【名师一号】高考物理一轮 61库仑定律 电场力的性质双基练 新人教版.doc

2014名师一号高考物理一轮双基练：6-1库仑定律 电场力的性质a级双基达标1将两个分别带有电荷量2q和5q的相同金属小球a、b分别固定在相距为r的两处(均可视为点电荷)，它们之间库仑力的大小为f.现将第三个与a、b两小球完全相同的不带电小球c先后与a、b两小球相互接触后拿走，a、b两小球间距离保持不变，则两小球间库仑力的大小为()af b.fc.f d.f解析与小球c接触前fk，与小球c接触后a、b两小球的电荷量分别变为q和2q，所以接触后的库仑力fk，为原来的1/5，故b项正确答案b2.练图611(2013武汉摸底)水平面上a、b、c三点固定着三个电荷量为q的正点电荷，将另一质量为m的带正电的小球(可视为点电荷)放置在o点，oabc恰构成一棱长为l的正四面体，如练图611所示已知静电力常量为k，重力加速度为g，为使小球能静止在o点，小球所带的电荷量为()a.b.c.d.解析3kcosmg，sin，联立解得q.答案c3一带负电荷的质点，仅在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c，已知质点的速率是递减的关于b点电场强度e的方向，下列图示中可能正确的是(虚线是曲线在b点的切线)()解析质点所带电荷是负电荷，电场方向应与负电荷受到的电场力方向相反，又因为质点的速度是递减的，因此力的方向与速度方向夹角应大于90，故d项正确答案d4.练图612如练图612所示是某个点电荷电场中的一根电场线，在电场线上o点由静止释放一个自由的负电荷，它将沿电场线向b点运动下列判断中正确的是()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，其加速度大小的变化不能确定c电场线由a指向b，该电荷做匀速运动d电场线由b指向a，该电荷做加速运动，加速度越来越大解析在电场线上o点由静止释放一个自由的负电荷，它将沿电场线向b点运动，受电场力方向由a指向b，则电场线方向由b指向a，该负电荷做加速运动，其加速度大小的变化不能确定，b项正确答案b5.练图613(多选题)如练图613所示，a、b、c三个小球(可视为质点)的质量分别为m、2m、3m，b小球带负电，电荷量为q，a、c两小球不带电，(不考虑小球间的静电感应)，不可伸长的绝缘细线将三个小球连接起来悬挂在o点，三个小球均处于竖直向上的匀强电场中，电场强度大小为e，则以下说法正确的是()a静止时，a、b两小球间细线的拉力为5mgqeb静止时，a、b两小球间细线的拉力为5mgqec剪断o点与a小球间细线瞬间，a、b两小球间细线的拉力为qed剪断o点与a小球间细线瞬间，a、b两小球间细线的拉力为qe解析本题考查力的瞬时作用效果和电场力的问题静止时由受力分析可知a、b两小球间细线的拉力为f5mgqe，故a项正确，b项错误；o点与a小球间细线剪断的瞬间，由于b小球受到向下的电场力，故a、b两小球的加速度大于c小球的加速度，b、c两小球间细线将处于松弛状态，故以a、b两小球为研究对象有：3mgqe3ma，以a小球为研究对象有：mgfma，解得fqe，故c项正确、d项错误答案ac6.练图614(多选题)如练图614所示，点电荷4q与q分别固定在a、b两点，c、d两点将ab连线三等分，现使一个带负电的粒子从c点开始以某一初速度向右运动，不计粒子的重力，则该粒子在cd之间运动的速度大小v与时间t的关系图象可能是()解析cd合场强方向向右，大小逐渐减小到0，所以负电粒子向右做变减速运动，可能出现到d点时速度仍未减为零，也可能粒子未到d点速度减为零而后反向加速，故b、c项正确答案bc7.练图615一根长为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，如练图615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)小球经过最低点时受到的拉力大小解析(1)小球静止在电场中受力如练答图611所示，练答图611显然小球带正电，由平衡条件得：练答图612mgtan37qe，故e.(2)电场方向变成向下后(如练答图612所示)，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得：mv2(mgqe)l(1cos37)由圆周运动知识，在最低点时，f向ft(mgqe)m，解得ftmg.答案(1)(2)mg b级能力提升1.练图616如练图616所示，在光滑绝缘水平面上放置3个电荷量均为q(q0)的相同小球，小球之间用劲度系数均为k0的轻质绝缘弹簧连接当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()al blcl dl解析根据对称性，任选两边小球中的一个为研究对象，该小球在水平方向受三个力的作用，如练答图613所示练答图613应用库仑定律、胡克定律和平衡条件得：k0xkk，得x，所以l0lxl.答案c2.练图617如练图617所示，在竖直放置的光滑半圆形绝缘细管的圆心o处放一个点电荷，将一个质量为m、带电荷量为q的小球从圆弧管的水平直径端点a由静止释放，小球沿细管滑到最低点b处时，对管壁恰好无压力，则处于圆心处的点电荷在ab弧中点处的电场强度的大小为()aemg/q be2mg/qce3mg/q d无法计算解析由于小球下滑过程中电场力沿半径方向，总与速度垂直，所以电场力不做功，该过程小球的机械能守恒设小球滑到最低点b处时速度为v，则有：mgrmv2小球在b点时对管壁恰好无压力，则小球只受重力和电场力的作用，电场力指向圆心，二者的合力提供小球做圆周运动的向心力，由牛顿第二定律可得：eqmgm联立以上两式解得e，所以本题正确选项是c.答案c3.练图618(2013江苏常州模拟)如练图618所示，以o为圆心的圆周上有六个等分点a、b、c、d、e、f.等量正、负点电荷分别放置在a、d两处时，在圆心o处产生的电场强度大小为e.现改变a处点电荷的位置，使o点的电场强度改变，下列叙述正确的是()a移至c处，o处的电场强度大小不变，方向沿oeb移至b处，o处的电场强度大小减半，方向沿odc移至e处，o处的电场强度大小减半，方向沿ocd移至f处，o处的电场强度大小不变，方向沿oe解析放置在a、d两处的等量正、负点电荷在圆心o处产生的电场强度方向相同，每个电荷在圆心o处产生的电场强度大小为e/2.根据场强叠加原理，a处正电荷移至c处，o处的电场强度大小为e/2，方向沿oe，选项a错误；a处正电荷移至b处，o处的电场强度大小为2e/2cos30e，方向沿eod的角平分线，选项b错误；a处正电荷移至e处，o处的电场强度大小为e/2，方向沿oc，选项c正确；a处正电荷移至f处，o处的电场强度大小为2e/2cos30e，方向沿cod的角平分线，选项d错误答案c4如练图619所示，有一水平向右的匀强电场，场强为e1.25104 n/c，一根长l1.5 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q4.5106 c；另一带电小球b穿在杆上可自由滑动，电荷量q1.0106 c，质量m1.0102 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k9.0109 nm2/c2，取g10 m/s2，sin370.6，cos370.8)求：练图619(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，沿杆方向运动，由牛顿第二定律得mgsinqecosma，解得agsin，代入数据解得a3.2 m/s2.(2)小球b速度最大时合力为零，即qecosmgsin，解得r ，代入数据解得r0.9 m.答案(1)3.2 m/s2(2)0.9 m5.练图6110两个正点电荷q1q和q24q分别置于固定在光滑绝缘水平面上的a、b两点，a、b两点相距l，且a、b两点正好位于水平放置的光滑绝缘半圆细管两个端点的出口处，如练图6110所示(1)现将另一正点电荷置于a、b连线上靠近a处静止释放，求它在ab连线上运动过程中达到最大速度