1、(时间：90分钟，满分：100分)一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分)1最早提出用电场线描述电场的物理学家是()A牛顿B伽利略C法拉第 D阿基米德解析：选C.最早提出用电场线描述电场的是法拉第，C正确2对电场线的描述正确的是()A电场线上某点的切线方向表示该点的场强方向B电场线永不相交C电场线是闭合曲线D电场线是假想曲线解析：选ABD.由电场线的特点可以知道，A、B、D对，C错3法拉第首先提出用电场线形象生动地描绘电场，图为点电荷a、b所形成电场的电场线分
2、布图，以下几种说法正确的是()Aa、b为异种电荷，a带电荷量大于b带电荷量Ba、b为异种电荷，a带电荷量小于b带电荷量Ca、b为同种电荷，a带电荷量大于b带电荷量Da、b为同种电荷，a带电荷量小于b带电荷量解析：选B.由电场线分布情况可知a、b为异种电荷，又b处电场线比a处电场线要密，故b处附近场强大于a处附近场强，b带电荷量大于a带电荷量，所以B正确4A为已知电场中的一固定点，在A点放一电量为q的电荷，所受电场力为F，A点的场强为E，则()A若在A点换上q，A点场强方向发生变化B若在A点换上电量为2q的电荷，A点的场强将变为2EC若在A点移去电荷q，A点的场强变为零DA点场强的大小、方向与q
3、的大小，正负、有无均无关解析：选D.A点的电场强度的大小，方向由电场本身决定，与放在A点的电荷q的大小，正负、有无均无关，D对5对于库仑定律，下列说法正确的是()A凡计算真空中两个带电体间的相互作用力，就可使用公式FkB两个带电小球即使相距非常近，也能用库仑定律C相互作用的两个点电荷，不论它们的电荷量是否相同，它们之间的库仑力大小一定相等D当两个半径为r的带电金属球中心相距为4r时，对于它们之间的静电作用力大小，只取决于它们各自所带电荷量的多少解析：选C.真空中的带电体，只有能看作点电荷的，才遵循库仑定律，A项错误；当两带电小球相距非常近时，它们的体积大小就会影响其电荷的分布情况，它们不能视为
4、点电荷，库仑定律不再适用，B项错误；只要是相互作用力，都遵守牛顿第三定律，大小相等，方向相反，C项正确；显然，当两球相距不太远时，两金属球上的电荷会因彼此的静电力作用而相互远离或靠近，此时的静电力大小与电性有关，D项错误6如图所示，在两等量异种电荷的电场中，MN为两电荷连线的中垂线，a、c关于MN对称，b是两电荷连线的中点，d位于两电荷的连线上，以下判断正确的是()Ab点场强大于d点场强Bb点场强小于d点场强C正电荷q在a、c两点受电场力相同D负电荷沿MN移动时，所受电场力的方向不变解析：选BD.由等量异种电荷产生的电场的电场线可以知道，EdEb，A错，B对由于该电场关于中垂线对称，a、c两点
5、场强大小相等，故正电荷在a、c两点受电场力大小相等，但由于a、c两点场强方向不同，故电场力方向不同，C错MN上场强方向垂直MN向右，负电荷在MN上受电场力方向始终垂直MN向左，D对7在点电荷形成的电场中，一电子的运动轨迹如图中虚线所示，其中a、b是轨迹上的两点若电子在两点间运动的速度不断增大，则下列判断中正确的是()A形成电场的点电荷电性为正B电子一定是从a点运动到b点C电子一定是从b点运动到a点D电子的运动是匀变速曲线运动解析：选C.电子做曲线运动，所受的合外力即电场力指向曲线的内侧，由此可以判断出电场力沿电场线由右指向左，电子带负电，故电场线的方向由左指向右，因而形成电场的点电荷应为负点电
6、荷，A错误；电子受到库仑斥力，速度变大，应远离场源电荷，故运动轨迹为由b点到a点，C对，B错；电子从b点运动到a点库仑力越来越小，加速度越来越小，电子做变速曲线运动，故D错8下图分别是电场中某点的电场强度E及所受电场力F与放在该点处的试电荷q之间的函数关系图象，其中正确的是()解析：选A.电场中某点的电场强度由场本身的性质决定，与放入该点的试探电荷无关，A项正确，B项错误；试探电荷在该点受的电场力FEq，F正比于q，C、D项错误9在一个真空点电荷电场中，离该点电荷为r0的一点，引入电量为q的试探电荷，所受到的电场力为F，则离该点电荷为r处的场强的大小为()AE/q BFr/(qr2)CFr0/
7、(qr) DF/q解析：选B.在r0处，库仑力F，在r处，库仑力F解得F由E得E，B正确10图中a、b是两个点电荷，它们的电荷量分别为Q1，Q2，MN是a、b连线的中垂线，P是中垂线上的一点下列哪种情况不能使P点场强方向指向MN的左侧()AQ1、Q2都是正电荷，且Q1Q2BQ1是正电荷，Q2是负电荷，且Q1|Q2|CQ1是负电荷，Q2是正电荷，且|Q1|O2DQ1、Q2都是负电荷，且|Q1|Q2|解析：选B.正电荷在P点的场强方向背离正电荷，负电荷在P点的场强方向指向负电荷，场强的大小与电荷量成正比根据点电荷的场强叠加原理可分析出正确选项为B.11图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线
8、，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点若带电粒子在运动中只受电场力作用，根据此图能作出正确判断的是()A电场强度的方向B带电粒子在a、b两点的受力方向C带电粒子在a、b两点的速度何处较大D带电粒子在a、b两点的加速度何处较大解析：选BCD.设粒子是由b向a运动时，因为其轨迹向左偏，说明粒子受到向左的电场力作用，B正确；因为电场力方向与初速度方向夹角小于90，因此粒子做加速运动，所以在a点速度大，C正确；粒子电性未知，场强方向无法判断，A错；根据电场线的疏密，可知粒子在b点的加速度小，D正确12有一匀强电场，其场强为E，方向水平向右，把一个半径为r的光滑绝缘环，竖直
9、放置于场中，环面平行于电场线，环的顶点A穿有一个质量为m，电荷量为q(q0)的空心小球，如图所示，当小球由静止开始从A点下滑1/4圆周到B点时，小球对环的压力大小为()A2mg BqEC2mgqE D2mg3qE解析：选D.由分析知：小球受重力mg、电场力Eq和轨道给环的力F，小球从A向B运动过程中，电场力和重力对小球做功，所以由动能定理得Eqrmgrmv2.又在B点FEq，所以F2mg3Eq.二、计算题(本题共4小题，共52分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13(10分)一根长为L的丝线吊着一质量为m，
10、电荷量为q的小球静止在水平向右的匀强电场中，丝线与竖直方向成37角，(重力加速度为g，sin370.6，cos370.8)，求：(1)电场强度E的大小；(2)剪断丝线后，小球的加速度大小解析：(1)显然小球带正电，由平衡条件得：mgtan37Eq(3分)故电场强度的大小E.(2分)(2)剪断丝线后小球所受合力为F合mg/cos37(2分)根据牛顿第二定律F合ma，(2分)小球的加速度大小ag/cos375g/4.(1分)答案：(1)(2)g14(12分)如图所示，一绝缘细杆竖直立在水平向右的匀强电场中，电场强度为E，一质量为m的细环套在细杆上，恰好可以匀速下滑，试求细环与细杆间的动摩擦因数如果
11、要使细环以加速度ag匀加速下滑，电场强度E应为多大？解析：由于不知道细环的带电性质，因此不能确定其所受电场力的方向，由此也不能确定细杆对环的支持力的方向，但qE与支持力N是大小相等、方向相反的一对平衡力，不影响细环在竖直方向的运动状态，而竖直方向的摩擦力f也不受N的方向影响，所以无论qE的方向是向左还是向右，对本题的解没有影响因此我们假定细环带正电，受力分析如图所示因为FqE2mg，所以N2mg(3分)由于细环匀速下滑，所以有：fNmg(2分)0.5(1分)如果要使细环能以ag匀加速下滑，由牛顿第二定律有mgNmgNmg.(3分)而NqE，(1分)所以EE.(2分)答案：0.5E15(14分)
12、如图所示，A、B两个带电小球可以看成点电荷，用两等长绝缘细线悬挂起来，在水平方向的匀强电场中，A、B静止，且悬线都保持竖直，已知A、B相距3 cm，A的带电量为qA2.0109 C求：(1)匀强电场的场强大小和方向；(2)小球B的电量和电性；(3)A、B连线中点处的场强大小和方向解析：(1)B所处位置合场强为零，设匀强电场的场强为EEEA2104 N/C，方向向左(4分)(2)A、B整体水平方向所受外力平衡，则B带负电，电量qBqA2.0109 C(4分)(3)在A、B连线中点处EAEB8104 N/C(3分)合场强E合EAEBE1.4105 N/C方向向右(3分)答案：(1)2104 N/C
13、方向向左(2)2.0109 C带负电(3)1.4105 N/C方向向右16(16分)一个带正电的微粒，从A点射入到水平方向的匀强电场中，微粒沿直线AB运动，如图所示，AB与电场线夹角30，已知带电微粒的质量m1.0107 kg，电荷量q1.01010 C，A、B相距L20 cm.(取g10 m/s2，结果保留二位有效数字)(1)说明微粒在电场中运动的性质，要求说明理由(2)求电场强度的大小和方向(3)要使微粒从A点运动到B点，微粒射入电场时的最小速度是多少？解析：(1)微粒只在重力和电场力作用下沿AB方向运动，由于粒子做直线运动，则加速度与运动方向在同一直线上，由于只受重力与电场力作用，则其合力必与运动方向同一直线，可知电场力的方向水平向左，如图所示，微粒所受合力的方向由B指向A，与初速度vA方向相反，微粒做匀减速运动(5分)(2)在垂直于AB方向上，有qEsinmgcos0(2分)所以电场强度E1.7104 N/C，(2分)电场强度的方向水平向左(2分)(3)要使微粒由A运动到B点，速度vB0，微粒进入电场的最小速度vA，由动能定理得：mgLsinqELcosmv/2(3分)代入数据，解得vA2.8 m/s.(2分)答案：(1)匀减速运动(2)1.7104 N/C方向水平向左(3)2.8 m/s