高考物理一輪復(fù)習(xí) 第六章 課時(shí)跟蹤檢測(cè)（二十）電場(chǎng)力的性質(zhì)-人教版高三物理試題

課時(shí)跟蹤檢測(cè)(二十)電場(chǎng)力的性質(zhì)對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練：庫(kù)侖定律的理解與應(yīng)用1.(2015·北京西城質(zhì)檢)如圖1所示，兩個(gè)電荷量均為＋q的小球用長(zhǎng)為l的輕質(zhì)絕緣細(xì)繩連接，靜止在光滑的絕緣水平面上。兩個(gè)小球的半徑r?l。k表示靜電力常量。則輕繩的張力大小為()圖1A．0 B．eq\f(kq2,l2)C．2eq\f(kq2,l2) D．eq\f(kq,l2)2．(2012·上海高考)A、B、C三點(diǎn)在同一直線上，AB∶BC＝1∶2，B點(diǎn)位于A、C之間，在B處固定一電荷量為Q的點(diǎn)電荷。當(dāng)在A處放一電荷量為＋q的點(diǎn)電荷時(shí)，它所受到的電場(chǎng)力為F；移去A處電荷，在C處放電荷量為－2q的點(diǎn)電荷，其所受電場(chǎng)力為()A．－eq\f(F,2) B．eq\f(F,2)C．－F D．F對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練：庫(kù)侖力作用下的平衡問(wèn)題3．絕緣細(xì)線的一端與一帶正電的小球M相連接，另一端固定在天花板上，在小球M下面的一絕緣水平面上固定了另一個(gè)帶電小球N，在下列情況下，小球M能處于靜止?fàn)顟B(tài)的是()圖24．(多選)(2015·武漢調(diào)研)如圖3所示，在光滑絕緣的水平桌面上有四個(gè)小球，帶電量分別為－q、Q、－q、Q。四個(gè)小球構(gòu)成一個(gè)菱形，－q、－q的連線與－q、Q的連線之間的夾角為α。若此系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，則正確的關(guān)系式可能是()圖3A．cos3α＝eq\f(q,8Q) B．cos3α＝eq\f(q2,Q2)C．sin3α＝eq\f(Q,8q) D．sin3α＝eq\f(Q2,q2)對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練：電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加問(wèn)題5．如圖4所示，在水平向右、大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，在O點(diǎn)固定一電荷量為Q的正電荷，A、B、C、D為以O(shè)為圓心、半徑為r的同一圓周上的四點(diǎn)，B、D連線與電場(chǎng)線平行，A、C連線與電場(chǎng)線垂直。則()圖4A．A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為eq\r(E2＋k2\f(Q2,r4))B．B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E－keq\f(Q,r2)C．D點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小不可能為0D．A、C兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同6.(2015·河北省唐山一模)如圖5所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)中的A、B、C三點(diǎn)構(gòu)成一邊長(zhǎng)為a的等邊三角形。電場(chǎng)強(qiáng)度的方向與紙面平行。電子以某一初速度僅在靜電力作用下從B移動(dòng)到A動(dòng)能減少E0，質(zhì)子僅在靜電力作用下從C移動(dòng)到A動(dòng)能增加E0，已知電子和質(zhì)子電荷量絕對(duì)值均為e，則勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為()圖5A．eq\f(2E0,ea) B．eq\f(E0,ea)C．eq\f(\r(3)E0,3ea) D．eq\f(2\r(3)E0,3ea)7.如圖6所示，以o為圓心的圓周上有六個(gè)等分點(diǎn)a、b、c、d、e、f。等量正、負(fù)點(diǎn)電荷分別放置在a、d兩處時(shí)，在圓心o處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E?，F(xiàn)改變a處點(diǎn)電荷的位置，使o點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度改變，下列敘述正確的是()圖6A．移至c處，o處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小不變，方向沿oeB．移至b處，o處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小減半，方向沿odC．移至e處，o處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小減半，方向沿ocD．移至f處，o處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小不變，方向沿oe對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練：電場(chǎng)線的理解與應(yīng)用8．在如圖7所示的四種電場(chǎng)中，分別標(biāo)記有a、b兩點(diǎn)。其中a、b兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等、方向相反的是()圖7A．甲圖中與點(diǎn)電荷等距的a、b兩點(diǎn)B．乙圖中兩等量異種點(diǎn)電荷連線的中垂線上與連線等距的a、b兩點(diǎn)C．丙圖中兩等量同種點(diǎn)電荷連線的中垂線上與連線等距的a、b兩點(diǎn)D．丁圖中非勻強(qiáng)電場(chǎng)中的a、b兩點(diǎn)9．(2015·渭南質(zhì)檢)兩個(gè)帶電荷量分別為Q1、Q2的質(zhì)點(diǎn)周圍的電場(chǎng)線如圖8所示，由圖可知()圖8A．兩質(zhì)點(diǎn)帶異號(hào)電荷，且Q1>Q2B．兩質(zhì)點(diǎn)帶異號(hào)電荷，且Q1<Q2C．兩質(zhì)點(diǎn)帶同號(hào)電荷，且Q1>Q2D．兩質(zhì)點(diǎn)帶同號(hào)電荷，且Q1<Q210．(多選)如圖9所示，在兩等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中，MN為兩電荷連線的中垂線，a、b、c三點(diǎn)所在直線平行于兩電荷的連線，且a和c關(guān)于MN對(duì)稱，b點(diǎn)位于MN上，d點(diǎn)位于兩電荷的連線上。以下判斷正確的是()圖9A．b點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大于d點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度B．b點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度小于d點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度C．a(chǎn)、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于b、c兩點(diǎn)間的電勢(shì)差D．試探電荷＋q在a點(diǎn)的電勢(shì)能小于在c點(diǎn)的電勢(shì)能考點(diǎn)綜合訓(xùn)練11．(2015·洛陽(yáng)模擬)如圖10所示，均可視為質(zhì)點(diǎn)的三個(gè)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(kāi)始時(shí)三個(gè)物體均能保持靜止?，F(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(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t，力F變?yōu)楹懔?。已知靜電力常量k＝9.0×109N·m2/C2，g取10m/s圖10(1)開(kāi)始時(shí)BC間的距離L；(2)F從變力到恒力需要的時(shí)間t；(3)在時(shí)間t內(nèi)，力F做功WF＝2.31J，求系統(tǒng)電勢(shì)能的變化量ΔEp。12．(2015·四川資陽(yáng)二診)如圖11所示，足夠長(zhǎng)斜面傾角θ＝30°，斜面上A點(diǎn)上方光滑，A點(diǎn)下方粗糙，μ＝eq\f(1,4\r(3))，光滑水平面上B點(diǎn)左側(cè)有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)E＝105V/m，可視為質(zhì)點(diǎn)的小物體C、D質(zhì)量分別為mC＝4kg，mD＝1kg，D帶電q＝3×10－4C，用細(xì)線通過(guò)光滑滑輪連在一起，分別放在斜面及水平面上的P和Q點(diǎn)由靜止釋放，B、Q間距離d＝1m，A、P間距離為2d。取g＝10m/s2，求：圖11(1)物體C第一次運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)的速度v0；(2)物體C第一次經(jīng)過(guò)A到第二次經(jīng)過(guò)A的時(shí)間t。答案1．選B輕繩的張力大小等于兩個(gè)帶電小球之間的庫(kù)侖力，由庫(kù)侖定律得F＝eq\f(kq2,l2)，選項(xiàng)B正確。2．選B設(shè)A處電場(chǎng)強(qiáng)度為E，則F＝qE；由點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度公式可知，C處的電場(chǎng)強(qiáng)度為eq\f(－E,4)，在C處放電荷量為－2q的點(diǎn)電荷，其所受電場(chǎng)力為F′＝－2q·eq\f(－E,4)＝eq\f(F,2)，選項(xiàng)B正確。3.選BM受到三個(gè)力的作用處于平衡狀態(tài)，則絕緣細(xì)線對(duì)小球M的拉力與小球N對(duì)小球M的庫(kù)侖力的合力必與M的重力大小相等，方向相反，其受力分析圖如圖所示，故B正確。4．選AC設(shè)菱形邊長(zhǎng)為a，則兩個(gè)Q之間距離為2asinα，則兩個(gè)q之間距離為2acosα。選?。璹作為研究對(duì)象，由庫(kù)侖定律和平衡條件得2keq\f(Qq,a2)cosα＝keq\f(q2,2acosα2)，解得cos3α＝eq\f(q,8Q)，故A正確，B錯(cuò)誤；選取Q作為研究對(duì)象，由庫(kù)侖定律和平衡條件得2keq\f(Qq,a2)sinα＝keq\f(Q2,2asinα2)，解得sin3α＝eq\f(Q,8q)，故C正確，D錯(cuò)誤。5．選A＋Q在A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度沿OA方向，大小為keq\f(Q,r2)，所以A點(diǎn)的合電場(chǎng)強(qiáng)度大小為eq\r(E2＋k2\f(Q2,r4))，A正確；同理，B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E＋keq\f(Q,r2)，B錯(cuò)誤；如果E＝keq\f(Q,r2)，則D點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為0，C錯(cuò)誤；A、C兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，但方向不同，D錯(cuò)誤。6．選D根據(jù)題述，BC在一等勢(shì)面上，勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向垂直于BC指向A。由eEasin60°＝E0，解得：E＝eq\f(2\r(3)E0,3ea)，選項(xiàng)D正確。7．選C放置在a、d兩處的等量正、負(fù)點(diǎn)電荷在圓心o處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同，每個(gè)電荷在圓心o處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為eq\f(E,2)。根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度疊加原理，a處正電荷移至c處，o處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為eq\f(E,2)，方向沿oe，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；a處正電荷移至b處，o處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為2·eq\f(E,2)·cos30°＝eq\f(\r(3),2)E，方向沿∠eod的角平分線，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；a處正電荷移至e處，o處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為eq\f(E,2)，方向沿oc，選項(xiàng)C正確；a處正電荷移至f處，o處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為2·eq\f(E,2)·cos30°＝eq\f(\r(3),2)E，方向沿∠cod的角平分線，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。8．選C甲圖中與點(diǎn)電荷等距的a、b兩點(diǎn)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小相同，方向不相反，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；對(duì)乙圖，根據(jù)電場(chǎng)線的疏密及對(duì)稱性可判斷，a、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等、方向相同，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；丙圖中兩等量同種點(diǎn)電荷連線的中垂線上與連線等距的a、b兩點(diǎn)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小相同，方向相反，選項(xiàng)C正確；對(duì)丁圖，根據(jù)電場(chǎng)線的疏密可判斷，b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。9．選A由圖可知，電場(chǎng)線起于Q1，止于Q2，故Q1帶正電，Q2帶負(fù)電，兩質(zhì)點(diǎn)帶異號(hào)電荷，在Q1附近電場(chǎng)線比Q2附近電場(chǎng)線密，故Q1>Q2，選項(xiàng)A正確。10．選BC根據(jù)等量異種點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布情況和由電場(chǎng)線的疏密表示電場(chǎng)強(qiáng)度大小可知Ed＞Eb。故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確。a、c兩點(diǎn)關(guān)于MN對(duì)稱，故Uab＝Ubc，選項(xiàng)C正確。沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，所以φa＞φc，由Ep＝qφ可知Epa＞Epc，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。11．解析：(1)ABC靜止時(shí)，以AB為研究對(duì)象有：(mA＋mB)gsin30°＝eq\f(kqCqB,L2)解得：L＝2.0m。(2)給A施加力F后，AB沿斜面向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，AB分離時(shí)兩者之間彈力恰好為零，對(duì)B用牛頓第二定律得：eq\f(kqBqC,l2)－mBgsin30°＝mBa解得：l＝3.0m有勻加速運(yùn)動(dòng)規(guī)律得：l－L＝eq\f(1,2)at2解得：t＝1.0s。(3)AB分離時(shí)兩者仍有相同的速度，在時(shí)間t內(nèi)對(duì)AB用動(dòng)能定理得：WF－(mA＋mB)g(l－L)sin30°＋WC＝eq\f(1,2)(mA＋mB)v2及：v＝at得：WC＝2.1J所以系統(tǒng)電勢(shì)能的變化量ΔEp＝－2.1J。答案：(1)2.0m(2)1.0s(3)－2.1J12．解析：(1)由題知釋放后C物體將沿斜面下滑，C物體從P到A過(guò)程，對(duì)C、D系統(tǒng)由動(dòng)能定理：mCg·2dsinθ－Eq·d＝eq\f(1,2)(mC＋mD)v02①解①得：v0＝2m/s。②(2)由題意，C經(jīng)過(guò)A點(diǎn)后將減速下滑至速度為0后又加速上滑，設(shè)向下運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1，其加速度大小為a1，發(fā)生的位移為x1，對(duì)物體C：T1＋μmCgcosθ－mCgsinθ＝mCa1③t1＝eq\f(v0,a1)④x1＝eq\