推荐学习K122019届高考物理一轮复习第七章静电场学案

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带电粒子由M点沿图中虚线所示的途径运动通过N点。则下列判断正确的是( )

A.粒子带正电 B.电场力对粒子做负功 C.粒子在N点的加速度大 D.粒子在N点的电势高

解析:选AC 电场线的方向向上,根据粒子的运动的轨迹可以知道,粒子受到的电场力的方向也向上,所以电荷为正电荷,故A正确;从M点到N点,静电力方向与速度方向成锐角,电场力做正功,电势能减小,电势降低,故B、D错误;电场线密的地方电场的强度大,电场线疏的地方电场的强度小,所以粒子在N点的受力大,加速度大,故C正确。

★8.[多选]如图所示,A、B两球所带电荷量均为2×10 C,质量均为0.72 kg,其中A球带正电荷,B球带负电荷,A球通过绝缘细线吊在天花板上,B球固定在绝缘棒一端,现将B球放在某一位置,能使绝缘细线伸直,A球静止且与竖直方向的夹角为30°,静电力常量k=9.0×10 N·m/C,则B球距离A球的距离可能为( )

A.0.5 m C.1.2 m

B.0.8 m D.2.5 m

2

2

9

-5

解析:选AB 对A受力分析,受重力mg、线的拉力FT、B对A的吸引力F,由分析知,

kq2

A平衡时,F的最小值为F=mgsin 30°=2,解得r=1 m,所以两球的距离d≤1 m,A、B

r正确。

[B级——中档题目练通抓牢]

9.(2018·重庆二模)如图所示,用一根绝缘细线悬挂一个带电小球,小球的质量为m,电量为q,现加一水平的匀强电场,平衡时绝缘细线与竖直方向夹角为θ。

(1)试求这个匀强电场的场强E大小;

(2)如果将电场方向顺时针旋转θ角、大小变为E′后,小球平衡时,绝缘细线仍与竖直方向夹角为θ,则E′的大小又是多少?

解析:(1)对小球受力分析,受到重力、电场力和细线的拉力,如图甲所示。由平衡条件得:mgtan θ=qE

解得:E=

mgtan θ

。 q

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(2)将电场方向顺时针旋转θ角、大小变为E′后,电场力方向也顺时针转过θ角,大小为F′=qE′,此时电场力与细线垂直,如图乙所示。

根据平衡条件得:mgsin θ=qE′ 则得:E′=答案:(1)

mgsin θ

。 qmgtan θmgsin θ

(2) qq10.(2018·徐州模拟)如图所示,质量为m的小球A穿在绝缘细杆上,杆的倾角为α,小球A带正电,电荷量为q。在杆上B点处固定一个电荷量为Q的正电荷。将A由距B竖直高度为H处无初速度释放,小球A下滑过程中电荷

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。求:

(1)A球刚释放时的加速度大小。

(2)当A球的动能最大时,A球与B点的距离。 解析:(1)由牛顿第二定律可知mgsin α-F=ma 根据库仑定律有F=k2

qQrkQqsin2α

又知r=,得a=gsin α-。

sin αmH2H(2)当A球受到合力为零,即加速度为零时,动能最大。 设此时A球与B点间的距离为d,则mgsin α=解得d=

kQq d2

kQqmgsin α

kQqsin2α

答案:(1)gsin α- (2)

mH2

[C级——难度题目自主选做]

kQqmgsin α

11.(2018·潍坊二中月考)如图所示,A、B为两个等量的正点电荷,在其连线中垂线上的P点放一个负点电荷q(不计重力),由静止释放后,下列说法中正确的是( )

A.点电荷在从P点到O点运动的过程中,加速度越来越大,速度越来越大 B.点电荷在从P点到O点运动的过程中,加速度越来越小,速度越来越大 C.点电荷运动到O点时加速度为零,速度达最大值

D.点电荷越过O点后,速度越来越小,加速度越来越大,直到粒子速度为零 解析:选C 在两电荷连线中垂线上电场强度方向O→P,负点电荷q从P点到O点运动推荐学习K12资料

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的过程中,电场力方向P→O,速度越来越大。但电场线的疏密情况不确定,电场强度大小变化情况不确定,则电荷所受电场力大小变化情况不确定,加速度变化情况无法判断,故A、B错误;越过O点后,负电荷q做减速运动,则点电荷运动到O点时速度最大,电场力为零,加速度为零,故C正确;根据电场线的对称性可知,越过O点后,负电荷q做减速运动,加速度的变化情况无法判断,故D错误。

12.[多选]用细绳拴一个质量为m、带正电的小球B,另一也带正电小球A固定在绝缘竖直墙上,A、B两球与地面的高度均为h,小球B在重力、拉力和库仑力的作用下静止不动,如图所示。现将细绳剪断后( )

A.小球B在细绳剪断瞬间起开始做平抛运动 B.小球B在细绳剪断瞬间加速度大于g C.小球B落地的时间小于

2hg D.小球B落地的速度大于2gh

解析:选BCD 将细绳剪断瞬间,小球B受到重力和库仑力的共同作用,合力斜向右下方,并不是只有重力的作用,因此从剪断细绳瞬间起开始,小球B不可能做平抛运动,且加速度大于g,故A错误,B正确;小球在落地过程中,除受到重力外,还受到库仑斥力,那么竖直方向的加速大于g,因此小球B落地的时间小于 D正确。

(二)重点高中适用作业

[A级——保分题目巧做快做]

★1.(2018·“江南十校”联考)如果空气中的电场很强,使得气体分子中带正、负电荷的微粒所受的相反的静电力很大,以至于分子破碎,于是空气中出现了可以自由移动的电荷,那么空气变成了导体,这种现象叫做空气的“击穿”。已知高铁上方的高压电接触网的电压为27.5 kV。阴雨天时当雨伞伞尖周围的电场强度达到2.5×10 V/m时空气就有可能被击穿。因此乘客阴雨天打伞站在站台上时,伞尖与高压电接触网的安全距离至少为( )

A.0.6 m C.1.6 m

3

4

2h,落地的速度大于2gh,故C、

gB.1.1m D.2.1 m

4

解析:选B 由题:U=27.5×10 V,E=2.5×10 V/m,则由U=Ed得:d==1.1 m,故选项B正确。

σ

2.已知均匀带电的无穷大平面在真空中激发电场的场强大小为,其中

2ε0

σ为平面上单位面积所带的电荷量,ε0为常量,如图所示的平行板电容器,极板正对面积为S,其间为真空,带电量为Q,不计边缘效应时,极板可看作无穷推荐学习K12资料

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大导体板,则极板间的电场强度大小和两极板间相互的静电引力大小分别为( )

A.和 ε0Sε0SC.和 2ε0S2ε0SQQ2

B.和 2ε0Sε0SD.和 ε0S2ε0SQQ2

QQ2QQ2

解析:选D 两极板均看作无穷大导体板,极板上单位面积上的电荷量σ=;则单个极板形成的场强E0=互引力F=E0Q=

σQσQ=,两极板间的电场强度为:2×=;两极板间的相2ε02ε0S2ε0ε0SQS。 2ε0SQ2

★3.(2018·四川遂宁三诊)在场强为E=k2的匀强电场中,取O点为圆心,r为半径作一圆周,在O点固定一带电荷量为+Q的正点电荷,ac、

Qrbd为相互垂直的两条直径,其中bd与电场线平行,不计试探电荷的重力,

如图所示。则( )

A.把一正试探电荷+q放在a点, 试探电荷恰好处于平衡 B.把一负试探电荷-q放在b点, 试探电荷恰好处于平衡 C.把一负试探电荷-q放在c点, 试探电荷恰好处于平衡 D.把一正试探电荷+q放在d点, 试探电荷恰好处于平衡

解析:选B 点电荷+Q在a点产生的电场方向为水平向右,大小为Ea=k2,与电场E叠加后合电场指向右斜上方,故正试探电荷受力不平衡,A错误;点电荷在b点产生的电场强度方向竖直向下,大小为Eb=k2,与电场E叠加后合场强为零,试探电荷正好受力平衡,B正确;在c点的合场强方向为斜向左上方,电场不为零,试探电荷不能平衡,C错误;在

QrQrd点的合场强方向竖直向上,电场不为零,试探电荷不能平衡,D错误。

4.[多选](2018·河北定州中学月考)如图为静电除尘器除尘机原理示意图,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

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