高考物理 精講巧解分類攻克6

備戰(zhàn)高考物理精講巧解分類攻克6一、選擇題1．如右圖所示為點電荷a、b所形成的電場線分布，以下說法正確的是()A．a(chǎn)、b為異種電荷B．a(chǎn)、b為同種電荷C．A點場強大于B點場強D．A點電勢低于B點電勢解析：本題考查點電荷的電場線特點．電場線從正電荷或無窮遠出發(fā)，終止于負電荷或者無窮遠，所以a應(yīng)為正電荷b為負電荷，故A選項正確．電場線越密集，場強越大，故C選項錯誤．沿電場線方向電勢逐漸降低，故D選項錯誤．答案：A2.(·揭陽模擬)一個負點電荷僅受電場力的作用，從某電場中的a點由靜止釋放，它沿直線運動到b點的過程中，動能Ek隨位移x變化的關(guān)系圖象如右圖所示，則能與圖線相對應(yīng)的電場線分布圖是()答案：B3．如右圖所示，A、B、C、D、E是半徑為r的圓周上等間距的五個點，在這些點上各固定一個點電荷，除A點處的電荷量為－q外，其余各點處的電荷量均為＋q，則圓心O處()A．場強大小為eq\f(kq,r2)，方向沿OA方向B．場強大小為eq\f(kq,r2)，方向沿AO方向C．場強大小為eq\f(2kq,r2)，方向沿OA方向D．場強大小為eq\f(2kq,r2)，方向沿AO方向解析：在A處放一個－q的點電荷與在A處同時放一個＋q和－2q的點電荷的效果相當，因此可以認為O處的場是5個＋q和一個－2q的點電荷產(chǎn)生的場合成的，5個＋q處于對稱位置上，在圓心O處產(chǎn)生的合場強為0，所以O(shè)點的場強相當于－2q在O處產(chǎn)生的場強．故選C.答案：C4.如右圖，A、B兩點各放一電荷量均為Q的等量異種電荷，有一豎直放置的光滑絕緣細桿在兩電荷連線的垂直平分線上，a、b、c是桿上的三點，且ab＝bc＝l，b、c關(guān)于兩電荷連線對稱．質(zhì)量為m、帶正電荷q的小環(huán)套在細桿上，自a點由靜止釋放，則()A．小環(huán)通過b點時速度為eq\r(gl)B．小環(huán)通過c點時速度為eq\r(3gl)C．小環(huán)從b到c速度可能先減小后增大D．小環(huán)做勻加速直線運動解析：中垂線上各點的合場強均為水平向右，與環(huán)的運動方向垂直不做功，故小環(huán)做自由落體運動．答案：D5.如右圖所示，在光滑絕緣水平面上放置3個電荷量均為q(q＞0)的相同小球，小球之間用勁度系數(shù)均為k0的輕質(zhì)彈簧絕緣連接．當3個小球處于靜止狀態(tài)時，每根彈簧長度為l.已知靜電力常量為k，若不考慮彈簧的靜電感應(yīng)，則每根彈簧的原長為()A．l＋eq\f(5kq2,2k0l2) B．l－eq\f(kq2,k0l2)C．l－eq\f(5kq2,4k0l2) D．l－eq\f(5kq2,2k0l2)解析：三球均處于平衡狀態(tài)，左右兩球受力對稱，對右邊小球進行受力分析．右邊小球受三個力的作用，設(shè)彈簧伸長量為x，則它們的關(guān)系是：k0x＝keq\f(q2,l2)＋keq\f(q2,2l2)解得x＝eq\f(5kq2,4k0l2)，則l0＝l－x＝l－eq\f(5kq2,4k0l2).答案：C6．如圖甲所示，A、B是一條電場線上的兩點，若在某點釋放一初速度為零的電子，電子僅受電場力作用，從A點運動到B點，其速度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，則()A．電子在A、B兩點受的電場力FA<FBB．A、B兩點的電場強度EA>EBC．場強方向為由A到BD．電場線的方向一定是從A到B解析：逐項分析如下選項診斷結(jié)論A由圖象知電荷做加速度增大的加速運動，可知FA<FB.√B由F＝qE及FA<FB知EA<EB，故B不對×C電場力A→B，故場強方向B→A.×D由以上分析知電場線B→A×故選A.答案：A7.如右圖所示，質(zhì)量相等的帶電小球用絕緣細繩懸掛，小球間也用絕緣細繩連接，在水平向右的勻強電場中靜止，球間作用力不計，現(xiàn)將其中一根懸線剪斷，平衡時下圖中不可能出現(xiàn)的情況是()解析：本題考查物體的平衡，中檔題．由沒有剪斷的平衡圖可知，兩球帶相同的性質(zhì)的電荷，把A、B看做一個整體，可知水平方向受電場力，豎直方向受重力，根據(jù)平衡的條件則最上面的繩子不可能處于豎直狀態(tài)，A正確．答案：A8.如右圖所示，在光滑絕緣的水平桌面上固定放置一光滑、絕緣的擋板ABCD，AB段為直線形擋板，BCD段是半徑為R的圓弧形擋板，擋板處于場強為E的勻強電場中，電場方向與圓直徑MN平行．現(xiàn)有一帶電荷量為q、質(zhì)量為m的小球靜止從擋板上的A點釋放，并且小球能沿擋板內(nèi)側(cè)運動到D點拋出，則()A．小球運動到N點時，擋板對小球的彈力可能為零B．小球運動到N點時，擋板對小球的彈力可能為EqC．小球運動到M點時，擋板對小球的彈力可能為零D．小球運動到C點時，擋板對小球的彈力一定大于mg解析：小球沿光滑軌道內(nèi)側(cè)運動到D點拋出，說明小球在N、C、M點的速度均不為零，對N點，F(xiàn)N－Eq＝meq\f(v\o\al(2,N),R)，F(xiàn)N必大于Eq，A、B均錯誤；在C點：FC＝meq\f(v\o\al(2,C),R)，無法比較FC與mg的大小，D錯．答案：C9.如右圖所示，將兩個擺長均為l的單擺懸于O點，擺球質(zhì)量均為m，帶電荷量均為q(q>0)．將另一個帶電荷量也為q(q>0)的小球從O點正下方較遠處緩慢移向O點，當三個帶電小球分別處在等邊三角形abc的三個頂點上時，擺線的夾角恰好為120°，則此時擺線上的拉力大小等于()A．2eq\r(3)mg B．2mgC.eq\f(\r(3)kq2,l2) D.eq\f(\r(3),3)·eq\f(kq2,l2)解析：當夾角為120°時，對a或b進行受力分析，小球受拉力、重力和另外兩個小球?qū)λ某饬?，兩個庫侖力大小相等合力方向與水平方向成30°，所以繩子拉力與庫侖力的合力成120°，根據(jù)力的合成的知識可得繩子拉力大小等于重力為mg或等于庫侖力的合力為eq\f(\r(3),3)·eq\f(kq2,l2)，D對．答案：D10.如右圖所示，懸掛在O點的一根不可伸長的絕緣細線下端有一個帶電荷量不變的小球A.在兩次實驗中，均緩慢移動另一帶同種電荷的小球B.當B到達懸點O的正下方并與A在同一水平線上，A處于受力平衡時，懸線偏離豎直方向的角度為θ，若兩次實驗中B的電荷量分別為q1和q2，θ分別為30°和45°.則q2/q1為()A．2 B．3C．2eq\r(3) D．3eq\r(3)解析：由庫侖定律得F＝keq\f(qAqB,r2)又r＝lsinθ由以上各式可解得qB＝eq\f(Gl2sin2θtanθ,kqA)，因qA不變，則eq\f(q2,q1)＝eq\f(sin245°tan45°,sin230°tan30°)＝2eq\r(3).答案：C二、非選擇題11．(·廣州測試二)如下圖所示，在絕緣的光滑水平面上有A、B兩個點電荷，A帶正電，B帶負電，電荷量都是q，它們之間的距離為d.為使兩電荷在電場力作用下都處于靜止狀態(tài)，必須在水平方向加一個勻強電場．求：兩電荷都處于靜止狀態(tài)時，A、B連線的中點處場強大小和方向．(已知靜電力常數(shù)為k)解析：設(shè)點電荷在A、B連線中點處產(chǎn)生的場強為E1，所加的勻強電場的場強為E0，A、B連線中點處的合場強為E.根據(jù)點電荷場強的計算公式：A點電荷在A、B連線中點處產(chǎn)生的場強為：EA＝keq\f(q,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)d))2)＝4keq\f(q,d2)，方向由A指向B.B點電荷在A、B連線中點處產(chǎn)生的場強為EB＝keq\f(q,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)d))2)＝4keq\f(q,d2)，方向由A指向B根據(jù)電場疊加原理：E1＝EA＋EB＝8keq\f(q,d2)，方向由A指向B根據(jù)電荷受力平衡和庫侖定律有：E0q＝keq\f(q2,d2)，得E0＝keq\f(q,d2)，方向由B指向A根據(jù)電場疊加原理：E＝E1－E0＝7keq\f(q,d2)，方向由A指向B.答案：eq\f(7kq,d2)方向由A→B12.在場強為E的勻強電場中，取O點為圓心，r為半徑作一圓周，在O點固定一電荷量為＋Q的點電荷，a、b、c、d為相互垂直的兩條直線和圓周的交點．當把一試探電荷＋q放在d點恰好平衡(如右圖所示，不計重力)(1)勻強電場場強E的大小、方向如何？(2)試探電荷＋q放在點c時，受力Fc的大小、方向如何？(3)試探電荷＋q放在點b時，受力Fb的大小、方向如何？解析：(1)由題意可知：F1＝keq\f(Qq,r2)①F2＝qE②由F1＝F2，所以qE＝keq\f(Qq,r2)，E＝keq\f(Q,r2)，勻強電場方向沿db方向．(2)試探電荷放在c點：Ec＝eq\r(E\o\al(2,1)＋E2)＝eq\r(2)E＝eq\r(2)keq\f(Q,r2)所以Fc＝qEc＝eq\r(2)keq\f(Qq,r2).方向與ac方向成45°角斜向下(如右圖所示)．(3)試探電荷放在b點：Eb＝E2＋E＝2E＝2keq\f(Q,r2)所以Fb＝qEb＝2keq\f(Qq,r2)，方向沿db方向．答案：(1)keq\f(Q,r2)方向沿db方向(2)eq\r(2)keq\f(Qq,r2)方向與ac成45°角斜向下(3)2keq\f(Qq,r2)方向沿db方向13.如右圖所示，有一水平向右的勻強電場，場強為E＝1.25×104N/C，一根長L＝1.5m、與水平方向的夾角為θ＝37°的光滑絕緣細直桿MN固定在電場中，桿的下端M固定一個帶電小球A，電荷量Q＝＋4.5×10－6C；另一帶電小球B穿在桿上可自由滑動，電荷量q＝＋1.0×10－6C，質(zhì)量m＝1.0×10－2kg.現(xiàn)將小球B從桿的上端N靜止釋放，小球B開始運動．(靜電力常量k＝9.0×109N·m2/C2，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)求：(1)小球B開始運動時的加速度為多大？(2)小球B的速度最大時，與M端的距離r為多大？解析：(1)開始運動時小球B受重力、庫侖力、桿的彈力和電場