能不为零,故C错误;D.ab两个点电荷在OA线段上的合场强方向向下,过了A点后,ab两个点电荷在OA直线上向上;点电荷c在OA线段上的场强方向向下,过了A点后,场强方向向下也向下,故在O点自由释放电子(不计重力),会沿直线做加速运动,后做减速运动,直到静止,故D错误。
故选A。
9.如图所示,A、B、C、D是立方体的四个顶点,在A、B、D三个点各放一点电荷,使C 点处的电场强度为零。
已知A点处放的是电荷量为Q的正点电荷,则关于B、D两点处的点电荷,下列说法正确的是()A.B点处的点电荷带正电B.D点处的点电荷带正电C.B 26D.D点处的点电荷的电荷量为13Q【答案】C 【解析】【分析】 【详解】A .A 点处放的是电荷量为Q 的正点电荷,若B 点处的点电荷带正电,根据场强叠加可知,在D 点无论是放正电还是负电,C 点的场强都不可能为零,选项A 错误; B .若D 点处的点电荷带正电,则根据场强叠加可知,在B 点无论是放正电还是负电,C 点的场强都不可能为零,选项B 错误;CD .设正方体边长为a ,BC 与AC 夹角为θ,由叠加原理可知,在BD 两点只能都带负电时,C 点的合场强才可能为零,则22cos 32B Q Qkk a a θ= 22sin 3D Q Qkk a a θ= 其中2cos 3θ=,sin 3θ=解得26B Q Q = 3D Q Q =选项C 正确,D 错误。
故选C 。