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

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1、 課時(shí)跟蹤檢測(cè)(二十三)　電場(chǎng)力的性質(zhì) 高考?？碱}型：選擇題＋計(jì)算題 1．(2012·江蘇高考)真空中，A、B兩點(diǎn)與點(diǎn)電荷Q的距離分別為r和3r，則A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)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(gè)電荷量均為＋q的小球用長(zhǎng)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(gè)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(diǎn)在同

2、一直線上，AB∶BC＝1∶2，B點(diǎn)位于A、C之間，在B處固定一電荷量為Q的點(diǎn)電荷。當(dāng)在A處放一電荷量為＋q的點(diǎn)電荷時(shí)，它所受到的電場(chǎng)力為F；移去A處電荷，在C處放電荷量為－2q的點(diǎn)電荷，其所受電場(chǎng)力為(　　) A．－ B. C．－F D．F 4．(2012·浙江高考)用金屬做成一個(gè)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(shí)圓環(huán)被吸引到筆套上，如圖2所示。對(duì)上述現(xiàn)象的判斷與分析，下列說(shuō)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(shí)，圓環(huán)上、下都感應(yīng)出異號(hào)電荷 C．圓環(huán)被吸引到筆套的過(guò)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(diǎn)電荷＋4Q與＋Q分別固定在A、B兩點(diǎn)，C、D兩點(diǎn)將AB連線三等分，現(xiàn)使一個(gè)帶負(fù)電的粒子從C點(diǎn) 圖3 開(kāi)始以某一初速度向右運(yùn)動(dòng)，不計(jì)粒子的重力，則該粒子在CD之間運(yùn)動(dòng)的速度大小v與時(shí)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(guò)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(zhǎng)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(qiáng)電場(chǎng)，所加電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)滿足什么條件時(shí)，小球可在桿上保持靜止(　　) 圖6 A．垂直于桿

5、斜向上，場(chǎng)強(qiáng)大小為 B．豎直向上，場(chǎng)強(qiáng)大小為 C．垂直于桿斜向上，場(chǎng)強(qiáng)大小為 D．水平向右，場(chǎng)強(qiáng)大小為 8．(2012·濰坊聯(lián)考)如圖7所示，把一個(gè)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(gè)垂直 圖7 AB連線方向的速度v0，使其在水平桌面上運(yùn)動(dòng)，則下列說(shuō)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(yùn)動(dòng) B．若A、B帶同種電荷，B球一定做加速度增大的曲線運(yùn)動(dòng) C．若A、B帶同種電荷，B球一定向電勢(shì)較低處運(yùn)動(dòng) 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(yùn)動(dòng) 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(zhǎng)L的絕緣細(xì)線掛在絕緣的豎直墻上O點(diǎn)，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(shí)A、B兩球之間的庫(kù)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(shí)它們之間的庫(kù)侖力變?yōu)樵瓉?lái)的一半，則小球B的電量減小為原來(lái)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(gè)正點(diǎn)電荷分別置于A點(diǎn)和B點(diǎn)，兩點(diǎn)相距L。在以L為直徑的光滑絕緣半圓環(huán)上，穿著一個(gè)帶電小球＋

7、q(視為點(diǎn)電荷)，在P點(diǎn)平衡，PA與AB的夾角為α。不計(jì)小球的重力，則(　　) 圖9 A．tan3α＝ B．tan α＝ C．O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)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(qiáng)電場(chǎng)，PQ是光滑絕緣的水平滑槽，滑槽從N板中間穿入電場(chǎng)。a、b為兩個(gè)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(zhǎng)為兩板間距的，桿長(zhǎng)遠(yuǎn)大于球的半徑，開(kāi)始時(shí)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(duì)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(yùn)動(dòng)，當(dāng)b球剛從小孔離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)，撤去拉力，之后a球也恰

9、好能離開(kāi)電場(chǎng)。求運(yùn)動(dòng)過(guò)程中b球離開(kāi)電場(chǎng)前和離開(kāi)電場(chǎng)后(a球還在電場(chǎng)中)輕桿中的彈力之比。不計(jì)兩球間庫(kù)侖力，球視為點(diǎn)電荷。 圖11 答 案 課時(shí)跟蹤檢測(cè)(二十三) 電場(chǎng)力的性質(zhì) 1．選C　根據(jù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度公式，電場(chǎng)強(qiáng)度與距離的二次方成反比，則A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小之比為9∶1，選項(xiàng)C正確。 2．選B　輕繩的張力大小等于兩個(gè)帶電小球之間的庫(kù)侖力，由庫(kù)侖定律得F＝，選項(xiàng)B正確。 3．選B　設(shè)A處電場(chǎng)強(qiáng)度為E，則F＝qE；由點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度公式可知，C處的電場(chǎng)強(qiáng)度為－E/4，在C處放電荷量為－2q的點(diǎn)電荷，其所受電場(chǎng)力為F′＝－2q＝，選項(xiàng)B正確。 4．選ABC　摩

10、擦使筆套帶電，筆套靠近圓環(huán)時(shí)，由于靜電感應(yīng)圓環(huán)上、下都感應(yīng)出異號(hào)電荷，圓環(huán)被吸引到筆套的過(guò)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(xiàng)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(xiàng)D錯(cuò)誤。 5．選BC　粒子在AB連線上的平衡位置即為場(chǎng)強(qiáng)為零的位置，所以＝，得x＝，即在D點(diǎn)，粒子在D點(diǎn)左側(cè)時(shí)所受電場(chǎng)力向左，粒子在D點(diǎn)右側(cè)時(shí)所受電場(chǎng)力向右。所以粒子的運(yùn)動(dòng)情況有以下三種情況：在D點(diǎn)左側(cè)時(shí)先向右減速至速度為零然后向左加速運(yùn)動(dòng)；粒子能越過(guò)D點(diǎn)時(shí)，先在D點(diǎn)左側(cè)減速，過(guò)D點(diǎn)以后加速運(yùn)動(dòng)；或在D點(diǎn)左側(cè)減速，則運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)速度減為0，以后一直靜止，所以粒子

11、在CD之間的運(yùn)動(dòng)可以用B、C圖象描述，故BC正確。 6．選A　在球b上升過(guò)程中，球b受到球a對(duì)其豎直向上的電場(chǎng)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(chǎng)力F′，F(xiàn)′＝F>Gb，對(duì)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(gè)系統(tǒng)，在球b上升的過(guò)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(duì)地面的壓力大于FN。本題答案為A。 7．選B　若所加電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)垂直于桿斜向上，對(duì)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(chǎng)

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

13、分析如圖所示，設(shè)此時(shí)兩球之間的距離為r，由三角形相似，對(duì)應(yīng)邊成比例得＝，當(dāng)庫(kù)侖力變?yōu)樵瓉?lái)一半時(shí)同理可得＝，由以上得r＝2r′，由庫(kù)侖定律得F＝，＝，解得q′＝，C對(duì)。 10.選A　對(duì)帶電小球＋q受力分析，畫(huà)出帶電小球＋q受力圖，根據(jù)庫(kù)侖定律， F1＝k， F2＝k，設(shè)半圓環(huán)對(duì)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(xiàng)A正確B錯(cuò)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(duì)象，由庫(kù)侖定律和平衡條件得2kcos α＝k ，解得cos3α＝，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；選取Q作為研究對(duì)象，由庫(kù)侖定律和平衡條件得2ksin α＝k，解得sin3 α＝，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。 12．解析：設(shè)兩球質(zhì)量各為m，各受電場(chǎng)力大小為Ff，桿長(zhǎng)為l，b球剛穿出時(shí)速度為v，兩球加速時(shí)加速度大小為a1，減速時(shí)加速度大小為a2，b球離開(kāi)前桿彈力大小為F1，離開(kāi)后彈力大小為F2。 對(duì)a球：F1－Ff＝ma1① 對(duì)b球：F2＝ma2② 對(duì)整體：Ff＝2ma2③ 加速過(guò)程：v2＝2a1·2l④ 減速過(guò)程：v2＝2a2l⑤ 聯(lián)立以上各式，解得：＝。 答案： 6