浙江省臨海市杜橋中學(xué)2014-2015學(xué)年高二物理下學(xué)期靜電場(chǎng)計(jì)算題學(xué)業(yè)水平考試練習(xí)

1、 靜電場(chǎng)計(jì)算題復(fù)習(xí) 1用兩根長(zhǎng)度均為L(zhǎng)的絕緣細(xì)線各系一個(gè)小球，并懸掛于同一點(diǎn)。已知兩小球質(zhì)量均為m，當(dāng)它們帶上等量同種電荷時(shí)，兩細(xì)線與豎直方向的夾角均為，如圖所示。若已知靜電力常量為k，重力加速度為g。求：（1）畫(huà)出左邊小球的受力分析圖；（2）小球受絕緣細(xì)線拉力的大小；（3）小球所帶的電荷量。2如圖所示，在豎直平面內(nèi)有兩個(gè)等量的異種點(diǎn)電荷，其電荷量分別為Q、Q，固定在同一個(gè)水平直線上相距為的A、B兩點(diǎn)。在AB連線的垂直平分線有固定光滑豎直絕緣桿，在C點(diǎn)有一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q小環(huán)（可視為點(diǎn)電荷）靜止釋放。已知ABC構(gòu)成正三角形，求：（1）在C點(diǎn)桿對(duì)小環(huán)的作用力大小；（2）小環(huán)滑到D點(diǎn)的速度大

2、小。3一條長(zhǎng)3的絲線穿著兩個(gè)相同的質(zhì)量均為m的小金屬環(huán)A和B，將線的兩端都系于同一點(diǎn)O，當(dāng)金屬環(huán)帶電后，由于兩環(huán)間的靜電斥力使絲線構(gòu)成等邊三角形，此時(shí)兩環(huán)于同一水平線上，如圖所示如果不計(jì)環(huán)與線的摩擦，兩環(huán)各帶多少電荷量？4用長(zhǎng)L的絕緣細(xì)線栓住一個(gè)質(zhì)量為，帶電量為的小球，線的另一端栓在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，開(kāi)始時(shí)把小球、線拉到和在同一水平面上的點(diǎn)（線拉直），讓小球由靜止開(kāi)始釋放，當(dāng)擺線擺到與水平線成角到達(dá)點(diǎn)時(shí)，球的速度正好為零。求：（1）、兩點(diǎn)的電勢(shì)差；（2） 勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)；（3）小球運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)細(xì)線上的拉力大??；5如圖所示，在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一根不可伸長(zhǎng)的絕緣細(xì)繩的一端系著一個(gè)質(zhì)量為m電

3、荷量為q的帶正電小球，另一端固定于O點(diǎn)，小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，在最高點(diǎn)a時(shí)繩子的張力為T(mén)1，在最低點(diǎn)b時(shí)繩子的張力為T(mén)2。不計(jì)空氣阻力，求該勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度. 6如下圖所示：直角三角形ABC的邊BC恰好與勻強(qiáng)電場(chǎng)的左邊界對(duì)齊，C=900，BC長(zhǎng)為L(zhǎng)，一帶電粒子的質(zhì)量為m，電量為q以初速度v0從C點(diǎn)垂直進(jìn)入電場(chǎng)，恰好垂直經(jīng)過(guò)AB的中點(diǎn)，求該勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度。ACB7在如圖的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有A、B兩點(diǎn)，且A、B兩點(diǎn)間的距離為x=0.20m，已知AB連線與電場(chǎng)線夾角為=60°，今把一電荷量q= -2×10-8C的檢驗(yàn)電荷放入該勻強(qiáng)電場(chǎng)中，其受到的電場(chǎng)力的大小為F=4.0&

4、#215;10-4N，方向水平向右求：（1）電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小和方向；（2）若把該檢驗(yàn)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電勢(shì)能變化了多少；（3）若A點(diǎn)為零電勢(shì)點(diǎn)，B點(diǎn)電勢(shì)為多少8如圖所示，在豎直平面內(nèi)，光滑絕緣直桿AC與半徑為R的圓周交于B、C兩點(diǎn)，在圓心處有一固定的正點(diǎn)電荷，B點(diǎn)為AC的中點(diǎn)，C點(diǎn)位于圓周最低點(diǎn)?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q套在桿上的帶負(fù)電小球(可視為質(zhì)點(diǎn))從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始沿桿下滑。已知重力加速度為g，A點(diǎn)距過(guò)C點(diǎn)的水平面的豎直高度為3 R，小球滑到B點(diǎn)時(shí)的速度大小為2。求：(1)小球滑至c點(diǎn)時(shí)的速度的大小；(2)A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差；(3)若以C點(diǎn)做為參考點(diǎn)(零電勢(shì)點(diǎn))，試確定A點(diǎn)的電勢(shì)。9

5、如圖所示，在一水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，光滑絕緣直角三角形斜劈ABC被固定在水平面上，其斜面長(zhǎng)L1.5m，傾角為37°。有一個(gè)電荷量為q3×10-5C、質(zhì)量為m4×10-3kg的帶電小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）恰能靜止在斜面的頂端A處。g10m/s2，sin37°0.6，cos37°0.8求：（1）AB兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB；（2）若電場(chǎng)強(qiáng)度減小為原來(lái)的一半時(shí)小物塊從A下滑到B的時(shí)間t。10已知一帶正電小球，質(zhì)量，帶電量，如圖所示，從光滑的斜面A點(diǎn)靜止釋放，BC段為粗糙的水平面，其長(zhǎng)，動(dòng)摩擦因數(shù)。已知A點(diǎn)離BC平面高，BC平面離地高 整個(gè)AC段都絕緣，不計(jì)連

6、接處的碰撞能量損失和空氣阻力，。 試求：（1）小球落地點(diǎn)離D的距離及落地點(diǎn)的速度大??；（2）如果BC換成絕緣光滑的平面，小球依然從A點(diǎn)靜止釋放，若 要 讓小球的落地點(diǎn)不變，可在如圖虛線右側(cè)加一個(gè)豎直的勻強(qiáng)電場(chǎng)，其方向向哪？場(chǎng)強(qiáng)大小是多少？11兩平行金屬板A、B水平放置，兩板間距cm，板長(zhǎng)cm，一個(gè)質(zhì)量為kg的帶電微粒，以m/s的水平初速度從兩板間正中央射入，如圖所示，取m/s2。（1）當(dāng)兩板間電壓時(shí)，微粒恰好不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，求微粒的電量和電性。（2）要使微粒不打到金屬板上，求兩板間的電壓的取值范圍？12如圖所示，AB為豎直墻壁，A點(diǎn)和P點(diǎn)在同一水平面上?？臻g存在著豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)。將一帶電小球從

7、P點(diǎn)以速度v向A拋出，結(jié)果打在墻上的C處。若撤去電場(chǎng)，將小球從P點(diǎn)以初速v/2向A拋出，也正好打在墻上的C點(diǎn)。求：vPABC（1）第一次拋出后小球所受電場(chǎng)力和重力之比；（2）小球先后兩次到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度之比。13如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為，電荷量的帶電微粒（重力忽略不計(jì)），從靜止開(kāi)始經(jīng)U1100 V電壓加速后，水平進(jìn)入兩平行金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電壓U2100 V金屬板長(zhǎng)L20cm，兩板間距。求：（1）微粒進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度大??；（2）微粒射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角；（3）若該勻強(qiáng)磁場(chǎng)的寬度為D10 cm，為使微粒不會(huì)由磁場(chǎng)右邊射出，該勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B至少多大？1【解析】試題分析：（1）對(duì)

8、小球進(jìn)行受力分析，如圖所示。（2）設(shè)繩子對(duì)小球的拉力為T(mén)， 得：（3）設(shè)小球受到的庫(kù)侖力為F，則，又解得：2【答案】（1）（2）【解析】試題分析：（1）在C點(diǎn)：根據(jù)庫(kù)侖定律 1分A對(duì)小環(huán) 1分B對(duì)小環(huán) 1分AB對(duì)小環(huán)合力 桿對(duì)小環(huán)的作用力 1分（2）小環(huán)從C到D，電場(chǎng)力不做功，根據(jù)動(dòng)能定理 1分 1分小環(huán)滑到D點(diǎn)的速度大小 2分考點(diǎn)：庫(kù)侖定律 物體的平衡 動(dòng)能定理3【答案】 【解析】因?yàn)閮蓚€(gè)小環(huán)完全相同，它們的帶電情況可以認(rèn)為相同，令每環(huán)電荷電量為q，既是小環(huán)，可視為點(diǎn)電荷。斥開(kāi)后如圖所示，取右面環(huán)B為研究對(duì)象，且注意到同一條線上的拉力F1大小相等，則右環(huán)受力情況如圖，其中庫(kù)侖斥力F沿電荷連線

9、向右，根據(jù)平衡條件：豎直方向有 水平方向有 兩式相除得 ，所以4【答案】（1）（2）（3）【解析】試題分析：（1）由動(dòng)能定理得：得：（2）得：（3）此時(shí)小球在B處速度為零，即沿徑向合力為零。有牛頓第二定律有：可解得°考點(diǎn)：考查了動(dòng)能定理，電場(chǎng)強(qiáng)度，牛頓第二定律5【答案】【解析】試題分析：設(shè)電場(chǎng)強(qiáng)度為E，繩長(zhǎng)為l，小球在a點(diǎn)的速度為va，b點(diǎn)的速度為vb 對(duì)最高點(diǎn)由牛頓第二定律得： 對(duì)最低點(diǎn)由牛頓第二定律得：從最高點(diǎn)到最低點(diǎn)由動(dòng)能定理得：聯(lián)立解得： 考點(diǎn)：牛頓第二定律；動(dòng)能定理。6【答案】【解析】試題分析：設(shè)B= 則速度方向偏轉(zhuǎn)角出為。由數(shù)學(xué)知識(shí)得，位移方向解由tan=2tan得由 即

10、 由幾何知識(shí)可知： 側(cè)向位移 即 由得考點(diǎn)：帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)7【答案】 （1）E=2×104N/C，方向水平向左；（2）電勢(shì)能減小4×10-5J；（3）B=2.0×103V【解析】試題分析: （1）電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小為：E=代入數(shù)據(jù)得：E=2×104N/C，方向水平向左 （2）檢驗(yàn)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)電場(chǎng)力做的功：W=Fxcos（代入數(shù)據(jù)得：W= 4.0×10-5J，電勢(shì)能減小4×10-5J（3）由UAB，代入數(shù)據(jù)得：UAB=-2.0×103V又UAB=A-B，A=0，解得：B=2.0×103V（1分）考點(diǎn)： 電

11、場(chǎng)力做功8【答案】（1）；（2）；（3）【解析】試題分析：(1)由幾何關(guān)系可得BC的豎直高度。因B、C兩點(diǎn)電勢(shì)相等，故小球從B到C的過(guò)程中電場(chǎng)力做功為零。對(duì)小球從B到C過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理，有，解得(2)對(duì)小球從A到B過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理，有：（2分），；（3）因，故；又，因此考點(diǎn)：動(dòng)能定理、能量轉(zhuǎn)化與守恒定律、電勢(shì)9【答案】（1）1200V（2）1s【解析】試題分析：（1）小物塊受力如圖，則電場(chǎng)力F=mgtan 又F=qE ，解得：E=1000N/C（2）當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度減小為原來(lái)的一半時(shí)，物體加速向下運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律：，解得a=3m/s2下滑到低點(diǎn)的時(shí)間：考點(diǎn)：物體的平衡；牛頓第二定律。10【答案

12、】（1）（2），豎直向下【解析】試題分析：（1）小球從A到C過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理可得：從C開(kāi)始平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)時(shí)間為，則，設(shè)落地速度為v，則，聯(lián)立解得：（2）應(yīng)加一個(gè)豎直向下的電場(chǎng)，設(shè)電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，此時(shí)從A到C過(guò)程：C到落地點(diǎn)之間做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，其加速度為要到達(dá)原來(lái)的落地點(diǎn)，設(shè)所花時(shí)間為，則聯(lián)立可得：考點(diǎn)：考查了帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)11【答案】（1）C ，微粒帶負(fù)電（2）600V<UAB<2600V【解析】試題分析：（1）微粒恰好不偏轉(zhuǎn)時(shí)有：（2分）解得C （1分） 微粒帶負(fù)電（1分）（2）粒子能穿過(guò)電場(chǎng)需用時(shí)間（1分）設(shè)粒子偏轉(zhuǎn)的最大加速度，則最大側(cè)移量解得m/s2（2分）當(dāng)粒子

13、恰好打在下極板邊緣時(shí)，兩板間的電壓為U1則， 解得（2分）當(dāng)粒子恰好打在上極板邊緣，兩極板間的電壓為 解得（1分）則微粒不能打到金屬板上的電壓范圍為600V<UAB<2600V（2分）考點(diǎn)：考查了帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)12【答案】（1）3：1 ； （2）2：1【解析】試題分析：（1）設(shè)AC=h、PA=l、電場(chǎng)力為FQ，根據(jù)牛頓第二定律得：FQ+mg=ma第一次拋出時(shí)，第二次拋出時(shí)，由兩式得a=4g所以，F(xiàn)Q：G=3：1（2）第一次拋出打在C點(diǎn)的豎直分速度第二次拋出打在C點(diǎn)的豎直分速度第一次拋出打在C點(diǎn)的速度 第二次拋出打在C點(diǎn)的速度所以，v1：v2=2：1考點(diǎn)：牛頓第二定律；平拋物體的運(yùn)動(dòng).13【答案】（1）104m/s；（2）30°；（3）0.346T；【解析】試題分析：（1）微粒