2011高三物理一轮复习 9.1 电场力的性质练习题

本栏目内容 在学生用书中以活页形式分册装订 1 真空中的两个点电荷相距为 d 相互作用力大小为 F 保持两点电荷的电荷量不变 改变它们之间的距离 使相互作用力大小变为 4F 则两点电荷之间的距离应是 A 4d B 2d C d 2 D d 4 答案 C 2 2010 年河北大学附中 电场强度 E 的定义式为 E F q A 这个定义只适用于点电荷产生的电场 B 公式中 F 是放入电场中的电荷所受的力 q 是放入电场中的电荷的电量 C 公式中 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量 D 在库仑定律的表达式 F k中 k是点电荷 q2产生的电场在点电荷 q1处的场 q1q2 r2 q2 r2 强大小 而 k是点电荷 q1产生的电场在点电荷 q2处的场强大小 q1 r2 答案 BD 3 2010 年湖南师大附中 如右图 光滑圆环轨道的最低点 固定一带电小球 A 另一带 电小球 B 放在轨道上 在如右图所示的位置而平衡 经过一段时间 A B 都有漏电现象而 使带电量减小 结果 B 会向 A 靠近一点 与原位置相比 下列说法正确的是 A A B 间的库仑力没变 B A B 间的库仑力减小 C 轨道对 B 的作用力变大 D 轨道对 B 的作用力没变 答案 BD 4 2009 年北京理综高考 右图示为一个内 外半径分别为 R1和 R2的圆环状均匀带电平 面 其单位面积带电量为 取环面中心 O 为原点 以垂直于环面的轴线为 x 轴 设轴上任 意点 P 到 O 点的距离为 x P 点电场强度的大小为 E 下面给出 E 的四个表达式 式中 k 为静 电力常量 其中只有一个是合理的 你可能不会求解此处的场强 E 但是你可以通过一定 的物理分析 对下列表达式的合理性做出判断 根据你的判断 E 的合理表达式应为 A E 2 k x R1 x2 R2 1 R2 x2 R2 2 B E 2 k x 1 x2 R2 1 1 x2 R2 2 C E 2 k R1 x2 R2 1 R2 x2 R2 2 D E 2 k x 1 x2 R2 1 1 x2 R2 2 解析 由于此题已提示可能求解不出场强 E 首先应考虑采用排除法可以看出 A 选 项单位与 B C 和 D 选项单位不同 所以应首先从量纲的角度检查 A 选项 等式左侧为场 强单位为 N C 而右侧中 k 单位为 N m2 C2 单位为 C m2 m 故 A 选 N m2 C2 C m2 N m C 项错 取 x 0 处 即 O 点 由对称性可判断 O 点处场强为零 而把 x 0 代入 C 项不为零 C 项错 再取 R2 R1 带电平面面积为零 电量为零 P 点场强为零 而把 R2 R2代入 D 项不为零 D 项错 故选 B 答案 B 5 光滑绝缘细杆与水平面成 角固定 杆上套有一带正电的小球 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 A 垂直于杆斜向上 场强大小为 mgcos q B 竖直向上 场强大小为 mg q C 垂直于杆斜向下 场强大小为 mgsin q D 水平向右 场强大小为 mgcot q 解析 小球受竖直向下的重力 若电场垂直于杆的方向 则小球受垂直于杆方向 的电场力 支持力方向亦垂直于杆的方向 小球所受合力不可能为零 A C 项错 若电 场竖直向上 所受电场力 Eq mg 小球所受合力为零 B 项正确 若电场水平向右 则小 球受重力 支持力和电场力作用 根据平行四边形定则 可知 E mgtan q D 项错 答案 B 6 2009 年高考浙江卷 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 个小球处在静止状态时 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 对最右边的小球受力分析可知 小球受到另外两个带电小球对它向右的库 仑力 大小分别为 F1 和 F2 由力的平衡可知弹簧弹力的大小 kq2 2l 2 kq2 l2 F F1 F2 故弹簧的伸长量为 l 所以选 C 5kq2 4l2 F k0 5kq2 4k0l2 答案 C 7 如右图所示 实线为不知方向的三条电场线 从电场中 M 点以相同速度垂直于电场线 方向飞出 a b 两个带电粒子 运动轨迹如右图中虚线所示 则 A a 一定带正电 b 一定带负电 B a 的速度将减小 b 的速度将增加 C a 的加速度将减小 b 的加速度将增加 D 两个粒子的动能 一个增加一个减小 解析 设电场线为正点电荷的电场线 则由轨迹可判断 a 带正电 b 带负电 若 电场线为负点电荷的电场线 则 a 为负电荷 b 为正电荷 A 错 由粒子的偏转轨迹可知 电场力对 a b 均做正功 动能增加 B D 错 但由电场线的疏密可判定 a 受电场力逐 渐减小 加速度减小 b 正好相反 选 C 答案 C 8 如右图所示 A B 为两个固定的等量同号正电荷 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 C 所受的重力 则关 于电荷 C 以后的运动情况 下列说法中正确的是 A 加速度始终增大 B 加速度先增大后减小 C 速度先增大后减小 D 速度始终增大 解析 在两个等量的同号正电荷的电场中 两电荷连线垂直平分线上的场强从连 线中点开始 沿平分线向外 场强在 O 点为零 在无穷远处也为零 因此沿平分线向外的 场强变化是先增大后减小 电场力先增大后减小 加速度先增大后减小 A 项错误 B 项 正确 由于在两电荷连线中垂线的场强方向从中点沿中垂线向外 因此正电荷 C 从连线中 点垂直于连线向外运动 电场力与初速度同向 因此电荷 C 一直做加速运动 速度始终增 大 C 项错误 D 项正确 本题较易 答案 BD 9 如右图所示 a b 是两个带有同种电荷的小球 用绝缘细线系于同一点 两球静止时 它们在同一水平面上 与竖直方向的夹角依次为 30 60 若同时剪断细线 不计空 气阻力 则下列说法中正确的是 A a b 两小球将同时落到同一水平地面上 B 下落过程中 a 小球水平飞行的距离比 b 小球大 C 下落过程中 a b 小球受到的冲量大小相同 D 落地瞬间 a 小球重力的瞬时功率大于 b 小球重力的瞬时功率 解析 竖直方向只受重力 A 正确 由 tan 知 ma mb 库仑力 F 相同 F mg 水平方向的加速度 aa ab 所以 a 球水平飞行距离小 B 错 重力的冲量大小不同 合冲 量大小不同 C 错 P mgv 速度在竖直方向的分量相同 故 PA PB D 对 答案 AD 10 一根长为 l 的丝线吊着一质量为 m 带电荷量为 q 的小球静止在水平向右的匀强电场 中 如右图所示丝线与竖直方向成 37 角 现突然将该电场方向变为向下且大小不变 不 考虑因电场的改变而带来的其他影响 重力加速度为 g 求 1 匀强电场的电场强度的大小 2 小球经过最低点时丝线的拉力 解析 1 小球静止在电场中的受力如右图所示 显然小球带正电 由平衡条件得 mgtan 37 Eq 故 E 3mg 4q 2 电场方向变成向下后 小球开始摆动做圆周运动 重力 电场力对小球做正功 由 动能定理 mg qE l 1 cos 37 mv2 1 2 由圆周运动知识 在最低点时 F向 FT mg qE m v2 l 联立以上各式 解得 FT mg 49 20 答案 1 2 mg 3mg 4q 49 20 11 一平行板电容器板长为 L 板间距离为 d 将其倾斜放置 如右图所示 两板间形成一 匀强电场 现有一质量为 m 电量为 q 的