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  • 2021-05-13 发布

走向高考高考物理总复习人教实验版61

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一、选择题 ‎1.(2019·镇江模拟)A、B是一条电场线上的两个点,一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定的初速度从A点沿电场线运动到B点,其速度v与时间t的关系图象如图甲所示.则此电场的电场线分布可能是图乙中的(  )‎ ‎[答案] A ‎[解析] 从图象可以直接看出,粒子的速度随时间逐渐减小;图线的斜率逐渐增大,说明粒子的加速度逐渐变大,电场强度逐渐变大,从A到B电场线逐渐变密.综合分析知,负电荷是顺着电场线运动,由电场线疏处到达密处,正确选项是A.‎ ‎2.(2019·新课标全国)一带负电荷的质点,在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c,已知质点的速率是递减的.关于b点电场强度E的方向,下列图示中可能正确的是(虚线是曲线在b点的切线)(  )‎ ‎[答案] D ‎[解析] ①负电荷所受电场力方向与场强方向相反,电场力的方向指向轨迹弯曲的方向,所以A、C错误;②因质点由a到c的速率是递减的,所以力的方向与速度方向夹角为一钝角,所以B错误,D正确.‎ ‎3.(2019·桂林模拟)‎ 如图所示的直线是真空中某电场的一条电场线,A、B是这条直线上的两点,一带正电的粒子以速度vA向右经过A点向B点运动,经过一段时间后,粒子以速度vB经过B点,且vB与vA方向相反,不计粒子重力,下面说法正确的是(  )‎ A.此电场一定是负电荷形成的电场 B.A点的电势一定低于B点的电势 C.粒子在A点的速度一定小于在B点的速度 D.粒子在A点的电势能一定小于在B点的电势能 ‎[答案] BD ‎[解析] 由于只有一条电场线,故无法确定电场是由何种电荷形成的,A错误.由速度反向可知,粒子受到的电场力方向向左,所以A到B,电场力做负功,电势能增加,D正确.由运动的对称性,可知C是错误的.由于粒子带正电,说明电场强度方向向左,所以B点的电势高,B正确.‎ ‎4.(2019·广东)下图为静电除尘器除尘机理的示意图.尘埃在电场中通过某种机制带电,在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积,以达到除尘的目的.下列表述正确的是(  )‎ A.到达集尘极的尘埃带正电荷 B.电场方向由集尘极指向放电极 C.带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同 D.同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大 ‎[答案] BD ‎[解析] ①放电极带负电,带电尘埃带上负电,向集尘极聚集,A错误;②电场方向由集尘极指向放电极,B正确;③带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相反,C错误;④同一位置带电荷量越多的尘埃所受的电场力越大,D正确.‎ ‎5.一个带负电的小球,受电场力和重力的作用,由静止开始运动,已知电场为水平方向的匀强电场,不计空气阻力,设坐标轴如图所示,x轴的正方向与电场方向一致,y轴的正方向竖直向下,原点为小球的起始位置,下列哪个图可能表示此小球的运动轨迹(  )‎ ‎[答案] D ‎[解析] 受力和初速度决定了运动形式.小球受的重力和电场力都是恒力,则其合力也是恒力,小球由静止开始沿合力方向做匀加速直线运动.又因小球带负电,答案D正确.‎ ‎6.(2019·连云港模拟)两个相同的带电金属小球相距r时,相互作用力大小为F,将两球接触后分开,放回原处,相互作用力大小仍等于F,则两球原来所带电量和电性(  )‎ A.可能是等量的同种电荷 B.可能是不等量的同种电荷 C.可能是不等量的异种电荷 D.不可能是异种电荷 ‎[答案] AC ‎[解析] (1)若带同种电荷,设带电量分别为Q1和Q2,则F=k,将两球接触后分开,放回原处后相互作用力变为:F′=k,显然只有Q1=Q2时,才有F=F′,所以A选项正确,B选项错误;(2)若带异种电荷,设带电量分别为Q1和-Q2,则F=k,将两球接触后分开,放回原处后相互作用力变为:F′=k,由Q1Q2=解得在Q1=(3±2)Q2时,才有F=F′,所以C选项正确,D选项错误.‎ ‎7.(2019·重庆)如图所示,电量为+q和-q的点电荷分别位于正方体的顶点,正方体范围内电场强度为零的点有(  )‎ A.体中心、各面中心和各边中点 B.体中心和各边中点 C.各面中心和各边中点 D.体中心和各面中心 ‎ [答案] D ‎[解析] 据等量异号点电荷电场分布特点和电场强度E的矢量叠加知体中心和各面中心合场强为零.‎ ‎8.(2019·江苏)一粒子从A点射入电场,从B点射出,电场的等势面和粒子的运动轨迹如图所示,图中左侧前三个等势面彼此平行,不计粒子的重力.下列说法正确的有(  )‎ A.粒子带负电荷 B.粒子的加速度先不变,后变小 C.粒子的速度不断增大 D.粒子的电势能先减小,后增大 ‎[答案] AB ‎[解析] ①粒子运动偏转方向与所受电场力方向一致,故粒子带负电荷,A正确;②粒子先经过匀强电场,后经过区域电场强度越来越弱,故粒子的加速度先不变,后变小,B正确;③电场力做负功,粒子速度不断减小,C错误;④电场力一直做负功,电势能一直增大,D错误.‎ 二、非选择题 ‎9.如图所示,半径为R的硬橡胶圆环,其上带有均匀分布的正电荷,单位长度上的电荷量为q.现在环上截去一小段长度为L(L≪R)的圆弧,则在圆环中心O处的电场强度的大小为________.‎ ‎[答案] kLq/R2‎ ‎[解析] 未截去圆弧时,整个圆环上的电荷分布关于圆心对称,则O处的电场强度为0.‎ 截去圆弧后,除 (和关于O对称的一小段圆弧)外,其余的电荷在O处的场强为0,则在O处的场强就等于中心O处电场强度E.‎ 上所带电荷量为Lq,根据点电荷场强公式可得E=kLq/R2.‎ ‎10.如图所示,真空中O点有一点电荷,在它产生的电场中有a、b两点,a点的场强大小为Ea,b点的场强大小为Eb,Ea、Eb的方向如图所示,则关于a、b两点场强大小的关系是________.‎ ‎[答案] Ea=3Eb ‎[解析] 由题知:Ea=k= Eb=k= 所以有:Ea=3Eb ‎11.(2019·汕头模拟)在真空中同一条直线上的A、B两点固定有电荷量分别为+4Q和-Q的点电荷.‎ ‎(1)将另一个点电荷放在该直线上的哪个位置,可以使它在电场力作用下保持静止?‎ ‎(2)若要求这三个点电荷都只在电场力作用下保持静止,那么引入的这个点电荷应是正电荷还是负电荷?电荷量是多大?‎ ‎[答案] (1)C在AB延长线上,且AB=BC ‎(2)正电荷 4Q ‎[解析] ‎ ‎(1)先判定第三个点电荷所在的区间:只能在B点的右侧;再由F=,F、k、q相同时r∝.‎ 因此rA ∶rB=2 ∶1,即C在AB延长线上,且AB=BC.‎ ‎(2)C处的点电荷肯定在电场力作用下平衡了;只要A、B两个点电荷中的一个处于平衡,另一个必然也平衡.由F=,F、k、QA相同时,Q∝r2,所以QC ∶QB=4 ∶1,而且必须是正电荷.所以C点处引入的点电荷QC=+4Q.‎ ‎12.质量为m的小球A在绝缘细杆上,杆的倾角为α.小球A带正电,电量为q.在杆上B点处固定一个电量为Q的正电荷,将小球A由距B点竖直高度为H处无初速释放.小球A下滑过程中电量不变.不计A与细杆间的摩擦,整个装置处在真空中.已知静电力常量k和重力加速度g.‎ ‎(1)A球刚释放时的加速度是多大?‎ ‎(2)当A球的动能最大时,求此时A球与B点的距离.‎ ‎[答案] (1)gsinα- (2) ‎[解析] (1)根据牛顿第二定律mgsinα-F=ma.根据库仑定律F=k,r=H/sinα.解得a=gsinα-.‎ ‎(2)当A球受到合力为零、加速度为零时,动能最大.设此时A球与B点间的距离为R,则mgsinα=,解得R=.‎ ‎13.(2019·合肥模拟)如图所示,光滑绝缘的细圆管弯成半径为R的半圆形,固定在竖直面内,管口B、C的连线水平.质量为m的带正电小球从B点正上方的A点自由下落,A、B两点间距离为4R.从小球(小球直径小于细圆管直径)进入管口开始,整个空间中突然加上一个斜向左上方的匀强电场,小球所受电场力在竖直方向上的分力方向向上,大小与重力相等,结果小球从管口C处离开圆管后,又能经过A点.设小球运动过程中电荷量没有改变,重力加速度为g,求:‎ ‎(1)小球到达B点时的速度大小;‎ ‎(2)小球受到的电场力大小;‎ ‎(3)小球经过管口C处时对圆管壁的压力.‎ ‎[答案] (1) (2)mg (3)3mg 方向水平向右 ‎[解析] (1)小球从开始自由下落到到达管口B的过程中机械能守恒,故有:‎ mg·4R=mv 到达B点时速度大小为vB= ‎(2)设电场力的竖直分力为Fy,水平分力为Fx,则Fy=mg,小球从B运动到C的过程中,‎ 由动能定理得:-Fx·2R=mv-mv 小球从管口C处脱离管后,做类平抛运动,由于经过A点 ,有 y=4R=vCt x=2R=axt2=t2‎ 联立解得:Fx=mg 电场力的大小为:qE==mg ‎(3)小球经过管口C处时,向心力由Fx和圆管的弹力N提供,设弹力N的方向向左,则 Fx+N=,解得:N=3mg 根据牛顿第三定律可知,小球经过管口C处时对圆管的压力为N′=N=3mg,方向水平向右