高考物理专题冲刺 专题13 电场力（含解析）

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专题13 电场力第I卷一、选择题（本题共8小题，在每小题给出的四个选项中，至少有一项符合题目要求）1带正电的粒子在某电场中仅受电场力作用，能分别完成以下两种运动：在电场线上运动；在等势面上做匀速圆周运动该电场可能由()A一个带正电的点电荷形成B一个带负电的点电荷形成C两个带等量负电的点电荷形成D两个带不等量负电的点电荷形成【答案】BCD【题型】多选题【难度】较易2. 在光滑绝缘的水平地面上放置四个相同的可看作质点的金属小球，小球A、B、C位于等边三角形的三个顶点上，小球D位于三角形的中心，如图所示现让小球A、B、C都带电荷量为Q的正电荷，让小球D带电荷量为q的负电荷，若四个小球均处于静止状态，则Q与q的比值为()A. B. C3 D.【答案】D【解析】设等边三角形的边长为a，由几何知识可知，BDacos 30a，以B为研究对象，由平衡条件可知，cos 302，解得，D项正确【题型】选择题【难度】较易3如图所示，A、B、C三个小球（可视为质点）的质量分别为m、2m、3m，B小球带负电，电荷量为q，A、C两小球不带电（不考虑小球间的静电感应），不可伸长的绝缘细线将三个小球连接起来悬挂在O点，三个小球均处于竖直向上的匀强电场中，电场强度大小为E，以下说法正确的是（ ）A.静止时，A、B两小球间细线的拉力为B.静止时，A、B两小球间细线的拉力为C.剪断O点与A小球间细线的瞬间，A、B两小球间细线的拉力为D.剪断O点与A小球间细线的瞬间，A、B两小球间细线的拉力为【答案】AC【题型】多选题【难度】一般4如图所示，均匀带正电圆环带电荷量为Q，半径为R，圆心为O，A、B、C为垂直于圆环平面的中心轴上的三个点，且BC2AO2OB2R，当在C处放置一点电荷时(不影响圆环的电荷分布情况，整个装置位于真空中)，B点的电场强度恰好为零，则由此可得A点的电场强度大小为()A. B.C. D.【答案】B【题型】选择题【难度】一般5. 如图所示，直角坐标系的y轴上的两点A(0，r)，B(0，r)各放置着电量均为Q的点电荷，则其在x轴上的四个点O(0,0)，a(r,0)，b(2r,0)，c(3r,0)中所激发的电场场强最大的是()A.O点 B.a点C.b点 D.c点【答案】B【解析】由平行四边形定则E合，将x0，xr，x2r，x3r代入知，a点电场强度最大.【题型】选择题【难度】较易6如图所示，等量异种点电荷A、B固定在同一水平线上，竖直固定的光滑绝缘杆与AB的中垂线重合，C、D是绝缘杆上的两点，ACBD构成一个正方形一带负电的小球(可视为点电荷)，套在绝缘杆上自C点无初速度释放，由C运动到D的过程中，下列说法正确的是()A小球的速度先减小后增大B小球的速度先增大后减小C杆对小球的作用力先减小后增大D杆对小球的作用力先增大后减小【答案】D【题型】选择题【难度】一般7. 如图所示，P是固定的点电荷，虚线是以P为圆心的两个圆带电粒子Q在P的电场中运动，运动轨迹与两圆在同一平面内，a、b、c为轨迹上的三个点若Q仅受P的电场力作用，其在a、b、c点的加速度大小分别为aa、ab、ac，速度大小分别为va、vb、vc.则()Aaaabac，vavcvbBaaabac，vbvcvaCabacaa，vbvcvaDabacaa，vavcvb【答案】D【解析】a、b、c三点到固定的点电荷P的距离rbrcEcEa，故带【题型】选择题【难度】一般8在地面附近，存在着两个有边界的理想电场，边界AB将该空间分成上、下两个区域、，区域中有竖直向上的匀强电场，区域中有竖直向下的匀强电场，两区域电场强度大小相等，在区域中的P点由静止释放一个质量为m、电荷量为q的带电小球，小球穿过边界AB时的速度为v0，进入区域到达M点时速度刚好为零，如图所示已知此过程中小球在区域中运动的时间是在区域中运动时间的2倍，已知重力加速度为g，不计空气阻力，以下说法正确的是()A小球带正电B电场强度大小为CP点距边界AB的距离为D若边界AB处电势为零，则M点电势为【答案】BCD【解析】带电小球在区域中做减速运动，受力分析知，其受到的向上的电场力大于重力，故小球带负电，A错误；小球在区域中做匀加速直线运动，其加速度a1，小球在区域中的加速度a2，由运动学知识得，a1t1a2t2，又知t22t1，解得E，a14g，a22g，P点距边界AB的距离为x1，M点距边界AB的距离为x2，M点与AB边界的电势差UEx2，若边界AB处电势为零，则M点的电势M，选项B、C、D正确【题型】多选题【难度】较难第卷二、非选择题（本题共4个小题。写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）9如图，真空中xOy平面直角坐标系上的ABC三点构成等边三角形，边长L2.0 m若将电荷量均为q2.0106 C的两点电荷分别固定在A、B点，已知静电力常量k9.0109 Nm2/C2，求：(1)两点电荷间的库仑力大小；(2)C点的电场强度的大小和方向【答案】(1)9.0103 N(2)7.8103 N/C方向：沿y轴正方向 (2)A、B点电荷在C点产生的场强大小相等，均为E1A、B两点电荷形成的电场在C点的合场强大小为E2E1cos 30由式并代入数据得E7.8103 N/C场强E的方向沿y轴正向【题型】计算题【难度】一般10如图，空间有一竖直向下沿x轴方向的静电场，电场的场强大小按Ekx分布(x是轴上某点到O点的距离)，k。x轴上，有一长为L的绝缘细线连接A、B两个小球，两球质量均为m，B球带负电，带电荷量为q，A球距O点的距离为L。两球现处于静止状态，不计两球之间的静电力作用。(1)求A球的带电荷量qA；(2)剪断细线后，求B球的最大速度vm。【答案】(1)4q(2) (2)当B球下落速度达到最大时，B球距O点距离为x0mgqEqx0解得：x03L运动过程中，电场力大小线性变化，所以由动能定理得：mgLqL0qmg解得：vm【题型】计算题【难度】一般11如图所示，在倾角为的足够长光滑斜面上放置两个质量分别为2m和m的带电小球A和B(均可视为质点)，它们相距为L，两球同时由静止开始释放时，B球的初始加速度恰好等于零经过一段时间后，当两球距离为L时，A、B的加速度大小之比为a1a2115(静电力常量为k)(1)若B球带正电荷且电荷量为q，求A球所带电荷量Q及电性；(2)求L与L之比【答案】(1)带正电(2)32【解析】(1)对B球分析可知，其受沿斜面向上的库仑力作用，因B球带正电荷，所以A球也带正电荷初始时B球沿斜面方向所受合力为零，则有Fmgsin 0，又F，解得Q【题型】计算题【难度】一般12在如图甲所示的平面坐标系内，有三个不同的静电场：第一象限内有固定在O点处的点电荷产生的电场E1（未知），该点电荷的电荷量为，且只考虑该点电荷在第一象限内产生电场；第二象限内有水平向右的匀强电场E2（未知）；第四象限内有大小为，方向按图乙周期性变化的电场E3，以水平向右为正方向，变化周期。一质量为m，电荷量为+q的离子从（-x0，x0）点由静止释放，进入第一象限后恰能绕O点做匀速圆周运动。以离子到达x轴时为计时起点，已知静电力常量为k，不计离子重力。求：x0-x0OyxE3E1E2OE3tT甲乙（-x0，x0）(1)离子在第一象限运动时速度大小和第二象限电场E2的大小；(2)当t=时，离子的速度；(3)当t=nT时，离子的坐标。（）【答案】(1), (2) (3) (2)离子进入第四象限后，在水平方向上，有： 所以此时离子的合速度：方向：与水平方向成角斜向下，（3）离子在第四象限中运动时，y方向上做匀速直线运动，x方向上前半个周期向右匀加速运动，后半个周期向右匀减速运动直到速度为0；每个周期向右运动的平均速度，则nT时离子