【状元之路】2015届高考物理一轮复习 6-1库仑定律电场力的性质同步检测试题.doc

库仑定律电场力的性质A组基础巩固1(多选题)2013·山东省枣庄三中阶段测试如图211所示的实验装置为库仑扭秤，细银丝的下端悬挂一根绝缘棒，棒的一端是一个带电的金属小球A，另一端有一个不带电的球B，B与A所受的重力平衡当把另一个带电的金属球C插于容器并使它靠近A时，A和C之间的作用力使悬丝扭转，通过悬丝扭转的角度可以比较出力的大小，便可找到力F与距离r和电荷量q的关系这一实验中用到了下列哪些方法()图211A微小量放大法B极限法C控制变量法 D逐差法解析：库仑扭秤装置中用放大思想增加了力的作用效果且更易观察出悬丝的扭转角度，且控制变量法先研究了F，再研究Fq1q2，从而得出F，故正确选项为A、C.答案：AC2两个固定的异种点电荷，电荷量给定但大小不等，用E1和E2分别表示两个点电荷产生的电场强度的大小，则在通过两点电荷的直线上，E1E2的点()A有三个，其中两处合场强为零B有三个，其中一处合场强为零C有两个，其中一处合场强为零D只有一个，该处合场强为零解析：本题主要考查场强的矢量性，同一直线上两点电荷产生场强的叠加则变成了代数的加或减，由于两个点电荷带异种电荷且电荷量不等，则E1E2的点必有两个，其中一处合场强为零，另一处合场强为2E1，应选C.答案：C3(多选题)如图212甲中AB是一个点电荷电场中的电场线，图212乙则是放在电场线上a、b处的试探电荷的电荷量与所受电场力大小间的函数图线由此可以判定下列情形可能的是()图212A场源是正电荷，位于A点B场源是正电荷，位于B点C场源是负电荷，位于A点D场源是负电荷，位于B点答案：AC4一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c，已知质点的速率是递减的关于b点电场强度E的方向，下列图示中可能正确的是(虚线是曲线在b点的切线)()ABCD图213解析：本题考查的是电场强度的概念和曲线运动，意在考查学生对物理基础知识的理解题中质点所带电荷是负电荷，电场方向应与负电荷受到的电场力方向相反，又因为质点的速度是递减的，因此力的方向应与速度方向夹角大于90°，故选项D正确答案：D图21452013·武汉摸底水平面上A、B、C三点固定着三个电荷量为Q的正点电荷，将另一质量为m的带正电的小球(可视为点电荷)放置在O点，OABC恰构成一棱长为L的正四面体，如图214所示已知静电力常量为k，重力加速度为g，为使小球能静止在O点，小球所带的电荷量为()A. B.C. D.解析：3kcosmg，sin，联立解得q.答案：C62014·北京西城期末如图215所示，两个电荷量均为q的小球用长为l的轻质绝缘细绳连接，静止在光滑的绝缘水平面上两个小球的半径rl，k表示静电力常量则轻绳的张力大小为()图215A0B. C2D.解析：轻绳的张力大小等于两个带电小球之间的库仑力，由库仑定律得 F，选项B正确答案：B图2167(多选题)如图216所示，在y轴上关于O点对称的A、B两点有等量同种点电荷Q，在x轴上C点有电荷Q，且COOD.ADO60°，下列判断正确的是()AO点电场强度为零BD点电场强度为零C将点电荷q从O移向C的过程中，则电势能增大D将点电荷q从O移向C的过程中，则电势能增大解析：由对称性和电场的叠加可知，ED0，所以B正确；负电荷从O到C过程中电场力指向于O点，即电场力做负功，电势能增大，所以C正确；反之，正电荷从O到C电场力做正功，电势能减小答案：BCB组能力提升8(多选题)如图217所示，A、B两点固定两个等量正点电荷，在A、B连线的中点C处放一点电荷(不计重力)图217若给该点电荷一个初速度v0，v0方向与AB连线垂直，则该点电荷可能的运动情况是()A往复直线运动B匀变速直线运动C加速度不断减小，速度不断增大的直线运动D加速度先增大后减小，速度不断增大的直线运动解析：AB中垂线上电场线的分布：方向是从C点沿中垂线向两侧，电场强度大小是先增大，后减小，在C点为零，无穷远处为零，若在中点C处放入的是负电荷，受力指向C点，则选A，若在中点C处放入的是正电荷，受力方向由C点沿中垂线向外，则选D.答案：AD9(多选题)如图218所示，两质量均为m的小球A和B分别带有q和q的电量，被绝缘细线悬挂，两球间的库仑引力小于球的重力mg.现加上一个水平向右的匀强电场，待两小球再次保持静止状态时，下列结论正确的是()图218A悬线OA向右偏，OA中的张力大于2mgB悬线OA向左偏，OA中的张力大于2mgC悬线OA不发生偏离，OA中的张力等于2mgD悬线AB向左偏，AB线的张力比不加电场时要大解析：首先应用整体法对AB整体受力分析，悬线OA张力为2mg，并且OA处于竖直方向，选项C正确，A、B错误；然后再采用隔离法以B为研究对象分析，悬线AB向左偏，其张力等于电场力、库仑力与重力的合力，比不加电场时要大，选项D正确答案：CD102014·吉林质检如图219所示，在匀强电场中，一个带正电的物体沿水平方向的绝缘天花板做匀速直线运动从某时刻(设为t0)起，电场强度从E0均匀增大若物体与天花板间的动摩擦因数为 ，电场线与水平方向的夹角为，物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且电场空间和天花板均足够大，下列判断正确的是()图219A在t0之前，物体可能向左做匀速直线运动，也可能向右做匀速直线运动B在t0之前，物体受到的摩擦力大小可能为零C在t0之后，物体做减速运动，最后要掉下来D在t0之后，物体做减速运动，且加速度越来越大，直到停止解析：在t0时刻之前，物体做匀速直线运动，所受合力一定为零，物体所受的滑动摩擦力只能向左且不为零，因此物体只能向右匀速直线运动，A、B错；t0时，E0qcos(E0qsinmg)0，在t0时刻之后，EE0kt，根据牛顿第二定律Eqcos(Eqsinmg)ma，得ktq·()ma，知电场强度增大，滑动摩擦力增大，合力向左，加速度增大，物体做减速运动，最后静止，C错、D对图2110答案：D112014·豫东、豫北十校联考三如图2111所示，在倾角为的光滑绝缘斜面上放两个质量分别为m1和m2的带电小球A、B(均可视为质点)，m12m2，相距为L.两球同时由静止开始释放时，B球的初始加速度恰好等于零经过一段时间后，当两球距离为L时，A、B的加速度大小之比为a1a232，求LL.某同学求解如下：图2111由B球初始加速度恰好等于零，得初始时刻A对B的库仑斥力Fm2gsin，当两球距离为L时，A球的加速度a1，B球的加速度a2，由a1a232，得F2.5m2gsin，再由库仑力公式便可求得LL.问：你认为上述解法正确吗？若认为正确，请求出最终结果；若认为不正确，则说明理由并求出你认为正确的结果解析：不正确由B球的初始加速度恰好等于零，得初始时刻A对B的库仑斥力Fm2gsin当两球距离为L时，A球的加速度a1初始时B球受力平衡，两球相互排斥运动一段距离后，两球间距增大，库仑力一定减小，小于m2gsin所以加速度a2方向沿斜面向下，a2由a1a232得F0.25m2gsin由库仑力公式便可求得LL21.答案：不正确，21122014·上海市东新区模拟如图2112所示，虚线左侧存在非匀强电场，MO是电场中的某条电场线，方向水平向右，长直光滑绝缘细杆CD沿该电场线放置质量为m1、电荷量为q1的A球和质量为m2、电荷量为q2的B球穿过细杆(均可视为点电荷)当t0时A在O点获得向左的初速度v0，同时B在O点右侧某处获得向左的初速度v1，且v1>v0.结果发现，在B向O点靠近过程中，A始终向左做匀速运动当tt0时B到达O点(未进入非匀强电场区域)，A运动到P点(图中未画出)，此时两球间距离最小静电力常量为k.(1)求0t0时间内A对B球做的功；(2)求杆所在直线上场强的最大值；(3)某同学计算出0t0时间内A对B球做的功W1后，用下列方法计算非匀强电场PO两点间电势差：设0t0时间内B对A球做的功为W2，非匀强电场对A球做的功为W3，根据动能定理W2W30又因为W2W1PO两点间电势差U请分析上述解法是否正确，并说明理由图2112解析：(1)B球运动过程中只受A球对它的 库仑力作用，当它运动到O点时速度跟A球相同为v0.库仑力做的功即为B球动能增加量，Wmvmv.(2)因为A球做匀速运动，t0时间内运动的位移xv0t0，此时的库仑力Fk，因为A球始终做匀速运动，所以非匀强电场对它的作用力与B球对它的库仑力相平衡当B球到达O点时，两带电小球间的距离最小，库仑力最大因此，电场对A的作用力也最大，电场强度也最大E.(3)该同学的解法是错误的因为B球向A球靠近的过程，虽然它们的作用力大小相等，但它们运动的位移不等，所以相互作用力所做的功W1、W2的大小不相等，即W2W1是错误的答案：(1)mvmv(2)(3)见解析C组难点突破132013·江苏南通均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场.如图2113所示，在半球面AB上均匀分布正电荷，总电荷量为q，球面半径为R，CD为通过半球顶点与球心O的轴线，在轴线上有M、N两点，OMON2R.已知M点的场强大小为E，则N点的场强大小为()图2113A.E B.C.E D.E解析：分布着正电荷的左半球面AB产生的电场等效为分布着正电荷的整个球面产生的电场和带负电荷的右半球面产生的电场的合电场，则EE，带负电荷的右半球面在M点的电场与带正电荷的左半球面AB在N点的电场大小相等，则EEE，则A项正确答案：A9：确项， , ),·( 相小的 半正场点面右荷带 , ，电场产面右负电产个荷着布等生 球左正 ,( . ) , (大场点为大点已 ，、线，轴球点球 半，量总，布上 半示 场的处中电等场产球在带南 0突难解)()0 , (,( ,( ), ( )的误 ，相的、 的用以等位的但等力的然虽过 的错是同该)( ) ( ( 大最场电力的场，大仑小距间带时达 力的对力的场强以运做始)0( ) , , 力0 移内0，速 , ) )(量加球即做库 相 时到运用仑的球只过球 ( 由明，否是上 , ), 间 能 为做对电匀 的球内0差电间场匀计列， 做对间 算某值大强线所求功功对 求 量电小最两时出图 到，场电入点达时 匀左 ，过 ，现结 ， 的得某点 ，度的得点 )点可杆穿的荷 量和 为电 质放电沿细缘长右水线电中是 场在左，所 新海 0，确 便公 .0 ( 斜方 ，小仑库增，离动运球衡力球 度的时为 力库 时初于恰加的确正果结为出由说确不；终出，认吗法述认 得式仑库 , 的 ) ( 速 离球 斥的 刻，等度速 下如 ， 之大加 离球，段一于恰速的，放止静同为， )视(、小 和为量两上绝的角示 联北东· ： 对 静，运物增加左力增擦大强电 ), 得 ) 定顿根 后在) 0( 00错、动直右只物零左只力滑体零定合，线做，前0在停停越越且运做物0下要，速体后0为能力的受，运直速向也动匀向可前 确断，足均和空，动等擦大所，角的平线，数因的天与大增从强起)设时动匀花绝方水的正，中匀，如质林0 确正项时加，合与库场于力偏 ，析研以法再；错，正，直竖且 为张悬分体整法应首要要加力的， 于张中离发 张中偏 线 张的偏向确论下状止再小场匀右水上 于引库两挂缘被电有分和的均两所 如选 向线沿方，正的 中，选 受荷的处点，处穷为 减，先大电两线沿是方分电垂 运直的断，后先速运直增不小不度运速运线况的能点，连与00速一荷)力(电处点线、荷点量两 、 图选提力 小能，做电 电正； 大能功力场 向力过到电确以0 可叠场称由增增电中向从点增势，程 从为强场为强电(的判，0 且电 在 电量等两的对上 所图选：确正选, 律定力的之带于大的 ( ( ) ( .大力则常静示径球两面缘光止连绳轻 球 均电， 城西 ：) 联, ( ， ,( , ) ) , ) ( . 量的球 在小为度力 常电已所 ，面的棱构 在置电视球电的量将电的 电定点 上水底·0：确正选°大向度应方因减速质又反力电到电方，电是点质解识基生学，运曲度场查本 (切 在线(正示列向度电于的递速质 运从线下力在点荷负 于电源 位电源 于荷是 于电是能情定以数的力电所的探的 上在乙，电的荷一 甲 如多： 应 强场另强场其两点 等荷荷种荷两，减代成叠强荷两线，量强考题为强该，为场一其为场处其为为两，三的，的点通则小场生电两别 等小给荷电点固 项正 出从 究， ( 究量制，扭丝察且果作增大放置库差逐 量限限量些列用中一的量和与力可小出比度转丝转悬力的和时 使器球金带另力的 球带一一，属电个是的绝挂下丝秤扭装实示如段中省·0)多巩基性力 性多)段示扭丝绝电一球 带器时的转度小与的用量逐置增且丝制 ，从 固电小别生则点三为为为场强题量荷成，荷荷 场强应： 荷，乙 所的数能电荷于位于负点下运递于列(线 本查，基解是电力又减度大正0水点 的的电 面已 度 量 ) , (,， 联 ：西 绳光两常大 ( 于定 ,选：图所两电在且 判为为势向增称 以过 场大；做， 、点线电)一0，的速度增速先直 方沿大减 点荷选中，沿 如两和有被库 上场止论偏 中 发 ，力要整分 直，再研 于场，项0如匀正方匀设从与因平，所等均断确前匀向，受能速，做越停在线定滑左零动错 ) 得电擦加运 对：北示绝为和( 为放的于球 加 ，度刻斥 离 , 库认吗出确由果确于时 的力运离库 0 ， 所左是中长沿质为 杆点 度，得，过匀 点电图两电量 功强某 对列匀差0匀做 间) 否由 (球用到 做量 速内0力, 运场力的时距大的力 ( )该是过力等以的相 ) ,) ,0(突 带场中场 上总量 点， 已大( ,) ( 左生布电面电, 带场 小 () 项 9