（江苏选考）2018版高考物理二轮复习 第一部分 专题三 电场与磁场 专题跟踪检测（十一）引用力学知识激活电学思维（一）电场力的性质.doc

专题跟踪检测（十一） 引用力学知识，激活电学思维(一)电场力的性质一、选择题(第15题为单项选择题，第69题为多项选择题)1(2015安徽高考)由库仑定律可知，真空中两个静止的点电荷，带电荷量分别为q1和q2，其间距离为r时，它们之间相互作用力的大小为fk，式中k为静电力常量。若用国际单位制的基本单位表示，k的单位应为()akga2m3bkga2m3s4ckgm2c2 dnm2a2解析：选b由公式fk得，k，故k的单位为，又由公式qit得1 c1 as，由fma可知1 n1 kgms2，故1 1 kga2m3s4，选项b正确。2.如图所示是一对等量异种点电荷的电场线分布图，图中两点电荷p、q连线长度为r，m点、n点到两点电荷p、q的距离都为r，s点到点电荷q的距离也为r，由此可知()am点的电场强度为2kbm、n、s三点的电势可能相等c把同一试探电荷放在m点，其所受电场力等于放在s点所受的电场力d沿图中虚线，将一试探电荷从n点移到m点，电场力一定不做功解析：选d点电荷p、q在m点产生的电场强度大小均为ek，这两个点电荷在m点形成的合场强的大小为e2kcos 60k，方向水平向左，a错误；s点的电势大于零，而m点、n点的电势为零，b错误；由于两点电荷在s点产生的场强方向水平向右，因此同一试探电荷在s点、m点时所受的电场力方向不同，c错误；由于m、n所在直线为零势能线，试探电荷从n点移到m点，电场力不做功，d正确。3.如图，在光滑绝缘水平面上，三个带电小球a、b和c分别位于边长为l的正三角形的三个顶点上；a、b带正电，电荷量均为q，c带负电。整个系统置于方向水平的匀强电场中。已知静电力常量为k。若三个小球均处于静止状态，则匀强电场场强的大小为()a. b.c. d.解析：选b设小球c带电荷量为q，由库仑定律可知小球a对小球c的库仑引力为fk，小球b对小球c的库仑引力为fk，二力合力为2fcos 30。设水平匀强电场场强的大小为e，对c球，由平衡条件可得：qe2fcos 30，解得：e，选项b正确。4.(2017宜兴市一模)有三个完全相同的金属小球a、b、c，其中球c不带电，球a和球b带有等量的同种电荷，如图所示，球a固定在竖直支架上，球b用不可伸长的绝缘细线悬于球a正上方的o点处，oboa，静止时细线与oa的夹角为。球c可用绝缘手柄移动，重力加速度为g，现在进行下列操作，其中描述与事实相符的是()a仅将球c与球a接触离开后，球b再次静止时细线中的张力不变b若将球c与球a接触离开后，球b再次静止时细线与oa的夹角为1，接着再将球c与球b接触离开后，球b再次静止时细线与oa的夹角为2，则12c剪断细线ob瞬间，球b的加速度等于gd剪断细线ob后，球b将沿ob方向做匀变速直线运动直至着地解析：选a仅将球c与球a接触后离开，球a的电量减半，致使二者间的库仑力减小，对球b进行受力分析可知它在三个力的作用下平衡，如图所示，可知两阴影三角形相似，由三角形相似可知：，故细线中的张力不变，故a正确；球c与球a接触，电量平分为，接着接触球b，球b电量变为，两球电荷量的乘积变小，库仑力变小，第一次接触后夹角变小，同理知第二次接触后再次变小，所以12，故b错误；剪断细线ob瞬间，球b在重力和库仑力作用下运动，其合力斜向右下方，与原来细线的张力等大反向，故其加速度不等于g，故c错误；剪断细线ob后，球b在空中运动时受到的库仑力随间距的变化而变化，即球b落地前做变加速曲线运动，故d错误。5(2017南京三模)如图所示，在点电荷q的电场中，放着一块带有一定电量、电荷均匀分布的绝缘矩形薄板，mn为其对称轴，o点为几何中心。点电荷q与a、o、b之间的距离分别为d、2d、3d。已知图中a点的电场强度为零，则带电薄板在图中b点处产生的电场强度的大小和方向分别为()a.，水平向右 b.，水平向左c.，水平向右 d.，水平向右解析：选aq在a处产生的电场强度大小为e，方向水平向右。据题，a点处的电场强度为零，则知q与带电薄板在a点产生的电场强度大小相等，方向相反，则带电薄板在a点产生的电场强度大小为e，方向水平向左，则薄板带负电。根据对称性可知，带电薄板在b点产生的电场强度大小为e，方向水平向右，故a正确，b、c、d错误。6.如图所示，ac、bd为圆的两条互相垂直的直径，圆心为o，半径为r。电荷量均为q的点电荷分别放在圆周上m、n两点，m、n关于ac对称，m与o点的连线和oc间的夹角为60，ac与mn的交点为f。下列说法正确的是()ao点的场强大小为k，方向由o指向abf点的场强大小为2k，方向由f指向oca点的场强大小为，方向沿oa方向dc点的场强大小为，方向沿fc方向解析：选ac根据点电荷的电场强度公式和电场叠加原理，o点的场强大小为e02kcos 60k，方向由o指向a，选项a正确；f点的场强大小为零，选项b错误；m、a之间的距离为r，a点的场强大小为ea2kcos 30，方向沿oa方向，选项c正确；m、c之间的距离为r，c点的场强大小为ec2kcos 60k，方向沿fc方向，选项d错误。7(2017东阳期中)如图所示，真空中有两个点电荷q14.0108 c和q21.0108 c，分别固定在x坐标轴的x0和x6 cm的位置上。关于x坐标轴上的点的场强，下列说法正确的是()ax12 cm的位置场强为零b在x坐标轴上场强为零的点有两处cx坐标轴上所有点的场强都沿x轴正方向dx坐标轴上x12 cm所有点的场强都沿x轴正方向解析：选ad某点的电场强度是正电荷q1和负电荷q2在该处产生的电场的合场强。根据点电荷的场强公式e，要使电场强度为零，那么正电荷q1和负电荷q2在该处产生的场强大小相等、方向相反。不会在q1的左边，因为q1的电荷大于q2，也不会在q1q2之间，因为它们电荷电性相反，在q1q2之间的电场方向都是一样的。所以，只能在q2右边。设该位置距q2的距离是l，所以，解得l6 cm；所以x坐标轴上x12 cm的位置场强为零，故a正确，b错误；正电荷q1和负电荷q2在q1q2之间产生的场强方向沿x轴正方向，所以合场强也是沿x轴正方向；根据点电荷的场强公式得，x坐标轴大于12 cm区域的电场强度方向沿x轴正方向，所以x坐标轴上电场强度方向沿x轴正方向的区域是(0,6 cm)和(12 cm，)，故c错误，d正确。8(2017彭泽县一模)空间有a、b两个带有相等电荷量的点电荷产生的电场，其中a不动，b以恒定速度运动，现在与a的距离为d的位置p观测如图1，在p点测得场强大小随时间的变化如图2，水平线ee0为图线的渐近线，k为静电力常量。下列说法正确的是()a两个点电荷一定是带同种电荷b点电荷所带电荷量为c02t0时间内，除电场力之外的力对b先做正功再做负功da一定带正电解析：选ac由题图知，p点的合场强先减小后增大，说明两个点电荷一定带同种电荷，否则当两个电荷最近时，p点的合场强应最大，故a正确；根据图像可知，当时间趋向于无穷大的时候，说明b离得很远，此时产生电场的电荷只有a，由题图可知，此时p点的场强为e0，设电荷的电荷量为q，根据点电荷的场强公式可得e0k，解得q，故b错误；02t0时间内，两个电荷先靠近后远离，电场力对b先做负功后做正功，由于b做匀速运动，动能不变，外力对b做的总功为零，则知除电场力之外的力对b先做正功再做负功，故c正确；由题只能判断出两个点电荷带同种电荷，不能判断出其电性，故d错误。9(2017肇庆二模)如图(a)所示，光滑绝缘水平面上有甲、乙两个点电荷。t0时，甲静止，乙以6 m/s的初速度向甲运动。此后，它们仅在静电力的作用下沿同一直线运动(整个运动过程中没有接触)，它们运动的v t图像分别如图(b)中甲、乙两曲线所示。则由图线可知()a两点电荷的电性一定相同bt3时刻两点电荷的电势能最大c0t2时间内，两点电荷间的静电力先增大后减小d0t3时间内，甲的动能一直增大，乙的动能一直减小解析：选ac由题图(b)可知，刚开始乙做减速运动，甲做初速度为0的加速运动，两点电荷间存在库仑斥力，则两点电荷的电性一定相同，选项a正确；在t1时刻，甲、乙共速，两点电荷间的距离最小，故在间距减小的过程中，点电荷始终克服静电力做功，以后点电荷间的距离逐渐增大，静电力做正功，故间距最小时的电势能最大，选项b错误；t2时刻，乙静止，在0t2时间内，两点电荷的间距先减小后增大，故两点电荷间的静电力先增大后减小，选项c正确；0t3时间内，甲的速度一直增大，故它的动能一直增大，而乙的速度先减小后增大，故它的动能先减小后增大，选项d错误。二、非选择题10(2017太原模拟)质量均为m的三个带电小球a、b、c放置在光滑绝缘的水平面上，相邻球间的距离均为l，a球带电荷量qa10q；b球带电荷量qbq。若在c球上加一个水平向右的恒力f，如图所示，要使三球能始终保持l的间距向右运动，则：(1)c球带电性质是什么？(2)外力f为多大？解析：(1)由于a、b两球均带正电，它们互相排斥，所以c球对a、b两球都吸引，才能保证系统向右加速运动，故c球带负电。(2)以三球为整体，由牛顿第二定律得：f3ma，对a球有：ma，对b球有：ma，解得f70k。答案：(1)负电(2)70k11.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