【突破高考】福建省高考物理 能力专项突破课时提能演练 6.1电场力的性质的描述（含解析）.doc

【突破高考】福建省2013年高考物理 能力专项突破课时提能演练 6.1电场力的性质的描述（含解析）(40分钟 100分)一、选择题(本大题共8小题，每小题9分，共72分.每小题只有一个选项正确)1.如图所示，真空中o点有一点电荷，在它产生的电场中有a、b两点，a点的场强大小为ea，方向与ab连线成60角，b点的场强大小为eb，方向与ab连线成30角.关于a、b两点场强大小ea、eb的关系，以下结论正确的是( )a.ea=b.ea=c.ea=ebd.ea=3eb2.(2012锦州模拟)在光滑绝缘的水平地面上放置着四个相同的金属小球，小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上，小球d位于三角形的中心，如图所示.现让小球a、b、c带等量的正电荷q，让小球d带负电荷q，使四个小球均处于静止状态，则q与q的比值为( )a.b. c.3d.3.(预测题)如图所示，a、b为两个固定的等量的同种正电荷，在它们连线的中点处有一个可以自由运动的正电荷c，现给电荷c一个垂直于连线的初速度v0，若不计电荷c所受的重力，则关于电荷c运动过程中的速度和加速度情况，下列说法正确的是( )a.加速度始终增大b.加速度始终减小c.速度始终增大，最后趋于无穷大d.速度始终增大，最后趋于某有限值4.(2012福州模拟)真空中存在范围足够大、竖直方向的匀强电场，a、b为该匀强电场的两个等势面.现有三个质量相同、带同种等量电荷的小球a、b、c，从等势面a上的某点同时以相同速率v0分别沿竖直向下、水平向右和竖直向上方向开始运动，如图所示.经过一段时间，三个小球先后通过等势面b，则下列判断正确的是( )a.等势面a的电势一定高于等势面b的电势b.a、c两小球通过等势面b时的速度相同c.开始运动后的任一时刻，a、b两小球的动能总是相同d.开始运动后的任一时刻，三个小球电势能总是相等5.(2012三明模拟)完全相同的两个金属小球，分别带有+3q和-q的电荷量，当它们相距为r时，它们之间的库仑力为f，若它们接触后分开，再置于相距为的两点，则它们的库仑力大小将变为( )a.b.fc.3fd.9f6.(创新题)如图所示，m、n和p是以mn为直径的半圆弧上的三点，o点为半圆弧的圆心，mop=60.电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于m、n两点，这时o点电场强度的大小为e1；若将n点处的点电荷移至p点，则o点的场强大小变为e2，e1与e2之比为( )a.12b.21c.2d.47.(2012南平模拟)用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点场强的强弱.如图甲是等量异种点电荷形成电场的电场线，图乙是场中的一些点：o是电荷连线的中点，e、f是连线中垂线上相对o对称的两点，b、c相对o对称.则( )a.b、c两点场强大小和方向都相同b.e、f两点场强大小相等，方向相反c.e、o、f三点比较，o点场强最弱d.b、o、c三点比较，o点场强最强8.(2012厦门模拟)如图所示，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( )a.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向右偏，ab线的张力比不加电场时要大二、非选择题(本大题共2小题，共28分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)9.(易错题)(14分)在场强为e的匀强电场中，取o点为圆心，r为半径作一圆周，在o点固定一电荷量为+q的点电荷，a、b、c、d为相互垂直的两条直线和圆周的交点.当把一检验电荷+q放在d点恰好平衡(如图所示，不计重力).问：(1) 匀强电场场强e的大小、方向如何？(2)检验电荷+q放在点c时，受力fc的大小、方向如何？(3)检验电荷+q放在点b时，受力fb的大小、方向如何？10.(易错题)(14分)如图所示，质量为m的小球a穿在绝缘细杆上，细杆的倾角为，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.答案解析1.【解析】选d.由题图可知，再由e=可知， = =，故d正确.2.【解析】选d.设三角形边长为a，由几何知识可知， =a，以b为研究对象，由平衡条件可知， cos302=，解得：，d正确.3.【解析】选d.可以判断电荷c所受a、b两电荷的库仑力的合力与初速度v0方向相同，库仑力做正功，故电荷c的速度始终增大，最终加速度为零，速度趋于某个有限值，d正确，c错误；在ab连线的中垂线上，电场强度先增大后减小，故电荷c的加速度先增大后减小，a、b错误.【变式备选】如图所示，一根放在水平面内的光滑玻璃管绝缘性能极好，内部有两个完全相同的弹性小球a和b，带电量分别为+q1和-q2，q1q2，两球从图示位置由静止释放，那么两球再次经过图中的原静止位置时，a球的瞬时加速度与刚释放时相比( )a.一定变大b.一定变小c.一定不变d.方向一定相反【解析】选d.小球释放瞬间，设两球间距为l，对小球a： =ma1，球释放后，两球向中间运动，相碰时，电荷先中和后均分，再回到原位置，此时对球a： =ma2.如果q1q2=，则a2=a1,当q1与q2相差较多时，如q1=9q2，则a2a1,当q1与q2相差很少时，如q1=3q2，则a2a1,故a、b、c错.两球开始为吸引力,后为排斥力,d正确.4.【解题指南】解答本题注意以下两点：(1)等势面一定与电场线垂直.(2)起始速度的方向不同.【解析】选b.由于电场线方向无法确定，故a、b等势面电势高低无法判断,a错.由功能关系知,由于a、c两小球初末位置相同,故电场力做功相同，则速度相同,b正确.在任一时刻，速度大小和方向可能不同，则小球动能和电势能可能都不相等.c、d错误.5.【解析】选c.相互接触前库仑力大小为f=，相互接触后，电荷中和后重新分布，每个小球带电量为+q，由库仑定律得f=3 f,故c正确.6.【解析】选b.m、n处的等量异种电荷在o点产生的场强大小相同，故每个电荷产生的场强大小均为，则当n点处的点电荷移至p点时，o点场强如图所示，合场强大小为e2=，则，b正确.7.【解析】选a.观察等量异种点电荷电场的电场线可以得出b与c两点、e与f两点的电场强度分别相等，所以选项a正确，b错误.由从o点开始沿中垂线到无限远电场强度逐渐减小到零知，选项c错误.在两电荷连线之间从中点向两边电场强度逐渐增大，所以选项d错误.故正确答案为a.8.【解析】选c.首先应用整体法对ab整体受力分析，悬线oa张力为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，其张力为电场力、库仑力与重力的合力，比不加电场时要大，选项d错误，故答案为c.【总结提升】运用整体法和隔离法分析平衡问题的技巧(1)将一部分视为整体，使这一部分之间的作用力变为内力.如本题将a、b视为整体，它们之间的库仑力和弹力为内力，于是能很快判断悬线oa的偏转位置.(2)要分析物体之间的作用就要采用隔离法.例如本题要分析悬线ab的偏转，就要选取b或a为研究对象列平衡方程解答.(3)如果将水平匀强电场方向变为倾斜向上或向下，系统平衡问题可采用同样方法解答.9.【解析】(1)由题意可知：f1= (1分)f2=qe(1分)由f1=f2，所以qe=，e=，匀强电场方向由db.(2分)(2)检验电荷放在c点：ec= =e= (2分)所以fc=qec=.(2分)方向与ac方向成45角斜向左下(如图所示) (1分)(3)检验电荷放在b点：eb=e2+e=2e=2 (2分)所以fb=qeb=2，方向由db. (3分)答案：(1) 方向