2018屆高考物理第一輪復(fù)習(xí)課時(shí)作業(yè)1

課時(shí)作業(yè)18電場(chǎng)力的性質(zhì)時(shí)間：45分鐘一、單項(xiàng)選擇題1.A、B是一條電場(chǎng)線上的兩個(gè)點(diǎn)，一帶負(fù)電的微粒僅在靜電力作用下以一定的初速度從A點(diǎn)沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，其速度v與時(shí)間t的關(guān)系圖象如圖甲所示．則此電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布可能是圖乙中的()解析：從圖象可以看出，粒子的速度隨時(shí)間逐漸減小，圖線的斜率增大，說(shuō)明粒子的加速度逐漸增大，電場(chǎng)強(qiáng)度變大，從A到B電場(chǎng)線變密，綜合分析可知，負(fù)電荷順著電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)，A正確．答案：A2.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)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為Ea，方向與ab連線成60°角，b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為Eb，方向與ab連線成30°角．關(guān)于a、b兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小Ea、Eb的關(guān)系，以下結(jié)論正確的是()A．Ea＝eq\f(Eb,3) B．Ea＝eq\r(3)EbC．Ea＝eq\f(\r(3),3)Eb D．Ea＝3Eb解析：由題圖可知，a、b兩點(diǎn)與O點(diǎn)的距離關(guān)系為rb＝eq\r(3)ra，再由E＝eq\f(kQ,r2)可得，eq\f(Ea,Eb)＝eq\f(r\o\al(2,b),r\o\al(2,a))＝eq\f(3,1)，D正確．答案：D3.如圖所示，完全相同的兩個(gè)金屬小球A、B帶有等量電荷，相隔一定的距離，兩球之間的相互吸引力大小為F.今用第三個(gè)完全相同的不帶電的金屬小球C先后與A、B兩個(gè)球接觸后移開，這時(shí)A、B兩個(gè)小球之間的相互作用力大小是()A.eq\f(1,8)F B.eq\f(1,4)FC.eq\f(3,8)F D.eq\f(3,4)F解析：由于A、B間有吸引力，故A、B帶異種電荷，設(shè)A、B帶的電荷量分別為Q、－Q，則兩球之間的相互吸引力即為靜電力F＝keq\f(Q2,r2).當(dāng)C球與A球接觸后，A、C兩球的電荷量都變?yōu)閝1＝eq\f(Q,2).當(dāng)C球再與B球接觸后，B、C兩球的電荷量都變?yōu)閝2＝eq\f(Q－\f(Q,2),2)＝eq\f(Q,4).所以此時(shí)A、B兩球之間的相互作用力的大小為F′＝eq\f(k\f(Q,2)·\f(Q,4),r2)＝keq\f(Q2,8r2)＝eq\f(F,8)，A正確．答案：A4．如圖所示三個(gè)點(diǎn)電荷q1、q2、q3在一條直線上，q2和q3的距離為q1和q2距離的兩倍，每個(gè)點(diǎn)電荷所受靜電力的合力為零，由此可以判定，三個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量之比q1q2q3為()A．(－9)4(－36) B．9436C．(－3)2(－6) D．326解析：由三電荷平衡模型的特點(diǎn)“兩同夾異”可知，q1和q3為同種電荷，它們與q2互為異種電荷，設(shè)q1和q2距離為r，則q2和q3的距離為2r，對(duì)于q1有eq\f(kq2q1,r2)＝eq\f(kq1q3,3r2)，則有eq\f(q2,q3)＝eq\f(1,9)，對(duì)q3有eq\f(kq1q3,3r2)＝eq\f(kq2q3,2r2)，所以eq\f(q1,q2)＝eq\f(9,4)，考慮到各電荷的電性，故A正確．答案：A5．(2016·蚌埠質(zhì)檢)如圖所示，O是半徑為R的正N邊形(N為大于3的偶數(shù))的外接圓的圓心，在正N邊形的一個(gè)頂點(diǎn)A放置一個(gè)帶電量為＋2q的點(diǎn)電荷，其余頂點(diǎn)分別放置帶電量均為－q的點(diǎn)電荷(未畫出)．則圓心O處的場(chǎng)強(qiáng)大小為()A．2kq/R2 B．3kq/R2C．(N－1)kq/R2 D．Nkq/R2解析：由對(duì)稱性可知，除A點(diǎn)外各點(diǎn)的點(diǎn)電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生電場(chǎng)的合場(chǎng)強(qiáng)等效為與A點(diǎn)關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱的點(diǎn)電荷(電荷量為－q)產(chǎn)生的電場(chǎng)E′，由電場(chǎng)的疊加原理知，EO＝EA＋E′＝eq\f(2kq,R2)＋eq\f(kq,R2)＝eq\f(3kq,R2)，B正確．答案：B二、多項(xiàng)選擇題6.如圖是某靜電場(chǎng)的一部分電場(chǎng)線分布情況，下列說(shuō)法中正確的是()A．這個(gè)電場(chǎng)可能是負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)B．A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度C．A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向不相同D．負(fù)電荷在B點(diǎn)處受到的電場(chǎng)力的方向沿B點(diǎn)切線方向解析：負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線是自四周無(wú)窮遠(yuǎn)處從不同方向指向負(fù)點(diǎn)電荷的直線，A錯(cuò)誤；電場(chǎng)線越密的地方電場(chǎng)強(qiáng)度越大，由圖可知EA>EB，B正確；某點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向沿該點(diǎn)切線方向，C正確；B點(diǎn)的切線方向即B點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度方向，而負(fù)電荷所受電場(chǎng)力方向與其相反，D錯(cuò)誤．答案：BC7．如圖甲所示，在x軸上有一個(gè)點(diǎn)電荷Q(圖中未畫出)，O、A、B為軸上三點(diǎn)，放在A、B兩點(diǎn)的試探電荷受到的電場(chǎng)力跟試探電荷所帶電荷量的關(guān)系如圖乙所示，則()A．A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為2×103N/CB．B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為2×103N/CC．點(diǎn)電荷Q在A、B之間D．點(diǎn)電荷Q在A、O之間解析：對(duì)于電場(chǎng)中任意一點(diǎn)而言，放在該處的試探電荷的電荷量q不同，其受到的電場(chǎng)力F的大小也不同，但比值eq\f(F,q)是相同的，即該處的電場(chǎng)強(qiáng)度不變．所以F－q圖象是一條過(guò)原點(diǎn)的直線，斜率越大則場(chǎng)強(qiáng)越大．由題圖可知A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度EA＝2×103N/C，B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度EB＝0.5×103N/C，A正確，B錯(cuò)誤．A、B兩點(diǎn)分別放正、負(fù)電荷時(shí)，受力方向相同，說(shuō)明A、B兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向相反，點(diǎn)電荷Q只能在A、B之間，C正確．答案：AC8．用電場(chǎng)線能直觀、方便地比較電場(chǎng)中各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的強(qiáng)弱．如圖甲是等量異種點(diǎn)電荷形成電場(chǎng)的電場(chǎng)線，圖乙是場(chǎng)中的一些點(diǎn)：O是電荷連線的中點(diǎn)，E、F是連線中垂線上相對(duì)于O點(diǎn)對(duì)稱的兩點(diǎn)，B、C和A、D也相對(duì)于O點(diǎn)對(duì)稱．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、O、F三點(diǎn)比較，O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最強(qiáng)D．B、O、C三點(diǎn)比較，O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最弱解析：由等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線分布規(guī)律可知選項(xiàng)A、C、D正確，選項(xiàng)B錯(cuò)誤．答案：ACD三、計(jì)算題9.如圖所示，絕緣水平面上靜止著兩個(gè)質(zhì)量均為m、電量均為＋Q的物體A和B(A、B均可視為質(zhì)點(diǎn))，它們間的距離為r，與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ.求：(1)A受的摩擦力為多大？(2)如果將A的電量增至＋4Q，兩物體開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它們的加速度第一次為零時(shí)，A、B各運(yùn)動(dòng)了多遠(yuǎn)距離？解析：(1)由平衡條件可知A受的摩擦力f＝F＝keq\f(Q2,r2).(2)物體運(yùn)動(dòng)后，當(dāng)加速度a＝0時(shí)，設(shè)A、B間距離為r′.根據(jù)牛頓第二定律：keq\f(4Q2,r′2)－μmg＝0得到r′＝2Qeq\r(\f(k,μmg)).由題意可知：A、B運(yùn)動(dòng)的距離均為s＝eq\f(r′－r,2).故s＝Qeq\r(\f(k,μmg))－eq\f(r,2).答案：(1)keq\f(Q2,r2)(2)A、B運(yùn)動(dòng)距離均為Qeq\r(\f(k,μmg))－eq\f(r,2)10．在一個(gè)點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)中，Ox坐標(biāo)軸與它的一條電場(chǎng)線重合，坐標(biāo)軸上A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為2.0m和5.0m．放在A、B兩點(diǎn)的試探電荷受到的電場(chǎng)力方向都跟x軸的正方向相同，電場(chǎng)力的大小跟試探電荷所帶的電荷量的關(guān)系圖象如圖中直線a、b所示，放在A點(diǎn)的電荷帶正電，放在B點(diǎn)的電荷帶負(fù)電．(1)求B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向．(2)判斷點(diǎn)電荷Q的電性，并求出Q的位置坐標(biāo)．解析：(1)B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)EB＝eq\f(F,q)＝2.5N/C，方向沿x軸負(fù)方向．(2)A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)EA＝eq\f(F,q)＝40N/C方向沿x軸正方向．點(diǎn)電荷Q帶負(fù)電荷，設(shè)點(diǎn)電荷Q的坐標(biāo)為x，由點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式E＝keq\f(Q,r2)可知，eq\f(EB,EA)＝eq\f(x－22,5－x2)＝eq\f(2.5,40)解得x＝2.6m(另解x＝1m舍去)．答案：(1)2.5N/C方向沿x軸負(fù)方向(2)x＝2.6m11．如圖所示，空中有三個(gè)點(diǎn)電荷A、B、C.A和B所帶的電荷量為＋Q，C所帶的電荷量為－Q、AB連線水平且長(zhǎng)度為L(zhǎng)，C圍繞A、B連線中心O在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，O、C之間的距離為eq\f(L,2)，不計(jì)重力，靜電力常量為k.求：(1)電荷C做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力大?。?2)電荷C運(yùn)動(dòng)的角速度．解析：(1)以C為研究對(duì)象，受力情況如圖所示，設(shè)A、B對(duì)它的作用力為F1、F2，根據(jù)幾何關(guān)系，A、C之間的距離r＝eq\r(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(L,2)))2＋\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(L,2)))2)＝eq\f(\r(2),2)L根據(jù)庫(kù)侖定律F1＝F2＝keq\f(Q2,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(\r(2),2)L))2)F1、F2的合力F即做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，由圖可知，F(xiàn)＝eq\r(2)F1＝2eq\r(2)keq\f(Q2,L2)向心力方向指向圓心O.(2)根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律和牛頓第二定律有F＝2eq\r(2)keq\f(Q2,L2)＝mω2eq\f(L,2)，解得ω＝eq\f(2Q,L)eq\r(\f(\r(2)k,mL)).答案：(1)2eq\r(2)k