高中物理第九章 静电场及其应用综合与测试教案配套课件ppt

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一、单项选择题(每小题3分,共24分)1.[2022河北省保定一中月考]如图所示,Q是一个绝缘金属导体,把一个带正电的绝缘金属球P移近Q,由于静电感应,Q左半部分出现的感应电荷量大小为qA,Q右半部分出现的感应电荷量大小为qB,下列结论中正确的是(　　)A.qA>qBB.qA=qBC.用手接触一下Q的A端,拿走P后Q带正电D.用手接触一下Q的B端,拿走P后Q带正电
1.B　导体Q不带电,金属球P移近Q,由于感应起电,使A端带负电荷,B端带正电荷,而感应起电只是电荷的分离,并没有产生新的电荷,因此有qA=qB,A错误,B正确;由于P带正电荷,所以Q上的A端带负电荷,而在B端出现正电荷,不管用手接触Q的哪一处,都是大地上的负电荷移动到Q上,Q上的正电荷被排斥到大地,从而使Q带负电,CD错误。
4.如图所示,直线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线,曲线是某一带电粒子通过电场区域时的运动轨迹,a、b是轨迹上两点。若带电粒子运动中只受静电力作用,根据此图得出的结论正确的是(　　)A.带电粒子带负电B.带电粒子在a点的受力方向沿电场线指向右上方C.带电粒子在b点的加速度比在a点的大D.带电粒子在a点的速度比在b点的大
4.D　电场力的方向指向曲线凹的一侧且沿电场线方向,因此粒子从a运动到b的过程中电场力与速度的夹角大于90°,粒子做减速运动,且电场力越来越小,加速度越来越小,不知电场方向无法判断粒子的带电性质,故选项D正确,ABC错误。
6.如图所示,带正电的金属圆环竖直放置,A、B是轴线上相对于圆心的对称点。某时刻一个电子仅在电场力作用下从A点沿轴线向右运动至B点,此过程中电子运动的v-t图像不可能是(　　)
6.D　金属圆环的圆心处场强E=0,轴线上∞处场强也为0,故在圆心与∞之间某处必然有个最大场强Em。若A点在Em的右侧,电子由A点沿轴线向右运动至B点过程中,电子的加速度先减小到0再反向增大,选项BC可能;若A点在Em的左侧,电子由A点沿轴线向右运动至B点过程中,电子的加速度先增大再减小到0再反向增大,然后再减小,选项A可能。故选D。
8.如图所示,在光滑绝缘的水平面上有一个正三角形,顶点a、b、c处分别固定一个电荷量相等的正点电荷,D点为正三角形外接圆的圆心,E、G、H点分别为ab、ac、bc的中点,F点为E点关于c点的对称点,则下列说法正确的是(　　)A.D、F两点的电场强度均为零B.E、F两点的电场强度相同C.E、G、H三点的电场强度均相同D.不计空气阻力,c处点电荷释放后将一直做加速运动
8.D　由电场叠加原理可知,a、b、c处三个正点电荷在D点产生的电场的场强大小相等,方向互成120°角,D点合场强为零,a、b处两个正点电荷在F点的合场强向右,c处点电荷在F点产生的电场强度向右,故F点的合场强向右不为零,选项A错误;a、b处两个正点电荷在E点产生的电场的场强大小相等,方向相反,合场强为零,在F点产生的合场强不为零,因c处点电荷在E、F两点产生的电场的场强大小相等,方向相反,故E、F两点的电场强度不相同,选项B错误;由对称性可知,E、G、H三点的电场强度大小相等,方向不同,选项C错误;c处点电荷释放后将在a、b处点电荷产生的向右的合电场中一直向右做加速运动,选项D正确。
二、多项选择题(每小题4分,共16分)9.某电场的电场线分布如图所示,则(　　)A.电荷P带正电B.电荷P带负电C.a点的电场强度大于b点的电场强度D.正试探电荷在c点受到的电场力大于在d点受到的电场力
9.AD　由电场线的性质可知电荷P带正电,A正确,B错误;同一幅图中,电场线疏的地方电场强度小,电场线密的地方电场强度大,可知EaEd,故正试探电荷在c点受到的电场力大于在d点受到的电场力,C错误,D正确。
10.如图甲所示,直线上固定两个点电荷A与B,其中B带的电荷量为+Q,C、D两点将AB连线三等分。现有一个带负电的粒子从C点开始以某一初速度向右运动,不计粒子所受的重力,并且已知该带负电的粒子在C、D间运动的速度v与时间t的关系图像如图乙所示,则A点电荷的带电荷量可能是(　　)A.+6QB.+5QC.+4QD.+3Q
11.如图所示是一个用来研究静电除尘的实验装置,铝板与手摇起电机的正极相连,缝被针与手摇起电机的负极相连,在铝板和缝被针中间放置点燃的蚊香。转动手摇起电机,在铝板与缝被针间会产生强电场,从而使空气分子电离为电子和正离子,蚊香放出的烟尘吸收电子后会被铝板吸附,从而达到静电除尘的目的。假设每一烟尘颗粒吸收电子数相同,在运动过程中其带电荷量不变,烟尘颗粒的初速度为零,则下列说法正确的是(　　)A.烟尘颗粒到达铝板前所受电场力不变B.大量烟尘以曲线运动形式到达铝板C.同一烟尘颗粒离铝板越近,加速度越大D.同一烟尘颗粒离铝板越近,加速度越小
11.BD　铝板与手摇起电机的正极相连,缝被针与手摇起电机的负极相连,转动手摇起电机,铝板和缝被针之间形成非匀强电场,越靠近缝被针,场强越强,所以烟尘颗粒所受电场力是变力,A错误;大部分烟尘颗粒在电场中受力方向会变化,故以曲线运动形式到达铝板,B正确;同一烟尘颗粒离缝被针越近,加速度越大,C错误,D正确。
12.如图所示,用两根长度相同的绝缘细线把一个质量为0.1 kg的小球A悬挂到水平板的M、N两点,A上带有Q=3.0×10-6 C的正电荷。两线夹角为120°,两线上的拉力大小分别为F1和F2。A的正下方0.3 m处放有一带等量异种电荷的小球B,B与绝缘支架的总质量为0.2 kg(重力加速度取g=10 m/s2,静电力常量k=9.0×109 N·m2/C2,A、B球可视为点电荷),则(　　)A.支架对地面的压力大小为2.0 NB.两线上的拉力大小F1=F2=1.9 NC.将B水平右移,使M、A、B在同一直线上,此时两线上的拉力大小F1=1.225 N,F2=1.0 N　D.将B移到无穷远处,两线上的拉力大小F1=F2=0.866 N
三、非选择题(共20分)13.(7分)如图所示,光滑绝缘细杆竖直放置,细杆右侧距杆0.3 m的C处有一固定的电荷量为Q的正点电荷,A、B是细杆上的两点,点A与C、点B与C的连线与杆的夹角均为α=37°。一中间有小孔的带正电小球(电荷量为q,可视为质点)穿在绝缘细杆上滑下,通过A 点时加速度为零,速度为5 m/s,取g=10 m/s2,求小球下落到B点时的加速度。
14.(13分)一电荷量为q(q>0)、质量为m的带电粒子在匀强电场的作用下,在t=0时由静止开始运动,场强随时间变化的规律如图所示。不计重力。在t=0到t=T的时间间隔内,求:(1)粒子位移的大小和方向;(2)粒子沿初始电场反方向运动的时间。