高中物理必修課3物理全卷各單元選卷試卷及答案一、必修課三靜電場及其應用答題易錯題訓練（難）1、不可伸長的絕緣燈線有3根長度l=0.3。 其中兩個一端固定在天花板上的O點，另一端分別綁有質量m=1的帶電球A和B。 它們的電荷分別為q和+q，q=1.0106C。 A 和 B 通過第三根電線連接。 空間中存在大小為E=2.0105N/C的強電場，電場強度方向水平向右。 平衡時A、B球的位置如圖所示。 已知靜電力常數(shù)k=9109N·m2/C2與重力加速度g=10m/s2之間庫侖力的大小 (2)連接A、B的燈絲拉力的大小。[答案] (1) F=0.1N (2) 0.042N 【分析】問題分析： (1) 以球B為研究對象，球B受重力mg、電場力Eq、靜電力F、 AB間繩子的拉力與OB繩子水平方向的拉力：代入數(shù)據(jù)得到0.042N 測試要點：考察共點力平衡條件的應用【名師要點】注意條件建立時，掌握力的平行四邊形定則的應用，了解三角學知識的應用，注意平衡條件方程的建立。 2、如圖所示，垂直放置一根內壁光滑的絕緣細直管。 管底固定有電荷量為Q（Q>0）的點電荷。 在距底部點電荷距離 h 處，速度恰好為零。 現(xiàn)在讓電荷量為 q、質量為 3m 的點電荷在 A 處仍處于靜止狀態(tài)。已知靜電力常數(shù)為 k，重力加速度為 g。 那么在點電荷的運動過程中： (1)點電荷的定性分析 你做了什么樣的運動？ （從速度和加速度分析） （2）最大速度點與底部充電點的距離 （3）移動到B點的速度 【答】（1）先加速使加速度減小，再減速使加速度增大加速度。 移動; 【分析】【詳細解釋】（1）從題意來看，小球應該先加速后減速，即開始時重力應大于庫侖力； 下落時，庫侖力增大，因此下落時加速度先減小，后增大； 即小球先加速使加速度減小，然后減速使加速度增大； (2) 當重力等于庫侖力時，合力為零，此時速度最大。 (3) 點電荷下落時受到重力和電庫侖力的影響。 根據(jù)動能定理：mgh+W=-mgh； 當球的質量變?yōu)?m時，庫侖力不變，因此庫侖力所做的功也不變。 根據(jù)動能定理可得： 要點：本題綜合考察了動力學知識和庫侖力公式的應用。 解決問題的關鍵是明確物體的運動過程； 同時還需要注意的是，點電荷從靜止開始運動，因此開始時的重力必須大于庫侖力。 3． 如圖所示，絕緣細桿軌道固定在垂直平面內。 半徑為R的1/6圓弧段桿分別與水平段桿和粗斜段桿在A、B兩點相切。 帶正電的點電荷固定在圓心 O 處。 有一個帶負電的球，質量為m，可以看作一個質點，以與速度相等的方向水平向右穿過A點。 球能向上滑動的最高點是C，到達C后，球會沿著桿返回。 如果COB=30，則球第一次經過A點后，細弧桿向下施加的彈力為mgmgR，重力加速度為g。 求：（1）小球剛到達B點時的動能； (2) C點小球所受的庫侖力； （3）球在返回A點之前對弧桿的彈力。（結果用m、g、R表示） 【答案】（1）【分析】【分析】（1）利用動力學利用能量定理求出球第一次到達 B 點時的動能。 (2) 當球第一次經過 A 點時，由牛頓第二定律和庫侖定律給出方程。 由幾何關系求出OC的距離，然后利用庫侖定律計算出C點小球所受到的庫侖力。 (3) 利用動能定理求出小球回到 A 點前一瞬間的速度，并利用牛頓運動定律和向心力公式求出小球在返回 A 點時弧桿上的彈力[詳細說明] (1) 小球從A點移動到B點，AB兩點是等位點，因此電場力不起作用。 根據(jù)動能定理： (2) 當小球第一次經過A時高中物理單元答案，根據(jù)牛頓第二定律可得： 合并代入數(shù)據(jù)。 已解： 由題： 由幾何關系求得，OC之間的距離為： Qq球在C點所受庫侖力的大小： 當QqQq球回到A點時，假設細桿正對著球彈力方向向上，大小為N'。 由牛頓第二定律得到： 結合以上解可得： 根據(jù)牛頓第三定律，當小球回到A點時，弧桿上的彈力為mg，方向為 4 ． 如圖所示，兩個不同點電荷的電荷量均為位于同一垂直線上的三個點，AOBO距離也為L。
現(xiàn)有電荷在滑動，到達B點時速度減為零。已知物塊與平面之間的動摩擦因數(shù)就是該點的電場強度； (2) 物塊運動到B點時加速度的大小和方向； (3)物塊通過該點的速度。 【答案】（1）【分析】【分析】【詳細解釋】2Q （1）A點正負點電荷產生的場強 （2）根據(jù)牛頓第二定律，一根輕質弦的上端2kQ2L固定，下端連接一個可以看作粒子的帶電小球。 球靜止在水平向右延伸的均勻電場中。 繩子與垂直方向的夾角為θ=37。已知小球所帶電荷q=1.010-6C，均勻電場場強E=3.0103N/C，引力場加速度g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8。 求：（1）球上電場力F的大小和球的質量m； (2) 將球拉至最低點并脫離靜止狀態(tài)。 球返回時繩索與垂直方向的夾角為 θ = 37 時速 v (3) 為球經過繩索時繩索中的拉力 T 與垂直方向的夾角 θ = 37在(2)中描述的情況下。 【答案】（1）F=3.010-3m=4.010–4kg 【解析】【??解析】【??詳細解釋】（1）小球上電場力的大小為：F=qE=1.010–63.0103N=3.010 -3小 球上的受力如圖：5m/s (3) T=7.010-=4.010–4kg (2) 將球拉至最低點，從靜止狀態(tài)釋放。 小球回到繩索與垂直方向的夾角θ=37時，根據(jù)沿繩索方向的動能（（3），根據(jù)牛頓第二定律，可以看出，有一個正的電荷量Q固定為5m/點，此時正點無初速度釋放，小球滑動過程中電荷量不變。已知小球的質量為m，電荷為q，不考慮球與細棒之間的摩擦力，整個裝置處于真空中高中物理單元答案，靜電力常數(shù)為k，重力加速度為g，求： (1) 正電荷產生的場強Q處較小；（2）球剛出手時的加速度；球與B點的距離足夠大，球的動能最大時球與B點的距離。 【分析】【詳細解釋】（一）根據(jù)（一）2）根據(jù)牛頓第二定律，根據(jù)庫侖定律mH（3）當球所受的凈力為零，即加速度為零時，動能最大。 假設此時有球和 2.必修書3 靜電場中的能量 回答問題 易錯題 精益求精（難） 7. 山地滑雪是一項人們喜愛的運動。 滑雪坡ABC的底部為半徑為R的切平面，C點與水平雪的距離為H，如圖所示。 表明D是圓的最高點。 運動員從靜止狀態(tài)從A點滑下，旋轉一圈正好可以通過圓形軌道的最高點D。 穿過C后，他被水平拋出。 當投擲時間為t時，將對手水平炸飛。 一陣大風，運動員最終以速度v落在雪地上。已知運動員和滑雪裝備的總質量為m，重力加速度為g。 忽略強風前的空氣阻力以及雪道和環(huán)形跑道的摩擦阻力，求：（2）運動員第一次遭遇強風時的速度和離地高度； (3)強風對運動員所做的功。 【答案】（1）【分析】【分析】【詳細解釋】（1）運動員恰好做了一個完整的圓周運動，那么在D點有： mg=m 運動到D點的過程由動能方程求得能量定理 mg(h-2R)=聯(lián)立解為 h=(2) 運動員做水平拋擲運動，運動時間 t 垂直直線方向速度為 v mgR = mv mv-mg 8. 如圖圖中，垂直向下一個方向的有界均勻電場，其電場強度為E。
均勻電場的左右寬度和上下寬度均為L。帶正電的粒子（不計重力）從電場左上方的O點以一定的距離水平向右進入電場。一定的速度。 粒子剛從電場右下A點離開電場； 另一個質量為 m、帶電荷的粒子是 -q(q0)（不計重力）的粒子來自電場 O k0 的左下側。 已知圖中O點為坐標原點，水平向右為x軸正方向，垂直向下為y軸正方向，建立坐標系。 (1)求帶正電粒子的運動軌跡方程； (2)求帶負電粒子運動到“帶正電粒子的軌跡”時的動能； (3) 當帶負電的粒子進入電場時，其初始動能是多少？ 當它運動到“帶正電粒子的軌跡”時，它的動能最?。?動能的最小值是多少？ (qEL) 4Ek0 【分析】【分析】考察帶電粒子在電場中的運動軌跡和能量變化。 【詳細說明】 點為坐標原點，水平向右為x軸，垂直向下為y軸。 建立平面直角坐標系，如圖所示。