高考物理復習 高效學習方略 6-1 靜電場練習

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1、選修3-1 第六章 第1講 一、選擇題(每題6分，共48分) 1．兩個完全相似的金屬小球帶有電量相等的電荷，相距一定的距離時互相作用力為F.目前用第三個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，事實上兩球也許帶等量的同種電荷，也也許帶等量的異種電荷，因此解題時要特別注意，選項A、C對的． 2．有關同一電場的電場線，下列表述對的的是(　　) A．電場線是客觀存在的 B．電場線越密，電場強度越小 C．沿著電場線方向，

2、電勢越來越低 D．電荷在沿電場線方向移動時，電勢能減小 　解析　C　電場是客觀存在的，而電場線是假想的，故A錯；電場線越密的地方電場越強，B錯；沿著電場線方向電勢逐漸減少，C對；負電荷沿電場線方向移動時電場力做負功，電勢能增長，D錯． 3．在真空中有甲、乙兩個點電荷，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? B．使甲、乙電荷量都變?yōu)楸緛淼? C．使甲、乙之間的距離變?yōu)楸緛淼谋? D．使甲、乙之間的距離變?yōu)楸緛淼? 　解析　AD　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.

3、 4.法拉第一方面提出用電場線形象生動地描繪電場，如圖為點電荷a、b所形成電場的電場線分布圖，如下幾種說法對的的是(　　) A．a(chǎn)、b為異種電荷，a帶電荷量不小于b帶電荷量 B．a(chǎn)、b為異種電荷，a帶電荷量不不小于b帶電荷量 C．a(chǎn)、b為同種電荷，a帶電荷量不小于b帶電荷量 D．a(chǎn)、b為同種電荷，a帶電荷量不不小于b帶電荷量 　解析　B　由電場線分布特點可知a、b為異種電荷，又由于a處電場線比b處疏，可知a處場強不不小于b處，故a帶電荷量不不小于b帶電荷量，B對的． 5．下列有關電場強度的兩個體現(xiàn)式E＝F/q和E＝kQ/r2的論述，對的的是(　　) A．E＝F/q是電場強度的定

4、義式，F(xiàn)是放入電場中的電荷所受的力，q是產(chǎn)生電場的電荷的電荷量 B．E＝F/q是電場強度的定義式，F(xiàn)是放入電場中電荷受的力，q是放入電場中電荷的電荷量，它合用于任何電場 C．E＝kQ/r2是點電荷場強的計算式，Q是產(chǎn)生電場的電荷電荷量，它不合用于勻強電場 D．從點電荷場強計算式分析庫侖定律的體現(xiàn)式F＝k，式k是點電荷q2產(chǎn)生的電場在點電荷q1處的場強大小，而k是點電荷q1產(chǎn)生的電場在q2處的場強大小 　解析　BCD　E＝F/q為定義式，合用于任何電場，式中q為檢查電荷的電荷量，F(xiàn)為檢查電荷受到的電場力，故A錯，B對．E＝kQ/r2為真空中點電荷的場強公式，C對．因F＝k＝k·q2＝E1

5、q2＝E2q1，因此D對． 6．如圖所示，在正六邊形的a、c兩個頂點上各放一種帶正電的點電荷，電荷量大小都是q1，在b、d兩個頂點上各放一種帶負電的點電荷，電荷量大小都是q2，且q1>q2.已知六邊形中心O點處的場強可用圖中的四條有向線段中的一條來表達，它是(　　) A．E1 B．E2 C．E3 D．E4 　解析　B　如圖，作出各點電荷在O點產(chǎn)生的電場強度，設＋q1在O點產(chǎn)生的場強為Ea、Ec(方向如圖)，－q2在O點產(chǎn)生的場強為Eb、Ed(方向如圖)，由于電場強度為矢量，O點處的場強為Ea、Ec、Eb、Ed的矢量和．B對的． 7.如圖所示，點電荷＋4Q與＋Q分別固定在

6、A、B兩點，C、D兩點將AB連線三等分，現(xiàn)使一種帶負電的粒子從C點開始以某一初速度向右運動，不計粒子的重力，則該粒子在CD之間運動的速度大小v與時間t的關系圖象也許是(　　) 　解析　BC　設AC＝CD＝DB＝r， 則EC＝k－k＝，方向水平向右． ED＝k－k＝0，則負電荷由C到D所受電場力始終向左．第一種狀況，該負電荷做減速運動，且加速度逐漸減小，直到電荷以一定速度通過D點，故B對的；第二種狀況，電荷向右減速，在達到D點之前反向運動，因此，由C→D電荷先減速后加速，加速度先減小后增大，故C對的． 8.(·鄭州模擬)如圖所示，a、b是兩個帶有同種電荷的小球，用絕緣絲線懸掛于同一點

7、，兩球靜止時，它們距水平面的高度相等，繩與豎直方向的夾角分別為α、β，且β>α.若同步剪斷兩根細線，空氣阻力不計，兩球帶電荷量不變，則(　　) A．a(chǎn)球的質(zhì)量比b球的大 B．a(chǎn)、b兩球同步落地 C．a(chǎn)球的電荷量比b球的大 D．a(chǎn)、b兩球飛行的水平距離相等 　解析　AB　設a、b兩球間庫侖斥力大小為F，分析兩球受力可得：tan α＝，tan β＝，因α<β，故有ma>mb，A對的；剪斷細線后，兩球豎直方向只受重力，做自由落體運動，同步落地，B對的；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，因此相等時間內(nèi)，a球飛行的水平距離比b的小，D錯誤；無法比較電荷量

8、大小，故C錯誤． 二、非選擇題(共52分) 9．(8分)如圖所示，在真空中有兩個點電荷Q1＝＋3.0×10－8 C和Q2＝－3.0×10－8 C，它們相距0.1 m，A點與兩個點電荷的距離r相等，r＝0.1 m．則電場中A點場強E＝________，方向________． 　解析　真空中點電荷Q1和Q2的電場在A點的場強分別為E1和E2，它們大小相等，方向如圖所示．合場強E、場強E1、場強E2向上平移后的矢量三者構成一正三角形，故E與Q1Q2平行，且E＝E1＝E2＝k＝9.0×109× N/C＝2.7×104 N/C. 【答案】　2.7×104 N/C　與Q1Q2平行指向右 10

9、．(13分)如圖所示，一種質(zhì)量為30 g、帶電荷量－1.7×10－8 C的半徑極小的小球，用絲線懸掛在某勻強電場中，電場線與水平面平行．當小球靜止時，測得懸線與豎直方向夾角為30°，求勻強電場E.(g取10 m/s2) 　解析　小球受力如圖所示．由共點力平衡條件，知重力與電場力的合力R必與線上張力T等大． 由題意可知qE＝F＝mgtan 30° E＝ ＝ N/C＝1×107 N/C. 【答案】　1×107 N/C 11．(15分)如圖所示，正電荷Q放在一勻強電場中，在以Q為圓心，半徑為r的圓周上有a、b、c三點，將檢查電荷q放在a點，它受到的電場力正好為零，則勻強電場的大小和方向如

10、何？b、c兩點的場強大小和方向如何？ 　解析　a點場強為零，勻強電場場強與Q在a點產(chǎn)生的場強大小相等，方向相反，勻強電場E＝，方向向右；在b點兩個電場方向相似，Eb＝2，方向向右；在c點兩個電場方向互為90°夾角，則Ec＝，方向與E 的方向成45°角． 【答案】　見解析 12．(16分)在場強為E、方向豎直向下的勻強電場中，有兩個質(zhì)量均為m的帶電小球A和B，電荷量分別為＋2q和－q，兩個小球間用長為l的絕緣細線連接，并用絕緣細線懸掛在O點，如圖所示．平衡時，細線對懸點的作用力多大？ 　解析　細線對懸點的作用力大小等于懸線上面一種小球A的拉力．可以隔離每個小球，通過受力分析，由力的平衡

11、條件求解． 法一：隔離法 設上、下兩細線的拉力分別為FT1，F(xiàn)T2，以兩小球為研究對象，作受力分析：A球受到向上的懸線拉力FT1，向下的重力mg，細線拉力FT2，庫侖力FC，電場力FE1；B球受到向上的細線拉力FT2′，庫侖力FC′，電場力FE2，向下的重力mg.它們的隔離體受力圖如圖甲所示． 平衡時，滿足條件： FT1＝mg＋FT2＋FC＋FE1① FT2′＋FC′＋FE2＝mg② 因FT2＝FT2′，F(xiàn)C＝FC′，F(xiàn)E1＝2qE，F(xiàn)E2＝qE， 聯(lián)立①②兩式得：FT1＝2mg＋FE1－FE2＝2mg＋qE. 根據(jù)牛頓第三定律，因此細線對懸點的拉力大小為 2mg＋qE. 法二：整體法 如果把兩個小球和中間的細線作為一種整體(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，電場力FE＝qE(如圖乙所示)，于是由力平衡條件立即可得 FT1＝2mg＋FE＝2mg＋qE. 【答案】　2mg＋qE