2012届高三物理总复习 6.1电场力的性质章节测试 鲁科版

用心 爱心 专心1 第一节第一节 电场力的性质电场力的性质 一 单项选择题 1 2010 年高考大纲全国卷 在雷雨云下沿竖直方向的电场强度为 104V m 已知一半径为 1 mm 的雨滴在此电场中不会下落 取重力加速度大小为 10 m s2 水的密度为 103 kg m3 这雨滴携带的电荷量的最小值约为 A 2 10 9C B 4 10 9C C 6 10 9C D 8 10 9C 解析 选 B 带电雨滴在电场中不会下落 则mg qE 得 q 4 10 9C 选项 B 正确 mg E Vg E 4 3 r3g E 2 2010 年高考广东卷改编 如图是某一点电荷的电场线分布图 下列表述 正确的是 A a点的电势高于b点的电势 B 该点电荷带正电 C a点和b点电场强度的方向相同 D a点的电场强度大于b点的电场强度 解析 选 D 沿着电场线电势降低 a点电势比b点电势低 A 项错 由电场线方向知该点 电荷带负电 B 项错误 a点和b点不在同一条电场线上 电场强度方向不同 C 错误 a 点靠近场源电荷 a点场强大于b点场强 D 项正确 3 2010 年高考浙江卷 请用学过的电学知识判断 下列说法正确的是 A 电工穿绝缘衣比穿金属衣安全 B 制作汽油桶的材料用金属比用塑料好 C 小鸟停在单根高压输电线上会被电死 D 打雷时 呆在汽车里比呆在木屋里要危险 解析 选 B 电工穿绝缘衣容易产生大量的静电 反而比较危险 A 选项错误 汽油和塑料 油桶会摩擦起电 因为塑料是绝缘材料 不能把电传走 所以塑料油桶内产生火花导致塑 料油桶爆炸 故 B 选项正确 小鸟停在单根高压输电线上时 加在小鸟两腿间的电压非常 小 小鸟不会被电死 C 选项错 打雷时 呆在汽车里 汽车的金属外壳起到屏蔽的作用 木屋淋雨后会变成导体 所以呆在汽车里比呆在木屋里要安全 D 选项错 4 2011 年北京东城区检测 使两个完全相同的金属小球 均可视为点电荷 分别带上 3Q 和 5Q的电荷后 将它们固定在相距为a的两点 它们之间库仑力的大小为F1 现用绝缘 工具使两小球相互接触后 再将它们固定在相距为 2a的两点 它们之间库仑力的大小为 F2 则F1与F2之比为 A 2 1 B 4 1 C 16 1 D 60 1 解析 选 D 两个完全相同的金属小球相互接触后 带电荷量均为 Q 距离变为原来的两 倍 根据库仑定律可知选项 D 正确 5 如图甲所示 AB是一点电荷电场中的电场线 乙是放在电场线上a b处检验电荷的电 荷量与所受电场力大小间的函数关系图象 由此可判定 用心 爱心 专心2 A 场源是正电荷 位置在A侧 B 场源是正电荷 位置在B侧 C 场源是负电荷 位置在A侧 D 场源是负电荷 位置在B侧 解析 选 A 根据F Eq知 在F q图象中 E为斜率 由此可得Ea Eb 正电荷所受电场 力方向与场强方向一致 点电荷的场强分布是离点电荷越远 场强越小 6 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L为直径的光滑绝缘半圆环上 穿着一个带电小球 q 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 A tan3 B tan2 Q2 Q1 Q2 Q1 C tan3 D tan2 Q1 Q2 Q1 Q2 解析 选 A 对小球受力分析如图所示 F1 k F2 k tan 整理得 Q1q PA2 Q2q PB2 F2 F1 PB PA tan3 选项 A 正确 Q2 Q1 7 如图所示 在水平面上相距为 2d的A和B两点上固定着等量 异种的两个点电荷 电荷量分别为 Q和 Q 在AB连线的中垂线 上取一点P 垂足为O PAO 则P点的场强的大小和方向 为 A cos2 方向向右 B cos2 方向向上 2kQ d2 2kQ d2 C cos3 方向向右 D cos3 方向向上 2kQ d2 2kQ d2 解析 选 C 如图所示 P点场强是正 负电荷在P点产生场强的矢 量和 EP 2Ecos 2kcos cos3 方向向 Q d cos 2 2kQ d2 右 8 2011 年北京朝阳区联考 如图所示 在某一真空中 只有水平向右 用心 爱心 专心3 的匀强电场和竖直向下的重力场 在竖直平面内有初速度为v0的带电微粒 恰能沿图示虚 线由A向B做直线运动 那么 A 微粒带正 负电荷都有可能 B 微粒做匀减速直线运动 C 微粒做匀速直线运动 D 微粒做匀加速直线运动 解析 选 B 微粒做直线运动的条件是速度方向和合外力的方向在同一条直线上 只有微粒 受到水平向左的电场力才能使得合力方向与速度方向相反且在同一条直线上 由此可知微 粒所受的电场力的方向与场强方向相反 则微粒必带负电 且运动过程中微粒做匀减速直 线运动 故 B 正确 9 如图所示 一根长为 2 m 的绝缘细管AB被置于匀强电场E中 其 A B两端正好处于电场的左 右边界上 倾角 37 电场强度 E 103 V m 方向竖直向下 管内有一个带负电的小球 所受重力 G 10 3N 电荷量q 2 10 6C 从A点由静止开始运动 已知小球 与管壁的动摩擦因数为 0 5 则小球从B点射出时的速度是 取g 10 m s2 sin37 0 6 cos37 0 8 A 2 m s B 3 m s C 2 m s D 2 m s 23 解析 选 C 根据题意可知 小球在运动中的受力如图所示 建立直角坐标 系后 应有 x轴 qEsin37 Gsin37 f a G g y轴 qEcos37 Gcos37 N 又f N 代入数据解得 a 2 m s2 由于小球做匀加速运动 则 v2 2as 解得v m s 2m s 故选 C 2 2 22 二 计算题 10 如图所示 空间中A B C三点连线恰构成一直角三角形 且 C 30 AB L 在B C两点分别放置一点电荷 它们的电荷量分别 是 Q和 Q 静电力常量为k 求 1 斜边AC的中点D处的电场强度 2 要使D点的电场强度方向与AB平行 可在A点放置一点电荷 试确定其电荷量和电 性 解析 1 B处点电荷在D点产生的场强ED1 kQ L2 C处点电荷在D点产生的场强ED2 kQ L2 故D点的合场强大小为ED cos 30 2 kQ L2 3kQ L2 方向水平向右 2 要使D点的合场强沿平行于AB的方向 必须在A点放置负电荷 矢量图如图所示 则有 EA cos 30 ED 用心 爱心 专心4 又EA kQA L2 得QA 2Q 答案 1 水平向右 2 2Q 负电荷 3kQ L2 11 如图所示 在一条直线上有两个相距 0 4 m 的点电荷A B A带电 Q B带电 9Q 现引入第三个点电荷C 恰好使三个点电荷处于平衡 状态 问 C应带什么性质的电 应放于何处 所带电量为多少 解析 根据平衡条件判断 C应带负电 放在A的左边且和AB在一条直 线上如图所示 设C带电荷量为q 与A点相距为s 则以A为研究对 象 由平衡条件 k k qQA s2 QAQB r2 以C为研究对象 则k k qOA s2 qQB r s 2 解 得s r 0 2 m q Q 1 2 9 4 故C应带负电 放在A的左边 0 2 m 处 带电荷量为 Q 9 4 答案 负 A的左边 0 2 m Q 9 4 12 2011 年北京四中模拟 如图所示 一根光滑绝缘细杆与水平面成 30 的角倾斜固定 细杆的一部分处在场强方向水平向右的匀强电 场中 场强E 2 104N C 在细杆上套有一个带电量为 q 1 73 10 5C 质量为m 3 10 2kg 的小球 现使小球从细杆的 顶端A由静止开始沿杆滑下 并从B点进入电场 小球在电场中滑至最 远处的C点 已知AB间距离s1 0 4 m g 10 m s2 求 1 小球在B点的速度vB 2 小球进入电场后滑行的最大距离s2 3 小球从A点滑至C点的时间是多少 解析 1 小球在AB段滑动过程中 由机械能守恒 mgx1sin mv 1 22B 可得vB 2 m s 2 小球进入匀强电场后 在电场力和重力的作用下 由牛顿第二定律可得加速度 a2 5 m s2 mgsin qE