2019-2020年高三物理一轮复习06—静电场教学案.doc

2019-2020年高三物理一轮复习06静电场教学案要点一 电荷与电荷守恒定律即学即用1.已知介子、介子都是由一个夸克(夸克u或夸克d)和一个反夸克(反夸克或反夸克)组成的,它们的电荷量如下表所示,表中e为元电荷.ud带电荷量+e-e+e-e-e+e下列说法正确的是 ( )A.由u和d组成 B.由d和u组成C.由u和d组成 D.由d和u组成答案 AD即学即用2.如图所示,q1、q2、q3分别表示在一条直线上的三个点电荷,已知q1与q2之间的距离为l1,q2与q3之间的距离为l2,且每个电荷都处于平衡状态.(1)如果q2为正电荷,则q1为 电荷,q3为电荷 .(2)q1、q2、q3三者电荷量大小之比是 .答案 (1)负 负 (2) 1 题型1 电荷守恒定律的应用【例1】两个半径相同的金属小球,电荷量之比为17,相距为r,两者相互接触后再放回原来的位置上,则相互作用力可能为原来的 ( )A. B. C. D.答案 CD题型2 带电体的平衡问题【例2】如图所示用三根长度相同的绝缘细线将三个带电小球连接后悬挂在空中.三个带电小球质量相等,A球带正电.平衡时三根绝缘细线都是伸直的,但拉力都为零.(1)指出B球和C球分别带何种电荷.(2)若A球带电荷量为Q,则B球的带电荷量为多少?(3)若A球带电荷量减小,B、C两球带电荷量保持不变,则细线AB、BC中的拉力分别如何变化?答案 (1)B、C带负电 (2) (3)AB细线中拉力增大,BC细线中仍无作用力.题型3 库仑定律与牛顿定律结合问题【例3】光滑绝缘的水平面上,放着三个质量都是m的带电小球A、B、C,如图所示,小球之间距离都是l.已知A、B两球带等量电荷+q,现给C球一个外力F,使三个小球在运动中保持距离不变,则(1)C球带何种电荷?电荷量多少?(2)外力F的大小和方向如何?答案 (1)负电 2q (2),方向垂直AB线指向三角形外侧题型4 数学近似思想【例4】如图所示,带电荷量分别为4q和-q的小球A、B固定在水平放置的光滑绝缘细杆上,相距为d.若杆上套一带电小环C,带电体A、B和C均可视为点电荷.(1)求小环C的平衡位置.(2)若小环C带电荷量为q,将小环拉离平衡位置一小位移x(|x|d)后静止释放,试判断小环C能否回到平衡位置.(回答“能”或“不能”即可)(3)若小环C带电荷量为-q,将小环C拉离平衡位置一小位移x(|x|d)后静止释放,则小环C所受库仑力F与小位移x的大小有何关系?(提示:当a1时,则1-na)答案 (1)在B右侧,与B相距d处 (2)不能 (3)正比1.如图所示,电荷量为Q1、Q2的两个正点电荷分别置于A点和B点,两点相距L.在以L为直径的光滑绝缘半圆环上,穿着一个带电荷量为+q的小球(视为点电荷),在P点平衡.不计小球的重力,那么,PA与AB的夹角与Q1、Q2的关系应满足 ( )A. B.C. D.答案 A2.(xx沈阳调研)宇航员在探测某星球时,发现该星球均匀带电,且电性为负,电荷量为Q.在一次实验时,宇航员将一带负电q(qQ)的粉尘置于该星球表面h高处,该粉尘恰好处于悬浮状态.宇航员又将此粉尘带至距该星球表面2h高处,无初速释放,则此带电粉尘将 ( )A.仍处于悬浮状态 B.背离该星球心飞向太空C.向该星球心方向下落 D.沿该星球自转的线速度方向飞向太空答案 A3.如图所示,在光滑绝缘的水平面上沿一直线等距离排列三个小球A、B、C,三球质量均为m,相距均为L.若小球均带电,且qA=+10q,qB=+q,为保证三球间距不发生变化,将一水平向右的恒力F作用于C球,使三者一起向右匀加速运动.求:(1)F的大小.(2)C球的电性和电荷量.答案 (1) (2)负电 4.一根放在水平面内的光滑玻璃管绝缘性能很好,管内部有两个完全一样的弹性金属小球A和B(如图所示),分别带电荷量9Q和-Q.两球从图中位置由静止释放,问两球再次经过图中位置时,A球的瞬时加速度为释放时的几倍?答案 第2课时 电场强度电场线要点一 电场强度即学即用1.下列关于电场强度的两个表达式E=F/q和E=kQ/r2的叙述,正确的是 ( )A.E=F/q是电场强度的定义式,F是放入电场中的电荷所受的力,q是产生电场的电荷的电荷量B.E=F/q是电场强度的定义式,F是放入电场中电荷所受的电场力,q是放入电场中电荷的电荷量,它适用于任何 电场C.E=kQ/r2是点电荷场强的计算式,Q是产生电场的电荷的电荷量,它不适用于匀强电场D.从点电荷场强计算式分析库仑定律的表达式F=是点电荷q2产生的电场在点电荷q1处的场强大小,而是点电荷q1产生的电场在q2处场强的大小答案 BCD要点二 电场线即学即用2.一负电荷从电场中A点由静止释放,只受电场力作用,沿电场线运动到B点,它运动的速度时间图象如右图所示.则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是下图中的 ( )答案 C题型1 电场强度的计算【例1】一半径为R的绝缘球壳上均匀地带有电荷量为+Q的电荷,另一电荷量为+q的点电荷放在球心O上,由于对称性,点电荷所受合力为零,现在球壳上A处挖去一个半径为r(rR)的小圆孔,则此时置于球心的点电荷所受合力的大小为 (已知静电力常量为k),方向 .答案 由球心指向小孔A的中心题型2 电场线的理解和应用【例2】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初速度从A点沿电场线运动到B点,其速度时间图象如图所示.则这一电场可能是下图中的 ( )答案 A题型3 运动分解思想【例3】在光滑水平面上有一质量m=1.010-3 kg,电荷量q=1.010-10C的带正电小球,静止在O点,以O点为原点,在该水平面内建立直角坐标系Oxy,现突然加一沿x轴正方向,场强大小E=2.0106 V/m的匀强电场,使小球开始运动,经过1.0 s,所加电场突然变为沿y轴正方向,场强大小仍为E=2.0106 V/m的匀强电场,再经过1.0 s,所加电场又突然变为另一个匀强电场,使小球在此电场作用下经1.0 s速度变为零.求此电场的方向及速度变为零时小球的位置.答案 与x轴成225角 (0.40 m,0.20 m)1.如图所示,在正六边形的a、c两个顶点上各放一带正电的点电荷,电荷量的大小都是q1,在b、d两个顶点上,各放一带负电的点电荷,电荷量的大小都是q2,q1q2.已知六边形中心O点处的场强可用图中的四条有向线段中的一条来表示,它是哪一条 ( )A.E1 B.E2 C.E3 D.E4答案 B2.如图所示,一电子沿等量异种电荷的中垂线由AOB匀速运动,电子重力不计,则电子除受电场力外,所受的另一个力的大小和方向变化情况是 ( )A.先变大后变小,方向水平向左B.先变大后变小,方向水平向右C.先变小后变大,方向水平向左D.先变小后变大,方向水平向右答案 A3.如图所示,在竖直放置的光滑半圆弧形绝缘细管的圆心处放一点电荷,将质量为m,带电荷量为q的小球从圆弧管水平直径的端点A由静止释放,当小球沿细管下滑到最低点时,对细管的上壁的压力恰好与球重相同,求圆心处的电荷在圆弧管内产生的电场的场强大小.答案 4.在真空中的M、N两点上固定有两个点电荷,分别带等量正电,电荷量为Q,两点相距2L, 如图所示.(1)在M、N两点连线上距中点O等距离的任意两点a、b处,其场强的量值和方向有什么关系？(2)在M、N两点连线的垂直平分线上,距连线中点O等距离的两点c、d处,其场强的量值和方向有什么关系？答案 (1)Ea和Eb等值、反向,均指向O点,0Ea(Eb)(2)Ec和Ed等值、反向,均背离O点,当r=L时,Ec、Ed有极大值为:,而r=0或r=时,Ec、Ed均为零1.如图所示在光滑、绝缘的水平面上,沿一直线依次排列三个带电小球A、B、C(可视为质点).若它们恰能处于平衡状态.那么这三个小球所带的电荷量及电性的关系,下面的情况可能的是 ( )A.-9、4、-36 B.4、9、36 C.-3、2、8 D.3、-2、6答案 A2.中子内有一个电荷量为+e的上夸克和两个电荷量为-e的下夸克,一个简单模型是三个夸克都在半径为r的同一个圆周上,如图1-2所示.下面四幅图中,能够正确表示出各夸克所受静电力作用的是( )答案 B3.如图所示,a、b是两个带有同种电荷的小球,现用两根绝缘细线将它们悬挂于真空中同一点.已知两球静止时,它们离水平地面的高度相等,线与竖直方向的夹角分别为、,且.现有以下判断,其中正确的是 ( )A.a球的质量一定大于b球的质量B.a球的电荷量一定大于b球的电荷量C.若同时剪断细线,则a、b两球构成的系统在下落过程中机械能守恒D.若同时剪断细线,则a、b两球在相同时刻相对地面的高度相同答案 AD4.如图所示,已知带电小球A、B的电荷分别为QA、QB,OA=OB,都用长L的丝线悬挂在O点.静止时A、B相距为d.为使平衡时AB间距离减为d/2,可采用以下哪些方法 ( )A.将小球A、B的质量都增加到原来的2倍B.将小球B的质量增加到原来的8倍C.将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半D.将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半,同时将小球B的质量增加到原来的2倍答案 BD5.如图所示,一带电小球A,用绝缘细线拴住系在O点,在O点正下方固定一个带电小球B,A球被排开.当细线与竖直方向夹角为时系统静止,由于支持B球的绝缘柄漏电,在B球电荷量缓慢减少的过程中,发现逐渐减小,那么该过程中细线的拉力应该如何变化(A、B看作点电荷) ( )A.不变 B.变大 C.变小 D.无法判断答案 A6.图中a、b是两个点电荷,它们的电荷量分别为Q1、Q2,MN是ab连线的中垂线,P是中垂线上的一点.下列哪种情况能使P点场强方向指向MN的左侧 ( )A.Q1、Q2都是正电荷,且Q1|Q2|C.Q1是负电荷,Q2是正电荷,且|Q1|Q2|答案 ACD7.如图所示,竖直向下的匀强电场里,用绝缘细线拴住的带电小球在竖直平面内绕O做圆周运动,以下四种说法中正确的是 ( )A.带电小球可能做匀速率圆周运动B.带电小球可能做变速率圆周运动C.带电小球通过最高点时,细线的拉力一定最小D.带电小球通过最低点时,细线的拉力有可能最小答案 ABD8.如图所示,在匀强电场中,将质量为m、带电荷量为q的一带电小球由静止释放,如果带电小球的运动轨迹为一直线,该直线与竖直方向的夹角为,那么匀强电场的场强大小是 ( )A.惟一值是B.最大值是C.最小值是D.以上都不正确答案 C9.如图所示,把一个带电小球A固定在光滑的水平绝缘桌面上,在桌面的另一处放置带电小球B.现给B一个沿垂直AB方向的速度为v0,B球将会是 ( )A.若A、B为异种电荷,B球一定做圆周运动B.若A、B为异种电荷,B球可能做加速度、速度均变小的曲线运动C.若A、B为同种电荷,B球一定做远离A的变加速曲线运动D.若A、B为同种电荷,B球的动能一定会减小答案 BC10.如图所示,竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘,两个带有同种电荷的小球A、B分别处于竖直墙面和水平地面上,且处于同一竖直平面内,若用图示方向的水平推力F作用于小球B,则两球静止于图示位置.如果将小球B向左推动少许,待两球重新达到平衡时,则两个小球的受力情况与原来相比 ( )A.推力F将增大B.竖直墙面对小球A的弹力减小C.地面对小球B的弹力一定不变D.两个小球之间的距离增大答案 BCD11.两个正点电荷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,如图所示.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A、B连线上运动过程中达到最大速度时的位置离A点的距离.答案 12.（xx西昌模拟）如图所示,在一个点电荷Q形成的电场中,Ox坐标轴与它的一条电场线重合,坐标轴上A、B两点的坐标分别为2.0 m和5.0 m.放在A、B两点的试探电荷受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同,电场力的大小跟试探电荷所带电量的关系图象如图中直线a、b所示,放在A点的电荷带正电,放在B点的电荷带负电.求: (1)A、B点的电场强度的大小和方向.(2)试判断点电荷Q的电性.(3)点电荷Q的位置坐标.答案 (1)40 N/C,x轴正方向 2.5 N/C,x轴负方向 (2)负电荷 (3)x=2.6 m13.三个电荷量均为Q(正电)的小球质量均为m,放在水平光滑绝缘的桌面上,分别位于等边三角形的三个顶点,其边长为L,如图所示,求:(1)三角形的中心O点应放置什么性质的电荷,才能使三个带电小球都处于静止状态?其电荷量是多少?(2)若中心电荷的电荷量在(1)问基础上加倍,三个带电小球将加速运动,求其加速度.(3)若中心电荷的电荷量在(1)问基础上加倍后,仍保持三个小球相对距离不变,可让它们绕中心电荷同时旋转,求它们旋转的线速度.答案 (1)负电荷 (2) (3)第二单元 电场能的性质第3课时 电势 电势差 电势能要点一 电势与电势差即学即用1.有一带电荷量q=-310-6 C的点电荷,从电场中的A点移到B点时,克服电场力做功610-4 J.从B点移到C点时电场力做功910-4 J.问:(1)AB、BC、CA间电势差各为多少?(2)如以B点电势为零,则A、C两点的电势各为多少?答案 (1)200 V -300 V 100 V (2)200 V 300 V要点二 电势能即学即用2.带电粒子M只在电场力作用下由P点运动到Q点,在此过程中克服电场力做了2.610-6 J的功.那么 ( )A.M在P点的电势能一定小于它在Q点的电势能B.P点的场强一定小于Q点的场强C.P点的电势一定高于Q点的电势D.M在P点的动能一定大于它在Q点的动能答案 AD要点三 等势面即学即用3.如图所示,AB、CD为一圆的两条直径,且互相垂直,O点为圆心.空间存在一未知静电场,场强方向与圆周所在平面平行.现有一电子,在电场力作用下(重力不计),先从A点运动至C点,动能减少了W;又从C点运动至B点,动能增加了W,那么关于此空间存在的静电场可能是 ( )A.方向垂直于AB并由O指向C的匀强电场B.方向垂直于AB并由C指向O的匀强电场C.位于O点的正点电荷形成的电场D.位于D点的正点电荷形成的电场答案 AD题型1 电势高低的判断【例1】如图所示,P、Q是两个电荷量相等的异种电荷,在其电场中有a、b、c三点在一条直线上,平行于P、Q的连线,b在P、Q连线的中垂线上,ab=bc,下列说法正确的是 ( )A.abc B. acbC.EaEbEc D.EbEaEc 答案 A题型2 电场力做功与电势能增减的判断【例2】一点电荷仅受电场力作用,由A点无初速度释放,先后经过电场中的B点和C点.点电荷在A、B、C三点的电势能分别用EA、EB、EC表示,则EA、EB和EC间的关系可能是 ( )A.EAEBEC B.EAEBEC C.EAECEB D.EAECEB答案 AD题型3 等势面的应用【例3】静电透镜是利用电场使电子束会聚或发散的一种装置,其中某部分有静电场的分布如图所示,虚线表示这个静电场在xOy平面内的一簇等势线,等势线形状相对于Ox轴、Oy轴对称.等势线的电势沿x轴正向增加,且相邻两等势线的电势差相等.一个电子经过P点(其横坐标为-x0)时,速度与Ox轴平行.适当控制实验条件,使该电子通过电场区域时仅在Ox轴上方运动.在通过电场区域过程中,该电子沿y方向的分速度vy随位置坐标x变化的示意图( )答案 D题型4 深挖隐含条件【例4】如图所示,在绝缘水平面上,有相距为L的A、B两点,分别固定着两个带电荷量均为Q的正电荷.O为AB连线的中点,a、b是AB连线上两点,其中Aa=Bb=.一质量为m、电荷量为+q的小滑块(可视为质点)以初动能Ek0从a点出发,沿AB直线向b运动,其中小滑块第一次经过O点时的动能为2Ek0,第一次到达b点时的动能恰好为零,小滑块最终停在O点,已知静电力常量为k.求:(1)小滑块与水平面间滑动摩擦力的大小.(2)小滑块刚要到达b点时加速度的大小和方向.(3)小滑块运动的总路程l路. 答案 (1) (2),方向由b指向O(或向左) (3)1.25L1.一带电油滴在场强为E的匀强电场中运动的轨迹如图中虚线所示,电场方向竖直向下.若不计空气阻力,此带电油滴从a运动到b的过程中,能量变化情况为 ( )A.动能减小B.电势能增加C.动能和电势能之和减小D.重力势能和电势能之和增加答案 C2.在图所示的匀强电场E的区域内,由A、B、C、D、A、B、C、D作为顶点构成一正方体空间,电场方向与面ABCD垂直.下列说法正确的是 ( )A.AD两点间电势差UAD与AA两点间电势差UAA相等B.带正电的粒子从A点沿路径ADD移到D点,电场力做正功C.带负电的粒子从A点沿路径ADD移到D点,电势能减小D.带电粒子从A点移到C点,沿对角线AC,与沿路径ABBC电场力做功相同答案 BD3.如图所示,三条平行等距的直线表示电场中的三个等势面,电势值分别为10 V,20 V,30 V,实线是一带负电的粒子(不计重力),在该区域内的运动轨迹,对于这轨迹上的a、b、c三点来说,下列选项说法正确的是( )A.粒子必先过a,再到b,然后到cB.粒子在三点所受的合力Fa=Fb=FcC.粒子在三点的动能大小为EkbEkaEkcD.粒子在三点的电势能大小为EpbEpaEpc答案 BD4.如图所示,一根长L=1.5 m的光滑绝缘细直杆MN,竖直固定在场强为E=1.0105 N/C、与水平方向成=30角的倾斜向上的匀强电场中.杆的下端M固定一个带电小球A,电荷量Q=+4.510-6 C;另一带电小球B穿在杆上可自由滑动,电荷量q=+1.010-6 C,质量m=1.010-2 kg.现将小球B从杆的上端N静止释放,小球B开始运动.(静电力常量k=9.0109 Nm2/C2,取g= 10 m/s2)(1)小球B开始运动时的加速度为多大？(2)小球B的速度最大时,距M端的高度h1为多大？(3)小球B从N端运动到距M端的高度h2=0.61 m时,速度为v=1.0 m/s,求此过程中小球B的电势能改变了多少？答案 (1)3.2 m/s2 (2)0.9 m (3)8.410-2 J第4课时 电场强度与电势的关系电场中的功能关系要点一 电场强度与电势的关系即学即用1.如图所示,ABCD是匀强电场中一正方形的四个顶点,已知A、B、C三点的电势分别为A=15 V, B=3 V, C=-3 V,由此可得D点电势D= . 答案 9 V要点二 电场中的功能关系即学即用2.（xx延吉模拟）如图所示,长为L,倾角为的光滑绝缘斜面处于电场中,一带电荷量为+q,质量为m的小球,以初速度v0由斜面底端的A点开始沿斜面上滑,到达斜面顶端的速度仍为v0,则 ( )A.小球在B点的电势能一定小于小球在A点的电势能B.A、B两点的电势差一定为C.若电场是匀强电场,则该电场的场强可能是D.若电场是匀强电场,则该电场的场强的最大值一定是答案 AC题型1 圆周运动、动能定理相关知识与电场相结合问题【例1】如图所示,在方向竖直向下的匀强电场中,一绝缘轻细线一端固定于O点,另一端系一带正电的小球在竖直平面内做圆周运动.小球的电荷量为q,质量为m,绝缘细线长为L,电场的场强为E.若带电小球恰好能通过最高点A,则在A点时小球的速度v1为多大?小球运动到最低点B时的速度v2为多大?运动到B点时细线对小球的拉力为多大? 答案 6(mg+qE)题型2 用能量守恒观点研究电场中的带电体【例2】在一个水平面上建立x轴,过原点O垂直于x轴平面的右侧空间有一匀强电场,场强大小E=6105 N/C,方向与x轴正方向相同.在O处放一个电荷量q=-510-6 C,质量m=10 g的绝缘物块,物块与水平面间的动摩擦因数=0.2,沿x轴正方向给物块一个初速度v0=2 m/s,如图所示.求物块最终停止时的位置及整个过程运动的路程.(g取10 m/s2)答案 距O点左方0.2 m处 1 m题型3 电学中的力学方法【例3】如图所示,矩形区域MNPQ内有水平向右的匀强电场,虚线框外为真空区域;半径为R、内壁光滑、内径很小的绝缘半圆管ADB固定在竖直平面内,直径AB垂直于水平虚线MN,圆心O恰在MN的中点,半圆管的一半处于电场中.一质量为m,可视为质点的带正电小球从半圆管的A点由静止开始滑入管内,小球从B点穿出后,能够通过B点正下方的C点.重力加速度为g,小球在C点处的加速度大小为5g/3.求:(1)小球在B点时,对半圆轨道的压力大小.(2)虚线框MNPQ的高度和宽度满足的条件.答案 (1)7mg/3 (2)H5R/2 L2R1.如图所示,带正电的点电荷固定于Q点,电子在库仑力作用下,做以Q为焦点的椭圆运动.M、P、N为椭圆上的三点,P点是轨道上离Q最近的点.电子在从M经P到达N点的过程中 ( )A.速率先增大后减小 B.速率先减小后增大C.电势能先减小后增大 D.电势能先增大后减小答案 AC2.如图所示,在O点放置一个正电荷.在过O点的竖直平面内的A点,自由释放一个带正电的小球,小球的质量为m、电荷量为q.小球落下的轨迹如图中虚线所示,它与以O为圆心、R为半径的圆(图中实线表示)相交于B、C两点,O、C在同一水平线上,BOC=30,A距离OC的竖直高度为h.若小球通过B点的速度为v,则下列说法正确的是 ( )A.小球通过C点的速度大小是B.小球通过C点的速度大小是C.小球由A到C电场力做功是D.小球由A到C机械能的损失是答案 BD3.（xx济宁统考）如图中虚线所示为静电场的等势面1、2、3、4,相邻的等势面之间的电势差相等,其中等势面3的电势为0,一带正电的点电荷只在静电力的作用下运动,经过a、b点时的动能分别为23 eV和5 eV.当这一点电荷运动到某一位置时,其电势能变为-8 eV,它的动能应为 ( )A.8 ev B.11 eV C.15 eV D.19 eV答案 D4.(xx邢台质检)如图所示,沿水平方向放置一条平直光滑槽,它垂直穿过开有小孔的两平行薄板,板相距3.5L,槽内有两个质量均为m的小球A和B,球A带电荷量为+2q,球B带电荷量为-3q,两球由长为2L的轻杆相连,组成一带电系统.最初A和B分别静止于左板的两侧,离板的距离均为L.若视小球为质点,不计轻杆的质量,在两板间加上与槽平行向右的匀强电场E后(设槽和轻杆由特殊绝缘材料制成,不影响电场的分布),求: (1)球B刚进入电场时,带电系统的速度大小.(2)带电系统从开始运动到速度第一次为零所需的时间及球A相对右板的位置.答案 (1) (2) 1.如图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线,虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点,若带电粒子在运动中只受电场力作用,根据此图可作出正确判断的是 ( )A.带电粒子所带电荷的符号B.带电粒子在a、b两点的受力方向C.带电粒子在a、b两点的速度何处较大D.带电粒子在a、b两点的电势能何处较大答案 BCD2.如图所示,一绝缘细杆的两端各固定着一个小球,两小球带有等量异号的电荷,处于匀强电场中,电场方向如图中箭头所示.开始时,细杆与电场方向垂直,即在图中所示的位置;接着使细杆绕其中心转过90,到达图中所示的位置;最后,使细杆移到图中所示的位置.以W1表示细杆由位置到位置过程中电场力对两小球所做的功,W2表示细杆由位置到位置过程中电场力对两小球所做的功,则有 ( )A.W1=0,W20 B.W1=0,W2=0 C.W10,W2=0 D.W10,W20答案 C3.如图所示,O是一固定的点电荷,另一点电荷P从很远处以初速度0射入点电荷O的电场,在电场力作用下的运动轨迹是曲线MN.a、b、c是以O为中心,Ra、Rb、Rc为半径画出的三个圆,Rc-Rb=Rb-Ra.1、2、3、4为轨迹MN与三个圆的一些交点.以|W12|表示点电荷P由1到2的过程中电场力做的功的大小,|W34|表示由3到4的过程中电场力做的功的大小,则 ( )A.|W12|=2|W34|B.|W12|2|W34|C.P、O两电荷可能同号,也可能异号D.P的初速度方向的延长线与O之间的距离可能为零答案 B4.(xx贵阳质检)如图所示,某区域电场线左右对称分布,M、N为对称线上的两点. 下列说法正确的是( )A.M点电势一定高于N点电势B.M点场强一定大于N点场强C.正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能D.将电子从M点移动到N点,电场力做正功答案 AC5.匀强电场中的三点A、B、C是一个三角形的三个顶点,AB的长度为1 m,D为AB的中点,如图所示.已知电场线的方向平行于ABC所在平面,A、B、C三点的电势分别为14 V、 6 V和2 V.设场强大小为E,一电荷量为110-6 C的正电荷从D点移到C点电场力所做的功为W,则( )A.W=810-6 J,E8 V/m B.W=610-6 J,E6 V/mC.W=810-6 J,E8 V/m D.W=610-6 J,E6 V/m答案 A6.如图所示,在粗糙水平面上固定一点电荷Q,在M点无初速度释放一带有恒定电荷量的小物块,小物块在Q的电场中运动到N点静止,则从M点运动到N点的过程中( )A.小物块所受电场力逐渐变大B.小物块具有的电势能逐渐减小C.M点的电势一定高于N点的电势D.小物块电势能变化量的大小一定大于克服摩擦力做的功答案 B7.a、b、c、d是匀强电场中的四个点,它们正好是一个矩形的四个顶点.电场线与矩形所在平面平行.已知a点的电势为20 V,b点的电势为24 V,d点的电势为4 V,所示.由此可知c点的电势为 ( )A.4 V B.8 V C.12 V D.24 V答案 B8.如图所示,充电后的平行板电容器竖直放置,板间一带正电的绝缘球用绝缘细线悬挂于A板上端,若将小球和细线拉至水平位置,由静止释放后小球将向下摆动直至与A板发生碰撞,此过程细线始终处于伸直状态,则此过程中 ( )A.小球的电势能一直增加B.小球的动能一直增大C.小球受细线的拉力一直在增大D.小球运动的向心加速度先增大后减小答案 AD9.如图所示,P是一个很大的金属板,水平放置,Q是一个带正电的点电荷,固定在板外.另一个可看作质点的带负电的小物体C,以一定的初速度从图中的a点沿金属板表面移动到b点,移动过程中C的带电荷量保持不变,它与金属板间的摩擦不能忽略.关于C的这段运动过程,下面的说法中正确的是 ( )A.C对P板的压力先变小后变大 B.C的加速度先变小后变大C.C的电势能先变小后变大 D.C的速度先变小后变大答案 AB10.如图所示,竖直放置的劲度系数为k的轻质弹簧,上端与质量为m的小球连接,下端与放在水平桌面上的质量为M的绝缘物块相连,小球与弹簧绝缘,小球带正电,带电荷量为q,物块、弹簧和小球组成的系统处于静止状态.现突然加上一个竖直向上,大小为E的匀强电场,某时刻物块对水平面的压力为零,则从加上匀强电场到物块对水平面的压力为零的过程中,小球电势能改变量的大小为 ( )A. B.gC. D.答案 A11.如图所示,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,电荷量均为Q,其中A带正电荷,B带负电荷,D、C是它们连线的垂直平分线,A、B、C三点构成一边长为d的等边三角形.另有一个带电小球E,质量为m、电荷量为+q(可视为点电荷),被长为L的绝缘轻质细线悬挂于O点,O点在C点的正上方.现在把小球E拉到M点,使细线水平绷紧且与A、B、C处于同一竖直面内,并由静止开始释放,小球E向下运动到最低点C时,速度为v.已知静电力常量为k,若D点的电势为零,试求:(1)在A、B所形成的电场中,M点的电势M.(2)绝缘细线在C点所受到的拉力FT.答案 (1) (2)12.一匀强电场,场强方向是水平的(如图所示),一个质量为m的带正电的小球,从O点出发,初速度的大小为v0,在电场力与重力的作用下,恰能沿与场强的反方向成角的直线运动.求小球运动到最高点时其电势能与在O点的电势能之差.答案 13.(xx海淀区质检)有三根长度皆为l=1.00 m 的不可伸长的绝缘轻线,其中两根的一端固定在天花板上的O点,另一端分别拴有质量皆为m=1.0010-2 kg的带电小球A和B,它们的电荷量分别为-q和+q,q=1.0010-7 C.A、B之间用第三根线连接起来.空间中存在大小为E=1.00106 N/C的匀强电场,场强方向沿水平向右,平衡时A、B球的位置如图所示.现将O、B之间的线烧断,由于有空气阻力,A、B球最后会达到新的平衡位置.求最后两球的机械能与电势能的总和与烧断前相比改变了多少？(不计两带电小球间相互作用的静电力)答案 6.810-2 J 第三单元 电容器带电粒子在电场中的运动第5课时 静电现象与电容器要点一 电容器与电容即学即用1.关于电容器及其电容,下列说法中正确的是 ( )A.平行板电容器一板带电+Q,另一板带电-Q,则此电容器不带电B.由公式C=可知,电容器的电容随带电荷量Q的增加而增大C.对一个电容器来说,电容器的带电荷量与两板间的电势差成正比D.如果一个电容器两板间没有电压,就不带电荷,也就没有电容答案 C要点二 静电现象即学即用2.使带电的金属球靠近不带电的验电器,验电器的箔片张开.下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况,正确的是( )答案 B题型1 静电感应现象的应用【例1】如图所示,把一个不带电的枕形金属导体靠近带正电的小球,由于静电感应,在a、b端分别出现负、正电荷,则以下说法正确的是( )A.闭合K1,有电子从地流向枕形导体B.闭合K1,有电子从枕形导体流向地C.闭合K1,再断开K1时,导体电势小于零D.闭合K2,再断开K2,并移走带正电小球,导体电势小于零答案 ACD题型2 电容动态分析问题【例2】如图所示,平行板电容器A、B板与电源正、负极相连,电容器中有一固定点P.下列说法正确的是 ( )A.闭合K给电容器充电,然后断开K,并向下移动A板,P点电场强度不变,如取A板电势为零, 则P点电势升高B.闭合K,并向下移动A板,P点电场强度不变,如取A板电势为零,P点电势降低C.闭合K,给电容器充电,然后断开K,并向上移动B板,P点电场强度不变,如取B板电势为零,则P点电势升高D.闭合K,并向上移动B板,P点电场强度变大,如取B点电势为零,P点电势降低答案 AD题型3 程序法的应用【例3】下述为一个观察带电粒子在平行板电容器板间电场中的运动状况的实验.现进行下述操作:第一步,给如图所示真空中水平放置的平行板电容器充电,让A、B两极板带上一定的电荷量,使得一个带电油滴P在两板间的匀强电场中恰能保持静止状态.第二步,给电容器继续充电使其电荷量突然增加Q1,让油滴开始竖直向上运动t秒.第三步,在上一步基础上使电容器突然放电Q2,观察到又经2t秒后,油滴刚好回到原出发点.设油滴在运动过程中未与极板接触.求Q1和Q2的比值.答案 1.如图所示,把原来不带电的金属球壳B的外表面接地,将一带正电的小球A从小孔放入球壳内,但不与B发生接触,达到静电平衡后,则 ( )A.B的空腔内电场强度为零B.B不带电C.B的内外表面电势相等D.B带负电答案 CD2.（xx聊城模拟）如图所示,四个相同的金属容器共轴排列放置,它们的间距与容器的宽度相同,轴线上开有小孔.在最左边、最右边两个容器上加电压U后,容器之间就形成了匀强电场.今有一个电子从最左边容器的小孔沿轴线射入,刚好没有从最右边容器射出,则该电子停止运动前 ( )A.通过各容器的速度比依次为1B.通过各容器的时间比依次为531C.通过各容器间隙所用的时间比依次为531D.通过各容器间隙的加速度比依次为531答案 A3.一平行板电容器的电容为C,两板间的距离为d,上板带正电,电荷量为Q,下板带负电,电荷量也为Q,它们产生的电场在很远处的电势为零.两个带异号电荷的小球用一绝缘刚性杆相连,小球的电荷量都为q,杆长为l,且l B. =C. D. =答案 B2.(xx保定模拟)如图中一金属球,原来不带电,现沿球的直径的延长线放置一均匀带电的细杆MN,金属球上感应电荷产生的电场在球内直径上a、b、c三点的场强大小分别为Ea、Eb、Ec,三者相比有 ( )A.Ea最大 B.Eb最大 C.Ec最大 D.Ea=Eb=Ec 答案 C3.如图所示,A、B两块平行带电金属板,A板带负电,B板带正电并与大地相连接,P为两板间一点.若将一块玻璃板插入A、B两板间,则P点电势将怎样变化 ( )A.不变 B.升高 C.降低 D.不能确定答案 B4.如图所示,A、B为平行板电容器的金属板,G为静电计.开始时开关S闭合,静电计指针张开一定角度.为了使指针张开角度减小些,可采取的措施是 ( )A.保持开关S闭合,在极板间插入一块介质B.保持开关S闭合,在两极板间插入一块金属板C.保持开关S闭合,将变阻器滑动触头向上移动D.断开开关S后,在极板间插入一块介质答案 D5.如图所示,图中A、B是一对中间开有小孔的平行金属板,