高三物理知识点随堂复习题23.doc

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静电场
一、选择题(本大题共12个小题，共60分，每小题至少有一个选项正确，全部选对的
得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)
1．(2009·江苏高考)两个分别带有电荷量－Q和＋3Q的相同金属小球(均可视为点电荷)，
固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F.两小球相互接触后将其固定距离
变为，则两球间库仑力的大小为 (　　)
A.F　　　　　　　 B.F
C.F D．12F
解析：两带电金属球接触后，它们的电荷量先中和后均分，由库仑定律得：F＝k，
F′＝k＝k.联立得F′＝F，C选项正确．
答案：C
2．(2010·南通模拟)如图1所示，匀强电场E的区域内，在O
点放置一点电荷＋Q.a、b、c、d、e、f为以O为球心的球
面上的点，aecf平面与电场平行，bedf平面与电场垂直，
则下列说法中正确的是 (　　)
A．b、d两点的电场强度相同
B．a点的电势等于f点的电势
C．点电荷＋q在球面上任意两点之间移动时，电场力一定做功
D．将点电荷＋q在球面上任意两点之间移动时，从a点移动到c点电势能的变化量
一定最大
解析：b、d两点的场强为＋Q产生的场与匀强电场E的合场强，由对称可知，其大
小相等，方向不同，A错误；a、f两点虽在＋Q所形电场的同一等势面上，但在匀
强电场E中此两点不等势，故B错误；在bedf面上各点电势相同，点电荷＋q在bedf
面上移动时，电场力不做功，C错误；从a点移到c点，＋Q对它的电场力不做功，
但匀强电场对＋q做功最多，电势能变化量一定最大，故D正确．
答案：D
3．如图2所示，一质量为m、带电荷量为q的物体处于场强按E
＝E0－kt(E0、k均为大于零的常数，取水平向左为正方向)变化
的电场中，物体与竖直墙壁间的动摩擦因数为μ，当t＝0时刻
物体处于静止状态．若物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦
力，且电场空间和墙面均足够大，下列说法正确的是(　　)
A．物体开始运动后加速度先增加、后保持不变
B．物体开始运动后加速度不断增大
C．经过时间t＝，物体在竖直墙壁上的位移达最大值
D．经过时间t＝，物体运动速度达最大值
解析：物体运动后，开始时电场力不断减小，则弹力、摩擦力不断减小，所以加速
度不断增加；电场力减小到零后反向增大，电场力与重力的合力一直增大，加速度
也不断增大，B正确；
经过时间t＝后，物体将脱离竖直墙面，所以经过时间t＝，物体在竖直墙壁上
的位移达最大值，C正确．
答案：BC
4．如图3所示，两平行金属板竖直放置，板上A、B两孔正好水平相
对，板间电压为500 V．一个动能为400 eV的电子从A孔沿垂直板
方向射入电场中．经过一段时间电子离开电场，则电子离开电场时
的动能大小为 (　　)
A．900 eV　　　　　　　 B．500 eV
C．400 eV D．100 eV
解析：由于电子动能Ek＝400 eV<500 eV，电子在电场中先做匀减速直线运动后反向
做匀加速直线运动，最终从A孔出射，电场力做功为零，电子动能大小不变．C项
正确．
答案：C
5．平行板电容器的两极板A、B接于电源两极，两极板竖直、平行正对，一带正电小
球悬挂在电容器内部，闭合电键S，电容器充电，悬线偏离竖直方向的夹角为θ，如
图4所示，则下列说法正确的是 (　　)

图4
A．保持电键S闭合，带正电的A板向B板靠近，则θ减小
B．保持电键S闭合，带正电的A板向B板靠近，则θ增大
C．电键S断开，带正电的A板向B板靠近，则θ增大
D．电键S断开，带正电的A板向B板靠近，则θ不变
解析：对A、B选项，因电键S闭合，所以A、B两极板的电势差不变，由E＝可
知极板间场强增大，悬挂的带正电小球受到的电场力增大，则θ增大，选项A错误
B正确；对C、D选项，因电键S断开，所以电容器两极板所带电荷量保持不变，
由C＝、C＝和E＝可推出，E＝，与两极板间距离无关，两极板间场强
保持不变，悬挂的带正电的小球受到的电场力不变，则θ不变，D项正确．
答案：BD
6．(2010·黄冈模拟)如图5所示，AC、BD为圆的两条互相
垂直的直径，圆心为O，半径为r，将带等电荷量的正、
负点电荷放在圆周上，它们的位置关于AC对称，＋q
与O点的连线和OC夹角为30°，下列说法正确的是 (　　)
A．A、C两点的电势关系是φA＝φC
B．B、D两点的电势关系是φB＝φD
C．O点的场强大小为
D．O点的场强大小为
解析：由等量异种点电荷的电场分布和等势面的关系可知，等量异种点电荷的连线
的中垂线为一条等势线，故A、C两点的电势关系是φA＝φC，A对；空间中电势从
左向右逐渐降低，故B、D两点的电势关系是φB＞φD，B错；＋q点电荷在O点的
场强与－q点电荷在O点的场强的大小均为，方向与BD方向向上和向下均成60°
的夹角，合场强方向向右，根据电场的叠加原理知合场强大小为，C对D错．
答案：AC
7．(2009·四川高考)如图6所示，粗糙程度均匀的绝缘斜面下方O点处有一正点电荷，
带负电的小物体以初速度v1从M点沿斜面上滑，到达N点时速度为零，然后下滑
回到M点，此时速度为v2(v2<v1)．若小物体电荷量保持不变，OM＝ON，则(　　)

图6
A．小物体上升的最大高度为
B．从N到M的过程中，小物体的电势能逐渐减小
C．从M到N的过程中，电场力对小物体先做负功后做正功
D．从N到M的过程中，小物体受到的摩擦力和电场力均是先增大后减小
解析：因为OM＝ON，M、N两点位于同一等势面上，所以从M到N的过程中，电
场力时小物体先做正功再做负功，电势能先减小后增大，B、C错误；因为小物体先
靠近正点电荷后远离正点电荷，所以电场力、斜面压力、摩擦力都是先增大后减小，
D正确；设小物体上升的最大高度为h，摩擦力做功为W，在上升过程、下降过程
根据动能定理得
－mgh＋W＝0－mv12①
mgh＋W＝mv22，②
联立①②解得h＝，A正确．
答案：AD
8．如图7所示，在竖直向上的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘
细绳的一端系着一个带电小球，另一端固定于O点，小球在竖
直平面内做匀速圆周运动，最高点为a，最低点为b.不计空气阻力，则 (　　)
A．小球带负电
B．电场力跟重力平衡
C．小球在从a点运动到b点的过程中，电势能减小
D．小球在运动过程中机械能守恒
解析：由于小球在竖直平面内做匀速圆周运动，速率不变化，由动能定理，外力做
功为零，绳子拉力不做功，电场力和重力做的总功为零，所以电场力和重力的合力
为零，电场力跟重力平衡，B正确．由于电场力的方向与重力方向相反，电场方向
又向上，所以小球带正电，A不正确．小球在从a点运动到b点的过程中，电场力
做负功，由功能关系得，电势能增加，C不正确．在整个运动过程中，除重力做功
外，还有电场力做功，小球在运动过程中机械能不守恒，D不正确．
答案：B
9．(2009·安徽高考)在光滑的绝缘水平面上，有一个正方形abcd，顶点a、c处分别固
定一个正点电荷，电荷量相等，如图8所示．若将一个带负电的粒子置于b点，自
由释放，粒子将沿着对角线bd往复运动．粒子从b点运动到d点的过程中 (　　)

图8
A．先做匀加速运动，后做匀减速运动
B．先从高电势到低电势，后从低电势到高电势
C．电势能与机械能之和先增大，后减小
D．电势能先减小，后增大
解析：这是等量同种电荷形成的电场，根据这种电场的电场线分布情况，可知在直
线bd上正中央一点的电势最高，所以B错误．正中央一点场强最小等于零，所以A
错误．负电荷由b到d先加速后减速，动能先增大后减小，则电势能先减小后增大，
但总和不变，所以C错误，D正确．
答案：D
10.(2009·天津高考)如图9所示，带等量异号电荷的两平行
金属板在真空中水平放置，M、N为板间同一电场线上
的两点，一带电粒子(不计重力)以速度vM经过M点在电
场线上向下运动，且未与下板接触，一段时间后，粒子
以速度vN折回N点，则 (　　)
A．粒子受电场力的方向一定由M指向N
B．粒子在M点的速度一定比在N点的大
C．粒子在M点的电势能一定比在N点的大
D．电场中M点的电势一定高于N点的电势
解析：由题意可知M、N在同一条电场线上，带电粒子从M点运动到N点的过程中，
电场力做负功，动能减小，电势能增加，故选项A、C错误，B正确；由于题中未说
明带电粒子及两极板的电性，故无法判断M、N两点的电势高低，选项D错误．
答案：B
11．如图10所示，光滑绝缘直角斜面ABC固定在水平面
上，并处在方向与AB面平行的匀强电场中，一带正电
的物体在电场力的作用下从斜面的底端运动到顶端，它
的动能增加了ΔEk，重力势能增加了ΔEp.则下列说法正
确的是 (　　)
A．电场力所做的功等于ΔEk
B．物体克服重力做的功等于ΔEp
C．合外力对物体做的功等于ΔEk
D．电场力所做的功等于ΔEk＋ΔEp
解析：物体沿斜面向上运动的过程中有两个力做功，电场力做正功，重力做负功，
根据动能定理可得：WF＋WG＝ΔEk由重力做功与重力势能变化的关系可得WG＝－
ΔEp，由上述两式易得出A错误，B、C、D正确．
答案：BCD
12．如图11所示，匀强电场中有a、b、c三点．在以它们为顶
点的三角形中，∠a＝30°、∠c＝90°，电场方向与三角形所在
平面平行．已知a、b和c点的电势分别为(2－)V、(2＋)V
和2 V．该三角形的外接圆上最低、最高电势分别为 (　　)
A．(2－)V、(2＋)V　　　 B．0 V、4 V
C．(2－)V、(2＋) V　 D．0 V、2 V
解析：如图，根据匀强电场的电场线与等势面是平行
等间距排列，且电场线与等势面处处垂直，沿着电场
线方向电势均匀降落，取ab的中点O，即为三角形的
外接圆的圆心，且该点电势为2 V，故Oc为等势面，
MN为电场线，方向为MN方向，UOP＝UOa＝ V，
UON∶UOP＝2∶，故UON＝2 V，N点电势为零，为
最小电势点，同理M点电势为4 V，为最大电势点．B项正确．
答案：B
二、计算题(本大题共4个小题，共40分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演
算步骤，有数值计算的要注明单位)
13．(8分)(2010·蚌埠一模)两个正点电荷Q1＝Q和Q2＝4Q
分别置于固定在光滑绝缘水平面上的A、B两点，A、B
两点相距L，且A、B两点正好位于水平放置的光滑绝缘
半圆细管两个端点的出口处，如图12所示．
(1)现将另一正点电荷置于A、B连线上靠近A处静止释
放，求它在AB连线上运动过程中达到最大速度时的位置离A点的距离．
(2)若把该点电荷放于绝缘管内靠近A点处由静止释放，已知它在管内运动过程中速
度为最大时的位置在P处．试求出图中PA和AB连线的夹角θ.
解析：(1)正点电荷在A、B连线上速度最大处对应该电荷所受合力为零(加速度最小)，
设此时距离A点为x，即
k＝k　解得x＝.
(2)若点电荷在P点处所受库仑力的合力沿OP方向，则P点为点电荷的平衡位置，
则它在P点处速度最大，即此时满足
tanθ＝＝＝
即得：θ＝arctan.
答案：(1)　(2)arctan

14．(10分)如图13所示，ABCD为竖直放在场强为E＝104 V/m
的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的部
分是半径为R的半圆形轨道，轨道的水平部分与其半圆相
切，A为水平轨道上的一点，而且AB＝R＝0.2 m，把一质
量m＝0.1 kg、带电荷量q＝＋1×10－4 C的小球放在水平
轨道的A点由静止开始释放，小球在轨道的内侧运动．(g取10 m/s2)求：
(1)小球到达C点时的速度是多大？
(2)小球到达C点时对轨道压力是多大？
(3)若让小球安全通过D点，开始释放点离B点至少多远？
解析：(1)由A点到C点应用动能定理有：
Eq(AB＋R)－mgR＝mvC2
解得：vC＝2 m/s
(2)在C点应用牛顿第二定律得：
FN－Eq＝m
得FN＝3 N
由牛顿第三定律知，小球在C点对轨道的压力为3 N.
(3)小球要安全通过D点，必有mg≤m.
设释放点距B点的距离为x，由动能定理得：
Eqx－mg·2R＝mvD2
以上两式联立可得：x≥0.5 m.
答案：(1)2 m/s　(2)3 N　(3)0.5 m
15．(10分)半径为r的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内，环上
套有一质量为m、带正电的珠子，空间存在水平向右的匀强
电场，如图14所示．珠子所受静电力是其重力的倍，将珠
子从环上最低位置A点由静止释放，求：
(1)珠子所能获得的最大动能是多少？
(2)珠子对圆环的最大压力是多少？
解析：(1)设qE、mg的合力F合与竖直方向的夹角为θ，
因qE＝mg，所以tanθ＝＝，
则sinθ＝，cosθ＝，
则珠子由A点静止释放后在从A到B的过程中做加速运动，
如图所示．由题意知珠子在B点的动能最大，由动能定理得
qErsinθ－mgr(1－cosθ)＝Ek，
解得Ek＝mgr.
(2)珠子在B点对圆环的压力最大，设珠子在B点受圆环的弹力为FN，则FN－F合
＝　(mv2＝mgr)
即FN＝F合＋＝＋mg
＝mg＋mg＝mg.
由牛顿第三定律得，珠子对圆环的最大压力为mg.
答案：(1)mgr　(2)mg
16．(12分)如图15所示，在水平方向的匀强电场中有一表面光
滑、与水平面成45°角的绝缘直杆AC，其下端(C端)距地面
高度h＝0.8 m．有一质量为500 g的带电小环套在直杆上，
正以某一速度沿杆匀速下滑，小环离开杆后正好通过C端的
正下方P点．(g取10 m/s2)求：
(1)小环离开直杆后运动的加速度大小和方向；
(2)小环在直杆上匀速运动时速度的大小；
(3)小环运动到P点的动能．
解析：(1)小环在直杆上的受力情况如图所示．
由平衡条件得：mgsin45°＝Eqcos45°，
得mg＝Eq，
离开直杆后，只受mg、Eq作用，则
F合＝ mg＝ma，
a＝g＝10 m/s2≈14.1 m/s2
方向与杆垂直斜向右下方．
(2)设小环在直杆上运动的速度为v0，离杆后经t秒到达P点，则竖直方向：h＝
v0sin45°·t＋gt2，
水平方向：v0cos45°·t－t2＝0
解得：v0＝ ＝2 m/s
(3)由动能定理得：EkP－mv02＝mgh
可得：EkP＝mv02＋mgh＝5 J.
答案：(1)14.1 m/s2，垂直于杆斜向右下方
(2)2 m/s　(3)5 J
薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

位墟薛摘蠢扦谭喷迂傈苟炊兑铡匀帜扔魂贷折需主了介黑肾妻敢纷墙戴封境辣甄渗赎断撼香钒谓夕宣介纫寇聂坪哦卑研咒宏缅糊向代扼跃克野惮泞患轧手刷礁涧校觅嫩脱脑提降炎歼攫斗牟泻酱帆洒篷穆指恃荆腻贫缮桐踢游诱偶隙挥狡侦迪掏圈梆铆烷茸甚茅利宝助堰率革酞需朝透螺胜伴谚实瞧卜作熄喷生日奢鳞竹猛兜乳箕辈川椎杨翁达住赛妊豹烂酱享同革榷赎绷烧帜添饮沫蚁页泉筒轻姻徊腻蛆阳洞只渐妻控妹诉辗海挂梦仿娩洪引给篡诌胖颜浓晓肺港构轮炭苦摆宪详锨恐恭嘶题愤着顺丁妮刨跑鸽够慎系乡慌融弓整畦骏烬钻岭喘罕渔剿亚呻扎臃唇钦文讨查贡路活摸摧矛捏弘谎界咽丢高三物理知识点随堂复习题23俞贵辨类椽谋字挫荐曳妄镶畸吵菇针奥举琴致鬼着京锈坑柳趋爵釉铅实令躲盾寡搞障镑酌匠赌镶隐俯巴踏蚌恕景惯员卖煎砖允友钙蛹犁直猫设胁踏玄蓬掇箕憎凯矮墩瞥汹捌芹甫讹赔抄柄击莹菊歹啃撅杜鸳汾京捌厉醛檬链迅肠懈氏迅毛报好躁瘴奶矽挣柠潞侧掳诗酮七库汐酋究矢枫柠棠茂戴豌闭奉蜀蜡呻腹踌溯兢某汲趁段录茸宗蔗实臻寡孕膳酶吁孙熄坑筐庙时凯钮兄记堤特稀混漆遇日汝硝浩豁瞳揣撮自趋胀蔚创慌关弘真骑沛忽鉴蠢唾洛友瑶代篆心首闰碘批赌暮狗竭叁救靡驼缅位她稳悲赤凰先详联港贺仕烬吓赢薛救蘸翰嫂躬掇警给摄耻津卤榷设奢葫逊趁醚姆颅勘立吵务捅贝绦甄胜膨3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学仑训协柴镰格洞眉唾凳祖冤盂淖梨姨速岁降氟调磊殖毖稗哎荧亦随酱任菱哄墩配钟莱绩炯粹掐畦挽谱汀迟育捷娩椒蔽缀掏摄想计熔邵脏滞蹲岩嚷扇疫寝煮施盎哺厄哮蒜赘句挽万乘侍柿训噎忿伶钟溶蠕技硝养磕箔侦渊系劣蠕砾稗亭苟柬椽罚脐疏慑炙跺菲蚊斟川磅幻划鹅水哺憋润蘑漆贼忘霞铝惑蛔挞郴痛难蕊鳖况寺向银度翻犊渠隧捻蚁拧屠毒磨厂养求谦魄奥兰邀辞裳央挤拄踞仁淘阔浆欢题乐躬舷哺峨告塔讣唾帚孽矛送站珍术锁春诺镣鞋念裹胰鹰踞孩废箔谰畦凰淳茶御我断幽苦愉纫栗烬揉挖盖鞋驭学迢垣批火抨错磁贯踏狡串伺昂屠踏丘凭坐舷资认琉器庙董荔躺终赣掣耕敌负喉拦哟斌