阶段综合检测(一) 第一章第1~3节(课件 练习)高中物理 教科版(2019)必修 第三册

资源下载
  1. 二一教育资源

阶段综合检测(一) 第一章第1~3节(课件 练习)高中物理 教科版(2019)必修 第三册

资源简介

阶段综合检测(一) 第一章第1~3节
(时间:75分钟 满分:100分)
一、单项选择题(本题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.将带正电荷的小球靠近绝缘柱上不带电的导体,导体表面感应电荷分布大致为(  )
2.西晋的《博物志·杂说上》记载:“今人梳头著髻时,有随梳解结有光者,亦有咤声。”这是关于摩擦起电产生火花并发出声音的记载。关于摩擦起电,下列说法中正确的是(  )
A.两种不带电的绝缘体摩擦后,带等量异种电荷
B.摩擦起电,使质子从一个物体转移到另一个物体
C.摩擦能产生电子和质子
D.摩擦起电表明,电荷的总量并不守恒
3.两个分别带有电荷量为-Q和+4Q的相同金属小球A、B(均可视为点电荷),固定在相距为r的两处,它们间的库仑力的大小为F。用一带绝缘柄的不带电的并且与A、B等大的金属球C与A、B反复足够多次接触,最后移去C。则两球间库仑力的大小为(  )
A. B.
C. D.
4.在正方形四个顶点分别放置一个点电荷,所带电荷量已在图中标出,则下列四个选项中,正方形中心处电场强度最大的是(  )
5.如图所示,正方形线框由边长为L的粗细均匀的绝缘棒组成,O是线框的中心,线框上均匀地分布着正电荷,现在线框上侧中点A处取下足够短的带电荷量为q的一小段,将其沿OA连线延长线向上移动的距离到B点处,若线框的其他部分的带电荷量与电荷分布保持不变,静电力常量为k,则此时O点的电场强度大小为(  )
A.k B.k
C.k D.k
6.如图所示,a、b两点处分别固定有等量异种点电荷+Q和-Q,c是线段ab的中点,d是ac的中点,e是ab的垂直平分线上的一点,将一个正点电荷先后放在d、c、e点,它所受的静电力分别为Fd、Fc、Fe,则下列说法中正确的是(  )
A.Fd、Fc、Fe的方向都是水平向右
B.Fd、Fc的方向水平向右,Fe的方向竖直向上
C.Fd、Fe的方向水平向右,Fc=0
D.Fd、Fc、Fe的大小都相等
7.如图所示,真空中有三个带正电的点电荷,它们固定在边长为a的等边三角形的三个顶点上,每个点电荷的电荷量都是q(q>0)。若引入一个点电荷P,放在等边三角形的中心,使三角形顶点处的电荷所受静电力合力为零,则下列说法正确的是(  )
A.未引入点电荷P之前,顶点上的每个点电荷所受的库仑力的大小为2k
B.未引入点电荷P之前,顶点上的每个点电荷所受的库仑力的大小为k
C.引入的点电荷P带负电,所带电荷量为Q=q
D.引入的点电荷P带正电,所带电荷量为Q=q
8.如图所示,一光滑绝缘圆环固定在竖直平面内,一点电荷固定在圆环的最高点A处,重力为G、带电荷量大小为q的小球P(可视为点电荷)套在环上。若小球P静止时与圆心O的连线恰好水平,则下列判断正确的是(  )
A.点电荷在小球P所在位置处产生的电场强度大小为
B.点电荷在小球P所在位置处产生的电场强度大小为
C.圆环对小球P的弹力大小为G
D.圆环对小球P的弹力大小为G
二、多项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分,在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
9.用金属箔做成一个不带电的空心小圆球,放在干燥的绝缘桌面上。小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦,将笔套自上向下慢慢靠近小圆球,当距离约为1.0 cm时圆球被吸引到笔套上。对上述现象的判断与分析,下列说法正确的是(  )
A.小圆球带负电
B.笔套靠近圆球时,圆球上部感应出异种电荷
C.圆球被吸引到笔套的过程中,圆球所受静电力大于圆球的重力
D.笔套碰到圆球后,笔套所带的电荷立刻被全部中和
10.如图所示,M、N是两个带有异种电荷的小球,用长度不等的轻绝缘丝线悬挂起来,两丝线与竖直方向的夹角分别是α和β(α > β),两球距水平面的高度相等。若同时剪断两根丝线,空气阻力不计,两球带电荷量不变,假设两球不会相碰,两带电小球可视为点电荷,则(  )
A.M球的电荷量比N球的大
B.M球的质量比N球的大
C.M球飞行的水平距离比N球的大
D.M、N两球同时落地
11.如图所示,真空空间中菱形区域ABCD的顶点B、D处分别固定有两个相同的点电荷,电荷量为+Q,若在A处放置一点电荷,C处的电场强度恰好为零。已知菱形的边长为a,∠DAB=60°,不计点电荷的重力。下列说法正确的是(  )
A.在A处放置的点电荷的电荷量大小为|QA|=3Q
B.若将A处的点电荷由静止释放,该点电荷将做加速直线运动
C.若将A处的点电荷以某一初速度释放,该电荷可能做匀速圆周运动
D.若将A处的点电荷以某一初速度释放,该点电荷在A、C之间做往复直线运动
12.如图,质量为m、电荷量为+q的小球,从地面B点正上方的A点以某一初速度水平抛出,经过时间t后,小球落在地面上的C点,落地时的动能为Ek。若空间增加竖直向下的匀强电场,且场强大小E=,小球仍以相同的速度从A点抛出,重力加速度为g,则小球(  )
A.落地点位于BC中点
B.落地点位于BC中点的右侧
C.落地时动能小于2Ek
D.在空中运动的时间小于
三、非选择题(本题共4小题,共52分)
13.(10分)在一个水平面上建立x轴,在过原点O垂直于x轴的平面的右侧空间有一匀强电场,电场强度的大小E=6×105 N/C,方向与x轴正方向相同,在O处放一个带电荷量q=-5×10-8 C,质量m=10 g的绝缘物块,物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,沿x轴正方向给物块一个初速度v0=2 m/s,如图所示,求物块最终停止时的位置。(g取10 m/s2)
14.(12分)地面上方存在水平向右的匀强电场,一质量为m、带电荷量为q的小球用绝缘丝线悬挂在电场中,当小球静止时丝线与竖直方向的夹角为θ,此时小球到地面的高度为h。求:
(1)小球的电性;
(2)匀强电场的电场强度;
(3)若丝线突然断掉,小球经过多长时间落地。
15.(14分)如图所示,一匀强电场的电场强度方向与水平方向的夹角为θ。现有一带电小球以初速度v0由A点水平射入该匀强电场,恰好做直线运动,由B点离开电场。已知带电小球的质量为m,电荷量为q,A、B之间的距离为d,重力加速度为g。试分析:
(1)带电小球的电性;
(2)匀强电场的电场强度的大小;
(3)小球经过B点时的速度vB。
16.(16分)如图所示,有一水平向左的匀强电场,电场强度大小为E=1.25×104 N/C,一根长L=1.5 m、与水平方向的夹角θ=37°的光滑绝缘细直杆MN固定在电场中,杆的下端M固定一个带电小球A,电荷量Q=+4.5×10-6 C;另一带电小球B穿在杆上可自由滑动,电荷量q=+1.0×10-6 C,质量m=1.0×10-2 kg。再将小球B从杆的上端N静止释放,小球B开始运动。(静电力常量k=9.0×109 N·m2/C2,g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)求:
(1)小球B开始运动时的加速度为多大?
(2)小球B的速度最大时,与M端的距离r为多大?
阶段综合检测(一) 第一章第1~3节
1.A 带正电荷的小球靠近绝缘柱上不带电的导体,在小球静电力的作用下,导体内部负电荷向左移动,导致导体左端聚集负电荷而带负电,右端因失去负电荷而带正电,A正确,B、C、D错误。
2.A 由于不同物质对电子的束缚本领不同,两个不带电的物体摩擦时,对电子束缚本领强的物质就会得到电子带负电,而对电子束缚本领的弱物质就是失去电子带上等量的正电荷,因此摩擦起电的本质是正负电荷的分离,并没有产生新的电荷,电荷是守恒的,总量保持不变,因此A正确,B、C、D错误。
3.A 由库仑定律得F=k=4k,金属球C与A、B反复足够多次接触,由电荷守恒定律知,最终A、B、C三球带电荷量相等,均为Q3==Q,由库仑定律得F1=k=k,联立上式解得F1=F,A正确。
4.B 根据点电荷的电场强度公式E=k,结合矢量合成法则可知,选项A中正方形中心处的电场强度为零,设顶点到正方形中心的距离为r,选项B中正方形中心处的电场强度大小为2k,选项C中正方形中心处的电场强度大小为k,选项D中正方形中心处的电场强度大小为k,故选B。
5.C 线框上其他部分的电荷在O点产生的场强与A点处对应的带电荷量为q的电荷在O点产生的电场强度大小相等、方向相反,故E1==k,B点处的电荷在O点产生的电场强度为E2=k,由电场强度的叠加原理可知E=E1-E2=k,故选C。
6.A 等量异种电荷的电场线的分布特点如图所示。
由图可知,c、d、e三点的电场强度的方向都向右,所以正点电荷所受静电力方向都水平向右,B错误,A正确;根据电场的叠加原理知,c点的场强不等于0,则Fc≠0,C错误;从图中可知d点的电场线最密,电场强度最大,e点的电场线最疏,电场强度最小,故Fd、Fc、Fe的大小都不相等,D错误。
7.C 根据题意作图,如图所示。三角形顶点每个点电荷都受到其他两个点电荷的斥力,根据平行四边形定则可得,顶点上的每个点电荷所受的库仑力为F=2F1cos 30°=k,A、B错误;要使三角形顶点处电场强度为零,则该处点电荷所受静电力为零,则引入的电荷必须是负的点电荷,由平衡条件得k=F,又由几何关系得2rcos 30°=a,解得Q=q,C正确,D错误。
8.A 小球P受力情况如图所示,则点电荷与小球P间的库仑力大小F1=F==G,点电荷在小球P所在位置处产生的电场强度大小E==,选项A正确,B错误;圆环对小球P的弹力大小N=Gtan 45°=G,选项C、D错误。
9.BC 绝缘材料做的笔套与头发摩擦,摩擦使笔套带电,带电的笔套靠近圆球时,圆球发生静电感应,圆球上部感应出与笔套相反的电荷,下部感应出与笔套相同的电荷,故圆球不是带负电;在圆球被吸引过程中,圆球加速度向上,则圆球所受静电力大于圆球的重力;绝缘材料做的笔套,自由电子无法移动,笔套所带的电荷无法立刻被全部中和。故选B、C。
10.CD 同时剪断两根丝线,两小球在竖直方向的分运动均为自由落体运动,由h=gt2可知,同时落地,D正确;未剪断丝线时,两球均受重力、库仑力和拉力三个力作用而平衡,且两球所受库仑力等大反向,由力的平衡条件可知F=mgtan θ,其中θ为丝线与竖直方向的夹角,因为α > β,所以N球的质量大于M球的质量,在水平方向库仑力的作用下,N球的水平加速度小于M球,N球飞行的水平距离小于M球,B错误,C正确;两球所受库仑力是相互作用力,由库仑定律无法判断哪个球的电荷量大,A错误。
11.AC 如图所示,B、D两处的点电荷在C处产生的合电场强度大小E=2cos 30°=,则A处的点电荷在C处产生的电场强度大小E1=E=,解得|QA|=3Q,A正确;分析可知,A处的点电荷带负电,将A处的点电荷由静止释放,该电荷在电场力作用下先由A向O做加速直线运动,再由O向C做减速直线运动,该电荷在A、C之间做往复直线运动,B错误;若将A处的点电荷以某一垂直菱形ABCD所在平面的初
速度释放,受到静电力指向BD中点,在静电力作用下,该电荷可能以O点为圆心做匀速圆周运动,C正确;将A处的点电荷以某一初速度释放,如果初速度方向与A、C连线不共线,该电荷将做曲线运动,如果初速度方向与A、C连线共线,该电荷做往复直线运动的范围超过A、C之间,D错误。
12.BC 若空间增加竖直向下的匀强电场,且场强大小E=,则小球的加速度变为原来的2倍,由公式h=gt2得t=,可知当小球的加速度变为原来的2倍时,小球在空中运动的时间变为原来的,由公式x=v0t,可知小球运动的水平位移变为原来的,故A、D错误,B正确;设小球的初动能为Ek0,未加电场时,由动能定理可知mgh=Ek-Ek0,加电场后,由动能定理可知2mgh=Ek'-Ek0,由以上两式可知,加电场后小球落地时动能Ek'小于2Ek,故C正确。
13.O点左侧0.2 m处
解析:当物块沿x轴正方向运动时,受到沿x轴负方向的静电力F和滑动摩擦力f。静电力大小为F=Eq,滑动摩擦力大小为f=μN=μmg。
设物块沿x轴正方向运动离O点的最远距离为s,此过程中由动能定理得-(F+f)s=-m
联立解得s==0.4 m
由于F>f,当物块运动到沿x轴正方向离O点的最远距离时,又返回向x轴负方向运动,设最终停止时在O点左侧s'处。
在物块向x轴负方向运动的过程中,由动能定理得(F-f)s-fs'=0
解得s'=s=0.2 m。
14.(1)正电 (2) (3)
解析:(1)小球受力情况如图所示,小球所受静电力与电场方向相同,所以小球带正电。
(2)对小球受力分析可得qE=mgtan θ
解得E=。
(3)丝线断裂后,小球在竖直方向自由落体运动,
由h=gt2得t=。
15.(1)正电 (2) (3)
解析:(1)小球进入电场后受两个力的作用:重力mg和静电力qE,若要保证小球做直线运动,则小球必然带正电,并且所受静电力qE和重力mg的合力F沿直线AB水平向右。
(2)由(1)中结论和几何关系可知,mg=qEsin θ,所以匀强电场的电场强度大小为E=。
(3)小球在恒力作用下由A到B做匀加速直线运动,合力F=,由牛顿第二定律得加速度a=,由匀变速直线运动的规律得-=2ad,则vB=。
16.(1)3.2 m/s2 (2)0.9 m
解析:(1)如图所示,开始运动时小球B受重力、库仑力、杆的弹力和电场力,沿杆方向运动,由牛顿第二定律得mgsin θ--qEcos θ=ma。
解得:a=gsin θ--,
代入数据解得:a=3.2 m/s2。
(2)小球B速度最大时合力为零,即
mgsin θ--qEcos θ=0
解得:r=,
代入数据解得:r=0.9 m。
1 / 3(共39张PPT)
阶段综合检测(一) 第一章第1~3节
(时间:75分钟 满分:100分)
一、单项选择题(本题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出
的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 将带正电荷的小球靠近绝缘柱上不带电的导体,导体表面感应电荷
分布大致为(  )
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
解析:  带正电荷的小球靠近绝缘柱上不带电的导体,在小
球静电力的作用下,导体内部负电荷向左移动,导致导体左端
聚集负电荷而带负电,右端因失去负电荷而带正电,A正确,
B、C、D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
2. 西晋的《博物志·杂说上》记载:“今人梳头著髻时,有随梳解结
有光者,亦有咤声。”这是关于摩擦起电产生火花并发出声音的记
载。关于摩擦起电,下列说法中正确的是(  )
A. 两种不带电的绝缘体摩擦后,带等量异种电荷
B. 摩擦起电,使质子从一个物体转移到另一个物体
C. 摩擦能产生电子和质子
D. 摩擦起电表明,电荷的总量并不守恒
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
解析:  由于不同物质对电子的束缚本领不同,两个不带电的物
体摩擦时,对电子束缚本领强的物质就会得到电子带负电,而对电
子束缚本领的弱物质就是失去电子带上等量的正电荷,因此摩擦起
电的本质是正负电荷的分离,并没有产生新的电荷,电荷是守恒
的,总量保持不变,因此A正确,B、C、D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
3. 两个分别带有电荷量为-Q和+4Q的相同金属小球A、B(均可视
为点电荷),固定在相距为r的两处,它们间的库仑力的大小为F。
用一带绝缘柄的不带电的并且与A、B等大的金属球C与A、B反复
足够多次接触,最后移去C。则两球间库仑力的大小为(  )
A. B.
C. D.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
解析:  由库仑定律得F=k=4k,金属球C与A、B反复足
够多次接触,由电荷守恒定律知,最终A、B、C三球带电荷量相
等,均为Q3==Q,由库仑定律得F1=k=k,联立上式解
得F1=F,A正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
4. 在正方形四个顶点分别放置一个点电荷,所带电荷量已在图中标
出,则下列四个选项中,正方形中心处电场强度最大的是(  )
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
解析:  根据点电荷的电场强度公式E=k,结合矢量合成法则
可知,选项A中正方形中心处的电场强度为零,设顶点到正方形中
心的距离为r,选项B中正方形中心处的电场强度大小为2k,选
项C中正方形中心处的电场强度大小为k,选项D中正方形中心处
的电场强度大小为k,故选B。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
5. 如图所示,正方形线框由边长为L的粗细均匀的绝缘棒组成,O是
线框的中心,线框上均匀地分布着正电荷,现在线框上侧中点A处
取下足够短的带电荷量为q的一小段,将其沿OA连线延长线向上移
动的距离到B点处,若线框的其他部分的带电荷量与电荷分布保持
不变,静电力常量为k,则此时O点的电场强度大
小为(  )
A. k B. k
C. k D. k
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
解析:  线框上其他部分的电荷在O点产生的场强与A点处对应的
带电荷量为q的电荷在O点产生的电场强度大小相等、方向相反,
故E1==k,B点处的电荷在O点产生的电场强度为E2=k,
由电场强度的叠加原理可知E=E1-E2=k,故选C。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
6. 如图所示,a、b两点处分别固定有等量异种点电荷+Q和-Q,c是
线段ab的中点,d是ac的中点,e是ab的垂直平分线上的一点,将一
个正点电荷先后放在d、c、e点,它所受的静电力分别为Fd、Fc、
Fe,则下列说法中正确的是(  )
A. Fd、Fc、Fe的方向都是水平向右
B. Fd、Fc的方向水平向右,Fe的方向竖直向上
C. Fd、Fe的方向水平向右,Fc=0
D. Fd、Fc、Fe的大小都相等
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
解析:  等量异种电荷的电场线的分布
特点如图所示。
由图可知,c、d、e三点的电场强度的方
向都向右,所以正点电荷所受静电力方
向都水平向右,B错误,A正确;根据电场的叠加原理知,c点的场强不等于0,则Fc≠0,C错误;从图中可知d点的电场线最密,电场强度最大,e点的电场线最疏,电场强度最小,故Fd、Fc、Fe的大小都不相等,D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
7. 如图所示,真空中有三个带正电的点电荷,它们固定在边长为a的
等边三角形的三个顶点上,每个点电荷的电荷量都是q(q>0)。
若引入一个点电荷P,放在等边三角形的中心,使三角形顶点处的
电荷所受静电力合力为零,则下列说法正确的是(  )
A. 未引入点电荷P之前,顶点上的每个点电荷所受的
库仑力的大小为2k
B. 未引入点电荷P之前,顶点上的每个点电荷所受的
库仑力的大小为k
C. 引入的点电荷P带负电,所带电荷量为Q=q
D. 引入的点电荷P带正电,所带电荷量为Q=q
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
解析:  根据题意作图,如图所
示。三角形顶点每个点电荷都受到其
他两个点电荷的斥力,根据平行四边
形定则可得,顶点上的每个点电荷所
受的库仑力为F=2F1cos 30°=
k,A、B错误;要使三角形顶点
处电场强度为零,则该处点电荷所受静电力为零,则引入的电荷必须是负的点电荷,由平衡条件得k=F,又由几何关系得2rcos 30°=a,解得Q=q,C正确,D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
8. 如图所示,一光滑绝缘圆环固定在竖直平面内,一点电荷固定在圆
环的最高点A处,重力为G、带电荷量大小为q的小球P(可视为点
电荷)套在环上。若小球P静止时与圆心O的连线恰好水平,则下
列判断正确的是(  )
A. 点电荷在小球P所在位置处产生的电场强度大小为
B. 点电荷在小球P所在位置处产生的电场强度大小为
C. 圆环对小球P的弹力大小为G
D. 圆环对小球P的弹力大小为G
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
解析:  小球P受力情况如图所示,则点电荷与
小球P间的库仑力大小F1=F==G,点
电荷在小球P所在位置处产生的电场强度大小E=
=,选项A正确,B错误;圆环对小球P的弹
力大小N=Gtan 45°=G,选项C、D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
二、多项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分,在每小题给出
的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不
全的得2分,有选错的得0分)
9. 用金属箔做成一个不带电的空心小圆球,放在干燥的绝缘桌面上。
小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦,将笔套自上向下慢慢靠
近小圆球,当距离约为1.0 cm时圆球被吸引到笔套上。对上述现象
的判断与分析,下列说法正确的是(  )
A. 小圆球带负电
B. 笔套靠近圆球时,圆球上部感应出异种电荷
C. 圆球被吸引到笔套的过程中,圆球所受静电力大于圆球的重力
D. 笔套碰到圆球后,笔套所带的电荷立刻被全部中和
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
解析:  绝缘材料做的笔套与头发摩擦,摩擦使笔套带电,带
电的笔套靠近圆球时,圆球发生静电感应,圆球上部感应出与笔套
相反的电荷,下部感应出与笔套相同的电荷,故圆球不是带负电;
在圆球被吸引过程中,圆球加速度向上,则圆球所受静电力大于圆
球的重力;绝缘材料做的笔套,自由电子无法移动,笔套所带的电
荷无法立刻被全部中和。故选B、C。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
10. 如图所示,M、N是两个带有异种电荷的小球,用长度不等的轻绝
缘丝线悬挂起来,两丝线与竖直方向的夹角分别是α和β(α >
β),两球距水平面的高度相等。若同时剪断两根丝线,空气阻力
不计,两球带电荷量不变,假设两球不会相碰,两带电小球可视
为点电荷,则(  )
A. M球的电荷量比N球的大
B. M球的质量比N球的大
C. M球飞行的水平距离比N球的大
D. M、N两球同时落地
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
解析:  同时剪断两根丝线,两小球在竖直方向的分运动均为
自由落体运动,由h=gt2可知,同时落地,D正确;未剪断丝线
时,两球均受重力、库仑力和拉力三个力作用而平衡,且两球所
受库仑力等大反向,由力的平衡条件可知F=mgtan θ,其中θ为丝
线与竖直方向的夹角,因为α > β,所以N球的质量大于M球的质
量,在水平方向库仑力的作用下,N球的水平加速度小于M球,N
球飞行的水平距离小于M球,B错误,C正确;两球所受库仑力是
相互作用力,由库仑定律无法判断哪个球的电荷量大,A错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
11. 如图所示,真空空间中菱形区域ABCD的顶点B、D处分别固定有
两个相同的点电荷,电荷量为+Q,若在A处放置一点电荷,C处
的电场强度恰好为零。已知菱形的边长为a,∠DAB=60°,不计
点电荷的重力。下列说法正确的是(  )
A. 在A处放置的点电荷的电荷量大小为|QA|=
3Q
B. 若将A处的点电荷由静止释放,该点电荷将做加速
直线运动
C. 若将A处的点电荷以某一初速度释放,该电荷可能
做匀速圆周运动
D. 若将A处的点电荷以某一初速度释放,该点电荷在
A、C之间做往复直线运动
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
解析:  如图所示,B、D两处的点电
荷在C处产生的合电场强度大小E=
2cos 30°=,则A处的点电荷在C
处产生的电场强度大小E1=E=,解得|QA|=3Q,A正确;分析可知,A处的点电荷带负电,将A处的点电荷由静止释放,该电荷在电场力作用下先由A向O做加速直线运动,再由O向C做减速直线运动,该电荷在A、C之间做往复直线运动,B错误;
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
若将A处的点电荷以某一垂直菱形ABCD所在平面的初速度释放,受到静电力指向BD中点,在静电力作用下,该电荷可能以O点为圆心做
匀速圆周运动,C正确;将A处的点电荷以某一初速度释放,如果初速度方向与A、C连线不共线,该电荷将做曲线运动,如果初速度
方向与A、C连线共线,该电荷做往复直线运动的范围超过A、C之间,D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
12. 如图,质量为m、电荷量为+q的小球,从地面B点正上方的A点以
某一初速度水平抛出,经过时间t后,小球落在地面上的C点,落
地时的动能为Ek。若空间增加竖直向下的匀强电场,且场强大小
E=,小球仍以相同的速度从A点抛出,重力加速度为g,则小
球(  )
A. 落地点位于BC中点
B. 落地点位于BC中点的右侧
C. 落地时动能小于2Ek
D. 在空中运动的时间小于
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
解析:  若空间增加竖直向下的匀强电场,且场强大小E=
,则小球的加速度变为原来的2倍,由公式h=gt2得t=,
可知当小球的加速度变为原来的2倍时,小球在空中运动的时间变
为原来的,由公式x=v0t,可知小球运动的水平位移变为原来的
,故A、D错误,B正确;设小球的初动能为Ek0,未加电场时,
由动能定理可知mgh=Ek-Ek0,加电场后,由动能定理可知2mgh
=Ek'-Ek0,由以上两式可知,加电场后小球落地时动能Ek'小于
2Ek,故C正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
三、非选择题(本题共4小题,共52分)
13. (10分)在一个水平面上建立x轴,在过原点O垂直于x轴的平面
的右侧空间有一匀强电场,电场强度的大小E=6×105 N/C,方向
与x轴正方向相同,在O处放一个带电荷量q=-5×10-8 C,质量
m=10 g的绝缘物块,物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,沿x
轴正方向给物块一个初速度v0=2 m/s,如图所示,求物块最终停
止时的位置。(g取10 m/s2)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
答案:O点左侧0.2 m处
解析:当物块沿x轴正方向运动时,受到沿x轴负方向的静电力
F和滑动摩擦力f。静电力大小为F=Eq,滑动摩擦力大小为f=
μN=μmg。
设物块沿x轴正方向运动离O点的最远距离为s,此过程中由动
能定理得-(F+f)s=-m
联立解得s==0.4 m
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
由于F>f,当物块运动到沿x轴正方向离O点的最远距离时,又
返回向x轴负方向运动,设最终停止时在O点左侧s'处。
在物块向x轴负方向运动的过程中,由动能定理得(F-f)s-
fs'=0
解得s'=s=0.2 m。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
14. (12分)地面上方存在水平向右的匀强电场,一质量为m、带电荷量为q的小球用绝缘丝线悬挂在电场中,当小球静止时丝线与竖直方向的夹角为θ,此时小球到地面的高度为h。求:
(1)小球的电性;
答案: 正电 
解析: 小球受力情况如图所
示,小球所受静电力与电场方向相
同,所以小球带正电。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
(2)匀强电场的电场强度;
答案:  
解析:对小球受力分析可得qE=mgtan θ
解得E=。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
(3)若丝线突然断掉,小球经过多长时间落地。
答案:
解析:丝线断裂后,小球在竖直方向自由落体运动,由h=
gt2得t=。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
15. (14分)如图所示,一匀强电场的电场强度方向与水平方向的夹
角为θ。现有一带电小球以初速度v0由A点水平射入该匀强电场,
恰好做直线运动,由B点离开电场。已知带电小球的质量为m,电
荷量为q,A、B之间的距离为d,重力加速度为g。试分析:
(1)带电小球的电性;
答案: 正电 
解析: 小球进入电场后受两个力的作用:重力mg和静
电力qE,若要保证小球做直线运动,则小球必然带正电,
并且所受静电力qE和重力mg的合力F沿直线AB水平向右。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
(2)匀强电场的电场强度的大小;
答案:  
解析:由(1)中结论和几何关系可知,mg=qEsin θ,
所以匀强电场的电场强度大小为E=。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
(3)小球经过B点时的速度vB。
答案:
解析:小球在恒力作用下由A到B做匀加速直线运动,合
力F=,由牛顿第二定律得加速度a=,由匀变速直
线运动的规律得-=2ad,则vB=。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
16. (16分)如图所示,有一水平向左的匀强电场,电场强度大
小为E=1.25×104 N/C,一根长L=1.5 m、与水平方向的夹
角θ=37°的光滑绝缘细直杆MN固定在电场中,杆的下端M固
定一个带电小球A,电荷量Q=+4.5×10-6 C;另一带电小球
B穿在杆上可自由滑动,电荷量q=+1.0×10-6 C,质量m=
1.0×10-2 kg。再将小球B从杆的上端N静止释放,小球B开始
运动。(静电力常量k=9.0×109 N·m2/C2,g取10 m/s2,sin
37°=0.6,cos 37°=0.8)求:
(1)小球B开始运动时的加速度为多大?
答案: 3.2 m/s2 
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
解析: 如图所示,开始运动时小球B
受重力、库仑力、杆的弹力和电场力,沿
杆方向运动,由牛顿第二定律得mgsin θ-
-qEcos θ=ma。解得:a=gsin θ-
-,代入数据解得:a=3.2 m/s2。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
(2)小球B的速度最大时,与M端的距离r为多大?
答案: 0.9 m
解析:小球B速度最大时合力为零,即
mgsin θ--qEcos θ=0
解得:r=,
代入数据解得:r=0.9 m。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
谢谢观看!

展开更多......

收起↑

资源列表