2011《》高三物理一輪復習 第一課時庫侖定律電場強度電場線練習

2011高三物理一輪復習 第一課時 庫侖定律電場強度電場線練習(本欄目內(nèi)容，學生用書中以活頁形式分冊裝訂成冊！)1.如圖所示，兩個完全相同的絕緣金屬殼a、b的半徑為R，質(zhì)量為m，兩球心之間的距離為l3R.若使它們帶上等量的異種電荷，電荷量為q，那么兩球之間的萬有引力F引，庫侖力F庫分別為()AF引G，F(xiàn)庫kBF引G，F(xiàn)庫kCF引G，F(xiàn)庫k DF引G，F(xiàn)庫k【解析】萬有引力定律適用于兩個可看成質(zhì)點的物體，而均勻的球體可將其質(zhì)量集中在球心考慮；庫侖定律適用于點電荷，兩球殼帶等量異種電荷，但由于電荷間的相互作用力使其電荷集中在兩球殼的內(nèi)側(cè)，它們之間距離小于l，故此時的庫侖力大于電荷集中在球心時的庫侖力【答案】D2如圖所示，水平天花板下用長度相同的絕緣細線懸掛起來的兩個相同的帶電介質(zhì)小球A、B，左邊放一個帶正電的固定球Q時，兩懸球都保持豎直方向下面說法中正確的是()AA球帶正電，B球帶正電，并且A球帶電荷量較大BA球帶負電，B球帶正電，并且A球帶電荷量較小CA球帶負電，B球帶正電，并且A球帶電荷量較大DA球帶正電，B球帶負電，并且A球帶電荷量較小【解析】要使AB平衡，必須有A帶負電，B帶正電，且A球帶電較少，故應選B.【答案】B3如圖所示中的實線表示電場線，虛線表示只受電場力作用的帶正電粒子的運動軌跡，粒子先經(jīng)過M點，再經(jīng)過N點，可以判定()AM點的電勢大于N點的電勢BM點的電勢小于N點的電勢C粒子在M點受到的電場力大于在N點受到的電場力D粒子在M點受到的電場力小于在N點受到的電場力【解析】本題考查考生對電場線的掌握情況由于沿電場線方向電勢逐漸降低，故MN，A項正確，B項錯誤；由電場線疏密程度表示場強大小知，EMEN，電場力FqE，所以粒子在M點受到的電場力小于在N點受到的電場力，C項錯誤，D項正確【答案】AD4(2010年江蘇省蘇州中學月考)如圖所示，水平面絕緣且光滑，彈簧左端固定，右端連一輕質(zhì)絕緣擋板，空間存在著水平方向的勻強電場，一帶電小球在電場力和擋板壓力作用下靜止若突然將電場反向，則小球加速度的大小隨位移x變化的關系圖象可能是圖中的()【解析】將電場反向瞬間至彈簧恢復原長的過程中，對小球據(jù)牛頓第二定律得kxqEma；彈簧恢復原長之后的過程中，小球水平方向僅受電場力作用，對小球據(jù)牛頓第二定律得qEma，選項A正確【答案】A5下面各圖A球系在絕緣細線的下端，B球固定在絕緣平面上，它們帶電的種類以及位置已在圖中標出A球能保持靜止的是()【解析】A球要保持靜止，其所受合外力必為零，A項中A球所受三個力如圖甲所示，合外力可能為零，A正確D項中受力情況如圖乙，合外力可能為零，D項正確其他項合力不可能為零，故B、C錯【答案】AD6如圖所示，a、b是兩個帶有同種電荷的小球，用絕緣細線系于同一點兩球靜止時它們在同一水平面上，與豎直方向的夾角依次為30°、60°.若同時剪斷細線，不計空氣阻力，則下列說法中正確的是()Aa、b兩小球?qū)⑼瑫r落到同一水平地面上B下落過程中a小球水平飛行的距離比b小球大C下落過程中a、b小球受到的沖量大小相同D落地瞬間a小球重力的瞬時功率大于b小球重力的瞬時功率【解析】豎直方向只受重力，A正確；由tan ，知mamb，庫侖力F相同，水平方向的加速度aaab，所以a球水平飛行距離小，B錯；重力的沖量大小不同，合沖量大小不同，C錯；Pmgv，速度在豎直方向的分量相同，故PAPB，D對【答案】AD7(2010年天星百校聯(lián)盟領航卷)勻強電場的電場強度E5.0×103 V/m，要使一個電荷量為3.0×1015 C的負點電荷(不計重力)沿著與電場強度方向成60°角的方向做勻速直線運動，則所施加外力的大小和方向應是()A1.5×1011 N，與場強方向成120°B1.5×1011 N，與場強方向成60°C1.5×1011 N，與場強方向相同D1.5×1011 N，與場強方向相反【解析】在電場中負點電荷所受電場力的方向與電場方向相反，要使負點電荷在電場中做勻速直線運動，其合力為零，所以所施加外力的大小為1.5×1011 N，方向與場強方向相同，C正確【答案】C8(2009年山東卷)如下圖所示，在x軸上關于原點O對稱的兩點固定放置等量異種點電荷Q和Q，x軸上的P點位于Q的右側(cè)下列判斷正確的是()A在x軸上還有一點與P點電場強度相同B在x軸上還有兩點與P點電場強度相同C若將一試探電荷q從P點移至O點，電勢能增大D若將一試探電荷q從P點移至O點，電勢能減小【解析】由點電荷產(chǎn)生的場強公式E和場強疊加知識得若Q與Q點的距離為x，P點與Q的距離為a，則可得P點場強為EP，方向水平向左，根據(jù)對稱性特點知，A正確，B錯；根據(jù)等量異種電荷形成的電場特點知，O點電勢為零，而P點電勢小于零，故將q從P點移至O點，電場力做負功，其電勢能一定增大【答案】AC9如下圖所示，實線為不知方向的三條電場線，從電場中M點以相同速度垂直于電場線方向飛出a、b兩個帶電粒子，運動軌跡如圖中虛線所示則()Aa一定帶正電，b一定帶負電Ba的速度將減小，b的速度將增加Ca的加速度將減小，b的加速度將增加D兩個粒子的動能，一個增加一個減小【解析】設電場線為正點電荷的電場線，則由軌跡可判斷a帶正電，b帶負電若電場線為負點電荷的電場線，則a為負電荷，b為正電荷，A錯由粒子的偏轉(zhuǎn)軌跡可知電場力對a、b均做正功，動能增加，B、D錯但由電場線的疏密可判定，a受電場力逐漸減小，加速度減小b正好相反，選C.【答案】C10如圖所示，A、B為兩個固定的等量同號正電荷，在它們連線的中點處有一個可以自由運動的正電荷C，現(xiàn)給電荷C一個垂直于連線的初速度v0，若不計C所受的重力，則關于電荷C以后的運動情況，下列說法中正確的是()A加速度始終增大 B加速度先增大后減小C速度先增大后減小 D速度始終增大【解析】在兩個等量的同號正電荷的電場中，兩電荷連線垂直平分線上的場強從連線中點開始，沿平分線向外，場強在O點為零，在無窮遠處也為零，因此沿平分線向外的場強變化是先增大后減小，電場力先增大后減小，加速度先增大后減小，A項錯誤，B項正確；由于在兩電荷連線中垂線的場強方向從中點沿中垂線向外，因此正電荷C從連線中點垂直于連線向外運動，電場力與初速度同向，因此電荷C一直做加速運動，速度始終增大，C項錯誤，D項正確本題較易【答案】BD11長為L的絕緣細線下系一帶正電的小球，其帶電荷量為Q，懸于O點，如圖所示，當在O點另外固定一個正電荷時，如果球靜止在A處，則細線拉力是重力mg的兩倍現(xiàn)將球拉至圖中B處(60°)，放開球讓它擺動，問：(1)固定在O處的正電荷的帶電荷量為多少？(2)擺球回到A處時懸線拉力為多少？【解析】(1)球靜止在A處經(jīng)受力分析知受三個力作用：重力mg、靜電力F和細線拉力F拉，由受力平衡和庫侖定律列式：F拉Fmg，F(xiàn)k，F(xiàn)拉2mg，三式聯(lián)立解得：q.(2)擺回過程只有重力做功，所以機械能守恒，規(guī)定最低點重力勢能等于零，列方程如下mgL(1cos 60°)mv2 F拉mgF Fmg聯(lián)立得 F拉3mg.【答案】(1)(2)3mg12(2010年浙江六校聯(lián)考)一根長為l的絲線吊著一質(zhì)量為m，帶電荷量為q的小球靜止在水平向右的勻強電場中，如圖所示絲線與豎直方向成37°角，現(xiàn)突然將該電場方向變?yōu)橄蛳虑掖笮〔蛔?，不考慮因電場的改變而帶來的其他影響(重力加速度為g)，求(1)勻強電場的電場強度的大?。?2)小球經(jīng)過最低點時絲線的拉力【解析】(1)小球靜止在電場中的受力如圖所示：顯然小球帶正電，由平衡條件得：mgtan 37°Eq 故E. (2)電場方向變成向下后，小球開始擺動做圓周運動，重力、電場力對小球做正功由動能定理：(mgqE)l(1cos 37°)mv2 由圓周運動知識，在最低點時，F(xiàn)向FT(mgqE)m 聯(lián)立以上各式，解得：FTmg 【答案】(1)(2)mg