届高考物理人教版第一轮复习课时作业x3 1 6 1电场地力地性质.docx

1、届高考物理人教版第一轮复习课时作业x3 1 6 1电场地力地性质实用标准文档 文案大全 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 1(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1.61015 C，丙物体带电81016 C。则对于最后乙、丙两物体的带电情况，下列说法中正确的是 ( ) A乙物体一定带有负电荷81016 C B乙物体可能

2、带有负电荷2.41015 C C丙物体一定带有正电荷81016 C D丙物体一定带有负电荷2.41015 C 解析 由于甲、乙、丙原来都不带电，即都没有静电荷；甲、乙摩擦导致甲失去电子1.61015 C而带正电，乙物体得到电子而带1.61015 C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1.61015 C81016 C81016 C。选项B、C、D错误，选项A正确。 答案 A 2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

3、。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 ( ) 实用标准文档 文案大全 图1 A.mgtan q B.mgcot q C.mgsin q D.mgcos q 解析 对B受力分析，由平衡条件得：qEmgtan ，解得A在B处所产生的场强大小为mgtan q，A正确。 答案 A 3(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 a，场强大小为Ea，方向与连线ab垂直。b点的电势为b，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2 Aab，EaEb 2

4、Bab，EaEb 2 Cab，Ea4Eb Dab，Ea4Eb 解析 将Ea，Eb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EkQr 2，可得Ea4Eb；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ba，选项D正确。 实用标准文档 文案大全 答案 D 4如图3所示三个点电荷q1、q2、q3在一条直线上，q2和q3的距离为q1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q1q2q3为 ( ) 图3 A(9)4(36) B9436 C(3)2(6) D326 解析 由三电荷平衡模型的特点“两同夹异”可知，q1和q3为同种电荷

5、，它们与q2互为异种电荷，设q1和q2距离为r，则q2和q3的距离为2r，对于q1有kq2q1r 2kq1q33r 2，则有q2q 319，对q3有kq1q33r 2kq2q32r 2，所以q1q 294，考虑到各电荷的电性，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 ( ) 图4 AA点场强小于B点场强 BA点场强大于B点场强 CA点电势等于B点电势 DA点电势高于B点电势 解析 由电荷的对称分布关系可知

6、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点实用标准文档 文案大全 电势等于B点的电势，选项C正确，D错误。 答案 C 6一半径为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 ( ) A受力大小为零 B受力大小为kqQR 2，方向由圆孔指向球心 C受力大小为kqQr24R 4，方向由圆孔指向球心 D受力大小为kqQr24R 4，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

7、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。球壳上电荷面密度为Q4R 2，与挖去的圆孔对称处的微元带电荷量QQr24R 2。由库仑定律得Q对圆心处点电荷q的作用力大小FkQqR 2kqQr24R 4，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 7.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、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x0。若弹簧发生的均是弹性形变，则 ( ) 图5 A保持Q不变，将q变为2q，平衡时弹簧的伸长量等于2x0 B保持q不变，将Q变为2Q，平衡

8、时弹簧的伸长量小于2x0 C保持Q不变，将q变为q，平衡时弹簧的缩短量等于x0 实用标准文档 文案大全 D保持q不变，将Q变为Q，平衡时弹簧的缩短量小于x0 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x0，则有：kx0kQqxx0 2，保持Q不变，将q变为2q时，平衡时有：kx1k2Qqxx1 2，解得x12x0，故A错误；同理可得到保持q不变，将Q变为2Q，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x0，故C错误，同理D也错误。 答案 B 8. (多选)(2014江苏淮安四

9、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，下列说法正确的是 ( ) 图6 AA、B两小球间的库仑力变大 BA、B两小球间的库仑力变小 CA小球对MO杆的压力变大 DA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

10、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 实用标准文档 文案大全 能力提高练 9.如图7所示，光滑绝缘细杆与水平面成角固定，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 A垂直于杆斜向上，场强大小为mgcos q B竖直向上，场强大小为mg q C垂直于杆斜向上，场强大小为mgsin q D水平向右，场强大小为mgcot q 解析 若所加电场的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

11、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；若所加电场的场强竖直向上，对小球受力分析可知，当Emg q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；若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Eqmgtan ，所以Emgtan q，选项D错误。 答案 B 10如图8所示，质量为m1的不带电小环A套在动摩擦因数为 33的竖直杆上，其最大静摩擦力等于滑动摩擦力，一质量为m2、带电荷量为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，

12、则当电场强度实用标准文档 文案大全 E存在最小值时，E与水平方向的夹角为 ( ) 图8 A0 B30 C45 D60 解析 对AB整体研究，受到竖直向下总的重力(m1m2)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 FN(m1m2)g，FNEqcos 。解得Eq(sin cos )(m1m2)g，因为sin cos 12sin()，其中tan ，30，所以当60时，E最小，D正确。 答案 D 11.如图9所示，一长为L的绝缘细线下端系质量为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

13、的圆周运动，已知静电力常量为k。 图9 (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v1，根据牛顿第二定律有：mgkq2L 2mv21 L 解得：v1 gLkq2mL 实用标准文档 文案大全 (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： 12mv2212mv212mgL 解得：v2 5gLkq2mL 答案 (1)gLkq2mL (2)5gLkq2mL 12. (2014福建卷，20)如图10所示，真空中xOy平面直角

14、坐标系上的ABC三点构成等边三角形，边长L2.0 m。若将电荷量均为q2.0106 C的两点电荷分别固定在A、B点，已知静电力常量k9.0109 Nm2/C2，求： 图10 (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。 解析 (1)根据库仑定律，A、B 两点间的库仑力大小为：Fkq2L2 代入数据得：F9.0103 N (2)A、B点电荷在C点产生的场强大小相等，均为： E1kqL2 A、B两点电荷形成的电场在C点的合场强大小为： E2E1cos 30 代入数据得E7.8103 N/C 方向沿y轴正方向 实用标准文档 文案大全 答案 (1)9.0103 N (2)7.8103 N/C 方向沿y轴正方向