高中物理必修第3册 静电场及其应用试卷复习练习(Word版 含答案)
一、第九章 静电场及其应用选择题易错题培优（难）
1．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 三小球的电荷量大小均为 q，小球 d 的电荷量大小为 6q，h＝2R。重力加速度为 g，静电力常量为 k。则（ ）
A．小球 a 一定带正电
3kq2B．小球 c 的加速度大小为
3mR2C．小球 b 的周期为2?RmR qk26kq2D．外力 F 竖直向上，大小等于mg＋ 2R【答案】BD 【解析】 【分析】 【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d球的电性未知，所以a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：
RR2?h2hR2?h2?＝3 36 36q?qq24?2k2cos??2kcos30??mR2?ma 22h?R(2Rcos30?)T解得
T?2?Rq3mR k
3kq2 a?23mR3kq2则小球c的加速度大小为，故B正确，C错误。 23mRD．对d球，由平衡条件得
6q?q26kq2 F?3k2sin??mg?mg?22h?RR故D正确。 故选BD。
2．如图所示，带电量为Q的正点电荷固定在倾角为30°的光滑绝缘斜面底端C点，斜面上有A、B、D三点，A和C相距为L，B为AC中点，D为A、B的中点。现将一带电小球从A点由静止释放，当带电小球运动到B点时速度恰好为零。已知重力加速度为g，带电小球在A点处的加速度大小为
g，静电力常量为k。则（ ） 4
A．小球从A到B的过程中，速度最大的位置在D点 B．小球运动到B点时的加速度大小为
g 2C．BD之间的电势差UBD大于DA之间的电势差UDA D．AB之间的电势差UAB=【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】
A．带电小球在A点时，有
kQ Lmgsin??k当小球速度最大时，加速度为零，有
Qq?maA L2Qq?0 '2Lmgsinθ?k联立上式解得
L'?2L 2所以速度最大的位置不在中点D位置，A错误；
B．带电小球在A点时，有
mgsin??k带电小球在B点时，有
Qq?maA 2LQqk?mgsinθ?maBL2 （）2联立上式解得
aB?B正确；
g 2C．根据正电荷的电场分布可知，B点更靠近点电荷，所以BD段的平均场强大小大于AD段的平均场强，根据U?Ed可知，BD之间的电势差UBD大于DA之间的电势差UDA，C正确；
D．由A点到B点，根据动能定理得
mgsinθ?由mgsin??kL?qUAB?0 2Qq?maA可得 2L1Qqmg?k2 4L联立上式解得
UAB??D错误。 故选BC。
kQ L
3．电荷量相等的两点电荷在空间形成的电场有对称美．如图所示，真空中固定两个等量异种点电荷A、B，AB连线中点为O.在A、B所形成的电场中，以O点为圆心半径为R的圆面垂直AB连线，以O为几何中心的边长为2R的正方形平面垂直圆面且与AB连线共面，两个平面边线交点分别为e、f，则下列说法正确的是( )
A．在a、b、c、d、e、f六点中找不到任何两个场强和电势均相同的点 B．将一电荷由e点沿圆弧egf移到f点电场力始终不做功 C．将一电荷由a点移到圆面内任意一点时电势能的变化量相同
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