2011年步步高大一輪復(fù)習(xí)講義 第六章 靜電場(chǎng) 定時(shí)檢測(cè)一.ppt

1、定時(shí)檢測(cè)一 電場(chǎng)力的性質(zhì),1.(2009江蘇1)兩個(gè)分別帶有電荷量-Q和+3Q的相同金 屬小球(均可視為點(diǎn)電荷),固定在相距為r的兩處,它們間 庫侖力的大小為F,兩小球相互接觸后將其固定距離變?yōu)?,則兩球間庫侖力的大小為 ( ) 解析,C,2.(2009浙江16)如圖1所示,在光滑絕緣水平面上放置3 個(gè)電荷量均為q(q0)的相同小球,小球之間用勁度系數(shù)均 為k0的輕質(zhì)彈簧絕緣連接.當(dāng)3個(gè)小球處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),每根 彈簧長(zhǎng)度為l.已知靜電力常量為k,若不考慮彈簧的靜電感 應(yīng),則每根彈簧的原長(zhǎng)為 ( ) 圖1,解析 以左邊小球?yàn)檠芯繉?duì)象,它受另外兩個(gè)帶電小球的庫侖斥力和彈簧彈力作用而平衡,有 答案

2、C,3.(2009北京16)某靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布如圖2所示,圖中 P、Q兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小分別為EP和EQ,電勢(shì)分別為UP 和UQ,則 ( ) 圖2,A.EPEQ,UPUQ B.EPEQ,UPUQ D.EPEQ;又沿著電場(chǎng)線的方向,電勢(shì)越來越低,則知UPUQ,A正確,B、C、D均錯(cuò). 答案 A,4.(2009北京20)如圖3所示為一個(gè)內(nèi)、外 半徑分別為R1和R2的圓環(huán)狀均勻帶電平面, 其單位面積帶電量為.取環(huán)面中心O為原 點(diǎn),以垂直于環(huán)面的軸線為x軸.設(shè)軸上任意 點(diǎn)P到O點(diǎn)的距離為x,P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為 E.下面給出E的四個(gè)表達(dá)式(式中k為靜電力 常量),其中只有一個(gè)是合理的.你可能不會(huì)求

3、解此處的場(chǎng) 強(qiáng)E,但是你可以通過一定的物理分析,對(duì)下列表達(dá)式的合 理性做出判斷.根據(jù)你的判斷,E的合理表達(dá)式應(yīng)為 ( ),圖3,解析 圓環(huán)狀均勻帶電平面,由對(duì)稱性可看做兩個(gè)圓面的差.在P點(diǎn)的電場(chǎng)疊加形式應(yīng)為相似的兩部分之差,排除C、D選項(xiàng).由場(chǎng)強(qiáng)單位及A、B兩式中物理量單位可判斷選項(xiàng)A錯(cuò),B選項(xiàng)正確. 答案 B,5.(2009上海3)兩帶電荷量分別為q和-q的點(diǎn)電荷放在x 軸上,相距為L(zhǎng),能正確反映兩電荷連線上場(chǎng)強(qiáng)大小E與x關(guān) 系的是圖 ( ),解析 根據(jù)等量異種電荷的電場(chǎng)線分布情況知,兩電荷的連線上的場(chǎng)強(qiáng)先減小后增大.兩電荷在連線上某點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)方向相同,合場(chǎng)強(qiáng)不可能為零,選項(xiàng)A正確,B、C

4、、D錯(cuò)誤. 答案 A,6.如圖4所示,光滑絕緣水平面上帶異號(hào)電荷的小球A、B, 它們一起在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中向右做勻加速運(yùn)動(dòng), 且保持相對(duì)靜止.設(shè)小球A的帶電荷量大小為QA,小球B的 帶電荷量大小為QB,下列判斷正確的是 ( ) 圖4 A.小球A帶正電,小球B帶負(fù)電,且QAQB B.小球A帶正電,小球B帶負(fù)電,且QAQB D.小球A帶負(fù)電,小球B帶正電,且QAQB,解析 此題可用排除法,設(shè)A帶正電,由受力分析可知,A球合力向右,B球合力向左,不可能保持相對(duì)靜止,如下圖甲所示,故A、B項(xiàng)錯(cuò);若A球帶負(fù)電,對(duì)A、B系統(tǒng)分析,欲向右加速, QBEQAE,如下圖乙所示,故應(yīng)選D項(xiàng). 答案 D,7.(

5、2008全國(guó)19)一平行板電容器的兩個(gè)極板水平放置, 兩極板間有一帶電荷量不變的小油滴,油滴在極板間運(yùn)動(dòng) 時(shí)所受空氣阻力的大小與其速率成正比.若兩極板間電壓 為零,經(jīng)一段時(shí)間后,油滴以速率v勻速下降;若兩極板間的 電壓為U,經(jīng)一段時(shí)間后,油滴以速率v勻速上升.若兩極板 間電壓為-U,油滴做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度的大小、方向?qū)⑹?( ) A.2v、向下 B.2v、向上 C.3v、向下 D.3v、向上,解析 以油滴為研究對(duì)象,根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件: 不加電壓時(shí),mg-kv=0 答案 C,8.如圖5所示,帶正電的金屬圓環(huán)豎直放置,其中心處有一電 子,若電子某一時(shí)刻以初速度v0從圓環(huán)中心處水平向右運(yùn) 動(dòng),則此后

6、電子將 ( ) A.做勻速直線運(yùn)動(dòng) B.做勻減速直線運(yùn)動(dòng) C.以圓心為平衡位置振動(dòng) D.以上選項(xiàng)均不對(duì) 解析 將圓環(huán)分成無數(shù)個(gè)點(diǎn)電荷,再用點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式和 場(chǎng)強(qiáng)疊加原理求出v0方向所在直線上的場(chǎng)強(qiáng)分布即可.由 場(chǎng)強(qiáng)疊加原理易知,把帶電圓環(huán)視作由無數(shù)個(gè)點(diǎn)電荷組成, 則圓環(huán)中心處的場(chǎng)強(qiáng)為0,v0所在直線的無窮遠(yuǎn)處場(chǎng)強(qiáng)也為 0,故沿v0方向從圓心到無窮遠(yuǎn)處的直線上必有一點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最,圖5,大.從O點(diǎn)沿v0方向向右的直線上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向處處向右.再由對(duì)稱性知,沿v0方向所在直線上的O點(diǎn)左方也必有一點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最大,無窮遠(yuǎn)處場(chǎng)強(qiáng)為零,方向處處向左.故電子在帶電圓環(huán)所施加的電場(chǎng)力作用下將向右減速至零,再向左運(yùn)動(dòng),當(dāng)

7、運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)處時(shí),速度大小仍為v0,并向左繼續(xù)運(yùn)動(dòng)至速度也為零(這點(diǎn)與O點(diǎn)右方的速度為零處關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱),然后往復(fù)運(yùn)動(dòng).在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中,F電是個(gè)變力,故加速度也是變化的. 答案 C,9.如圖6所示,兩個(gè)完全相同的絕緣金屬殼a、b的半徑為R,質(zhì)量 為m,兩球心之間的距離為l=3R.若使它們帶上等量的異種電 荷,電荷量為q,那么兩球之間的萬有引力F引、庫侖力F庫分別 為 ( ) 圖6,解析 萬有引力定律適用于兩個(gè)可看成質(zhì)點(diǎn)的物體,而均勻的球體可將其質(zhì)量集中在球心考慮;庫侖定律適用于點(diǎn)電荷,兩球殼帶等量異種電荷,但由于電荷間的相互作用力使其電荷集中在兩球殼的內(nèi)側(cè),它們之間的距離小于l,故此時(shí)的庫侖力

8、大于電荷集中在球心時(shí)的庫侖力. 答案 D,10.如圖7所示,兩平行金屬板水平放置,間距為d,板間存在 勻強(qiáng)電場(chǎng).一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電小球,以豎 直向下的初速度從上板的小孔射入,當(dāng)它從下板的小孔穿 出時(shí)所用的時(shí)間為t,若小球以同樣大小的初速度從下板的 小孔豎直向上射入,則從上板小孔穿出時(shí)所用的時(shí)間為t/2. 不計(jì)空氣阻力 (1)指出兩板間電場(chǎng)強(qiáng)度的方向. (2)求電場(chǎng)強(qiáng)度的大小. (3)求小球穿出下板小孔時(shí)速度v1與穿出上板小孔時(shí)速度 v2之比v1v2.,圖7,解析 (1)假設(shè)電場(chǎng)方向向上,則小球所受合力方向必向下,加速度向下,其向下板運(yùn)動(dòng)的時(shí)間必小于向上極運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,與題給條件不符

9、,所以場(chǎng)強(qiáng)方向豎直向下. (2)根據(jù)題意,小球在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的加速度a應(yīng)豎直向上. Eq-mg=ma ,答案 (1)場(chǎng)強(qiáng)方向豎直向下,11.(2009福建21)如圖8甲所示,在水平地面上固定一傾角 為的光滑絕緣斜面,斜面處于電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E、方向沿斜 面向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中.一勁度系數(shù)為k的絕緣輕質(zhì)彈簧的一端 固定在斜面底端,整根彈簧處于自然狀態(tài).一質(zhì)量為m、帶電 量為q(q0)的滑塊從距離彈簧上端為s0處靜止釋放,滑塊在運(yùn) 動(dòng)過程中電量保持不變,設(shè)滑塊與彈簧接觸過程中沒有機(jī)械 能損失,彈簧始終處在彈性限度內(nèi),重力加速度大小為g.,圖8,(1)求滑塊從靜止釋放到與彈簧上端接觸瞬間所經(jīng)歷的時(shí)間t1. (2)若滑塊在沿斜面向下運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程中最大速度大小為vm,求滑塊從靜止釋放到速度大小為vm過程中彈簧的彈力所做的功W. (3)從滑塊靜止釋放瞬間開始計(jì)時(shí),請(qǐng)?jiān)谝覉D中畫出滑塊在沿斜面向下運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程中速度與時(shí)間關(guān)系v-t圖象.圖中橫坐標(biāo)軸上的t1、t2及t3分別表示滑塊第一次與彈簧上端接觸、第一次速度達(dá)到最大值及第一次速度減為零的時(shí)刻,縱坐標(biāo)軸上的v1為滑塊在t1時(shí)刻的速度大小,vm是題中所指的物理量.(本小題不要求寫出計(jì)算過程),解析 (1