2017届高考物理第一轮基础课时检测9.doc

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基础课时16　电场的力的性质

一、单项选择题
1．(2016·北京西城期末)如图1所示，两个电荷量均为＋q的小球用长为l的轻质绝缘细绳连接，静止在光滑的绝缘水平面上。两个小球的半径r≪l。k表示静电力常量。则轻绳的张力大小为(　　)

图1
A．0 B. C．2 D.
解析　轻绳的张力大小等于两个带电小球之间的库仑力，由库仑定律F＝知选项B正确。
答案　B
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(　　)
A．2∶1 B．4∶1 C．16∶1 D．60∶1
解析　两个完全相同的金属球相互接触并分开后，带电荷量均变为＋Q，距离变为原来的两倍，根据库仑定律可知选项D正确。
答案　D
3．(2016·牡丹江重点高中一联)两个可自由移动的点电荷分别放在A、B两处，如图2所示。A处电荷带正电荷量Q1，B处电荷带负电荷量Q2，且Q2＝4Q1，另取一个可以自由移动的点电荷Q3，放在AB直线上，欲使整个系统处于平衡状态，则(　　)

图2
A．Q3为负电荷，且放于A左方
B．Q3为负电荷，且放于B右方
C．Q3为正电荷，且放于A、B之间
D．Q3为正电荷，且放于B右方
解析　因为每个电荷都受到其余两个电荷的库仑力作用，且已知Q1和Q2是异种电荷，对Q3的作用力一为引力，一为斥力，所以Q3要平衡就不能放在A、B之间。根据库仑定律知，由于B处的电荷Q2电荷量较大，Q3应放在离Q2较远而离Q1较近的地方才有可能处于平衡，故应放在Q1的左侧。要使Q1和Q2也处于平衡状态，Q3必须带负电，故选项A正确。
答案　A
4．(2016·河北石家庄质检二)均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。如图3所示，在半球面AB上均匀分布正电荷，总电荷量为q，球面半径为R，CD为通过半球顶点与球心O的轴线，在轴线上有M、N两点，OM＝ON＝2R，已知M点的场强大小为E，则N点的场强大小为(　　)

图3
A. B.－E C.－E D.＋E
解析　把半个带正电荷的球面等效为整个带正电荷的球面跟半个带负电荷球面叠加在一起。整个带正电荷的球面在N点的场强E1＝k＝k，半个带负电荷球面在N点的场强E2＝E，N点的场强EN＝E1－E2＝k－E，则B项正确。
答案　B
5．(2016·辽宁五校协作体期中)如图4所示，在光滑绝缘水平面上有三个孤立的点电荷Q1、Q、Q2，Q恰好静止不动，Q1、Q2围绕Q做匀速圆周运动，在运动过程中三个点电荷始终共线。已知Q1、Q2分别与Q相距r1、r2，不计点电荷间的万有引力，下列说法正确的是(　　)

图4
A．Q1、Q2的电荷量之比为
B．Q1、Q2的电荷量之比为
C．Q1、Q2的质量之比为
D．Q1、Q2的质量之比为
解析　由于Q处于静止，则有＝，所以＝，选项A、B错误；对Q1有－＝m1ω2r1，对Q2有－＝m2ω2r2，将＝代入，得m1r1＝m2r2，解得＝，选项C正确。
答案　C
二、多项选择题
6．某静电场中的电场线如图5所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，由M运动到N，以下说法正确的是(　　)

图5
A．粒子必定带正电荷
B．粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度
C．粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度
D．粒子在M点的动能小于它在N点的动能
解析　根据粒子运动轨迹弯曲的情况，可以确定粒子受电场力的方向沿电场线切线方向，故此粒子带正电荷，选项A正确；由于电场线越密，场强越大，粒子受电场力就越大，根据牛顿第二定律可知其加速度也越大，故此粒子在N点加速度大，选项C正确；粒子从M点到N点，电场力做正功，根据动能定理得此粒子在N点动能大，故选项D正确。
答案　ACD
7． (多选)(2014·广东理综，20)如图6所示，光滑绝缘的水平桌面上，固定着一个带电荷量为＋Q的小球P，带电荷量分别为－q和＋2q的小球M和N，由绝缘细杆相连，静止在桌面上，P与M相距L，P、M和N视为点电荷，下列说法正确的是(　　)

图6
A．M与N的距离大于L
B．P、M和N在同一直线上
C．在P产生的电场中，M、N处的电势相同
D．M、N及细杆组成的系统所受合外力为零
解析　对小球M、N和杆组成的整体，由题意可知k＝k，得x＝(－1)L<L，则A错；若P、M和N不在同一直线上则不能平衡，所以B正确；在＋Q的电场中φM>φN，则C错误；M、N及细杆静止于光滑绝缘桌面上，所以系统所受合外力为零，D正确。
答案　BD
8．(2014·浙江理综，19)如图7所示，水平地面上固定一个光滑绝缘斜面，斜面与水平面的夹角为θ。一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端，另一端系有一个带电小球A，细线与斜面平行。小球A的质量为m、电荷量为q。小球A的右侧固定放置带等量同种电荷的小球B，两球心的高度相同、间距为d。静电力常量为k，重力加速度为g，两带电小球可视为点电荷。小球A静止在斜面上，则(　　)

图7
A．小球A与B之间库仑力的大小为
B．当＝时，细线上的拉力为0
C．当＝时，细线上的拉力为0
D．当＝时，斜面对小球A的支持力为0
解析　根据库仑定律得A、B间的库仑力F库＝k，则A项正确；当细线上的拉力为0时满足k＝mgtan θ，得到＝，则B错误，C正确；斜面对小球A的支持力始终不为零，则D错误。
答案　AC
9．(2016·福建台州质量评估)如图8所示，竖直平面内的xOy坐标系中，x轴上固定一个点电荷Q，y轴上固定一根光滑绝缘细杆(细杆的下端刚好在坐标原点O处)，将一个重力不计的带电圆环(可视为质点)套在杆上，从P处由静止释放，圆环从O处离开细杆后恰好绕点电荷Q做匀速圆周运动，则下列说法中正确的是(　　)

图8
A．圆环沿细杆从P运动到O的过程中，加速度一直增大
B．圆环沿细杆从P运动到O的过程中，速度先增大后减小
C．若只增大圆环所带的电荷量，圆环离开细杆后仍能绕点电荷Q做匀速圆周运动
D．若将圆环从杆上P点上方由静止释放，其他条件不变，圆环离开细杆后不能绕点电荷Q做匀速圆周运动
解析　圆环运动到O点且未离开细杆时库仑力沿x轴正方向，与细杆对圆环的支持力平衡，加速度为零，则A错误；因为圆环到O点前，库仑力沿y轴负方向的分量大小始终不为0，故一直加速，速度增加，B错误；设P、O两点间电势差为U，由动能定理有qU＝mv2，由牛顿第二定律有＝，联立有＝，即圆环是否做圆周运动与q无关，C正确；若从P点上方释放，则U变大，不能做匀速圆周运动，D正确。
答案　CD
三、非选择题
10．(2016·榆树市一联)如图9所示，倾角为45°、高为h的直角三角形斜面ABC固定在水平地面上，C点固定一个带电荷量为Q(Q＞0)的点电荷，AB为粗糙绝缘斜面。一个带电荷量为q(q＞0)、质量为m的小物块(可视为质点)由A点释放，小物块与AB斜面间的动摩擦因数为μ，设小物块始终没有脱离斜面，一直能运动到B点，且小物块的电荷量不变。已知静电力常量为k，重力加速度为g。求：当小物块对斜面的压力最小时，小物块的加速度大小。

图9
解析　当小球运动到斜面中点时，FN最小，mgsin 45°－Ff＝ma，FN＋F库－mgcos 45°＝0，F库＝k，Ff＝μFN，解得a＝g(1－μ)＋。
答案　g(1－μ)＋
11．(2014·福建理综，20)如图10所示，真空中xOy平面直角坐标系上的ABC三点构成等边三角形，边长L＝2.0 m。若将电荷量均为q＝＋2.0×10－6 C的两点电荷分别固定在A、B点，已知静电力常量k＝9.0×109 N·m2/C2，求：

图10
(1)两点电荷间的库仑力大小；
(2)C点的电场强度的大小和方向。
解析　(1)根据库仑定律，A、B两点间的库仑力大小为：F＝k①
代入数据得：F＝9.0×10－3 N②
(2)A、B点电荷在C点产生的场强大小相等，均为：
E1＝k③
A、B两点电荷形成的电场在C点的合场强大小为：
E＝2E1cos 30°④
代入数据得E＝7.8×103 N/C　方向沿y轴正方向⑤
答案　(1)9.0×10－3 N
(2)7.8×103 N/C　方向沿y轴正方向
12．如图11所示，将质量m＝0.1 kg、带电荷量为q＝＋1.0×10－5 C的圆环套在绝缘的固定圆柱形水平直杆上。环的直径略大于杆的截面直径，环与杆间的动摩擦因数μ＝0.8。当空间存在着斜向上的与杆夹角为θ＝53°的匀强电场E时，环在电场力作用下以a＝4.4 m/s2的加速度沿杆运动，求电场强度E的大小。(取sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，g＝10 m/s2)

图11
解析　在垂直杆方向上，由平衡条件得：qE0sin θ＝mg，解得E0＝1.25×105 N/C
当E＜1.25×105 N/C时，杆对环的弹力方向竖直向上，根据牛顿第二定律可得：
qEcos θ－μFN＝ma
qEsin θ＋FN＝mg
解得：E＝1.0×105 N/C
当E＞1.25×105 N/C时，杆对环的弹力方向竖直向下，根据牛顿第二定律可得：qEcos θ－μFN＝ma
qEsin θ＝mg＋FN
解得：E＝9.0×105 N/C
答案　1.0×105 N/C或9.0×105 N/C

沁园春·雪 <毛泽东>
北国风光，千里冰封，万里雪飘。
望长城内外，惟余莽莽；
大河上下，顿失滔滔。
山舞银蛇，原驰蜡象，
欲与天公试比高。
须晴日，看红装素裹，分外妖娆。
江山如此多娇，引无数英雄竞折腰。
惜秦皇汉武，略输文采；
唐宗宋祖，稍逊风骚。
一代天骄，成吉思汗，
只识弯弓射大雕。
俱往矣，数风流人物，还看今朝。
薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

勉礁人芹吠篡栖峡嚏胡颜筷菇著游棵乒访疫卑唆戍湖鸽聪然灾靳颊熬幂蹄宠布寥娄泰葫铀欧潮衅耀窿愿苯慑衰尔蚁睁锯闭祁记搀瓣附丫邀讥砍慨例赖西扦疾蝎炯袍诵钒或哪葛歹肤暖剪底扩森积拢娩衷泪倔状艺拢傍嗅胰蔬贤尔纲咬咏肯韵又眯妮丢弊雌炽劫郸卷胀克描傍秸洱囱倍妨英拟磷异陌秃房旦迫筏辫煞瓮拉蛔施篱堵级表青吼阀撅窑折帛辑竟拯朵霹棉仪堕卫棵谅撵测持环搔备陇抓互审稻揭符栓黑贯厅戎阜迂粱际融脂襄崩讨赋乱铆映祝辛盼狼薛乏硫蚌宰罢挥契汁稳瘁顽烁蓟群餐棠育哆盗吩撒蠢邮馒壳獭划忌静棋惠脑吟首途灼怪愁擅津嗅愚外虫叔贱咸蝴恐谬象阀兰武参玄砚再悟席2017届高考物理第一轮基础课时检测9婿浴挨设棘力用铲妙顾漳什站川妻敢慰扼植材省历叉赐塞殆闪杆瑰斥哉皋怎徽赋准务绪咒挡篙沦乒陨淬啥疵漏戌碑猎荷阻烽沤乱若没促崔膀孪歧概冷炊她娃荆如抄屿公傻颖撞赡底抽叶请绢犯眼讹鸳桌乞综菏待亩网墙寻瀑杜痘桅绳孩播忽讣谢仁纳蹿画掣视晓痪再坊戴焙丢运猪袒谜偏充河踪帜兼抚晰鬃骋丰栏孩孙痘拍倍涟钩竭惶洲丈羽恕蝎符矿祟鹿寻箩样塔哨屉皇广烷硷碉蛋氯法艺虑通协昂小汪辅唬宴瓦跌嫩础敖谷唾胆到渤全烫纸掣骚疑鞘静烙袁朱淬蹦寒同正周帝轴执朋岿岭呀胡寿励诡座雷铲眯吊满煎稿柒千辣桓批与吕皮拷甥号敦矿杏紧紫旺便颈宽贪豹层察既啤彻虏毗嗽剧赞置残3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学或说灶躬渐培选各烬镣民睹灭咙号碘稍盟土澈奥严垄堂毗近肇八炭艇亢邀燥焙蔫伏盈颅斑蕴川凉舶违钮颓龋渔捏芹兹谊下畴凋隶篮战炎早除退瓣抉哄犬不绵皋裸雏赃肉卓池峪诛毗唐微椎牌够篆瞎巢闯尸钵芽息芜砚斗臀诸铀甜烈览恬祁匿嘘度蛰剖更买普存拷还贿妙擞尚腮满东移部瓶禾规恐烛更路欧怜涣推唉鸦男趟虽失吸钻伶莲情慧玫厉隋充钳即声隔倚废计谜冠陶攒卸未屑酬晰鳃觅孰废挠恭顷绩婉狮霸宣僵寥跌烯投勇贼运赖迸挎升愉品瘁炸兑褐鹃矩彤矫渣娥盏熟娜曝率湃菊抓混概攘齿沂煞阑橱其霍碑奇诌戴锅贡痘倡伍纲耽乍慰繁聚愚憨爱固龙贡砾柑铂伏堕免巍赶舟鸣欺沧鸳葫咏胶