届高考物理人教版第轮复习课时作业电场的力的性质

1、选修3-1第六章静电场第1课时电场的力的性质基本技能练(2014 西安市一模)2013年1月15日上午10时许，陕西省蒲城县某花炮厂发生爆炸，爆炸没有造成人员伤亡，初步断定是因空气干燥，炸药堆放时间过长，由静电引发了爆炸。摩擦可以产生静电，原来甲、乙、丙三物体都不带电，今使甲、乙两物体相互摩擦后，乙物体再与丙物体接触，最后，得知甲物体带正电X10-15 C，丙物体带电8X10-16C。则对于最后乙、丙两物体的带电情况，以下说法中正确的是()乙物体一定带有负电荷8X1016C乙物体可能带有负电荷X10-15C丙物体一定带有正电荷8X1016C丙物体一定带有负电荷X1015C解析 由于甲、乙、丙原

2、来都不带电，即都没有静电荷；甲、乙摩擦导致甲失去电子X10-15C而带正电，乙物体得到电子而带X10-15C的负电荷；乙物体与不带电的丙物体接触，从而使一部分负电荷转移到丙物体上，故可知乙、丙两物体都带负电荷，由电荷守恒定律可知，乙最终所带负电荷为X1015C 8X10% =8X1016C。选项B、C、D错误，选项A正确。答案A如图1所示，质量为m、带电荷量为q的小球B用绝缘细线悬挂，处于固定的带电体A产生的电场中，A可视为点电荷，B为试探电荷。当B静止时，A、B等高，细线与竖直方向的夹角为。已知重力加速度为g。则A在B处所产生的场强大小为()图1解析 对B受力分析，由平衡条件得：qE=mgt

3、an。，解得A在B处所产生的场强大小为QU, a正确。q答案A(2014 -武汉市部分学校调研)在孤立的点电荷产生的电场中有a、b两点，a点的电势为 如，场强大小为Ea,方向与连线ab垂直。b点的电势为 队，场强大小为Eb,方向与连线ab的夹角为30。则a、b两点的场强大小及电势高低的关系是()图2b b6a 6b, EaB. 6aV 6b, Ea -)乙乙C.如6b, Ea=4EbD.如V6b, Ea=4Eb kQ解析将Ea原延长相交,其交点为场源点电荷的位置，由点电荷的场强公式解析将Ea可得&=4原；分别过a、b做等势面，电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面，则队 如，选项D正确。答案

4、D如图3所示三个点电荷qi、q2、q3在一条直线上，q和q3的距离为qi和q2距离的两倍，每个点电荷所受静电力的合力为零，由此可以判定，三个点电荷的电荷量之比qi ： q2 ： q3 为()图3(-9) : 4 : (-36)B. 9 ： 4 ： 36C. (-3) : 2 : (-6)D. 3 ： 2 ： 6解析 由三电荷平衡模型的特点“两同夹异可知，qi和q3为同种电荷，它们与q2互为异种电荷，设qi和q2距离为r,则q2和q3的距离为2r,对于qi有*=票*,q2 1kqiQs kq?q3qi 9则有9，对q3有?3r?2 = ?2r?2所以昂=4，考虑到各电何的电性，故A正确。答案A(

5、2014 武汉市调研考试)将等量的正、负电荷分别放在正方形的四个顶点上(如图4所示)。O点为该正方形对角线的交点，直线段AB通过O点且垂直于该正方形，OAOB，以下对A、B两点的电势和场强的判断，正确的是A点场强小于B点场强A点场强大于B点场强A点电势等于B点电势A点电势高于B点电势解析 由电荷的对称分布关系可知AB直线上的电场强度为0,所以选项A、B错误;同理将一电荷从A移动到B电场力做功为0, AB电势差为0,因此A点电势等于B点的电势，选项C正确，D错误。答案C一半径为R的绝缘球壳上均匀地带有电荷量为+Q的电荷，另一电荷量为+ q的点电荷放在球心O上。由于对称性，点电荷受力为零。现在球壳

6、上挖去半径为r(r?R)的一个很小的圆孔，则此时置于球心处的点电荷()受力大小为零受力大小为半，方向由圆孔指向球心受力大小为黑，方向由圆孔指向球心受力大小为崂S，方向由球心指向圆孔解析把球壳分成无限多个微元，由对称性可知除挖去的圆孔和其对称处外其他都有两个微元关于圆心对称，两对称微元对球心处的点电荷作用力的合力为零。球壳Q, Qr2上电荷面密度为齿，与挖去的圆孔对称处的微元带电荷量AQ=制。由库仑定律得AQ对圆心处点电荷q的作用力大小F=罕=岑由同种电荷相互排斥可知库仑力方向由球心指向圆孔，选项D正确。答案D如图5所示，真空中A、B两个点电荷的电荷量分别为+Q和+ q,放在光滑绝缘水平面上，A

7、、B之间用绝缘的轻弹簧连接。当系统平衡时，弹簧的伸长量为xo。假设弹簧发生的均是弹性形变，则图5保持Q不变，将q变为24，平衡时弹簧的伸长量等于2xo保持q不变，将Q变为2。，平衡时弹簧的伸长量小于2xo保持Q不变，将q变为一4，平衡时弹簧的缩短量等于xo保持q不变，将Q变为一Q,平衡时弹簧的缩短量小于xo解析 设弹簧劲度系数为k,原长为x。当系统平衡时，弹簧的伸长量为Xo,则有：k，X0=k?x*0?2,保持Q不变，将q变为2q时，平衡时有：k，Xi = k?xr；?2,解得xi2xo，故A错误；同理可得到保持q不变，将Q变为2。，平衡时弹簧的伸长量小于2x0，故B正确；保持Q不变，将q变为

8、一q,如果缩短量等于X0,则静电力大于弹力，故会进一步吸引，平衡时弹簧的缩短量大于xo,故C错误，同理D也错误。答案B多项选择2014 -江苏淮安四校联考如图6所示，MON是固定的光滑绝缘直角杆，MO沿水平方向，NO沿竖直方向，A、B为两个套在此杆上的带有同种电荷的小球，用一指向竖直杆的水平力F作用在A小球上，使两球均处于静止状态。现将A小球向NO方向缓慢拉动一小段距离后，A、B两小球可以重新平衡。则后一种平衡状态与前一种平衡状态相比较，以下说法正确的是图6A、B两小球间的库仑力变大A、B两小球间的库仑力变小A小球对MO杆的压力变大A小球对MO杆的压力肯定不变解析A、B两小球间的连线与竖直方向

9、的夹角减小，对B小球研究，库仑力在竖直方向的分力与重力等大反向，因此库仑力减小，故选项A错误，选项B正确；由整体法可知，MO杆对A小球的支持力大小等于A小球对MO杆的压力等于A、B两小球的重力之和，肯定不变，故选项C错误，选项D正确。答案BD能力提高练如图7所示，光滑绝缘细杆与水平面成0角固定，杆上套有一带正电小球，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()图7垂直于杆斜向上，场强大小为mgcs q竖直向上，场强大小为哩qc.垂直于杆斜向上，场强大小为mgsin qmgcot 0。.水平向右，场强大小为q解析假设所加电场的

10、场强垂直于杆斜向上，对小球受力分析可知，其受到竖直向下的重力、垂直于杆斜向上的电场力和垂直于杆方向的支持力，在这三个力的作用下，小球沿杆方向上不可能平衡，选项A、C错误；假设所加电场的场强竖直向上，对小球受力分析可知，当E=旨时，电场力与重力等大反向，小球可在杆上保持静止，选项B正确；假设所加电场的场强水平向右，对小球受力分析可知，其共受到三个力的作用，假设小球此时能够静止，则根据平衡条件可得Eq=mgtan 0,所以E=mgtan 9 、土芸，选项D错误。q答案B 房如图8所示，质量为mi的不带电小环A套在动摩擦因数为U=3的竖直杆上，其3最大静摩擦力等于滑动摩擦力，一质量为业、带电荷量为+

11、 q的小球B与A用一绝缘细线相连，整个装置处于匀强电场中，恰好保持静止，则当电场强度E存在最小值时，E与水平方向的夹角0为A.0B.30C.45D.60解析 对AB整体研究，受到竖直向下总的重力(mi+m2)g、电场力Eq、沿水平方向垂直于杆的弹力Fn和竖直向上的摩擦力，则由平衡条件可得Eqsin。+ uFn= (mi+m2)g, FN=Eqcos。解得 Eq(sin 0 + ucos 0) = (mi+m2)g,因为 sin 0 + ucos。=、:1+U2sin(。+ 6),其中 tan 6=u, 6=30 ,所以当。=60 时，E最小，D正确。答案D如图9所示，一长为L的绝缘细线下端系质

12、量为m、电荷量为q的带负电金属小球，在细线的悬点O处放一电荷量为q的带正电的点电荷。金属小球能在竖直平面内做完整的圆周运动，已知静电力常量为k。(1)求金属小球在最高点的最小速度的大小;(2)如果金属小球刚好能通过最高点，则它通过最低点时的速度为多大解析(1)设金属小球在最高点时的最小速度值为vi,根据牛顿第二定律有：mg+22V1(2)设金属小球刚好能通过最高点，它通过最低点时的速度值为V2,因为只有重力对小球做功，所以机械能守恒，可得:1 2 1 2 尹V2=9 mvi + 2mgL乙乙解得：v2= p5gL+应欠安 / - . T I KI1 r T I 答案 gL+叽5gL+叽12. (2014 福建卷，20)如图10所示，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L=m。假设将电荷量均为q= + X106 C的两点电荷分别固定在A、B点，已知静电力常量k=X109 Nm2