高中物理 静电场及其应用 静电场及其应用精选测试卷测试卷附答案.pdf

高中物理静电场及其应用静电场及其应用精选测试卷测试卷附答案一、第九章静电场及其应用选择题易错题培优（难）1．如图所示，带电量为Q的正点电荷固定在倾角为30°的光滑绝缘斜面底端C点，斜面上有A、B、D三点，A和C相距为L，B为AC中点，D为A、B的中点。现将一带电小球从A点由静止释放，当带电小球运动到B点时速度恰好为零。已知重力加速度为g，带电小球g在A点处的加速度大小为，静电力常量为k。则（）4A．小球从A到B的过程中，速度最大的位置在D点gB．小球运动到B点时的加速度大小为2．之间的电势差大于之间的电势差CBDUBDDAUDAkQD．AB之间的电势差U=ABL【答案】BC【解析】【分析】【详解】A．带电小球在A点时，有QqmgsinkmaL2A当小球速度最大时，加速度为零，有Qqmgsinθk0L'2联立上式解得2L'L2所以速度最大的位置不在中点D位置，A错误；B．带电小球在A点时，有QqmgsinkmaL2A带电小球在B点时，有QqkmgsinθmaLB（）22联立上式解得gaB2B正确；C．根据正电荷的电场分布可知，B点更靠近点电荷，所以BD段的平均场强大小大于AD段的平均场强，根据可知，之间的电势差大于之间的电势差，正UEdBDUBDDAUDAC确；D．由A点到B点，根据动能定理得LmgsinθqU02ABQq由mgsinkma可得L2A1Qqmgk4L2联立上式解得kQUABLD错误。故选BC。2．如图所示，竖直平面内固定一倾斜的光滑绝缘杆，轻质绝缘弹簧上端固定，下端系带正电的小球A，球A套在杆上，杆下端固定带正电的小球B。现将球A从弹簧原长位置由静止释放，运动距离到达最低点，此时未与球相碰。在球向下运动过程中，关于球x0BAA的速度、加速度、球和弹簧系统的机械能、两球的电势能随运动距离的变化图vaAEEpx像，可能正确的有（）A．B．C．D．【答案】CD【解析】【分析】【详解】令A、B小球分别带电量为q、q，释放A球时A、B间距为r，弹簧的劲度系数为K。则12A．在小球A运动到最低点的过程中，受力分析如图所示加速阶段有kqqmamgsinθ12Kx(rx)2减速阶段有kqqma12Kxmgsinθ(rx)2所以小球先做加速度减小的加速运动，再做加速度增大的减速运动，越向下运动，弹力和电场力越大，所以减速阶段速度减小的更快，速度减为零的时间更短，和加速阶段不对称，A错误；B．小球做加速度减小的加速运动时，kqqKagsinθ12xm(rx)2m对a求导则da2kqqK12dxm(rx)3m则加速阶段，加速度随着运动距离x的增加而减小，且加速减小得越来越快（即a-x曲线越来越陡峭）。同理，减速阶段kqqKa12xgsinθm(rx)2mdaK2kqq12dxmm(rx)3在减速阶段加速度运动距离x的增加而减加而增大，且加速度增加得越来越慢（即a-x曲线越来越平缓），故B错误；C．小球向下运动过程中，由于要克服电场力做功，所以球A和弹簧系统的机械能E逐渐减小，越靠近B小球，电场力越大，机械能减小的越快，所以图像的斜率的绝对值越来越大，C正确；D．小球向下运动过程中，电场力做负功，所以电势能逐渐增大，越靠近B小球，电场力越大，电势能增大的越快，所以图像的斜率越来越大，D正确。故选CD。3．有固定绝缘光滑挡板如图所示，A、B为带电小球（可以近似看成点电荷），当用水平向左的力F作用于B时，A、B均处于静止状态．现若稍改变F的大小，使B向左移动一段小距离（不与挡板接触），当A、B重新处于平衡状态时与之前相比（）A．A、B间距离变小B．水平推力力F减小C．系统重力势能增加D．系统的电势能将减小【答案】BCD【解析】【详解】A．对A受力分析，如图；由于可知，当B向左移动一段小距离时，斜面对A的支持力减小，库仑力减小，根据库仑定律可知，AB间距离变大，选项A错；误B．对AB整体，力F等于斜面对A的支持力N的水平分量，因为N减小，可知F减小，选项B正确；C．因为AB距离增加，则竖直距离变大，则系统重力势能增加，选项C正确；D．因为AB距离增加，电场力做正功，则电势能减小，选项D正确；故选BCD.4．如图a所示，光滑绝缘水平面上有甲、乙两个点电荷．t0时，甲静止，乙以6m/s的初速度向甲运动．此后,它们仅在静电力的作用下沿同一直线运动(整个运动过程中没有接触),它们运动的vt图像分别如图b中甲、乙两曲线所示．则由图线可知()A．两电荷的电性一定相反B．甲、乙两个点电荷的质量之比为2：1C．在0～t时间内，两电荷的静电力先减小后增大2D．在0～t时间内，甲的动能一直增大，乙的动能先减小后增大3【答案】BD【解析】【详解】．由图象段看出，甲从