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江苏省灌南高级中学物理 静电场及其应用精选测试卷专题练习

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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、c、d 四个质量均为 m 的带电小球恰好构成“三星拱月”之形，其中 a、b、c 三个完全相同的带电小球在光滑绝缘水平面内的同一圆周上绕 O 点做半径为 R 的

匀速圆周运动，三小球所在位置恰好将圆周等分。小球 d 位于 O 点正上方 h 处，且在外力 F 作用下恰处于静止状态，已知 a、b、c 三小球的电荷量大小均为 q，小球 d 的电荷量大小

为 6q，h＝2R。重力加速度为 g，静电力常量为 k。则（ ）

A．小球 a 一定带正电

B．小球 c 的加速度大小为

2

233kq

mR

C．小球 b 的周期为

2RmR

qk

D．外力 F 竖直向上，大小等于mg＋

2

226kq

R 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】 A．a、b、c三小球所带电荷量相同，要使三个做匀速圆周运动，d球与a、b、c三小球一

定是异种电荷，由于d球的电性未知，所以a球不一定带正电，故A错误。 BC．设 db连线与水平方向的夹角为α，则

223cos3RRh

226sin3hRh＝

对b球，根据牛顿第二定律和向心力得： 22222264cos2cos302cos30()qqqkkmRmahRRT





解得 23RmRTqk

2233kqamR

 则小球c的加速度大小为2233kqmR，故B正确，C错误。 D．对d球，由平衡条件得

2222

6263sinqqkqFkmgmghRR

故D正确。 故选BD。

2．质量分别为Am和Bm的两小球带有同种电荷，电荷量分别为Aq和Bq，用绝缘细线悬挂在天花板上。平衡时，两小球恰处于同一水平位置，细线与竖直方向间夹角分别为1与212

。两小球突然失去各自所带电荷后开始摆动，最大速度分别为Av和Bv，最大

动能分别为kAE和kBE。则（ ）

A．Am一定大于Bm B．Aq一定小于

B

q

C．Av一定大于Bv D．kAE一定大于

kB

E

【答案】CD 【解析】 【分析】 【详解】 A．对小球A受力分析，受重力、静电力、拉力，如图所示

根据平衡条件，有 1A

tanFmg

故 A1tanFmg 同理，有 B2tanFmg

由于12，故ABmm，故A错误； B．两球间的库仑力是作用力与反作用力，一定相等，与两个球是否带电量相等无关，故B错误； C．设悬点到AB的竖直高度为h，则摆球A到最低点时下降的高度

111(1)coscoshhhh

小球摆动过程机械能守恒，有 212mghmv

解得 2vgh

由于12，A球摆到最低点过程，下降的高度ABhh，故A球的速度较大，故C正确； D．小球摆动过程机械能守恒，有

kmghE

故

k(1cos)(1cos)tanFLEmghmgL 其中cosL相同，根据数学中的半角公式，得到 k1cos(1cos)cos()costantansin2FLEFLFL

其中cosFL相同，故越大，动能越大，故kAE一定大于kBE，故D正确。 故选CD。

3．如图a所示，光滑绝缘水平面上有甲、乙两个点电荷．0t时，甲静止，乙以6m/s的初速度向甲运动．此后,它们仅在静电力的作用下沿同一直线运动(整个运动过程

中没有接触),它们运动的vt图像分别如图b中甲、乙两曲线所示．则由图线可知( ) A．两电荷的电性一定相反

B．甲、乙两个点电荷的质量之比为2：1 C．在20t～时间内，两电荷的静电力先减小后增大

D．在30t～时间内，甲的动能一直增大，乙的动能先减小后增大

【答案】BD 【解析】 【详解】 A．由图象0-t1段看出，甲从静止开始与乙同向运动，说明甲受到了乙的排斥力作用，则知

两电荷的电性一定相同，故A错误． B．由图示图象可知：v甲0=0m/s，v乙0=6m/s，v甲1=v乙1=2m/s，两点电荷组成的系统动量守

恒，以向左为正方向，由动量守恒定律得： +=+mvmvmvmv甲甲0乙乙0甲甲1乙乙1

代入数据解得： m甲:m乙=2:1 故B正确； C．0～t1时间内两电荷间距离逐渐减小，在t1～t2时间内两电荷间距离逐渐增大，由库仑

定律得知，两电荷间的相互静电力先增大后减小，故C错误． D．由图象看出，0～t3时间内，甲的速度一直增大，则其动能也一直增大，乙的速度先沿

原方向减小，后反向增大，则其动能先减小后增大，故D正确．

4．如图所示，竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘，两个带有同种电荷的小球A、B分别处于竖直墙面和水平地面上，且处于同一竖直平面内，若用图示方向的水平推力F作用于小球B，则两球静止于图示位置，如果将小球B向左推动少许，待两球重新达到平衡时，则两个小球的受力情况与原来相比（ ）

A．竖直墙面对小球A的弹力减小

B．地面对小球B的弹力一定不变 C．推力F将增大

D．两个小球之间的距离增大

【答案】ABD 【解析】 【分析】 【详解】 整体法可知地面对小球B的弹力一定不变，B正确；假设A球不动，由于A、B两球间距变小，库仑力增大，A球上升，库仑力与竖直方向夹角变小，而其竖直分量不变，故库仑力变小A、B两球间距变大，D正确；但水平分量减小，竖直墙面对小球A的弹力减小，推力F将减小，故A正确，C错误。 故选ABD。

5．如图所示，a、b、c、d四个质量均为m的带电小球恰好构成“三星拱月”之形，其中a、b、c三个完全相同的带电小球在光滑绝缘水平面内的同一圆周上绕O点做半径为R的

匀速圆周运动，三小球所在位置恰好将圆周等分，小球d位于O点正上方h处，且在外力F作用下恰处于静止状态。已知a、b、c三小球的电荷量均为q，d球的电荷量为-6q，

2hR，重力加速度为g，静电力常量为k，则（ ）

A．小球a的线速度为

2

3kqRm

B．小球b的角速度为

2

233kq

Rm

C．小球c的向心加速度大小为

2

233kq

Rm

D．外力F竖直向上，大小为

2

226kq

R 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】 A．通过分析，a、b、c一定带同种电荷，d与a、b、c一定带异种电荷，对小球a受力分

析，在水平面上和竖直面分别如下图，小球最终的合力为 22212222

363223(3)3(3)RqRqkqFFFkkRRRRR

合力提供小球做圆周运动的向心力，有 2223=3kqv

m

RR

可得233kqvmR，A错误；

B．合力提供小球做圆周运动的向心力，有

22

2

3=3kqmωR

R

解得2333kqωmR，B错误； C．合力提供小球做圆周运动的向心力，有

223=3kq

ma

R

解得2233kqamR，C正确； D．对d球受力分析，由平衡条件得：

222623(2)3qR

FkmgRRR

解得2226kqmgRF，D错误。 故选C。

6．如图所示，MON是固定的光滑绝缘直角杆，MO沿水平方向，NO沿竖直方向，AB、为两个套在此杆上的带有同种电荷的小球，用水平向右的力F作用在A球上，使两球

均处于静止状态，已知AB、两球连线与水平方向成角。下列说法正确的是（ ） A．杆MO对A球的弹力大小为

tanF

B．杆NO对B球的弹力大小为

sinF

C．B球的重力大小为

tanF

D．AB、两球间的库仑力大小为

cosF

【答案】C 【解析】 【详解】 对A球受力分析，设A的质量为m、拉力F、支持力N1，两球间的库仑力大小为F1，如图，根据平衡条件，有

x方向

F=F1cosθ ①

y方向

N1=mg+F1sinθ ②

再对B球受力分析，受重力Mg、静电力F1、杆对其向左的支持力，如图，根据平衡条件，有 x方向

F1cosθ=N2 ③

y方向

F1sinθ=Mg ④

有上述四式得到 Mg=Ftanθ

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高中物理必修三第九章《静电场及其应用》测试题(包含答案解析)(23)

高中物理必修三第九章《静电场及其应用》测试题(包含答案解析)(23)

一、选择题1．如图，三个带电小球a 、b 和c 固定在某平面上直角ΔABC 的相应顶点上，其中37B ∠=︒，小球a 所受库仑力的合力方向平行于BC 边。

设小球b 、c 所带电荷量的绝对值之比为k ，则（ ）A ．b 、c 带同种电荷，169k =B ．b 、c 带异种电荷，169k =C ．b 、c 带同种电荷，6427k =D ．b 、c 带异种电荷，6427k =2．真空中带电荷量分别为+4Q 和-6Q 的两个相同的金属小球，相距为r 时相互作用力大小为F 。

若把它们接触一下后分开，再放到相距2r处，它们的相互作用力大小变为（ ） A ．12F B ．6FC ．3F D ．23F3．如图甲所示，在x 轴上有一个点电荷Q （图中未画出），O 、A 、B 为轴上三点，放在A 、B 两点的检验电荷受到的电场力跟检验电荷所带电荷量的关系如下图乙所示。

以x 轴的正方向为电场力的正方向，则（ ）A ．点电荷Q 一定为正电荷B ．点电荷Q 在OA 之间C ．A 点的电场强度大小为2×104N/CD ．同一电荷在A 点所受的电场力比B 点的大4．如图所示，左边是一个原先不带电的导体，右边C 是后来靠近导体的带正电金属球，若用绝缘工具沿图示某条虚线将导体切开，分导体为A 、B 两部分，则下列结论正确的是（ ）A．沿虚线d切开，A带负电，B带正电B．只有沿虚线b切开，才有A带正电，B带负电C．只有沿虚线a切开，A带正电，B带负电D．沿任意一条虚线切开，都有A带正电，B带负电5．富兰克林提出存在正、负两种电荷，但物体通常呈电中性，这是因为（）A．物体没有电荷B．通常物体所带的正负电荷一样多C．物体很容易失去电荷D．以上说法都不正确6．如图甲所示，两个等量同种电荷P、Q固定于光滑绝缘水平面上，电荷量3q C、质量m＝0.01kg的小球从a点静止释放，沿中垂线运动到电荷连线中点O 210过程中的v t 图像如图乙中图线①所示，其中b点处为图线切线斜率最大的位置，图中②为过b点的切线，则下列说法正确的是（）A．P、Q均带正电荷B．小球从a到O的过程中电势能先增加后减少C．a、b两点间的电势差为180VD．b点的场强E＝7.5V/m7．如图所示，水平地面上固定一个光滑绝缘斜面，斜面与水平面的夹角为θ。

高中物理必修第3册 静电场及其应用测试卷试卷(word版含答案)

高中物理必修第3册 静电场及其应用测试卷试卷(word版含答案)

高中物理必修第3册 静电场及其应用测试卷试卷（word 版含答案）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 、c 、d 四个质量均为 m 的带电小球恰好构成“三星拱月”之形，其中 a 、b 、c 三个完全相同的带电小球在光滑绝缘水平面内的同一圆周上绕 O 点做半径为 R 的匀速圆周运动，三小球所在位置恰好将圆周等分。

小球 d 位于 O 点正上方 h 处，且在外力 F 作用下恰处于静止状态，已知 a 、b 、c 三小球的电荷量大小均为 q ，小球 d 的电荷量大小为 6q ，h ＝2R 。

重力加速度为 g ，静电力常量为 k 。

则（ ）A ．小球 a 一定带正电B ．小球 c 的加速度大小为2233kq mRC ．小球 b 2R mRq kπD ．外力 F 竖直向上，大小等于mg ＋226kq R【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】A ．a 、b 、c 三小球所带电荷量相同，要使三个做匀速圆周运动，d 球与a 、b 、c 三小球一定是异种电荷，由于d 球的电性未知，所以a 球不一定带正电，故A 错误。

BC ．设 db 连线与水平方向的夹角为α，则223cos 3R h α==+ 226sin 3R h α=+＝对b 球，根据牛顿第二定律和向心力得：22222264cos 2cos302cos30()q q q k k mR ma h R R Tπα⋅-︒==+︒ 解得23RmRT q kπ=2233kq a mR= 则小球c 的加速度大小为233kq mR，故B 正确，C 错误。

D ．对d 球，由平衡条件得2226263sin q q kq F k mg mg h R Rα⋅=+=++ 故D 正确。

故选BD 。

2．如图所示，一带电小球P 用绝缘轻质细线悬挂于O 点。

带电小球Q 与带电小球P 处于同一水平线上，小球P 平衡时细线与竖直方向成θ角（θ<45°）。

江苏省睢宁高级中学物理 静电场及其应用精选测试卷专题练习

江苏省睢宁高级中学物理 静电场及其应用精选测试卷专题练习

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，在圆心为O 、半径为R 的圆周上等间距分布着三个电荷量均为q 的点电荷a 、b 、c ，其中a 、b 带正电，c 带负电。

已知静电力常量为k ，下列说法正确的是（ ）A ．a 23kqB ．c 23kqC ．a 、b 在O 点产生的场强为23kqR，方向由O 指向c D ．a 、b 、c 在O 点产生的场强为22kqR，方向由O 指向c 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】AB ．根据几何关系得ab 间、bc 间、ac 间的距离3r R =根据库仑力的公式得a 、b 、c 间的库仑力大小22223q q F k k r R==a 受到的两个力夹角为120︒，所以a 受到的库仑力为223a q F F k R==c 受到的两个力夹角为60︒，所以c 受到的库仑力为22333c kq F F R ==选项A 错误，B 正确；C ．a 、b 在O 点产生的场强大小相等，根据电场强度定义有02q E kR = a 、b 带正电，故a 在O 点产生的场强方向是由a 指向O ，b 在O 点产生的场强方向是由b 指向O ，由矢量合成得a 、b 在O 点产生的场强大小2q E k R=方向由O →c ，选项C 错误；D ．同理c 在O 点产生的场强大小为02qE k R=方向由O →c运用矢量合成法则得a 、b 、c 在O 点产生的场强22qE k R'=方向O →c 。

选项D 正确。

故选BD 。

2．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2g C ．BD 之间的电势差U BD 大于DA 之间的电势差U DA D ．AB 之间的电势差U AB =kQ L【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】A ．带电小球在A 点时，有2sin A Qqmg kma L θ-= 当小球速度最大时，加速度为零，有'2sin 0Qqmg θkL -= 联立上式解得'2L L =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2sin A Qqmg kma L θ-= 带电小球在B 点时，有2sin 2BQq k mg θma L -=（） 联立上式解得2B g a =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U Ed =可知，BD 之间的电势差U BD 大于DA 之间的电势差U DA ，C 正确；D ．由A 点到B 点，根据动能定理得sin 02AB Lmg θqU ⋅+= 由2sin A Qqmg kma L θ-=可得 214Qq mg k L= 联立上式解得AB kQU L=-D 错误。

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江苏省南通市海安县高级中学物理 静电场及其应用精选测试卷专题练习一、第九章 静电场及其应用选择题易错题培优（难）1．如图所示，在圆心为O 、半径为R 的圆周上等间距分布着三个电荷量均为q 的点电荷a 、b 、c ，其中a 、b 带正电，c 带负电。

已知静电力常量为k ，下列说法正确的是（ ）A ．a 受到的库仑力大小为2233kq RB ．c 受到的库仑力大小为2233kqRC ．a 、b 在O 3kq，方向由O 指向c D ．a 、b 、c 在O 点产生的场强为22kqR，方向由O 指向c 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】AB ．根据几何关系得ab 间、bc 间、ac 间的距离3r R =根据库仑力的公式得a 、b 、c 间的库仑力大小22223q q F k k r R==a 受到的两个力夹角为120︒，所以a 受到的库仑力为223a q F F k R==c 受到的两个力夹角为60︒，所以c 受到的库仑力为233c kq F F == 选项A 错误，B 正确；C ．a 、b 在O 点产生的场强大小相等，根据电场强度定义有02q E kR = a 、b 带正电，故a 在O 点产生的场强方向是由a 指向O ，b 在O 点产生的场强方向是由b 指向O ，由矢量合成得a 、b 在O 点产生的场强大小2q E k R=方向由O →c ，选项C 错误；D ．同理c 在O 点产生的场强大小为02qE k R=方向由O →c运用矢量合成法则得a 、b 、c 在O 点产生的场强22qE k R'=方向O →c 。

选项D 正确。

故选BD 。

2．如图所示，a 、b 、c 、d 四个质量均为 m 的带电小球恰好构成“三星拱月”之形，其中 a 、b 、c 三个完全相同的带电小球在光滑绝缘水平面内的同一圆周上绕 O 点做半径为 R 的匀速圆周运动，三小球所在位置恰好将圆周等分。

小球 d 位于 O 点正上方 h 处，且在外力 F 作用下恰处于静止状态，已知 a 、b 、c 三小球的电荷量大小均为 q ，小球 d 的电荷量大小为 6q ，h ＝2R 。

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