高考物理一轮复习 课时提升练18 电场力的性质.doc

课时提升练(十八)电场力的性质 (限时：45分钟)a组对点训练巩固基础知识题组一对电场强度的理解1(多选)下列关于电场强度的两个表达式ef/q和ekq/r2的叙述，正确的是()aef/q是电场强度的定义式，f是放入电场中的电荷所受的力，q是产生电场的电荷的电荷量bef/q是电场强度的定义式，f是放入电场中电荷所受的电场力，q是放入电场中电荷的电荷量，它适用于任何电场cekq/r2是点电荷场强的计算式，q是产生电场的电荷的电荷量，它不适用于匀强电场d从点电荷场强计算式分析库仑定律的表达式fk，式是点电荷q2产生的电场在点电荷q1处的场强大小，而是点电荷q1产生的电场在q2处场强的大小【解析】公式ef/q是电场强度的定义式，适用于任何电场e是点电荷场强的计算公式，只适用于点电荷电场，库仑定律公式fk可以看成q1在q2处产生的电场强度e1对q2的作用力，故a错误，b、c、d正确【答案】bcd图61132如图6113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()aeaebb.eaebceaebd.ea3eb【解析】由题图可知，rbra，再由e可知，故d正确【答案】d题组二对库仑定律的理解应用3(2012上海高考)a、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()af/2bf/2cfdf【解析】设ab间距离为x，则bc间距离为2x，根据库仑定律有fk，在c处放一电荷量为2q的点电荷，其所受电场力为fk，考虑电场力方向易知b正确【答案】b4(多选)(2015武汉市高三调研)如图6114所示，在光滑绝缘的水平桌面上有四个小球，带电荷量分别为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()图6114acos3 bcos3 csin3 dsin3 【解析】若设q与q之间的距离为r，则q与q之间的距离为2rcos .对其中一q进行受力分析如图所示，其中f1为另一q对它的库仑力，f2和f3分别为两q对它的库仑力，由对称性和库仑定律可得f1k，f2f3k，由矢量平行四边形中的几何关系可得f2cos ，联立以上几式解得cos3 .如果对其中一q进行受力分析，根据共点力的平衡知识同理可得出结论sin3 .【答案】ac题组三电场线的理解应用5一负电荷从电场中的a点由静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到b点，它运动的速度时间图象如图6115所示，则a、b两点所在区域的电场线分布情况可能是下列图中的()图6115【解析】由速度时间图象可知，电荷的速度越来越大，且加速度也是越来越大，故电荷在运动过程中，应受到逐渐增大的吸引力作用，所以电场线的方向应由b指向a.由于加速度越来越大，所以电场力越来越大，即b点的电场强度应大于a点的电场强度，即b点处电场线应比a点处密集，所以正确答案为c.【答案】c6一个带正电的粒子，在xoy平面内以速度v0从o点进入一个匀强电场，重力不计粒子只在电场力作用下继续在xoy平面内沿图6116中的虚线轨迹运动到a点，且在a点时的速度方向与y轴平行，则电场强度的方向可能是()图6116a沿x轴正方向b沿x轴负方向c沿y轴正方向d垂直于xoy平面向里【解析】在o点粒子速度有水平向右的分量，而到a点的水平分量变为零，说明该粒子所受电场力向左或有向左的分量，又因为粒子带正电，故只有b正确【答案】b题组四场强的叠加应用7两带电荷量分别为q和q的点电荷放在x轴上，相距为l，能正确反映两电荷连线上场强大小e与x关系的图是()【解析】越靠近两电荷的地方场强越大，两等量异种点电荷连线的中点处场强最小，但不是零，b、d错；两电荷的电荷量大小相等，场强大小关于中点对称分布，c错，应选a.【答案】a8图6117中边长为a的正三角形abc的三个顶点分别固定三个点电荷q、q、q，则该三角形中心o点处的场强为()图6117a.，方向由c指向ob.，方向由o指向cc.，方向由c指向od.，方向由o指向c【解析】每个点电荷在o点处的场强大小都是e，画出矢量叠加的示意图，如图所示，由图可得o点处的合场强为e02e，方向由o指向c.b项正确【答案】bb组深化训练提升应考能力9(多选)在相距为r的a、b两点分别放上点电荷qa和qb，c为ab的中点，如图6118所示现引入带正电的检验电荷q，则下列说法中正图6118确的是()a如果q在c点受力为零，则oa和ob一定是等量异种电荷b如果q在ab延长线上离b较近的d点受力为零，则qa和ob一定是异种电荷，且电荷量大小qaqbc如果q在ac段上的某一点受力为零，而在bc段上移动时始终受到向右的力，则qa一定是负电荷，且电荷量大小qaqb，b正确；同理得出，c正确；q沿ab的垂直平分线移动时受力方向始终不变，说明中垂线上各点的场强方向相同，则有qa和qb一定是等量异种电荷，d正确【答案】bcd10如图6119所示，光滑绝缘细杆与水平面成角并固定，杆上套有一带正电小球，质量为m、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6119a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，小球在沿杆方向上不可能平衡，选项a、c错误；若所加电场的场强方向竖直向上，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错误本题答案为b.【答案】b11如图6120所示，在a点固定一正电荷，电荷量为q，在a点正上方离a高度为h的b点由静止释放某带电的液珠，液珠开始运动的瞬间加速度大小为(g为重力加速度)已知静电力常量为k，两带电物体均可看成点电荷，液珠只能沿竖直方向运动，不计空气阻力，求：图6120(1)液珠的比荷(电荷量与质量的比值)；(2)若液珠开始释放时的加速度方向向上，要使液珠释放后保持静止，可以加一竖直方向的匀强电场，则所加匀强电场的方向如何？电场强度的大小为多少？【解析】(1)加速度的方向分两种情况加速度向下时，因为mgkm(g)所以加速度向上时，因为kmgm(g)所以(2)因为液珠开始释放时的加速度方向向上，所以液珠带正电要使液珠释放后保持静止，必须加一方向竖直向下的匀强电场因为qemg0所以e.【答案】(1)(2)竖直向下12如图6121所示，光滑绝缘的细圆管弯成半径为r的半圆形，固定在竖直面内，管口b、c的连线水平质量为m的带正电小球从b点正上方的a点自由下落，a、b两点间距离为4r.从小球(小球直径小于细圆管直径)进入管口开始，整个空间中突然加上一个斜向左上方的匀强电场，小球所受电场力在竖直方向上的分力方向向上，大小与重力相等，结果小球从管口c处离开圆管后，又能经过a点设小球运动过程中电荷量没有改变，重力加速度为g，求：图6121(1)小球到达b点时的速度大小；(2)小球受到的电场力大小；(3)小球经过管口c处时对圆管壁的压力【解析】(1)小球从开始自由下落至到达管口b的过程中机械能守恒，故有：mg4rmv到达b点时速度大小为vb.(2)设电场力的竖直分力为fy，水平分力为fx，则fymg，小球从b运动到c的过程中，由动能定理得：fx2rmvmv小球从管口c处离开圆管后，做类平