2019-2020年高二物理下學(xué)期 靜電場計算題學(xué)業(yè)水平考試練習(xí).doc
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2019-2020年高二物理下學(xué)期 靜電場計算題學(xué)業(yè)水平考試練習(xí) 1用兩根長度均為L的絕緣細線各系一個小球，并懸掛于同一點。已知兩小球質(zhì)量均為m，當(dāng)它們帶上等量同種電荷時，兩細線與豎直方向的夾角均為，如圖所示。若已知靜電力常量為k，重力加速度為g。求： （1）畫出左邊小球的受力分析圖； （2）小球受絕緣細線拉力的大?。? （3）小球所帶的電荷量。 2．如圖所示，在豎直平面內(nèi)有兩個等量的異種點電荷，其電荷量分別為＋Q、－Q，固定在同一個水平直線上相距為的A、B兩點。在AB連線的垂直平分線有固定光滑豎直絕緣桿，在C點有一個質(zhì)量為m、電荷量為－q小環(huán)（可視為點電荷）靜止釋放。已知ABC構(gòu)成正三角形，求： （1）在C點桿對小環(huán)的作用力大小； （2）小環(huán)滑到D點的速度大小。 3．一條長3的絲線穿著兩個相同的質(zhì)量均為m的小金屬環(huán)A和B，將線的兩端都系于同一點O，當(dāng)金屬環(huán)帶電后，由于兩環(huán)間的靜電斥力使絲線構(gòu)成等邊三角形，此時兩環(huán)于同一水平線上，如圖所示如果不計環(huán)與線的摩擦，兩環(huán)各帶多少電荷量？ 4用長L的絕緣細線栓住一個質(zhì)量為，帶電量為的小球，線的另一端栓在水平向右的勻強電場中，開始時把小球、線拉到和在同一水平面上的點（線拉直），讓小球由靜止開始釋放，當(dāng)擺線擺到與水平線成角到達點時，球的速度正好為零。 求：（1）、兩點的電勢差； （2） 勻強電場的場強； （3）小球運動到點時細線上的拉力大??； 5如圖所示，在豎直向上的勻強電場中，一根不可伸長的絕緣細繩的一端系著一個質(zhì)量為m電荷量為q的帶正電小球，另一端固定于O點，小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動，在最高點a時繩子的張力為T1，在最低點b時繩子的張力為T2。不計空氣阻力，求該勻強電場的電場強度. 6如下圖所示：直角三角形ABC的邊BC恰好與勻強電場的左邊界對齊，∠C=900，BC長為L，一帶電粒子的質(zhì)量為m，電量為q以初速度v0從C點垂直進入電場，恰好垂直經(jīng)過AB的中點，求該勻強電場的電場強度。A C B 7．在如圖的勻強電場中，有A、B兩點，且A、B兩點間的距離為x=0.20m，已知AB連線與電場線夾角為θ=60，今把一電荷量q= -210-8C的檢驗電荷放入該勻強電場中，其受到的電場力的大小為F=4.010-4N，方向水平向右．求： （1）電場強度E的大小和方向； （2）若把該檢驗電荷從A點移到B點，電勢能變化了多少； （3）若A點為零電勢點，B點電勢為多少． 8如圖所示，在豎直平面內(nèi)，光滑絕緣直桿AC與半徑為R的圓周交于B、C兩點，在圓心處有一固定的正點電荷，B點為AC的中點，C點位于圓周最低點?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q套在桿上的帶負電小球(可視為質(zhì)點)從A點由靜止開始沿桿下滑。已知重力加速度為g，A點距過C點的水平面的豎直高度為3 R，小球滑到B點時的速度大小為2。求： (1)小球滑至c點時的速度的大??； (2)A、B兩點間的電勢差； (3)若以C點做為參考點(零電勢點)，試確定A點的電勢。 9如圖所示，在一水平向左的勻強電場中，光滑絕緣直角三角形斜劈ABC被固定在水平面上，其斜面長L＝1.5m，傾角為θ＝37。有一個電荷量為q＝310-5C、質(zhì)量為m＝410-3kg的帶電小物塊（可視為質(zhì)點）恰能靜止在斜面的頂端A處。g＝10m/s2，sin37＝0.6，cos37＝0.8．求： （1）AB兩點間的電勢差UAB； （2）若電場強度減小為原來的一半時小物塊從A下滑到B的時間t。 10已知一帶正電小球，質(zhì)量，帶電量，如圖所示，從光滑的斜面A點靜止釋放，BC段為粗糙的水平面，其長，動摩擦因數(shù)。已知A點離BC平面高，BC平面離地高 整個AC段都絕緣，不計連接處的碰撞能量損失和空氣阻力，。 試求：（1）小球落地點離D的距離及落地點的速度大?。? （2）如果BC換成絕緣光滑的平面，小球依然從A點靜止釋放，若 要 讓小球的落地點不變，可在如圖虛線右側(cè)加一個豎直的勻強電場，其方向向哪？場強大小是多少？ 11兩平行金屬板A、B水平放置，兩板間距cm，板長cm，一個質(zhì)量為kg的帶電微粒，以m/s的水平初速度從兩板間正中央射入，如圖所示，取m/s2。 （1）當(dāng)兩板間電壓Ｖ時，微粒恰好不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，求微粒的電量和電性。 （2）要使微粒不打到金屬板上，求兩板間的電壓的取值范圍？ 12如圖所示，AB為豎直墻壁，A點和P點在同一水平面上?？臻g存在著豎直方向的勻強電場。將一帶電小球從P點以速度v向A拋出，結(jié)果打在墻上的C處。若撤去電場，將小球從P點以初速v/2向A拋出，也正好打在墻上的C點。求：v P A B C （1）第一次拋出后小球所受電場力和重力之比； （2）小球先后兩次到達C點時速度之比。 13如圖所示，一個質(zhì)量為，電荷量的帶電微粒（重力忽略不計），從靜止開始經(jīng)U1＝100 V電壓加速后，水平進入兩平行金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場，偏轉(zhuǎn)電場的電壓U2＝100 V．金屬板長L＝20cm，兩板間距。求： （1）微粒進入偏轉(zhuǎn)電場時的速度大??； （2）微粒射出偏轉(zhuǎn)電場時的偏轉(zhuǎn)角θ； （3）若該勻強磁場的寬度為D＝10 cm，為使微粒不會由磁場右邊射出，該勻強磁場的磁感應(yīng)強度B至少多大？ 1【解析】 試題分析：（1）對小球進行受力分析，如圖所示。 （2）設(shè)繩子對小球的拉力為T， 得： （3）設(shè)小球受到的庫侖力為F，則，又 解得： 2【答案】（1）（2） 【解析】 試題分析：（1）在C點：根據(jù)庫侖定律 1分 A對小環(huán) 1分 B對小環(huán) 1分 AB對小環(huán)合力 桿對小環(huán)的作用力 1分 （2）小環(huán)從C到D，電場力不做功，根據(jù)動能定理 1分 1分 小環(huán)滑到D點的速度大小 2分 考點：庫侖定律 物體的平衡 動能定理 3【答案】 【解析】 因為兩個小環(huán)完全相同，它們的帶電情況可以認為相同，令每環(huán)電荷電量為q，既是小環(huán)，可視為點電荷。斥開后如圖所示，取右面環(huán)B為研究對象，且注意到同一條線上的拉力F1大小相等，則右環(huán)受力情況如圖， 其中庫侖斥力F沿電荷連線向右，根據(jù)平衡條件： 豎直方向有 ① 水平方向有 ② 兩式相除得 ，所以 4【答案】（1）（2）（3） 【解析】 試題分析：（1）由動能定理得：得： （2）得： （3）此時小球在B處速度為零，即沿徑向合力為零。有牛頓第二定律有：可解得 考點：考查了動能定理，電場強度，牛頓第二定律 5【答案】 【解析】 試題分析：設(shè)電場強度為E，繩長為l，小球在a點的速度為va，b點的速度為vb 對最高點由牛頓第二定律得： 對最低點由牛頓第二定律得： 從最高點到最低點由動能定理得： 聯(lián)立解得： 考點：牛頓第二定律；動能定理。 6【答案】 【解析】 試題分析：設(shè)∠B=θ 則速度方向偏轉(zhuǎn)角出為θ。 由數(shù)學(xué)知識得，位移方向解 由tanθ=2tanα得 由 即 ① 由幾何知識可知： 側(cè)向位移 即 ② 由①②得 考點：帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn) 7【答案】 （1）E=210?4N/C，方向水平向左；（2）電勢能減小410-5J；（3）φB=2.0103V 【解析】 試題分析: （1）電場強度E的大小為：E= 代入數(shù)據(jù)得：E=210?4N/C，方向水平向左 （2）檢驗電荷從A點移到B點電場力做的功：W=Fxcosθ（ 代入數(shù)據(jù)得：W= 4.010-5J，電勢能減小410-5J． （3）由UAB＝，代入數(shù)據(jù)得：UAB=-2.0103V 又UAB=φA-φB，φA=0，解得：φB=2.0103V（1分） 考點： 電場力做功 8【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 試題分析：(1)由幾何關(guān)系可得BC的豎直高度。因B、C兩點電勢相等，故小球從B到C的過程中電場力做功為零。 對小球從B到C過程應(yīng)用動能定理，有，解得 (2)對小球從A到B過程應(yīng)用動能定理，有：（2分），； （3）因，故；又，，因此 考點：動能定理、能量轉(zhuǎn)化與守恒定律、電勢 9【答案】（1）1200V（2）1s 【解析】 試題分析：（1）小物塊受力如圖， 則電場力F=mgtanθ 又F=qE ， 解得： E=1000N/C （2）當(dāng)電場強度減小為原來的一半時，物體加速向下運動，根據(jù)牛頓第二定律：，解得a=3m/s2 下滑到低點的時間： 考點：物體的平衡；牛頓第二定律。 10【答案】（1）（2），豎直向下 【解析】 試題分析：（1）小球從A到C過程中，根據(jù)動能定理可得： 從C開始平拋運動，設(shè)時間為，則， 設(shè)落地速度為v，則， 聯(lián)立解得： （2）應(yīng)加一個豎直向下的電場，設(shè)電場強度大小為E，此時從A到C過程： C到落地點之間做類平拋運動，其加速度為 要到達原來的落地點，設(shè)所花時間為，則 聯(lián)立可得： 考點：考查了帶電粒子在電場中的運動 11【答案】（1）C ，微粒帶負電（2）－600V下載提示(請認真閱讀)
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