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2014-2015学年河北省邢台市南宫中学高二(上)第二次周测物理试卷


2014-2015 学年河北省邢台市南宫中学高二(上)第二次周测物理试卷 一、选择题(下面各题选项中只少有一个正确答案,选错、错选、多选不得分,全选对者得 4 分,共 48 分) 1. (4 分) (2014 秋?霍林郭勒市校级期中)用金属箔做成一个不带电的圆环,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后,将笔套自上向下慢慢靠近圆环,当 距离约为 0.5cm

时圆环被吸引到笔套上,如图所示,对上述现象的判断与分析,下列说法正 确的是( )

A. B. C. D.

摩擦使笔套带电 笔套靠近圆环时,圆环上、下部感应出异号电荷 圆环被吸引到笔套的过程中,圆环所受静电力的合力等于圆环的重力 笔套碰到圆环后,笔套所带的电荷立刻被全部中和

2. (4 分) (2013 秋?菏泽期末)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, 这两部分所带电荷量的数值分别为 QA、QB,则下列结论正确的是( )

A. B. C. D. 关

沿虚线 d 切开,A 带负电,B 带正电,且 QB>QA 只有沿虚线 b 切开,才有 A 带正电,B 带负电,并 QB=QA 沿虚线 a 切开,A 带正电,B 带负电,且 QB>QA 沿任意一条虚线切开,都有 A 带正电,B 带负电,而 QA、QB 的值与所切的位置有

3. (4 分) (2013 春?绿园区校级期末)如图所示是电场中某点的电场强度 E 与放在该点处的 检验电荷 q 及所受电场力 F 之间的函数关系图象,其中正确的( )

A.

B.

C.

D.

4. (4 分) (2013 秋?白下区校级期中)关于点电荷、元电荷、检验电荷,下列说法正确的是 ( ) A. 元电荷实际上是指电子和质子本身 B. 点电荷所带电荷量一定很小 C. 点电荷所带电荷量一定是元电荷电荷量的整数倍 D. 点电荷、元电荷、检验电荷是同一种物理模型 5. (4 分) (2010?惠安县校级模拟)如图所示,中子内有一个电荷量为 荷量为 的上夸克和两个电

的下夸克,3 个夸克都分布在半径为 r 的同一圆周上,则 3 个夸克在其圆心处产 )

生的电场强度为(

A.

B.

C.

D.

6. (4 分) (2009?北京)某静电场的电场线分布如图所示,图中 P、Q 两点的电场强度的大小 分别为 EP 和 EQ,电势分别为 UP 和 UQ,则( )

A. EP>EQ,UP>UQ D.EP<EQ,UP<UQ

B.EP>EQ,UP<UQ C. EP<EQ,UP>UQ

7. (4 分) (2013 秋?濠江区校级期末)一带电粒子在正电荷形成的电场中运动,运动轨迹为 图中所示的 abcd 曲线,下列判断正确的是( )

A. 粒子带正电 B. 粒子通过 a 点时的速率比通过 b 点时小

C. 粒子通过 a 点时受到的电场力比通过 b 点时小 D. 粒子通过 a 点时的电势能比通过 c 点时大 8. (4 分) (2014 秋?巴彦淖尔校级月考)如图所示,实线为不知方向的三条电场线,从电场 中 M 点以相同速度飞出 a、b 两个带电粒子,运动轨迹如图中虚线所示,不计粒子的重力.则 ( )

A. B. C. D.

a、b 一定是同性电荷的两个带电粒子 沿 M﹣P 轨迹方向电势将降低,沿 M﹣N 轨迹方向电势将升高 a 粒子的加速度将减小,b 粒子的加速度将增加 a 粒子的电势能增加,b 粒子的电势能减小

9. (4 分) (2010 秋?七里河区校级期末)如图所示,三条虚线表示某电场的三个等势面,其 中 φ1=10V,φ2=20V,φ3=30V 一个带电粒子只受电场力作用,按图中实线轨迹从 A 点运动到 B 点,由此可知( )

A. C.

粒子带正电 B. 粒子的速度变大 粒子的加速度变大 D. 粒子的电势能变大

10. (4 分) (2014 秋?小店区校级期中)如图甲所示,Q1、Q2 为两个被固定的点电荷,其中 Q1 为正点电荷,在它们连线的延长线上有 a、b 两点.现有一检验电荷 q(电性未知)以一定 的初速度沿直线从 b 点开始经 a 点向远处运动(检验电荷只受电场力作用) ,q 运动的速度图 象如图乙所示.则( )

A. B. C. D.

Q2 必定是负电荷 Q2 的电荷量必定大于 Q1 的电荷量 从 b 点经 a 点向远处运动的过程中检验电荷 q 所受的电场力一直减小 可以确定检验电荷的带电性质

11. (4 分) (2005?枣庄一模)如图所示,质量为 m、带电量为+q 的滑块,绝缘斜面匀速下滑, 当滑块滑至竖直向下匀强电场区时,滑块运动的状态为( )

A. C.

继续匀速下滑 B. 将加速下滑 将减速下滑 D. 上述三种情况都可能发生

12. (4 分) (2013 秋?和平区校级月考)如图所示,在光滑绝缘的水平面上,有一棱形 ABCD, 对角线焦点为 O,在顶点 B、D 处各固定一个点电荷,若将一个带正电的小球从 A 点静止释 放,小球将沿对角线 AC 作往返运动.则( )

A. B. C. D.

B、D 处固定的是等量的正电荷 B、D 处固定的是等量的异种电荷 在 A、C 的连线上 O 点电势最低 运动小球在 O 处的机械能最小

二、填空题 13. (6 分) (2012 秋?渭滨区校级月考)如图所示,竖直放在真空中的两块长平行金属板 A、 B,其间场强为 E,在板间用绝缘细绳悬挂有一质量为 m,电量为+q 的小球,小球平衡时,线 与竖直方向夹角 α= ,若剪断细线,小球将做 运动.

14. (6 分) (2013 秋?鼓楼区校级期中)如图所示,A、B、C 三点为一直角三角形的三个顶点, ∠B=30°.现在 A、B 两点放置两点电荷 qA、qB,测得 C 点场强的方向与 AB 平行,则 qA 带 ,qA:qB= .

15. (6 分) (2013 秋?册亨县校级期末)如图所示,用绝缘细线拴一个质量为 m 的小球,小球 在竖直向下的场强为 E 的匀强电场中的竖直平面内做匀速圆周运动, 则小球带 电 荷,所带电荷量为 .

三、计算题 16. (10 分) (2015 春?平度市期中)如图所示,a、b 为两个固定的带正电 q 的点电荷,相距 为 L, 通过其连线中点 O 作此线段的垂直平分面, 在此平面上有一个以 O 为圆心, 半径为 的圆周,其上有一个质量为 m,带电荷量为﹣q 的点电荷 c 做匀速圆周运动,求 c 的速率. L

17. (12 分) (2014 秋?富民县校级期中)如图所示,在 O 点放置一个正电荷,在过 O 点的竖 直平面内的 A 点,自由释放一个带正电的小球,小球的质量为 m 电荷量为 q.小球落下的轨 迹如图 中虚线所示,它与以 O 为圆心、R 为半径的圆(图中实线表示)相交于 B、C 两点, O、C 在同一水平线上,∠BOC=30°,A 距离 OC 的竖直高度为 h.若小球通过 B 点的速度为 v,试求: (1)小球通过 C 点的速度大小. (2)小球由 A 到 C 的过程中电势能的增加量.

18. (12 分) (2010 春?湖北期末)如图所示,小球 A 和 B 带电荷量均为+q,质量分别为 m 和 2m,用不计质量的竖直细绳连接,在竖直向上的匀强电场中以速度 v0 匀速上升,某时刻细绳 突然断开.小球 A 和 B 之间的相互作用力忽略不计.求: (1)该匀强电场的场强 E (2)细绳断开后 A、B 两球的加速度 aA、aB.

2014-2015 学年河北省邢台市南宫中学高二(上)第二次 周测物理试卷
参考答案与试题解析

一、选择题(下面各题选项中只少有一个正确答案,选错、错选、多选不得分,全选对者得 4 分,共 48 分) 1. (4 分) (2014 秋?霍林郭勒市校级期中)用金属箔做成一个不带电的圆环,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后,将笔套自上向下慢慢靠近圆环,当 距离约为 0.5cm 时圆环被吸引到笔套上,如图所示,对上述现象的判断与分析,下列说法正 确的是( )

A. B. C. D.

摩擦使笔套带电 笔套靠近圆环时,圆环上、下部感应出异号电荷 圆环被吸引到笔套的过程中,圆环所受静电力的合力等于圆环的重力 笔套碰到圆环后,笔套所带的电荷立刻被全部中和

考点: 电荷守恒定律. 专题: 电场力与电势的性质专题. 分析: 摩擦起电的原因是不同物质的原子核束缚核外电子的能力不同,能力强的得电子带 负电,能力弱的失电子带正电,实质是电子的转移.感应起电是电荷从物体的一个部分转移到 另一个部分. 解答: 解:A、笔套与头发摩擦后,摩擦使笔套带电,故 A 正确; B、带电的笔套靠近圆环时,圆环感应出异号电荷,故 B 正确; C、 当距离约为 0.5cm 时圆环被吸引到笔套上, 是因为圆环所受静电力的合力大于圆环的重力, 产生了加速度,故 C 错误; D、笔套碰到圆环后,笔套所带的电荷没有被中和,还带电,故 D 错误. 故选:AB. 点评: 此题考查的是物体带电的本质和电荷间的相互作用规律,是一道基础题. 2. (4 分) (2013 秋?菏泽期末)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, 这两部分所带电荷量的数值分别为 QA、QB,则下列结论正确的是( )

A. 沿虚线 d 切开,A 带负电,B 带正电,且 QB>QA B. 只有沿虚线 b 切开,才有 A 带正电,B 带负电,并 QB=QA

C. 沿虚线 a 切开,A 带正电,B 带负电,且 QB>QA D. 沿任意一条虚线切开,都有 A 带正电,B 带负电,而 QA、QB 的值与所切的位置有 关 考点: 静电场中的导体. 分析: 根据静电感应现象,在正点电荷的电场作用下,导体 AB 自由电荷重新分布,不论沿 着哪条虚线切开,都有 A 带正电,B 带负电,且电量总是相等. 解答: 解:由题意可知,静电感应现象使得 A 带正电,B 带负电.导体原来不带电,只是 在 C 的电荷的作用下,导体中的自由电子向 B 部分移动,使 B 部分多带了电子而带负电;A 部分少了电子而带正电.根据电荷守恒可知,A 部分转移的电子数目和 B 部分多余的电子数 目是相同的,但由于电荷之间的作用力与距离有关,距离越小,作用力越大,因此更多的电 子容易转移到最接近 C 的位置,导致电子在导体上分布不均匀,从 B 端到 A 端,电子分布越 来越稀疏,所以从不同位置切开时,QA、QB 的值不同.故只有 D 正确,ABC 错误; 故选:D. 点评: 考查静电感应的原理,理解带电本质是电子的转移,掌握电荷守恒定律的应用,注 意两部分的电量总是相等是解题的突破口. 3. (4 分) (2013 春?绿园区校级期末)如图所示是电场中某点的电场强度 E 与放在该点处的 检验电荷 q 及所受电场力 F 之间的函数关系图象,其中正确的( )

A.

B.

C.

D. 考点: 电场强度. 分析: 电场强度由电场本身决定,与试探电荷无关,在电场中某点的电场强度 E 是一定的, 由 F=qE 分析 F 与 q 的关系. 解答: 解: A、 B 根据电场强度由电场本身决定, 与试探电荷无关, 在电场中某点的电场强度 E 是一定的, 可知,E﹣q 是平行于 q 轴的直线;故 A 正确,B 错误. C、D 由 F=qE 知,E 一定,则 F 与 q 成正比,故 C 错误,D 正确. 故选:AD 点评: 解决本题的关键理解电场强度物理意义,掌握 E 的定义式 E= ,知道电场强度的大 小与试探电荷无关.

4. (4 分) (2013 秋?白下区校级期中)关于点电荷、元电荷、检验电荷,下列说法正确的是 ( ) A. 元电荷实际上是指电子和质子本身 B. 点电荷所带电荷量一定很小 C. 点电荷所带电荷量一定是元电荷电荷量的整数倍 D. 点电荷、元电荷、检验电荷是同一种物理模型 考点: 元电荷、点电荷. 专题: 电场力与电势的性质专题. 分析: 点电荷是一种理想化的物理模型;元电荷又称“基本电量”,在各种带电微粒中,电子 电荷量的大小是最小的,人们把最小电荷叫做元电荷,常用符号 e 表示,任何带电体所带电荷 都是 e 的整数倍. 解答: 解:A、元电荷是带电量的最小值,它不是电荷,故 A 错误; B、点电荷是将带电物体简化为一个带电的点,物体能不能简化为点,不是看物体的体积大小 和电量大小,而是看物体的大小对于两个电荷的间距能不能忽略不计,即两个带电体的形状 对它的相互作用力的影响能不能忽略,故 B 错误; C、元电荷是带电量的最小值,所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍,故 C 正确; D、点电荷是一种理想化的物理模型,元电荷又称“基本电量”,在各种带电微粒中,电子电荷 量的大小是最小的, 任何带电体所带电荷都是 e 的整数倍; 检验电荷是用来检验电场是否存在 的电荷,体积要小,带电量也要小;点电荷是理想化的模型;所以点电荷、元电荷、检验电 荷不是同一种物理模型,故 D 错误; 故选:C. 点评: 点电荷是电荷,有电荷量与电性,而元电荷不是电荷,有电荷量但没有电性.

5. (4 分) (2010?惠安县校级模拟)如图所示,中子内有一个电荷量为 荷量为

的上夸克和两个电

的下夸克,3 个夸克都分布在半径为 r 的同一圆周上,则 3 个夸克在其圆心处产 )

生的电场强度为(

A.

B.

C.

D.

考点: 电场强度;电场的叠加. 专题: 电场力与电势的性质专题. 分析: 先将两个电荷量为 的下夸克在圆心处产生的电场强度进行合成, 再与电荷量为

的上夸克在圆心处产生的电场强度合成,求出 3 个夸克在其圆心处产生的电场强度.

解答: 解: 一个下夸克在圆心处产生的电场强度大小为 E1= 的下夸克在圆心处产生的合场强大小为 E2=E1=

=

, 两个电荷量为 的上夸克

,方向沿 A→O.电荷量为

在圆心处产生的电场强度大小为 E3= 生的电场强度大小 E=E2+E3=

=

,方向沿 A→O,所以 3 个夸克在其圆心处产

,方向沿 A→O.

故选 A 点评: 本题电场的叠加问题,要利用对称性.对于两个下夸克场强的合成可利用力的合成 进行类比. 6. (4 分) (2009?北京)某静电场的电场线分布如图所示,图中 P、Q 两点的电场强度的大小 分别为 EP 和 EQ,电势分别为 UP 和 UQ,则( )

A. EP>EQ,UP>UQ D.EP<EQ,UP<UQ

B.EP>EQ,UP<UQ C. EP<EQ,UP>UQ

考点: 电场线;电场强度;电势. 专题: 电场力与电势的性质专题. 分析: 根据电场线越密代表场强越强,可以判定 P 点的场强大于 Q 点的场强;根据沿电场 线方向电势逐渐降低可以判定 P 点的电势高于 Q 点的电势. 解答: 解:电场线越密代表场强越强,从图可以看出 P 点的电场线的密集程度大于 Q 点的 密集程度,故 P 点的场强大于 Q 点的场强,所以 Ep>EQ, 又由于沿电场线方向电势逐渐降低,由图可知电场线的方向由 P 指向 Q,所以 P 点的电势高 于 Q 点的电势,即 UP>UQ,故 A 正确. 故选 A. 点评: 只要理解了电场线的特点即可顺利解决此题. 7. (4 分) (2013 秋?濠江区校级期末)一带电粒子在正电荷形成的电场中运动,运动轨迹为 图中所示的 abcd 曲线,下列判断正确的是( )

A. B. C. D.

粒子带正电 粒子通过 a 点时的速率比通过 b 点时小 粒子通过 a 点时受到的电场力比通过 b 点时小 粒子通过 a 点时的电势能比通过 c 点时大

考点: 等势面;电势能. 专题: 电场力与电势的性质专题. 分析: 根据轨迹弯曲方向得出电场力的方向,从而确定带电粒子的电性.根据动能定理比 较 a 点、b 点的速度大小;根据电场线的疏密比较电场力的大小;根据电场力做功比较电势能 的大小. 解答: 解:A、轨迹弯曲的方向大致指向合力的方向,知电场力背离正电荷方向,由同种电 荷相互排斥,所以该粒子带正电.故 A 正确. B、从 a 到 b,电场力做负功,根据动能定理,动能减小,a 点动能大于 b 点动能,则 a 点速 度大于 b 点的速度.故 B 错误. C、b 点的电场线比 a 点电场线密,所以 b 点的电场强度大于 a 点的电场强度,所以粒子在 a 点的电场力比 b 点小.故 C 正确. D、从 a 到 b,电场力做负功,电势能增加.所以 a 点的电势能小于 b 点的电势能,b 与 c 处 于同一个等势面是,所以粒子在 b 点的电势能等于在 c 点的电势能.所以 a 点的电势能小于 c 点的电势能.故 D 错误. 故选:AC. 点评: 解决本题的关键知道电场线的疏密表示电场的强弱,电场力做正功,电势能减小, 电场力做负功,电势能增加. 8. (4 分) (2014 秋?巴彦淖尔校级月考)如图所示,实线为不知方向的三条电场线,从电场 中 M 点以相同速度飞出 a、b 两个带电粒子,运动轨迹如图中虚线所示,不计粒子的重力.则 ( )

A. B. C. D.

a、b 一定是同性电荷的两个带电粒子 沿 M﹣P 轨迹方向电势将降低,沿 M﹣N 轨迹方向电势将升高 a 粒子的加速度将减小,b 粒子的加速度将增加 a 粒子的电势能增加,b 粒子的电势能减小

考点: 电场线;电场强度;电势能. 专题: 电场力与电势的性质专题.

分析: 电场线的疏密代表电场的强弱,所以出发后的一小段时间内 a 受到的电场力变小,b 受到的电场力变大; 正电荷所受电场力的方向就是电场线的方向, 而负电荷所受的电场力的方 向与电场线的方向相反,由于场强方向未知故不能确定电荷的电性.根据动能定理,合外力做 正功,动能增加. 解答: 解:A、由轨迹弯曲方向可判断出电场力方向,由于不知道场强的方向,故不能确定 电场力的方向与场强方向的关系,所以不能确定 ab 两电荷的电性.故 A 错误. B、由于出发后电场力始终对电荷做正功,两电荷的动能越来越大,故两个电荷的速度都将越 来越大,故 B 错误. C、电场线的疏密代表电场的强弱,由图可知越向左场强越小,故 a 出发后的一小段时间内其 所处的位置的场强越来越小,而 b 出发后的一小段时间内其所处的位置场强越来越大,所以 出发后的一小段时间内 a 受到的电场力变小,b 受到的电场力变大.a 的加速度将减小,b 的 加速度将增大.故 C 正确. D、电场力对两个电荷都做正功,两个电荷的电势能都减小.故 D 错误. 故选:C 点评: 本题涉及的知识较多,综合性较强,但只要我们理解了电场线的特点就能顺利解决 选项 A、C、D,明白了只要合外力做正功物体的动能就将增加的道理选项 B 就不难解决,所 以我们一定要掌握好基本知识. 9. (4 分) (2010 秋?七里河区校级期末)如图所示,三条虚线表示某电场的三个等势面,其 中 φ1=10V,φ2=20V,φ3=30V 一个带电粒子只受电场力作用,按图中实线轨迹从 A 点运动到 B 点,由此可知( )

A. C.

粒子带正电 B. 粒子的速度变大 粒子的加速度变大 D. 粒子的电势能变大

考点: 等势面;电场强度;电势能. 专题: 电场力与电势的性质专题. 分析: 做曲线运动物体所受合外力指向曲线内侧,本题中粒子只受电场力,由此可判断电 场力向右, 根据电场力做功可以判断电势能的高低和动能变化情况, 加速度的判断可以根据电 场线的疏密进行. 解答: 解:A、由图象可知带电粒子的轨迹向右偏转,得出粒子所受力的方向向右;又由电 场线指向电势降低的方向,得出电场线方向大致向左.因为带电粒子受力与电场的方向相反, 所以粒子带负电.故 A 错误. B、由动能定理得,合外力(电场力)做正功,动能增加.故 B 正确. C、由于等势面密的地方电场线也密、电场线密的地方粒子受到的力也大,力越大加速度也越 大,所以粒子从 A 点运动到 B 点,加速度在变小.故 C 错误. D、由电场力做功的公式 WAB=qUAB 得,粒子从 A 点运动到 B 点,电场力做正功,电势能减 小.故 D 错误. 故选 B.

点评: 本题以带电粒子在电场中的运动为背景考查了带电粒子的电性以及粒子的速度、加 速度、电势能等物理量的变化情况. 10. (4 分) (2014 秋?小店区校级期中)如图甲所示,Q1、Q2 为两个被固定的点电荷,其中 Q1 为正点电荷,在它们连线的延长线上有 a、b 两点.现有一检验电荷 q(电性未知)以一定 的初速度沿直线从 b 点开始经 a 点向远处运动(检验电荷只受电场力作用) ,q 运动的速度图 象如图乙所示.则( )

A. B. C. D.

Q2 必定是负电荷 Q2 的电荷量必定大于 Q1 的电荷量 从 b 点经 a 点向远处运动的过程中检验电荷 q 所受的电场力一直减小 可以确定检验电荷的带电性质

考点: 匀强电场中电势差和电场强度的关系;电场线. 分析: 通过速度时间图线的斜率判断检验电荷加速度的变化,从而得知电场力的变化.通 过速度的变化, 知道电场力的方向, 结合库仑定律判断 Q2 的电性和 Q2 和 Q1 的电量的大小. 通 过对 b 处两点电荷在该点的产生的场强大小, 结合检验电荷的受力, 可以判断出检验电荷的电 性. 解答: 解:A、由图乙可知,检验电荷先减速运动后加速运动,若 Q2 为正电荷,ba 间电场 线方向向右,试探电荷受电场力方向不变,矛盾,故 Q2 为负电荷,故 A 正确; B、由于试探电荷从 b 向 a 运动的过程是先减速后加速,故 ba 之间存在平衡点,根据平衡条 件,有:

由于 r1>r2,故 Q1>Q2,故 B 错误; C、由速度图象可知,q 的加速度先减小后增大,故电场力也是先向减小后增加,故 C 错误; D、由于试探电荷从 b 向 a 运动的过程是先减速后加速,速度向右,故电场力的合力先向左后 向右,在平衡点左侧时是向左的吸引力大,故试探电荷的电性与 Q2 相反(可以假设无限靠近 Q2,是吸引力大) ,带正电;故 D 正确; 故选:AD. 点评: 本题是综合图象求解的问题,关键通过图线知道电荷的运动情况,通过运动情况判 断出受力情况,再结合库仑定律综合求解. 11. (4 分) (2005?枣庄一模)如图所示,质量为 m、带电量为+q 的滑块,绝缘斜面匀速下滑, 当滑块滑至竖直向下匀强电场区时,滑块运动的状态为( )

A. C.

继续匀速下滑 B. 将加速下滑 将减速下滑 D. 上述三种情况都可能发生

考点: 带电粒子在匀强电场中的运动;力的合成与分解的运用. 专题: 牛顿第二定律在圆周运动中的应用. 分析: 没有电场时,滑块沿绝缘斜面匀速下滑,受力平衡,根据平衡条件得到滑动摩擦力 与重力沿斜面向下的分力平衡. 当当滑块滑至竖直向下匀强电场区时, 再分析这两个力是否平 衡,判断滑块的运动状态. 解答: 解:设斜面的倾角为 θ.滑块没有进入电场时,根据平衡条件得 mgsinθ=f N=mgcosθ 又 f=μN 得到,mgsinθ=μmgcosθ,即有 sinθ=μcosθ 当滑块进入电场时,设滑块受到的电场力大小为 F.根据正交分解得到 滑块受到的沿斜面向下的力为(mg+F)sinθ,沿斜面向上的力为 μ(mg+F)cosθ, 由于 sinθ=μcosθ,所以(mg+F)sinθ=μ(mg+F)cosθ,即受力仍平衡,所以滑块仍做匀速运 动. 故选 A 点评: 本题增加电场力,相当于增加物体的重力,对物体的运动情况没有影响.基本题. 12. (4 分) (2013 秋?和平区校级月考)如图所示,在光滑绝缘的水平面上,有一棱形 ABCD, 对角线焦点为 O,在顶点 B、D 处各固定一个点电荷,若将一个带正电的小球从 A 点静止释 放,小球将沿对角线 AC 作往返运动.则( )

A. B. C. D.

B、D 处固定的是等量的正电荷 B、D 处固定的是等量的异种电荷 在 A、C 的连线上 O 点电势最低 运动小球在 O 处的机械能最小

考点: 电势差与电场强度的关系;电势. 专题: 电场力与电势的性质专题. 分析: 在等量负电荷的电场中,在它们连线的中垂线上各点的电场强度的方向从无穷远处 沿着中垂线指向 O 点,由此可以判断电场的情况和带电小球的运动的情况.

解答: 解:A、B、根据题意可知,带正电小球从 A 点静止释放沿 AC 往返运动,则受到的 电场力指向 O 点,根据矢量的合成法则可以知道,在它们的连线中垂线上各点的电场强度的 方向都是沿着中垂线指向 O 点,则 B、D 处固定的是等量的负电荷,故 A、B 错误. C、根据小球受到电场力的方向可知,A、C 上电场线从两侧由无穷远指向 O 点,由沿着电场 线方向,电势降低,则在 A、C 的连线上 O 点电势最低,故 C 正确. D、若小球 P 在经过 AC 之间往复运动,电场力做功,电势能减小,机械能增加,小球从 A 到 C,电场力先做正功,后做负功,则电势能先减小后增加,所以机械能先增大后减小,因此小 球在 O 处的机械能最大.故 D 错误. 故选:C. 点评: 本题考查的就是点电荷的电场的分布及特点,这要求同学对于基本的几种电场的情 况要了解,本题看的就是学生的基本知识的掌握情况. 二、填空题 13. (6 分) (2012 秋?渭滨区校级月考)如图所示,竖直放在真空中的两块长平行金属板 A、 B,其间场强为 E,在板间用绝缘细绳悬挂有一质量为 m,电量为+q 的小球,小球平衡时,线 与竖直方向夹角 α= arctan ,若剪断细线,小球将做 匀加速直线 运动.

考点: 电场强度;牛顿第二定律. 分析: 对小球受力分析,受到重力、电场力和细线的拉力,根据共点力平衡条件和电场力 F=qE 列式求解线与竖直方向夹角. 当小球平衡后把悬线烧断,小球受到重力和电场力两个恒力而做匀加速直线运动. 解答: 解:小球受到重力、电场力和细线的拉力,三力平衡,则电场力和重力的合力与绳 子的拉力大小相等、方向相反. 由平衡条件得到:mgtanα=qE,则得:α=arctan 当将细线剪断后,绳子的拉力消失了,但重力和电场力没有变,故二者的合力仍不变,故合 力沿原来绳子的拉力的反方向做初速度为零的匀加速直线运动. 故答案为:arctan ,匀加速直线;

点评: 本题要知道正电荷所受的电场力方向与电场强度方向相同,负电荷所受的电场力方 向与电场强度方向相反.还要知道重力、电场力和细线的拉力三力平衡,则电场力和重力的合 力与绳子的拉力大小相等、方向相反.当将细线剪断后,绳子的拉力消失了,但重力和电场力 没有变,故二者的合力仍不变. 14. (6 分) (2013 秋?鼓楼区校级期中)如图所示,A、B、C 三点为一直角三角形的三个顶点, ∠B=30°.现在 A、B 两点放置两点电荷 qA、qB,测得 C 点场强的方向与 AB 平行,则 qA 带 负电 ,qA:qB= 1:8 .

考点: 电场的叠加. 专题: 电场力与电势的性质专题. 分析: 通过假设法, 根据 C 点合场强的方向判断出 A 电荷的电性, 根据点电荷的场强公式, 通过距离点电荷的距离,求出电荷量之比. 解答: 解:若 A、B 都为正电荷,都为负电荷,或 A 为正电荷,B 为负电荷,C 点合场强的 方向不可能与 AB 平行.所以 A 为负电荷、B 为正电荷,根据平行四边形定则,知 A、B 在 C 点的场强之比为 .

又点电荷的场强公式为 故答案为:负电,1:8.

,C 点距离 A、B 两点间的距离比

,可知



点评: 解决本题的关键掌握点电荷场强的公式,以及知道场强的叠加遵循平行四边形定则. 15. (6 分) (2013 秋?册亨县校级期末)如图所示,用绝缘细线拴一个质量为 m 的小球,小球 在竖直向下的场强为 E 的匀强电场中的竖直平面内做匀速圆周运动,则小球带 负 电荷, 所带电荷量为 .

考点: 带电粒子在混合场中的运动. 专题: 电容器专题. 分析: 小球在竖直平面内做匀速圆周运动,则重力与电场力相平衡,由拉力提供向心力, 根据平衡方程,即可求解电量大小. 解答: 解:由题意可知,小球在竖直平面内做匀速圆周运动,因此重力与电场力相平衡, 由绳子拉力提供向心力做匀速圆周运动, 因电场线竖直向下,而电场力竖直向上,则小球带负电; 根据平衡方程,则有:mg=qE, 解得:

故答案为:负;



点评: 对于圆周运动的问题,往往与平衡方程,结合受力分析相综合起来进行考查,同时 涉及到电场力的表达式,注意只由绳子拉力提供向心力是解题的突破口. 三、计算题 16. (10 分) (2015 春?平度市期中)如图所示,a、b 为两个固定的带正电 q 的点电荷,相距 为 L, 通过其连线中点 O 作此线段的垂直平分面, 在此平面上有一个以 O 为圆心, 半径为 的圆周,其上有一个质量为 m,带电荷量为﹣q 的点电荷 c 做匀速圆周运动,求 c 的速率. L

考点: 向心力;电场线. 分析: c 做匀速圆周运动所需要的向心力由两个点电荷+q 库仑力的合力提供,根据库仑定 律和力的合成求出合力,再根据牛顿第二定律和向心力公式结合求解. 解答: 解: c 做匀速圆周运动所需要的向心力由两个点电荷+q 库仑力的合力提供, 对 c 进行 受力分析如图所示,由于 c 到 O 点距离 R= L,所以△ abc 是等边三角形.

a、b 对 c 的库仑力大小 F1=F2=k 由牛顿第二定律得:F 合=m 即 =m ,

,合力为:F 合=2Fcos30°=



解得:v=q 答:c 的速率为 q .

点评: 本题有两个关键点:一是分析为库仑力,确定向心力的来源;二是运用合成法求解 合力. 17. (12 分) (2014 秋?富民县校级期中)如图所示,在 O 点放置一个正电荷,在过 O 点的竖 直平面内的 A 点,自由释放一个带正电的小球,小球的质量为 m 电荷量为 q.小球落下的轨 迹如图 中虚线所示,它与以 O 为圆心、R 为半径的圆(图中实线表示)相交于 B、C 两点,

O、C 在同一水平线上,∠BOC=30°,A 距离 OC 的竖直高度为 h.若小球通过 B 点的速度为 v,试求: (1)小球通过 C 点的速度大小. (2)小球由 A 到 C 的过程中电势能的增加量.

考点: 动能定理的应用. 专题: 动能定理的应用专题. 分析: (1)B、C 在以点电荷为圆心的圆上,故 BC 两点电势相等,从 B 至 C 的过程中合 外力做功等于重力做功,根据动能定理求解 C 点速度大小; (2)从 A 到 C 的过程中只有重力和电场力做功,根据动能定理求出电场力做的功,再根据电 场力做功与电势能变化的关系求电势能的增加量. 解答: 解: (1)因 B、C 两点电势相等,小球由 B 到 C 只有重力做功,由动能定理得:

解得小球在 C 点的速度为: (2)小球从 A 到 C 的过程中只有重力和电场力做功,根据动能定理得:

解得:

=

根据电势能变化与电场力做功的关系得电势能的增加量为:

答: (1)小球通过 C 点的速度大小为 (2)小球由 A 到 C 的过程中电势能的增加量

. .

点评: 本题关键是明确几种功能关系的具体形式:总功是动能变化的量度;电场力做功是 电势能变化的量度;除重力外其余力做的功是机械能变化的量度. 18. (12 分) (2010 春?湖北期末)如图所示,小球 A 和 B 带电荷量均为+q,质量分别为 m 和 2m,用不计质量的竖直细绳连接,在竖直向上的匀强电场中以速度 v0 匀速上升,某时刻细绳 突然断开.小球 A 和 B 之间的相互作用力忽略不计.求: (1)该匀强电场的场强 E (2)细绳断开后 A、B 两球的加速度 aA、aB.

考点: 共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用;牛顿第二定律;电场强度. 专题: 共点力作用下物体平衡专题. 分析: (1)以小球 A、B 整体为研究对象受力分析,根据平衡条件列方程求 E. (2)用隔离法对 AB 分别进行受力分析根据牛顿第二定律列方程求加速度. 解答: 解: (1)设场强为 E,把小球 A、B 看作一个系统,由于绳未断前作匀速运动,则有: 2qE=3mg 得 (2)细绳断后,根据牛顿第二定律, 对 A 有:qE﹣mg=maA 得 ,方向向上;

对 B 有:qE﹣2mg=2maB (负号表示方向向下) . 答: (1)该匀强电场的场强 E 大小为 (2)细绳断开后 A 球加速度大小是 g,方向向上、B 球的加速度大小为 ,方向竖直向下. 点评: 考查平衡条件、牛顿第二定律的应用,关键是灵活选取研究对象,正确的进行受力 分析.


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