高三物理电荷与电场练习题含答案.docx

高三物理电荷与电场练习题含答案.docx

《高三物理电荷与电场练习题含答案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高三物理电荷与电场练习题含答案.docx（8页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

高三物理电荷与电场练习题含答案

高三物理电荷与电场练习题（含答案）

第1电荷与电场末检测3

一、选择题（本题共10小题，每小题分，共0分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对的得分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分）

1关于物体的电荷量，以下说法中不正确的是（　　）

A．物体所带的电荷量为任意实数

B．物体所带的电荷量只能是某些特定值

．物体带有16×10－9正电荷，这是因为该物体失去了1010个电子

D．物体所带电荷量的最小值为160×10－19

解析：

选A物体所带最小电荷量为16×10－19，称为元电荷，所有带电物体的电荷量为元电荷的整数倍．Q＝16×10－9＝Ne，则N＝16×10－916×10－19个＝1010个，即物体失去了1010个电子．综合上述分析知，选项A错误．

2关于电场线的以下说法中，正确的是（　　）

A．电场线上每一点的切线方向都跟电荷在该点的受力方向相同

B．沿电场线的方向，电场强度越越小

．电场线越密的地方同一试探电荷受到的电场力就越大

D．顺着电场线移动电荷，电荷受到的电场力大小一定不变

解析：

选电场线上每一点的切线方向是电场强度的方向，是正电荷在该点受力的方向，与负电荷受力的方向相反，故A错；沿电场线的方向，场强可能越越大，也可能越越小，还可能不变，这与电场线的疏密程度有关，所以顺着电场线移动电荷，电荷所受电场力可能越越大，可能越越小，还可能不变，故B、D错．在电场线越密的地方，场强越大，则电荷受到的电场力就越大，正确．

3在电场中的某点放一个检验电荷，其电荷量为q，受到的电场力为F，则该点的电场强度为E＝Fq，下列说法正确的是（　　）

A．若移去检验电荷，则该点的电场强度为0

B．若检验电荷的电荷量变为4q，则该点的场强变为4E

．若放置到该点的检验电荷变为－2q，则场中该点的场强大小不变，但方向相反

D．若放置到该点的检验电荷变为－2q，则场中该点的场强大小方向均不变

解析：

选D电场中某点的电场强度只取决于电场本身，与检验电荷无关，故选D选项．

4（2012•四川学业水平预测）如图1－3是点电荷Q周围的电场线，以下判断正确的是（　　）

图1－3

A．Q是正电荷，A点的电场强度大于B点的电场强度

B．Q是正电荷，A点的电场强度小于B点的电场强度

．Q是负电荷，A点的电场强度大于B点的电场强度

D．Q是负电荷，A点的电场强度小于B点的电场强度

解析：

选A因电场线方向背离点电荷Q，故Q为正电荷；由于电场线的疏密表示场强的大小，A点电场线密，电场强度就大，故选项A正确．图1－4

如图1－4所示为两个点电荷在真空中所产生电场的电场线（方向未标出）．图中点为两点电荷连线的中点，N为两点电荷连线的中垂线，D为中垂线上的一点，电场线的分布关于N左右对称．则下列说法中正确的是（　　）

A．这两点电荷一定是等量异种电荷

B．这两点电荷一定是等量同种电荷

．D、两点的电场强度一定相等

D．点的电场强度比D点的电场强度小

解析：

选A由电场线分布的特征可知，产生电场的电荷一定是等量异种电荷，故选项A正确，选项B不正确；D、两点电场线的密度不同，D、两点的电场强度不同，选项不正确；点电场线的密度大，电场强度大，选项D不正确．

6一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线ab从a运动到，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）（　　）图1－

解析：

选D由题意知带负电荷的质点所受电场力方向与速度夹角大于90°，指向曲线的凹侧，场强方向与负电荷受力方向相反，故D选项正确．

7（2012•武汉三中高二检测）如图1－6，在水平面上的箱子内，带异种电荷的小球a、b用绝缘细线分别系于上、下两边，处于静止状态．地面受到的压力为N，球b所受细线的拉力为F剪断连接球b的细线后，在球b上升过程中地面受到的压力（　　）

图1－6

A．小于N　　　　　　　　B．等于N

．等于N＋FD．大于N＋F

解析：

选D把箱子以及两小球a、b当做一个整体．静止时地面受到的压力为N等于三个物体的总重力．在球b上升过程中，整体中的一部分具有了向上的加速度，根据整体法，N′－N＝ba，即N′＝N＋ba①；在球b静止时，库仑引力F1＝bg＋F，在球b向上加速时库仑引力F2＝bg＋a，两球接近，库仑引力增加，有：

F2>F1，所以a>F②，根据①②可得N′>N＋F

8如图1－7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直的，但拉力都为零．则（　　）

图1－7

A．B球和球都带正电荷

B．B球带负电荷，球带正电荷

．B球和球所带电量不一定相等

D．B球和球所带电量一定相等

解析：

选D以带电小球B为研究对象，带电小球B一定受A的吸引、的排斥，所以A、B电性相反，B、电性相同，所以选项A、B错误；带电小球A对B、的吸引力一定相等，可知B球和球所带电量一定相等，选项错误，选项D正确．

9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ab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1－8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静止于P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）（　　）

图1－8

解析：

选A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B、、D图的情况．图1－9

10如图1－9所示，点电荷＋4Q与＋Q分别固定在A、B两点，、D两点将AB连线三等分．现使一个带负电的检验电荷，从点开始以某一初速度向右运动，不计检验电荷的重力．则关于该电荷在D之间的运动，下列说法中可能正确的是（　　）

A．一直做减速运动，且加速度逐渐变小

B．做先减速后加速的运动

．一直做加速运动，且加速度逐渐变小

D．做先加速后减速的运动

解析：

选AB由•4Qr2A＝Qr2B可得：

rA＝2rB对应图示可知，AB连线上的D点电场强度为零，因此负电荷在D间所受电场力方向水平向左，若电荷的初速度较大，恰能运动到D点，则电荷一直向右减速，加速度也逐渐变小，若电荷初速度较小，没到达D；又反向向点运动，此过程先减速后反向加速，故选项A、B正确，选项、D错误．

二、填空题（本题共2小题，每小题6分，共12分．把答案填在题中横线上）

11电荷量q＝－×10－9的点电荷，在电场中的A点受到水平向右的电场力F＝30×10－6N，则A点电场强度E＝________N/，方向________．若将此电荷从A点移出电场，这时A点电场强度E＝________N/

解析：

E＝Fq＝30×10－6×10－9N/＝600N/

方向与所受电场力方向相反，水平向左．

移走电荷q，A点场强不变．

答案：

600　水平向左　600图1－10

12利用静电除尘器可以消除空气中的粉尘．静电除尘器由金属管A和悬在管中的金属丝B组成，A和B分别接到高压电正极和负极，其装置示意图如图1－10所示．A、B之间有很强的电场，距B越近，场强__________（填：

“越大”或“越小”）．B附近的气体分子被电离成为电子和正离子，粉尘吸附电子后被吸附到________（填“A”或“B”）上，最后在重力作用下落入下面的漏斗中．解析：

电极截面如图所示，由电场线可判断越靠近B场强越大；粉尘吸附电子后带负电，因此向正极A运动．

答案：

越大　A

三、计算题（本题共4小题，共38分．解答时应写出必要的字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）

13（9分）真空中有两个点电荷Q1和Q2，相距18，已知Q1是正电荷，其电荷量为18×10－12，它们之间的引力大小为F＝10×10－12N，求Q2的电荷量及带电性质．

解析：

真空中的两个点电荷，符合运用库仑定律的条．根据库仑定律F＝Q1Q2r2得

Q2＝F•r2Q1＝10×10－12×（018）290×109×18×10－12＝20×10－12

因为点电荷Q1和Q2间表现为引力，可见Q2是负电荷．

答案：

20×10－12　负电荷

14（9分）如图1－11所示，绝缘水平面上静止着两个质量均为、电荷量均为＋Q的物体A和B（A、B均可视为质点），它们间的距离为r，与水平面间的动摩擦因数均为μ求：

图1－11

（1）A受的摩擦力为多大？

（2）如果将A的电荷量增至＋4Q，两物体开始运动，当它们的加速度第一次为零时，A、B各运动了多远距离？

解析：

（1）对A由平衡条知f＝F＝Q2r2

（2）当a＝0时，设A、B间距离为r′，则

4Q2r′2－μg＝0，

所以r′＝2Qμg

由题意可知：

A、B运动的距离均为x＝r′－r2，

故x＝Qμg－r2

答案：

（1）Q2r2　

（2）均为Qμg－r2

1（10分）（2012•眉学业水平模拟）如图1－12所示，空间存在着电场强度为E＝2×102N/、方向竖直向上的匀强电场，一长为L＝0的绝缘细线，一端固定在点，一端拴着质量＝0g、电荷量q＝4×10－2的小球．现将细线拉直到水平位置，使小球由静止释放，则小球能运动到最高点．不计阻力．取g＝10/s2求：

图1－12

（1）小球的电性．

（2）细线在最高点受到的拉力．

解析：

（1）由小球运动到最高点可知，小球带正电．

（2）设小球运动到最高点时速度为v，对该过程由动能定理得，（qE－g）L＝12v2

在最高点对小球由牛顿第二定律得

T＋g－qE＝v2L

解得T＝1N

答案：

见解析图1－13

16（10分）如图1－13所示，一根光滑绝缘细杆与水平面成α＝30°的角倾斜固定．细杆的一部分处在场强方向水平向右的匀强电场中，场强E＝2×104N/在细杆上套有一个带电量为q＝－173×10、质量为＝3×10－2g的小球．现使小球从细杆的顶端A由静止开始沿杆滑下，并从B点进入电场，小球在电场中滑至最远处的点．已知AB间距离x1＝04，g＝10/s2求：

（1）带电小球在B点的速度vB；

（2）带电小球进入电场后滑行最大距离x2；

（3）带电小球从A点滑至点的时间是多少？

解析：

（1）小球在AB段滑动过程中，由机械能守恒

g•x1sinα＝12v2B

可得vB＝2/s

（2）小球进入匀强电场后，在电场力和重力的作用下，由牛顿第二定律可得加速度a2

a2＝gsinα－qEsα＝－/s2

小球进入电场后还能滑行到最远处点，B的距离为

x2＝－v2B2a2＝－42×（－）＝04

（3）小球从A到B和从B到的两段位移中的平均速度分别为

v－AB＝0＋vB2，v－B＝vB＋02

小球从A到的平均速度为vB2

x1＋x2＝v－t＝vB2t，可得t＝08s

答案：

见解析