2011年高考物理二轮总复习 9-1库仑定律电场强度电场线

2011年高考物理二轮总复习回归基础提分课时练习第九章 第一课时一、选择题(共10小题，每小题6分，共60分，在每小题给出的四个选项中至少有一项符合题意，全部选对的得6分，漏选的得3分，错选的得0分)1(·高考江苏卷)两个分别带有电荷量Q和3Q的相同金属小球(均可视为点电荷)，固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F，两小球相互接触后将其固定距离变为，则两球间库仑力的大小为()A.FB.FC.FD12F【解析】本题主要考查库仑定律的应用，意在考查考生对基础知识的掌握程度，以及运用基础知识进行计算的能力，属于容易题两电荷间的作用力Fk，两电荷接触电量先中和再平均分配，每个小球带电量为Q，Fk，C正确【答案】C2(2010·广州毕业班综合测试)如图所示，两带电小球A和B各用细线悬挂于同一点，平衡时，两小球在同一水平面上，悬线与竖直方向的夹角分别为和，且>.关于两球的质量m1和m2及电荷量q1和q2，可以断定()A必有m1<m2B必有q1<q2C可能m1>m2D可能q1>q2【答案】AD3两个完全相同的金属小球A、B，A球所带电荷量为4Q，B球不带电现将B球与A球接触后，移至与A球距离为d处(d远远大于小球半径)已知静电力常量为k，则此时A、B两球之间相互作用的库仑力的大小是()A. B.C. D.【答案】C4(2010·广东六校联考)如图所示，在正六边形的a、c两个顶点上各放一个带正电的点电荷，电荷量大小都是q1，在b、d两个顶点上各放一个带负电的点电荷，电荷量大小都是q2，且q1>q2.已知六边形中心O点处的场强可用图中的四条有向线段中的一条来表示，它是 （ ） AE1BE2CE3DE4【解析】如图，作出各点电荷在O点产生的电场强度，设q1在O点产生的场强为Ea、Ec(方向如图)，q2在O点产生的场强为Eb、Ed(方向如图)，由于电场强度为矢量，O点处的场强为Ea、Ec、Eb、Ed的矢量和B正确【答案】B5(·北京海淀期末)如图所示，在a、b两点上放置两个点电荷，它们的电荷量分别为q1、q2，MN是连接两点的直线，P是直线上的一点，下列哪种情况下P点的场强可能为零 ()Aq1、q2都是正电荷，且q1>q2Bq1是正电荷，q2是负电荷Cq1是负电荷，q2是正电荷Dq1、q2都是负电荷，且|q1|<|q2|【解析】由于P点离a点近，b点远，要使P点的场强为零，据Ek，必须使|q1|<|q2|，且q1跟q2是异种电荷，这样才能保证它们在P点产生的场强方向相反，故BC正确【答案】BC6A、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和时间t的关系图象如图所示则此电场的电场线分布可能是图中的 ()【解析】从图象可以直接看出，粒子的速度随时间逐渐减小；图线的弯曲程度逐渐增大，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.【答案】A7如图所示，a、b是两个点电荷，它们的电荷量分别为Q1、Q2，MN是ab连线的中垂线，P是中垂线上的一点下列哪种情况能使P点电场强度方向指向MN的左侧()AQ1、Q2都是正电荷，且Q1<Q2BQ1是正电荷，Q2是负电荷，且Q1>|Q2|CQ1是负电荷，Q2是正电荷，且|Q1|<Q2DQ1、Q2都是负电荷，且|Q1|>|Q2|【解析】电场强度是矢量，它的叠加遵循平行四边形定则，结合选项由点电荷电场的特点及平行四边形定则作图进行判断(1)Q1、Q2为同种电荷，若Q1、Q2都是正电荷，由E可知当Q1<Q2时才能使P点电场强度方向指向MN的左侧，故A对若Q1、Q2都是负电荷，由E可知当|Q1|>|Q2|时才能使P点电场强度方向指向MN的左侧，故D正确(2)Q1、Q2为异种电荷，若Q1是负电荷，Q2是正电荷，P点的场强方向一定指向MN的左侧，故C对若Q1是正电荷，Q2是负电荷，P点的场强方向一定指出MN的右侧，故B错综上所述应选ACD.【答案】ACD8(·高考广东文科基础卷)如图所示是点电荷Q周围的电场线，以下判断正确的是 ()(AQ是正电荷，A点的电场强度大于B点的电场强度BQ是正电荷，A点的电场强度小于B点的电场强度CQ是负电荷，A点的电场强度大于B点的电场强度DQ是负电荷，A点的电场强度小于B点的电场强度【解析】由电场线的方向知，Q是正电荷，由点电荷的场强公式Ek知，A点的电场强度大于B点的电场强度，故选A.【答案】A9(·盐城调研)图中A球系在绝缘细线的下端，B球固定在绝缘平面上，它们带电的种类以及位置已在图中标出A球能保持静止的是()【答案】AD10AB和CD为圆上两条相互垂直的直径，圆心为O.将电荷量分别为q和q的两点电荷放在圆周上，其位置关于AB对称且距离等于圆的半径，如图所示要使圆心处的电场强度为零，可在圆周上再放一个适当的点电荷Q，则该点电荷Q()A应放在A点，Q2qB应放在B点，Q2qC应放在C点，QqD应放在D点，Qq【解析】由平行四边形定则得出q和q在O点产生的合场强水平向右，大小等于其中一个点电荷在O点产生的场强的大小要使圆心处的电场强度为零，则应在C点放一个电荷量Qq的点电荷，故C选项正确【答案】C二、论述、计算题(本题共3小题，共40分，解答时应写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤，只写出最后答案不得分，有数值计算的题，答案中必须明确数值和单位)11在一个点电荷Q的电场中，Ox坐标轴与它的一条电场线重合，坐标轴上A、B两点的坐标分别为2.0m和5.0m.已知放在A、B两点的试探电荷受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同，电场力的大小跟试探电荷所带电荷量大小的关系图象如图中直线a、b所示，放在A点的电荷带正电，放在B点的电荷带负电，求：(1)B点的电场强度的大小和方向；(2)试判断点电荷Q的电性，并确定电荷Q的位置坐标【解析】(1)由题图可知B点电场强度的大小EB2.5N/C.因B点的电荷带负电，而受力指向x轴正方向，故B点场强方向沿x轴负方向(2)因A点的正电荷受力和B点的负电荷受力均指向x轴正方向，故点电荷Q应位于A、B两点之间，带负电设点电荷Q的坐标为x，则EAk，EBk，由图可得EA40N/C.解得x2.6cm.【答案】见解析12一根放在水平面内的光滑玻璃管绝缘性能很好，管内部有两个完全一样的弹性金属小球A和B(如图)，分别带电荷量9Q和Q，两球从图中位置由静止释放，问两球再次经过图中位置时，A球的瞬时加速度为释放时的几倍？【解析】释放后，A、B吸引、相碰，相碰后电荷中和一部分而重新分配，对于本题中两个完全相同的小球，电荷应平均分配，即各带4Q电荷量对于A球，释放时受库仑力F1k再次经过图示位置时受库仑力F2k根据牛顿第二定律有F1ma1，F2ma2故即A球瞬时加速度为释放时的倍【答案】倍13(·广东中山模拟)如图甲所示，质量为M的绝缘长木板，静止放置在光滑水平面上，有一个质量为m、带电荷量为q，可视为质点的物块，以某一水平初速度从左端冲上木板，整 个装置放在水平向右的匀强电场中从物块冲上木板到物块和木板共同速度变为零这一过程，物块和木板的vt图象分别如图乙中的折线acd和bcd所示，a、b、c、d点的坐标为a(0,1.0)、b(0,0)、c(4,0.4)、d(12,0)，根据vt图象求：(1)物块所带电荷的种类；(2)物块与木板一起运动时的加速度大小；(3)物块在绝缘长木板上滑行的距离【解析】(1)因物块和木板达到共同速度后，共同减速知物块带负电荷(2)由a得a0.05m/s2，加速度大小为0.05m/s2.(3)由图线知，物块在绝缘长木板上滑行的距离为stctc(1.00.4)×4m×0.4×4m2m.【答案】(1)物块带负电(2)0.05m/s2(3)2m