安徽省合肥市一六八中学高二物理上学期精选试卷检测题

  • 格式:doc
  • 大小:1.43 MB
  • 文档页数:51

安徽省合肥市一六八中学高二物理上学期精选试卷检测题 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,带电量为Q的正点电荷固定在倾角为30°的光滑绝缘斜面底端C点,斜面上有A、B、D三点,A和C相距为L,B为AC中点,D为A、B的中点。现将一带电小球从A点由静止释放,当带电小球运动到B点时速度恰好为零。已知重力加速度为g,带电小球

在A点处的加速度大小为4g,静电力常量为k。则( )

A.小球从A到B的过程中,速度最大的位置在D点

B.小球运动到B点时的加速度大小为

2

g

C.BD之间的电势差UBD大于DA之间的电势差UDA

D.AB之间的电势差UAB=kQ

L 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】 A.带电小球在A点时,有

2sinAQqmgkmaL 当小球速度最大时,加速度为零,有 '2sin0QqmgθkL 联立上式解得 '22LL

所以速度最大的位置不在中点D位置,A错误; B.带电小球在A点时,有

2sinAQqmgkmaL 带电小球在B点时,有

2sin2BQqkmgθmaL()

联立上式解得 2Bga

B正确;

C.根据正电荷的电场分布可知,B点更靠近点电荷,所以BD段的平均场强大小大于AD段的平均场强,根据UEd可知,BD之间的电势差UBD大于DA之间的电势差UDA,C正确; D.由A点到B点,根据动能定理得

sin02ABLmgθqU

由2sinAQqmgkmaL可得 214QqmgkL

联立上式解得 ABkQUL

D错误。

故选BC。

2.如图所示,用两根等长的绝缘细线各悬挂质量分别mA和mB的小球,分别带qA和qB的正电荷,悬点为O,当小球由于静电力作用张开一角度时,A球悬线与竖直线夹角为,B球悬线与竖直线夹角为,则( )

A.

sin

sinABmm



B.

sinsinABBAmq

mq



C.

sin

sinABqq



D.两球接触后,再静止下来,两绝缘细线与竖直方向的夹角变为、,有

sinsinsinsin





【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】 AB.如下图,对两球受力分析,根据共点力平衡和几何关系的相似比,可得

AmgOPFPA库,BmgOP

FPB

库 由于库仑力相等,联立可得

AB

mPB

mPA

由于sincosOAPA,sincosOBPB,代入上式可得 sinsinABmm



所以A正确、B错误; C.根据以上分析,两球间的库仑力是作用力与反作用力,大小相等,与两个球带电量的多

少无关,所以不能确定电荷的比例关系,C错误; D.两球接触后,再静止下来,两绝缘细线与竖直方向的夹角变为、,对小球A、B受力分析,根据上述的分析,同理,仍然有相同的关系,即 sinsinABmm





联立可得 sinsinsinsin





D正确。

故选AD。

3.电荷量相等的两点电荷在空间形成的电场有对称美.如图所示,真空中固定两个等量异

种点电荷A、B,AB连线中点为O.在A、B所形成的电场中,以O点为圆心半径为R的圆 面垂直AB连线,以O为几何中心的边长为2R的正方形平面垂直圆面且与AB连线共面,两个平面边线交点分别为e、f,则下列说法正确的是( )

A.在a、b、c、d、e、f六点中找不到任何两个场强和电势均相同的点

B.将一电荷由e点沿圆弧egf移到f点电场力始终不做功

C.将一电荷由a点移到圆面内任意一点时电势能的变化量相同

D.沿线段eOf移动的电荷,它所受的电场力先减小后增大

【答案】BC 【解析】 图中圆面是一个等势面,e、f的电势相等,根据电场线分布的对称性可知e、f的场强相同,故A错误.图中圆弧egf是一条等势线,其上任意两点的电势差都为零,根据公式W=qU可知:将一正电荷由e点沿圆弧egf移到f点电场力不做功,故B正确.a点与圆面

内任意一点时的电势差相等,根据公式W=qU可知:将一电荷由a点移到圆面内任意一点时,电场力做功相同,则电势能的变化量相同.故C正确.沿线段eof移动的电荷,电场强度 先增大后减小,则电场力先增大后减小,故D错误.故选BC. 【点睛】等量异种电荷连线的垂直面是一个等势面,其电场线分布具有对称性.电荷在同

一等势面上移动时,电场力不做功.根据电场力做功W=qU分析电场力做功情况.根据电场线的疏密分析电场强度的大小,从而电场力的变化.

4.如图所示,竖直绝缘墙上固定一带电小球A,将带电小球B用轻质绝缘丝线悬挂在A的正上方C处,图中AC=h。当B静止在与竖直方向夹角θ=30°方向时,A对B的静电力为B所受重力的0.5倍,则下列说法中正确的是(两球均可看作点电荷)( )

A.此时丝线长度为

2

2L

B.以后由于A漏电,B在竖直平面内缓慢运动,到θ=0°处A的电荷尚未漏完,在整个漏

电过程中,丝线上拉力大小保持不变 C.若保持悬点C位置不变,缓慢缩短丝线BC的长度,B球运动轨迹在最初阶段为圆弧

D.若A对B的静电力为B所受重力的33倍,要使B球依然在θ=30°处静止,则丝线BC

的长度应调整为33h或233h

【答案】BCD 【解析】 【分析】 【详解】 A.当A对B的静场力为B所受重力的0.5倍,B静止时丝线BC与竖直方向夹角θ=30°,

处于平衡,根据几何关系可知此时AB与BC互相垂直,此时丝线长度为32h,选项A错误;

B.而由三角形相似可知

GFThABBC

则在整个漏电过程中,丝线上拉力T大小保持不变,选项B正确; C.以C点为原点,以CA方向为y轴,垂直CA方向向右为x轴建立坐标系,设B点坐标为(x,y),则由几何关系 cossinxh

tanxy 消掉θ角且整理可得 2222(cos)xyhBC

缓慢缩短丝线BC的长度,最初阶段BC的长度变化较小,B球运动轨迹在最初阶段为圆弧,选项C正确;

D.若A对B的静电力为B所受重力的33倍,则B静止在与竖直方向夹角仍为θ=30°时,

对B受力分析,G、F与T,将F与T合成,则有 GFACAB

解得 33FABhhG

根据余弦定理可得 22232cos303hhBCBCh()

解得 BC=33h或233h 选项D正确。 故选BCD。

5.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,(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.tan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

2sinqQxkmgmgdL 可知x与电荷量乘积Qq成正比,选项C正确; D.因为

2tan=qQkddLmgx

由于x变化,所以不能说tan与A、B间库仑力成正比,故D错误。 故选BC。

6.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0v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

21

4:1QQ:

【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

qEam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)ABQQkkLL

,

解得 41ABQQ,

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。