高三一轮复习物理第6章《静电场》章末大盘点 11页

‎(本栏目内容，在学生用书中以活页形式分册装订！)‎ 一、选择题 ‎1.如右图所示，两个带同种电荷的带电球(均可视为带电质点)，A球固定，B球穿在倾斜直杆上处于静止状态(B球上的孔径略大于杆的直径)，已知A、B两球在同一水平面上，则B球受力个数可能为(　　)‎ ‎①3　②4　③5　④6‎ A．①③ B．①②‎ C．②④ D．②③‎ 解析：　根据题意，由图可知B球必定要受到的力有三个，分别是重力、杆的弹力、A给B的库仑力，这三个力的合力可以为零，所以①正确；在三力平衡的基础上，如果库仑力增大，为保持平衡状态，杆要给B球沿杆向下的摩擦力，反之如果库仑力减小，为保持平衡状态，杆要给B球沿杆向上的摩擦力，从而实现四力平衡，②正确．所以选项B正确．‎ 答案：　B ‎2.如图甲所示，AB是某电场中的一条电场线，若有一电子以某一初速度且仅在电场力的作用下，沿AB由点A运动到点B，所经位置的电势随距A点的距离变化的规律如图乙所示．以下说法正确的是(　　)‎ A．A、B两点的电场强度EAmB，则物体B(　　)‎ A．只受一个重力 B．受到重力、摩擦力各一个 C．受到重力、弹力、摩擦力各一个 D．受到重力、摩擦力各一个，弹力两个 解析：　物体A、B将一起做自由落体运动，所以A、B之间无相互作用力，物体B与墙面有接触而无挤压，所以与墙面无弹力，当然也没有摩擦力，所以物体B只受重力，选A.‎ 答案：　A ‎2.如右图所示，在研究牛顿第二定律的演示实验中，若1、2两个相同的小车所受拉力分别为F1、F2，车中所放砝码的质量分别为m1、m2，打开夹子后经过相同的时间两车的位移分别为x1、x2，则在实验误差允许的范围内，有(　　)‎ A．当m1＝m2、F1＝‎2F2时，x1＝2x2‎ B．当m1＝m2、F1＝‎2F2时，x2＝2x1‎ C．当m1＝‎2m2‎、F1＝F2时，x1＝2x2‎ D．当m1＝‎2m2‎、F1＝F2时，x2＝2x1‎ 解析：　题中m1和m2是车中砝码的质量，绝不能认为是小车的质量．当m1＝m2时，两车总质量仍相等，因F1＝‎2F2，则a1＝‎2a2.由x＝at2知，A正确，B错误；若m1＝‎2m2‎，两车总质量关系未知，故C、D不能确定．‎ 答案：　A ‎3.如右图所示，A、B为两块竖直放置的平行金属板，G是静电计，开关S合上后，静电计指针张开一个角度．下述做法可使指针张角增大的是(　　)‎ A．使A、B两板靠近些 B．使A、B两板正对面积错开些 C．断开S后，使B板向左平移减小板间距 D．断开S后，使A、B板错位正对面积减小 解析：　由于静电计的金属球与A板等势，外壳与B板等势(电势都为零)，因此静电计测量的是电容器两板间的电压，如果S一直闭合，则两板间的电压始终等于电源的电动势，静电计的张角不会改变，A、B项错误；如果使开关S断开，电容器上带电荷量一定，由U＝＝可知，当两板间的距离减小时，U变小，静电计的张角变小，C项错误；当两板间的正对面积减小，则两板间的电压增大，静电计的张角增大，D项正确．本题难度中等．‎ 答案：　D ‎4.现在城市的滑板运动非常流行，在水平地面上一名滑板运动员双脚站在滑板上以一定速度向前滑行，在横杆前起跳并越过杆，从而使人与滑板分别从杆的上下通过，如右图所示．假设人和滑板运动过程中受到的各种阻力忽略不计，运动员能顺利完成该动作，最终仍落在滑板原来的位置上．要使这个表演成功，运动员除了跳起的高度足够高外，在起跳时双脚对滑板作用力的合力方向应该(　　)‎ A．竖直向下　　　　　　　　 B．竖直向上 C．向下适当偏后 D．向下适当偏前 解析：　本题考查运动的合成与分解，要使运动员落在滑板原来的位置，则运动员在跳起后和滑板在水平方向的运动情况相同，由于惯性，运动员和滑板的水平初速度相同，因此只要水平方向上不受力即可，故双脚对滑板的作用力方向应该竖直向下，A正确．‎ 答案：　A ‎5．英国《新科学家(New Scientist)》杂志评选出了2008年度世界8项科学之最，在XTEJ1650－500双星系统中发现的最小黑洞位列其中．若某黑洞的半径R约‎45 km，质量M和半径R的关系满足＝(其中c为光速，G为引力常量)，则该黑洞表面重力加速度的数量级为(　　)‎ A．‎108 m/s2 B．‎1010 m/s2‎ C．‎1012 m/s2 D．‎1014 m/s2‎ 解析：　星球表面的物体满足mg＝G，即GM＝R‎2g，由题中所给条件＝推出GM＝Rc2，则GM＝R‎2g＝Rc2，代入数据解得g＝‎1012 m/s2，C正确．‎ 答案：　C ‎6.如右图所示，AB是某个点电荷的一根电场线，在电场线上O点由静止释放一个负电荷，它仅在电场力作用下沿电场线向B点运动，下列判断正确的是(　　)‎ A．电场线由B点指向A点，该电荷做加速运动，加速度越来越小 B．电场线由B点指向A点，该电荷做加速运动，其加速度大小变化由题设条件不能确定 C．电场线由A点指向B点，电荷做匀加速运动 D．电场线由B点指向A点，电荷做加速运动，加速度越来越大 解析：　仅由一条电场线是不能确定电场线的疏密情况的，所以无法判定电场力大小变化及加速度大小变化情况，选项A、C、D错误．负电荷从O点由静止向B点运动，说明其所受电场力由A点指向B点，电场强度方向由B点指向A点，所以选项B正确．‎ 答案：　B ‎7.超市中小张沿水平方向推着质量为m的购物车乘匀速上升的自动扶梯上楼，如右图所示．假设小张、购物车、自动扶梯间保持相对静止，自动扶梯的倾角为30°，小张的质量为M，小张与扶梯间的摩擦因数为μ，小车与扶梯间的摩擦忽略不计．则(　　)‎ A．小张对扶梯的压力大小为Mgcos 30°，方向垂直于斜面向下 B．小张对扶梯的摩擦力大小为(M＋m)gsin 30°，方向沿斜面向下 C．扶梯对小张的摩擦力大小为μ(M＋m)gcos 30°，方向沿斜面向上 D．小张对车的推力和车对小张的推力大小必相等，这是因为人和车均处于平衡状态[来源:学科网ZXXK]‎ 解析：　对购物车进行受力分析，购物车受到的人的推力F＝mgtan θ，对人进行受力分析，人受到的摩擦力f＝Mgsin θ＋Fcos θ＝(M＋m)sin θ，沿斜面向上，人受到的弹力FN＝Mgcos θ－Fsin θ＝Mgcos θ－mgsin θtan θ，A错B对C错；小张对车的推力和车对小张的推力是一对作用力与反作用力，大小相等方向相反，D错．‎ 答案：　B ‎8.如右图所示，一同学在玩闯关类的游戏，他站在平台的边缘，想在2 s内水平跳离平台后落在支撑物P上，人与P的水平距离为‎3 m，人跳离平台的最大速度为‎6 m/s，则支撑物距离人的竖直高度可能为(　　)‎ A．‎1 m B．‎‎0.5 m C．‎25 m D．‎‎20 m 解析：　人以最大速度跳离平台时，用时0.5 s，下落的高度为h＝‎1.25 m；在2 s内，下落的最大高度为‎20 m，人要跳到P上，高度差满足‎1.25 m≤h≤‎20 m，正确选项为D.‎ 答案：　D ‎9.如右图所示，是甲、乙两物体运动的速度图象．若甲、乙两物体同时由同一起点向同一方向做直线运动，则下列说法正确的有(　　)‎ A．在40 s前，乙物体始终在甲物体的前面 B．在前20 s内，甲物体在乙物体的前面，且两物体间的距离逐渐减小 C．在t＝40 s时两物体相遇 D．在t＝20 s时两物体相遇 解析：　甲匀速运动，乙做初速度为0的匀加速运动，由图象可知，t＝20 s时它们的速度相等，在此之前是甲与乙的距离越来越大；20 s后，乙的速度超过甲，则乙不断追赶甲，距离又不断缩小，当t＝40 s时刚好乙追上甲，两物体的位移相等，在此之前，甲始终在乙的前面．选项C正确．‎ 答案：　C ‎10.(2011·陕西五校模考)如右图所示，在场强大小为E的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘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＝Eq 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FT＝mg D．小球在B点时，细线拉力为FT＝2Eq 解析：　本题考查静电场及共点力平衡．根据对称性可知，小球处在AB中点位置时切线方向合力为零，此时细线与水平方向夹角恰为30°，根据三角函数关系可得：qEsin 30°＝mgcos 30°，化简可知选项A错误，B正确；小球到达B点时速度为零，则沿细线方向合力为零，此时对小球受力分析可知：FT＝qEsin 30°＋mgcos 30°，化简可知FT＝mg，选项C、D均错误．‎ 答案：　B 二、非选择题 ‎11．如图甲所示，弯曲部分AB和CD是两个半径相等的圆弧，中间的BC段是竖直的薄壁细圆管(细圆管内径略大于小球的直径)，分别与上下圆弧轨道相切连接，BC段的长度L可作伸缩调节．下圆弧轨道与地面相切，其中D、A分别是上下圆弧轨道的最高点和最低点，整个轨道固定在竖直平面内．一小球多次以某一速度从A点水平进入轨道而从D点水平飞出．今在A、D两点各放一个压力传感器，测试小球对轨道A、D两点的压力，计算出压力差ΔF.改变BC的长度L，重复上述实验，最后绘得的ΔF－L图象如图乙所示．(不计一切摩擦阻力，g取‎10 m/s2)‎ ‎(1)某一次调节后，D点的离地高度为‎0.8 m，小球从D点飞出，落地点与D点的水平距离为‎2.4 m，求小球经过D点时的速度大小；‎ ‎(2)求小球的质量和弯曲圆弧轨道的半径．‎ 解析：　(1)小球在竖直方向做自由落体运动，‎ 有HD＝gt2，‎ 在水平方向做匀速直线运动，有：x＝vDt，‎ 得：vD＝＝＝‎6 m/s.[来源:学+科+网]‎ ‎(2)设轨道半径为r，A到D过程机械能守恒，有：‎ mv＝mv＋mg(2r＋L)①‎ 在A点：FA－mg＝m，②‎ 在D点：FD＋mg＝m，③‎ 由①②③式得：ΔF＝FA－FD＝6mg＋2mg，‎ 由图象纵截距得：6mg＝12 N，得m＝‎0.2 kg，‎ 当L＝‎0.5 m时，ΔF＝17 N，解得：r＝‎0.4 m.‎ 答案：　(1)‎6 m/s　(2)‎‎0.4 m ‎12.(2011·安徽模拟)如右图所示，固定于同一条竖直线上的A、B是两个带等量异种电荷的点电荷，电荷量分别为＋Q和－Q，A、B相距为2d.MN是竖直放置的光滑绝缘细杆，另有一个穿过细杆的带电小球p，质量为m、电荷量为＋q(可视为点电荷，不影响电场的分布)，现将小球p从与点电荷A等高的C处由静止开始释放，小球p向下运动到距C点距离为d的O点时，速度为v.已知MN与AB之间的距离为d，静电力常量为k，重力加速度为g.求：‎ ‎(1)C、O间的电势差UCO；‎ ‎(2)O点处的电场强度E的大小；‎ ‎(3)小球p经过O点时的加速度；‎ ‎(4)小球p经过与点电荷B等高的D点时的速度．‎ 解析：　‎ ‎(1)小球p由C运动到O的过程，由动能定理 得mgd＋qUCO＝mv2－0①‎ 所以UCO＝.②‎ ‎(2)小球p经过O点时受力如图 由库仑定律得F1＝F2＝k 它们的合力为 F＝F1cos 45°＋F2cos 45°＝③‎ 所以O点处的电场强度E＝＝.④‎ ‎(3)由牛顿第二定律得：mg＋qE＝ma⑤‎ 所以a＝g＋.⑥‎ ‎(4)小球p由O运动到D的过程，由动能定理得 mgd＋qUOD＝mv－mv2⑦‎ 由电场特点可知UCO＝UOD⑧‎ 联立①⑦⑧解得vD＝v.‎ 答案：　(1)　(2)　(3)g＋　(4)[来源:学§科§网]‎