高考物理第6章第1节知能演练强化闯关新人教选修31.doc

高考物理 第6章第1节 知能演练强化闯关 新人教版选修3-11.图6114(·高考理综卷)如图6114所示, 电量为q和q的点电荷分别位于正方体的顶点, 正方体范围内电场强度为零的点有()A. 体中心、各面中心和各边中点B. 体中心和各边中心C. 各面中心和各边中点D. 体中心和各面中心E及正方体的对称性可知正方体内中心点及各面的中心点处场强为零, 故答案为D.2. (·高考单科卷)三个相同的金属小球1、2、3分别置于绝缘支架上, 各球之间的距离远大于小球的直径. 球1的带电量为q, 球2的带电量为nq, 球3不带电且离球1和球2很远, 此时球1、2之间作用力的大小为F.现使球3先与球2接触, 再与球1接触, 然后将球3移至远处, 此时1、2之间作用力的大小仍为F, 方向不变. 由此可知()A. n3B. n4C. n5 D. n6解析: 选 D.由于各球之间距离远大于小球的直径, 小球带电时可视为点电荷. 由库仑定律Fk知两点电荷间距离不变时, 相互间静电力大小与两球所带电荷量的乘积成正比. 又由于三小球相同, 那么接触时平分总电荷量, 故有q×nq×, 解之可得n6, D正确. 3.图6115一负电荷从电场中A点由静止释放, 只受电场力作用, 沿电场线运动到B点, 它运动的速度时间图像如图6115所示. 那么A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是以下图中的()图6116解析: 选C.由速度图像可知电荷加速运动且加速度越来越大, 说明电荷受到的力沿AB方向, 且电场力越来越大, 应选C.图61174. 如图6117所示, 悬挂在O点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个带电荷量不变的小球A.在两次实验中, 均缓慢移动另一带同种电荷的小球B.当B到达悬点O的正下方并与A在同一水平线上, A处于受力平衡时, 悬线偏离竖直方向的角度为, 假设两次实验中B的电荷量分别为q1和q2, 分别为30°和45°, 那么q2/q1为()A. 2 B. 3C. 2 D. 3Fk又rlsin, FGtan由以上各式可解得qB, 因qA不变, 那么2.5.图6118如图6118所示, 一半径为R的绝缘球壳上均匀地带有电荷量为Q的电荷, 另一电荷量为q的点电荷放在球心O上, 由于对称性, 点电荷所受的合力为零. 现在球壳上挖去半径为r(r远小于R, 且挖去r后, 不影响球上的电荷量分布)的一个小圆, 那么此时球心的电场强度大小为_(静电力常量为k), 方向_. 解析: 球壳上所有的电荷在球心产生的场强等于零, 所以挖去小圆孔后, 剩余的电荷在O点产生的场强与小圆孔所带电荷在O点产生的场强等大、反向. 由于rR, 所以小圆孔所带电荷可以看做点电荷, 带电荷量为QQr2/(4R2)Qr2/(4R2), 在O点产生的场强为EkQ/R2kQr2/(4R4), 方向由小孔指向球心, 那么剩余局部所带电荷产生的场强与之等大反向. 答案: kQr2/(4R4)由球心指向小孔一、选择题1. 在电场中某点放一检验电荷, 其电荷量为q, 检验电荷受到的电场力为F, 那么该点的电场强度为EF/q, 那么以下说法正确的选项是()A. 假设移去检验电荷, 该点的电场强度就变为零B. 假设在该点放一个电荷量为2q的检验电荷, 该点的场强就变为E/2C. 假设在该点放一个电荷量为2q的检验电荷, 那么该点场强的大小仍为E, 但电场强度的方向变为原来相反的方向D. 假设在该点放一个电荷量为q/2的检验电荷, 那么该点场强的大小仍为E, 电场强度的方向也仍为原来的场强方向解析: 选 D.电场中某点电场强度的大小和方向, 只由电场本身的性质决定, 与检验电荷的大小、正负、有无都无关. 故A、B、C均错, D对. 2. (·高考理综卷)图6119为静电除尘器除尘机理的示意图. 尘埃在电场中通过某种机制带电, 在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积, 以到达除尘目的. 以下表述正确的选项是()图6119A. 到达集尘极的尘埃带正电荷B. 电场方向由集尘极指向放电极C. 带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同D. 同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大解析: 选B D.在放电极附近, 电场线呈辐射形散开, 且场强非常强. 电子在电场中加速, 附着在尘埃上向集尘极移动, 故迁移到集尘极的尘埃带负电. A错误. 负电荷向集尘极移动, 电场方向从集尘极指向放电极, 其受电场力的方向与场强方向相反, 故B正确C错误. 由F电qE, 可知, 同一位置E一定, q越大, 电场力越大, 故D正确. 3. (·高三月考)如图6120所示的真空空间中, 仅在正方体中的黑点处存在着电荷量大小相等的点电荷, 那么图中A、B两点电场强度相同的是()图6120解析: 选C.选项A、D中A、B两点电场强度的大小相同而方向不同; 选项B中A、B两点电场强度的大小、方向都不同; 选项C中A、B两点位于两个等量异种电荷连线的中垂线上且关于连线对称, 所以它们的场强大小和方向都相同, 选项C正确. 4. (· 市高三检测改编)如图6121所示, 在正方形的四个顶点各放一电荷量均为Q的点电荷(电性如下图), a、b、c、d是正方形边长的中点, 那么以下说法中正确的选项是()图6121A. a、b、c、d四点的场强相等B. a、c两点的场强一定等大而反向C. b、d两点的场强一定等大而反向D. e点的场强一定为零a点为研究对象, 设正方形的边长为2R, 那么由点电荷场强公式Ek知, a点正上方Q和正下方Q在a点产生的合场强方向竖直向下, 大小为E1, a点右上方和右下方在a点产生的合场强方向竖直向上, 大小为E2, 因此四个点电荷在a点产生的合场强方向竖直向下, 大小为E1E2; 假设以b点为研究对象, 场强大小与a点相等, 方向水平向右, 以c点为研究对象, 场强大小与a、b两点相等, 方向竖直向上, A错B正确; 同理分析C、D也正确. 5. 如图6122所示, P、Q是两个电荷量相等的正点电荷, 它们连线的中点是O, A、B是PQ的中垂线上的两点, OAOB.用EA、EB分别表示A、B两点的场强, 那么()图6122A. EA一定大于EBB. EA不一定大于EBC. EA一定小于EB D. EA一定等于EBO点到无穷远处, 场强先增大后减小, 且不知OA与OB的定量关系, 所以不能判断EA、EB的大小关系. 6. 如图6123甲所示, A、B是一条电场线上的两点, 假设在某点释放一初速度为零的电子, 电子仅受电场力作用, 从A点运动到B点, 其速度随时间变化的规律如图乙所示, 那么()图6123A. 电子在A、B两点受的电场力FAFBB. A、B两点的电场强度EAEBC. 场强方向为由B到AD. 电场线的方向一定是从A到Bvt图像可知, 电子做加速度越来越大的变加速运动, 故FAFB, EAEB, 故A、B错误; 电子受力方向与场强方向相反, 故C正确, D错误. 7.图6124(·高考卷)如图6124, M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点, O点为半圆弧的圆心, MOP60°, 电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M、N两点, 这时O点电场强度的大小为E1; 假设将N点处的点电荷移至P点, 那么O点的场强大小变为E2.E1与E2之比为()A. 12 B. 21C. 2 D. 4R, 电荷的电量为Q, 那么E12, 当将N点处的电荷移至P点, 那么两电荷产生的电场的方向成120°的夹角, 利用平行四边形定那么合成有: E2, 所以E1E221.所以答案为B.8.图6125(·高考单科卷)如图6125, 在水平面上的箱子内, 带异种电荷的小球a、b用绝缘细线分别系于上、下两边, 处于静止状态. 地面受到的压力为N, 球b所受细线的拉力为T.剪断连接球b的细线后, 在球b上升过程中地面受到的压力()A. 小于N B. 等于NC. 等于NT D. 大于NTb的细线后, b球会向上加速, 造成两球之间的静电力F电增大, 剪断前由整体法NMgmagmbg, 对b球有F电mbgT.剪断后对箱和a球有NMgmagF电NmbgF电, 由于F电F电, 所以NNT, 应选 D.9. 在相距为r的A、B两点分别放上点电荷QA和QB, C为AB的中点, 如图6126所示, 现引入带正电的检验电荷q, 那么以下说法中正确的选项是()图6126A. 如果q在C点受力为零, 那么QA和QB一定是等量异种电荷B. 如果q在AB延长线离B较近的D点受力为零, 那么QA和QB一定是异种电荷, 且电量大小QAQBC. 如果q在AC段上的某一点受力为零, 而在BC段上移动时始终受到向右的力, 那么QA一定是负电荷, 且电量大小QAQBD. 如果q沿AB的垂直平分线移动时受力方向始终不变, 那么QA和QB一定是等量异种电荷q在C点受力为零, 那么QA、QB对q的电场力大小相等, 方向相反, QA和QB一定是等量同种电荷, A错误; 如果q在D点受力为零, 那么QA、QB对q的电场力大小相等, 方向相反, QA和QB一定是异种电荷, 由题图可知, q到B的距离较小, 那么电量大小QAQB, B正确; 同理得出, C正确; q沿AB的垂直平分线移动时受力方向始终不变, 说明中垂线上各点的场强方向相同, 那么有QA和QB一定是等量异种电荷, D正确. 10. (· 高三检测)如图6127所示, 光滑绝缘水平面上带异种电荷的小球A、B, 它们一起在水平向右的匀强电场中向右做匀加速运动, 且保持相对静止. 设小球A的带电荷量为QA, 小球B的带电荷量大小为QB, 以下判断正确的选项是()图6127A. 小球A带正电, 小球B带负电, 且QAQBB. 小球A带正电, 小球B带负电, 且QAQBC. 小球A带负电, 小球B带正电, 且QAQBD. 小球A带负电, 小球B带正电, 且QAQB解析: 选 D.由题意, 要使两球保持相对静止且向右做匀加速运动, 那么两球的初速度和加速度均相同, 假设小球A带正电, 小球B带负电, 由受力分析知两球相互靠近, A、B错; 假设小球A带负电, 小球B带正电, 并设A、B球间的库仑力为F, 那么FEQAmAa, EQBFmBa, 联立得QBQA0, 故C错D正确. 二、非选择题11.图6128如图6128所示, 分别在A、B两点放置点电荷Q12×1014 C和Q22×1014 C. 在AB的垂直平分线上有一点C, 且ABACBC6×102 m.(1)试求C点的场强. (2)如果将一个电子放置在C点, 它所受的库仑力的大小和方向如何？解析: (1)此题所研究的电场是点电荷Q1和Q2所形成的电场的合电场. 因此C点的场强是由Q1在C处的场强E1C和Q2在C处的场强E2C的合场强. 根据Ek得E1Ck9.0×109× N/C0.05 N/C, 方向如下图. 同理求得E2C0.05 N/C, 方向如下图. 根据平行四边形定那么作出E1C和E2C的合成图. 由几何关系得ECE1C0.05 N/C, 方向平行于AB向右. (2)电子在C点所受的力FqEC1.6×1019×0.05 N0.8×1020 N. 因为电子带负电, 所以方向与EC方向相反. 答案: (1)0.05 N/C, 方向平行于AB向右(2)0.8×1020 N, 方向平行于AB向左12.图6129如图6129所示, 一带电量为q5×103 C、质量为m0.1 kg的小物块处于一倾角为37°的光滑绝缘斜面上, 当整个装置处于一水平向左的匀强电场中时, 小物块恰处于静止状态. (g取10 m/s2)求: (1)电场强度多大？(2)假设从某时刻开始, 电场强度减小为原来的, 物块下滑距离L1.5 m时的速度大小. 解析: (1)小物块受力如图, 由受力平衡得: qENsin, mgNcos, 解得: E, 代入数据得: E150 N/C.(2)由牛顿第二定律得: mgsincosma, v22aL, 解得: v, 代入数据得: v3 m/s.答案: (1)150 N/C(2)3 m/s