【物理】2020届一轮复习人教版静电场课时作业 10页

‎2020届一轮复习人教版 静电场 课时作业 ‎1.(摩擦起电)(2017·贵州思南中学月考)关于摩擦起电现象,下列说法正确的是(　　)‎ A.摩擦起电现象使得本来没有电子和质子的物体中创生了电子和质子 B.两种不同材料的绝缘体互相摩擦后,同时带上等量同种电荷 C.丝绸摩擦玻璃棒时,电子从玻璃棒上转移到丝绸上,玻璃棒因质子数多于电子数而显正电 D.摩擦起电,可能是摩擦导致质子从一个物体转移到了另一个物体而形成的 答案C 解析摩擦起电实质是由于两个物体的原子核对核外电子的约束能力不相同,因而电子可以在物体间转移。若一个物体失去电子,其质子数比电子数多,我们说它带正电荷。若一个物体得到电子,其质子数比电子数少,我们说它带负电荷,使物体带电并不是创造出电荷,摩擦起电现象是电子转移,而不是创生,故A错误;两种不同材料的绝缘体互相摩擦后,同时带上等量异种电荷,故B错误;丝绸摩擦玻璃棒时,电子从玻璃棒上转移到丝绸上,玻璃棒因质子数多于电子数而显示带正电荷,故C正确;摩擦起电,是摩擦导致电子从一个物体转移到另一个物体而形成的,故D错误。‎ ‎2.(感应起电)‎ 如图所示,两个不带电的导体A和B,用一对绝缘柱支持使它们彼此接触。把一带正电荷的物体C置于A附近,贴在A、B下部的金属箔都张开,(　　)‎ A.此时A带正电,B带负电 B.此时A电势低,B电势高 C.移去C,贴在A、B下部的金属箔都闭合 D.先把A和B分开,然后移去C,贴在A、B下部的金属箔都闭合 答案C 解析靠近带正电的物体C的A端的带电性质与C带电性质相反,A选项错误;A、B分开前为处于静电平衡状态的导体,是等势体,B选项错误;移去C后,带等量异种电荷的A、B两导体所带电荷量重新中和,都不带电,C选项正确;先把A、B移开,A、B分别带负电和正电,金属箔都张开,D选项错误。‎ ‎3.‎ ‎(库仑力作用下的平衡)如图所示,在光滑、绝缘的水平面上,沿一直线依次 排列3个带电小球A、B、C(可视为点电荷)。若它们恰能处于平衡状态,那么这3个小球所带的电荷量及电性的关系,可能的情况是(　　)‎ ‎　　　　　　 　　　　　　 　　　　　‎ A.-9、4、-36 B.4、9、36‎ C.-3、2、8 D.3、-2、6‎ 答案A 解析要使每个小球都处于平衡状态,必须使其他两个小球对它的库仑力大小相等、方向相反,以小球A为研究对象,有FBA=FCA,如图所示,故B、C带异种电荷,由库仑定律得k=k,以小球C为研究对象,同理,知A、B带异种电荷,k=k,联立得k=k=k,又考虑到rAC=rAB+rBC,解得,此式为三球平衡时所带电荷量的大小关系。综上可知A正确。‎ ‎4.(电场强度的叠加与计算)(2017·江苏南通第三次调研)如图所示,在正方形四个顶点分别放置一个点电荷,所带电荷量已在图中标出,则下列四个选项中,正方形中心处电场强度最大的是(　　)‎ 答案B 解析根据点电荷电场强度公式E=k,结合矢量合成法则求解。设正方形顶点到中心的距离为r,则A选项中电场强度EA=0,B选项中电场强度EB=2,C选项中电场强度EC=k,D选项中电场强度ED=‎ ‎,所以B正确。‎ ‎5.‎ ‎(电场强度的叠加与计算)(2017·上海一模)均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。如图所示,在半球面AB上均匀分布正电荷,总电荷量为q,球面半径为R,CD为通过半球顶点与球心O的轴线,在轴线上有M、N两点,OM=ON=2R。已知M点的电场强度大小为E,静电力常量用k表示,则N点的电场强度大小为(　　)‎ A. B.-E C.-E D.+E 答案B 解析若将电荷量为2q的球面放在O处,均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心O处产生的电场,则在M、N点所产生的电场为E0=,由题意知当如题图所示的半球面在M点产生的电场强度为E时,其在N点产生的电场强度E'=E0-E=-E,故B正确。‎ ‎6.‎ ‎(多选)(库仑力作用下带电体的平衡问题)如图所示,把A、B两个相同的导电小球分别用长为0.10 m的绝缘细线悬挂于OA和OB两点。用丝绸摩擦过的玻璃棒与A球接触,棒移开后将悬点OB移到OA点固定。两球接触后分开,平衡时距离为0.12 m。已测得每个小球质量是8.0×10-4 kg,带电小球可视为点电荷,重力加速度g取10 m/s2,静电力常量k=9.0×109 N·m2/C2,则(　　)‎ A.两球所带电荷量相等 B.A球所受的静电力为1.0×10-2 N C.B球所带的电荷量为4×10-8 C D.A、B两球连线中点处的电场强度为0‎ 答案ACD 解析 根据电荷量均分原理知,两小球电荷量相同,A选项正确;两小球接触后再分开后的位置如图所示,已知=0.10 m,=0.12 m,根据几何知识可知θ=37°。对A进行受力分析如图所示,将A 受到的库仑力和重力合成后合力沿OAA的延长线,可得Fq=mgtan θ=6×10-3 N,B选项错误;根据库仑定律Fq=,可得q=,其中l=0.12 m,代入数据得q=4×10-8 C,C选项正确;A、B带的电荷量相等且同种性质,所以连线中点处电场强度为零,D选项正确。〚导学号06400325〛‎ ‎7.‎ ‎(电场强度的叠加与计算)(2017·广东四校联考)如图所示,ABCD为等腰梯形,∠DAB=∠B=60°,AB=2CD,在A点、B点分别放上一个点电荷,电荷量分别为qA和qB,在C点的电场强度方向沿DC向右,A点的点电荷在C点产生的电场强度大小为EA,B点的点电荷在C点产生的电场强度大小为EB,则下列说法正确的是(　　)‎ A.放在A点的点电荷可能带负电 B.在D点的电场强度方向沿DC向右 C.EA>EB D.|qA|=|qB|‎ 答案C 解析 由于两点电荷在C点产生的合电场强度方向沿DC向右,由平行四边形定则,可知两点电荷在C点产生的电场强度方向如图所示,‎ 由图中几何关系可知EBφb>φc B.电势φa>φc>φb C.电场强度Ea>Eb>Ec D.电场强度Eb>Ea>Ec 答案A 解析根据等量异种点电荷电场线的分布特点知,a、c两点对称,电场强度大小相等,又a、c两点处的电场线分布比b点处的密,故a、c两点处的电场强度大于b点处的电场强度,又沿着电场线方向电势逐渐降低,故选项A正确,B、C、D错误。‎ ‎9.(2017·湖北潜江、天门、仙桃期末联考)如图甲所示,Q1、Q2为两个固定着的点电荷,a、b是它们连线的延长线上的两点。现有一电子,只在电场力作用下,以一定的初速度沿直线从a点开始经b 点向远处运动,v-t图象如图乙所示,电子经过a、b两点的速度分别为va、vb,则(　　)‎ A.Q1一定带负电 B.Q1的电荷量一定大于Q2的电荷量 C.b点的电势高于a点的电势 D.电子离开b点后所受静电力一直减小 答案BC 解析由图象可知,电子从a到b做加速度减小的加速运动,所以ab之间电场方向向左,在b点时电子运动的加速度为零,则电场力为零,所以该点电场强度为零,过b点后电子做减速运动,加速度先增大后减小,所以电场的方向向右,电子离开b点后所受静电力先增大后减小,则Q1一定带正电,Q2一定带负电,且Q1的电荷量一定大于Q2的电荷量,b点的电势高于a点的电势。‎ 二、计算题(本题共3小题,共46分)‎ ‎10.(14分)如图所示,两平行金属板A、B长为l=8 cm,两板间距离d=8 cm,A板比B板电势高300 V,一带正电的粒子电荷量为q=1.0×10-10 C、质量为m=1.0×10-20 kg,沿电场中心线RO垂直电场线飞入电场,初速度v0=2.0×106 m/s,粒子飞出电场后经过界面MN、PS间的无电场区域,然后进入固定在O点的点电荷Q形成的电场区域(设界面PS右侧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12 cm,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9 cm,粒子穿过界面PS做匀速圆周运动,最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏bc上。(静电力常量k=9.0×109 N·m2/C2,粒子的重力不计)‎ ‎(1)求粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离为多远;到达PS界面时离D点为多远;‎ ‎(2)在图上粗略画出粒子的运动轨迹;‎ ‎(3)确定点电荷Q的电性并求其电荷量的大小。‎ 答案(1)3 cm　12 cm　(2)见解析　(3)负电　1.04×10-8 C 解析(1)粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离(偏转位移):‎ y=at2‎ a=‎ l=v0t 则y=at2=2=0.03 m=3 cm 粒子在离开电场后将做匀速直线运动,其轨迹与PS交于H点,设H点到D点的距离为y',打到屏上的粒子好像是从极板中心沿直线打到屏上,则有,解得y'=4y=12 cm ‎(2)第一段是抛物线、第二段是直线、第三段是圆弧 ‎(3)粒子到达H点时,其水平速度vx=v0=2.0×106 m/s 竖直速度vy=at=1.5×106 m/s 则v合=2.5×106 m/s 由于带正电的粒子在穿过界面PS后绕点电荷Q做匀速圆周运动,所以Q带负电。‎ 根据几何关系可知半径r=15 cm k=m 解得Q≈1.04×10-8 C。‎