清远市高中物理高二物理上学期精选试卷检测题

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清远市高中物理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.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.

3.真空中,在x轴上的坐标原点O和x=50cm处分别固定点电荷A、B,在x=10cm处由静止释放一正点电荷p,点电荷p只受电场力作用沿x轴方向运动,其速度与在x轴上的位置关系如图所示。下列说法正确的是( )

A.x=10cm处的电势比x=20cm处的电势高

B.从x=10cm到x=40cm的过程中,点电荷p的电势能一定先增大后减小

C.点电荷A、B所带电荷量的绝对值之比为9:4 D.从x=10cm到x=40cm的过程中,点电荷p所受的电场力先增大后减小

【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】 A.点电荷p从x=10cm处运动到x=30cm处,动能增大,电场力对点电荷做正功,则点电

荷所受的电场力方向沿+x轴方向,因此,从x=10cm到x=30cm范围内,电场方向沿+x轴方向,所以,x=10cm处的电势比x=20cm处的电势高,故A正确; B.点电荷p在运动过程中,只有电场力做功,电势能和动能之和保持不变,点电荷的动

能先增大后减小,则其电势能先减小后增大,故B错误; C.从x=10cm到x=30cm范围内,点电荷p所受的电场力沿+x轴方向,从x=30cm到

x=50cm范围内,点电荷p所受的电场力沿-x轴方向,所以,点电荷p在x=30cm处所受的

电场力为零,则点电荷A、B对点电荷p的静电力大小相等,方向相反,故有

22ABAB

QqQqkkrr

其中rA=30cm,rB=20cm,所以,QA:QB=9:4,故C正确; D.点电荷x=30cm处所受的电场力为零,由电场力公式F=qE可知:x=30cm处的电场强度

为零,所以从x=10cm到x=40cm的过程中,点电荷p所受的电场力一定先减小后增大,故D错误。

故选AC。 4.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

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。

5.真空中相距L的两个固定点电荷E、F所带电荷量大小分别是QE和QF,在它们共同形成的电场中,有一条电场线如图中实线所示,实线上的箭头表示电场线的方向.电场线上标出了M、N两点,其中N点的切线与EF连线平行,且∠NEF>∠NFE.则( )

A.E带正电,F带负电,且QE > QF

B.在M点由静止释放一带正电的检验电荷,检验电荷将沿电场线运动到N点

C.过N点的等势面与EF连线垂直

D.负检验电荷在M点的电势能大于在N点的电势能

【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】 根据电场线的指向知E带正电,F带负电;N点的场强是由E、F两电荷在N点产生场强的叠加,电荷E在N点电场方向沿EN向上,电荷F在N点产生的场强沿NF向下,合场强水 平向右,可知F电荷在N点产生的场强大于E电荷在N点产生的场强,而,所以由点电荷场强公式知,A错误;只有电场线是直线,且初速度为0或初速度的方向与电场平行时,带电粒子的运动轨迹才与电场线重合.而该电场线是一条曲线,所以运动轨迹与电场线不重合.故在M点由静止释放一带正电的检验电荷,不可能沿电场线运动到N点,B错误;因为电场线和等势面垂直,所以过N点的等势面与过N点的切线垂直,C正确;沿电场线方向电势逐渐降低,,再根据,q为负电荷,知,D错误;故选C. 【点睛】 只有电场线是直线,且初速度为0或初速度的方向与电场平行时,带电粒子的运动轨迹才与电场线重合.电场线和等势面垂直.N点的切线与EF连线平行,根据电场线的方向和场强的叠加,可以判断出E、F的电性及电量的大小.先比较电势的高低,再根据,比较电势能.

6.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

2

2kQ

L

B.C处电场强度大小为

2

kQ

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