高中物理必修3物理-全册全单元精选测试卷测试卷附答案.doc

高中物理必修3物理全册全单元精选测试卷测试卷附答案

一、必修第3册静电场及其应用解答题易错题培优（难）

1．如图所示在粗糙绝缘的水平面，上有两个带同种正电荷小球M和N，N被绝缘座固定在水平面上，M在离N点r0处由静止释放，开始运动瞬间的加速度大小恰好为μg。已知静电常量为k，M和地面间的动摩擦因数为μ，两电荷均可看成点电荷，且N的带电量为Q，M带电量为q，不计空气阻力。则:

(1)M运动速度最大时离N的距离;

(2)已知M在上述运动过程中的最大位移为r0，如果M带电量改变为q，仍从离N点r0处静止释放时，则运动的位移为r0时速度和加速度各为多大?

【答案】（1）（2）,，方向水平向左

【解析】

【详解】

（1）以小球为研究对象，分析小球的受力情况，小球受到重力、支持力、摩擦力和库仑力作用。开始运动瞬间，两小球间的库仑力为：

F库0=

由牛顿第二定律可知，开始瞬间

F库0-μmg=ma

可得：

因M做加速度减小的加速运动，所以当速度最大，即：

所以

（2）小球q运动距离r0过程中由动能定理的得:

金属球q运动距离r0过程中由动能定理的得:

其中，(U为电荷移动过程中的电势差)

联立以上两式解得：

由牛顿第二定律可知：

由，解得：

方向水平向左。

2．如图所示，两异种点电荷的电荷量均为，绝缘竖直平面过两点电荷连线的中点且与连线垂直，平面上、、三点位于同一竖直线上，，点电荷到点的距离也为。现有电荷量为、质量为的小物块（可视为质点），从点以初速度向滑动，到达点时速度恰好减为零。已知物块与平面的动摩擦因数为。求：

(1)点的电场强度的大小；

(2)物块运动到点时加速度的大小和方向；

(3)物块通过点的速度大小。

【答案】(1)；(2)，方向竖直向上；(3)

【解析】

【分析】

【详解】

(1)正、负点电荷在A点产生的场强

A点的电场强度的大小

(2)由牛顿第二定律得

解得

方向竖直向上；

(3)小物块从A到B过程中，设克服阻力做功Wf，由动能定理得

小物块从A到O过程中

解得

3．如图所示，一条长为l的细线,上端固定,下端拴一质量为m的带电小球．将它置于一匀强电场中,电场强度大小为E，方向水平向右.已知当细线离开竖直位置的偏角为α时,小球处于平衡状态．

（1)小球带何种电荷并求出小球所带电荷量；

（2)若将小球拉到水平位置后放开手，求小球从水平位置摆到悬点正下方位置的过程中，电场力对小球所做的功．

【答案】(1)正，（2）

【解析】

【详解】

（1）小球所受电场力的方向与场强方向一致，则带正电荷；

由平衡可知：

Eq=mgtanα

得：

（2）小球从水平位置摆到悬点正下方位置的过程中，电场力做负功，大小为

W=Eql=mgltanα

4．如图，在空间中水平面MN的下方存在竖直向下的匀强电场，质量为m的带电小球由MN上方H处的A点以初速度v水平抛出，从B点进入电场，到达C点时速度方向恰好水平，A、B、C三点在同一直线上，且AB＝2BC，求：

(1)A、B两点间的距离

(2)带电小球在电场中所受的电场力

【答案】(1)(2)3mg

【解析】

【详解】

(1)小球在MN上方做平抛运动

竖直方向：

水平方向：

A、B两点间的距离

联立以上各式解得

(2)带电小球进入电场后水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀减速直线运动，对带电小球运动的全过程，由动能定理得：

解得

F=3mg

5．如图所示，高为h的光滑绝缘直杆AD竖直放置，在D处有一固定的正点荷，电荷量为Q。现有一质量为m的带电小球套在杆上，从A点由静止释放，运动到B点时速度达到最大值，到C点时速度正好又变为零，B、C和D相距分别为h和h，静电力常量为k，重力加速度为g，求：

(1)小球的电荷量q和在C点处的加速度；

(2)C、A两点间的电势差。

【答案】(1),方向竖直向上(2)

【解析】

【详解】

(1)小球运动到B点时速度达到最大，说明小球必带正电，在B点应有：

得：

在C点，由牛顿第二定律：

得：

，方向竖直向上。

(2)设C、A两点间的电势差为U，则A、C间的电势差为-U。

从A到C过程，由动能定理：

得：

6．如图所示，AB为固定在竖直平面内粗糙倾斜轨道，BC为光滑水平轨道，CD为固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道，且AB与BC通过一小段光滑弧形轨道相连，BC与弧CD相切。已知AB长为L=10m，倾角θ=，BC长s=4m，CD弧的半径为R=2m，O为其圆心，∠COD=。整个装置处在水平向左的匀强电场中，电场强度大小为E=1×103N/C。一质量为m=0.4kg、电荷量为q=+3×10-3C的物体从A点以初速度vA=15m/s沿AB轨道开始运动。若物体与轨道AB间的动摩擦因数为μ=0.2，sin=0.6，cos=0.8，g=