人教版高中物理 静电场及其应用精选试卷测试卷 (word版,含解析)
一、第九章 静电场及其应用选择题易错题培优(难)
1.质量分别为mA和mB的两小球带有同种电荷,电荷量分别为qA和qB,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?1与
?2??1??2?。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vA和vB,最大
动能分别为EkA和EkB。则( )
A.mA一定大于mB C.vA一定大于vB 【答案】CD 【解析】 【分析】 【详解】
B.qA一定小于qB D.EkA一定大于EkB
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
tan?1?故
F mAgmA?同理,有
F
g?tan?1F
g?tan?2mB?由于?1??2,故mA?mB,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
?h?小球摆动过程机械能守恒,有
h1?h?h(?1) cos?1cos?1mg?h?解得
12mv 2v?2g??h 由于?1??2,A球摆到最低点过程,下降的高度?hA??hB,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
mg?h?Ek
故
Ek?mg?h?mgL(1?cos?)?其中Lcos?相同,根据数学中的半角公式,得到
FL(1?cos?) tan?Ek?FL1?cos??(1?cos?)?FLcos?()?FLcos??tan tan?sin?2其中FLcos?相同,故?越大,动能越大,故EkA一定大于EkB,故D正确。 故选CD。
2.如图所示,a、b、c、d四个质量均为m的带电小球恰好构成“三星拱月”之形,其中a、b、c三个完全相同的带电小球在光滑绝缘水平面内的同一圆周上绕O点做半径为R的匀速圆周运动,三小球所在位置恰好将圆周等分.小球d位于O点正上方h处,且在外力F作用下恰处于静止状态,已知a、b、c三小球的电荷量均为q,d球的电荷量为6q,h?2R.重力加速度为g,静电力常量为k,则( )
A.小球d一定带正电 B.小球b的周期为2?RmR qk3kq2C.小球c的加速度大小为 23mR26kq2D.外力F竖直向上,大小等于mg? 2R
【答案】CD 【解析】 【详解】
A.a、b、c三小球所带电荷量相同,要使三个做匀速圆周运动,d球与a、b、c三小球一定是异种电荷,由于a球的电性未知,所以d球不一定带正电,故A错误。 BC.设db连线与水平方向的夹角为α,则
cos??sin??对b球,根据牛顿第二定律和向心力得:
Rh2?R2hh2?R2??3 36 36q?qq24?2?k2cos??2kcos30?m2R?ma 2?h?R2T?2Rcos30?解得:
T?2?Rq3mR k3kq2 a?23mR3kq2则小球c的加速度大小为;故B错误,C正确。 23mRD.对d球,由平衡条件得:
6qq26kq2 F?3k2sin??mg?mg?22h?RR故D正确。
3.如图所示,带电小球a由绝缘细线PM和PN悬挂而处于静止状态,其中PM水平,地面上固定一绝缘且内壁光滑的圆弧细管道GH,圆心P与a球位置重合,管道底端H与水平地面相切,一质量为m可视为质点的带电小球b从G端口由静止释放,当小球b运动到H端时对管道壁恰好无弹力,重力加速度为g。在小球b由G滑到H过程中,下列说法中正确的是( )
人教版高中物理 静电场及其应用精选试卷测试卷 (word版,含解析)
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