物理大一輪復(fù)習(xí)題組層級快練第七單元電場作業(yè)0

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精題組層級快練(三十)一、選擇題1．將兩個分別帶有電荷量－2Q和＋5Q的相同金屬小球A、B分別固定在相距為r的兩處(均可視為點電荷)，它們之間庫侖力的大小為F?，F(xiàn)將第三個與A、B兩小球完全相同的不帶電小球C先后與A、B兩小球相互接觸后拿走，A、B兩小球間距離保持不變，則兩小球間庫侖力的大小為(）A．F B。eq\f(1，5)FC。eq\f(9，10）F D。eq\f（1,4)F答案B解析與小球C接觸前F＝keq\f(10Q2,r2)，與小球C接觸后A、B兩小球的電荷量分別變?yōu)椋璔和2Q，所以接觸后的庫侖力F′＝keq\f(2Q2，r2），為原來的1/5，則B項正確．2.（2016·浙江)如圖所示，兩個不帶電的導(dǎo)體A和B,用一對絕緣柱支持使它們彼此接觸．把一帶正電荷的物體C置于A附近，貼在A、B下部的金屬箔都張開(）A．此時A帶正電，B帶負(fù)電B．此時A電勢低，B電勢高C．移去C，貼在A、B下部的金屬箔都閉合D．先把A和B分開，然后移去C,貼在A、B下部的金屬箔都閉合答案C解析由感應(yīng)起電可知,近端感應(yīng)出異種電荷,故A帶負(fù)電，B帶正電，A項錯誤；處于靜電平衡狀態(tài)下的導(dǎo)體是等勢體，故A、B電勢相等，B項錯誤；先移去C,則A、B兩端的等量異種電荷又重新中和，而先分開A、B，后移走C，則A、B兩端的等量異種電荷就無法重新中和，故C項正確,D項錯誤．3。(2017·宜賓一診)在如圖甲所示的電場中，一負(fù)電荷從電場中A點由靜止釋放，只受電場力作用,沿電場線運動到B點，則它運動的v－t圖像可能是圖乙中的（）答案B解析負(fù)電荷從電場中A點由靜止釋放，只受電場力作用，沿電場線運動到B點，所受電場力逐漸增大，加速度逐漸增大，則它運動的v－t圖像可能是圖中的B.4.(2016·課標(biāo)全國Ⅱ)如圖，P為固定的點電荷，虛線是以P為圓心的兩個圓．帶電粒子Q在P的電場中運動,運動軌跡與兩圓在同一平面內(nèi)，a、b、c為軌跡上的三個點．若Q僅受P的電場力作用，其在a、b、c點的加速度大小分別為aa、ab、ac，速度大小分別為va、vb、vc,則（)A．a(chǎn)a〉ab>ac，va〉vc>vb B．a(chǎn)a〉ab〉ac,vb>vc>vaC．a(chǎn)b〉ac>aa，vb>vc>va D．a(chǎn)b>ac〉aa，va〉vc〉vb答案D解析由庫侖定律可知,粒子在a、b、c三點受到的電場力的大小關(guān)系為Fb>Fc〉Fa,由a＝eq\f(F，m）可知,ab>ac〉aa,由運動軌跡可知，粒子Q的電性與P相同，受斥力作用，不論粒子從a到c,還是從c到a,在運動過程中總有排斥力與運動方向的夾角先為鈍角后為銳角，即斥力先做負(fù)功后做正功，因此va〉vc>vb，故D項正確．5.(2017·濟寧質(zhì)檢）某電場的電場線分布如圖所示，下列說法正確的是（)A．c點電場強度大于b點電場強度B．a(chǎn)點電勢高于b點電勢C．若將一試探電荷＋q由a點釋放,它將沿電場線運動到b點D．若在d點再固定一點電荷－Q，將一試探電荷＋q由a移至b的過程中，電勢能減小答案BD解析電場線越密的地方電場強度越大，Ec<Eb，A項錯誤;沿著電場線的方向，電勢逐漸降低，φa〉φb，B項正確；將試探電荷＋q由a點釋放，它將沿電場線的切線方向運動而不是沿電場線運動，C項錯誤；在原電場中，將一試探電荷＋q由a移至b的過程中，電場力做正功，在d點再固定一點電荷－Q，將一試探電荷＋q由a移到b的過程中,在－Q形成的電場中電場力對試探電荷也做正功，所以在合電場中，將一試探電荷＋q由a移至b的過程中，電場力做正功，電勢能將減小，D項正確．6。如圖所示，兩個帶等量正電荷的小球A、B（可視為點電荷)，被固定在光滑絕緣水平面上．P、N是小球A、B連線的垂直平分線上的點,且PO＝ON?，F(xiàn)將一個電荷量很小的帶負(fù)電的小球C（可視為質(zhì)點)，由P點靜止釋放，在小球C向N點運動的過程中，關(guān)于小球C的速度圖像中，可能正確的是(）答案AB解析在AB的垂直平分線上，從無窮遠(yuǎn)處到O點電場強度先變大后變小,到O點變?yōu)榱?，?fù)電荷受力沿垂直平分線，電荷的加速度先變大后變小,速度不斷增大，在O點加速度變?yōu)榱悖俣冗_到最大，v－t圖線的斜率先變大后變小；由O點到無窮遠(yuǎn)，速度變化情況與另一側(cè)速度的變化情況具有對稱性．如果PN足夠遠(yuǎn)，B項正確，如果PN很近，A項正確．7．在點電荷Q產(chǎn)生的電場中有a、b兩點，相距為d，已知a點的場強大小為E，方向與ab連線成30°角，b點的場強方向與ab連線成120°角,如圖所示，則點電荷Q的電性和b點的場強大小為（)A．正電、E/3 B．負(fù)電、E/3C．正電、3E D．負(fù)電、3E答案D解析分別將經(jīng)過a點和b點的電場線延長交于一點O，如圖所示,則O點即為點電荷Q所在的位置，電場線指向此電荷，則Q為負(fù)電荷；由幾何關(guān)系可知,Ob＝d，則Oa＝eq\r（3）d，由點電荷產(chǎn)生的電場強度表達式為E＝eq\f（kQ，r2)可知，點電荷在b點產(chǎn)生的場強大小為3E,D項正確．8.如圖所示,在粗糙絕緣的水平面上有一物體A帶正電，另一帶正電的點電荷B沿著以A為圓心的圓弧由P到Q緩慢地從A的上方經(jīng)過,若此過程中A始終保持靜止，A、B兩物體可視為質(zhì)點且只考慮它們之間的庫侖力作用．則下列說法正確的是()A．物體A受到地面的支持力先增大后減小B．物體A受到地面的支持力保持不變C．物體A受到地面的摩擦力先減小后增大D．庫侖力對點電荷B先做正功后做負(fù)功答案AC解析分析物體A的受力如圖所示，由平衡條件可得:Ff＝Fcosθ,FN＝Fsinθ＋mg，隨θ由小于90°增大到大于90°的過程中，F(xiàn)f先減小后反向增大，F(xiàn)N先增大后減小，A、C項正確，B項錯誤；因A對B的庫侖力與B運動的速度方向始終垂直，故庫侖力不做功，D項錯誤．9．如圖所示，質(zhì)量為m1的不帶電小環(huán)A套在動摩擦因數(shù)為μ＝eq\f（\r(3），3)的豎直桿上，其最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,一質(zhì)量為m2、帶電荷量為＋q的小球B與A用一絕緣細(xì)線相連，整個裝置處于勻強電場中，恰好保持靜止，則當(dāng)電場強度E存在最小值時，E與水平方向的夾角θ為（）A．0° B．30°C．45° D．60°答案D解析對AB整體研究，受到豎直向下總的重力(m1＋m2）g、電場力Eq、沿水平方向垂直于桿的彈力FN和豎直向上的摩擦力，則由平衡條件可得Eqsinθ＋μFN＝(m1＋m2)g，F(xiàn)N＝Eqcosθ.解得Eq(sinθ＋μcosθ）＝(m1＋m2)g,因為sinθ＋μcosθ＝eq\r（1＋μ2)sin(θ＋φ)，其中tanφ＝μ,φ＝30°，所以當(dāng)θ＝60°時，E最小，D項正確．10．如圖甲所示，Q1、Q2為兩個被固定的點電荷，其中Q1為正點電荷，在它們連線的延長線上有a、b兩點．現(xiàn)有一檢驗電荷q（電性未知)以一定的初速度沿直線從b點開始經(jīng)a點向遠(yuǎn)處運動（檢驗電荷只受電場力作用）,q運動的速度圖像如圖乙所示．則（）A．Q2必定是負(fù)電荷B．Q2的電荷量必定大于Q1的電荷量C．從b點經(jīng)a點向遠(yuǎn)處運動的過程中檢驗電荷q所受的電場力一直減小D．可以確定檢驗電荷的帶電性質(zhì)答案AD解析由圖乙可知，檢驗電荷先減速后加速運動，若Q2是正電荷，則在b點右側(cè)的電場方向必定向右,q受力不可能改變方向，故Q2一定為負(fù)電荷，故A項正確；根據(jù)點電荷場強公式,設(shè)q到Q1、Q2的距離分別為r1、r2，則q所在處的場強為E＝keq\f（Q1,r12）－keq\f(Q2,r22），q在b→a運動過程中，受力向左,在a點右側(cè)運動過程中，受力向右．由于r1>r2，若Q1<Q2，場強E必定始終向左，q受力方向不可能發(fā)生改變，故必定有Q1〉Q2，故B項錯誤;由圖乙可知，q受力先向左后向右,且加速度先減小后增大,故C項錯誤；在b處，若keq\f(Q1,r12）>keq\f（Q2,r22）,考慮到Q1>Q2，r1>r2,設(shè)q移動的位移為Δx,由數(shù)學(xué)知識可以證明,則一定有keq\f(Q1，（r1＋Δx）2）>keq\f（Q2，（r2＋Δx）2)，即E始終朝一個方向，不符合題意，故在b處必定有keq\f(Q1，r12)〈keq\f（Q2,r22),場強Eb必定向左，而q在b處受力向左，因此q電荷一定為正電荷,故D項正確．11．一半徑為R的半球面均勻帶有正電荷Q,電荷Q在球心O處產(chǎn)生的場強大小E0＝eq\f（kQ,2R2）,方向如圖所示．把半球面分為表面積相等的上、下兩部分，如圖甲所示，上、下兩部分電荷在球心O處產(chǎn)生電場的場強大小分別為E1、E2；把半球面分為表面積相等的左、右兩部分,如圖乙所示，左、右兩部分電荷在球心O處產(chǎn)生電場的場強大小分別為E3、E4。則（）A．E1〉eq\f(kQ，4R2） B．E2＝eq\f（kQ,4R2）C．E3>eq\f（kQ,4R2) D．E4＝eq\f（kQ，4R2）答案AC解析對于圖甲，根據(jù)點電荷電場強度公式E＝keq\f（Q，r2)，上、下兩部分電量相等，上部分電荷在球心O處產(chǎn)生的場強在豎直方向的分量較大，則E1〉E2；總場強大小E0＝eq\f（kQ,2R2），則E1〉eq\f(kQ，4R2)；E2〈eq\f（kQ，4R2）.對于圖乙,左右兩個半球殼在O點產(chǎn)生的場強大小相等，E3＝E4由于方向不共線,由合成法則可知，E3＝E4〉eq\f(kQ,4R2)；故A、C項正確．12。如圖所示:在光滑的水平面上，有兩個質(zhì)量相同的帶電小球A和B,在水平向右的勻強電場的作用下,兩球以相同的加速度向右做勻加速直線運動，兩小球可視為點電荷．關(guān)于小球帶電情況，下面判斷正確的是()A．兩球可能都帶負(fù)電B．兩球可能都帶正電，且A的電量小于B的電量C．可能A帶正電B帶負(fù)電，且A的電量大于B的電量D．可能A帶負(fù)電B帶正電，且A的電量小于B的電量答案BC解析若兩球都帶負(fù)電，從整體看加速度向左,A項錯誤．若兩球都帶正電，從整體看加速度向右，隔離A、B分析:eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1（EqA＋F＝ma，EqB－F＝ma）)比較得，且A的電量小于B的電量，B項正確．若A帶正電B帶負(fù)電，從整體看要使加速度向右，且A的電量大于B的電量,C項正確．若A帶負(fù)電B帶正電，且A的電量小于B的電量，從整體看加速度向左，D項錯誤．二、非選擇題13.豎直平面xOy內(nèi)有一半徑為R＝eq\r(2）m的圓O與坐標(biāo)系的原點重合的圓形區(qū)域，如圖所示,在圓心O有一噴槍可在xOy平面內(nèi)沿各個方向噴出初速度為v0＝1m/s，質(zhì)量為m＝1×10－6kg，帶電荷量為q＝－1×10－8C的油滴．圓形區(qū)域內(nèi)的勻強電場方向沿－y方向，電場強度E＝8×102N/C.不考慮油滴間的相互作用,g取10m/s2。求：（1）由坐標(biāo)原點O沿x軸正方向噴出的油滴,在電場中運動的時間;（2）射出圓形電場區(qū)域的油滴的最大動能．答案(1)1s（2）3.3×10－6J解析(1）油滴沿x軸方向做勻速運動，速度為v0，沿－y方向做勻加速運動,加速度為a，mg＋qE＝ma，y＝eq\f（1，2）at2沿x軸方向做勻速運動:x＝v0tx2＋y2＝R2解得t＝1s。(2)重力和電場力的合力做功最多的油滴射出圓形電場的動能最大，從噴槍噴出的油滴,沿－y方向射出的油滴有最大動能Ekm（mg＋qE)R＝Ekm－eq\f(1,2）mv02Ekm＝eq\f(1，2)mv02＋(mg＋qE）R代入數(shù)據(jù)解得Ekm＝3.3×10－6J.14。如圖所示,均可視為質(zhì)點的三個物體A、B、C在傾角為30°的光滑斜面上，A與B緊靠在一起，C緊靠在固定擋板上，質(zhì)量分別為mA＝0.43kg，mB＝0。20kg，mC＝0。50kg,其中A不帶電，B、C的電量分別為qB＝＋2×10－5C、qC＝＋7×10－5C且保持不變，開始時三個物體均能保持靜止．現(xiàn)給A施加一平行于斜面向上的力F，使A做加速度a＝2.0m/s2的勻加速直線運動，經(jīng)過時間t,力F變?yōu)楹懔Γ阎o電力常量k＝9。0×109N·m2/C2，g（1)開始時BC間的距離L；（2）F從變力到恒力需要的時間t；（3）在時間t內(nèi)，力F做功WF＝2.31J，求系統(tǒng)電勢能的變化量ΔEp。答案（1）2。0m(2）1.0s（3)－2。1解析(1）ABC靜止時，以AB為研究對象有：（mA＋mB）gsin