人教版高三物理静电场专项训练

一、选择题

1. 难度：中等

两个分别带有电荷量－Q和＋3Q的相同金属小球(均可视为点电荷)，固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F.两小球相互接触后将其固定距离变为，则两球间库仑力的大小为                                                 (　　)

A.F　　　　　　　B.F

C.F               D．12F

2. 难度：中等

如图1所示，匀强电场E的区域内，在O点放置一点电荷＋Q.a、b、c、d、e、f为以O为球心的球面上的点，aecf平面与电场平行，bedf平面与电场垂直，则下列说法中正确的是                (　　)

A．b、d两点的电场强度相同

B．a点的电势等于f点的电势

C．点电荷＋q在球面上任意两点之间移动时，电场力一定做功

D．将点电荷＋q在球面上任意两点之间移动时，从a点移动到c点电势能的变化量一定最大

3. 难度：中等

如图2所示，两平行金属板竖直放置，板上A、B两孔正好水平相对，板间电压为500 V．一个动能为400 eV的电子从A孔沿垂直板方向射入电场中．经过一段时间电子离开电场，则电子离开电场时的动能大小为             (　　)

A．900 eV　　　　　　    　B．500 eV                                   图2

C．400 eV                  D．100 eV

4. 难度：中等

平行板电容器的两极板A、B接于电源两极，两极板竖直、平行正对，一带正电小球悬挂在电容器内部，闭合电键S，电容器充电，悬线偏离竖直方向的夹角为θ，如图3所示，则下列说法正确的是                                                (　　)

图3

A．保持电键S闭合，带正电的A板向B板靠近，则θ减小

B．保持电键S闭合，带正电的A板向B板靠近，则θ不变

C．电键S断开，带正电的A板向B板靠近，则θ增大

D．电键S断开，带正电的A板向B板靠近，则θ不变

5. 难度：中等

在光滑的绝缘水平面上，有一个正方形abcd，顶点a、c  

处分别固定一个正点电荷，电荷量相等，如图4所示．若将一个带负电的

粒子置于b点，自由释放，粒子将沿着对角线bd往复运动．粒子从b点 

运动到d点的过程中                                      (　　)

A．先做匀加速运动，后做匀减速运动

B．先从高电势到低电势，后从低电势到高电势

C．电势能与机械能之和先增大，后减小

D．电势能先减小，后增大

6. 难度：中等

如图5所示，带等量异号电荷的两平行金属板在真空  

中水平放置，M、N为板间同一电场线上的两点，一带电粒子(不计   

重力)以速度v_M经过M点在电场线上向下运动，且未与下板接触，

一段时间后，粒子以速度v_N折回N点，则             (　　)          图5

A．粒子受电场力的方向一定由M指向N

B．粒子在M点的速度一定比在N点的大

C．粒子在M点的电势能一定比在N点的大

D．电场中M点的电势一定高于N点的电势

7. 难度：中等

如图6所示，匀强电场中有a、b、c三点．在以它们为顶点的三角形中，∠a＝30°、∠c＝90°，电场方向与三角形所在平面平行．已知a、b和c点的电势分别为(2－)V、(2＋)V和2 V．该三角形的外接圆上最低、最高电势分别为                                               (　　)    图6

A．(2－)V、(2＋)V　          　B．0 V、4 V

C．(2－)V、(2＋) V　         D．0 V、2 V

8. 难度：中等

如图7所示，一质量为m、带电荷量为q的物体处于场强按E＝E₀－kt(E₀、k均为大于零的常数，取水平向左为正方向)变化的电场中，物体与竖直墙壁间的动摩擦因数为μ，当t＝0时刻物体处于静止状态．若物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且电场空间和墙面均足够大，下列说法正确的是     

(　　)      图7

A．物体开始运动后加速度先增加、后保持不变

B．物体开始运动后加速度不断增大

C．经过时间t＝，物体在竖直墙壁上的位移达最大值

D．经过时间t＝，物体运动速度达最大值

9. 难度：中等

(2010·无锡模拟)如图8所示，AC、BD为圆的两条互相垂直的  

直径，圆心为O，半径为r，将带等电荷量的正、负点电荷放

在圆周上，它们的位置关于AC对称，＋q与O点的连线和OC

夹角为30°，下列说法正确的是                    (　　)

A．A、C两点的电势关系是φ_A＝φ_C                                                  图8

B．B、D两点的电势关系是φ_B＝φ_D

C．O点的场强大小为

D．O点的场强大小为

10. 难度：中等

(2009·四川高考)如图9所示，粗糙程度均匀的绝缘斜面下方O点处有一正点电荷，带

负电的小物体以初速度v₁从M点沿斜面上滑，到达N点时速度

为零，然后下滑回到M点，此时速度为v₂(v₂<v₁)．若小物体电

荷量保持不变，OM＝ON，则                        (　　)

A．小物体上升的最大高度为                                图9

B．从N到M的过程中，小物体的电势能逐渐减小

C．从M到N的过程中，电场力对小物体先做负功后做正功

D．从N到M的过程中，小物体受到的摩擦力和电场力均是先增大后减小

11. 难度：中等

如图10所示，在竖直向上的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细绳的一端系着一个带电小球，另一端固定于O点，小球在竖直平面内做匀速圆周运动，最高点为a，最低点为b.不计空气阻力，则                            (　　)

A．小球带正电

B．电场力跟重力平衡

C．小球在从a点运动到b点的过程中，电势能减小

D．小球在运动过程中机械能守恒

12. 难度：中等

．如图11所示，光滑绝缘直角斜面ABC固定在水平面上，并    

处在方向与AB面平行的匀强电场中，一带正电的物体在电场

力的作用下从斜面的底端运动到顶端，它的动能增加了ΔE_k，

重力势能增加了ΔE_p.则下列说法正确的是         (　　)

A．电场力所做的功等于ΔE_k

B．物体克服重力做的功等于ΔE_p                                            图11

C．合外力对物体做的功等于ΔE_k

D．电场力所做的功等于ΔE_k＋ΔE_p

二、解答题

13. 难度：中等

(12分)如图12所示，A、B为平行板电容器的两个极板，A板接地，中间开有一个小孔．电容器电容为C.现通过小孔连续不断地向电容器射入电子，电子射入小孔时的速度为v₀，单位时间内射入的电子数为n，电子质量为m，电荷量为e，电容器原来不带电，电子射到B板时均留在B板上，求：

(1)电容器两极板间达到的最大电势差；                                     图12

(2)从B板上打上电子到电容器两极间达到最大电势差所用时间为多少？

14. 难度：中等

(14分)如图13所示，ABCD为竖直放在场强为E＝10⁴ V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的部分是半径为R的半圆形轨道，轨道的水平部分与其半圆相切，A为水平轨道上的一点，而且AB＝R＝0.2 m，把一质量m＝0.1 kg、带电荷量q＝＋1×10^{－4 C}的小球放在水平轨道的A点由静止开始释放，小球在轨道的内侧运动．(g取10 m/s²)求：             图13

(1)小球到达C点时的速度是多大？

(2)小球到达C点时对轨道压力是多大？

(3)若让小球安全通过D点，开始释放点离B点至少多远？

15. 难度：中等

(14分)半径为r的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内，环上套有一质量为m、带正电的珠子，空间存在水平向右的匀强电场，如图14所示．珠子所受静电力是其重力的倍，将珠子从环上最低位置A点由静止释放，求：

(1)珠子所能获得的最大动能是多少？

(2)珠子对圆环的最大压力是多少？                                      图14

16. 难度：中等

(15分)如图15所示，在水平方向的匀强电场中有一表面光滑、与  

水平面成45°角的绝缘直杆AC，其下端(C端)距地面高度h＝0.8

m．有一质量为500 g的带电小环套在直杆上，正以某一速度沿杆

匀速下滑，小环离开杆后正好通过C端的正下方P点．(g取10

m/s²)求：                                                           图15

(1)小环离开直杆后运动的加速度大小和方向；

(2)小环在直杆上匀速运动时速度的大小；

(3)小环运动到P点的动能．