2022年高考物理一輪復(fù)習(xí)方案 第21講 電場(chǎng)的力的性質(zhì)（含解析）

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1、 2022年高考物理一輪復(fù)習(xí)方案 第21講 電場(chǎng)的力的性質(zhì)（含解析） 1．xx·佛山模擬由電場(chǎng)強(qiáng)度的定義E＝可知(　　) A．這個(gè)定義只適用于點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng) B．由該式知，電荷受到電場(chǎng)力F的方向一定與場(chǎng)強(qiáng)E的方向相同 C．式中的F是放入電場(chǎng)中的電荷所受的電場(chǎng)力，q是產(chǎn)生電場(chǎng)的電荷的電荷量 D．由庫(kù)侖定律F＝k，推導(dǎo)出的E＝是點(diǎn)電荷Q2產(chǎn)生的電場(chǎng)在Q1所在處的場(chǎng)強(qiáng)大小 2．法拉第首先提出用電場(chǎng)線(xiàn)形象生動(dòng)地描繪電場(chǎng)，如圖K21－1所示為點(diǎn)電荷a、b所形成電場(chǎng)的電場(chǎng)線(xiàn)分布圖，以下幾種說(shuō)法中正確的是(　　) 圖K21－1 A．a(chǎn)、b為異種電荷，a的電荷量大于b的電荷量

2、 B．a(chǎn)、b為異種電荷，a的電荷量小于b的電荷量 C．a(chǎn)、b為同種電荷，a的電荷量大于b的電荷量 D．a(chǎn)、b為同種電荷，a的電荷量小于b的電荷量 圖K21－2 3．A、B是一條電場(chǎng)線(xiàn)上的兩個(gè)點(diǎn)，一個(gè)電子僅在電場(chǎng)力作用下以一定的初速度從A點(diǎn)沿電場(chǎng)線(xiàn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，其速度v與時(shí)間t的關(guān)系圖象如圖K21－2所示，則此電場(chǎng)的電場(chǎng)線(xiàn)分布可能是圖K21－3中的(　　) 　 A　　　　B　　　　　C　　　　　D 圖K21－3 4．如圖K21－4所示，在兩等量同種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中，MN為兩電荷連線(xiàn)的中垂線(xiàn)，B是直線(xiàn)AC與MN的交點(diǎn)，且A與C關(guān)于MN對(duì)稱(chēng)，D點(diǎn)是兩電荷連線(xiàn)上的一點(diǎn)．下列判

3、斷正確的是(　　) 圖K21－4 A．B點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)一定大于D點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng) B．B、D兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)可能相同 C．試探電荷＋q在A、C兩點(diǎn)的電場(chǎng)力大小可能不相等 D．試探電荷＋q在A、C兩點(diǎn)的電場(chǎng)力大小相等 5．xx?浙江聯(lián)考如圖K21－5所示，某一空間為真空，只有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)和豎直向下的重力場(chǎng)，在豎直平面內(nèi)有初速度為v0的帶電微粒，恰能沿圖示虛線(xiàn)由A向B做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)．那么(　　) 圖K21－5 A．微粒帶正、負(fù)電荷都有可能 B．微粒做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) C．微粒做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) D．微粒做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) 6．xx·鹽城模擬真空中有兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷，以連線(xiàn)中點(diǎn)O

4、為坐標(biāo)原點(diǎn)，以它們的中垂線(xiàn)為x軸，圖K21－6中能正確表示x軸上電場(chǎng)強(qiáng)度情況的是(　　) 圖K21－6 7．xx·上海十校聯(lián)考傾角為θ的斜面體A放在粗糙水平地面上，帶正電的小物塊B在斜面上向下做勻速運(yùn)動(dòng)(運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小物塊B所帶電荷量始終不改變)．下列說(shuō)法不正確的是(　　) 圖K21－7 A．當(dāng)B向下做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，A與地面間沒(méi)有摩擦力 B．當(dāng)在A、B所在空間加上豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，B仍然將沿斜面勻速下滑 C．當(dāng)在A、B所在空間加上沿斜面向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，地面不會(huì)受到A的摩擦力 D．當(dāng)在A、B所在空間加上垂直斜面向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，B仍然做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) 8．如圖K21－

5、8甲所示，電荷量為q＝1×10－4 C的帶正電的小物塊置于絕緣水平面上，所在空間存在方向水平向右的電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小與時(shí)間的關(guān)系如圖乙所示，物塊運(yùn)動(dòng)速度與時(shí)間t的關(guān)系如圖丙所示，取重力加速度g＝10 m/s2.求： (1)前2 s的位移； (2)物塊的質(zhì)量； (3)物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)． 　　　甲　　　　　　　　乙　　　　　　　　丙 圖K21－8 9．xx·南陽(yáng)聯(lián)考如圖K21－9所示，一質(zhì)量為m＝1.0×10－2 kg，帶電荷量為q＝1.0×10－6 C的小球，用絕緣細(xì)線(xiàn)懸掛在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中

6、．電場(chǎng)足夠大，靜止時(shí)懸線(xiàn)偏向左側(cè)，與豎直方向成θ＝60°角．小球電荷量保持不變，重力加速度g＝10 m/s2.結(jié)果保留兩位有效數(shù)字． (1)畫(huà)出小的球受力圖并判斷小球帶何種電荷； (2)求電場(chǎng)強(qiáng)度； (3)若在某時(shí)刻將細(xì)線(xiàn)突然剪斷，求經(jīng)過(guò)1 s時(shí)小球的速度． 圖K21－9 10．xx·南京模擬質(zhì)量為m＝1.0 kg、帶電荷量為q＝＋2.5×10－4 C的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))放在質(zhì)量為M＝2.0 kg、長(zhǎng)為L(zhǎng)＝1.5 m的絕緣木板的左端，木板放在光滑水平面上，滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.2，開(kāi)始時(shí)兩者都處于靜止?fàn)顟B(tài)

7、，所在空間加有一個(gè)方向豎直向下的電場(chǎng)強(qiáng)度為E＝4.0×104 N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)，如圖K21－10所示．取g＝10 m/s2，試求： (1)用水平力F0拉小滑塊，要使小滑塊與木板以相同的速度一起運(yùn)動(dòng)，力F0應(yīng)滿(mǎn)足什么條件？ (2)用水平恒力F拉小滑塊向木板的右端運(yùn)動(dòng)，在1.0 s末使滑塊從木板右端滑出，力F應(yīng)為多大？ (滑塊與木板之間的最大靜摩擦力等于它們之間的滑動(dòng)摩擦力，滑塊在運(yùn)動(dòng)中帶電荷量不變) 圖K21－10 課時(shí)作業(yè)(二十一) 1．D　[解析] 公式E＝是場(chǎng)強(qiáng)定義式，對(duì)任何電場(chǎng)都適用，A錯(cuò)；正電荷所受電場(chǎng)力的方向與場(chǎng)強(qiáng)的方向相同，負(fù)電荷所受電場(chǎng)力的方向與場(chǎng)強(qiáng)

8、方向相反，B錯(cuò)；公式中的q是放入電場(chǎng)中試探電荷的電荷量，不是產(chǎn)生電場(chǎng)的電荷的電荷量，C錯(cuò)；公式E＝是電荷Q2產(chǎn)生的電場(chǎng)在Q1所在處的場(chǎng)強(qiáng)大小，D正確． 2．B　[解析] 由圖可知：電場(chǎng)線(xiàn)由一個(gè)點(diǎn)電荷發(fā)出到另一個(gè)點(diǎn)電荷終止，故a、b為異種電荷，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤；又由于點(diǎn)電荷b附近的電場(chǎng)線(xiàn)比點(diǎn)電荷a附近的電場(chǎng)線(xiàn)密，則點(diǎn)電荷b附近的場(chǎng)強(qiáng)比點(diǎn)電荷a附近的場(chǎng)強(qiáng)大，b的電荷量大于a的電荷量，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確． 3．A　[解析] 由v－t圖象可知：粒子做減速運(yùn)動(dòng)，加速度逐漸變大，由牛頓第二定律可知，電場(chǎng)力逐漸增大，即電場(chǎng)強(qiáng)度逐漸變大，則電場(chǎng)線(xiàn)應(yīng)從A指向B，由A到B電場(chǎng)線(xiàn)應(yīng)逐漸變密．選項(xiàng)A正確．

9、4．D　[解析] 由疊加原理，B點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向由B指向M，而D點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向由D向右，B錯(cuò)誤；由等量同種正電荷電場(chǎng)線(xiàn)分布規(guī)律可知B、D兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小不確定，A錯(cuò)誤；A與C關(guān)于MN對(duì)稱(chēng)，由疊加原理，兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，試探電荷在兩點(diǎn)所受電場(chǎng)力相等，C錯(cuò)誤，D正確． 5．B　[解析] 微粒做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的條件是速度方向和合外力的方向在同一條直線(xiàn)上，只有微粒受到水平向左的電場(chǎng)力才能使合力方向與速度方向相反且在同一條直線(xiàn)上，由此可知微粒所受的電場(chǎng)力的方向與場(chǎng)強(qiáng)方向相反，則微粒必帶負(fù)電，且運(yùn)動(dòng)過(guò)程中微粒做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，故B正確． 6．A　[解析] 設(shè)兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷相距為2l，某點(diǎn)電荷的電場(chǎng)E1＝k，

10、合電場(chǎng)為E＝2E1·＝2k·.當(dāng)x≥0時(shí)，隨x的增大而減小，方向垂直x軸指向負(fù)電荷一方，而x<0與x>0對(duì)稱(chēng)，答案為A. 7. D　[解析] 設(shè)A和B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，B帶電荷量為q，質(zhì)量為m.B在斜面上向下做勻速運(yùn)動(dòng)，則μ＝tanθ，以A和B為整體研究，由平衡條件得A與地面間的摩擦力為0，A正確；當(dāng)在A、B所在空間加上豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)E1時(shí)，有(mg＋E1q)sinθ＝μ(mg＋E1q)cosθ，B仍然沿斜面勻速下滑，B正確；當(dāng)在A、B所在空間加上沿斜面向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，A和B間的作用力不發(fā)生變化，此情況下A的受力不發(fā)生變化，C正確；當(dāng)在A、B所在空間加上垂直斜面向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)E3時(shí)，

11、mgsinθ＜μ(mgcosθ＋E3q)，B將做減速運(yùn)動(dòng)，D錯(cuò)誤． 8．(1)2 m　(2)1 kg　(3)0.2 [解析] (1)前2 s的加速度a＝＝1 m/s2 前2 s的位移s＝at2＝2 m. (2)在2～4 s內(nèi)物塊做勻速運(yùn)動(dòng)，有 E2q＝μmg 前2 s物塊做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得 E1q－μmg＝ma 解得 m＝1 kg，μ＝0.2. 9．(1)如圖所示　負(fù)　(2)1.7×105 N/C　(3)20 m/s，方向斜向下，與豎直方向夾角為60° [解析] (1)受力如圖所示，小球帶負(fù)電． (2)由平衡條件得：Eq＝mgtanθ 解得E＝1.7

12、 ×105 N/C . (3)剪斷細(xì)線(xiàn)后小球做初速度為0的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)．由牛頓第二定律有 ＝ma 又由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有 v＝at 解得v＝20 m/s ，方向斜向下，與豎直方向夾角為60°. 10. (1)F0≤6.0 N　(2)9.0 N [解析] (1)木板能夠產(chǎn)生的最大加速度為aM＝＝2.0 m/s2 為了使滑塊和木板共同運(yùn)動(dòng)，滑塊的加速度am≤aM 對(duì)滑塊，有 F0－μ(mg＋qE)＝ma 解得F0≤6.0 N. (2)設(shè)滑塊的加速度為a1，木板的加速度為a2，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式 s1＝a1t2，s2＝a2t2 且s1－s2＝L 滑動(dòng)過(guò)程中，由牛頓第二定律有 μ(mg＋qE)＝ma2 F－μ(mg＋qE)＝ma1 由以上各式解得F＝9.0 N.