1、云南省新人教版物理2012届高三单元测试18 电场力的性质的描述(时间:90分钟 满分：100分)一 、选择题1 在电场中的某点放一个检验电荷，其电量为q，受到的电场力为F，则该点的电场强度为E，下列说法正确的是()A若移去检验电荷，则该点的电场强度为0B若检验电荷的电量变为4q，则该点的场强变为4EC若放置到该点的检验电荷变为2q，则场中该点的场强大小不变，但方向相反D若放置到该点的检验电荷变为2q，则场中该点的场强大小方向均不变【答案】选D.【详解】电场中某点的场强与检验电荷无关，故D对2 使两个完全相同的金属小球(均可视为点电荷)分别带上3Q和5Q的电荷后，将它们固定在相距为a的两点，它
2、们之间库仑力的大小为F1.现用绝缘工具使两小球相互接触后，再将它们固定在相距为2a的两点，它们之间库仑力的大小为F2.则F1与F2之比为()A21 B41C161 D601【答案】选D.【详解】两个完全相同的金属小球相互接触后，带电荷量为Q，距离变为原来的两倍，根据库仑定律可知选项D正确3两个半径相同的金属小球，带电荷量之比为17，相距为r，两者相互接触后再放回原来的位置上，则相互作用力可能为原来的()A. B. C. D.【答案】CD【详解】设两小球的电荷量分别为q和7q，则原来相距r时的相互作用力Fkk由于两球的电性未知，接触后相互作用力的计算可分为两种情况：(1)两球电性相同：相互接触时
3、两球电荷量平均分配，每球带电量为4q.放回原处后的相互作用力为：F1kk，故(2)两球电性不同：相互接触时电荷先中和再平分，每球带电量为3q.放回原处后的相互作用力为：F2kk，故.4如图21所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场中M点以相同速度垂直于电场线方向飞出a、b两个带电粒子，运动轨迹如图21中虚线所示则 ()Aa一定带正电，b一定带负电Ba的速度将减小，b的速度将增加Ca的加速度将减小，b的加速度将增加D两个粒子的动能，一个增加一个减小【答案】C【详解】设电场线为正点电荷的电场线，则由轨迹可判定a带正电，b带负电若电场线为负点电荷的电场线，则a为负电荷，b为正电荷，A错由粒子的偏转
4、轨迹可知电场力对a、b均做正功，动能增加，B、D错但由电场线的疏密可判定，a受电场力逐渐减小，加速度减小b正好相反，选C.5.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【答案】选A、C.【详解】以A为研究对象，根据其受力平衡可得，如果没有摩擦，则A对斜面一定无弹力，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.6.把质量为m的正点电荷放在电场中无初速度释放，不计重力，则以下说法
5、正确的是( )A.点电荷的轨迹一定和电场线重合B.点电荷的速度方向总是与所在处的电场线方向一致C.点电荷的加速度方向总是与它所在处的电场线的切线方向重合D.点电荷将沿电场线切线方向抛出，做抛物线运动【答案】选C.【详解】带电粒子在电场中运动时，其运动轨迹与电场线重合的条件是：(1)电场线为直线;(2)电荷初速度为零，或速度方向与电场线平行；(3)电荷仅受电场力或所受其他力合力的方向与电场线平行.这三个条件必须同时满足粒子才能够沿电场线运动.故答案为C.7.两点电荷A、B带电量QAQB，在真空中相距r，现将检验电荷q置于某一位置C时，所受的库仑力恰好为零，则( )A.A和B为异种电荷时，C在AB
6、之间连线上靠近B一侧B.A和B为异种电荷时，C在AB连线的延长线上A外侧C.A和B为同种电荷时，C在AB之间连线上靠近B一侧D.A和B无论为同种还是异种电荷，C都不在AB连线以及延长线上【答案】选C.【详解】根据检验电荷q置于某一位置C时，所受的库仑力恰好为零可得，C点的合场强为零，并且此位置一定在AB直线上，由场强的叠加可得场强为零的点，若是同种电荷一定在A、B连线之间靠近电荷量小的B端，若是异种电荷一定在A、B连线的延长线上靠近电荷量小的B端(即B的外侧)，所以答案为C.8 A、B是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定的初速度从A点沿电场线运动到B点，其速度v与时间t
7、的关系图象如图甲所示则此电场的电场线分布可能是图乙中的()【答案】选A.【详解】从图象可以直接看出，粒子的速度随时间逐渐减小；图线的斜率逐渐增大，说明粒子的加速度逐渐变大，电场强度逐渐变大，从A到B电场线逐渐变密综合分析知，负电荷是顺着电场线运动，由电场线疏处到达密处，正确选项是A.9 如图所示，在场强大小为E的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细线一端拴一个质量为m、电荷量为q的带负电小球，另一端固定在O点把小球拉到使细线水平的位置A，然后将小球由静止释放，小球沿弧线运动到细线与水平成60的位置B时速度为零以下说法正确的是()A小球重力与电场力的关系是mgEqB小球重力与电场力的关系是EqmgC
8、小球在B点时，细线拉力为FTmgD小球在B点时，细线拉力为FT2Eq【答案】选BC.【详解】根据对称性可知，小球处在AB中点位置时切线方向合力为零，此时细线与水平方向夹角恰为30，根据三角函数关系可得：qEsin30mgcos30，化简可知选项A错误，B正确；小球到达B点时速度为零，则沿细线方向合力为零，此时对小球受力分析可知：FTqEsin30mgcos30，化简可知FTmg，选项C正确，D错误10 如图所示，真空中Ox坐标轴上的某点有一个点电荷Q，坐标轴上A、B两点的坐标分别为0.2 m和0.7 m在A点放一个带正电的试探电荷，在B点放一个带负电的试探电荷，A、B两点的试探电荷受到电场力的
9、方向都跟x轴正方向相同，电场力的大小F跟试探电荷电荷量q的关系分别如图中直线a、b所示下列说法正确的是()AB点的电场强度的大小为0.25 N/CBA点的电场强度的方向沿x轴负方向C点电荷Q是正电荷D点电荷Q的位置坐标为0.3 m【答案】选D.【详解】由两试探电荷受力情况可知，点电荷Q为负电荷，且放置于A、B两点之间某位置，选项B、C均错；设Q与A点之间的距离为l，则点电荷在A点产生的场强为EAkQ/l2Fa/qaN/C4105 N/C，同理，点电荷在B点产生的场强为EBkQ/(0.5l)2Fb/qbN/C0.25105 N/C.解得l0.1 m，所以点电荷Q的位置坐标为xQxAl0.20.1
10、0.3(m)，所以选项A错误，选项D正确二、非选择题11 如图所示，BCDG是光滑绝缘的圆形轨道，位于竖直平面内，轨道半径为R，下端与水平绝缘轨道在B点平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中现有一质量为m、带正电的小滑块(可视为质点)置于水平轨道上，滑块受到的电场力大小为mg，滑块与水平轨道间的动摩擦因数为0.5，重力加速度为g.(1)若滑块从水平轨道上距离B点s3R的A点由静止释放，滑块到达与圆心O等高的C点时速度为多大？(2)在(1)的情况下，求滑块到达C点时受到轨道的作用力大小；(3)改变s的大小，使滑块恰好始终沿轨道滑行，且从G点飞出轨道，求滑块在圆轨道上滑行过程中的最小速度大小【
11、答案】见解析【详解】本题考查了电场与竖直平面内圆周运动的结合解题的关键是要有等效场的思想，求轨道与物块之间作用力时要找准向心力的来源(1)设滑块到达C点时的速度为v，由动能定理得qE(sR)mgsmgRmv20，而qE，解得v.(2)设滑块到达C点时受到轨道的作用力大小为F，则FqEm，解得Fmg.(3)要使滑块恰好始终沿轨道滑行，则滑至圆轨道DG间某点，由电场力和重力的合力提供向心力，此时的速度最小(设为vn)，则有m，解得vn.12 如图所示，一根光滑绝缘细杆与水平面成30的角倾斜固定细杆的一部分处在场强方向水平向右的匀强电场中，场强E2104 N/C.在细杆上套有一个带电量为q1.731
12、05 C、质量为m3102 kg的小球现使小球从细杆的顶端A由静止开始沿杆滑下，并从B点进入电场，小球在电场中滑至最远处的C点已知AB间距离x10.4 m，g10 m/s2.求：(1)小球在B点的速度vB；(2)小球进入电场后滑行的最大距离x2；(3)小球从A点滑至C点的时间是多少？【答案】(1)2 m/s(2)0.4 m(3)0.8 s【详解】(1)小球在AB段滑动过程中，由机械能守恒mgx1sinmv可得vB2 m/s.(2)小球进入匀强电场后，在电场力和重力的作用下，由牛顿第二定律可得加速度a25 m/s2小球进入电场后还能滑行到最远处C点，BC的距离为x20.4 m.(3)小球从A到B和从B到C的两段位移中的平均速度分别为vABvBC小球从A到C的平均速度为x1x2tt可得t0.8 s.
