（新课标）高考物理一轮总复习 课时跟踪训练19 第六章 静电场 第1讲 电场力的性质（选修31）.doc

第1讲 电场力的性质一、选择题1(2015北京西城质检)如右图所示，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()a0b.c2d.解析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正确答案b2在如下图所示的四种电场中，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()a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错误答案c3(2015河北省唐山一模)如右图所示，匀强电场中的a、b、c三点构成一边长为a的等边三角形电场强度的方向与纸面平行电子以某一初速度仅在静电力作用下从b移动到a动能减少e0，质子仅在静电力作用下从c移动到a动能增加e0，已知电子和质子电荷量绝对值均为e，则匀强电场的电场强度为()a.b.c.d.解析根据题述，bc在一等势面上，匀强电场的方向垂直于bc指向a.由eeasin60e0，解得：e，选项d正确答案d4(多选)(2015武汉调研)如右图所示，在光滑绝缘的水平桌面上有四个小球，带电量分别为q、q、q、q.四个小球构成一个菱形，q、q的连线与q、q的连线之间的夹角为.若此系统处于平衡状态，则正确的关系式可能是()acos3 bcos3csin3 dsin3解析设菱形边长为a，则两个q之间距离为2asin，则两个q之间距离为2acos.选取q作为研究对象，由库仑定律和平衡条件得2kcosk，解得cos3，故a正确，b错误；选取q作为研究对象，由库仑定律和平衡条件得2ksink，解得sin3，故c正确，d错误答案ac5(2015河北邢台四模)如图所示，小球a、b带电荷量相等，质量均为m，都用长为l的绝缘细线挂在绝缘的竖直墙上o点，a球靠墙且其悬线刚好竖直，b球悬线偏离竖直方向角而静止，此时a、b两球之间的库仑力为f.由于外部原因小球b的电荷量减少，使两球再次静止时它们之间的库仑力变为原来的一半，则小球b的电荷量减少为原来的()a. b.c. d.解析小球b受力如图所示，两绝缘线的长度都是l，则oab是等腰三角形，根据力的合成及几何关系可知线的拉力t与重力g大小相等，即gt，小球静止处于平衡状态，则库仑力f2gsin，设原来小球带电荷量为q，ab间的距离是r，则r2lsin，由库仑定律得fk，后来库仑力变为原来的一半，则2gsin，r2lsin，k，解得qbq，故选c.答案c6(2015湖北黄冈中学等八校联考)库仑定律是电学中第一个被发现的定量规律，它的发现受万有引力定律的启发实际问题中有时需要同时考虑万有引力和库仑力，比如某无大气层的均匀带有大量负电荷的质量分布均匀的星球将一个带电微粒置于离该星球表面一定高度处无初速释放，发现微粒恰好能静止现给微粒一个如图所示的初速度v，则下列说法正确的是()a微粒将做匀速直线运动b微粒将做圆周运动c库仑力对微粒做负功d万有引力对微粒做正功解析根据库仑定律，微粒所受的静电力f，万有引力f，根据平衡条件，有ff，距离r变化时，静电力与库仑力一直平衡，故微粒所受合力为零，做匀速直线运动，a正确答案a7(2015河北百校联盟质检)如图所示，固定在竖直面内的光滑金属细圆环半径为r，圆环的最高点通过长为l的绝缘细线悬挂质量为m可视为质点的金属小球，已知圆环所带电荷量均匀分布且带电与小球相同均为q(未知)，小球在垂直圆环平面的对称轴上处于平衡状态，已知静电力常量为k，重力加速度为g，线对小球的拉力为f(未知)，下列说法正确的是()aq，f bq，fcq，f dq，f 解析由于圆环不能看成点电荷，采用微元法，小球受到的库仑力为圆环各个点对小球库仑力的合力，以小球为研究对象，进行受力分析，如图所示设圆环各个点对小球的库仑力的合力为fq，则fsinmg，其中sinr/l，解得f，水平方向上有fcoskcos，解得q，故选d.答案d8(2015山东卷)直角坐标系xoy中，m、n两点位于x轴上，g、h两点坐标如图m、n两点各固定一负点电荷，一电荷量为q的正点电荷置于o点时，g点处的电场强度恰好为零静电力常量用k表示若将该正点电荷移到g点，则h点处场强的大小和方向分别为()a.，沿y轴正向 b.，沿y轴负向c.，沿y轴正向 d.，沿y轴负向解析因正电荷在o点时，g点的场强为零，则可知两负电荷在g点形成的电场的合场强大小为e合k；若将正电荷移到g点，则正电荷在h点的场强为e1k，方向沿y轴正方向；因两负电荷在g点的场强与在h点的场强等大反向，即沿y轴负方向，则h点的合场强为ee合e1，方向沿y轴负向，选项b正确，选项a、c、d错误答案b9(2015江苏南京、盐城一模)如图所示，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荷量相等，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()a. b.ece d.e解析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，故撤去其中一根带电棒后，在o点产生的场强为e1，故选b.答案b10(多选)(2015山西师大附中期中)如图甲所示，q1、q2为两个被固定的点电荷，其中q1为正点电荷，在它们连线的延长线上有a、b两点，现有一检验电荷q(电性未知)以一定的初速度沿直线从b点开始经a点向远处运动(检验电荷只受电场力作用)，q运动的vt图象如图乙所示，则()aq2必定是负电荷bq2的电荷量必定大于q1的电荷量c从b点经a点向远处运动的过程中，检验电荷q所受的电场力一直减小d可以确定检验电荷的带电性质解析若q2为正电荷，则在b点右侧的电场方向必定向右，q受力方向不可能改变，故q2一定为负电荷，a正确；根据点电荷场强公式，设q到q1、q2的距离分别为r1、r2，则q所在处的场强为e，q在从b到a运动过程中受力向左，在a点右侧运动过程中受力向右由于r1r2，若q1q2，q带正电，b错误，d正确；由vt图象可知，q受力先向左后向右，且加速度先减小后增大再减小，故c错误答案ad二、非选择题11(2015福建莆田一模)如图所示，真空中同一竖直平面内，有两根固定的光滑绝缘杆oa和ob，与竖直线的夹角均为45，两杆上均套有能自由滑动的可视为质点的带负电小球，两球的质量均为m9104 kg，电荷量大小均为q2107 c，且静止于同一竖直高度处(静电力常量k9109 nm2/c2，g取10 m/s2)求：(1)两球间的距离r；(2)o点的电场强度e.解析(1)对左侧小球受力分析如图所示，带电小球处于静止状态，则tan，由库仑定律得f，联立两式解得r m0.2 m.(2)设两小球到o点距离为x，在o点产生的电场强度大小分别为e1、e2，且e1e2.由几何关系得xr.e1e2k9109 n/c9104 n/c.o点的电场强度ee19104 n/c1.27105 n/c，方向竖直向上答案(1)0.2 m(2)1.27105 n/c，方向竖直向上12(2015江西南昌三校联考)如图所示，光滑水平轨道与半径为r的光滑竖直半圆轨道在b点平滑连接在过圆心o的水平界面mn的下方分布有水平向右的匀强电场现有一个质量为m、电荷量为q的小球从水平轨道上的a点由静止释放，小球运动到c点离开半圆轨道后，经界面mn上的p点进入电场(p点恰好在a点的正上方，小球可视为质点，小球运动到c之前电荷量保持不变，经过c点后电荷量立即变为零)已知a、b间的距离为2r，重力加速度为g.在上述运动过程中，求：(1)电场强度e的大小；(2)小球在半圆轨道上运动时的最大速率；(3)小球对半圆轨道的最大压力解析(1)设小球过c点时的速度为vc，小球从a到c的过程中由动能定理得qe3rmg2rmv，由平抛运动可得rgt2和2rvct，联立可得e.(2)设小球运动到