走向高考高考物理总复习人教实验版61

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一、选择题 ‎1．(2019·镇江模拟)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的初速度从A点沿电场线运动到B点，其速度v与时间t的关系图象如图甲所示．则此电场的电场线分布可能是图乙中的(　　)‎ ‎[答案]　A ‎[解析]　从图象可以直接看出，粒子的速度随时间逐渐减小；图线的斜率逐渐增大，说明粒子的加速度逐渐变大，电场强度逐渐变大，从A到B电场线逐渐变密．综合分析知，负电荷是顺着电场线运动，由电场线疏处到达密处，正确选项是A.‎ ‎2．(2019·新课标全国)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)(　　)‎ ‎[答案]　D ‎[解析]　①负电荷所受电场力方向与场强方向相反，电场力的方向指向轨迹弯曲的方向，所以A、C错误；②因质点由a到c的速率是递减的，所以力的方向与速度方向夹角为一钝角，所以B错误，D正确．‎ ‎3．(2019·桂林模拟)‎ 如图所示的直线是真空中某电场的一条电场线，A、B是这条直线上的两点，一带正电的粒子以速度vA向右经过A点向B点运动，经过一段时间后，粒子以速度vB经过B点，且vB与vA方向相反，不计粒子重力，下面说法正确的是(　　)‎ A．此电场一定是负电荷形成的电场 B．A点的电势一定低于B点的电势 C．粒子在A点的速度一定小于在B点的速度 D．粒子在A点的电势能一定小于在B点的电势能 ‎[答案]　BD ‎[解析]　由于只有一条电场线，故无法确定电场是由何种电荷形成的，A错误．由速度反向可知，粒子受到的电场力方向向左，所以A到B，电场力做负功，电势能增加，D正确．由运动的对称性，可知C是错误的．由于粒子带正电，说明电场强度方向向左，所以B点的电势高，B正确．‎ ‎4．(2019·广东)下图为静电除尘器除尘机理的示意图．尘埃在电场中通过某种机制带电，在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘的目的．下列表述正确的是(　　)‎ A．到达集尘极的尘埃带正电荷 B．电场方向由集尘极指向放电极 C．带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同 D．同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大 ‎[答案]　BD ‎[解析]　①放电极带负电，带电尘埃带上负电，向集尘极聚集，A错误；②电场方向由集尘极指向放电极，B正确；③带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相反，C错误；④同一位置带电荷量越多的尘埃所受的电场力越大，D正确．‎ ‎5．一个带负电的小球，受电场力和重力的作用，由静止开始运动，已知电场为水平方向的匀强电场，不计空气阻力，设坐标轴如图所示，x轴的正方向与电场方向一致，y轴的正方向竖直向下，原点为小球的起始位置，下列哪个图可能表示此小球的运动轨迹(　　)‎ ‎[答案]　D ‎[解析]　受力和初速度决定了运动形式．小球受的重力和电场力都是恒力，则其合力也是恒力，小球由静止开始沿合力方向做匀加速直线运动．又因小球带负电，答案D正确．‎ ‎6．(2019·连云港模拟)两个相同的带电金属小球相距r时，相互作用力大小为F，将两球接触后分开，放回原处，相互作用力大小仍等于F，则两球原来所带电量和电性(　　)‎ A．可能是等量的同种电荷 B．可能是不等量的同种电荷 C．可能是不等量的异种电荷 D．不可能是异种电荷 ‎[答案]　AC ‎[解析]　(1)若带同种电荷，设带电量分别为Q1和Q2，则F＝k，将两球接触后分开，放回原处后相互作用力变为：F′＝k，显然只有Q1＝Q2时，才有F＝F′，所以A选项正确，B选项错误；(2)若带异种电荷，设带电量分别为Q1和－Q2，则F＝k，将两球接触后分开，放回原处后相互作用力变为：F′＝k，由Q1Q2＝解得在Q1＝(3±2)Q2时，才有F＝F′，所以C选项正确，D选项错误．‎ ‎7．(2019·重庆)如图所示，电量为＋q和－q的点电荷分别位于正方体的顶点，正方体范围内电场强度为零的点有(　　)‎ A．体中心、各面中心和各边中点 B．体中心和各边中点 C．各面中心和各边中点 D．体中心和各面中心 ‎ [答案]　D ‎[解析]　据等量异号点电荷电场分布特点和电场强度E的矢量叠加知体中心和各面中心合场强为零．‎ ‎8．(2019·江苏)一粒子从A点射入电场，从B点射出，电场的等势面和粒子的运动轨迹如图所示，图中左侧前三个等势面彼此平行，不计粒子的重力．下列说法正确的有(　　)‎ A．粒子带负电荷 B．粒子的加速度先不变，后变小 C．粒子的速度不断增大 D．粒子的电势能先减小，后增大 ‎[答案]　AB ‎[解析]　①粒子运动偏转方向与所受电场力方向一致，故粒子带负电荷，A正确；②粒子先经过匀强电场，后经过区域电场强度越来越弱，故粒子的加速度先不变，后变小，B正确；③电场力做负功，粒子速度不断减小，C错误；④电场力一直做负功，电势能一直增大，D错误．‎ 二、非选择题 ‎9.如图所示，半径为R的硬橡胶圆环，其上带有均匀分布的正电荷，单位长度上的电荷量为q.现在环上截去一小段长度为L(L≪R)的圆弧，则在圆环中心O处的电场强度的大小为________．‎ ‎[答案]　kLq/R2‎ ‎[解析]　未截去圆弧时，整个圆环上的电荷分布关于圆心对称，则O处的电场强度为0.‎ 截去圆弧后，除 (和关于O对称的一小段圆弧)外，其余的电荷在O处的场强为0，则在O处的场强就等于中心O处电场强度E.‎ 上所带电荷量为Lq，根据点电荷场强公式可得E＝kLq/R2.‎ ‎10.如图所示，真空中O点有一点电荷，在它产生的电场中有a、b两点，a点的场强大小为Ea，b点的场强大小为Eb，Ea、Eb的方向如图所示，则关于a、b两点场强大小的关系是________．‎ ‎[答案]　Ea＝3Eb ‎[解析]　由题知：Ea＝k＝ Eb＝k＝ 所以有：Ea＝3Eb ‎11．(2019·汕头模拟)在真空中同一条直线上的A、B两点固定有电荷量分别为＋4Q和－Q的点电荷．‎ ‎(1)将另一个点电荷放在该直线上的哪个位置，可以使它在电场力作用下保持静止？‎ ‎(2)若要求这三个点电荷都只在电场力作用下保持静止，那么引入的这个点电荷应是正电荷还是负电荷？电荷量是多大？‎ ‎[答案]　(1)C在AB延长线上，且AB＝BC ‎(2)正电荷　4Q ‎[解析]　‎ ‎(1)先判定第三个点电荷所在的区间：只能在B点的右侧；再由F＝，F、k、q相同时r∝.‎ 因此rA ∶rB＝2 ∶1，即C在AB延长线上，且AB＝BC.‎ ‎(2)C处的点电荷肯定在电场力作用下平衡了；只要A、B两个点电荷中的一个处于平衡，另一个必然也平衡．由F＝，F、k、QA相同时，Q∝r2，所以QC ∶QB＝4 ∶1，而且必须是正电荷．所以C点处引入的点电荷QC＝＋4Q.‎ ‎12．质量为m的小球A在绝缘细杆上，杆的倾角为α.小球A带正电，电量为q.在杆上B点处固定一个电量为Q的正电荷，将小球A由距B点竖直高度为H处无初速释放．小球A下滑过程中电量不变．不计A与细杆间的摩擦，整个装置处在真空中．已知静电力常量k和重力加速度g.‎ ‎(1)A球刚释放时的加速度是多大？‎ ‎(2)当A球的动能最大时，求此时A球与B点的距离．‎ ‎[答案]　(1)gsinα－　(2) ‎[解析]　(1)根据牛顿第二定律mgsinα－F＝ma.根据库仑定律F＝k，r＝H/sinα.解得a＝gsinα－.‎ ‎(2)当A球受到合力为零、加速度为零时，动能最大．设此时A球与B点间的距离为R，则mgsinα＝，解得R＝.‎ ‎13．(2019·合肥模拟)如图所示，光滑绝缘的细圆管弯成半径为R的半圆形，固定在竖直面内，管口B、C的连线水平．质量为m的带正电小球从B点正上方的A点自由下落，A、B两点间距离为4R.从小球(小球直径小于细圆管直径)进入管口开始，整个空间中突然加上一个斜向左上方的匀强电场，小球所受电场力在竖直方向上的分力方向向上，大小与重力相等，结果小球从管口C处离开圆管后，又能经过A点．设小球运动过程中电荷量没有改变，重力加速度为g，求：‎ ‎(1)小球到达B点时的速度大小；‎ ‎(2)小球受到的电场力大小；‎ ‎(3)小球经过管口C处时对圆管壁的压力．‎ ‎[答案]　(1)　(2)mg　(3)3mg　方向水平向右 ‎[解析]　(1)小球从开始自由下落到到达管口B的过程中机械能守恒，故有：‎ mg·4R＝mv 到达B点时速度大小为vB＝ ‎(2)设电场力的竖直分力为Fy，水平分力为Fx，则Fy＝mg，小球从B运动到C的过程中，‎ 由动能定理得：－Fx·2R＝mv－mv 小球从管口C处脱离管后，做类平抛运动，由于经过A点 ，有 y＝4R＝vCt x＝2R＝axt2＝t2‎ 联立解得：Fx＝mg 电场力的大小为：qE＝＝mg ‎(3)小球经过管口C处时，向心力由Fx和圆管的弹力N提供，设弹力N的方向向左，则 Fx＋N＝，解得：N＝3mg 根据牛顿第三定律可知，小球经过管口C处时对圆管的压力为N′＝N＝3mg，方向水平向右