新课标2021年高二物理暑假作业3《静电场》.docx

【KS5U原创】新课标2021年高二物理暑假作业3静电场学校:_姓名：_班级：_考号：_一、选择题（本题共6道小题）1.把两个完全相同的小球接触后再分开，若是两球相互排斥，则两球原来的带电状况不行能的是（）A只有一个小球带电B两个小球分别带等量异种电荷C两个小球分别带同种电荷D两个小球分别带不等量异种电荷2.两个半径为1cm的导体球分别带上+Q和3Q的电量，两球心相距90cm时相互作用力为F，现将它们碰一下后放在球心间相距3cm处，则它们的相互作用力大小（）A300FB1200FC900FD无法确定3.下列做法中是为了防止静电产生的危害的是（）A在高大的建筑物顶端装上避雷针B小汽车顶上装有一根露在外面的小天线C在高大的烟囱中安装静电除尘器D汽车制造厂车间里进行静电喷漆4.如图所示，平行板电容器与电动势为E的电流电源连接，上级板A接地，一带负电油滴固定于电容器中的P点，现将平行板电容器的下级板B竖直向下移动一小段距离，则（） A 带电油滴所受电场力不变 B P点的电势将上升 C 带电油滴的电势能增大 D 电容器的电容减小，极板带电量增大5.一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动，其电势能EP随位移x变化的关系如图所示，其中0x2段是对称的曲线，x2x3是直线段，则正确的是（）Ax1处电场强度为零Bx2x3段是匀强电场Cx1、x2、x3处电势1、2、3的关系为123D粒子在0x2段做匀变速运动，x2x3段做匀速直线运动6.如图，真空中有两个等量异种点电荷A、B，M、N、O是AB连线的垂线上点，且BOAO一质子仅在电场力作用下，其运动轨迹如下图中实线所示设M、N两点的场强大小分别为EM、EN，电势分别为M、N下列推断中正确的是（）AA点电荷确定带正电BEMENCMND若质子从N运动到M，电场力做正功二、试验题（本题共2道小题）7.美国物理学家密立根通过如图所示的试验装置，最先测出了电子的电荷量，被称为密立根油滴试验。如图，两块水平放置的金属板A、B分别与电源的正负极相连接，板间产生匀强电场，方向竖直向下，图中油滴由于带负电悬浮在两板间保持静止。（1）若要测出该油滴的电荷量，需要测出的物理量有_。A油滴质量m B两板间的电压UC两板间的距离d D两板的长度L（2）用所选择的物理量表示出该油滴的电荷量q=_（已知重力加速度为g）（3）在进行了几百次的测量以后，密立根发觉油滴所带的电荷量虽不同，但都是某个最小电荷量的整数倍，这个最小电荷量被认为是元电荷，其值为e=_C。8.用描迹法画出电场中一个平面上等势线的原理是：利用导电纸中的恒定电流场模拟真空中的等量异种电荷的静电场所用器材为一个低压直流电源、开关、圆柱形金属电极两个、一块平板、一张导电纸、一张复写纸、一张白纸、图钉两个、一个DIS电压传感器及配套器材（1）试验装置如图所示，假如以A、B两个电极的连线为x轴，以A、B连线的中垂线为y轴，每相隔确定电压就画一条等势线，那么这些等势线在空间的分布状况是A关于x轴对称B关于y轴对称C等势线之间的距离相等，间隔均匀D距电极越近等势线越密（2）若把电源电压提高到原来的2倍，则描绘得到的等势线外形与原来（填“相同”或“不同”）（3）若将电压传感器的两个探针放在P、Q两点测得的电压为U，再将两个探针放在P、M两点时测得的电压为U，则UU（填“”、“”、或“=”）三、计算题（本题共3道小题）9.如图所示，有两个质量均为m、带电量均为q的小球，用绝缘细绳悬挂在同一点O处，保持静止后悬线与竖直方向的夹角为=30，重力加速度为g，静电力常量为k求：（1）B小球所受库仑力的大小F；（2）带电小球在B处产生的电场强度大小；（3）细绳的长度L10.一个初速度为零的电子通过电压为U=4500V的电场加速后，从C点沿水平方向飞入电场强度为E=1.5105V/m的匀强电场中，到达该电场中另一点D时，电子的速度方向与电场强度方向的夹角正好是120，如图所示试求C、D两点沿电场强度方向的距离y11.如图甲所示，在真空中足够大的绝缘水平地面上，一个质量为m=0.2kg、带电荷量为q=+2.0106 C的小物块处于静止状态，小物块与地面间的动摩擦因数=0.1从t=0时刻开头，空间加上一个如图乙所示的场强大小和方向呈周期性变化的电场（取水平向右的方向为正方向，g取10m/s2）求：（1）23秒内小物块的位移大小；（2）23秒内电场力对小物块所做的功试卷答案1.解：A、原来的其中一个带电，把两个完全相同的小球接触后电荷平分，带上等量同种电荷，存在排斥力故A可能B、两个小球原来分别带等量异种电荷，接触后电荷完全中和，两球不存在排斥力故B不行能C、两个小球原来分别带同种电荷，把两个完全相同的小球接触后电荷重新平分，带上等量同种电荷，存在排斥力故C可能D、两个小球原来分别带不等量异种电荷，小球接触后电荷先中和再平分，带上等量同种电荷，存在排斥力故D可能本题选不行能的，故选：B2.解：依据库仑定律得，接触后分开，两金属球的电量都为Q，但是两球靠得太近，不能看成点电荷，库仑定律不再适用，所以无法确定作用力的大小故D正确，A、B、C错误3.解：A、当打雷的时候，由于静电的感应，在高大的建筑物顶端积累了很多的静电，简洁导致雷击事故，所以在高大的建筑物顶端安装避雷针可以把雷电引入地下，疼惜建筑物的平安，属于静电防止，故A正确；B、小汽车顶上装有一根露在外面的小天线是收音机天线，不是避雷针；故B错误；C、静电除尘时除尘器中的空气被电离，烟雾颗粒吸附电子而带负电，颗粒向电源正极运动，属于静电应用，故C错误；D、汽车制造厂车间里进行静电喷漆，属于静电的应用；故D错误；故选：A4.解：A、将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，由于电容器两板间电压不变，依据E=得知板间场强减小，油滴所受的电场力减小，则油滴将向下运动故A错误B、板间场强E减小，而P点与上极板间的距离不变，则由公式U=Ed分析可知，P点与上极板间电势差将减小，而P点的电势低于上极板的电势，则知P点的电势将上升故B正确C、由带电油滴原来处于平衡状态可知，油滴带负电，P点的电势上升，则油滴的电势能将减小故C错误D、依据电容的定义式C=，电容器与电源保持相连，则U不变，当C减小，则Q也减小故D错误故选：B5.解：A、依据电势能与电势的关系：Ep=q，场强与电势的关系：E=，得：E=由数学学问可知Epx图象切线的斜率等于，x1处切线斜率为零，则x1处电场强度为零，故A正确B、由图看出在0x1段图象切线的斜率不断减小，由上式知场强减小，粒子所受的电场力减小，加速度减小，做非匀变速运动x1x2段图象切线的斜率不断增大，场强增大，粒子所受的电场力增大，做非匀变速运动x2x3段斜率不变，场强不变，即电场强度大小和方向均不变，是匀强电场，粒子所受的电场力不变，做匀变速直线运动，故D错误，B正确C、依据电势能与电势的关系：Ep=q，因粒子带负电，q0，则知电势能越大，粒子所在处的电势越低，所以有：123故C正确故选：ABC6.解：A：负电荷受力的方向与电场线的方向相反，与弯曲的方向相同，故B应带正电荷，A错误；B：在该连线上，从O到N到无穷远，E先增大，后减小，故B错误；C：N点到正负电荷A的距离近，故M点处的电势确定高于N点处的电势，故C正确；D：M点处的电势确定高于N点处的电势，从N到MN电场力做负功，故D错误故选：C7.（1）ABC。（2）。（3）1.610-19 C8.解：（1）A、等量异种电荷的静电场具有对称性，依据等势的分布状况可知这些等势线在空间的分布状况是：关于x轴和y轴是对称的，故A、B正确C、等量异种电荷的静电场是非匀强电场，等势线之间的距离不相等，间隔也不均匀故C错误D、距电极越近，电场强度越大，等势线越密故选ABD（2）等量异种电荷等势线的外形与两个点电荷的电荷量无关，若把电源电压提高到原来的2倍，则描绘得到的等势线外形与原来是相同的（3）由图知，B点的电势高于A点的电势，电场线的方向从B到A，而且顺着电场线电势渐渐降低，所以UU故答案为：（1）ABD（2）相同（3）9.解：（1）对B球，由平衡条件有：B小球所受库仑力的大小 F=mgtan =mg（2）带电小球在B处产生的电场强度大小：E=（3）由库仑定律有：F=k解得 L=答：（1）B小球所受库仑力的大小F为mg；（2）带电小球在B处产生的电场强度大小为；（3）细绳的长度L为10. 0.01m 带电粒子在电场中的运动专题解：电子加速过程，由动能定理得到 解得 在竖直方向：vy=v0tan30=at，解得：CD两点沿场强方向的距离 代入数据解得 即C、D两点沿电场强度方向的距离y为0.01m11.（1）23秒内小物块的位移大小为47m； （2）23秒内电场力对小物块所做的功为9.8J解：（1）02s内物块加速度a1=0.110=2（m/s2） 位移S1=4m 2s末的速度为v2=a1t1=4m/s 24s内物块加速度a2=2m/s2 位移S2=S1=4m， 4s末的速度为v4=0则小物块做周期为4s的匀加速和匀减速运动 第22s末小物块的速度为v=4m/s，前22s内位移为S22=44m 第23s内物块的位移为S23=vt+，t=1s，S23=3m故23秒内小物块的位移大小为47m（2）由上，物块在第23s末的速度为v23=2m/s依据动能定理得 WmgS23=代入解得 W=9.8J答：（1）23秒内小物块的位移大小为47m； （2）23秒内电场力对小物块所做的功为9.8J