高中物理《復(fù)習(xí)方略》課時(shí)提升作業(yè)(二十四)第九章第1講庫(kù)侖定律電場(chǎng)強(qiáng)度

1、課時(shí)提升作業(yè)（二十四）（40分鐘100分）一、選擇題（本大題共10小題，每小題7分，共70分。每小題至少一個(gè)答案正確選不全得3分）1 .在真空中有一點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中，離該點(diǎn)電荷距離為r。的一點(diǎn)，引入一電量為q的檢驗(yàn)電荷，所受電場(chǎng)力為F,則離該點(diǎn)電荷為處的場(chǎng)強(qiáng)大小為（）2 .（2012浙江高考）用金屬箔做成一個(gè)不帶電的圓環(huán)，放在干燥的絕緣桌面上。小明同學(xué)用絕緣材料做的筆套與頭發(fā)摩擦后，將筆套自上向下慢慢靠近圓環(huán)，當(dāng)距離約為0.5cm時(shí)圓環(huán)被吸引到筆套上，如圖所示，對(duì)上述現(xiàn)象的判斷與分析，下列說(shuō)法正確的是（）A.摩擦使筆套帶電B.筆套靠近圓環(huán)時(shí)，圓環(huán)上、下部感應(yīng)出異號(hào)電荷C.圓環(huán)被吸引到筆套的過(guò)

2、程中，圓環(huán)所受靜電力的合力大于圓環(huán)的重力D.筆套碰到圓環(huán)后，筆套所帶的電荷立刻被全部中和3.（2013武漢模擬）如圖所示，真空中O點(diǎn)有一點(diǎn)電荷，在它產(chǎn)生的電場(chǎng)中有a、b兩點(diǎn),a點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為E,方向與ab連線成60角,b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為E,方向與ab連線成30角。關(guān)于a、b兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小巳、E的關(guān)系，以下結(jié)論正確的是（）A.Ea=CE=EDE=3Eb4.（2013錦州模擬）在光滑絕緣的水平地面上放置著四個(gè)相同的金屬小球，小球A、RC位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上，小球D位于三角形的中心，如圖所示，現(xiàn)讓小球AB、C帶等量的正電荷Q,讓小球D帶負(fù)電荷q,使四個(gè)小球均處于靜止?fàn)顟B(tài)，則Q與q的比值為A.-C.

3、3D.5.（2013眉山模擬）如圖所示，電荷量為Q、Q的兩個(gè)正點(diǎn)電荷分別置于A點(diǎn)和B點(diǎn)，兩點(diǎn)相距L。在以L為直徑的光滑絕緣半圓環(huán)上，穿著一個(gè)帶電小球+q（視為點(diǎn)電荷）,)在P點(diǎn)平衡,PA與AB的夾角為,不計(jì)小球的重力，則（A.tan3a出C.O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零B.tan%=rQiD.Q<Q6.如圖所示，可視為點(diǎn)電荷的小球A、B分別帶負(fù)電和正電,B球固定，其正下方的A球靜止在絕緣斜面上，則A球受力個(gè)數(shù)可能為（）A.可能受到2個(gè)力作用B.可能受到3個(gè)力作用C.可能受到4個(gè)力作用D.可能受到5個(gè)力作用7 .（2013雙鴨山模擬）如圖所示，光滑絕緣水平面上左后右?guī)М愄?hào)電荷的小球AB,它們一起在水平向右

4、的勻強(qiáng)g力力”力力電場(chǎng)中向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，且保持相對(duì)靜止。設(shè)小球A帶電荷量大小為Q,小球B帶電荷量大小為Q,下列判斷正確的是（）A.小球A帶正電，小球B帶負(fù)電，且Q>QB8 .小球A帶正電，小球B帶負(fù)電，且Q<QBC.小球A帶負(fù)電，小球B帶正電，且Q>QBD.小球A帶負(fù)電，小球B帶正電，且Q<QB8 .（2013桂林模擬）如圖所示，質(zhì)量為m帶電量為+q的協(xié)g滑塊，沿絕緣斜面勻速下滑，當(dāng)滑塊滑至豎直向下的勻強(qiáng)“MJ電場(chǎng)區(qū)時(shí)，滑塊運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)為（）用A.繼續(xù)勻速下滑B.將加速下滑C.將減速下滑D.上述三種情況都可能發(fā)生9 .用電場(chǎng)線能很直觀、很方便地比較電場(chǎng)中各點(diǎn)的強(qiáng)弱。如圖

5、，左邊是等量異種點(diǎn)電荷形成電場(chǎng)的電場(chǎng)線，右邊是場(chǎng)中的一些點(diǎn)：0是電荷連線的中點(diǎn)，E、F是連線中垂線上相對(duì)。對(duì)稱(chēng)的兩點(diǎn)，B、C和A、D也相對(duì)O對(duì)稱(chēng)。則（）A.B、C兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小和方向都相同B.A、D兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小相等，方向相反C.E、OF三點(diǎn)比較,0的場(chǎng)強(qiáng)最強(qiáng)D.B、。C三點(diǎn)比較,O的場(chǎng)強(qiáng)最弱10 .如圖所示，兩質(zhì)量均為m的小球A和B分別帶有+q和-q的電量，受甘人被絕緣細(xì)線懸掛，兩球間的庫(kù)侖引力小于球的重力mg現(xiàn)加上一個(gè)水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，待兩小球再次保持靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，下列結(jié)論正確的是（）A.懸線OA向右偏,OA中的張力大于2mgB.懸線OA向左偏,OA中的張力大于2mgC.懸線OA不發(fā)生偏離,O

6、A中的張力等于2mgD.懸線AB向左偏,AB線的張力比不加電場(chǎng)時(shí)要大二、計(jì)算題（本大題共2小題，共30分。要有必要的文字說(shuō)明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位）11.（2013濟(jì)南模擬）（15分）如圖所示，空間存在著強(qiáng)度E=2.5X102N/C,方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在電場(chǎng)內(nèi)一長(zhǎng)為L(zhǎng)=0.5m的絕緣細(xì)線，一端固定在O點(diǎn)，另一端拴著質(zhì)量m=0.5kg、電荷量q=4X10-2C的小球?，F(xiàn)將細(xì)線拉直到水平位置，使小球由靜止釋放，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)細(xì)線受到的拉力恰好達(dá)到它能承受的最大值而斷裂。取g=10m/s2。求：小球的電性；（2）細(xì)線能承受的最大拉力（3）當(dāng)小球繼續(xù)運(yùn)動(dòng)后與O點(diǎn)水平方向距離為L(zhǎng)

7、時(shí)，小球距O點(diǎn)的高度。E12.(能力挑戰(zhàn)題)(15分)光滑絕緣的長(zhǎng)軌道形狀如圖所示底部為半圓形，半徑為R,固定在豎直平面內(nèi)。AB是質(zhì)量都為m的小環(huán),A的帶電量為-2q、B的帶電量為+q,用長(zhǎng)為R的絕緣輕桿連接在一起，套在軌道上。整個(gè)裝置放在電場(chǎng)強(qiáng)度為E與、方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，將A、B兩3q環(huán)從圖示位置由靜止釋放,A環(huán)離開(kāi)底部2R不考慮輕桿和軌道接觸時(shí)的機(jī)械能損失，也不考慮A、B間的庫(kù)侖力作用。求(1)A、B兩環(huán)都未進(jìn)入半圓形底部前，桿上的作用力的大小；(2)A環(huán)到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，兩環(huán)速度大小。答案解析1 .【解析】選B。根據(jù)點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式E罵可得：真空中同一點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度與場(chǎng)點(diǎn)位置r的

8、平方成反比，則晟震,又E=；,所以E=J故答案為B。2 .【解析】選A、B、C。筆套與頭發(fā)摩擦后，它們的原子核束縛電子的本領(lǐng)不同而使筆套帶電，這種起電方式叫摩擦起電，選項(xiàng)A正確；當(dāng)帶電的筆套靠近金屬箔圓環(huán)時(shí)，圓環(huán)上部感應(yīng)出與筆套相異的電荷，下部感應(yīng)出與筆套相同的電荷，即上、下部電荷量等量異號(hào)，選項(xiàng)B正確；圓環(huán)被吸引上來(lái)，由靜止變運(yùn)動(dòng)，力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，圓環(huán)所受靜電力有筆套的引力和斥力，但靜電力的合力大于圓環(huán)的重力，選項(xiàng)C正確；筆套碰到圓環(huán)后，由于筆套是絕緣體，所以其上電荷不能全部中和，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。3 .【解析】選D。由題圖可知，rb=VZa,再由E絲可得區(qū)=票,故D正確。MEb詔14

9、 .【解析】選D。設(shè)三角形邊長(zhǎng)為a,由幾何知識(shí)可知，BD=acos30°？=?a,以B為研究對(duì)象，由平衡條件可知，當(dāng)cos30°乂2嘿,解得:：=（'3。正確。5 .【解析】選A。小千在P點(diǎn)受三個(gè)力Fa.Fb和Fn的作用而處于平衡狀態(tài)，由幾何知識(shí)可知而，麗，故Fa與Fb垂直。由庫(kù)侖定律可得："=一什】=:又tan0c=詈,聯(lián)立解得tan3%與，故A對(duì)B錯(cuò)。由受FQ工力圖可知，F(xiàn)A>R,r1>2,所以Q>Q,因此。點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)不為零，故CD均錯(cuò)。6 .【解析】選A、Co以A為研究對(duì)象，根據(jù)其受力平衡可得，如果沒(méi)有摩擦，則A對(duì)斜面一定無(wú)彈力，只受

10、重力和庫(kù)侖引力作用而平衡；如果受摩擦力，則一定受彈力，所以A受4個(gè)力作用而平衡，故答案為A、&7 .【解析】選D。若A帶正電,B帶負(fù)電，則小球B受的電場(chǎng)力QBE和A、B間的庫(kù)侖力方向均向左，合力向左，不能向右加速運(yùn)動(dòng)，故只能是A帶負(fù)電,B帶正電，選項(xiàng)A、B均錯(cuò)。把A和B看成一個(gè)整體，二者的電量代數(shù)和必為正值，才可使整體受向右的電場(chǎng)力而做勻加速運(yùn)動(dòng)，所以有Q<Q,故C錯(cuò),D對(duì)?！咀兪絺溥x】?jī)牲c(diǎn)電荷A、B帶電量Q>Q,在真空中相距r,現(xiàn)將檢驗(yàn)電荷q置于某一位置C時(shí),所受的庫(kù)侖力恰好為零，則（）A.A和B為異種電荷時(shí)，C在AB之間連線上靠近B一側(cè)8 .A和B為異種電荷時(shí)，C在AB

11、連線的延長(zhǎng)線上A外側(cè)C.A和B為同種電荷時(shí)，C在AB之間連線上靠近B一側(cè)D.A和B無(wú)論為同種還是異種電荷,C都不在AB連線以及延長(zhǎng)線上【解析】選C。根據(jù)檢驗(yàn)電荷q置于某一位置C時(shí),所受的庫(kù)侖力恰好為零可得，C點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為零，并且此位置一定在AB直線上，由場(chǎng)強(qiáng)的疊加可得場(chǎng)強(qiáng)為零的點(diǎn)，若是同種電荷一定在AB連線之間靠近電荷量小的B端,若是異種電荷一定在AB連線的延長(zhǎng)線上靠近電荷量小的B端,所以答案為C。8 .【解析】選A。當(dāng)滑塊進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域時(shí)，還要受到方向向下的電場(chǎng)力作用，根據(jù)等效法,相當(dāng)于所受的重力增大,其合力仍為零,滑塊將繼續(xù)勻速下滑,故答案為A。9 .【解析】選A、GD。觀察等量異種點(diǎn)電

12、荷電場(chǎng)的電場(chǎng)線可以得出B與C兩點(diǎn)、E與F兩點(diǎn)、A與D兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度分別相等，所以選項(xiàng)A正確。又從O點(diǎn)開(kāi)始沿中垂線到無(wú)限遠(yuǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度逐漸減小到零，選項(xiàng)C正確。在兩電荷連線之間從中點(diǎn)向兩邊電場(chǎng)強(qiáng)度逐漸增大，所以選項(xiàng)D正確。故正確答案為ACDo10 .【解析】選CDo首先應(yīng)用整體法對(duì)AB整體平衡分析，懸線OA長(zhǎng)力為2mg,并且OA處于豎直方向，選項(xiàng)C正確；然后再采用隔離法以B為研究對(duì)象分析，懸線AB向左偏，其張力為電場(chǎng)力、庫(kù)侖力與重力的合力，較不加電場(chǎng)時(shí)要大，選項(xiàng)D正確,故答案為C、D?！究偨Y(jié)提升】運(yùn)用整體法和隔離法分析平衡問(wèn)題(1)將一部分視為整體，使這一部分之間的作用力變?yōu)閮?nèi)力。如本題將A、B視為

13、整體，它們之間的庫(kù)侖力和彈力為內(nèi)力，于是能很快判斷細(xì)線OA的偏轉(zhuǎn)位置。(2)要分析物體之間的作用就要采用隔離法。例如，本題要分析細(xì)線AB的偏轉(zhuǎn)，就要選取B或A為研究對(duì)象列平衡方程解答。(3)如果將水平勻強(qiáng)電場(chǎng)方向變?yōu)閮A斜向上或向下,系統(tǒng)平衡問(wèn)題可采用同樣方法解答。11.【解析】(1)由小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)可知,小球帶正電(2分)（2）設(shè)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)速度為v,對(duì)該過(guò)程由動(dòng)能定理有，（qE-mg）L=：mV（2分）在最高點(diǎn)對(duì)小球由牛頓第二定律得，F(xiàn)T+mg-qE=m（2分）由式解得，F(xiàn)t=15N（1分）小球在細(xì)線斷裂后，在豎直方向的加速度設(shè)為a,則a=三強(qiáng)（2分）設(shè)小球在水平方向運(yùn)動(dòng)L的過(guò)程中，歷時(shí)t,則L=vt（2分）設(shè)豎直方向上的位移為x,則x=：at2（1分）由解得x=0.125m（2分）所以小球距。點(diǎn)高度為x+L=0.625m（1分）答案：（1）正電（2）15N（3）0.625m12.【解題指南】解答本題時(shí)應(yīng)把握以下三點(diǎn)：（1）A、B兩環(huán)豎直下落時(shí)可整體分析其受力情況和運(yùn)動(dòng)情況。（2）正確分析兩環(huán)進(jìn)入半圓形軌道時(shí)線速度的大小關(guān)系。（3）全程應(yīng)用動(dòng)能定理求解速度大小?！窘馕觥浚?）對(duì)A、B環(huán)整體由牛頓第二定律：2mg+qE=2ma,（2分）nF7解得a=g+rr=-g°（1分）上ni0隔離B環(huán)，設(shè)桿對(duì)B環(huán)的作用力向下，大小為F,