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1、电场 同步优化训练(B卷)第卷(选择题，共40分)一、本题共10小题；每小题4分，共40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4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分.1.两个完全相同的金属小球，分别带+3Q和的电荷量，当它们相距r时，它们之间的库仑力是F.若把它们接触后分开，再置于距r/3的两点，则它们的库仑力的大小为 A.F/3 B.F C.3F D.9F解析：根据库仑定律F=k和两个完全相同的金属小球接触后每个球所带电量均等， F=k可得：可得=3F 答案：C 2.两个完全相同的小金属球，它们的带电荷量之比为5:1(皆可视为点电荷)
2、，它们相距一定距离时相互作用力为F1.如果让它们接触后再放回各自原来的位置上，此时相互作用力变为F2，则F1F2可能为 A.52 B.54 C.56 D.59 解析：两球带电可能为同种电荷也可能为异种电荷.当两个完全相同的金属小球接触后每个球所带电量均等.设一个带电小球带电量为q,则另一个带电量为5q,则：F1=5kq2/r2.当为同种带电荷时F2=9kq2/r2,所以D是正确的；当为异种电荷时F2=4kq2/r2,答案为B. 答案：BD 3.带有同种电荷的两个点电荷放在相距为d的A、B两点，其电荷量分别为Q和nQ，在A、B连线上电场强度为零的点到A点的距离为A. B. C. D. 解析：由于
3、是同种电荷，所以电场为零的地方只能在A、B连线之间的某一点上.由EA=kQ/x2=EB=knQ/()2可得C是正确的. 答案：C 4.两个等量异种电荷，在它们连线的垂直平分线上有a、b、c三点，如图所示，下列说法中正确的是 A.a点电势比b点的电势高 B.a、b两点电场强度的方向相同，b点的电场强度比a点大 C.a、b、c三点与无穷远电势相同 D.一带电粒子(不计重力)在a点无初速度释放，则它将在a、b线上运动 解析：根据电场线和等势面间的联系可以得出A、B、C中只有C是正确的；在中垂线上，带电粒子所受的电场力的方向与中垂线垂直，由运动条件可判断D是错误的. 答案：C 5.如图所示，在真空中把
4、一绝缘导体向带负电的小球P缓慢靠近(不相碰)，下列说法中正确的是 A.N端的感应电荷越来越多 B.导体内电场强度越来越大 C.导体的感应电荷在M点的电场强度总是大于在N点的电场强度 D.导体的感应电荷在M、N两点的电场强度相等 解析：当带电小球靠近的过程中，绝缘导体内部的感应电场越来越强(因为外电场强度在增大，而总电场强度为零)，则A、C是正确的. 答案：AC 6.在下面关于电势和电势能的说法中，正确的是 A.电荷在电场中电势高的地方，具有的电势能较大 B.电荷在电场中电势高的地方，它的电荷量越大，所具有的电势能也越大 C.在正的点电荷的电场中的任一点，正电荷所具有的电势能一定大于负电荷所具有
5、的电势能 D.在负的点电荷的电场中的任一点，正电荷所具有的电势能一定小于负电荷所具有的电势能 解析：根据电场力做功、电势、电势能间的关系可以判断出C、D是正确的.而A、B两答案中的电荷，由于不知道其带电性质，则不能确定. 答案：CD 7.一带电粒子在如图所示的点电荷的电场中，只在电场力作用下沿虚线所示轨迹从A点运动到B点，电荷的加速度、动能、电势能变化情况是 A.加速度的大小和动能、电势能都增大 B.加速度的大小和动能、电势能都减小 C.加速度增大，动能增大，电势能减小 D.加速度增大，动能减小，电势能增大 解析：根据力与加速度，做功与动能的变化，做功与电势能间的变化的关系可以判断C是正确的.
6、 答案：C 8.粒子的质量是质子的4倍，电量是质子的2倍，它们从静止开始经同一电场加速度后，获得的速度大小之比为 A.12 B.1 C.1 D.21 解析：运用动能定理和电场力做功的特点，可得到B是正确的. 答案：B 9.如图所示，水平放置的两块平行金属板，板间电压保持恒定为U，两板间距为d,A板开一小孔，在其上方高为h处自由落下一带正电微粒，该微粒落到紧挨B板D点时，速度恰好为零，不计空气阻力，A板不动，那么 A.当B板上移使两板间距为d/2时，粒子下落的高度小于h+d/2 B.当B板上移使两板间距为d/2时，粒子能返回到C点 C.当下移B板使两板间距为2d时，粒子下落的高度等于h+2d D
7、.当下移B板使两板间距为2d时，粒子能返回到C点 解析：由运用动能定理和电场力做功的特点，可得到A是正确的. 答案：A 10.关于给定电容器的电容C、带电荷量Q、极板间电压U之间的关系，下列图中正确的是 解析：根据C=Q/U和电容器的电容是定值，可以得出A、C是正确的. 答案：AC第卷(非选择题，共60分)二、本题共6小题，每小题4分，共24分.把答案填在题中的横线上.11.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，其圆心O处的电场强度为零.现截去顶部的一小段弧AB，AB=L，Lr,则剩余电荷在圆心处产生的电场强度大小为_；方向是_. 解析：由于AB=L
8、r,所以AB正对部位的一小段可看作点电荷来处理.再由点电荷的场强公式计算得kLq/r2. 答案：kLq/r2；方向竖直向上 12.在光滑的水平面上有电荷量q1=4q2、质量m1=4m2的两个带异种电荷的粒子，水平方向除相互作用的库仑力外不再受任何其他力，要保持它们之间的距离不变，两个粒子必须同时做_运动；它们的速率之比为_. 解析：要使两个受力作用的带电粒子之间的距离保持不变，则只有做匀速圆周运动，根据F=mv2/r可以算出两速率之比为14. 答案：匀速圆周运动；1413.将一个106C的负电荷从电场中A点移到B点，克服电场力做功2106J,从C点移到D点，电场力做功7106J，若已知B点比C
9、点电势高3V，则AD之间的电势差的值是_V. 解析：根据WAB=qUAB得：UAB=WAB/q UAD=UAB+UBC+UCD=+3+V 答案： 14.质量为21016 kg的带正电油滴，静止在水平放置的两块平行金属板之间，两板距离为3.2 cm.两板间电压的最大可能值是_V，从最大值开始三个逐渐减少的数值是_、_、_.(g取10 m/s2) 解析：由于带正电油滴的电荷量不知，但总是为q=Ne,根据两力的平衡得：mg=qE=所以：U=,N=1,2,3,4, 答案：400 ; 400V; 200V;133.3V 15.带同种电荷的甲、乙两粒子相距1 m,乙的质量为m,在电场力作用下，甲、乙粒子由
10、静止开始运动，初始甲的加速度为a,乙的加速度为4a.经一段时间t,乙的加速度为a,速度为v，则t秒末的两电荷的距离为_ m,在这过程中，两粒子的电势能变化了_. 解析：根据F=ma和F=k对乙可得：4ma=k 解得x=2 mma=k从前面可知甲的质量是4 m,由动量和能量的转化守恒定律得，电势能变化了5 mv2/8. 答案：2 ;5 mv2/8 16.在利用恒定电流模拟电场线的描绘实验中，自上而下放置的材料是_、_和_. 答案：导电纸；复写纸；白纸 三、本题共4小题，每小题9分，共36分.解答写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.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
11、数值和单位. 17.两小球质量都是m，均用长为L的细线悬挂在同一点O上，若它们带上相同的电量，两球平衡时，两悬线夹角为2,求：(1)每个小球所带的电荷量；(2)若用绝缘工具将一小球在悬线仍然拉直的条件下，推至悬点正下方，这时两悬线间的夹角为多少.解析：(1)如图所示，根据三力的平衡条件可知：F=mg,即k,得：Q=2Lsin(2)如图所示，根据三力平衡条件和三角形相似可列出方程： 解得：2arcsin(sin2) 答案：(1)2Lsin(2)2arcsin(sin2) 18.一个匀强电场，当其方向竖直向上时，质量为m的电荷P在此电场中恰好静止.当此电场大小不变，方向改为水平时，为使电荷P能沿竖
12、直方向向上匀速通过一段距离s,求过程中的电场力所做的WE和外力所做的功W外.解析：因为电荷在竖直向上的电场中是静止的，所以电荷带正电，且电场力等于重力，如图所示.当电场的方向水平向右时，其受力图如图(2)所示.由于运动方向是竖直向上，电场力的方向与位移的方向是垂直的，所以做功为零.外力做功为：W外=F外s=mgs. 答案：0; mgs 19.如图所示，带电粒子的质量为m，所带电荷量为q,仅在电场力的作用下，以恒定的速度v0沿同一圆弧从A点运动到B点，粒子的速度方向转过角.设AB弧长为s,求：(1)B处的电场强度的大小为多少？(2)A、B两点的电势差为多大？ 解析：带电粒子实际是绕固定的点电荷做
13、匀速圆周运动.(1)根据F=m 得：qE=m解得：E=.(2)由于运动的轨迹沿同一等势面，所以两点的电势差为0. 答案：(1); (2)0提示：实际上是带电粒子绕一固定的点电荷(所带电与带电粒子所带的电的性质相反)做匀速圆周运动，弧AB是此轨迹的一部分，即A、B两点为同一等势面上的两点.根据kQq/r2=mv2/r; s=;E=kQr2即可求出. 20.如图所示，一个质量为m、带有电荷量的小物块，可在水平轨道Ox上运动，O端有一与轨道垂直的固定墙，轨道处于匀强电场中，场强大小为E,方向沿x轴正方向.小物块以初速度v0从x0点沿轨道运动，运动时受到大小不变的摩擦力f的作用，且fqE,设小物块与墙碰撞时不损失机械能，且电荷量保持不变，求它在停止运动前所通过的总路程. 解析：由于fqE,带电小物块最终会停止在墙壁O点处，根据摩擦力做功Wf=fs、电场力做功的特点和动能定理可得：qEx0s=0mv,解得：s= 答案：s=用心 爱心 专心 119号编辑 6
