电场力的性质的描述.doc

6-1一、选择题(本大题共10个小题，共70分，每小题至少有一个选项正确，全部选对的得7分，选对但不全的得4分，有选错的得0分)1(2011南京二次调研)如图所示，点电荷4Q与Q分别固定在A、B两点，C、D两点将AB连线三等分，现使一个带负电的粒子从C点开始以某一初速度向右运动，不计粒子的重力，则该粒子在CD之间运动的速度大小v与时间t的关系图象可能是()【解析】 本题考查库仑定律和速度图象。由库仑定律，CD之间的电场方向向右，电场强度由大变小，在D点，电场强度大小为零，当负粒子以初速度v0向右运动时，开始时加速度变小，不恒定，A错误；如果v0足够大，粒子一直减速，从C到D的过程中速度变小，斜率变小到零，B正确；如果v0较小，粒子速度减小到零，后又沿原路返回，C正确，D错误。【答案】 BC2.如右图所示，AB是某个点电荷电场的一根电场线，在电场线上O点由静止释放一个负电荷，它仅在电场力作用下沿电场线向B运动，下列判断正确的是()A电场线由B指向A，负电荷做加速运动，加速度越来越小B电场线由B指向A，负电荷做加速运动，其加速度大小变化因题设条件不能确定C电场线由A指向B，负电荷做匀加速运动D电场线由B指向A，负电荷做加速运动，加速度越来越大【解析】 负电荷由静止释放仅在电场力作用下向B运动，说明电场力方向由A指向B，故场强方向应由B指向A，由于形成电场的点电荷情况不详，电场的分布不能由一根电场线确定，其加速度大小变化不能确定，所以A、C、D错误，B项正确。【答案】 B3(2011上海模拟)下列说法正确的是()A由v可知：物体的运动是先有位移后有速度B由FG可知：在国际单位制中，只要公式中各物理量的数值选取恰当，可使常数G的值为1C由E可知：电场强度与检验电荷受到的电场力成正比，与检验电荷的电荷量成反比D由Emv2可知：物体的动能与物体质量与运动速度二次方的乘积成正比【解析】 物体的位移对应一段过程或一段时间，而物体的速度可对应某一位置或某一时刻，故A错误；在国际单位制中G的取值是一固定的常数，与m、r的取值无关，B错误；电场强度是由电场本身决定的，与F、q无关，C错误；由Emv2可知，D说法正确。【答案】 D4两个分别带有电荷量Q和3Q的相同金属小球(均可视为点电荷)，固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F。两小球相互接触后将其固定距离变为，则两球间库仑力的大小为()A.F B.FC.F D12F【解析】 两带电金属球接触后，它们的电荷量先中和后均分，由库仑定律得：Fk，Fkk。联立得FF，C项正确。【答案】 C5如下图所示，实线是一簇未标明方向的由点电荷Q产生的电场线，若带电粒子q(|Q|q|)由a运动到b，电场力做正功。已知在a、b两点粒子所受电场力分别为Fa、Fb，则下列判断正确的是()A若Q为正电荷，则q带正电，FaFbB若Q为正电荷，则q带正电，FaFbC若Q为负电荷，则q带正电，FaFbD若Q为负电荷，则q带正电，FaFb【解析】 由于粒子由a运动到b电场力做正功，可知电场力指向外侧，Q、q为同种电荷；电场线密集的地方电场强度大，由FEq知Fa大，A正确。【答案】 A6.如右图所示，三个完全相同的绝缘金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上，c球在xOy坐标系原点O上，a和c带正电，b带负电，a所带电荷量比b所带电荷量少，关于c受到a和b的电场力的合力方向，下列判断中正确的是()A从原点指向第象限 B从原点指向第象限C从原点指向第象限 D从原点指向第象限【解析】 设a、b、c三个小球的带电荷量分别为qa、qb、qc，三角形的边长为r。根据库仑定律可得a与c、b与c之间的电场力分别为：Fackqaqc/r2，方向沿ac连线由a指向cFbckqbqc/r2，方向沿bc连线由c指向b由于qaqb，所以FacFbc，根据力的平行四边形定则易得Fac与Fbc的合力的方向为从原点指向第象限，D正确。【答案】 D7.(2011启东模拟)如右图所示，AC、BD为圆的两条互相垂直的直径，圆心为O，将等电荷量的正、负点电荷放在圆周上，它们的位置关于AC对称。要使圆心O处的电场强度为零，可在圆周上再放置一个适当电荷量的正点电荷Q，则该点电荷Q应放在 ()AA点 BB点CC点 DD点【解析】 由电场的叠加原理可知q、q在O点的合场强方向应沿OD方向，要使O点的合场强为零，放上的点电荷Q在O点的场强方向应与q、q在O点的合场强方向相反，所以应放在D点，故选D项。【答案】 D8.把一带正电小球a放在光滑绝缘斜面上，欲使小球a能静止在如右图所示的位置，需在MN间放一带电小球b，则()Ab球带正电，放在A点Bb球带负电，放在A点Cb球带负电，放在C点Db球带正电，放在C点【解析】 小球a能静止在斜面上，即小球a受到的合力为零，若b球带正电放在A点，当球a所受电场力大小等于球a的重力时，小球a受到的合力为零，可以静止，A正确；若b球带负电放在A点，小球a所受电场力向下，小球a受到的合力不能为零，不能静止，B错误；若b球带负电放在C点，小球a受到三个力的作用，合力可以等于零，可以静止，C正确；若b球带正电放在C点，由力的合成可知，小球a所受合力不能为零，故不能静止，D错误。【答案】 AC9.A、B是一条电场线上的两个点，一带负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，其速度v和时间t的关系图象如右图所示。则此电场的电场线分布可能是下图中的()【解析】 由v t图象可知，粒子的速度随时间逐渐减小，粒子的加速度逐渐变大，则电场强度逐渐变大，从A到B电场线逐渐变密。综合分析知，带负电的粒子沿电场线方向运动，由电场线疏处到达密处，故A对。【答案】 A10.如右图所示，悬线下挂着一个带正电的小球，它的质量为m，电荷量为q，整个装置处于水平向右的匀强电场中，电场强度为E，下列说法正确的是()A小球平衡时，悬线与竖直方向夹角的正切值为Eq/(mg)B若剪断悬线，则小球做曲线运动C若剪断悬线，则小球做匀速运动D若剪断悬线，则小球做匀加速直线运动【解析】 对小球受力分析如右图所示，可知tan ，A对。剪断悬线后，小球受Eq和mg的合力，其合力为定值，所以小球做匀加速直线运动，D对。【答案】 AD二、非选择题(本大题共2个小题，共30分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)11.(16分)用一根长为l的丝线吊着一质量为m、带电荷量为q的小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，如右图所示，丝线与竖直方向成37角。现突然将该电场方向变为向下但大小不变，不考虑因电场的改变而带来的其他影响(重力加速度为g)，求：(1)匀强电场的电场强度的大小；(2)小球经过最低点时丝线的拉力。【解析】 (1)小球静止在电场中受力如图所示，显然小球带正电，由平衡条件得：mgtan 37qE故E。(2)当电场方向变成向下后，小球开始摆动做圆周运动，重力、电场力对小球做正功。由动能定理得：mv2(mgqE)l(1cos 37)由圆周运动知识，在最低点时，F向FT(mgqE)m由解得FTmg。【答案】 (1)(2)mg12.(14分)(2011徐州月考)如右图所示，质量为m的小球A穿在绝缘细杆上，杆的倾角为，小球A带正电，电荷量为q。在杆上B点处固定一个电荷量为Q的正电荷。将A由距B竖直高度为H处无初速释放，小球A下滑过程中电荷量不变。不计A与细杆间的摩擦，整个装置处在真空中。已知静电力常量k和重力加速度g。求：(1)A球刚释放时的加速度是多大？(2)当A球的动能最大时，A球与B点的距离。【解析】 由牛顿第