2011《》高三物理一輪復(fù)習(xí) 第一課時(shí)庫侖定律電場強(qiáng)度電場線練習(xí)

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1、2011《》高三物理一輪復(fù)習(xí) 第一課時(shí) 庫侖定律電場強(qiáng)度電場線練習(xí) (本欄目內(nèi)容，學(xué)生用書中以活頁形式分冊裝訂成冊！) 1.如圖所示，兩個(gè)完全相同的絕緣金屬殼a、b的半徑為R，質(zhì)量為m，兩球心之間的距離為l＝3R.若使它們帶上等量的異種電荷，電荷量為q，那么兩球之間的萬有引力F引，庫侖力F庫分別為 (　　) A．F引＝G，F(xiàn)庫＝k　 B．F引≠G，F(xiàn)庫≠k C．F引≠G，F(xiàn)庫＝k D．F引＝G，F(xiàn)庫≠k 【解析】　萬有引力定律適用于兩個(gè)可看成質(zhì)點(diǎn)的物體，而均勻的球體可將其質(zhì)量集中在球心考慮；庫侖定律適用于點(diǎn)電荷，兩球殼帶等量異種電荷，但由于電荷間的相互作用力使其電荷集

2、中在兩球殼的內(nèi)側(cè)，它們之間距離小于l，故此時(shí)的庫侖力大于電荷集中在球心時(shí)的庫侖力． 【答案】　D 2．如圖所示，水平天花板下用長度相同的絕緣細(xì)線懸掛起來的兩個(gè)相同的帶電介質(zhì)小球A、B，左邊放一個(gè)帶正電的固定球＋Q時(shí)，兩懸球都保持豎直方向．下面說法中正確的是 (　　) A．A球帶正電，B球帶正電，并且A球帶電荷量較大 B．A球帶負(fù)電，B球帶正電，并且A球帶電荷量較小 C．A球帶負(fù)電，B球帶正電，并且A球帶電荷量較大 D．A球帶正電，B球帶負(fù)電，并且A球帶電荷量較小 【解析】　要使AB平衡，必須有A帶負(fù)電，B帶正電，且A球帶電較少，故應(yīng)選B. 【答案】　B 3．如圖所示中的

3、實(shí)線表示電場線，虛線表示只受電場力作用的帶正電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，粒子先經(jīng)過M點(diǎn)，再經(jīng)過N點(diǎn)，可以判定 (　　) A．M點(diǎn)的電勢大于N點(diǎn)的電勢 B．M點(diǎn)的電勢小于N點(diǎn)的電勢 C．粒子在M點(diǎn)受到的電場力大于在N點(diǎn)受到的電場力 D．粒子在M點(diǎn)受到的電場力小于在N點(diǎn)受到的電場力 【解析】　本題考查考生對電場線的掌握情況．由于沿電場線方向電勢逐漸降低，故φM＞φN，A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；由電場線疏密程度表示場強(qiáng)大小知，EM＞EN，電場力F＝qE，所以粒子在M點(diǎn)受到的電場力小于在N點(diǎn)受到的電場力，C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確． 【答案】　AD 4．(2010年江蘇省蘇州中學(xué)月考)如圖所示，水平面絕緣

4、且光滑，彈簧左端固定，右端連一輕質(zhì)絕緣擋板，空間存在著水平方向的勻強(qiáng)電場，一帶電小球在電場力和擋板壓力作用下靜止．若突然將電場反向，則小球加速度的大小隨位移x變化的關(guān)系圖象可能是圖中的 (　　) 【解析】　將電場反向瞬間至彈簧恢復(fù)原長的過程中，對小球據(jù)牛頓第二定律得kx＋qE＝ma；彈簧恢復(fù)原長之后的過程中，小球水平方向僅受電場力作用，對小球據(jù)牛頓第二定律得qE＝ma，選項(xiàng)A正確． 【答案】　A 5．下面各圖A球系在絕緣細(xì)線的下端，B球固定在絕緣平面上，它們帶電的種類以及位置已在圖中標(biāo)出．A球能保持靜止的是 (　　) 【解析】　A球要保持靜止，其所受合外力必為零，A項(xiàng)中

5、A球所受三個(gè)力如圖甲所示，合外力可能為零，A正確．D項(xiàng)中受力情況如圖乙，合外力可能為零，D項(xiàng)正確．其他項(xiàng)合力不可能為零，故B、C錯(cuò)． 【答案】　AD 6．如圖所示，a、b是兩個(gè)帶有同種電荷的小球，用絕緣細(xì)線系于同一點(diǎn)．兩球靜止時(shí)它們在同一水平面上，與豎直方向的夾角依次為α＝30°、β＝60°.若同時(shí)剪斷細(xì)線，不計(jì)空氣阻力，則下列說法中正確的是 (　　) A．a(chǎn)、b兩小球?qū)⑼瑫r(shí)落到同一水平地面上 B．下落過程中a小球水平飛行的距離比b小球大 C．下落過程中a、b小球受到的沖量大小相同 D．落地瞬間a小球重力的瞬時(shí)功率大于b小球重力的瞬時(shí)功率 【解析】　豎直方向只受重力，A

6、正確；由＝tan α，知ma＞mb，庫侖力F相同，水平方向的加速度aa＜ab，所以a球水平飛行距離小，B錯(cuò)；重力的沖量大小不同，合沖量大小不同，C錯(cuò)；P＝mgv，速度在豎直方向的分量相同，故PA＞PB，D對． 【答案】　AD 7．(2010年天星百校聯(lián)盟領(lǐng)航卷)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E＝5.0×103 V/m，要使一個(gè)電荷量為3.0×10－15 C的負(fù)點(diǎn)電荷(不計(jì)重力)沿著與電場強(qiáng)度方向成60°角的方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則所施加外力的大小和方向應(yīng)是 (　　) A．1.5×10－11 N，與場強(qiáng)方向成120° B．1.5×10－11 N，與場強(qiáng)方向成60° C．1.5×10－11 N，與場

7、強(qiáng)方向相同 D．1.5×10－11 N，與場強(qiáng)方向相反 【解析】　在電場中負(fù)點(diǎn)電荷所受電場力的方向與電場方向相反，要使負(fù)點(diǎn)電荷在電場中做勻速直線運(yùn)動(dòng)，其合力為零，所以所施加外力的大小為1.5×10－11 N，方向與場強(qiáng)方向相同，C正確． 【答案】　C 8．(2009年山東卷)如下圖所示，在x軸上關(guān)于原點(diǎn)O對稱的兩點(diǎn)固定放置等量異種點(diǎn)電荷＋Q和－Q，x軸上的P點(diǎn)位于－Q的右側(cè)．下列判斷正確的是 (　　) A．在x軸上還有一點(diǎn)與P點(diǎn)電場強(qiáng)度相同 B．在x軸上還有兩點(diǎn)與P點(diǎn)電場強(qiáng)度相同 C．若將一試探電荷＋q從P點(diǎn)移至O點(diǎn)，電勢能增大 D．若將一試探電荷＋q從P點(diǎn)移至O點(diǎn)，電勢

8、能減小 【解析】　由點(diǎn)電荷產(chǎn)生的場強(qiáng)公式E＝和場強(qiáng)疊加知識(shí)得．若－Q與Q點(diǎn)的距離為x，P點(diǎn)與－Q的距離為a，則可得P點(diǎn)場強(qiáng)為EP＝－，方向水平向左，根據(jù)對稱性特點(diǎn)知，A正確，B錯(cuò)；根據(jù)等量異種電荷形成的電場特點(diǎn)知，O點(diǎn)電勢為零，而P點(diǎn)電勢小于零，故將＋q從P點(diǎn)移至O點(diǎn)，電場力做負(fù)功，其電勢能一定增大． 【答案】　AC 9．如下圖所示，實(shí)線為不知方向的三條電場線，從電場中M點(diǎn)以相同速度垂直于電場線方向飛出a、b兩個(gè)帶電粒子，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示．則 (　　) A．a(chǎn)一定帶正電，b一定帶負(fù)電 B．a(chǎn)的速度將減小，b的速度將增加 C．a(chǎn)的加速度將減小，b的加速度將增加 D．兩個(gè)

9、粒子的動(dòng)能，一個(gè)增加一個(gè)減小 【解析】　設(shè)電場線為正點(diǎn)電荷的電場線，則由軌跡可判斷a帶正電，b帶負(fù)電．若電場線為負(fù)點(diǎn)電荷的電場線，則a為負(fù)電荷，b為正電荷，A錯(cuò)．由粒子的偏轉(zhuǎn)軌跡可知電場力對a、b均做正功，動(dòng)能增加，B、D錯(cuò)．但由電場線的疏密可判定，a受電場力逐漸減小，加速度減?。産正好相反，選C. 【答案】　C 10．如圖所示，A、B為兩個(gè)固定的等量同號正電荷，在它們連線的中點(diǎn)處有一個(gè)可以自由運(yùn)動(dòng)的正電荷C，現(xiàn)給電荷C一個(gè)垂直于連線的初速度v0，若不計(jì)C所受的重力，則關(guān)于電荷C以后的運(yùn)動(dòng)情況，下列說法中正確的是 (　　) A．加速度始終增大 B．加速度先增大后減小 C

10、．速度先增大后減小 D．速度始終增大 【解析】　在兩個(gè)等量的同號正電荷的電場中，兩電荷連線垂直平分線上的場強(qiáng)從連線中點(diǎn)開始，沿平分線向外，場強(qiáng)在O點(diǎn)為零，在無窮遠(yuǎn)處也為零，因此沿平分線向外的場強(qiáng)變化是先增大后減小，電場力先增大后減小，加速度先增大后減小，A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；由于在兩電荷連線中垂線的場強(qiáng)方向從中點(diǎn)沿中垂線向外，因此正電荷C從連線中點(diǎn)垂直于連線向外運(yùn)動(dòng)，電場力與初速度同向，因此電荷C一直做加速運(yùn)動(dòng)，速度始終增大，C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確．本題較易． 【答案】　BD 11．長為L的絕緣細(xì)線下系一帶正電的小球，其帶電荷量為Q，懸于O點(diǎn)，如圖所示，當(dāng)在O點(diǎn)另外固定一個(gè)正電荷時(shí)，如果

11、球靜止在A處，則細(xì)線拉力是重力mg的兩倍．現(xiàn)將球拉至圖中B處(θ＝60°)，放開球讓它擺動(dòng)，問： (1)固定在O處的正電荷的帶電荷量為多少？ (2)擺球回到A處時(shí)懸線拉力為多少？ 【解析】　(1)球靜止在A處經(jīng)受力分析知受三個(gè)力作用：重力mg、靜電力F和細(xì)線拉力F拉，由受力平衡和庫侖定律列式：F拉＝F＋mg，F(xiàn)＝k，F(xiàn)拉＝2mg，三式聯(lián)立解得：q＝. (2)擺回過程只有重力做功，所以機(jī)械能守恒，規(guī)定最低點(diǎn)重力勢能等于零，列方程如下 mgL(1－cos 60°)＝mv2

12、 ① F′拉－mg－F＝ ② F＝mg 聯(lián)立①②得 F′拉＝3mg. 【答案】　(1)　(2)3mg 12．(2010年浙江六校聯(lián)考)一根長為l的絲線吊著一質(zhì)量為m，帶電荷量為q的小球靜止在水平向右的勻強(qiáng)電場中，如圖所示絲線與豎直方向成37°角，現(xiàn)突然將該電場方向變?yōu)橄蛳虑掖笮〔蛔?，不考慮因電場的改變而帶來的其他影響(重力加速度為g)，求 (1)

13、勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度的大??； (2)小球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)絲線的拉力． 【解析】　(1)小球靜止在電場中的受力如圖所示：顯然小球帶正電，由平衡條件得： mgtan 37°＝Eq　 ① 故E＝.　 ② (2)電場方向變成向下后，小球開始擺動(dòng)做圓周運(yùn)動(dòng)，重力、電場力對小球做正功．由動(dòng)能定理： (mg＋qE)l(1－cos 37°)＝mv2 ③ 由圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)，在最低點(diǎn)時(shí)， F向＝FT－(mg＋qE)＝m　 ④ 聯(lián)立以上各式，解得：FT＝mg　 ⑤ 【答案】　(1)　(2)mg