【步步高】（鲁、渝、京、琼地区专用）高考物理总复习 第六章 第1讲 电场的力的性质 新人教版(1).doc

第六章 静电场 第1讲电场的力的性质1两个等量点电荷p、q在真空中产生的电场的电场线(方向未画出)如图7所示，一电子在a、b两点所受的电场力分别为fa和fb，则它们的大小关系为()图1afafb bfafb d无法确定解析因a处电场线比较密，电场强度大，由fqe知，电子受到的电场力大，选项c正确答案c2一带负电荷的质点，仅在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c，已知质点的速率是递减的关于b点电场强度e的方向，下列图示中可能正确的是(虚线是曲线在b点的切线)()解析 质点所带电荷是负电荷，电场方向应与负电荷受到的电场力方向相反，又因为质点的速度是递减的，因此力的方向与速度方向夹角应大于90，故d正确答案 d3如图所示，电荷量为q1、q2的两个正点电荷分别置于a点和b点，两点相距l.在以ab为直径的光滑绝缘半圆上，穿着一个带电小球q(可视为点电荷)，在p点平衡不计小球的重力，那么，pa与ab的夹角与q1、q2的关系应满足()图2atan3btan2ctan3 dtan2解析 对小球受力分析如图所示，则f1k，f2k，tan i，整理得tan3，选项a正确答案 a4a、b、c三点在同一直线上，abbc12，b点位于a、c之间，在b处固定一电荷量为q的点电荷当在a处放一电荷量为q的点电荷时，它所受到的电场力为f；移去a处电荷，在c处放一电荷量为2q的点电荷，其所受电场力为()图3a b. cf df解析如图所示，设b处的点电荷带电荷量为正，abr，则bc2r，根据库仑定律f，f，可得f，故选项b正确答案b5一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c，已知质点的速率是递减的关于b点电场强度e的方向，下列图示中可能正确的是(虚线是曲线在b点的切线)()解析由题意知，质点沿曲线abc运动时只受电场力作用，根据曲线运动中力与速度的关系，电场力应指向曲线的凹侧因为质点的速度是递减的，所以电场力的方向与速度方向的夹角应大于90，又因为质点带负电荷，故选项d正确答案d6如图4所示，实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹粒子先经过m点，再经过n点可以判定()图4a粒子在m点受到的电场力大于在n点受到的电场力bm点的电势高于n点的电势c粒子带正电d粒子在m点的动能大于在n点的动能解析电场线的疏密表示场强的大小，电场线越密集，场强越大m点所在区域电场线比n点所在区域电场线疏，所以m点的场强小，粒子在m点受到的电场力小故a错误沿电场线方向，电势逐渐降低从总的趋势看，电场线的方向是从m到n的，所以m点的电势高于n点的电势故b正确如图所示，用“速度线与力线”的方法，在粒子运动的始点m作上述的两条线，显然电场力的方向与电场线的方向基本一致，所以粒子带正电，c正确“速度线与力线”夹角为锐角，所以电场力做正功粒子的电势能减小，由能量守恒知其动能增加故d错误答案bc7静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器某除尘器模型的收尘板是很长的条形金属板，图中直线ab为该收尘板的横截面工作时收尘板带正电，其左侧的电场线分布如图所示，粉尘带负电，在电场力作用下向收尘板运动，最后落在收尘板上若用粗黑曲线表示原来静止于p点的带电粉尘颗粒的运动轨迹，下列四幅图中可能正确的是(忽略重力和空气阻力)()解析根据力和运动的关系知，当粒子运动至电场中某一点时，运动速度方向与受力方向如图所示，又据曲线运动知识知粒子运动轨迹夹在合外力与速度之间，可判定粉尘颗粒的运动轨迹如a选项中图所示答案 a8如图5所示，光滑绝缘细杆与水平面成角固定，杆上套有一带正电小球，质量为m，带电荷量为q，为使小球静止在杆上，可加一匀强电场，所加电场的场强满足什么条件时，小球可在杆上保持静止()图5a垂直于杆斜向上，场强大小为mgcos /qb竖直向上，场强大小为mg/qc垂直于杆斜向上，场强大小为mgsin /qd水平向右，场强大小为mgcot /q解析若所加电场的场强垂直于杆斜向上，对小球受力分析可知，其受到竖直向下的重力、垂直于杆斜向上的电场力和垂直于杆方向的支持力，在这三个力的作用下，小球沿杆方向上不可能平衡，选项a、c错误；若所加电场的场强竖直向上，对小球受力分析可知，当emg/q时，电场力与重力等大反向，小球可在杆上保持静止，选项b正确；若所加电场的场强水平向右，对小球受力分析可知，其共受到三个力的作用，假设小球此时能够静止，则根据平衡条件可得eqmgtan ，所以emgtan /q，选项d错误答案b9如图6所示，质量分别为ma和mb的两小球带有同种电荷，电荷量分别为qa和qb，用绝缘细线悬挂在天花板上平衡时，两小球恰处于同一水平位置，细线与竖直方向间夹角分别为1与2(12)两小球突然失去各自所带电荷后开始摆动，最大速度分别为va和vb，最大动能分别为eka和ekb，则()图6ama一定小于mb bqa一定大于qbcva一定大于vb deka一定大于ekb解析以a小球为研究对象有：tacos 1mag，ta sin 1fba，以b小球为研究对象有：tbcos 2mbg，tbsin 2fab，且fabfba、因12，故tbta，而cos 2cos 1，故mbma，选项a正确因a、b两球摆到最低点时：a小球下降的高度ha大于b小球下降的高度hb.由mv2mgh有v ，所以vavb，故选项c正确由库仑定律fab，故无法确定qa和qb的大小，选项b错误ekamavmagla(1cos 1)fablafablacos 1tan，同理：ekbfablbcos 2tan ，lacos 1lbcos 2，又12，所以tan tan ，即ekaekb，故选项d正确答案acd10如图7所示，两质量均为m的小球a和b分别带有q和q的电量，被绝缘细线悬挂，两球间的库仑引力小于球的重力mg.现加上一个水平向右的匀强电场，待两小球再次保持静止状态时，下列结论正确的是()图7a悬线oa向右偏，oa中的张力大于2mgb悬线oa向左偏，oa中的张力大于2mgc悬线oa不发生偏离，oa中的张力等于2mgd悬线ab向左偏，ab线的张力比不加电场时要大解析 首先应用整体法对a、b整体受力分析，悬线oa张力大小为2mg，并且oa处于竖直方向，选项c正确，a、b错误；然后再采用隔离法以b为研究对象分析，悬线ab向左偏，其张力等于电场力、库仑力与重力的合力，比不加电场时要大，选项d正确，故答案为c、d.答案cd11在竖直平面内固定一半径为r的金属细圆环，质量为m的金属小球(视为质点)通过长为l的绝缘细线悬挂在圆环的最高点当圆环、小球都带有相同的电荷量q(未知)时，发现小球在垂直圆环平面的对称轴上处于平衡状态，如图8所示已知静电力常量为k.则下列说法中正确的是()图8a电荷量q b电荷量q c线对小球的拉力fd线对小球的拉力f解析以小球为研究对象，进行受力分析，小球受到三个力的作用：细线的拉力f、库仑斥力f、重力g作用，则fsin mg，sin ，解得f，c、d错误；水平方向上fcos kcos ，解得q ，a正确、b错误答案a12如图9所示，有三根长度均为l0.3 m的不可伸长的绝缘细线，其中两根的一端分别固定在天花板上的p、q点，另一端分别拴有质量均为m0.12 kg的带电小球a和b，其中a球带正电，电荷量为q3106 c，b球带负电，与a球带电荷量相同a、b之间用第三根线连接起来在水平向左的匀强电场作用下，a、b保持静止，悬线仍处于竖直方向，且a、b间细线恰好伸直(静电力常量k9109 nm2/c2)图9(1)求此匀强电场的电场强度e的大小(2)现将pa之间的线烧断，由于有空气阻力，a、b球最后会达到新的平衡位置求此时细线qb所受的拉力t的大小，并求出a、b间细线与竖直方向的夹角.(3)求a球的电势能与烧断前相比改变了多少(不计b球所带电荷对匀强电场的影响)解析(1)b球水平方向合力为零，所以qbek，可得ek9109 n/c3105 n/c.(2)两球