2011年高考物理一轮复习第六章第一讲电场力的性质的描述
(以下试题均来自VCM仿真实验配套试题)
一、单项选择题(本题共5小题,每小题7分,共35分)
1.(2010·上海模拟)下列说法正确的是 ( )
A.由v=可知:物体的运动是先有位移后有速度
B.由可知:在国际单位制中,只要公式中各物理量的数值选取恰当,可使常数G的值为1
C.由E=可知:电场强度与检验电荷受到的电场力成正比,与检验电荷的电荷量
成反比
D.由可知:物体的动能与物体质量与运动速度二次方的乘积成正比
解析:物体的位移对应一段过程或一段时间,而物体的速度可对应某一位置或某一时刻,故A错误;在国际单位制中G的取值是一固定的常数,与m、r的取值无关,B错误;电场强度是由电场本身决定的,与F、q无关,C错误;由可知,D说法正确.
答案:D
2.(2009·江苏高考)两个分别带有电荷量-Q和+3Q的相同金属小球(均可视为点电荷),固定在相距为r的两处,它们间库仑力的大小为F.两小球相互接触后将其固定距离
变为,则两球间库仑力的大小为 ( )
A. F B. F
C. F D.12F
解析:两带电金属球接触后,它们的电荷量先中和后均分,由库仑定律得:,
联立得F′=F,C项正确.
答案:C
3.(2010·广州模拟)如图1所示,三个完全相同的绝缘金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上,c球在xOy坐标系原点O上,a和c带正电,b带负电,a所带电荷量比b所带电荷量少,关于c受到a和b的电场力的合力方向,下列判断中正确的是( )
A.从原点指向第Ⅰ象限
B.从原点指向第Ⅱ象限
C.从原点指向第Ⅲ象限
D.从原点指向第Ⅳ象限
解析:设a、b、c三个小球的带电荷量分别为qa、qb、qc,三角形的边长为r.根据库仑定律可得a与c、b与c之间的电场力分别为:
方向沿ac连线由a指向c
方向沿bc连线由c指向b
由于所以,根据力的平行四边形定则易得的合力的方向为
从原点指向第Ⅳ象限,D正确.
答案:D
4.(2010·启东模拟)如图2所示,AC、BD为圆的两条互相垂直的直径,圆心为O,将等电荷量的正、负点电荷放在圆周上,它们的位置关于AC对称.要使圆心O处的电场强度为零,可在圆周上再放置一个适当电荷量的正点电荷+Q,则该点电荷+Q应放在 ( )
A.A点 B.B点
C.C点 D.D点
解析:由电场的叠加原理可知+q、-q在O点的合场强方向应沿OD方向,要使O点的合场强为零,放上的点电荷+Q在O点的场强方向应与+q、-q在O点的合场强方向相反,所以应放在D点,故选D项.
答案:D
5.A、B是一条电场线上的两个点,一带负电的粒子仅在电场力作用下以一定的初速度从A点沿电场线运动到B点,其速度v和时间t的关系图象如图3所示.则此电场的电场线分布可能是图4中的 ( )
解析:由v-t图象可知,粒子的速度随时间逐渐减小,粒子的加速度逐渐变大,则电场强度逐渐变大,从A到B电场线逐渐变密.综合分析知,带负电的粒子沿电场线方向运动,由电场线疏处到达密处,故A对.
答案:A
二、双项选择题(本题共5小题,共35分.在每小题给出的四个选项中,只有两个选项正确,全部选对的得7分,只选一个且正确的得2分,有选错或不答的得0分)
6.(2010·东莞调研)如图5所示为两个点电荷在真空中所产生电场的电场线(方向未标出).图中C点为两点电荷连线的中点,MN为两点电荷连线的中垂线,D为中垂线上的一点,电场线的分布关于MN左右对称.则下列说法中正确的是 ( )
A.这两点电荷一定是等量异种电荷
B.这两点电荷一定是等量同种电荷
C.D、C两点的电场强度方向一定相同
D.C点的电场强度比D点的电场强度小
解析:由电场线分布的特征可知,产生电场的电荷一定是等量异种电荷,A正确;D、C两点电场线的密度不同,D、C两点的电场强度大小不同,但方向相同,故C正确;C点电场线的密度大,电场强度大,D不正确.
答案:AC
7.如图6所示,AB是某个点电荷电场的一根电场线,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,负电荷做加速运动,加速度越来越小
B.电场线由B指向A,负电荷做加速运动,其加速度大小变化因题设条件不同不能确定
C.电场线由A指向B,负电荷做匀加速运动
D.若此电场线是负点电荷形成的,则电场线由B指向A,负电荷做加速运动,加速度越来越小
解析:负电荷由静止释放仅在电场力作用下向B运动,说明电场力方向由A指向B,故场强方向应由B指向A,由于形成电场的点电荷情况不详,电场的分布不能由一根电场线确定,其加速度大小变化不能确定,所以A、C错误,B项正确.若此电场线是负点电荷形成的,则负点电荷在A侧,负电荷由O到B做加速运动,加速度越来越小,D正确.
答案:BD
8.如图7所示,实线是一簇未标明方向的由点电荷Q产生的电场线,若带电粒子q(|Q|≫|q|)由a运动到b,电场力做正功.已知在a、b两点粒子所受电场力分别为,则下列判断正确的是 ( )
A.若Q为正电荷,则q带正电,
B.若Q为正电荷,则q带正电,
C.若Q为负电荷,则q带负电,
D.若Q为负电荷,则q带负电,
解析:由于粒子由a运动到b电场力做正功,可知电场力指向外侧,Q、q为同种电荷;电场线密集的地方电场强度大,由F=Eq知Fa大,A、C正确.
答案:AC
9.(2010·广州六校联考)把一带正电小球a放在光滑绝缘斜面上,欲使小球a能静止在如图8所示的位置,需在MN间放一带电小球b,则 ( )
A.b球带正电,放在A点 B.b球带负电,放在A点
C.b球带负电,放在C点 D.b球带正电,放在C点
解析:小球a能静止在斜面上,即小球a受到的合力为零,若b球带正电放在A点,当球a所受电场力大小等于球a的重力时,小球a受到的合力为零,可以静止,A正确;若b球带负电放在A点,小球a所受电场力向下,小球a受到的合力不能为零,不能静止,B错误;若b球带负电放在C点,小球a受到三个力的作用,合力可以等于零,可以静止,C正确;若b球带正电放在C点,由力的合成可知,小球a所受合力不能为零,故不能静止,D错误.
答案:AC
10.如图9所示,悬线下挂着一个带正电的小球,它的质量为m,电荷量为q,整个装置处于水平向右的匀强电场中,电场强度为E,下列说法正确的是 ( )
A.小球平衡时,悬线与竖直方向夹角的正切值为Eq/(mg)
B.若剪断悬线,则小球做曲线运动
C.若剪断悬线,则小球做匀速运动
D.若剪断悬线,则小球做匀加速直线运动
解析:对小球受力分析如图所示,可知tanα=,A对.剪断悬线后,小球受Eq和mg的合力,其合力为定值,所以小球做匀加速直线运动,D对.
答案:AD
三、非选择题(本题共2小题,共30分)
11.(15分)(2010·深圳模拟)用一根长为l的丝线吊着一质量为m、带电荷量为q的小球,小球静止在水平向右的匀强电场中,如图10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但大小不变,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)小球经过最低点时丝线的拉力.
解析:(1)小球静止在电场中受力如图所示,
显然小球带正电,由平衡条件得:
mgtan37°=qE ①
故E=. ②
(2)当电场方向变成向下后,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:
③
由圆周运动知识,在最低点时,
④
由③④解得
答案:(1) (2) mg
12.(15分)(2010·徐州月考)如图11所示,质量为m的小球A穿在绝缘细杆上,杆的倾角为α,小球A带正电,电荷量为q.在杆上B点处固定一个电荷量为Q的正电荷.将A由距B竖直高度为H处无初速释放,小球A下滑过程中电荷量不变.不计A与细杆间的摩擦,整个装置处在真空中.已知静电力常量k和重力加速度g.求:
(1)A球刚释放时的加速度是多大?
(2)当A球的动能最大时,A球与B点的距离.
解析:由牛顿第二定律可知mgsinα-F=ma,根据库仑定律,r=H/sinα,得.当A球受到合力为零、加速度为零时,动能最大.设此时A球与B点间的距离为d,则,解得d=.
答案:
本文来源:https://www.2haoxitong.net/k/doc/6d0764f67c1cfad6195fa7f5.html
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