江苏省2012届高三高考物理一轮复习精选精练跟踪练习第六章第1单元 电场的力的性质

用心 爱心 专心1 第六章第六章 第第 1 1 单元单元 电场的力的性质电场的力的性质 一 单项选择题 本题共 5 小题 每小题 7 分 共 35 分 1 在电场中的某点放一个检验电荷 其电荷量为q 受到的电场力为F 则该点的电场强 度为E 下列说法正确的是 F q A 若移去检验电荷 则该点的电场强度为 0 B 若检验电荷的电荷量变为 4q 则该点的场强变为 4E C 若放置到该点的检验电荷变为 2q 则场中该点的场强大小不变 但方向相反 D 若放置到该点的检验电荷变为 2q 则场中该点的场强大小方向均不变 2 在匀强电场中 有一质量为m 带电荷量为q的带电小球静止在O点 然后从 O点自由释放 其运动轨迹为一直线 直线与竖直方向的夹角为 如图 1 所示 那么 关于匀强电场的场强大小 下列说法中正确的是 A 唯一值是 图 1 mgtan q B 最大值是 mgtan q C 最小值是 mgsin q D 不可能是 mg q 3 如图 2 所示 半径相同的两个金属球A B带有相等的电荷量 相 隔一定距离 两球之间相互吸引力的大小是F 今让第三个半径相同的不带电的金属小球 先后与A B两球接触后移开 这时 A B两球之间的相互作用力的大小是 图 2 A F 8 B F 4 C 3F 8 D 3F 4 4 如图 3 所示 AB是某个点电荷的一根电场线 在电场线上O点由静止释放一个负电荷 它仅在电场力作用下沿电场线向B运动 下列判断正确的是 A 电场线由B指向A 该电荷做加速运动 加速度越来越小 B 电场线由B指向A 该电荷做加速运动 其加速 图 3 度大小变化因题设条件不能确定 用心 爱心 专心2 C 电场线由A指向B 电荷做匀加速运动 D 电场线由B指向A 电荷做加速运动 加速度越来越大 5 如图 4 所示 光滑绝缘水平面上带异号电荷的小球A B 它们一起在水平向右的匀强 电场中向右做匀加速运动 且保持相对静止 设小球A的带电 荷量大小为QA 小球B的带电荷量大小为QB 下列判断正确的 是 图 4 A 小球A带正电 小球B带负电 且QA QB B 小球A带正电 小球B带负电 且QAQB D 小球A带负电 小球B带正电 且QA 若同时剪断两根细线 空气阻力不计 两球带电荷量不变 则 图 5 A a球的质量比b球的大 B a b两球同时落地 C a球的电荷量比b球的大 D a b两球飞行的水平距离相等 7 如图 6 所示 实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线 虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹 a b是轨 迹上的两点 若带电粒子在运动中只受电场力作用 根据此图 可作出正确判断的是 图 6 A 带电粒子所带电荷的性质 B 带电粒子在a b两点的受力方向 C 带电粒子在a b两点的速度何处较大 D 带电粒子在a b两点的加速度何处较大 8 如图 7 所示 在沿水平方向的匀强电场中有a b两点 已知a b两点在 同一竖直平面内 但不在同一电场线上 一个带电小球在重力和电场力作 用心 爱心 专心3 用下由a点运动到b点 在这一运动过程中 以下判断正确的是 图 7 A 带电小球的动能可能保持不变 B 带电小球运动的轨迹一定是直线 C 带电小球做的一定是匀变速运动 D 带电小球在a点的速度可能为零 9 真空中固定的正点电荷Q所形成的电场中有一质量为m 1 10 4 kg 带电荷量 q 1 10 8 C 的微粒在此点电荷附近以角速度 10 rad s 做匀速圆周运动 已知正 点电荷Q的带电荷量为 4 10 5 C 重力加速度g取 10 m s2 且微粒的重力相对于电 场力不能忽略 则下列判断正确的是 A 微粒一定带负电 B 微粒一定带正电 C 微粒做圆周运动的圆心就在正点电荷Q所在的位置 D 微粒做圆周运动的圆心就在正点电荷Q正下方与Q的距离为 0 1 m 的位置 三 计算题 本题共 3 小题 共 37 分 解答时请写出必要的文字说明 方程式和重要的演算 步骤 只写出最后答案的不能得分 有数值计算的题 答案中必须明确写出数值和单位 10 11 分 如图 8 所示 在竖直放置的光滑半圆弧形绝缘细管的圆心处放一点电荷 将质 量为m 带电荷量为q的小球从圆弧管水平直径的端点A由静止释放 当小球沿细管下滑到最低点时 对细管的上壁的压力恰好与球重相同 求圆心处的电荷在圆弧管内产生的电场的场强大小 图 8 11 12 分 如图 9 所示 两根长均为L的绝缘细线下端各悬挂质量均 为m的带电小球A和B 带电荷量分别为 q和 q 若加上水平向 左的场强为E的匀强电场后 使连接A B的长也为L的绝缘细线 绷紧 且两球均处于平衡状态 则匀强电场的场强大小E应满足什么条件 图 9 用心 爱心 专心4 12 14 分 如图 10 所示 绝缘水平面上静止着两个质量均为m 电荷量 均为 Q的物体A和B A B均可视为质点 它们间的距离为r 与水 平面间的动摩擦因数均为 求 图 10 1 A受的摩擦力为多大 2 如果将A的电荷量增至 4Q 两物体开始运动 当它们的加速度第一次为零时 A B各运动了多远距离 用心 爱心 专心5 第六章 第 1 单元 电场的力的性质 参考答案与详细解析 一 单项选择题 本题共 5 小题 每小题 7 分 共 35 分 1 解析 电场中某点的电场强度只取决于电场本身 与检验电荷无关 故选 D 答案 D 2 解析 因为轨迹为直线 故重力和电场力的合力应沿直线 如 图所示 故电场力最小值 Fmin Eq mgsin 所以 E 有最小值 故选 C mgsin q 答案 C 3 解析 A B两球互相吸引 说明它们必带异种电荷 假设它们 带的电荷量分别为 q 当第三个不带电的C球与A球接触后 A C两球带电荷量平分 假 设每个球带电荷量为q q 2 当再把C球与B球接触后 两球的电荷先中和 再平分 每球带电荷量q q 4 由库仑定律F kq1q2 r2知 当移开C球后 由于r不变 所以 A B两球之间的相互作用力的大小是F F 8 A 项正确 答案 A 4 解析 电场线的切线方向是正电荷在该处的受力方向 和负电荷所受电场力的方向 相反 所以电场线由B指向A 只给出一条电场线不能判断各点电场的强弱 因为不能确定 电场线的疏密 也就不能判断电场力大小及加速度的变化 所以只有 B 正确 答案 B 5 解析 如果小球A带正电 小球B带负电 则对B球来说 A对它的库仑力和匀强 电场对它的电场力均水平向左 小球B不可能向右做匀加速运动 故 A B 均错误 对A分 用心 爱心 专心6 析受力得 EQA 比较可得 E QB QA D kQAQB r2 kQAQB r2 kQB r2 kQA r2 正确 答案 D 二 多项选择题 本题共 4 小题 每小题 7 分 共 28 分 每小题有多个选项符合题意 全部 选对的得 7 分 选对但不全的得 3 分 错选或不答的得 0 分 6 解析 设a b两球间库仑斥力大小为F 分析两球受力可得 tan tan 因 mb A 正确 剪断细线后 两球竖直方向只受 F mag F mbg 重力 做自由落体运动 同时落地 B 正确 由于两球在水平方向所受的库仑斥力大小相等 故水平方向a球的加速度比b的小 因此相等时间内 a球的水平距离比b的小 D 错误 无法比较电荷量大小 故 C 错误 答案 AB 7 解析 由轨迹的弯曲情况 可知电场力应沿电场线向左 但因不知电场线的方向 故带电粒子所带电荷符号不能确定 设粒子从a运动到b 也可分析从b到a的情形 两种 分析不影响结论 速度方向与电场力夹角大于 90 故速度减小 由电场线的疏密程度知 a点场强大于b点场强 带电粒子在a点受电场力较大 从而加速度较大 综上所述 B C D 正确 答案 BCD 8 解析 带电小球由a点运动到b点 小球所受的重力和电场力不可能平衡 带电小球 的动能不可能保持不变 A 错误 若小球所受的重力和电场力的合力方向沿ab连线 则带 电小球的运动轨迹是直线 否则小球的运动轨迹不是直线 B 错误 由于小球所受的重力和 电场力的合力是恒力 所以小球做的是匀变速运动 且带电小球在a点的速度可以为零 C D 正确 答案 CD 9 解析 由题意知该微粒和点电荷之间有相互吸引的力 所以该微粒带负 电 即 A 正确 B 错误 由题意知该微粒所受的重力不能忽略 则微粒 做圆周运动的轨迹必不和点电荷在同一水平面内 且圆心 O 在点电荷的 正下方 设其距点电荷的距离为 H 如图所示 则 Fcos mg Fsin m 2R 由几何知识知 R Htan 由以上各式解得 H 0 1 m 即 D 正确 2 g 答案 AD 三 计算题 本题共 3 小题 共 37 分 解答时请写出必要的文字说明 方程式和重要的演算 用心 爱心 专心7 步骤 只写出最后答案的不能得分 有数值计算的题 答案中必须明确写出数值和单位 10 解析 小球从A到最低点的过程中 只有重力做功 电场力不做功 由动能定理 mgR mv2 1 2 在最低点 由牛顿第二定律 F mg FN mv2 R 又F qE FN FN mg 可解得E 4mg q 答案 4mg q 11 解析 由于A B均处于平衡 隔离A分析 受力如图所示 设OA绳拉力F1 AB绳 拉力F2 正交分解F1 F1cos60 F2 F库 qE F1sin60 mg F库 k q2 L2 解 得