高三物理总复习巩固练习电场的力学特性提高

这是一份人教版 (2019)全册综合课时练习，共7页。试卷主要包含了选择题，填空题，计算题等内容，欢迎下载使用。

1、（2016 浙江卷）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
2、（2016 广东揭阳模拟）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，下列图中可能正确的是（虚线是曲线在b点的切线）（ ）
3、真空中，A、B两点与点电荷Q的距离分别为r和3r则A、B两点的电场强度大小之比为（ ）
A．3：1 B．1：3 C．9：1 D．1：9
4、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）（ ）
5、静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器。某除尘器模型的收尘板是很长的条形金属板，图中直线为该收尘板的横截面，工作时收尘板带正电，其左侧的电场线分布如图所示；粉尘带负电，在电场力作用下向收尘板运动，最后落在收尘板上。若用粗黑曲线表示原来静止于点的带电粉尘颗粒的运动轨迹，下列4幅图中可能正确的是(忽略重力和空气阻力)（ ）

6、如图所示，带箭头的线段表示某一电场中的电场线的分布情况。一带电粒子在电场中运动的轨迹如图中虚线所示，若不考虑其他力，则下列判断中正确的是（ ）
A．若粒子是从A运动到B，则粒子带正电；若粒子是从B运动到A，则粒子带负电
B．不论粒子是从A运动到B，还是从B运动到A，粒子必带负电
C．若粒子是从B运动到A，则其加速度减小
D．若粒子是从B运动到A，则其速度减小
7、在雷雨云下沿竖直方向的电场强度为V/m，已知一半径为1mm的雨滴在此电场中不会下落，取重力加速度大小为10m/,水的密度为kg/。这雨滴携带的电荷量的最小值约为（ ）
A．2C B. 4C C. 6C D. 8C
8、三个相同的金属小球1.2.3，分别置于绝缘支架上，各球之间的距离远大于小球的直径。
球1的带电量为q，球2的带电量为nq，球3不带电且离球1和球2很远，此时球1、2之
间作用力的大小为F。现使球3先与球2接触，再与球1接触，然后将球3移至远处，此时
1、2之间作用力的大小仍为F，方向不变。由此可知（ ）
A. n=3 B. n=4 C. n=5 D. n=6
9、如图所示，在光滑绝缘水平面上放置3个电荷量均为q（q>0）的相同小球，小球之间用劲度系数均为k0的轻质弹簧绝缘连接。当3个小球处在静止状态时，每根弹簧长度为l。已知静电力常量为，若不考虑弹簧的静电感应，则每根弹簧的原长为 （ ）
k0
k0
l
l
q
q
q
A. B． C． D．
10、如图所示，将两个摆长均为l的单摆悬于O点，摆球质量均为m，带电荷量均为q(q>0)。将另一个带电荷量也为q(q>0)的小球从O点正下方较远处缓慢移向O点，当三个带电小球分别处在等边三角形abc的三个顶点上时，摆线的夹角恰好为120°，则此时摆线上的拉力大小等于( )
A． B．2mg
C. D.
二、填空题
1、有三个完全一样的金属小球A、B、C，A带电荷量为7Q，B带电荷量为-Q，C球不带电，将A、B两球固定，然后让C球先跟A球接触，再跟B球接触，最后移去C球，则A、B球间的作用力变为原来的________倍。
2、在x轴上有两个点电荷，一个带正电荷Q1，一个带负电荷-Q2，Q1=2Q2，用El和E2分别表示两个电荷所产生的场强的大小，则在轴上El=E2（大小相等）之点共有两处，一处合场强为______，另一处合场强为______。
3、如图所示，带电荷量为+q的点电荷与均匀带电薄板相距为2d，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心，若图中a点处的电场强度为零，根据对称性，带电薄板在图中b点处产生的电场强度大小为________，方向________。（静电力常量为k）

三、计算题
1、如图，真空中xOy平面直角坐标系上的A、B、C三点构成等边三角形，边长L＝2.0 m．若将电荷量均为q=＋2.0×10－6 C的两点电荷分别固定在A、B点，已知静电力常量k＝9×109 N·m2/C2，求：

(1)两点电荷间的库仑力大小；
(2)C点的电场强度的大小和方向．
2、如图所示，充电后的平行板电容器水平放置，电容为C，极板间距离为d，上极板正中有一小孔．质量为m，电荷量为＋q的小球从小孔正上方高h处由静止开始下落，穿过小孔到达下极板处速度恰为零(空气阻力忽略不计，极板间电场可视为匀强电场，重力加速度为g)．求：

(1)小球到达小孔处的速度；
(2)极板间电场强度大小和电容器所带电荷量；
(3)小球从开始下落运动到下极板处的时间．
3、(2015 北京朝阳模拟 )如图丙所示，一个半径为R、电荷量为+Q的均匀带电圆环固定在真空中，环心为O，MN是其中轴线。现让一电荷量为−q、质量为m的带电粒子从MN上的P点由静止释放，P、O间的距离为d。不计粒子重力。

试证明：当d<< R时，带电粒子做简谐运动。

【答案与解析】
一、选择题
1、【答案】C
【解析】 由感应起电可知，近端感应出异种电荷，故A带负电，B带正电，选项A错误；处于静电平衡状态下的导体是等势体，故A、B电势相等，选项B错误；先移去C，则A、B两端的等量异种电荷又重新中和，而先分开A、B，后移走C，则A、B两端的等量异种电荷就无法重新中和，故选项C正确，选项D错误．
故选C。
2、【答案】D
【解析】A图：电荷做曲线运动，电场力与速度方向不在同一直线上，应指向轨迹弯曲的内侧，不可能沿轨迹的切线方向，则场强也不可能沿轨迹的切线方向，A错；B图：负电荷所受的电场力方向与场强方向相反，图中电场力方向与速度方向的夹角为锐角，电场力做正功，电荷的速率增大，与题不符，B错；C图：图中场强方向指向轨迹的内侧，则电场力指向轨迹外侧，电荷的根据应向上弯曲，不可能呀如图的轨迹，C错；D图：图中场强方向指向轨迹的外侧，则电场力指向轨迹内侧，而且电场力方向与电荷的速度方向成钝角，电场力做负功，电荷的速率减小，符合题意，D正确。
故选D。
3、C
解析：根据库仑定律，选C。
4、D
解析：做曲线运动的物体所受合外力方向指向凹的一侧，由于质点带负电荷，电场力方向与场强方向相反，正确答案是D。
5、A
解析：粉尘受力方向应该是电场线的切线方向，从静止开始运动时，只能是A图那样，不可能出现BCD图的情况。
6、BC
解析：根据做曲线运动的物体所受合外力指向轨迹凹的一侧，可知合外力方向与电场线相反，粒子带负电，与“从A运动到B，还是从B运动到A”无关，A错B对；若粒子是从B运动到A，电场线变稀疏，场强减小，电场力减小，加速度减小，C对；加速度减小，速度不一定减小，电场力向左，从B运动到A，位移也向左，电场力做正功，动能增大，速度增大，D错，故选BC。
7、B
解析：带电雨滴在电场力和重力作用下保持静止，根据平衡条件电场力和重力必然等大反向，，则 。
8、D
解析：设1、2距离为R，则：，3与2接触后，它们带的电的电量均为：，再3与1接触后，它们带的电的电量均为，
最后 由上两式得：n=6。
9、C
解析：第三个小球受三个力的作用，
它们的关系是 ， 得；
故C正确。
10、D
解析：当夹角为120°时，等边三角形abc的边长为。对a或b进行受力分析，小球受
拉力、重力和另外两个小球对它的斥力，分析a受力：，两个库仑力大小相等合力方向与水平方向成30°，，所以绳子拉力与库仑力的合力成120°，根据力的合成的知识（两个大小相等的力，夹角为120°时，合力等于分力）
可得绳子拉力大小等于重力为mg或等于库仑力的合力为，D对。
二、填空题
1、0.625
解析：开始时A、B两球间的作用力
当A、C两球接触时，两球均带电 C球再跟B球接触，B球带电量为
A、B两球间的作用力变为
2、零，2El
解析：两个点电荷产生的场强方向在同一条直线上，大小相等，若方向相同，则合场强为2El ；若方向相反，则合场强为零。
3、，水平向左
解析：因为，故薄板与+q产生的场强在该处大小相等、方向相反，即，
同时可知薄板带正电，根据薄板形成电场的对称性，薄板在b点的场强也为，方向水平向左。
三、计算题
1、【答案】(1)9.0×10－3 N (2)7.8×103 N/C 沿y轴正方向
【解析】 (1)根据库仑定律，A、B两点电荷间的库仑力大小为
①
代入数据得 F＝9.0×10－3 N ②
(2)A、B两点电荷在C点产生的场强大小相等，均为
③
A、B两点电荷形成的电场在C点的合场强大小为
E＝2E1cs 30° ④
由③④式并代入数据得
E＝7.8×103 N/C ⑤
场强E的方向沿y轴正方向．
2、（【答案】 (1) (2) (3)
【解析】 (1)由v2=2gh得
(2)在极板间带电小球受重力和电场力，有
mg–qE=ma
0–v2=2ad
得
U=Ed
Q=CU
得
(3)由、0=v+at2、t=t1+t2
可得
3、【答案】见解析
【解析】沿圆环的轴线建立坐标轴，O是原点。把圆环分成若干等份，每一份都很小，可视为点电荷。设每一份的电荷量为，则它在x轴上某一点沿x轴方向的场强
由场的叠加原理和对称性可知，圆环在这一点的合场强
当x << R时，，则圆环在轴线上的场强，即，所以带电粒子在运动过程中所受的电场力大小，又因为F的方向与位移x的方向相反，所以当d<< R时，粒子做简谐运动。