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高中物理高二物理上学期精选试卷专题练习(word版

高中物理高二物理上学期精选试卷专题练习(word版一、第九章静电场及其应用选择题易错题培优(难)1.如图,真空中x轴上关于O点对称的M、N两点分别固定两异种点电荷,其电荷量分别为1Q+、2Q-,且12Q Q>。

取无穷远处电势为零,则()A.只有MN区间的电场方向向右B.在N点右侧附近存在电场强度为零的点C.在ON之间存在电势为零的点D.MO之间的电势差小于ON之间的电势差【答案】BC【解析】【分析】【详解】AB.1Q+在N点右侧产生的场强水平向右,2Q-在N点右侧产生的场强水平向左,又因为12Q Q>,根据2QE kr=在N点右侧附近存在电场强度为零的点,该点左右两侧场强方向相反,所以不仅只有MN区间的电场方向向右,选项A错误,B正确;C.1Q+、2Q-为两异种点电荷,在ON之间存在电势为零的点,选项C正确;D.因为12Q Q>,MO之间的电场强度大,所以MO之间的电势差大于ON之间的电势差,选项D错误。

故选BC。

2.如图所示,用两根等长的绝缘细线各悬挂质量分别m A和m B的小球,分别带q A和q B的正电荷,悬点为O,当小球由于静电力作用张开一角度时,A球悬线与竖直线夹角为α,B 球悬线与竖直线夹角为β,则()A.sinsinABmmβα=B.sinsinA BB Am qm qβα=C.sin sin A B q q βα= D .两球接触后,再静止下来,两绝缘细线与竖直方向的夹角变为α'、β',有sin sin sin sin ααββ'='【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】AB .如下图,对两球受力分析,根据共点力平衡和几何关系的相似比,可得A m g OP F PA =库,B m g OPF PB=库 由于库仑力相等,联立可得A B m PBm PA= 由于sin cos OA PA αθ⋅=,sin cos OB PB βθ⋅=,代入上式可得sin sin A B m m βα= 所以A 正确、B 错误;C .根据以上分析,两球间的库仑力是作用力与反作用力,大小相等,与两个球带电量的多少无关,所以不能确定电荷的比例关系,C 错误;D .两球接触后,再静止下来,两绝缘细线与竖直方向的夹角变为α'、β',对小球A 、B 受力分析,根据上述的分析,同理,仍然有相同的关系,即sin sin A B m m βα'='联立可得sin sinsin sinααββ'='D正确。

故选AD。

3.如图所示,空间有竖直方向的匀强电场,一带正电的小球质量为m,在竖直平面内沿与水平方向成30º角的虚线以速度v0斜向上做匀速运动.当小球经过O点时突然将电场方向旋转一定的角度,电场强度大小不变,小球仍沿虚线方向做直线运动,选O点电势为零,重力加速度为g,则A.原电场方向竖直向下B.改变后的电场方向垂直于ONC.电场方向改变后,小球的加速度大小为gD.电场方向改变后,小球的最大电势能为24mv【答案】CD【解析】【分析】【详解】开始时,小球沿虚线做匀速运动,可知小球受向下的重力和向上的电场力平衡Eq=mg,小球带正电,则电场竖直向上,选项A错误;改变电场方向后,小球仍沿虚线做直线运动,可知电场力与重力的合力沿着NO方向,因Eq=mg,可知电场力与重力关于ON对称,电场方向与NO成600,选项B错误;电场方向改变后,电场力与重力夹角为1200,故合力大小为mg ,小球的加速度大小为g,选项C正确;电场方向改变后,小球能沿ON运动的距离为22mvxg=,则克服电场力做功为:2211cos60224mvW Eq x mg mvg==⨯=,故小球的电势能最大值为214mv,选项D正确;故选CD.4.质量分别为Am和Bm的两小球带有同种电荷,电荷量分别为Aq和Bq,用绝缘细线悬挂在天花板上。

平衡时,两小球恰处于同一水平位置,细线与竖直方向间夹角分别为1θ与()212θθθ>。

两小球突然失去各自所带电荷后开始摆动,最大速度分别为Av和Bv,最大动能分别为kAE和kBE。

则()A .A m 一定大于B m B .A q 一定小于B qC .A v 一定大于B vD .kAE 一定大于kB E【答案】CD 【解析】 【分析】 【详解】A .对小球A 受力分析,受重力、静电力、拉力,如图所示根据平衡条件,有1A tan F m gθ=故A 1tan Fm g θ=⋅同理,有B 2tan Fm g θ=⋅由于12θθ>,故A B m m <,故A 错误;B .两球间的库仑力是作用力与反作用力,一定相等,与两个球是否带电量相等无关,故B 错误;C .设悬点到AB 的竖直高度为h ,则摆球A 到最低点时下降的高度111(1)cos cos h h h h θθ∆=-=- 小球摆动过程机械能守恒,有212mg h mv ∆=解得2v g h=⋅∆由于12θθ>,A球摆到最低点过程,下降的高度A Bh h∆>∆,故A球的速度较大,故C正确;D.小球摆动过程机械能守恒,有kmg h E∆=故k(1cos)(1cos)tanFLE mg h mgLθθθ=∆=-=-其中cosLθ相同,根据数学中的半角公式,得到k1cos(1cos)cos()cos tantan sin2FLE FL FLθθθθθθθ-=-==⋅其中cosFLθ相同,故θ越大,动能越大,故kAE一定大于kBE,故D正确。

故选CD。

5.在电场强度为E的匀强电场中固定放置两个小球1和2,它们的质量相等,电荷量分别为1q和2q(12q q≠).球1和球2的连线平行于电场线,如图所示.现同时放开球1和球2,于是它们开始在电场力的作用下运动.如果球1和球2之间的距离可以取任意有限值,则两球刚被放开时,它们的加速度可能是().A.大小不等,方向相同B.大小不等,方向相反C.大小相等,方向相同D.大小相等,方向相反【答案】ABC【解析】【详解】AC.当两球的电性相同时,假定都带正电,则两球的加速度分别为:12121kq qEqlam+=12222kq qEqlam-=由于l可任意取值,故当12kqEl>时,加速度1a、2a方向都是向右,且1a、2a的大小可相等,也可不相等,故AC正确;B.再分析1a和2a的表达式可知,当12kqEl<时,1a和2a方向相反,大小则一定不相等,故B 正确;D .将小球1和小球2视作为一个整体,由于12q q ≠,可判断它们在匀强电场中受到的电场力必然是不为零的。

由牛顿第二定律可知,它们的合加速度也必然是不为零的,即不可能出现两者的加速度大小相等、方向相反的情况,故D 错误。

故选ABC .6.如图()a 所示,光滑绝缘水平面上有甲、乙两个点电荷.0t =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20t ~时间内,两电荷的静电力先减小后增大D .在30t ~时间内,甲的动能一直增大,乙的动能先减小后增大 【答案】BD 【解析】 【详解】A .由图象0-t 1段看出,甲从静止开始与乙同向运动,说明甲受到了乙的排斥力作用,则知两电荷的电性一定相同,故A 错误.B .由图示图象可知:v 甲0=0m/s ,v 乙0=6m/s ,v 甲1=v 乙1=2m/s ,两点电荷组成的系统动量守恒,以向左为正方向,由动量守恒定律得:+=+m v m v m v m v 甲甲0乙乙0甲甲1乙乙1代入数据解得:m 甲:m 乙=2:1故B 正确;C .0~t 1时间内两电荷间距离逐渐减小,在t 1~t 2时间内两电荷间距离逐渐增大,由库仑定律得知,两电荷间的相互静电力先增大后减小,故C 错误.D .由图象看出,0~t 3时间内,甲的速度一直增大,则其动能也一直增大,乙的速度先沿原方向减小,后反向增大,则其动能先减小后增大,故D 正确.7.如图甲所示,两点电荷放在x 轴上的M 、N 两点,电荷量均为Q ,MN 间距2L ,两点电荷连线中垂线上各点电场强度y E 随y 变化的关系如图乙所示,设沿y 轴正方向为电场强度的正方向,中垂线上有一点()0,3P L ,则以下说法正确的是 ( )A .M 、N 两点上的两等量点电荷是异种电荷,M 为正电荷,N 为负电荷B .将一试探电荷-q 沿y 轴负方向由P 移动到O ,试探电荷的电势能一直减少C .一试探电荷-q 从P 点静止释放,在y 轴上做加速度先变小后变大的往复运动D .在P 点给一试探电荷-q 合适的速度,使其在垂直x 轴平面内以O 点为圆心做匀速圆周运动,所需向心力为3Qqk 【答案】BD 【解析】 【详解】A .如果M 、N 两点上的两等量点电荷是异种电荷,则其中垂线是为等势线,故A 错误;B .等量同种电荷连线中垂线上,从P 到O 电势升高,负电荷的电势能减小,故B 正确;C .等量同种电荷连线中垂线上,从P 到O 电场线方向向上,试探电荷受的电场力沿y 轴向下,在y 轴上O 点下方,电场线方向沿y 轴向下,试探电荷受的电场力沿y 轴向上,由图乙可知,y 轴上电场强度最大点的位移在P 点的下方,所以试探电荷沿y 轴先做加速度增大,后做加速度减小的加速运动,在y 轴上O 点下方,做加速度先增大后减小的减速运动,故C 错误;D .等量正电荷中垂面上电场方向背离圆心O ,所以负试探电荷受电场力作用以O 为圆心做匀速圆周运动,如图,由几何关系可知,P 到M 的距离为2L ,图中60θ︒=,由叠加原理可得,P 点的场强为232sin 2sin 60(2)P M kQ kQ E E L θ︒=== 所以电场力即为向心力为3QqF k= 故D 正确。

8.如图所示,MON是固定的光滑绝缘直角杆,MO沿水平方向,NO沿竖直方向,A B、为两个套在此杆上的带有同种电荷的小球,用水平向右的力F作用在A球上,使两球、两球连线与水平方向成θ角。

下列说法正确的是()均处于静止状态,已知A BFθA.杆MO对A球的弹力大小为tanFθB.杆NO对B球的弹力大小为sinFθC.B球的重力大小为tanFθD.A B、两球间的库仑力大小为cos【答案】C【解析】【详解】对A球受力分析,设A的质量为m、拉力F、支持力N1,两球间的库仑力大小为F1,如图,根据平衡条件,有x方向F=F1cosθ①y方向N1=mg+F1sinθ②再对B球受力分析,受重力Mg、静电力F1、杆对其向左的支持力,如图,根据平衡条件,有x方向F1cosθ=N2③y方向F1sinθ=M g ④有上述四式得到Mg=F tanθ1FFcosθ=N1=mg+MgN2=F可知由于不知道A的质量,所以不能求出A受到的弹力N1。

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