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  • 2021-06-01 发布

高三一轮复习物理第6章《静电场》章末大盘点

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‎(本栏目内容,在学生用书中以活页形式分册装订!)‎ 一、选择题 ‎1.如右图所示,两个带同种电荷的带电球(均可视为带电质点),A球固定,B球穿在倾斜直杆上处于静止状态(B球上的孔径略大于杆的直径),已知A、B两球在同一水平面上,则B球受力个数可能为(  )‎ ‎①3 ②4 ③5 ④6‎ A.①③ B.①②‎ C.②④ D.②③‎ 解析: 根据题意,由图可知B球必定要受到的力有三个,分别是重力、杆的弹力、A给B的库仑力,这三个力的合力可以为零,所以①正确;在三力平衡的基础上,如果库仑力增大,为保持平衡状态,杆要给B球沿杆向下的摩擦力,反之如果库仑力减小,为保持平衡状态,杆要给B球沿杆向上的摩擦力,从而实现四力平衡,②正确.所以选项B正确.‎ 答案: B ‎2.如图甲所示,AB是某电场中的一条电场线,若有一电子以某一初速度且仅在电场力的作用下,沿AB由点A运动到点B,所经位置的电势随距A点的距离变化的规律如图乙所示.以下说法正确的是(  )‎ A.A、B两点的电场强度EAmB,则物体B(  )‎ A.只受一个重力 B.受到重力、摩擦力各一个 C.受到重力、弹力、摩擦力各一个 D.受到重力、摩擦力各一个,弹力两个 解析: 物体A、B将一起做自由落体运动,所以A、B之间无相互作用力,物体B与墙面有接触而无挤压,所以与墙面无弹力,当然也没有摩擦力,所以物体B只受重力,选A.‎ 答案: A ‎2.如右图所示,在研究牛顿第二定律的演示实验中,若1、2两个相同的小车所受拉力分别为F1、F2,车中所放砝码的质量分别为m1、m2,打开夹子后经过相同的时间两车的位移分别为x1、x2,则在实验误差允许的范围内,有(  )‎ A.当m1=m2、F1=‎2F2时,x1=2x2‎ B.当m1=m2、F1=‎2F2时,x2=2x1‎ C.当m1=‎2m2‎、F1=F2时,x1=2x2‎ D.当m1=‎2m2‎、F1=F2时,x2=2x1‎ 解析: 题中m1和m2是车中砝码的质量,绝不能认为是小车的质量.当m1=m2时,两车总质量仍相等,因F1=‎2F2,则a1=‎2a2.由x=at2知,A正确,B错误;若m1=‎2m2‎,两车总质量关系未知,故C、D不能确定.‎ 答案: A ‎3.如右图所示,A、B为两块竖直放置的平行金属板,G是静电计,开关S合上后,静电计指针张开一个角度.下述做法可使指针张角增大的是(  )‎ A.使A、B两板靠近些 B.使A、B两板正对面积错开些 C.断开S后,使B板向左平移减小板间距 D.断开S后,使A、B板错位正对面积减小 解析: 由于静电计的金属球与A板等势,外壳与B板等势(电势都为零),因此静电计测量的是电容器两板间的电压,如果S一直闭合,则两板间的电压始终等于电源的电动势,静电计的张角不会改变,A、B项错误;如果使开关S断开,电容器上带电荷量一定,由U==可知,当两板间的距离减小时,U变小,静电计的张角变小,C项错误;当两板间的正对面积减小,则两板间的电压增大,静电计的张角增大,D项正确.本题难度中等.‎ 答案: D ‎4.现在城市的滑板运动非常流行,在水平地面上一名滑板运动员双脚站在滑板上以一定速度向前滑行,在横杆前起跳并越过杆,从而使人与滑板分别从杆的上下通过,如右图所示.假设人和滑板运动过程中受到的各种阻力忽略不计,运动员能顺利完成该动作,最终仍落在滑板原来的位置上.要使这个表演成功,运动员除了跳起的高度足够高外,在起跳时双脚对滑板作用力的合力方向应该(  )‎ A.竖直向下         B.竖直向上 C.向下适当偏后 D.向下适当偏前 解析: 本题考查运动的合成与分解,要使运动员落在滑板原来的位置,则运动员在跳起后和滑板在水平方向的运动情况相同,由于惯性,运动员和滑板的水平初速度相同,因此只要水平方向上不受力即可,故双脚对滑板的作用力方向应该竖直向下,A正确.‎ 答案: A ‎5.英国《新科学家(New Scientist)》杂志评选出了2008年度世界8项科学之最,在XTEJ1650-500双星系统中发现的最小黑洞位列其中.若某黑洞的半径R约‎45 km,质量M和半径R的关系满足=(其中c为光速,G为引力常量),则该黑洞表面重力加速度的数量级为(  )‎ A.‎108 m/s2 B.‎1010 m/s2‎ C.‎1012 m/s2 D.‎1014 m/s2‎ 解析: 星球表面的物体满足mg=G,即GM=R‎2g,由题中所给条件=推出GM=Rc2,则GM=R‎2g=Rc2,代入数据解得g=‎1012 m/s2,C正确.‎ 答案: C ‎6.如右图所示,AB是某个点电荷的一根电场线,在电场线上O点由静止释放一个负电荷,它仅在电场力作用下沿电场线向B点运动,下列判断正确的是(  )‎ A.电场线由B点指向A点,该电荷做加速运动,加速度越来越小 B.电场线由B点指向A点,该电荷做加速运动,其加速度大小变化由题设条件不能确定 C.电场线由A点指向B点,电荷做匀加速运动 D.电场线由B点指向A点,电荷做加速运动,加速度越来越大 解析: 仅由一条电场线是不能确定电场线的疏密情况的,所以无法判定电场力大小变化及加速度大小变化情况,选项A、C、D错误.负电荷从O点由静止向B点运动,说明其所受电场力由A点指向B点,电场强度方向由B点指向A点,所以选项B正确.‎ 答案: B ‎7.超市中小张沿水平方向推着质量为m的购物车乘匀速上升的自动扶梯上楼,如右图所示.假设小张、购物车、自动扶梯间保持相对静止,自动扶梯的倾角为30°,小张的质量为M,小张与扶梯间的摩擦因数为μ,小车与扶梯间的摩擦忽略不计.则(  )‎ A.小张对扶梯的压力大小为Mgcos 30°,方向垂直于斜面向下 B.小张对扶梯的摩擦力大小为(M+m)gsin 30°,方向沿斜面向下 C.扶梯对小张的摩擦力大小为μ(M+m)gcos 30°,方向沿斜面向上 D.小张对车的推力和车对小张的推力大小必相等,这是因为人和车均处于平衡状态[来源:学科网ZXXK]‎ 解析: 对购物车进行受力分析,购物车受到的人的推力F=mgtan θ,对人进行受力分析,人受到的摩擦力f=Mgsin θ+Fcos θ=(M+m)sin θ,沿斜面向上,人受到的弹力FN=Mgcos θ-Fsin θ=Mgcos θ-mgsin θtan θ,A错B对C错;小张对车的推力和车对小张的推力是一对作用力与反作用力,大小相等方向相反,D错.‎ 答案: B ‎8.如右图所示,一同学在玩闯关类的游戏,他站在平台的边缘,想在2 s内水平跳离平台后落在支撑物P上,人与P的水平距离为‎3 m,人跳离平台的最大速度为‎6 m/s,则支撑物距离人的竖直高度可能为(  )‎ A.‎1 m B.‎‎0.5 m C.‎25 m D.‎‎20 m 解析: 人以最大速度跳离平台时,用时0.5 s,下落的高度为h=‎1.25 m;在2 s内,下落的最大高度为‎20 m,人要跳到P上,高度差满足‎1.25 m≤h≤‎20 m,正确选项为D.‎ 答案: D ‎9.如右图所示,是甲、乙两物体运动的速度图象.若甲、乙两物体同时由同一起点向同一方向做直线运动,则下列说法正确的有(  )‎ A.在40 s前,乙物体始终在甲物体的前面 B.在前20 s内,甲物体在乙物体的前面,且两物体间的距离逐渐减小 C.在t=40 s时两物体相遇 D.在t=20 s时两物体相遇 解析: 甲匀速运动,乙做初速度为0的匀加速运动,由图象可知,t=20 s时它们的速度相等,在此之前是甲与乙的距离越来越大;20 s后,乙的速度超过甲,则乙不断追赶甲,距离又不断缩小,当t=40 s时刚好乙追上甲,两物体的位移相等,在此之前,甲始终在乙的前面.选项C正确.‎ 答案: C ‎10.(2011·陕西五校模考)如右图所示,在场强大小为E的匀强电场中,一根不可伸长的绝缘细线一端拴一个质量为m、电荷量为q的带负电小球,另一端固定在O点.把小球拉到使细线水平的位置A,然后将小球由静止释放,小球沿弧线运动到细线与水平成θ=60°的位置B时速度为零.以下说法正确的是(  )‎ A.小球重力与电场力的关系是mg=Eq B.小球重力与电场力的关系是Eq=mg C.小球在B点时,细线拉力为FT=mg D.小球在B点时,细线拉力为FT=2Eq 解析: 本题考查静电场及共点力平衡.根据对称性可知,小球处在AB中点位置时切线方向合力为零,此时细线与水平方向夹角恰为30°,根据三角函数关系可得:qEsin 30°=mgcos 30°,化简可知选项A错误,B正确;小球到达B点时速度为零,则沿细线方向合力为零,此时对小球受力分析可知:FT=qEsin 30°+mgcos 30°,化简可知FT=mg,选项C、D均错误.‎ 答案: B 二、非选择题 ‎11.如图甲所示,弯曲部分AB和CD是两个半径相等的圆弧,中间的BC段是竖直的薄壁细圆管(细圆管内径略大于小球的直径),分别与上下圆弧轨道相切连接,BC段的长度L可作伸缩调节.下圆弧轨道与地面相切,其中D、A分别是上下圆弧轨道的最高点和最低点,整个轨道固定在竖直平面内.一小球多次以某一速度从A点水平进入轨道而从D点水平飞出.今在A、D两点各放一个压力传感器,测试小球对轨道A、D两点的压力,计算出压力差ΔF.改变BC的长度L,重复上述实验,最后绘得的ΔF-L图象如图乙所示.(不计一切摩擦阻力,g取‎10 m/s2)‎ ‎(1)某一次调节后,D点的离地高度为‎0.8 m,小球从D点飞出,落地点与D点的水平距离为‎2.4 m,求小球经过D点时的速度大小;‎ ‎(2)求小球的质量和弯曲圆弧轨道的半径.‎ 解析: (1)小球在竖直方向做自由落体运动,‎ 有HD=gt2,‎ 在水平方向做匀速直线运动,有:x=vDt,‎ 得:vD===‎6 m/s.[来源:学+科+网]‎ ‎(2)设轨道半径为r,A到D过程机械能守恒,有:‎ mv=mv+mg(2r+L)①‎ 在A点:FA-mg=m,②‎ 在D点:FD+mg=m,③‎ 由①②③式得:ΔF=FA-FD=6mg+2mg,‎ 由图象纵截距得:6mg=12 N,得m=‎0.2 kg,‎ 当L=‎0.5 m时,ΔF=17 N,解得:r=‎0.4 m.‎ 答案: (1)‎6 m/s (2)‎‎0.4 m ‎12.(2011·安徽模拟)如右图所示,固定于同一条竖直线上的A、B是两个带等量异种电荷的点电荷,电荷量分别为+Q和-Q,A、B相距为2d.MN是竖直放置的光滑绝缘细杆,另有一个穿过细杆的带电小球p,质量为m、电荷量为+q(可视为点电荷,不影响电场的分布),现将小球p从与点电荷A等高的C处由静止开始释放,小球p向下运动到距C点距离为d的O点时,速度为v.已知MN与AB之间的距离为d,静电力常量为k,重力加速度为g.求:‎ ‎(1)C、O间的电势差UCO;‎ ‎(2)O点处的电场强度E的大小;‎ ‎(3)小球p经过O点时的加速度;‎ ‎(4)小球p经过与点电荷B等高的D点时的速度.‎ 解析: ‎ ‎(1)小球p由C运动到O的过程,由动能定理 得mgd+qUCO=mv2-0①‎ 所以UCO=.②‎ ‎(2)小球p经过O点时受力如图 由库仑定律得F1=F2=k 它们的合力为 F=F1cos 45°+F2cos 45°=③‎ 所以O点处的电场强度E==.④‎ ‎(3)由牛顿第二定律得:mg+qE=ma⑤‎ 所以a=g+.⑥‎ ‎(4)小球p由O运动到D的过程,由动能定理得 mgd+qUOD=mv-mv2⑦‎ 由电场特点可知UCO=UOD⑧‎ 联立①⑦⑧解得vD=v.‎ 答案: (1) (2) (3)g+ (4)[来源:学§科§网]‎

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