力电综合(含答案).doc

哈师大附中高二物理高效训练 静电场
专题训练：力电综合问题的处理
1．如图所示，已知带电小球A、B的电荷量分别为QA、QB，OA=OB，都用长L的绝缘丝线悬挂在绝缘墙角O点处。静止时A、B相距为d。为使平衡时AB间距离变为2d，可采用以下哪些方法
A．将小球B的质量变为原来的八分之一
B．将小球B的质量增加到原来的8倍
C．将小球A、B的电荷量都增为原来的二倍，同时将小球B的质量变为原来的一半
D．将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半，同时将小球B的质量增加到原来的2倍
【答案】AC

2．如图所示，粗糙程度均匀的绝缘空心斜面ABC放置在水平面上，∠CAB=30°，斜面内部O点（与斜面无任何连接）固定有一正点电荷，一带负电的小物体（可视为质点）可以分别静止在M、N、MN的中点P上，OM＝ON，OM∥AB，则下列判断正确的是（ ）
A．小物体分别在三处静止时所受力的个数一定都是4个
B．小物体静止在P点时受到的支持力最大，静止在M、N点时受到的支持力相等
C．小物体静止在P点时受到的摩擦力最大
D．当小物体静止在N点时，地面给斜面的摩擦力为零
【答案】B

3．如图所示，水平放置的平行金属板充电后在板间形成匀强电场，板间距离为d，一个带负电的液滴带电荷量大小为q，质量为m，从下板边缘射入电场，沿直线从上板边缘射出，则下列说法正确的是
A．液滴做的是匀速直线运动 B．液滴做的是匀减速直线运动
C．两板间的电势差为 D．液滴的电势能减少了mgd
【答案】ACD

4．如图，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连。若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子
A.所受重力与电场力平衡 B.电势能逐渐增加
C.动能逐渐增加 D.做匀变速直线运动
【答案】 BD

5．光滑水平面上有一边长为L的正方形区域处在场强为E的匀强电场中，电场方向与正方形一边平行．一质量为m、带电荷量为q的小球由某一边的中点，以垂直于该边的水平初速度v0进入该正方形区域．当小球再次运动到该正方形区域的边缘时，具有的动能不可能为
A.　　　　　　　                B.
C.                      D.
【答案】 B

6．如图所示，光滑绝缘的水平面上有带异种电荷的小球A、B，它们在水平向右的匀强电场中保持相对静止并共同向右做匀加速直线运动．设A、B的电荷量绝对值依次为QA、QB，则下列判断正确的是
A．小球A带正电，小球B带负电，且QA>QB
B．小球A带正电，小球B带负电，且QA<QB
C．小球A带负电，小球B带正电，且QA>QB
D．小球A带负电，小球B带正电，且QA<QB
【答案】 D

7．如右图所示，一光滑绝缘水平木板（木板足够长）固定在水平向左、电场强度为E的匀强电场中，一电量为q（带正电）的物体在水平恒力F作用下从A点由静止开始向右加速运动，经一段时间t撤去这个力，又经时间2t物体返回A点，则（ ）
A.这一过程中带电物块的电势能先增加后减小，其变化量为0
B.水平恒力与电场力的比为9:5
C.水平恒力与电场力的比为7:3
D.物块先向右加速到最右端，然后向左加速返回到A点
【答案】AB

8．如图所示，用绝缘细线拴一个带负电的小球，让它在竖直向下的匀强电场中绕O点做竖直平面内的圆周运动，、两点分别是圆周的最高点和最低点，则
A．小球经过点时，线中的张力最小
B．小球经过点时，电势能最大
C．小球经过点时，线中的张力最小
D．小球经过点时，机械能最小
【答案】D
9．如图所示，水平向左的匀强电场场强大小为E，一根不可伸长的绝缘细线长度为l，细线一端拴一个质量为m、电荷量为q的带负电小球，另一端固定在O点．把小球拉到使细线水平的位置A，然后由静止释放，小球沿弧线运动到细线与水平方向夹角θ＝60°的位置B时速度为零．以下说法中正确的是(　　)
A．A点电势低于B点电势
B．小球受到的电场力与重力的关系是Eq＝mg
C．小球在B点时，细线拉力为2mg
D．小球从A运动到B过程中，电场力对其做的功为Eql
【答案】B

10．有一匀强电场，其场强为E，方向水平向右，把一个半径为r的光滑绝缘环，竖直放置于场中，环面平行于电场线，环的顶点A穿有一个质量为m，电量为q(q>0)的空心小球，如图所示，当小球由静止开始从A点下滑1/4圆周到B点时，小球对环的压力大小为( )
A．2mg B．qE C．2mg+qE D．2mg+3qE
【答案】D

．如图所示，空间存在足够大的竖直向下的匀强电场，带正电荷的小球（可视为质点且所受电场力与重力相等）自空间0点以水平初速度v0抛出，落在地面上的A点，其轨迹为一抛物线。现仿此抛物线制作一个光滑绝缘滑道并固定在与OA完全重合的位置上，将此小球从0点由静止释放，并沿此滑道滑下，在下滑过程中小球未脱离滑道。P为滑道上一点，已知小球沿滑道滑至P点时其速度与水平方向的夹角为45°，下列说法正确的是
A．小球两次由O点运动到P点的时间相等
B．小球经过P点时，水平位移与竖直位移之比为1：2
C．小球经过滑道上P点时，电势能变化了mv20
D．小球经过滑道上P点时，重力的瞬时功率为
【答案】CD
11．（13分）如图所示，BCDG是光滑绝缘的圆形轨道，位于竖直平面内，轨道半径为R，下端与水平绝缘轨道在B点平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中．现有一质量为m、带正电的小滑块(可视为质点)置于水平轨道上，滑块受到的电场力大小为mg，滑块与水平轨道间的动摩擦因数为0.5，重力加速度为g.
(1)若滑块从水平轨道上距离B点s＝3R的A点由静止释放，滑块到达与圆心O等高的C点时速度为多大？
(2)在(1)的情况下，求滑块到达C点时受到轨道的作用力大小；
(3)改变s的大小，使滑块恰好始终沿轨道滑行，且从G点飞出轨道，求滑块在圆轨道上滑行过程中的最小速度大小．
【答案】(1) (2) ()3

13．如图所示，圆形区域竖直轴与水平轴分别为PQ和MN，O为圆心。空间存在水平方向的匀强电场。正点电荷以相同速率v沿各个方向从A点进入圆形区域，从圆周上不同点离开，其中从C点离开时动能最大。则以下判断正确的是：

A．从B点离开圆形区域的带电微粒的动能最小
B．从P点离开圆形区域的带电微粒的动能最小
C．从N点离开圆形区域的带电微粒的速率为v
D．到达M点的粒子电势能最大
【答案】AD
14．如图所示，在竖直放置的半径为R的光滑半圆弧绝缘细管的圆心O处固定一点电荷，将质量为m，带电量为+q的小球从圆弧管的水平直径端点A由静止释放，小球沿细管滑到最低点B时，对管壁恰好无压力，已知重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A
B
C
O

A．小球在B 时的速率为
B．小球在B 时的速率小于
C．固定于圆心处的点电荷在AB弧中点处的电场强度大小为3mg/q
D．小球不能到达C点（C点和A在一条水平线上）
【答案】AC
15．如右图所示，在某一真空中，只有水平向右的匀强电场和竖直向下的重力场，在竖直平面内有初速度为v0的带电微粒，恰能沿图示虚线由A向B做直线运动．那么(　　)

A．微粒带正、负电荷都有可能
B．微粒做匀减速直线运动
C．微粒做匀速直线运动
D．微粒做匀加速直线运动
【答案】B
16．如图所示，用绝缘细线拴一个带负电的小球，带电量为q，让它在竖直向下的匀强电场中（场强为E）绕O点做竖直平面内的匀速圆周运动，a、b两点分别是圆周的最高点和最低点，不计空气阻力。则下列说法中正确的是

A．小球质量为qE/g
B．小球在运动中机械能守恒
C．小球经过a点时，机械能最大
D．小球经过a点时，电势能最大
【答案】AC
17．如图所示，细线拴一带负电的小球在竖直向下的匀强电场中运动。假设小球所受的电场力qE与重力G的大小关系为qE=G，且小球运动到最低点a处的速率为va，运动到最高点b处的速率为vb，则va与vb的关系为（ ）

A．va>vb B．va=vb
C．va<vb D．条件不足，无法确定
【答案】B
【答案】D
19．如图所示，在真空中一条竖直向下的电场线上有a、b两点．一带电质点在a处由静止释放后沿电场线向上运动，到达b点时速度恰好为零．则下面说法正确的是 (　　)

A．该带电质点一定带正电荷
B．a点的电场强度大于b点的电场强度、
C．a点的电场强度小于b点的电场强度
D．质点在b点所受到的合力一定为零
【答案】B
20．如图所示，一个带电小球穿在一根绝缘的粗糙直杆上，杆与水平方向成角，整个空间存在着竖直向上的匀强电场和垂直于杆方向斜向上的匀强磁场．小球从a点由静止开始沿杆向下运动，在c点时速度为4 m/s，b是a、c的中点，在这个运动过程中
A．小球通过b点时的速度小于2 m/s
B．小球在ab段克服摩擦力做的功与在bc段克服摩擦力做的功相等
C．小球的电势能一定增加
D．小球从b到c重力与电场力做的功可能等于克服阻力做的功
【答案】D
22
23．如图所示，在水平向左的匀强电场中，一根长为L且不可伸长的绝缘细线一端拴一个质量为m带负电的小球，另一端固定在O点。把小球拉到使细线水平的位置A，然后将小球由静止释放，小球沿弧线运动到细线与水平成θ=60°的位置B时速度为零。以下说法正确的是

A．小球重力与电场力的关系是mg=EqO
A
B
E
θ
m,–q

B．小球重力与电场力的关系是Eq=mg
C．小球在B点时，细线拉力为T=2mg
D．在A处给小球一个数值为3mgL的动能，就能使小球恰在竖直面内做一完整的圆周运动
【答案】B
24．如题21图所示，水平向左的匀强电场中，长为L的绝缘细线一端固定于O点，另一端系一质量为m、电荷量为q的可视为质点的带正电小球．将小球拉到使细线水平伸直的A点，无初速释放小球，小球沿圆弧到达最低位置B时速度恰好为零，重力加速度为g以下说法正确的是

A．匀强电场场强大小为E=
B．小球在B位置时加速度为零
C．小球运动过程中的最大速率为v=

D．若将小球拉到使细线水平伸直的C点，无初速释放小球后，小球必能回到C点
【答案】C
25．如图所示，质量为m、半径为R的圆形光滑绝缘轨道放在水平地面上固定的M、N两竖直墙壁间，圆形轨道与墙壁间摩擦忽略不计，在轨道所在平面加一竖直向上的场强为E的匀强电场。P、Q两点分别为轨道的最低点和最高点，在p点有一质量为m，电量为q的带正电的小球，现给小球一初速度V0，使小球在竖直平面内做圆周运动，不计空气阻力，重力加速度为g，则有关下列说法正确的是

A．小球通过P点时对轨道一定有压力
B．小球通过P点时的速率一定大于通过Q点时的速率
C．从P到Q点的过程中，小球的机械能一定增加
D．若mg> qE，要使小球能通过Q点且保证圆形轨道不脱离地面，速度V0应满足的关系是：

【答案】CD

17．如图所示，在真空中有一水平放置的不带电平行板电容器，板间距离为d，电容为C，上板B接地，现有大量质量均为m，带电荷量为q的小油滴，以相同的初速度持续不断地从两板正中间沿图中虚线所示方向射入，第一滴油滴正好落到下板A的正中央P点．如图能落到A板的油滴仅有N滴，且第N＋1滴油滴刚好能飞离电场，假设落到A板的油滴的电荷量能被板全部吸收，不考虑油滴间的相互作用，重力加速度为g，则
A．落到A板的油滴数
B．落到A板的油滴数
C．第N＋1滴油滴经过电场的整个过程中所增加的动能为
D．第N＋1滴油滴经过电场的整个过程中减少的机械能为
【答案】 ACD
21．
如图所示，在O点处放置一个正电荷．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，则下列说法正确的是

A．小球通过C点的速度大小是
B．小球在B、C两点的电势能不相等
C．小球由A点到C点的过程中电势能一直都在减少
D．小球由A点到C点机械能的损失是
【答案】D

39．如图所示，A、B、C、D为匀强电场中相邻的四个等势面，一个电子垂直经过等势面D时，动能为40eV，飞经等势面C时，电势能为－20eV，飞至等势面B时动能为20eV，已知相邻等势面间的距离为5cm，则下列说法正确的是（重力不计）（ 　）
v
A
B
C
D

A、等势面C的电势为20V
B、匀强电场的场强大小为200V/m
C、电子再次飞经D势面时，动能为10eV
D、电子的运动为匀变速直线运动
【答案】 ABD
42
46．如图所示，水平放置的两平行金属板间距为d，电压大小为U，上板中央有孔，在孔正下方的下板表面上有一个质量为m、电量为－q的小颗粒，将小颗粒由静止释放，它将从静止被加速，然后冲出小孔，则它能上升的最大高度h = _________________。

【答案】
48．如图所示，两平行金属板A、B长8cm，两板间距离d＝8cm，A板比B板电势高300V，一带正电的粒子电荷量q＝10-10C，质量m＝10-20kg，不计粒子的重力作用，沿电场中心线RO垂直电场线飞入电场，初速度υ0＝2×106m/s，粒子飞出平行板电场后经过界面MN、PS间的无电场区域后，进入固定在O点的点电荷Q形成的电场区域，（设界面PS右边点电荷的电场分布不受界面的影响），已知两界面MN、PS相距为12cm，D是中心线RO与界面PS的交点，O点在中心线上，距离界面PS为9cm，粒子穿过界面PS最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏bc上．（静电力常数k = 9.0×109N·m2/C2）

（1）求粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离多远？
（2）到达PS界面时离D点多远？
（3）确定点电荷Q的带电性质并求其电荷量的大小。
【答案】（1） 　　（2）　　（3）

．（12分）在金属板A、B间加上如图乙所示的大小不变、方向周期性变化的交变电压Uo，其周期是T。现有电子以平行于金属板的速度vo从两板中央射入。已知电子的质量为m，电荷量为e，不计电子的重力，求：
（1）若电子从t=0时刻射入，在半个周期内恰好能从A板的边缘飞出，则电子飞出时速度的大小是多少？
（2）若电子从t=0时刻射入，恰能平行于金属板飞出，则金属板至少多长？
（3）若电子恰能从两板中央平行于板飞出，电子应从哪一时刻射入，两板间距至少多大？

【答案】（1） （2）v0T （3）