高考物理复习同步练习:第六章 第1单元 课下综合提升
1.如图1所示,空间有一电场,电场中有两个点a和b。下列表述正确的是( )
图1
A.该电场是匀强电场
B.a点的电场强度比b点的大
C.b点的电场强度比a点的大
D.正电荷在a、b两点受力方向相同
解析:由于匀强电场的电场线平行、等间距,故A错;电场线的疏密表示电场强度的大小,故Ea>Eb,B对,C错;正电荷在电场中受力的方向与电场同向,沿电场线的切线方向,因此,电荷在a、b两点受力方向不同,D错。
答案:B
2.关于电荷量,下列说法错误的是( )
A.物体的带电荷量可以是任意值
B.物体的带电荷量只能是某些值
C.物体带电荷量的最小值为1.6×10-19 C
D.一个物体带1.6×10-19 C的正电荷,这是它失去了1.0×1010个电子的缘故
解析:物体带电荷量的最小值为元电荷e=1.6×10-19C,物体带电荷量只能是元电荷或元电荷的整数倍,即电荷量是不能连续变化的物理量。
答案:A
3.把质量为m的正点电荷放在电场中无初速度释放,不计重力,则以下说法正确的是
( )
A.点电荷的轨迹一定和电场线重合
B.点电荷的速度方向总是与所在处的电场线方向一致
C.点电荷的加速度方向总是与它所在处的电场线的切线方向重合
D.点电荷将沿电场线切线方向抛出,做抛物线运动
解析:点电荷所受力不一定是恒力,运动轨迹不一定与电场线重合,只有选项C正确。
答案:C
4.如图2所示,在a、b两点上放置两个点电荷,它们的电荷量分别为q1、q2,MN是连接a、b两点的直线,P是直线上的一点,下列情况下P点的场强可能为零的是( )
图2
A.q1、q2都是正电荷,且q1>q2
B.q1是正电荷,q2是负电荷,且q1<|q2|
C.q1是负电荷,q2是正电荷,且|q1|>q2
D.q1、q2都是负电荷,且|q1|<|q2|
解析:若q1、q2都是正电荷时,P点的场强方向沿NM方向,一定不为零;若q1、q2都是负电荷,P点的场强的方向沿MN方向,一定不为零;若q1是正电荷、q2是负电荷,两电荷在P点的电场强度方向相反,若P点的场强为零,需=,因r1
时,摩擦力大于重力,物体做减速运动直至速度减为零,然后物体静止。物体的加速度变化情况是先减小后增大最后为零,A错误;速度是先增大后减小,最后为零,B错误;第一次摩擦力等于重力时,物体运动速度最大,第二次摩擦力等于重力时,物体静止,速度为零,C正确;经过时间t=,物体的加速度为零,速度最大,物体开始减速运动,位移不是最大,D错误。
答案:C
8.如图6所示,实线为不知方向的三条电场线,从电场线中M点以相同速度垂直于电场线方向飞出a、b两个带电粒子,运动轨迹如图中虚线所示,则( )
图6
A.a一定带正电,b一定带负电
B.a的速度将减小,b的速度将增加
C.a的加速度将减小,b的加速度将增加
D.两个带电粒子的动能,一个增大一个减小
解析:根据带电粒子的速度方向和运动轨迹偏转方向,可以判断出a、b所受电场力的方向,但由于电场方向未知,故无法判断a、b的电性,A错误;由题图可知,电场力均对电荷做正功,动能均增大,B、D错误;由题图可知a的加速度将减小,b的加速度将增加,C正确。
答案:C
9.带等量异种电荷的点电荷固定在空间的A、B两点,CD为AB的中垂线,O为垂足,一个α粒子在由AB、CD确定的平面内运动。图7的四条弧形虚线中,哪些是α粒子的可能轨迹( )
图7
A.①③ B.②④
C.① D.③
解析:对等量异种电荷的电场线分布图要做到心中有数,α粒子带正电,受力与电场线方向一致。另外电场力应指向轨迹的凹处,分析知只有③才是可能的轨迹。
答案:D
10.如图8所示,一根长为2 m的绝缘细管AB被置于匀强电场E中,其A、B两端正好处于电场的左、右边界上,倾角α=37°,电场强度E=103 V/m,方向竖直向下,管内有一个带负电的小球,所受重力G=10-3 N,电荷量q=2×10-6 C,从A点由静止开始运动,已知小球与管壁的动摩擦因数为0.5,则小球从B点射出时的速度是(取g=10 m/s2;sin37°=0.6,cos37°=0.8)( )
图8
A.2 m/s B.3 m/s
C.2 m/s D.2 m/s
解析:根据题意可知,小球在运动中的受力如图所示,建立直角坐标系后,应有:
x轴:qEsin37°-Gsin37°-Ff=a,
y轴:qEcos37°=Gcos37°+FN,
又Ff=μFN,
代入数据解得:a=2 m/s2
由于小球做匀加速运动,则:v2=2ax,
解得v= m/s=2 m/s。
故选C。
答案:C
11.如图9所示,绝缘水平面上静止着两个质量均为m、电荷量均为+Q的物体A和B(A、B均可视为质点),它们间的距离为r,与水平面间的动摩擦因数均为μ,求:
图9
(1)A受的摩擦力为多大?
(2)如果将A的电荷量增至+4Q,两物体开始运动,当它们的加速度第一次为零时,A、B各运动了多远距离?
解析:(1)由A受力平衡,得:
A受的摩擦力为FA=F库=k。
(2)当加速度第一次为零时,库仑力和滑动摩擦力大小相等
μmg=k r′=2Q
间距增大了2Q -r
因A、B的质量相等,所以加速度在这段时间内的任何时刻总是等大反向,因此A、B运动的距离相等,各运动了Q -。
答案:(1)k (2)各运动了Q -
12.如图10所示,a、b为两个固定的带正电q的点电荷,相距为L,通过其连线中点O作此线段的垂直平分面,在此平面上有一个以O为圆心,半径为L的圆周,其上有一个质量为m,带电荷量为-q的点电荷c做匀速圆周运动,求c的速率。
图10
解析:对c进行受力分析如图所示,由于c到O点距离R=L,所以△abc是等边三角形。a、b对c作用力F1=F2=k,合力F合=2F1cos30°=。
由牛顿第二定律得:F合=m
即=m
解得:v=q 。
答案:q