1、限时规范特训限时:45分钟满分:100分一、选择题(本题共10小题,每小题6分,共60分)1. 关于电场强度及电场线的概念,下列说法中正确的是()A. 电荷在电场中某点受到的电场力大,该点的电场强度就大B. 电场强度的方向总跟电场力的方向一致,电场线上某一点的切线方向即为该点的场强方向C. 由静止释放的带电粒子只在电场力作用下,其运动轨迹一定与电场线重合D. 电场中某点的电场强度由电场本身决定,与试探电荷无关解析:电场强度是描述电场的力的性质的物理量。电场中某点的电场强度由电场本身决定,与试探电荷、试探电荷的受力情况无关。所以A错误、D正确;正电荷所受电场力的方向与所在点的场强方向相同,负电荷
2、所受电场力的方向与所在点的场强方向相反,所以B错误;若电场线为曲线其运动轨迹与电场线不重合,选项C错误。答案:D2. (多选)如图所示为电场中的一条电场线,在该电场线上有a、b两点,用Ea、Eb分别表示这两点电场强度的大小,则()A. a、b两点的电场强度方向相同B. 因为电场线由a指向b,所以EaEbC. 因为电场线是直线,所以EaEbD. 不知道a、b附近电场线的分布情况,Ea、Eb的大小不能确定解析:电场线疏密表示场强大小,切线方向表示场强方向,由于只有一条电场线,故无法判定哪点场强大。选项A、D正确。答案:AD3. 如图所示,一个均匀的带电圆环,带电荷量为Q,半径为R,放在绝缘水平桌面
3、上。圆心为O点,过O点作一竖直线,在此线上取一点A,使A到O点的距离为R,在A点放一检验电荷q,则q在A点所受的电场力为()A. ,方向向上 B. ,方向向上C. ,方向水平向左 D. 不能确定解析:先把带电圆环分成若干个小部分,每一小部分可视为一个点电荷,各点电荷对检验电荷的库仑力在水平方向上相互抵消,竖直方向上的电场力大小为,方向向上,故选B。答案:B42012浙江高考(多选)用金属箔做成一个不带电的圆环,放在干燥的绝缘桌面上。小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后,将笔套自上而下慢慢靠近圆环,当距离约为0.5 cm时圆环被吸引到笔套上,如图所示。对上述现象的判断与分析,下列说法正确的是(
4、)A. 摩擦使笔套带电B. 笔套靠近圆环时,圆环上、下部感应出异号电荷C. 圆环被吸引到笔套的过程中,圆环所受静电力的合力大于圆环的重力D. 笔套碰到圆环后,笔套所带的电荷立刻被全部中和解析:笔套与头发摩擦后,能够吸引圆环,说明笔套上带了电荷,即摩擦使笔套带电,选项A正确;笔套靠近圆环时,由于静电感应,会使圆环上、下部感应出异号电荷,选项B正确;圆环被吸引到笔套的过程中,是由于圆环所受静电力的合力大于圆环所受的重力,故选项C正确;笔套接触到圆环后,笔套上的部分电荷转移到圆环上,使圆环带上相同性质的电荷,选项D错误。答案:ABC5. 在如下图所示的四种电场中,分别标记有a、b两点。其中a、b两点
5、电场强度大小相等、方向相反的是()A. 甲图中与点电荷等距的a、b两点B. 乙图中两等量异种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点C. 丙图中两等量同种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点D. 丁图中非匀强电场中的a、b两点解析:甲图中与点电荷等距的a、b两点,场强大小相同,方向不相反,选项A错误;对乙图,根据电场线的疏密及对称性可判断,a、b两点的场强大小相等、方向相同,选项B错误;丙图中两等量同种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点,场强大小相同,方向相反,选项C正确;对丁图,根据电场线的疏密可判断,b点的场强大于a点的场强,选项D错误。答案:C6. 2015南宁模拟(多选
6、)如图所示,可视为点电荷的小球A、B分别带负电和正电,B球固定,其正下方的A球静止在绝缘斜面上,则A球受力个数可能为 ()A. 可能受到2个力作用 B. 可能受到3个力作用C. 可能受到4个力作用 D. 可能受到5个力作用解析:以A为研究对象,根据其受力平衡可得,如果斜面对A无作用力,则A只受重力和库仑引力作用而平衡;如果受摩擦力,则一定受弹力,所以A受4个力作用而平衡,故答案为A、C。答案:AC7. 如图中边长为a的正三角形ABC的三个顶点分别固定三个点电荷q、q、q,则该三角形中心O点处的场强为()A. ,方向由C指向OB. ,方向由O指向CC. ,方向由C指向OD. ,方向由O指向C解析
7、: 每个点电荷在O点处的场强大小都是E,画出矢量叠加的示意图,如图所示,由图可得O点处的合场强为E02E,方向由O指向C。B项正确。答案:B8. 2014太原模拟如图所示,一个绝缘圆环,当它的均匀带电且电荷量为q时,圆心O处的电场强度大小为E,现使半圆ABC均匀带电2q,而另一半圆ADC均匀带电2q,则圆心O处的电场强度的大小和方向为()A. 2E,方向由O指向D B. 4E,方向由O指向DC. 2E,方向由O指向B D. 0解析:由题意可知,若圆AB带电荷量为q,在圆心处场强为E,方向由O指向中点,若圆CD带电荷量为q,在圆心处的场强也是E,且方向与圆AB在圆心处场强相同;同理,圆BC、AD
8、在圆心处的场强也是E,方向由O指向中点。合成各场强可得,圆心O处的场强大小为2E,方向由O指向D。因此A正确。答案:A9. 2015芜湖模拟如图所示,a、b两点处分别固定有等量异种点电荷Q和Q,c是线段ab的中点,d是ac的中点,e是ab的垂直平分线上的一点,将一个正点电荷先后放在d、c、e点,它所受的电场力分别为Fd、Fc、Fe,则下列说法中正确的是()A. Fd、Fc、Fe的方向都是水平向右B. Fd、Fc的方向水平向右,Fe的方向竖直向上C. Fd、Fe的方向水平向右,Fc0D. Fd、Fc、Fe的大小都相等 解析:根据场强叠加原理,等量异种点电荷连线及中垂线上的电场线分布如图所示,d、
9、c、e三点场强方向都是水平向右,正点电荷在各点受电场力方向与场强方向相同,可得到A正确,B、C错误;连线上场强由a到b先减小后增大,中垂线上由O到无穷远处逐渐减小,因此O点场强是连线上最小的(但不为0),是中垂线上最大的,故FdFcFe,故D错误。答案:A10. 2014锦州模拟如图所示,将两个摆长均为l的单摆悬于O点,摆球质量均为m,带电荷量均为q(q0)。将另一个带电荷量也为q(q0)的小球从O点正下方较远处缓慢移向O点,当三个带电小球分别处于等边三角形abc的三个顶点上时,摆线的夹角恰好为120,则此时摆线上的拉力大小等于()A. mg B. mgC. 2 D. 解析:对a处小球进行隔离
10、分析,如图所示,小球处于平衡状态,则任意两球间库仑力大小FqFOasin30Fqcos30mgFOacos30FqFqsin30联立解得FOamg利用对称性可知FOaFOb,B正确。答案:B二、非选择题(本题共2小题,共40分)11. (16分)一根长为l的丝线吊着一质量为m、带电荷量为q的小球静止在水平向右的匀强电场中,如图所示,丝线与竖直方向成37角,现突然将该电场方向变为竖直向下且大小不变,不考虑因电场的改变而带来的其他影响(重力加速度为g,sin370.6),求:(1)匀强电场的电场强度的大小; (2)小球经过最低点时受到的拉力大小。甲解析:(1)小球静止在电场中受力如图甲所示显然小球
11、带正电,由平衡条件得:mgtan37qE故E。(2)电场方向变成竖直向下后(如图乙所示),小球开始摆动做圆周运动,重力、电场力对小球做正功。由动能定理得:乙mv2(mgqE)l(1cos37)由圆周运动知识,可知在最低点时F向FT(mgqE)m解得FTmg。答案:(1)(2)mg12. (24分)2015合肥调研如图(甲)所示,水平面被竖直线PQ分为左、右两部分,左部分光滑,范围足够大,上方存在水平向右的匀强电场,右部分粗糙。一质量为m2 kg,长为L的绝缘体制成的均匀带正电直棒AB置于水平面上,A端距PQ的距离为s3 m,给棒一个水平向左的初速度v0,并以此时作为计时的起点,棒在最初2 s的
12、运动图象如图(乙)所示。2 s末棒的B端刚好进入电场,已知直棒单位长度带电荷量为0.1 C/m,取重力加速度g10 m/s2。求:(1)直棒的长度;(2)匀强电场的场强E;(3)直棒最终停在何处。解析:(1)02 s内,棒运动的位移s1tt4 m棒长为Ls1s1 m。(2)由题图(乙)知,棒在向左运动至B端刚好进入电场的过程,棒的加速度一直不变为a0.5 m/s2。直棒所带电荷量qL0.1 C当B端刚进入电场时有qEma得出E10 N/C。(3)AB棒未进入电场前有mgma得出0.05棒B端进入电场后向左减速然后返回出电场直到最终停止,设A端在PQ右侧与PQ相距为x。由动能定理得mgx0mv解得x2.25 m故A端在PQ右边且距PQ为2.25 m。答案:(1)1 m(2) 10 N/C (3)A端距PQ 2.25 m,在PQ右边