高考物理復(fù)習(xí) 高效學(xué)習(xí)方略 6-1 靜電場(chǎng)練習(xí)

選修3-1 第六章 第1講 一、選擇題(每題6分，共48分)1兩個(gè)完全相似的金屬小球帶有電量相等的電荷，相距一定的距離時(shí)互相作用力為F.目前用第三個(gè)完全相似不帶電的小金屬球C先跟A接觸，再和B接觸，然后移去C，則A、B間的互相作用力為()A. B. C. D.解析AC本題很容易只考慮兩球帶同種電荷而只選擇C項(xiàng)，事實(shí)上兩球也許帶等量的同種電荷，也也許帶等量的異種電荷，因此解題時(shí)要特別注意，選項(xiàng)A、C對(duì)的2有關(guān)同一電場(chǎng)的電場(chǎng)線，下列表述對(duì)的的是()A電場(chǎng)線是客觀存在的B電場(chǎng)線越密，電場(chǎng)強(qiáng)度越小C沿著電場(chǎng)線方向，電勢(shì)越來越低D電荷在沿電場(chǎng)線方向移動(dòng)時(shí)，電勢(shì)能減小解析C電場(chǎng)是客觀存在的，而電場(chǎng)線是假想的，故A錯(cuò)；電場(chǎng)線越密的地方電場(chǎng)越強(qiáng)，B錯(cuò)；沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸減少，C對(duì)；負(fù)電荷沿電場(chǎng)線方向移動(dòng)時(shí)電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增長，D錯(cuò)3在真空中有甲、乙兩個(gè)點(diǎn)電荷，其互相作用力為F.要使它們之間的互相作用力為2F，下列措施可行的是()A使甲、乙電荷量都變?yōu)楸緛淼谋禕使甲、乙電荷量都變?yōu)楸緛淼腃使甲、乙之間的距離變?yōu)楸緛淼谋禗使甲、乙之間的距離變?yōu)楸緛淼慕馕鯝D根據(jù)庫侖定律分析可得，通過變化電荷量和電荷之間的距離都可變化庫侖力的大小，故答案為A、D.4.法拉第一方面提出用電場(chǎng)線形象生動(dòng)地描繪電場(chǎng)，如圖為點(diǎn)電荷a、b所形成電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布圖，如下幾種說法對(duì)的的是()Aa、b為異種電荷，a帶電荷量不小于b帶電荷量Ba、b為異種電荷，a帶電荷量不不小于b帶電荷量Ca、b為同種電荷，a帶電荷量不小于b帶電荷量Da、b為同種電荷，a帶電荷量不不小于b帶電荷量解析B由電場(chǎng)線分布特點(diǎn)可知a、b為異種電荷，又由于a處電場(chǎng)線比b處疏，可知a處場(chǎng)強(qiáng)不不小于b處，故a帶電荷量不不小于b帶電荷量，B對(duì)的5下列有關(guān)電場(chǎng)強(qiáng)度的兩個(gè)體現(xiàn)式EF/q和EkQ/r2的論述，對(duì)的的是()AEF/q是電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式，F(xiàn)是放入電場(chǎng)中的電荷所受的力，q是產(chǎn)生電場(chǎng)的電荷的電荷量BEF/q是電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式，F(xiàn)是放入電場(chǎng)中電荷受的力，q是放入電場(chǎng)中電荷的電荷量，它合用于任何電場(chǎng)CEkQ/r2是點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)的計(jì)算式，Q是產(chǎn)生電場(chǎng)的電荷電荷量，它不合用于勻強(qiáng)電場(chǎng)D從點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)計(jì)算式分析庫侖定律的體現(xiàn)式Fk，式k是點(diǎn)電荷q2產(chǎn)生的電場(chǎng)在點(diǎn)電荷q1處的場(chǎng)強(qiáng)大小，而k是點(diǎn)電荷q1產(chǎn)生的電場(chǎng)在q2處的場(chǎng)強(qiáng)大小解析BCDEF/q為定義式，合用于任何電場(chǎng)，式中q為檢查電荷的電荷量，F(xiàn)為檢查電荷受到的電場(chǎng)力，故A錯(cuò)，B對(duì)EkQ/r2為真空中點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式，C對(duì)因Fkk·q2E1q2E2q1，因此D對(duì)6如圖所示，在正六邊形的a、c兩個(gè)頂點(diǎn)上各放一種帶正電的點(diǎn)電荷，電荷量大小都是q1，在b、d兩個(gè)頂點(diǎn)上各放一種帶負(fù)電的點(diǎn)電荷，電荷量大小都是q2，且q1>q2.已知六邊形中心O點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)可用圖中的四條有向線段中的一條來表達(dá)，它是()AE1 BE2 CE3 DE4解析B如圖，作出各點(diǎn)電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度，設(shè)q1在O點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)為Ea、Ec(方向如圖)，q2在O點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)為Eb、Ed(方向如圖)，由于電場(chǎng)強(qiáng)度為矢量，O點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)為Ea、Ec、Eb、Ed的矢量和B對(duì)的7.如圖所示，點(diǎn)電荷4Q與Q分別固定在A、B兩點(diǎn)，C、D兩點(diǎn)將AB連線三等分，現(xiàn)使一種帶負(fù)電的粒子從C點(diǎn)開始以某一初速度向右運(yùn)動(dòng)，不計(jì)粒子的重力，則該粒子在CD之間運(yùn)動(dòng)的速度大小v與時(shí)間t的關(guān)系圖象也許是()解析BC設(shè)ACCDDBr，則ECkk，方向水平向右EDkk0，則負(fù)電荷由C到D所受電場(chǎng)力始終向左第一種狀況，該負(fù)電荷做減速運(yùn)動(dòng)，且加速度逐漸減小，直到電荷以一定速度通過D點(diǎn)，故B對(duì)的；第二種狀況，電荷向右減速，在達(dá)到D點(diǎn)之前反向運(yùn)動(dòng)，因此，由CD電荷先減速后加速，加速度先減小后增大，故C對(duì)的8.(·鄭州模擬)如圖所示，a、b是兩個(gè)帶有同種電荷的小球，用絕緣絲線懸掛于同一點(diǎn)，兩球靜止時(shí)，它們距水平面的高度相等，繩與豎直方向的夾角分別為、，且>.若同步剪斷兩根細(xì)線，空氣阻力不計(jì)，兩球帶電荷量不變，則()Aa球的質(zhì)量比b球的大Ba、b兩球同步落地Ca球的電荷量比b球的大Da、b兩球飛行的水平距離相等解析AB設(shè)a、b兩球間庫侖斥力大小為F，分析兩球受力可得：tan ，tan ，因<，故有ma>mb，A對(duì)的；剪斷細(xì)線后，兩球豎直方向只受重力，做自由落體運(yùn)動(dòng)，同步落地，B對(duì)的；由于兩球在水平方向所受的庫侖斥力大小相等，故水平方向a球的加速度比b的小，因此相等時(shí)間內(nèi)，a球飛行的水平距離比b的小，D錯(cuò)誤；無法比較電荷量大小，故C錯(cuò)誤二、非選擇題(共52分)9(8分)如圖所示，在真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷Q13.0×108 C和Q23.0×108 C，它們相距0.1 m，A點(diǎn)與兩個(gè)點(diǎn)電荷的距離r相等，r0.1 m則電場(chǎng)中A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)E_，方向_解析真空中點(diǎn)電荷Q1和Q2的電場(chǎng)在A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)分別為E1和E2，它們大小相等，方向如圖所示合場(chǎng)強(qiáng)E、場(chǎng)強(qiáng)E1、場(chǎng)強(qiáng)E2向上平移后的矢量三者構(gòu)成一正三角形，故E與Q1Q2平行，且EE1E2k9.0×109× N/C2.7×104 N/C.【答案】2.7×104 N/C與Q1Q2平行指向右10(13分)如圖所示，一種質(zhì)量為30 g、帶電荷量1.7×108 C的半徑極小的小球，用絲線懸掛在某勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)線與水平面平行當(dāng)小球靜止時(shí)，測(cè)得懸線與豎直方向夾角為30°，求勻強(qiáng)電場(chǎng)E.(g取10 m/s2)解析小球受力如圖所示由共點(diǎn)力平衡條件，知重力與電場(chǎng)力的合力R必與線上張力T等大由題意可知qEFmgtan 30°E N/C1×107 N/C.【答案】1×107 N/C11(15分)如圖所示，正電荷Q放在一勻強(qiáng)電場(chǎng)中，在以Q為圓心，半徑為r的圓周上有a、b、c三點(diǎn)，將檢查電荷q放在a點(diǎn)，它受到的電場(chǎng)力正好為零，則勻強(qiáng)電場(chǎng)的大小和方向如何？b、c兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向如何？解析a點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零，勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)與Q在a點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小相等，方向相反，勻強(qiáng)電場(chǎng)E，方向向右；在b點(diǎn)兩個(gè)電場(chǎng)方向相似，Eb2，方向向右；在c點(diǎn)兩個(gè)電場(chǎng)方向互為90°夾角，則Ec，方向與E的方向成45°角【答案】見解析12(16分)在場(chǎng)強(qiáng)為E、方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有兩個(gè)質(zhì)量均為m的帶電小球A和B，電荷量分別為2q和q，兩個(gè)小球間用長為l的絕緣細(xì)線連接，并用絕緣細(xì)線懸掛在O點(diǎn)，如圖所示平衡時(shí)，細(xì)線對(duì)懸點(diǎn)的作用力多大？解析細(xì)線對(duì)懸點(diǎn)的作用力大小等于懸線上面一種小球A的拉力可以隔離每個(gè)小球，通過受力分析，由力的平衡條件求解法一：隔離法設(shè)上、下兩細(xì)線的拉力分別為FT1，F(xiàn)T2，以兩小球?yàn)檠芯繉?duì)象，作受力分析：A球受到向上的懸線拉力FT1，向下的重力mg，細(xì)線拉力FT2，庫侖力FC，電場(chǎng)力FE1；B球受到向上的細(xì)線拉力FT2，庫侖力FC，電場(chǎng)力FE2，向下的重力mg.它們的隔離體受力圖如圖甲所示平衡時(shí)，滿足條件：FT1mgFT2FCFE1FT2FCFE2mg因FT2FT2，F(xiàn)CFC，F(xiàn)E12qE，F(xiàn)E2qE，聯(lián)立兩式得：FT12mgFE1FE22mgqE.根據(jù)牛頓第三定律，因此細(xì)線對(duì)懸點(diǎn)的拉力大小為2mgqE.法二：整體法如果把兩個(gè)小球和中間的細(xì)線作為一種整體(系統(tǒng))，那么電荷間互相作用的庫侖力FC和FC，細(xì)線的拉力FT2和FT2都是系統(tǒng)的內(nèi)力，它們互相抵消，作用在系統(tǒng)上的外力僅為兩球重力2mg，懸線拉力FT1，電場(chǎng)力FEqE(如圖乙所示)，于是由力平衡條件立即可得FT12mgFE2mgqE.【答案】2mgqE