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1、电场力的性质时间：45分钟满分：100分一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分。其中16为单选，710为多选)1.2015江苏高考静电现象在自然界中普遍存在，我国早在西汉末年已有对静电现象的记载，春秋纬考异邮中有“玳瑁吸”之说，但下列不属于静电现象的是()A.梳过头发的塑料梳子吸起纸屑B.带电小球移至不带电金属球附近，两者相互吸引C.小线圈接近通电线圈过程中，小线圈中产生电流D.从干燥的地毯上走过，手碰到金属把手时有被电击的感觉答案C解析小线圈接近通电线圈过程中，小线圈因磁通量变化而产生感应电流属于电磁感应现象，其他三种现象属于静电现象，选项C符合题意。2.2017长春质检如图甲所示
2、，在x轴上有一个点电荷Q(图中未画出)，O、A、B为轴上三点。放在A、B两点的检验电荷受到的电场力与其所带电荷量的关系如图乙所示。以x轴的正方向为电场力的正方向，则()A点电荷Q一定为正电荷B.点电荷Q在AB之间C.A点的电场强度大小为5103 N/CD.A点的场强小于B点场强答案B解析由图乙可知，检验电荷A带正电，B带负电，所受电场力都为正值，所以点电荷Q一定位于AB之间且带负电，选项A错误，B正确；A点的场强大小为图象的斜率为2103N/C，选项C错误；B点的场强大小为5102 N/C，说明A点场强大于B点场强，选项D错误。32017齐鲁名校期末如图所示，等量异种点电荷A、B固定在同一水平
3、线上，竖直固定的光滑绝缘杆与的中垂线重合，C、D是绝缘杆上的两点，ACBD构成一个正方形。一带负电的小球(可视为点电荷)，套在绝缘杆上自C点无初速度释放，由C运动到D的过程中，下列说法正确的是()A.小球的速度先减小后增大B.小球的速度先增大后减小C.杆对小球的作用力先减小后增大D.杆对小球的作用力先增大后减小答案D解析由等量异种电荷的电场线分布可知，小球从C运动到D的过程中，电场力水平向左与速度方向垂直，电场力不做功，只有重力做功，由动能定理知，小球速度越来越大，A、B错误。从C到D电场强度先增大后减小，电场力即先增大后减小，又由于小球水平方向合力为零，所以杆对小球的作用力先增大后减小，C错
4、误，D正确。4.一负电荷从电场中A点由静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到B点，它运动的vt图象如图所示，则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是下图中的()答案C解析由vt图可知负电荷在电场中做加速度越来越大的加速运动，所以从A到B所受电场力变大，由F电qE可知：EAFcFe，故D错误。6.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不能确定答案B解析先把带电圆环分成若干个小部分，每一部
5、分可视为点电荷，各点电荷对检验电荷的库仑力在水平方向上相互抵消，竖直向上方向上求和可得电场力大小为，故选B。7如图所示，一带电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场E中，在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹。M和N是轨迹上的两点，其中M点在轨迹的最右端。不计重力，下列表述正确的是()A.粒子在M点的速率最大B.粒子所受电场力与电场方向相同C.粒子在电场中的加速度不变D.粒子速度先减小后增大答案CD解析做曲线运动的物体所受合外力指向曲线的内侧，电场线水平向右，粒子受到的电场力水平向左，在向M点运动的过程中，电场力对粒子做负功，粒子的速度减小，运动到M点时，粒子的速度最小，选项A、B错误，D正确；粒子
6、在匀强电场中只受到恒定的电场力作用，故粒子在电场中的加速度不变，选项C正确。8如图所示，已知带电量均为Q的点电荷M、N固定不动且连线水平，检验电荷P可在M、N连线的中垂面内绕中心点O做匀速圆周运动，重力忽略不计。则()A.圆轨道上各点的场强处处不相同B.P可能带正电，也可能带负电C.P做圆周运动的半径越小，线速度一定越大D.P做圆周运动的半径越小，角速度一定越大答案AD解析轨道上各点的场强方向不同，故A正确。粒子做圆周运动，所受电场力的合力提供向心力，粒子必须带负电，故B错误。各个边的几何关系如图所示，设两电荷距离为2l，圆周运动半径为r，根据电场知识向心力F2ksin，回旋半径rltan，根
7、据Fmm2r可得2cos3，v2cossin2，圆周运动半径越小，越小，角速度越大，但线速度大小变化不确定，选项C错误，D正确。9如图所示，光滑绝缘水平面有三个质量均为m的带电小球，A、B带正电，电荷量均为q。有一水平力F作用在C球上，如果三个小球能够保持边长为r正三角形“队形”一起前进。则下面说法正确的是()A.C球带正电，电荷量为2qB.C球带负电，电荷量为2qC.拉力FkD.拉力F3k答案BD解析A球受到B球的库仑力F1和C球的库仑力F2作用后，产生水平向右的加速度，故F2必为引力，C球带负电。如图所示，根据库仑定律F1k及F2k，F1与F2的合力方向水平向右，求得F22F1，故qC2q
8、，A错误，B正确；对A球：a，对系统整体：F3ma，故F3k，C错误，D正确。102015浙江高考如图所示，用两根长度相同的绝缘细线把一个质量为0.1 kg的小球A悬挂到水平板的M、N两点，A上带有Q3.0106 C的正电荷。两线夹角为120，两线上的拉力大小分别为F1和F2。A的正下方0.3 m处放有一带等量异种电荷的小球B，B与绝缘支架的总质量为0.2 kg(重力加速度取g10 m/s2；静电力常量k9.0109 Nm2/C2，A、B球可视为点电荷)，则()A.支架对地面的压力大小为2.0 NB.两线上的拉力大小F1F21.9 NC.将B水平右移，使M、A、B在同一直线上，此时两线上的拉力
9、大小F11.225 N，F21.0 ND.将B移到无穷远处，两线上的拉力大小F1F20.866 N答案BC解析小球B和支架组成的整体，在三个力作用下平衡，故有：FNFABmBg，FABk，联立两式解得：FAB0.9 N，FN1.1 N，根据牛顿第三定律可判断出A错。小球A在四个力作用下平衡，如图甲所示。由对称性可知F1F2，在竖直方向上有：2F1cos602F2cos60mAgFBA，解得F1F21.9 N，可见B正确。当B球与M、A共线时，A球受力情况如图乙所示，由几何关系可知rAB0.6 m，FBAk0.225 N。将A球所受重力分解在MA和NA的方向上，由上述两个方向上分力的合力为零可得
10、：F11.225 N，F21.0 N，故C正确。B球移至无穷远处时，A、B之间的库仑力忽略不计，对A球由三力平衡条件可求得F1F2mAg1.0 N，故D错。二、非选择题(本题共2小题，共30分)112016徐州模拟(12分)如图所示，质量为m的小球A穿在绝缘细杆上，杆的倾角为，小球A带正电，电荷量为q，在杆上B点处固定一个电荷量为Q的正电荷。将A由距B竖直高度为H处无初速度释放，小球A下滑过程中电荷量不变。不计A与细杆间的摩擦，整个装置处在真空中，已知静电力常量k和重力加速度g。求：(1)A球刚释放时的加速度大小。(2)当A球的动能最大时，A球与B点的距离。答案(1)gsin(2) 解析(1)
11、由牛顿第二定律可知mgsinFma，根据库仑定律有Fk，又知r，得agsin。(2)当A球受到合力为零，即加速度为零时，动能最大。设此时A球与B点间的距离为d，则mgsin，解得d。122017东北师大附中模拟(18分)如图所示的绝缘细杆轨道固定在竖直面内，其中，轨道半径为R的1/6圆弧段杆与水平段杆和粗糙倾斜段杆分别在A、B两点相切，圆弧杆的圆心O处固定着一个带正电的点电荷。现有一质量为m的可视为质点的带负电小球穿在水平杆上，以方向水平向右、大小等于 的速度通过A点，小球能够上滑的最高点为C，到达C后，小球将沿杆返回。若COB30，小球第一次过A点后瞬间对圆弧细杆向下的弹力大小为mg，重力加速度为g。求：(1)小球第一次到达B点时的动能；(2)小球在C点受到的库仑力大小。答案(1)mgR(2)mg解析(1)设小球第一次到达B点时的动能为Ek，因从A至B库仑力不做功，故由机械能守恒定律有mv2EkmgR(1cos60)，将v代入上式解得EkmgR。(2)设小球在A点受到的库仑力大小为F，第一次过A点后瞬间，由牛顿第二定律结合题意有：FNmgm，将Nmg，v代入上式得Fmg。因COB30，故知OC平行于水平杆，由几何关系得R。设两电荷所带电荷量分别为Q和q，静电力常量为k，在A点，库仑力大小Fkmg，在C点，库仑力大小Fk，联立解得Fmg。