高考物理一轮复习第6章静电场第1讲电场力的性质课后限时训练新人教版选修3_1

为深入贯彻落实党的十九大精神和习近平总书记的重要指示精神，保障人民安居乐业、社会安定有序、国家长治久安、进一步巩固党的执政基础，束城镇深入贯彻全市扫黑除恶会议精神，强化措施，深入扎实开展扫黑除恶专项斗争电场力的性质一、选择题(本题共10小题，15题为单选，610题为多选)1(2016江西赣中南五校上学期联考)一带电粒子在电场中只受电场力作用时，它不可能出现的运动状态是(A)A匀速直线运动B匀加速直线运动C匀变速曲线运动D匀速圆周运动解析一带电粒子在电场中只受电场力作用时，合力不为零，不可能做匀速直线运动。粒子所受合力不为零，当初速度方向与加速度方向相同，而且合外力恒定时，粒子做匀加速直线运动。粒子所受合力不为零，当初速度方向与加速度方向不在一条直线上，而且合力恒定时，粒子做匀变速曲线运动。粒子所受合力不为零，当合力与速度方向始终垂直时，就可能做匀速圆周运动。不可能出现的运动状态为A。2(2016重庆名校联盟第一次联考)真空中有两个相同的带电金属小球(可看成点电荷)，带电荷量分别为9Q、Q，当它们静止于空间某两点时，静电力大小为F。现用绝缘手柄将两球接触后再放回原处，则它们间静电力的大小为(C)AFBFCFDF解析接触前F，接触后两金属小球带等量的同种电荷，各带4Q电荷量，相互作用力F，则FF，C正确。3(2016河北邯郸三校(上)期中联考)A、B是一条电场线上的两个点，一带正电的粒子仅在电场力作用下以一定的初速度从A点沿电场线运动到B点，其vt图象如图所示。则该电场的电场线分布可能是下列选项中的(D)解析根据vt图象，带电粒子的加速度逐渐增大，速度逐渐减小，故带正电的粒子应该逆着电场线且向着电场线密的方向运动，选项D正确。4(2016湖北武汉武昌区元月调研)如图所示，以O点为圆心的圆周上有六个等分点a、b、c、d、e、f。等量正、负点电荷分别放置在a、d两点时，在圆心O产生的电场强度大小为E。现仅将放于a点的正点电荷改放于其他等分点上，使O点的电场强度改变，则下列判断正确的是(C)A移至c点时，O点的电场强度大小仍为E，沿Oe方向B移至b点时，O点的电场强度大小为E，沿Oc方向C移至e点时，O点的电场强度大小为，沿Oc方向D移至f点时，O点的电场强度大小为E，沿Oe方向解析由题意可知，等量正、负点电荷在O处的电场强度大小均为，方向水平向右。当将放于a点的正点电荷移至c点时，两点电荷在该处的电场强度方向夹角为120，则O处的合电场强度大小为，方向沿Oe，故A错误，同理，当将放于a点的正点电荷移至b点时，O点的合电场强度大小为Ecos302E，方向沿Od与Oe的角平分线，故B错误；当将放于a点的正点电荷移至e点时，正电荷产生的场强为，沿Ob方向，负电荷产生的场强为，沿Od方向，二者成120角，合场强为，沿Oc方向，C正确；当将放于a点的正点电荷移至f点时，O点的电场强度大小为E，沿Oc和Od的角平分线方向，D错误。5(2015浙江理综)如图所示为静电力演示仪，两金属极板分别固定于绝缘支架上，且正对平行放置。工作时两板分别接高压直流电源的正负极，表面镀铝的乒乓球用绝缘细线悬挂在两金属极板中间，则(D)A乒乓球的左侧感应出负电荷B乒乓球受到扰动后，会被吸在左极板上C乒乓球共受到电场力、重力和库仑力三个力的作用D用绝缘棒将乒乓球拨到与右极板接触，放开后乒乓球会在两极板间来回碰撞解析从图中可知金属板右侧连接电源正极，所以电场水平向左，故乒乓球上的电子移动到右侧，即乒乓球的右侧感应出负电荷，A错误；乒乓球右侧带负电，受到的电场力向右，乒乓球左侧带正电，受到的电场力向左，因为左右两侧感应出的电荷量相等，所以受到的电场力相等，乒乓球受到扰动后，最终仍会静止，不会吸附到左极板上，B错误；乒乓球受到重力和电场力作用，库仑力即为电场力，C错误；用绝缘棒将乒乓球拨到与右极板接触，乒乓球带正电，在电场力作用下，运动到左极板，与左极板接触，然后乒乓球带负电，又在电场力作用下，运动到右极板，与右极板接触后乒乓球带正电，在电场力作用下，运动到左极板，如此重复，即乒乓球会在两极板间来回碰撞，D正确。6(2016江西上饶一模)如图所示四个电场空间，A图中a、b连线平行于两极板，B、D图中a、b在点电荷(电荷量相同)连线垂直平分线上。在这四个电场空间里，一带正电粒子(重力不计)可以做匀速圆周运动经过a、b两点的电场是(BC)解析带电粒子做匀速圆周运动，要求经过a、b两点时，电场力大小相等，方向均指向圆心，方向在变化。A图中，带电粒子在a、b两点所受电场力大小相等，方向相同，所以带电粒子不能做匀速圆周运动，A错误；B图中，带电粒子在a、b两点所受电场力大小相等，a点方向竖直向下指向O点，b点方向竖直向上指向O点，带电粒子可以以O点为圆心，在与两电荷连线垂直的竖直平面内做匀速圆周运动，B正确；C图中带正电的粒子可以以负电荷为圆心做匀速圆周运动，C正确；D图中，带电粒子在a、b两点所受电场力大小相等，方向相同，所以带电粒子不可能做匀速圆周运动，D错误。7(2016河北衡水中学五调)在相距为r的A、B两点分别放上点电荷QA和QB，C为AB的中点，如图所示，现引入带正电的检验电荷q，则下列说法正确的是(BCD)A如果q在C点受合力为零，则QA和QB一定是等量异种电荷B如果q在AB延长线离B较近的D点受合力为零，则QA和QB一定是异种电荷，且电荷量大小QAQBC如果q在AC段上的某一点受合力为零，而在BC段上移动时始终受到向右的力，则QA一定是负电荷，且电荷量大小QArB，所以电荷量大小QAQB，故B正确；如果q在AC段上的某一点受合力为零，根据，rArB，所以QAQB，在BC段上移动时始终受到向右的力，则QA一定是负电荷，故C正确；如果q沿AB的垂直平分线移动时受力方向始终不变，即沿水平方向，则QA和QB一定是等量异种电荷，故D正确。8(2016安徽合肥一中、芜湖一中等六校教育研究会第一次联考)已知如图，带电小球A、B的电荷分别为QA、QB，OAOB，都用长L的丝线悬挂在O点。静止时A、B相距为d。为使平衡时A、B间距离减为，可采用以下哪些方法(BD)A将小球A、B的质量都增大到原来的2倍B将小球B的质量增大到原来的8倍C将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半D将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半，同时将小球B的质量增大到原来的2倍解析如图所示，B受重力、丝线的拉力及库仑力，将拉力及库仑力合成，其合力应与重力大小相等、方向相反，由几何关系可知，而库仑力F，即，mgd3kQAQBL，d，要使d变为，可以将小球B的质量增大到原来的8倍而保证上式成立，故B正确；或将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半，同时将小球B的质量增大到原来的2倍，也可保证等式成立。故D正确。9(2017河南洛阳尖子生联考)在竖直平面内固定一半径为R的金属细圆环，质量为m的金属小球(视为质点)通过长为L的绝缘细线悬挂在圆环的最高点。当圆环、小球都带有相同的电荷量Q(未知)时，发现小球在垂直圆环平面的对称轴上处于平衡状态，如图所示。已知静电力常量为k，则有(AB)A细线对小球的拉力FB电荷量QC细线对小球的拉力FD电荷量Q解析由于带电圆环不能看成点电荷，我们取圆环上一部分x，设总电荷量为Q，则该部分电荷量为Q，由库仑定律可得，该部分对小球的库仑力F1，方向沿该点与小球的连线指向小球；同理取环上相对圆心对称的相同的一段，其库仑力与F1大小相同，如图甲所示；两力的合力应沿圆心与小球的连线向外，大小为，因圆环上各点对小球均有库仑力，故所有部分库仑力的合力F库，方向水平向右；对小球受力分析如图乙所示，小球受重力、拉力及库仑力而处于平衡状态，故F与F库的合力应与重力大小相等、方向相反。由几何关系可得，则细线对小球的拉力F，故A正确，C错误；，而F库，解得Q，故B正确，D错误。10(2016湖南怀化期末)由同种绝缘材料做成的水平面MN和斜面NP，如图所示，NQ垂直水平面且左侧有一水平向右的匀强电场，一个带正电的物体从与N点相距L0的位置静止释放，调节斜面的倾角，当倾角37时，物体沿斜面也能滑行L0距离，然后物体沿原路径返回到出发点时静止，已知物体每次经过N点时没机械能损失且返回途中撤去电场，已知sin370.6，cos370.8，则(AD)A物体与该材料间的动摩擦因数为B物体与该材料间的动摩擦因数为0.75C如果物体距离N点3L0由静止释放，物体能沿斜面滑行1.8L0D如果物体距离N点3L0由静止释放，物体能沿斜面滑行3L0解析对从M点释放到上滑至最高点全过程应用动能定理有EqL0mgL0mgsin37L0mgcos37L00，对返回过程应用动能定理有mgsin37L0mgcos37L0mgL00，由式解得，A正确，B错误；代入式解得Eqmg，如果物体距离N点3L0由静止释放，对从M点释放到上滑至最高点全过程应用动能定理，设上滑的距离为L，则Eq3L0mg3L0mgsin30Lmgcos37L0，解得L3L0，C错误，D正确。二、非选择题11(2016山东济南期中联考)长为L的绝缘细线下端系一带正电的小球，其带电荷量为Q，悬于O点，如图所示。当在O点另外固定一个正电荷时，如果小球静止在A处，则细线拉力是重力mg的两倍，现将小球拉至图中B处(60)，放开小球让它摆动，问：(1)固定在O处的正电荷的带电荷量为多少？(2)小球摆回到A处时悬线拉力为多少？答案(1)(2)3mg解析(1)小球静止在A处受三个力作用：重力mg、静电力F和细线拉力F拉。由受力平衡和库仑定律有F拉Fmg，Fk，F拉2mg，联立解得q。(2)小球摆回的过程只有重力做功，所以机械能守恒，规定最低点为零势能点，则mgL(1cos)mv2，由牛顿第二定律和圆周运动规律得F拉mgFm，由(1)知静电力Fmg，联立解得F拉3mg。12(2016安徽“皖南八校”第二校联考)如图所示，四分之一光滑绝缘圆弧轨道AB与水平绝缘地面BC平滑连接，且O、A两点高度相同，圆弧的半径R0.5m，水平地面上存在匀强电场，场强方向斜向上与地面成37角，场强大小E1104V/m，从A点由静止释放一带负电的小金属块(可视为质点)，质量m0.2kg，电荷量大小为q5104C，小金属块与水平面间的动摩擦因数为0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2，已知sin370.6，cos370.8，求：(1)金属块第一次到达B点(未进入电场)时对轨道的压力。(2)金属块在水平面上滑行的总路程。答案(1)6N，方向竖直向下(2)1m解析(1)对金属块，从A点到B点，由动能定理有mgRmv2，在B点由向心力公式有FNmgm，由牛顿第三定律：金属块对轨道的压力与轨道对金属块