高考物理(16)電場的力的性質(含答案)

第頁選修3－1考點16電場的力的性質兩年高考真題演練1．(·江蘇單科，2)靜電現象在自然界中普遍存在，我國早在西漢末年已有對靜電現象的記載，《春秋緯·考異郵》中有“玳瑁吸衣若”之說，但下列不屬于靜電現象的是()A．梳過頭發(fā)的塑料梳子吸起紙屑B．帶電小球移至不帶電金屬球附近，兩者相互吸引C．小線圈接近通電線圈過程中，小線圈中產生電流D．從干燥的地毯上走過，手碰到金屬把手時有被電擊的感覺2．(·廣東理綜，21)(多選)如圖所示的水平勻強電場中，將兩個帶電小球M和N分別沿圖示路徑移動到同一水平線上的不同位置，釋放后，M、N保持靜止，不計重力，則()A．M的帶電量比N的大B．M帶負電荷，N帶正電荷C．靜止時M受到的合力比N的大D．移動過程中勻強電場對M做負功3．(·安徽理綜，20)已知均勻帶電的無窮大平面在真空中激發(fā)電場的場強大小為eq\f(σ,2ε0)，其中σ為平面上單位面積所帶的電荷量，ε0為常量。如圖所示的平行板電容器，極板正對面積為S，其間為真空，帶電量為Q。不計邊緣效應時，極板可看作無窮大導體板，則極板間的電場強度大小和兩極板間相互的靜電引力大小分別為()A.eq\f(Q,ε0S)和eq\f(Q2,ε0S)B.eq\f(Q,2ε0S)和eq\f(Q2,ε0S)C.eq\f(Q,2ε0S)和eq\f(Q2,2ε0S)D.eq\f(Q,ε0S)和eq\f(Q2,2ε0S)4．(·山東理綜，18)直角坐標系xOy中，M、N兩點位于x軸上，G、H兩點坐標如圖。M、N兩點各固定一負點電荷，一電荷量為Q的正點電荷置于O點時，G點處的電場強度恰好為零。靜電力常量用k表示。若將該正點電荷移到G點，則H點處場強的大小和方向分別為()A.eq\f(3kQ,4a2)，沿y軸正向B.eq\f(3kQ,4a2)，沿y軸負向C.eq\f(5kQ,4a2)，沿y軸正向D.eq\f(5kQ,4a2)，沿y軸負向5．(·浙江理綜，20)(多選)如圖所示，用兩根長度相同的絕緣細線把一個質量為0.1kg的小球A懸掛到水平板的M、N兩點，A上帶有Q＝3.0×10－6C的正電荷。兩線夾角為120°，兩線上的拉力大小分別為F1和F2。A的正下方0.3m處放有一帶等量異種電荷的小球B，B與絕緣支架的總質量為0.2kg(重力加速度取g＝10m/s2；靜電力常量k＝9.0×109N·m2/C2，AA．支架對地面的壓力大小為2.0NB．兩線上的拉力大小F1＝F2＝1.9NC．將B水平右移，使M、A、B在同一直線上，此時兩線上的拉力大小F1＝1.225N，F2＝1.0ND．將B移到無窮遠處，兩線上的拉力大小F1＝F2＝0.866N6．(·廣東理綜，20)(多選)如圖所示，光滑絕緣的水平桌面上，固定著一個帶電荷量為＋Q的小球P，帶電荷量分別為－q和＋2q的小球M和N，由絕緣細桿相連，靜止在桌面上，P與M相距L，P、M和N視為點電荷，下列說法正確的是()A．M與N的距離大于LB．P、M和N在同一直線上C．在P產生的電場中，M、N處的電勢相同D．M、N及細桿組成的系統所受合外力為零7．(·浙江理綜，19)(多選)如圖所示，水平地面上固定一個光滑絕緣斜面，斜面與水平面的夾角為θ。一根輕質絕緣細線的一端固定在斜面頂端，另一端系有一個帶電小球A，細線與斜面平行。小球A的質量為m、電荷量為q。小球A的右側固定放置帶等量同種電荷的小球B，兩球心的高度相同、間距為d。靜電力常量為k，重力加速度為g，兩帶電小球可視為點電荷。小球A靜止在斜面上，則()A．小球A與B之間庫侖力的大小為eq\f(kq2,d2)B．當eq\f(q,d)＝eq\r(\f(mgsinθ,k))時，細線上的拉力為0C．當eq\f(q,d)＝eq\r(\f(mgtanθ,k))時，細線上的拉力為0D．當eq\f(q,d)＝eq\r(\f(mg,ktanθ))時，斜面對小球A的支持力為0

考點16電場的力的性質一年模擬試題精練1．(·山西省大同一中、同煤一中高三聯合考試)如圖所示，足夠大的光滑絕緣水平面上有三個帶電質點，A和C圍繞B做勻速圓周運動，B恰能保持靜止，其中A、C和B的距離分別是L1和L2。不計三質點間的萬有引力，則A和C的比荷(電量與質量之比)之比應是()A．(eq\f(L1,L2))2B．(eq\f(L1,L2))3C．(eq\f(L2,L1))2D．(eq\f(L2,L1))32．(·吉林省吉林市質量檢測)如圖甲所示，Q1、Q2為兩個被固定的點電荷，其中Q1帶負電荷，a、b兩點在它們連線的延長線上?，F有一帶負電荷的粒子以一定的初速度沿直線從a點開始經b點向遠處運動(粒子只受電場力作用)，粒子經過a、b兩點時的速度分別為va、vb，其速度圖象如圖乙所示。以下說法中正確的是()A．Q2一定帶負電B．Q2的電荷量一定大于Q1的電荷量C．b點的電場強度一定為零D．整個運動過程中，粒子的電勢能先減小后增大3．(·河南周口市調研)如圖所示，圖甲中MN為足夠大的不帶電接地薄金屬板，在金屬板的右側，距離為d的位置上放入一個電荷量為＋q的點電荷O，由于靜電感應產生了如圖甲所示的電場分布。P是金屬板上的一點，P點與點電荷O之間的距離為r，幾位同學想求出P點的電場強度大小，但發(fā)現問題很難。幾位同學經過仔細研究，從圖乙所示的電場得到了一些啟示，經過查閱資料他們知道：圖甲所示的電場分布與圖乙中虛線右側的電場分布是一樣的。圖乙中兩異種點電荷所帶電荷量的大小均為q，它們之間的距離為2d，虛線是兩點電荷連線的中垂線。由此他們分別對P點的電場強度方向和大小作出以下判斷，其中正確的是()A．方向垂直于金屬板向左，大小為eq\f(2kqd,r3)B．方向沿P點和點電荷O的連線向左，大小為eq\f(2kq\r(r2－d2),r3)C．方向垂直于金屬板向左，大小為eq\f(2kq\r(r2－d2),r3)D．方向沿P點和點電荷O的連線向左，大小為eq\f(2kqd,r3)4．(·魯南六校聯考)(多選)如圖所示，無限大均勻帶正電薄板豎直放置，其周圍空間的電場可認為是勻強電場。光滑絕緣細管垂直于板穿過中間小孔，一個視為質點的帶負電小球在細管內運動(細管絕緣且光滑)。以小孔為原點建立x軸，規(guī)定x軸正方向為加速度a、速度v的正方向，如圖分別表示x軸上各點的電勢φ，小球的加速度a、速度v和動能Ek隨x的變化圖象，其中正確的是()5．(·日照三校聯考)如圖所示，一帶電荷量為＋q、質量為m的小物塊處于一傾角為37°的光滑斜面上，當整個裝置置于一水平向右的勻強電場中時，小物塊恰好靜止。已知重力加速度為g，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。(1)求水平向右勻強電場的電場強度大?。?2)若將電場強度減小為原來的eq\f(1,2)，求電場強度變化后物塊沿斜面下滑距離L時的動能。

參考答案考點16電場的力的性質兩年高考真題演練1．C[通電線圈周圍存在著磁場，當小線圈接近通電線圈過程中，穿過小線圈的磁通量發(fā)生變化，小線圈中會產生感應電流，這屬于電磁感應現象，不是靜電現象，故選項C正確。]2．BD[帶電球M、N在不計重力條件下平衡，說明M、N兩球所受電場力的合力為零，即M、N所在點合場強為零，所以M球在N球處所產生的場強方向向左，大小為E，故M球帶負電；同理，N球在M球處產生的場強方向向右，大小為E，故N球帶正電，且兩球所帶電荷量相等。所以B、D正確。]3．D[由題意知，正極板所帶電荷激發(fā)的電場的電場強度大小為E＝eq\f(σ,2ε0)＝eq\f(\f(Q,S),2ε0)＝eq\f(Q,2ε0S)，同理負極板所帶電荷激發(fā)的電場的場強E2＝eq\f(Q,2ε0S)，兩板間的場強E＝E1＋E2＝eq\f(Q,ε0S)，兩極板間的靜電引力大小F＝QE1＝eq\f(Q2,2ε0S)，故D正確。]4．B[因正電荷Q在O點時，G點的場強為零，則可知兩負電荷在G點形成的電場的合場強與正電荷Q在G點產生的場強等大反向大小為E合＝keq\f(Q,a2)；若將正電荷移到G點，則正電荷在H點的場強為E1＝keq\f(Q,（2a）2)＝eq\f(kQ,4a2)，因兩負電荷在G點的場強與在H點的場強等大反向，則H點的合場強為E＝E合－E1＝eq\f(3kQ,4a2)，方向沿y軸負向，故選B。]5．BC[小球A、B間的庫侖力為F庫＝keq\f(Q·Q,r2)＝9.0×109×eq\f(3.0×10－6×3.0×10－6,0.32)N＝0.9N，以B和絕緣支架整體為研究對象受力分析圖如圖甲所示，地面對支架支持力為FN＝mg－F庫＝1.1N，A錯誤；以A球為研究對象，受力分析圖如圖乙所示，F1＝F2＝mAg＋F庫＝1.9N，B正確；B水平向右移，當M、A、B在同一直線上時，A、B間距為r′＝0.6m，F庫′＝keq\f(Q·Q,r′2)＝0.225N，以A球為研究對象受力分析圖如圖丙所示，可知F2′＝1.0N，F1′－F庫′＝1.0N，F1′＝1.225N，所以C正確；將B移到無窮遠，則F庫″＝0，可求得F1″＝F2″＝1N，D錯誤。]6．BD[對小球M、N和桿組成的整體，由題意可知keq\f(Qq,L2)＝keq\f(Q·2q,（L＋x）2)，得x＜L，則A錯；若P、M和N不在同一直線上則不能平衡，所以B正確；在＋Q的電場中φM＞φN，則C錯誤；M、N及細桿靜止于光滑絕緣桌面上，所以系統所受合外力為零，D正確。]7．AC[根據庫侖定律得A、B間的庫侖力F庫＝keq\f(q2,d2)，則A項正確；當細線上的拉力為0時滿足keq\f(q2,d2)＝mgtanθ，得到eq\f(q,d)＝eq\r(\f(mgtanθ,k))，則B錯誤，C正確；斜面對小球A的支持力始終不為零，則D錯誤。]一年模擬試題精練1．B[根據B恰能保持靜止可得：keq\f(qAqB,Leq\o\al(2,1))＝keq\f(qCqB,Leq\o\al(2,2))A做勻速圓周運動，根據A受到的合力提供向心力得：keq\f(qAqB,Leq\o\al(2,1))－keq\f(qAqC,（L1＋L2）2)＝mAω2L1C做勻速圓周運動有，有keq\f(qCqB,Leq\o\al(2,2))－keq\f(qAqC,（L1＋L2）2)＝mCω2L2聯立三式解得A和C的比荷應是(eq\f(L1,L2))3]2．C3．A[查閱資料知道：圖所示的電場分布與等量異種電荷電場分布的一半是一樣的。根據P點的電場線方向可以得P點的電場強度方向是垂直于金屬板向左，P點與點電荷O之間的距離為r，根據點電荷的場強公式E＝eq\f(kQ,r2)得，一個電荷＋q在P點的場強為E1＝eq\f(kq,r2)，電場是由兩異號點電荷分別產生的場強疊加產生的，如圖所示，據幾何關系知cosθ＝eq\f(d,r)，所以P點的合場強為E＝2E1cosθ＝eq\f(2kqd,r3)，故B、C、D錯誤，A正確。]4．AB[在勻強電場中，沿電場線方向，電勢均勻降低，A項正確；帶負電小球受電場力與場強方向相反，在勻強電場中受電場力不變，故加速度不變，所以在x<0區(qū)域內加速度方向為正方向，在x>0區(qū)域內加速度為負方向，B項正確；小球在原點的初速度為v0，經過任意一段位移x后的速度為v，由勻變速直線運動規(guī)律可知，v2－veq\o\al(2,0)＝2ax，所以vx圖象不是直線，C項錯；由動能定理有：Eqx＝Ek－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,