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【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??碱}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所受細線的拉力為F。剪斷連接球b的細線后,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?,則小球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。現(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。選取-q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

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