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1、一、选择题1如右图所示为点电荷a、b所形成的电场线分布,以下说法正确的是()Aa、b为异种电荷Ba、b为同种电荷CA点场强大于B点场强DA点电势低于B点电势解析:本题考查点电荷的电场线特点电场线从正电荷或无穷远出发,终止于负电荷或者无穷远,所以a应为正电荷b为负电荷,故A选项正确电场线越密集,场强越大,故C选项错误沿电场线方向电势逐渐降低,故D选项错误答案:A2.(2011揭阳模拟)一个负点电荷仅受电场力的作用,从某电场中的a点由静止释放,它沿直线运动到b点的过程中,动能Ek随位移x变化的关系图象如右图所示,则能与图线相对应的电场线分布图是()答案:B3如右图所示,A、B、C、D、E是半径为r
2、的圆周上等间距的五个点,在这些点上各固定一个点电荷,除A点处的电荷量为q外,其余各点处的电荷量均为q,则圆心O处()A场强大小为,方向沿OA方向B场强大小为,方向沿AO方向C场强大小为,方向沿OA方向D场强大小为,方向沿AO方向解析:在A处放一个q的点电荷与在A处同时放一个q和2q的点电荷的效果相当,因此可以认为O处的场是5个q和一个2q的点电荷产生的场合成的,5个q处于对称位置上,在圆心O处产生的合场强为0,所以O点的场强相当于2q在O处产生的场强故选C.答案:C4.如右图,A、B两点各放一电荷量均为Q的等量异种电荷,有一竖直放置的光滑绝缘细杆在两电荷连线的垂直平分线上,a、b、c是杆上的三
3、点,且abbcl,b、c关于两电荷连线对称质量为m、带正电荷q的小环套在细杆上,自a点由静止释放,则()A小环通过b点时速度为B小环通过c点时速度为C小环从b到c速度可能先减小后增大D小环做匀加速直线运动解析:中垂线上各点的合场强均为水平向右,与环的运动方向垂直不做功,故小环做自由落体运动答案:D5.如右图所示,在光滑绝缘水平面上放置3个电荷量均为q(q0)的相同小球,小球之间用劲度系数均为k0的轻质弹簧绝缘连接当3个小球处于静止状态时,每根弹簧长度为l.已知静电力常量为k,若不考虑弹簧的静电感应,则每根弹簧的原长为()AlBlCl Dl解析:三球均处于平衡状态,左右两球受力对称,对右边小球进
4、行受力分析右边小球受三个力的作用,设弹簧伸长量为x,则它们的关系是:k0xkk解得x,则l0lxl.答案:C6如图甲所示,A、B是一条电场线上的两点,若在某点释放一初速度为零的电子,电子仅受电场力作用,从A点运动到B点,其速度随时间变化的规律如图乙所示,则()A电子在A、B两点受的电场力FAEBC场强方向为由A到BD电场线的方向一定是从A到B解析:逐项分析如下选项诊断结论A由图象知电荷做加速度增大的加速运动,可知FAFB.B由FqE及FAFB知EA0)将另一个带电荷量也为q(q0)的小球从O点正下方较远处缓慢移向O点,当三个带电小球分别处在等边三角形abc的三个顶点上时,摆线的夹角恰好为120
5、,则此时摆线上的拉力大小等于()A2mg B2mgC. D.解析:当夹角为120时,对a或b进行受力分析,小球受拉力、重力和另外两个小球对它的斥力,两个库仑力大小相等合力方向与水平方向成30,所以绳子拉力与库仑力的合力成120,根据力的合成的知识可得绳子拉力大小等于重力为mg或等于库仑力的合力为,D对答案:D10.如右图所示,悬挂在O点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个带电荷量不变的小球A.在两次实验中,均缓慢移动另一带同种电荷的小球B.当B到达悬点O的正下方并与A在同一水平线上,A处于受力平衡时,悬线偏离竖直方向的角度为,若两次实验中B的电荷量分别为q1和q2,分别为30和45.则q2/q1
6、为()A2 B3C2 D3解析:由库仑定律得Fk又rlsin 由以上各式可解得qB,因qA不变,则2.答案:C二、非选择题11(2011广州测试二)如下图所示,在绝缘的光滑水平面上有A、B两个点电荷,A带正电,B带负电,电荷量都是q,它们之间的距离为d.为使两电荷在电场力作用下都处于静止状态,必须在水平方向加一个匀强电场求:两电荷都处于静止状态时,A、B连线的中点处场强大小和方向(已知静电力常数为k)解析:设点电荷在A、B连线中点处产生的场强为E1,所加的匀强电场的场强为E0,A、B连线中点处的合场强为E.根据点电荷场强的计算公式:A点电荷在A、B连线中点处产生的场强为:EAk4k,方向由A指
7、向B.B点电荷在A、B连线中点处产生的场强为EBk4k,方向由A指向B根据电场叠加原理:E1EAEB8k,方向由A指向B根据电荷受力平衡和库仑定律有:E0qk,得E0k,方向由B指向A根据电场叠加原理:EE1E07k,方向由A指向B.答案:方向由AB12.在场强为E的匀强电场中,取O点为圆心,r为半径作一圆周,在O点固定一电荷量为Q的点电荷,a、b、c、d为相互垂直的两条直线和圆周的交点当把一试探电荷q放在d点恰好平衡(如右图所示,不计重力)(1)匀强电场场强E的大小、方向如何?(2)试探电荷q放在点c时,受力Fc的大小、方向如何?(3)试探电荷q放在点b时,受力Fb的大小、方向如何?解析:(
8、1)由题意可知:F1kF2qE由F1F2,所以qEk,Ek,匀强电场方向沿db方向(2)试探电荷放在c点:EcEk所以FcqEck.方向与ac方向成45角斜向下(如右图所示)(3)试探电荷放在b点:EbE2E2E2k所以FbqEb2k,方向沿db方向答案:(1)k方向沿db方向(2)k方向与ac成45角斜向下(3)2k方向沿db方向13.如右图所示,有一水平向右的匀强电场,场强为E1.25104 N/C,一根长L1.5 m、与水平方向的夹角为37的光滑绝缘细直杆MN固定在电场中,杆的下端M固定一个带电小球A,电荷量Q4.5106 C;另一带电小球B穿在杆上可自由滑动,电荷量q1.0106 C,质量m1.0102 kg.现将小球B从杆的上端N静止释放,小球B开始运动(静电力常量k9.0109 Nm2/C2,取g10 m/s2,sin 370.6,cos 370.8)求:(1)小球B开始运动时的加速度为多大?(2)小球B的速度最大时,与M端的距离r为多大?解析:(1)开始运动时小球B受重力、库仑力、杆的弹力和电场力,沿杆方向运动,由牛顿第二定律得mgsin qEcos ma解得agsin 代入数据解得a3.2 m/s2.(2)小球B速度最大时合力为零,即qEcos mgsin 解得r1 代入数据解得r0.9 m.答案:(1)3.2 m/s2(2)0.9 m