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浙江省临海市杜桥中学届高三物理一轮复习电场力的性质精 电场力的性质 班级 姓名 1与丝绸摩擦后的玻璃棒带上了正电荷，这是因为 A丝绸上有些正电荷转移到了玻璃棒上 B玻璃棒上有些正电荷转移到了丝绸上 C丝绸上有些电子转移到了玻璃棒上 D玻璃棒上有些电子转移到了丝绸上 2关于物体的带电荷量，以下说法中不正确的是 A物体所带的电荷量可以为任意实数 B物体所带的电荷量只能是某些特定值 -910C物体带电1.60×10C，这是因为该物体失去了1.0×10个电子 -19D物体带电荷量的最小值为1.6×10C 3A、B两个带同种电荷的绝缘金属小球，半径为r，球心相距3r，A带电荷量Q1，B带电荷量Q2，则A、B间相互作用力 ( ） A.无法确定 B.等于kQ1Q2KQ1Q2kQ1Q2C.大于 D.小于 (3r)23r23r2 4两个分别带有电荷量Q和+3Q的相同金属小球，固定在相距为r的r两处，它们间库仑力的大小为F。两小球相互接触后将其固定距离变为，则两球间库仑力2的大小为 431AF BF C 12F DF 34125两个带正电的小球，放在光滑的水平绝缘板上，它们相距一定距离若同时释放两球，它们的加速度之比将 A保持不变 B先增大后减小 C增大 D减小 6两个等量异种的点电荷十Q和一Q，相距为r，在它们连线的中点O处放置另一点电荷q，如图所示，则q所受的电场力的大小等于： 22A4kQq/ r； B8kQq/r； 22CkQq/ r； D2kQq/ r。 7如图所示，A、B在同一水平线上，以A_B为直径的半圆周与竖直光滑绝缘杆相交于M点电荷量为Q1、Q2的两个正、负点电荷分别固定在A点和B点，一个带正电的轻金属环q套在绝缘杆上，在M点恰好平衡，MA与AB的夹角为，则 Atan3Q2Q2 Btan2 Q1Q1 CtanQ2Q2 Dtan Q1Q18如图，质量分别为mA、mB的A、B两小球带有同种电荷，电荷量分别为qA、qB，用绝缘细线悬挂在水平天花板上。平衡时，两小球恰处于同一水平位置，细线与竖直方向间夹角分别为a与b。现突然让两小球失去各自所带电荷，接着开始摆动，摆动过程中最大速度分别为1 abvA、vB，最大动能分别为EkA、EkB。则 AmA一定小于mB BqA一定大于qB CvA一定大于vB DEkA一定小于EkB 9一个负点电荷仅受电场力的作用，从某电场中的a点由静止释放，它沿直线运动到b点的过程中，动能Ek随位移x变化的关系图象如图所示，则能与图象相对应的电场线分布图是： 10AB和CD为圆上两条相互垂直的直径，圆心为O.将电荷量分别为q和q的两点电荷放在圆周上，其位置关于AB对称且距离等于圆的半径，如图所示要使圆心处的电场强度为零，可在圆周上再放一个适当的点电荷Q，则该点电荷Q ( ) A应放在A点，Q 2q B应放在B点，Q -2q C应放在C点，Q -q D应放在D点，Q -q 11低碳环保是我们现代青年追求的生活方式。如图所示，是一个用来研究静电除尘的实验装置，处于强电场中的空气分子会被电离为电子和正离子，当铝板与手摇起电机的正极相连，缝被针与手摇起电机的负极相连，在铝板和缝被针中间放置点燃的蚊香。转动手摇起电机，蚊香放出的烟雾会被电极吸附，停止转动手摇起电机，蚊香的烟雾又会袅袅上升。关于这个现象，下列说法中正确的是： A烟尘因为带正电而被吸附到缝被针上 B同一烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越小 C同一烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越大 D同一烟尘颗粒在被吸附过程中如果带电量不变，离铝板越近则加速度越小 12AB是电场中的一条电场线，若将一负电荷从A点处自由释放，负电荷沿电场线从A到B运动过程中的速度图线如图所示，则A.B两点的电势高低和场强的大小关系是 A.jAjB ，EAEB B.jAjB ，EAEB C.jAjB ，EAEB D.jAjB ，EAEB 13如图甲所示，在x轴上有一个点电荷Q，O、A、B为轴上三点。放在A、B两点的检验电荷受到的电场力与其所带电荷量的关系如图乙所示。以x轴的正方向为电场力的正方向，则 A点电荷Q一定为正电荷 B点电荷Q在AB之间 3CA点的电场强度大小为5×10N/C DA点的电势比B点的电势高 14如图所示，在暴雨前，有一带电云团正慢慢靠近地面，某野外地面附近有一质量较小的带电体被吸上天空，带电体在上升过程中，以下说法正确的是 A.带电体的电势能一定越来越大 B.带电体所经过的不同位置的电势一定越来越高 C.带电体所经过的不同位置的电场强度一定越来越大 D.带电体的加速度一定越来越大 2 15一带正电荷的质点，在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c，已知质点的速率是减小的。关于b点电场强度E的方向，下列图示中符合题意的是 E a a a a b b b b E E E c c c c 16如图所示，带箭头的线表示某一电场的电场线。在电场力作用下，一带电粒子经A点飞向B点，径迹如图中虚线所示，下列说法正确的是 A粒子带正电 B粒子在A点加速度大 C粒子在B点电势能较大 D粒子通过B点时动能大 17一半径为R的均匀带电圆环，带有正电荷。其轴线与x轴重合，环心位于坐标原点O处，M、N为x轴上的两点，则下列说法正确的是 A.环心O处电场强度为零 B.沿x轴正方向从O点到无穷远处电场强度越来越小 C.沿x轴正方向由M点到N点电势越来越高 D.将一正试探电荷由M点移到N点，电荷的电势能增加 18如图，倾角为的绝缘斜面ABC置于粗糙的水平地面上，一质量为m，带电量+q的小物块恰好能在斜面上匀速下滑，若在AB中点D的上方与B等高的位置固定一带电量+Q的点电荷，再让物块以某一速度从斜面上滑下，物块在下滑至底端的过程中，斜面保持静止不动，在不考虑空气阻力和物块电荷没有转移的情况下，关于在物块下滑的过程中受到地面的摩擦力及其方向的分析正确的是 A当物块在BD之间，斜面受到地面的摩擦力的方向向左 B当物块在DA之间，斜面受到地面的摩擦力的方向向右 C当物块在DA之间，斜面受到地面的摩擦力为零 D当物块在DA之间，斜面受到地面的摩擦力的方向要视具体问题而定 19一条长3的丝线穿着两个相同的质量均为m的小金属环A和B，将线的两端都系于同一点O，当金属环带电后，由于两环间的静电斥力使丝线构成等边三角形，此时两环于同一水平线上，如图所示如果不计环与线的摩擦，两环各带多少电荷量？ l 3 20如图所示，竖直固定放置的光滑绝缘杆上O点套有一个质量为m、带电量为-q的小环。在杆的左侧固定一个带电量为+Q的点电荷，杆上a、b两点与Q正好构成等边三角形。已知Oa之间距离为h1，ab之间距离为h2，静电常量为k。现使小环从图示位置的O点由静止释放，若通过a点的速率为3gh1。试求： 小环运动到a点时对杆的压力大小及方向；小环通过b点的速率。 21如图，竖直平行直线为匀强电场的电场线，电场方向未知，一个质量为m、电荷量为q的带负电粒子以初速度vo从A点垂直电场方向进入电场，该带电粒子经过电场中的B点和C点，不考虑带电粒子的重力。 试确定电场强度的方向； 若粒子过C点时速度方向与水平方向夹角为60°，试求从A点到C点过程中电场力做功； 若已知电场强度为E，AB两点连线与电场线夹角为60°，求粒子从A点到B点的运动时间。 322如图所示，在E=1×10V/m的竖直匀强电场中，有一光滑的半圆形绝缘轨QPN与一水平绝缘轨道MN连接，半圆形轨道平面与电场线平行，P为QN圆弧的中点，其半径R=40cm，一4带正电q=10C的小滑块质量m=10g，位于N点右侧s=1.5m处，与水平轨道间的动摩擦因数2=0.15，取g=10m/s现给小滑块一向左的初速度，滑块恰能运动到圆轨道的最高点Q，求： 滑块在圆轨道最高点Q的速度大小； 滑块应以多大的初速度v0向左运动？ 这样运动的滑块通过P点时对轨道的压力是多大？ 4 参考答案 1D试题分析：与丝绸摩擦后的玻璃棒带上了正电荷，玻璃棒上有些电子转移到了丝绸上，D正确 考点：考查了摩擦起电原理 2A 试题分析：所有带电电荷量均是元电荷的整数倍，而不是任意的，所以A错误；所有带电电荷量均是元电荷的整数倍，只能是一些特定值，所以B正确；物体带电是指有多余电荷，如物体带正电，则是指物体失去相等的负电荷，从而带正电荷的，故C正确；物体带电量的最19小值为元电荷，即为1.6×10C，故D正确；故选：A 考点：本题考查了元电荷、点电荷 3D 试题分析：两个绝缘金属小球，半径为r，球心相距3r，不能看作是点电荷，同种电荷相互排斥，等效距离大于3r，A、B间相互作用力小于考点：点电荷、库仑定律 kQ1Q2，D正确。 3r2Q×3Q3kQ2=2；4A试题分析：根据库仑定律，开始时两电荷间的库仑力：F=kr2r当两球接触后，各带电量为：q=+3Q+(-Q)=+Q，由库仑定律，将两电荷放置在距离2Q×Q4kQ24r'=2=F，故选A. 为的位置时，受的库仑力为：F=krr3222考点：库仑定律. 5A 试题分析：两小球之间的库仑力属于作用力和反作用力，大小相等，根据牛顿第二定律可得a=amF，所以它们的加速度和质量成反比，即1=2，比值不变，所以A正确，BCD错误，a2m1m故选：A 考点：本题考查了库仑定律；牛顿第二定律 6 B 试题分析：+Q对q的静电力大小为F1=kQqæröç÷è2ø2=4kQq，方向水平向右，Q对q的静电r2力对q的静电力大小为F2=kQqæröç÷è2ø2=4kQq，方向水平向右，所以q所受的电场力的大小2r为F=F1+F2=8kQq，故选B 2r考点：本题考查了电场强度；电场的叠加 5 7A 试题分析：设圆周的直径为d，根据库仑定律得：Q1对q的库仑力大小为F1=kqQ1(dcosa)2qQ2；对q，根据平衡条件得：F1sin=F2cos 2(dsina)Q2对q的库仑力大小为F2=k联立以上三式得：tan=3Q2，故选A. Q1考点：库仑定律；物体的平衡. 此题考查了库仑定律的应用以及物体的平衡条件的应用问题；解题的关键是能对带电体受力分析，通过受力图列的平衡方程然后求解；此题是力电平衡的结合题，意在考查学生对物理基本方法的运用能力。 8AC 试题分析：因为两电荷间的电场力是相等的，而A对应的电荷间的夹角较大，根据共点力的平衡知识可知，A电荷的质量较小，选项A正确；而两个电荷的电荷量不相等，它们受到的电场力也是相等的，故选项B错误；失去电荷后，AB会摆动起来，由于A对应的摆线较长，故它摆到最低端时的速度一定较大，选项C正确；则A摆到最下端时的最大动能也会较大，选项D错误。 考点：电荷间的相互作用，机械能守恒。 9B 试题分析：因为只有电场力做功，根据动能定理可得Fs=DEk，从Ek随位移x变化的关系图象中可以看出DEk和s成正比，即F是一个定值，即电场力不变，CD错误；因为是从a静止释放的，由于负电荷受静电力方向与场强方向相反，所以B正确 考点：考查了电场线，电场强度 本题关键根据动能定理列式分析，同时抓住负电荷所受的静电力与电场强度方向相反，负点电荷从a运动到b，只有电场力做功，动能增加，动能随位移均匀增加， 10C 试题分析：+q的点电荷在圆心O处的场强与-q的点电荷在圆心O处的场强的合场强方向由kq；要使圆心处的电场强度为零，2rkq只要点电荷Q在圆心O处产生的场强方向由O指向C即可，大小也为2，所以，点电荷Q=-qrO点指向D点，根据几何关系和点电荷的场强公式得E1=且应发在C点故C正确 考点：场强的叠加；点电荷场强。 11CD 6 试题分析：当接通静电高压时，存在强电场，它使空气电离而产生阴离子和阳离子负离子在电场力的作用下向正极移动时，碰到烟尘微粒使它带负电因此带电尘粒在电场力的作用下，向铝板移动，被吸附到铝板上，故A错误；烟尘向铝板运动的时，在电场力作用下做加速运动，所以离铝板越近速度越大，故B错误，C正确；根据针尖端的电场线密集，同一微粒离铝板越近则所受的电场力越小，则加速度越小，故D正确；故选CD。 考点：静电除尘. 12C 试题分析：负电荷受力方向与电场方向相反，故电场线方向应该是由BA，顺着电场线方向，电势依次降低，故jAjB；vt图象中斜率的大小表示加速度的大小，则aAaB，而aqE，故EAEB。选项C正确。 m考点：本题旨在考查静电场。 13B 试题分析：由图乙，正的检验电荷放在A点和负的检验电荷放在B点所受电场力的方向都沿X轴正向，说明点电荷Q为负电荷并且在AB之间，A错误，B正确；由图象斜率，得出A32点的场强大小为2×10N/C，C错误；B点的场强大小为5×10N/C，说明A点距离Q较近，故A点的电势比B点低，D错误。故选B. 考点：电场强度；电势. 14CD 试题分析：由于带电体被吸引上升的过程中，电场力做正功，故电势能减小，选项A错误；因不知带电云团所带的电性，故不知带电体所经过的不同位置的电势的高低，选项B错误；离云团越近则电场越强，故带电体所经过的不同位置的电场强度一定越来越大，带电体所受的电场力越来越大，加速度越来越大，故选项CD正确. 考点：电场强度；电势及电势能. 15D 试题分析：做曲线运动的物体在运动过程中受到的合力指向轨迹的内侧，故AB错误；由于速度减小，即电场力方向与速度方向夹角为钝角，故D正确 考点：考查了曲线运动 16C 试题分析：粒子受到的电场力方向应指向轨迹的内侧，所以电场力方向与电场线方向相反，即粒子带负电，A错误，电场线越密电场强度越大，所以在B点的加速度较大，B错误；从A点到B点，电场力做负功，电势能增大，动能减小，故C正确，D错误。 考点：考查了带电粒子在电场中的运动 17A 试题分析：环上所有点在O点的电场方向都是沿直径方向指向外侧，相对称的两点的合场强为零，所以环心处的场强为零，故A正确；因为O点的场强为零，而无穷远处的场强为也零，之间的场强不为零，故x轴正方向从O点到无穷远处电场强度先增大，后减小，故B错误； 7 电场线方向由M指向N，沿电场方向电势降低，故C错误；将一正试探电荷由M点移到N点，电场力做正功，电势能减小，故D错误。 考点：考查了电场的叠加，电势，电势能 18C 试题分析：开始时刻小物块受重力、支持力和摩擦力，物块恰好能在斜面上匀速下滑，说明摩擦力和支持力的合力与重力平衡，是竖直向上的；根据牛顿第三定律，压力和滑块对斜面体的摩擦力的合力是竖直向下的；增加电场力后，小物块对斜面体的压力和摩擦力正比例增加，故滑块对斜面体的压力和摩擦力的合力仍然是竖直向下的；对斜面体分析，受重力、地面对斜面的支持力和滑块对斜面体的压力和摩擦力；滑块对斜面体的压力和摩擦力的合力是竖直向下的，故地面对斜面体的摩擦力为零；故ABD错误，C正确； 考点：物体的平衡；摩擦力. q=3mgl2.k19 因为两个小环完全相同，它们的带电情况可以认为相同，令每环电荷电量为q，既是小环，可视为点电荷。斥开后如图所示，取右面环B为研究对象，且注意到同一条线上的拉力F1大小相等，则右环受力情况如图， 其中库仑斥力F沿电荷连线向右，根据平衡条件： F1cos30°=mg竖直方向有 kq2F1+F1sin30°=F=2l 水平方向有 3mgl2.k3mgl2=3kq2q=两式相除得 20 N¢= ，所以 3kQq，方向水平向左。；vb=g(2h2+3h1) 22h2kQq，方向由ar2试题分析: 由库仑定律可得，小环运动到a点时所受库仑力为F=指向Q。 设r为Q到a点的距离，依题意r=h2，所以F=kQq。 h22 8 杆对小环的支持力N=Fcos30°=3kQq，方向水平向右。 2h223kQq，方向水平向左。 22h2由牛顿第三定律可知，小环对杆的压力大小N¢=N=小环从a运动到b的运动过程，根据动能定理 mgh2-qUab=11mvb2-mva2 22由于Qa=Qb，所以Uab=0 可得vb=考点：库仑定律；电势能；动能定理的应用 21竖直向上 W=g(2h2+3h1) 23mv032mv0 t= 23Eq试题分析：因粒子带负电且向下偏转，电场力方向向下，故电场方向竖直向上。 设粒子到达C点的速度为v，电场力做功为W，则 由合运动与分运动的关系有v=由动能定理有W=v0=2v0 cos6001212mv-mv0 2232联立式解得 W=mv0 2粒子在电场中做类平抛运动，设水平方向的位移为x，竖直方向的位移为y， 则x=v0t 12at 2Eq粒子的加速度为a= my=而tan60=0x y联立式解得t=23mv0 3Eq考点：带电粒子在匀强电场中的运动、动能定理。 22滑块在圆轨道最高点Q的速度大小为=要使小滑块恰能运动到圆轨道的最高点Q，滑块应以7m/s的初速度v0向左运动滑块通过P点时对轨道的压力是0.6N 试题分析：小滑块恰能运动到圆轨道的最高点Q时，由重力和电场力的合力提供向心力，由牛顿第二定律求出物块通过Q点的速度滑块从开始运动到达Q点过程中，重力做 9 功为mg2R，电场力做功为qE2R，摩擦力做功为fx，根据动能定理求解初速度v0 滑块通过P点时，以滑块为研究对象，轨道的支持力提供滑块的向心力，根据动能定理求出滑块通过P点时的速度大小，由牛顿运动定律求解滑块通过P点时对轨道的压力 解：设小球到达Q点时速度为v，小滑块恰能运动到圆轨道的最高点Q时，则有mg+qE=得V= 滑块从开始运动到达Q点过程中，由动能定理得 2Rs=vm2 联立两式并代入数据解得：v0=7m/s 设滑块到达P点时速度为v'，则从开始运动到P点过程： sR=mvm又在P点时：2代入数据，解得FN=0.6N 根据牛顿第三定律得知，滑块通过P点时对轨道的压力大小为FN=FN=0.6N 答：滑块在圆轨道最高点Q的速度大小为= 要使小滑块恰能运动到圆轨道的最高点Q，滑块应以7m/s的初速度v0向左运动 滑块通过P点时对轨道的压力是0.6N 点评：此题中滑块恰好通过最高点时轨道对滑块没有弹力，由牛顿定律求出临界速度，再根据动能定理和牛顿运定律结合求解小球对轨道的弹力 10