【三維設(shè)計】2014屆高三物理一輪 課時跟蹤檢測23 電場力的性質(zhì)

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1、 課時跟蹤檢測(二十三)　電場力的性質(zhì) 高考常考題型：選擇題＋計算題 1．(2012·江蘇高考)真空中，A、B兩點與點電荷Q的距離分別為r和3r，則A、B兩點的電場強度大小之比為(　　) A．3∶1　　　　　　　　　 B．1∶3 C．9∶1 D．1∶9 2．(2012·北京西城期末)如圖1所示，兩個電荷量均為＋q的小球用長為l的輕質(zhì)絕緣細(xì)繩連接，靜止在光滑的絕緣水平面上。兩個小球的半徑r?l。k表示靜電力常量。則輕繩的張力大小為(　　) 圖1 A．0 B. C．2 D. 3．(2012·上海高考)A、B、C三點在同

2、一直線上，AB∶BC＝1∶2，B點位于A、C之間，在B處固定一電荷量為Q的點電荷。當(dāng)在A處放一電荷量為＋q的點電荷時，它所受到的電場力為F；移去A處電荷，在C處放電荷量為－2q的點電荷，其所受電場力為(　　) A．－ B. C．－F D．F 4．(2012·浙江高考)用金屬做成一個不帶電的圓環(huán)，放在干燥的絕緣桌面上。小明同學(xué)用絕緣材料做的筆套與頭發(fā)摩擦后，將筆套自上向下慢慢靠近圓環(huán)，當(dāng)距離約為0.5cm時圓環(huán)被吸引到筆套上，如圖2所示。對上述現(xiàn)象的判斷與分析，下列說法正確的是(　　) A．摩擦使筆套帶電

3、 圖2 B．筆套靠近圓環(huán)時，圓環(huán)上、下都感應(yīng)出異號電荷 C．圓環(huán)被吸引到筆套的過程中，圓環(huán)所受靜電力的合力大于圓環(huán)的重力 D．筆套碰到圓環(huán)后，筆套所帶的電荷立刻被全部中和 5．(2013·虹口區(qū)模擬)如圖3所示，點電荷＋4Q與＋Q分別固定在A、B兩點，C、D兩點將AB連線三等分，現(xiàn)使一個帶負(fù)電的粒子從C點 圖3 開始以某一初速度向右運動，不計粒子的重力，則該粒子在CD之間運動的速度大小v與時間t的關(guān)系圖象可能是圖4中的(　　) 圖4 6．(2012·吉林省油田高中質(zhì)檢)如圖5所示，在水平面上的箱子內(nèi)，帶異種電荷的小球a、b用絕緣細(xì)線分別系于箱子

4、的上、下兩邊，處于靜止?fàn)顟B(tài)。地面受到箱子的壓力為FN，球b所受細(xì)線的拉力為F。剪斷連接球b的細(xì)線后，在球b上升過程中地面受到的壓力大小(　　) A．大于FN B．等于FN 圖5 C．等于FN－F D．等于FN＋F 7．(2012·大同一中、同媒一中、長安一中模擬)(如圖6所示)光滑絕緣細(xì)桿與水平面成 θ角固定，桿上套有一帶正電小球，質(zhì)量為m，帶電量為q，為使小球靜止在桿上，可加一勻強電場，所加電場的場強滿足什么條件時，小球可在桿上保持靜止(　　) 圖6 A．垂直于桿

5、斜向上，場強大小為 B．豎直向上，場強大小為 C．垂直于桿斜向上，場強大小為 D．水平向右，場強大小為 8．(2012·濰坊聯(lián)考)如圖7所示，把一個帶電小球A固定在光滑水平的絕緣桌面上，在桌面的另一處放置帶電小球B?，F(xiàn)給小球B一個垂直 圖7 AB連線方向的速度v0，使其在水平桌面上運動，則下列說法中正確的是(　　) A．若A、B帶同種電荷，B球一定做速度增大的曲線運動 B．若A、B帶同種電荷，B球一定做加速度增大的曲線運動 C．若A、B帶同種電荷，B球一定向電勢較低處運動 D．若A、B帶異種電荷，B球可能做速度和加速度大小都不變的曲線運動 9．(2

6、013·唐山模擬)如圖8所示，小球A、B帶電量相等，質(zhì)量均為m，都用長L的絕緣細(xì)線掛在絕緣的豎直墻上O點，A球靠墻且其懸線剛好豎直，B球懸線偏離豎直方向θ角而靜止，此時A、B兩球之間的庫侖力為F。由于外部原因小球B的電量減小，使兩球再次靜止時它們之間的庫侖力變?yōu)樵瓉淼囊话耄瑒t小球B的電量減小為原來的(　　) 圖8 A. B. C. D. 10．(2012·四川眉山二模)如圖9所示，電荷量為Q1、Q2的兩個正點電荷分別置于A點和B點，兩點相距L。在以L為直徑的光滑絕緣半圓環(huán)上，穿著一個帶電小球＋

7、q(視為點電荷)，在P點平衡，PA與AB的夾角為α。不計小球的重力，則(　　) 圖9 A．tan3α＝ B．tan α＝ C．O點場強為零 D．Q1

8、＝ 圖10 B．cos3α＝ C．sin3α＝ D．sin3α＝ 12．(2012·湖北聯(lián)考)如圖11所示，MN是兩塊豎直放置的帶電平行板，板內(nèi)有水平向左的勻強電場，PQ是光滑絕緣的水平滑槽，滑槽從N板中間穿入電場。a、b為兩個帶等量正電荷的相同小球，兩球之間用絕緣水平輕桿固連，輕桿長為兩板間距的，桿長遠(yuǎn)大于球的半徑，開始時從外面用絕緣輕繩拉著b球使a球靠近M板但不接觸?，F(xiàn)對輕繩施以沿桿方向的水平恒力拉著b球和a球由靜止向右運動，當(dāng)b球剛從小孔離開電場時，撤去拉力，之后a球也恰

9、好能離開電場。求運動過程中b球離開電場前和離開電場后(a球還在電場中)輕桿中的彈力之比。不計兩球間庫侖力，球視為點電荷。 圖11 答 案 課時跟蹤檢測(二十三) 電場力的性質(zhì) 1．選C　根據(jù)點電荷電場強度公式，電場強度與距離的二次方成反比，則A、B兩點的電場強度大小之比為9∶1，選項C正確。 2．選B　輕繩的張力大小等于兩個帶電小球之間的庫侖力，由庫侖定律得F＝，選項B正確。 3．選B　設(shè)A處電場強度為E，則F＝qE；由點電荷的電場強度公式可知，C處的電場強度為－E/4，在C處放電荷量為－2q的點電荷，其所受電場力為F′＝－2q＝，選項B正確。 4．選ABC　摩

10、擦使筆套帶電，筆套靠近圓環(huán)時，由于靜電感應(yīng)圓環(huán)上、下都感應(yīng)出異號電荷，圓環(huán)被吸引到筆套的過程中，是由于圓環(huán)所受靜電力的合力大于圓環(huán)的重力，選項ABC正確；筆套碰到圓環(huán)后，筆套所帶的電荷部分轉(zhuǎn)移到金屬圓環(huán)上，使圓環(huán)帶上相同性質(zhì)的電荷，選項D錯誤。 5．選BC　粒子在AB連線上的平衡位置即為場強為零的位置，所以＝，得x＝，即在D點，粒子在D點左側(cè)時所受電場力向左，粒子在D點右側(cè)時所受電場力向右。所以粒子的運動情況有以下三種情況：在D點左側(cè)時先向右減速至速度為零然后向左加速運動；粒子能越過D點時，先在D點左側(cè)減速，過D點以后加速運動；或在D點左側(cè)減速，則運動到D點速度減為0，以后一直靜止，所以粒子

11、在CD之間的運動可以用B、C圖象描述，故BC正確。 6．選A　在球b上升過程中，球b受到球a對其豎直向上的電場力F，并且F>Gb，根據(jù)牛頓第三定律，球a受到球b豎直向下的電場力F′，F(xiàn)′＝F>Gb，對球a和箱子組成的系統(tǒng)受力分析，根據(jù)平衡條件可知，系統(tǒng)受到地面的支持力大于FN，所以地面受到的壓力也大于FN。本題答案為A。 另解：把球b和其他部分看做一個系統(tǒng)，在球b上升的過程中，其加速度方向豎直向上，所以球b處于超重狀態(tài)，而其他部分的加速度為零，系統(tǒng)對地面的壓力大于FN。本題答案為A。 7．選B　若所加電場的場強垂直于桿斜向上，對小球受力分析可知，其受到豎直向下的重力、垂直于桿斜向上的電場

12、力和垂直于桿方向的支持力，在這三個力的作用下，小球沿桿方向上不可能平衡，選項AC錯誤；若所加電場的場強豎直向上，對小球受力分析可知，當(dāng)E＝時，電場力與重力等大反向，小球可在桿上保持靜止，選項B正確；若所加電場水平向右當(dāng)電場力Eq＝mgtan θ時小球才能平衡，此時E＝，故D錯誤。 8．選AD　若A、B帶同種電荷，B球受到庫侖斥力作用，一定做速度增大加速度減小的曲線運動，選項A正確，B錯誤；若B球帶負(fù)電，則B球向電勢較高處運動，選項C錯誤；若A、B帶異種電荷，B球可能繞A球做勻速圓周運動，即做速度和加速度大小都不變的曲線運動，選項D正確。 9.選C　當(dāng)B球懸線偏離豎直方向θ角靜止時，B球受力

13、分析如圖所示，設(shè)此時兩球之間的距離為r，由三角形相似，對應(yīng)邊成比例得＝，當(dāng)庫侖力變?yōu)樵瓉硪话霑r同理可得＝，由以上得r＝2r′，由庫侖定律得F＝，＝，解得q′＝，C對。 10.選A　對帶電小球＋q受力分析，畫出帶電小球＋q受力圖，根據(jù)庫侖定律， F1＝k， F2＝k，設(shè)半圓環(huán)對帶電小球＋q的彈力為FN，根據(jù)平行四邊形定則可得，F(xiàn)1＝FN′cos α，F(xiàn)2＝FN′sin α，F(xiàn)N＝FN′，聯(lián)立解得：tan3α＝，選項A正確B錯誤；由tan3 α＝，α<45°，得<1，即Q2

14、q之間距離為2acos α。選?。璹作為研究對象，由庫侖定律和平衡條件得2kcos α＝k ，解得cos3α＝，選項A正確，B錯誤；選取Q作為研究對象，由庫侖定律和平衡條件得2ksin α＝k，解得sin3 α＝，選項C正確，D錯誤。 12．解析：設(shè)兩球質(zhì)量各為m，各受電場力大小為Ff，桿長為l，b球剛穿出時速度為v，兩球加速時加速度大小為a1，減速時加速度大小為a2，b球離開前桿彈力大小為F1，離開后彈力大小為F2。 對a球：F1－Ff＝ma1① 對b球：F2＝ma2② 對整體：Ff＝2ma2③ 加速過程：v2＝2a1·2l④ 減速過程：v2＝2a2l⑤ 聯(lián)立以上各式，解得：＝。 答案： 6