2016届高三物理人教版一轮复习习题：第6章 第1讲电场力的性质

1、第一部分第六章第1讲一、选择题(12题为单选题，38题为多选题)1(2014海口质检)如图所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O点为半圆弧的圆心MOP60。电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M、N两点，这时O点电场强度的大小为E1；若将N点处的点电荷移到P点，则O点的电场强度大小变为E2。E1与E2之比E1E2为()A12B21C2eq r(3)D4eq r(3)答案B解析设点电荷电荷量大小为Q，由题意可知，E1eq f(2kQ,r2)，当N点处点电荷移至P点后，两点电荷在O处的场强大小均为eq f(kQ,r2)，方向间夹角120，故E2eq f(kQ,r2)，E1E221，

2、B正确。2. (2014北京理综)如图所示，实线表示某静电场的电场线，虚线表示该电场的等势面。下列判断正确的是()A1、2两点的场强相等B1、3两点的场强相等C1、2两点的电势相等D2、3两点的电势相等答案D解析本题考查电场中的图线问题，关键是对电场和电势的理解，简单常规题。根据电场线的疏密程度判断电场。电场线越密，电场越强，则E1E2，E1E3，A、B错。电势是标量，在等势面上电热是相等的，D正确。3(2014郑州模拟)如图所示，图中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，若带电粒子在运动过程中只受电场力作用，根据此图可做

3、出的正确判断是()A带电粒子所带电荷的正、负B带电粒子在a、b两点的受力方向C带电粒子在a、b两点的加速度何处较大D带电粒子在a、b两点的速度何处较大答案BCD解析电场力一定指向粒子运动轨迹的凹侧，即电场力的方向沿电场线指向左侧，但因不知电场的方向，故无法确定粒子的电性，B正确、A错误；a处电场线较密，故粒子在d处的加速度较大，C正确；因粒子由a到b的过程中，电场力做负功，故粒子在a处的速度较大，D正确。4. (2014上海虹口模拟)如图所示，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

4、动的速度大小v与时间t的关系图象可能是下图中的()答案BC解析粒子在AB连线上的平衡位置即为场强为零的位置，所以eq f(kQ,x2)eq f(k4Q,Lx2)，得xeq f(L,3)，即在D点，粒子在D点左侧时所受电场力向左，粒子在D点右侧时所受电场力向右。所以粒子的运动情况有以下三种情况：在D点左侧时先向右减速至速度为零然后向左加速运动；粒子能越过D点时，先在D点左侧减速，过D点以后加速运动；或在D点左侧减速，则运动到D点速度减为0，以后一直静止，所以粒子在CD之间的运动可以用B、C图象描述，故B、C正确。5.(2014武汉市高三调研)如图所示，在光滑绝缘的水平桌面上有四个小球，带电荷量分

5、别为q、Q、q、Q。四个小球构成一个菱形，q、q的连线与q、Q的连线之间的夹角为。若此系统处于平衡状态，则正确的关系式可能是()Acos3eq f(q,8Q)Bcos3eq f(q2,Q2)Csin3eq f(Q,8q)Dsin3eq f(Q2,q2)答案AC解析若设Q与q之间的距离为r，则q与q之间的距离为2rcos。对其中一q进行受力分析如图所示，其中F 1为另一q对它的库仑力，F2和F3分别为两Q对它的库仑力，由对称性和库仑定律可得F1keq f(q2,2rcos2)，F2F3keq f(Qq,r2)，由矢量平行四边形中的几何关系可得eq f(F1,2)F2cos，联立以上几式解得cos

6、3eq f(q,8Q)。如果对其中一Q进行受力分析，根据共点力的平衡知识同理可得出结论sin3eq f(Q,8q)。6.(2014哈尔滨质检)利用电场和磁场来控制带电粒子的运动，是一项重要的物理应用技术。在等量正点电荷所激发的电场中，可以使带电粒子做匀速圆周运动。如图所示，AB为两个点电荷连线的中垂线，粒子在其上P点获得一垂直纸面向外的速度，恰好在中垂面上做匀速圆周运动。以下判断正确的是()A该粒子可能带正电B该粒子一定带负电C若点电荷M、N的带电量同时等量地缓慢增大，粒子仍在原轨道做匀速圆周运动D若点电荷M、N的带电量同时等量地缓慢增大，粒子将无法在原轨道做匀速圆周运动答案BD解析根据同种电

7、荷产生的电场的特点及场强的叠加原理可知，P点场强沿PA方向，粒子做匀速圆周运动，所受电场力的合力提供向心力，则该粒子一定带负电，B正确；M、N带电量缓慢增大，P点处场强增大，粒子所受电场力增大，粒子将做近心运动，运动半径会不断减小，D正确。7(2014广东理综)如图所示，光滑绝缘的水平桌面上，固定着一个带电量为Q的小球P.带电量分别为q和2q的小球M和N，由绝缘细杆相连，静止在桌面上P与M相距L，P、M和N视为点电荷，下列说法正确的是()AM与N的距离大于LBP、M和N在同一直线上C在P产生的电场中，M、N处的电势相同DM、N及细杆组成的系统所受合外力为零答案BD解析由于杆和小球M、N处于平衡

8、状态，因此B、D正确。顺电场线方向电势降低MN，C错。选M、N和杆整体为研究对象，则由平衡条件可知，eq f(kQq,L2)eq f(kQ2q ,Lx2)，得x(eq r(2)1)LL，A不正确。8(2014浙江理综)如图所示，水平地面上固定一个光滑绝缘斜面，斜面与水平面的夹角为。一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端，另一端系有一个带电小球A，细线与斜面平行小球A的质量为m、电量为q。小球A的右侧固定放置带等量同种电荷的小球B，两球心的高度相同、间距为d.静电力常量为k，重力加速度为g，两带电小球可视为点电荷。小球A静止在斜面上，则()A小球A与B之间库仑力的大小为eq f(kq2,d2)B当

9、eq f(q,d)eq r(f(mgsin,k)时，细线上的拉力为0C当eq f(q,d)eq r(f(mgtan,k)时，细线上的拉力为0D当eq f(q,d)eq r(f(mg,ktan)时，斜面对小球A的支持力为0答案AC解析本题考查带电体在电场中的平衡。解题关键是对A球的受力分析。由库仑定律A、B间的库仑力，Feq f(kq2,d2)，A正确；分析小球受力如图所示，若细线拉力为0，由平衡条件，有Fcosmgsin，即eq f(kq2,d2)cosmgsin，故eq f(q,d)eq r(f(mgtan,k)，选项B错误，C正确；由图可判断T、F、mg的合力总有垂直斜面向下的分力，若小球

10、平衡FN不可能为0，D错误。二、非选择题9.如图所示，半径为R的硬橡胶圆环，其上带有均匀分布的正电荷，单位长度上的电荷量为q。现在环上截去一小段长度为L(LR)的圆弧eq xto(AB)，则在圆环中心O处的电场强度的大小为_。答案kLq/R2解析未截去圆弧eq xto(AB)时，整个圆环上的电荷分布关于圆心对称，则O处的电场强度为0。截去圆弧eq xto(AB)后，除eq xto(CD)(和eq xto(AB)关于O对称的一小段圆弧)外，其余的电荷在O处的场强为0，则eq xto(CD)在O处的场强就等于中心O处电场强度E。eq xto(CD)上所带电荷量为Lq，根据点电荷场强公式可得EkLq

11、/R2。10.如图，一半径为r的圆环上均匀分布着电荷量为Q的电荷，在垂直于圆环面且过圆心O的轴线上有A、B、C三个点，C和O、O和A间的距离均为d，A、B间距离为2d。在B点处有一电荷量为q的固定点电荷。已知A点处的场强为零，k为静电力常量，求：(1)带电圆环在O点处的场强大小；(2)C点处场强。答案(1)0(2)eq f(5kq,16d2)方向沿OC向外解析(1)圆环上关于圆心对称的两小段圆弧上的电荷在O点处产生的场强大小相等、方向相反，其合场强为零，则带电圆环在O点处的场强为E00(2)A点处的场强为零，根据电场叠加原理知，带电圆环和B点处点电荷在A点处产生的场强大小均为EBAeq f(k

12、q,2d2)、两者方向相反根据对称性可知带电圆环在C点处产生的场强大小为ECleq f(kq,2d2)、方向沿OC向外B处点电荷在C点处产生的场强大小为EC2eq f(kq,4d2)，方向沿OC向外则C点处场强EEC1EC2解得Eeq f(5kq,16d2)、方向沿OC向外11(2014福建理综)如图，真空中xOy平面直角坐标系上的ABC三点构成等边三角形，边长L2.0m。若将电荷量均为q2.0106C的两点电荷分别固定在A、B点，已知静电力常量k9.0109Nm2/C2，求：(1)两点电荷间的库仑力大小；(2)C点的电场强度的大小和方向。答案(1)9.0103N(2)7.8103N/C，场强

13、方向沿y轴正方向解析(1)根据库仑定律，A、B两点电荷间的库仑力大小为Fkeq f(q2,L2)代入数据得F9.0103N(2)A、B点电荷在C点产生的场强大小相等，均为E1keq f(q,L2)A、B两点电荷形成的电场在C点的合场强大小为E2E1cos30由式并代入数据得E7.8103N/C场强E的方向沿y轴正向12(2014四川名校检测)如图所示，一轨道ABC水平段AB粗糙，在B点与半径R2m的竖直光滑半圆固定轨道相切连接。一个质量为m4kg、带电荷量为q2105C的物体受一水平向右的拉力F作用从A点由静止开始运动，AB段阻力f8N，拉力F的功率恒定。物体运动到B点时速度恰好达到最大，此时拉力消失，物体沿BC自由滑上轨道且恰能到达最高点C。当物体到达C点时，在AB上方加一竖直向下的匀强电场E6106N/C，物体最后又落到A点(g10m/s2)。求：(1)物体运动到B点时的速度；(2)拉力的恒定功率P；(3)物体在AB段的运动时间t。答案(1)10m/s(2)80W(3)2.7s解析(1)物体恰好到达最高点C，则：mgeq f(mvoal(2,C),R)vC2