（全国通用）高三物理一轮复习 第六章 静电场 第1节 电场力的性质课时跟踪检测.doc

电场力的性质对点训练：库仑定律的理解与应用1. (2016北京西城质检)如图1所示，两个电荷量均为q的小球用长为l的轻质绝缘细绳连接，静止在光滑的绝缘水平面上。两个小球的半径rl。k表示静电力常量。则轻绳的张力大小为()图1a0b.c2 d.解析：选b轻绳的张力大小等于两个带电小球之间的库仑力，由库仑定律得f，选项b正确。2三个相同的金属小球1、2、3分别置于绝缘支架上，各球之间的距离远大于小球的直径。球1的带电荷量为q，球2的带电荷量为nq，球3不带电且离球1和球2很远，此时球1、2之间作用力的大小为f。现使球3先与球2接触，再与球1接触，然后将球3移至远处，此时1、2之间作用力的大小仍为f，方向不变。由此可知()an3 b.n4cn5 dn6解析：选d设球1、2距离为r，根据库仑定律，球3未与球1、2接触前，球1、2间的库仑力f，三个金属小球相同，接触后电荷量均分，球3与球2接触后，球3与球2带的电荷量均为，球3再与球1接触后，球1带电荷量为，此时球1、2间的作用力f，可得n6，故d正确。对点训练：库仑力作用下的平衡问题3. (多选)在光滑绝缘的水平桌面上有四个小球构成菱形，其带电量如图2所示。图中q与q的连线跟q与q的连线之间夹角为，若该系统处于平衡状态，则正确的关系式为()图2acos3 b.cos3csin3 dsin3解析：选ac设菱形的边长为l，对下方的电荷由力的平衡条件得：2kcos k解得：cos3，a正确，b错误；对左边电荷分析由力的平衡条件得：2ksin k解得：sin3，c正确，d错误。4有两个完全相同的小球a、b，质量均为m，带等量异种电荷，其中a所带电荷量为q，b所带电荷量为q。现用两长度均为l、不可伸长的细线悬挂在天花板的o点上，两球之间夹着一根绝缘轻质弹簧。在小球所挂的空间加上一个方向水平向右、大小为e的匀强电场。如图3所示，系统处于静止状态时，弹簧位于水平方向，两根细线之间的夹角为60，则弹簧的弹力为(静电力常量为k，重力加速度为g)()图3a. b.mgcqe d.mgqe解析：选d对小球受力分析如图所示，由平衡条件有ftcos mgf弹ftsinqek解得：f弹mgkqe，d正确。5.水平面上a、b、c三点固定着三个电荷量为q的正点电荷，将另一质量为m的带正电的小球(可视为点电荷)放置在o点，oabc恰构成一棱长为l的正四面体，如图4所示。已知静电力常量为k，重力加速度为g，为使小球能静止在o点，小球所带的电荷量为()图4a. b.c. d.解析：选c对静止于o点的小球，由平衡条件得：3kcos mg由几何条件得：sin 解得q，c正确。对点训练：电场强度的叠加问题6(2015安徽高考)已知均匀带电的无穷大平面在真空中激发电场的场强大小为，其中为平面上单位面积所带的电荷量，0为常量。如图5所示的平行板电容器，极板正对面积为s，其间为真空，带电荷量为q。不计边缘效应时，极板可看作无穷大导体板，则极板间的电场强度大小和两极板间相互的静电引力大小分别为()图5a.和 b.和c.和 d.和解析：选d每块极板上单位面积所带的电荷量为，每块极板产生的电场强度为e，所以两极板间的电场强度为2e。一块极板在另一块极板处产生的电场强度e，故另一块极板所受的电场力fqeq，选项d正确。7. (2015南京一模)如图6所示，两根等长带电棒放置在第一、二象限，其端点在两坐标轴上，棒与坐标轴围成等腰直角三角形。两棒带电量相等，且电荷均匀分布，此时o点电场强度大小为e。撤去其中一根带电棒后，o点的电场强度大小变为()图6a. b.ece d.e解析：选b两根等长带电棒等效成两个正点电荷如图所示，两正点电荷在o点产生的场强的大小为ee1，故撤走一根带电棒后，在o点产生的场强为e1，故选b。对点训练：电场线的理解与应用8(2016渭南质检)两个带电荷量分别为q1、q2的质点周围的电场线如图7所示，由图可知()图7a两质点带异号电荷，且q1q2b两质点带异号电荷，且q1q2d两质点带同号电荷，且q1q2，选项a正确。9.如图8为真空中两点电荷a、b形成的电场中的一簇电场线，已知该电场线关于虚线对称，o点为a、b电荷连线的中点，a、b为其连线的中垂线上对称的两点，则下列说法正确的是()图8aa、b可能为带等量异号的正、负电荷ba、b可能为带不等量的正电荷ca、b两点处无电场线，故其电场强度可能为零d同一试探电荷在a、b两点处所受电场力大小相等，方向一定相反解析：选d根据电场线的方向及对称性，可知该电场为等量同种电荷形成的，故a、b均错误；a、b两点虽没有画电场线，但两点的电场强度都不为零，c错误；根据该电场的特点可知，同一电荷在a、b两点所受电场力等大反向，d正确。10在如图9所示的四种电场中，分别标记有a、b两点。其中a、b两点电场强度大小相等、方向相反的是()图9a甲图中与点电荷等距的a、b两点b乙图中两等量异种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点c丙图中两等量同种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点d丁图中非匀强电场中的a、b两点解析：选c甲图中与点电荷等距的a、b两点，电场强度大小相同，方向不相反，选项a错误；对乙图，根据电场线的疏密及对称性可判断，a、b两点的电场强度大小相等、方向相同，选项b错误；丙图中两等量同种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点，电场强度大小相同，方向相反，选项c正确；对丁图，根据电场线的疏密可判断，b点的电场强度大于a点的电场强度，选项d错误。考点综合训练11(2015徐州模拟)如图10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处无初速度释放，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：图10(1)a球刚释放时的加速度大小。(2)当a球的动能最大时，a球与b点的距离。解析：(1)由牛顿第二定律可知mgsin fma根据库仑定律有fk又知r得agsin 。(2)当a球受到合力为零，即加速度为零时，动能最大。设此时a球与b点间的距离为d，则mgsin 解得d 。答案：(1)gsin (2) 12. (2016洛阳模拟)如图11所示，均可视为质点的三个物体a、b、c在倾角为30的光滑斜面上，a与b紧靠在一起，c紧靠在固定挡板上，质量分别为ma0.43 kg，mb0.20 kg，mc0.50 kg，其中a不带电，b、c的电量分别为qb2105 c、qc7105 c且保持不变，开始时三个物体均能保持静止。现给a施加一平行于斜面向上的力f，使a做加速度a2.0 m/s2的匀加速直线运动，经过时间t，力f变为恒力。已知静电力常量k9.0109 nm2/c2，g取10 m/s2。求：图11(1)开始时bc间的距离l；(2)f从变力到恒力需要的时间t；(3)在时间t内，力f做功wf2.31 j，求系统电势能的变化量ep。 解析：(1)abc静止时，以ab为研究对象有：(mamb)gsin 30解得：l2.0 m。(2)给a施加力f后，ab沿斜面向上做匀加速运动，ab分离时两者之间弹力恰好为零，对b用牛顿第二定律得：mbgsin 30mb