2012届高考物理 专项精练精析三十四

用心 爱心 专心1 本栏目内容 在学生用书中以活页形式分册装订 一 选择题 1 如右图所示为点电荷 a b 所形成的电场线分布 以下说法正 确的是 A a b 为异种电荷 B a b 为同种电荷 C A 点场强大于 B 点场强 D A 点电势低于 B 点电势 解析 本题考查点电荷的电场线特点 电场线从正电荷或无穷远出发 终止于负电荷或者 无穷远 所以 a 应为正电荷 b 为负电荷 故 A 选项正确 电场线越密集 场强越大 故 C 选 项错误 沿电场线方向电势逐渐降低 故 D 选项错误 答案 A 2 2011 揭阳模拟 一个负点电荷仅受电场力的作用 从某电场中的 a 点由 静止释放 它沿直线运动到 b 点的过程中 动能 Ek 随位移 x 变化的关系图象 如右图所示 则能与图线相对应的电场线分布图是 答案 B 3 如右图所示 A B C D E 是半径为 r 的圆周上等间距的五个 点 在这些点上各固定一个点电荷 除 A 点处的电荷量为 q 外 其 余各点处的电荷量均为 q 则圆心 O 处 A 场强大小为 方向沿 OA 方向 kq r2 B 场强大小为 方向沿 AO 方向 kq r2 C 场强大小为 方向沿 OA 方向 2kq r2 D 场强大小为 方向沿 AO 方向 2kq r2 解析 在 A 处放一个 q 的点电荷与在 A 处同时放一个 q 和 2q 的点电荷的效果相当 因此可以认为 O 处的场是 5 个 q 和一个 2q 的点电荷产生的场合成的 5 个 q 处于对称 位置上 在圆心 O 处产生的合场强为 0 所以 O 点的场强相当于 2q 在 O 处产生的场强 故 选 C 答案 C 4 如右图 A B 两点各放一电荷量均为 Q 的等量异种电荷 有一竖 直放置的光滑绝缘细杆在两电荷连线的垂直平分线上 a b c 是杆 上的三点 且 ab bc l b c 关于两电荷连线对称 质量为 m 带 正电荷 q 的小环套在细杆上 自 a 点由静止释放 则 A 小环通过 b 点时速度为 gl B 小环通过 c 点时速度为 3gl C 小环从 b 到 c 速度可能先减小后增大 D 小环做匀加速直线运动 解析 中垂线上各点的合场强均为水平向右 与环的运动方向垂直不做功 故小环做自由 落体运动 答案 D 5 如右图所示 在光滑绝缘水平面上放置 3 个电荷量均 为 q q 0 的相同小球 小球之间用劲度系数均为 k0 的 轻质弹簧绝缘连接 当 3 个小球处于静止状态时 每根 弹簧长度为 l 已知静电力常量为 k 若不考虑弹簧的静电感应 则每根弹簧的原长为 A l B l 5kq2 2k0l2 kq2 k0l2 C l D l 5kq2 4k0l2 5kq2 2k0l2 解析 三球均处于平衡状态 左右两球受力对称 对右边小球进行受力分析 右边小球受 三个力的作用 设弹簧伸长量为 x 则它们的关系是 k0 x k k q2 l2 q2 2l 2 解得 x 则 l0 l x l 5kq2 4k0l2 5kq2 4k0l2 答案 C 6 如图甲所示 A B 是一条电场线上的两点 若在某点释放一初速度为零的电子 电子仅 受电场力作用 从 A 点运动到 B 点 其速度随时间变化的规律如图乙所示 则 A 电子在 A B 两点受的电场力 FAEB C 场强方向为由 A 到 B D 电场线的方向一定是从 A 到 B 解析 逐项分析如下 选项诊断结论 A 由图象知电荷做加速度增大的加速运动 可知 FA FB B 由 F qE 及 FA FB 知 EA0 将另一个带电荷量也为 q q 0 的小球从 O 点正下方较远处缓慢移向 O 点 当三个 带电小球分别处在等边三角形 abc 的三个顶点上时 摆线的夹角恰好为 120 则此时摆线 上的拉力大小等于 A 2mg B 2mg 3 C D 3kq2 l2 3 3 kq2 l2 解析 当夹角为 120 时 对 a 或 b 进行受力分析 小球受拉力 重力和另外两个小球对 它的斥力 两个库仑力大小相等合力方向与水平方向成 30 所以绳子拉力与库仑力的合 力成 120 根据力的合成的知识可得绳子拉力大小等于重力为 mg 或等于库仑力的合力为 D 对 3 3 kq2 l2 答案 D 10 如右图所示 悬挂在 O 点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个带电荷量不 变的小球 A 在两次实验中 均缓慢移动另一带同种电荷的小球 B 当 B 到达悬点 O 的正下方并与 A 在同一水平线上 A 处于受力平衡时 悬线偏离竖直方向的角 度为 若两次实验中 B 的电荷量分别为 q1 和 q2 分别为 30 和 45 则 q2 q1 为 A 2 B 3 C 2 D 3 33 解析 由库仑定律得 F k qAqB r2 又 r lsin 由以上各式可解得 qB Gl2sin2 tan kqA 因 qA 不变 则 2 q2 q1 sin245 tan 45 sin230 tan 30 3 答案 C 二 非选择题 11 2011 广州测试二 如下图所示 在绝缘的光滑水平面上有 A B 两个点电荷 A 带正 电 B 带负电 电荷量都是 q 它们之间的距离为 d 为使两电荷在电场力作用下都处于静止 状态 必须在水平方向加一个匀强电场 求 两电荷都处于静止状态时 A B 连线的中点 处场强大小和方向 已知静电力常数为 k 解析 设点电荷在 A B 连线中点处产生的场强为 E1 所加的匀强电场的场强为 E0 A B 连线中点处的合场强为 E 根据点电荷场强的计算公式 A 点电荷在 A B 连线中点处产生的场强为 EA k 4k 方向由 A 指向 B q 1 2d 2 q d2 B 点电荷在 A B 连线中点处产生的场强为 EB k 4k 方向由 A 指向 B q 1 2d 2 q d2 根据电场叠加原理 E1 EA EB 8k 方向由 A 指向 B q d2 根据电荷受力平衡和库仑定律有 E0q k 得 E0 k 方向由 B 指向 A q2 d2 q d2 根据电场叠加原理 E E1 E0 7k 方向由 A 指向 B q d2 答案 方向由 A B 7kq d2 12 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 当把一试探电荷 q 放在 d 点恰好平衡 如右图所示 不计重力 1 匀强电场场强 E 的大小 方向如何 2 试探电荷 q 放在点 c 时 受力 Fc 的大小 方向如何 3 试探电荷 q 放在点 b 时 受力 Fb 的大小 方向如何 解析 1 由题意可知 F1 k Qq r2 F2 qE 由 F1 F2 所以 qE k E k 匀强电场方向沿 db 方向 Qq r2 Q r2 2 试探电荷放在 c 点 Ec E k E2 1 E222 Q r2 所以 Fc qEc k 2 Qq r2 方向与 ac 方向成 45 角斜向下 如右图所示 3 试探电荷放在 b 点 Eb E2 E 2E 2k Q r2 所以 Fb qEb 2k Qq r2 方向沿 db 方向 答案 1 k 方向沿 db 方向 Q r2 2 k 方向与 ac 成 45 角斜向下 2 Qq r2 3 2k 方向沿 db 方向 Qq r2 13 如右图所示 有一水平向右的匀强电场 场强为 E 1 25 104 N C 一根长 L 1 5 m 与水平方向的夹角为 37 的光滑绝缘细 直杆 MN 固定在电场中 杆的下端 M 固定一个带电小球 A 电荷量 Q 4 5 10 6 C 另一带电小球 B 穿在杆上可自由滑动 电荷量 q 1 0 10 6 C 质量 m 1 0 10 2 kg 现将小球 B 从杆的上端 N 静止释放 小球 B 开始运动 静电力常量 k 9 0 109 N m2 C2 取 g 10 m s2 sin 37 0 6 cos 37 0 8 求 1 小球 B 开始运动时的加速度为多大 2 小球 B 的速度最大时 与 M 端的距离 r 为多大 解析 1 开始运动时小球 B 受重力 库仑力 杆的弹力和电场力 沿