高二物理专题一

发布 2022-07-03 07:25:28 阅读 6343

1.关于元电荷和点电荷,下列说法中正确的是。

a.电子就是元电荷b.电子所带的电荷量就是元电荷。

c.电子一定是点电荷d.带电小球也可能是点电荷。

答案:bd2.将两个半径极小的带电小球(可视为点电荷)置于一个绝缘的光滑水平面上,从静止开始释放,那么下列叙述中正确的是(忽略万有引力)

a.它们的加速度一定在同一直线上,而且方向可能相同。

b.它们的加速度可能为零 c.它们的加速度方向一定相反。

d.它们的加速度大小一定越来越小。

答案:c3.(2023年福州市普通高中毕业班质量检测)设星球带负电,一带电粉尘悬浮在距星球表面1000 km的地方,又若将同样的带电粉尘带到距星球表面2000 km的地方相对于该星球无初速释放,则此带电粉尘。

a.向星球下落b.仍在原处悬浮。

c.推向太空d.无法判断。

解析:选b.设粉尘距球心为r,粉尘质量为m,星球质量为m,粉尘电荷量为q,星球电荷量为q,则有k=g.

由等式可看出r再大,等式仍成立,故选b.

4.两个质量分别为m1、m2的小球,各用长为l的丝线悬挂在同一点,当两球分别带同种电荷,且电荷量分别为q1、q2时,两丝线张开一定的角度θ1、θ2,如图1-2-11所示,则下列说法正确的是。

图1-2-11

a.若m1>m2,则θ1>θ2

b.若m1=m2,则θ1=θ2

c.若m1θ2

d.若q1=q2,则θ1=θ2

解析:选bc.这是一道带电体平衡问题,分析方法仍然与力学中物体的平衡方法一样。

5.如图1-2-12所示,用两根等长的细线各悬一个小球,并挂于同一点,已知两球质量相等 ,当它们带上同种电荷时,相距r而平衡,若它们的电荷量都减少一半,待它们重新平衡后,两球的距离将。

图1-2-12

a.大于b.等于。

c.小于d.不能确定。

答案:a6.如图1-2-13所示,三个完全相同的金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上。

a和c带正电,b带负电,a所带电荷量的大小比b的小。已知c受到a和b的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示,它应是。

图1-2-13

a.f1b.f2

c.f3d.f4

解析:选b.据“同电相斥、异电相引”规律,确定电荷c受到a和b的库仑力方向,考虑a的带电荷量小于b的带电荷量,因此fb大于fa,fb与fa的合力只能为f2,故选项b正确。

7.两个完全相同的小金属球,它们的带电荷量之比为5∶1(皆可视为点电荷),它们在相距一定距离时相互作用力为f1,如果让它们接触后再放回各自原来的位置上,此时相互作用力变为f2,则f1∶f2可能为。

a.5∶2b.5∶4

c.5∶6d.5∶9

解析:选bd.由库仑定律,它们接触前的库仑力为f1=k

若带同种电荷,接触后的带电荷量相等,为3q,此时库仑力为f2=k

若带异种电荷,接触后的带电荷量相等,为2q,此时库仑力为f′2=k

由以上计算可知选项bd正确。

8.如图1-2-14所示,完全相同的金属小球a和b带有等量电荷,系在一个轻质绝缘弹簧两端,放在光滑绝缘水平面上,由于电荷间的相互作用,弹簧比原来缩短了x0,现将不带电的与a、b完全相同的金属球c先与a球接触一下,再与b球接触一下,然后拿走,重新平衡后的弹簧的压缩量变为。

a. x0b. x0

c.大于x0d.小于x0

答案:d9.(2023年盐城高二检测)如图1-2-15所示,两个带等量异种电荷的小球,质量均为2 g,各用l=5.

1 cm长的绝缘细线吊住,细线质量不计,小球可看成质点,悬点oo′相距d=4 cm.平衡时,两球各偏离竖直方向l′=1 cm,则每个小球的电荷量为多少?(g取10 m/s2)

图1-2-15

解析:以带负电小球为研究对象,受力如图,由库仑定律得,静电力f=.

此时r=d-2l′=(4-2×1)cm=2 cm

设悬线与竖直方向夹角为α,则有f=mgtanα

tanα==

解得q=1.33×10-8c.

答案:1.33×10-8c -1.33×10-8c

10.一带电荷量为+q、半径为r的球,电荷在其内部能均匀分布且保持不变,现在其内部挖去一半径为r/2的小球后,如图1-2-16所示,求剩余部分对放在两球心连线上一点p处电荷量为+q的电荷的静电力。已知p距大球球心距离为4r.

图1-2-16

解析:未挖去之前,+q对q的斥力为:f=

挖去的小球带电荷量为:q′=×

挖去的小球原来对q的斥力为:

f1==剩余部分对q的斥力为:

f2=f-f1=,方向向右。

答案: 方向向右。

11.质量均为m的三个带电小球a、b、c放置在光滑绝缘的水平面上,相邻球间的距离均为l,a球带电量qa=+10q;b球带电量qb=+q.若在c球上加一个水平向右的恒力f,如图1-2-17所示,要使三球能始终保持l的间距向右运动,问外力f为多大?c球带电性质是什么?

图1-2-17

解析:由于a、b两球都带正电,它们互相排斥,c球必须对a、b都吸引,才能保证系统向右加速运动,故c球带负电荷。

以三球为整体,设系统加速度为a,则f=3ma①

隔离a、b,由牛顿第二定律可知:

对a:-=ma②

对b:+=ma③

联立①、②得f=70k.

答案:70k 负电荷。

12.如图1-2-18所示,带电荷量分别为4q和-q的小球a、b固定在水平放置的光滑绝缘细杆上,相距为d.若杆上套一带电小环c,带电体a、b和c均可视为点电荷。

图1-2-18

1)求小环c的平衡位置。

2)若小环c带电荷量为q,将小环拉离平衡位置一小位移x(|x|d)后静止释放,试判断小环c能否回到平衡位置。(回答“能”或“不能”即可)

解析:(1)设c在ab连线的延长线上距离b为l处达到平衡,带电荷量为q

由库仑定律f=k列平衡方程:k=k

解得:l1=-d(舍去),l=d,所以平衡位置为l=d.

2)将小环拉离平衡位置一小位移x(|x|d)后静止释放,小环c不再平衡,向左拉一个小位移,k·k,a对c的排斥力大于b对c的吸引力,小环将向右移动。因此不能回到平衡位置。

答案:(1)b的右边d处 (2)不能。

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