《2014年高考物理復(fù)習 第6章 第2課時 電場力的性質(zhì)訓(xùn)練題（含解析） 新人教版》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2014年高考物理復(fù)習 第6章 第2課時 電場力的性質(zhì)訓(xùn)練題（含解析） 新人教版（20頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第2課時電場力的性質(zhì)考綱解讀1.理解電場強度的定義、意義及表示方法.2.熟練掌握各種電場的電場線分布，并能利用它們分析解決問題.3.會分析、計算在電場力作用下的電荷的平衡及運動問題1對電場強度的理解關(guān)于電場強度的概念，下列說法正確的是()A由E可知，某電場的場強E與q成反比，與F成正比B正、負試探電荷在電場中同一點受到的電場力方向相反，所以某一點場強方向與放入試探電荷的正負有關(guān)C電場中某一點的場強與放入該點的試探電荷的正負無關(guān)D電場中某一點不放試探電荷時，該點場強等于零答案C解析電場中某點場強的大小由電場本身決定，與試探電荷的受力情況及電荷性質(zhì)無關(guān)，故A、D錯誤，C正確；而電場強度的方向與正電

2、荷受電場力方向相同，與負電荷所受電場力方向相反，B錯誤2電場強度的矢量合成在如圖所示的四個電場中，均有相互對稱分布的a、b兩點，其中a、b兩點電勢和場強都相同的是()答案C解析因為電勢是標量，并在題中的四個電場中具有對稱性，故四個電場中a、b兩點的電勢都是相等的；而電場強度則是矢量，雖然四個圖中a、b兩點的電場強度大小相等，但A圖中點電荷的電場對稱點的電場強度方向相反；B圖中兩電場疊加后a點場強方向斜向右上方，b點場強方向斜向右下方；C圖中電場疊加后，a、b點場強方向都是水平向右；D圖中電場疊加后a點場強方向向上，b點場強方向向下，因此只有選項C正確3對電場線性質(zhì)和特點的理解以下關(guān)于電場和電場

3、線的說法中正確的是()A電場、電場線都是客觀存在的物質(zhì)，因此電場線不僅能在空間相交，也能相切B在電場中，凡是電場線通過的點，場強不為零，不畫電場線區(qū)域內(nèi)的點場強為零C同一試探電荷在電場線密集的地方所受電場力大D電場線是人們假想的，用以形象表示電場的強弱和方向，客觀上并不存在答案CD解析電場線是假想的，不是物質(zhì)，在空間不相交，不相切，不畫電場線區(qū)域內(nèi)的點場強不一定為零4應(yīng)用電場線分析電場性質(zhì)如圖1是某靜電場的一部分電場線分布情況，下列說法中正確的是 ()A這個電場可能是負點電荷的電場BA點的電場強度大于B點的電場強度圖1CA、B兩點的電場強度方向不相同D負電荷在B點處受到的電場力的方向沿B點切線

4、方向答案BC解析負點電荷的電場線是自四周無窮遠處從不同方向指向負點電荷的直線，故A錯電場線越密的地方電場強度越大，由圖可知EAEB，故B正確某點電場強度的方向沿該點切線方向，故C正確B點的切線方向即B點電場強度方向，而負電荷所受電場力方向與其相反，故D錯考點梳理一、電場強度1靜電場(1)電場是存在于電荷周圍的一種物質(zhì)，靜電荷產(chǎn)生的電場叫靜電場(2)電荷間的相互作用是通過電場實現(xiàn)的電場的基本性質(zhì)是對放入其中的電荷有力的作用2電場強度(1)物理意義：表示電場的強弱和方向(2)定義：電場中某一點的電荷受到的電場力F跟它的電荷量q的比值叫做該點的電場強度(3)定義式：E.(4)標矢性：電場強度是矢量，

5、正電荷在電場中某點受力的方向為該點電場強度的方向，電場強度的疊加遵從平行四邊形定則二、電場線1定義：為了直觀形象地描述電場中各點電場強度的強弱及方向，在電場中畫出一系列的曲線，使曲線上各點的切線方向表示該點的電場強度方向，曲線的疏密表示電場強度的大小2特點：(1)電場線從正電荷或無限遠處出發(fā)，終止于負電荷或無限遠處；(2)電場線在電場中不相交；(3)在同一電場里，電場線越密的地方場強越大；(4)電場線上某點的切線方向表示該點的場強方向；(5)沿電場線方向電勢逐漸降低；(6)電場線和等勢面在相交處互相垂直3幾種典型電場的電場線(如圖2所示)圖25電場線與帶電粒子軌跡問題分析如圖3所示，圖中實線是

6、一簇未標明方向的由點電荷產(chǎn)生的電場線，虛線是某帶電粒子通過該電場區(qū)域時的運動軌跡，a、b是軌跡上的兩點，若帶電粒子在運動過程中只受到電場力作用，根據(jù)此圖可以作出的正確判斷是()圖3A帶電粒子所帶電荷的正、負B帶電粒子在a、b兩點的受力方向C帶電粒子在a、b兩點的加速度何處較大D帶電粒子在a、b兩點的速度何處較大答案BCD解析由電場線的疏密可知，a點的電場強度較大，帶電粒子在a點的加速度較大，故C正確；畫出初速度方向，結(jié)合運動軌跡的偏轉(zhuǎn)方向，可判斷帶電粒子所受電場力的方向，但由于電場的方向未知，所以不能判斷帶電粒子的電性，故A錯，B對；利用初速度方向和電場力方向的關(guān)系，可判斷電場力對帶電粒子由a

7、到b做負功，動能減小，因此vavb，D對6帶電粒子在電場中的運動分析一負電荷從電場中的A點由靜止釋放， 只受電場力作用，沿電場線運動到B點，它運動的速度時間圖象如圖4所示，則A、B兩點所在區(qū)域的電場線分布情況可能是下列圖中的()圖4答案C解析由速度時間圖象可知，電荷的速度越來越大，且加速度也是越來越大，故電荷在運動過程中，應(yīng)受到逐漸增大的吸引力作用，所以電場線的方向應(yīng)由B指向A.由于加速度越來越大，所以電場力越來越大，即B點的電場強度應(yīng)大于A點的電場強度，即B點處電場線應(yīng)比A點處密集，所以正確答案為C.方法提煉解答電場線與粒子運動軌跡問題的方法1由軌跡彎曲方向判斷電場力的方向2由電場線的疏密判

8、斷加速度的大小3根據(jù)動能定理分析速度的大小.考點一電場強度的疊加與計算1場強的公式三個公式2電場的疊加(1)電場疊加：多個電荷在空間某處產(chǎn)生的電場強度為各電荷單獨在該處所產(chǎn)生的電場強度的矢量和(2)運算法則：平行四邊形定則例1在電場強度為E的勻強電場中，取O點為圓心，r為半徑作一圓周，在O點固定一電荷量為Q的點電荷，a、b、c、d為相互垂直的兩條直線和圓周的交點當把一檢驗電荷q放在d點恰好平衡(如圖5所示，不計重力)問：(1)勻強電場電場強度E的大小、方向如何？圖5(2)檢驗電荷q放在點c時，受力Fc的大小、方向如何？(3)檢驗電荷q放在點b時，受力Fb的大小、方向如何？解析(1)對檢驗電荷受

9、力分析如圖所示，由題意可知：F1kF2qE由F1F2，即qEk，解得Ek，勻強電場方向沿db方向(2)由圖知，檢驗電荷放在c點時：EcEk所以FcqEck方向與ac方向成45角斜向左下(3)由圖知，檢驗電荷放在b點時：EbE2E2E2k所以FbqEb2k，方向沿db方向答案(1)k方向沿db方向(2)k方向與ac成45角斜向左下(3)2k方向沿db方向電場疊加問題的求解方法1確定要分析計算的位置；2分析該處存在幾個分電場，先計算出各個分電場電場強度的大小，判斷其方向；3利用平行四邊形定則作出矢量圖，根據(jù)矢量圖求解突破訓(xùn)練1AB和CD為圓上兩條相互垂直的直徑，圓心為O.將電荷量分別為q和q的兩點

10、電荷放在圓周上，其位置關(guān)于AB對稱且距離等于圓的半徑，如圖6所示要使圓心處的電場強度為零，可在圓周上再放一個適當?shù)狞c電荷Q，則該點電荷Q()圖6A應(yīng)放在A點，Q2q B應(yīng)放在B點，Q2qC應(yīng)放在C點，Qq D應(yīng)放在D點，Qq答案C解析由平行四邊形定則得出q和q在O點產(chǎn)生的合場強水平向右，大小等于其中一個點電荷在O點產(chǎn)生的場強的大小要使圓心處的電場強度為零，則應(yīng)在C點放一個電荷量Qq的點電荷，或在D點放一個電荷量Qq的點電荷故C選項正確考點二兩個等量點電荷電場的分布特點1電場線的作用(1)表示場強的方向電場線上每一點的切線方向和該點的場強方向一致(2)比較場強的大小電場線的疏密程度反映了場強的大

11、小，即電場的強弱同一幅圖中，電場線越密的地方場強越大，電場線越疏的地方場強越小(3)判斷電勢的高低在靜電場中，順著電場線的方向電勢越來越低2等量點電荷的電場線比較比較項目等量異種點電荷等量同種點電荷電場線分布圖連線中點O處的場強最小，指向負電荷一方為零連線上的場強大小(從左到右)沿連線先變小，再變大沿連線先變小，再變大沿中垂線由O點向外場強大小O點最大，向外逐漸減小O點最小，向外先變大后變小關(guān)于O點對稱的A與A、B與B的場強等大同向等大反向深化拓展一般情況下，帶電粒子在電場中的運動軌跡不會與電場線重合，只有同時滿足以下三個條件時，兩者才會重合：(1)電場線為直線；(2)電荷初速度為零或速度方向

12、與電場線平行；(3)電荷僅受電場力或所受其他力的合力的方向與電場線平行例2在光滑的絕緣水平面上，有一個正三角形abc，頂點a、b、c處分別固定一個正點電荷，電荷量相等，如圖7所示，D點為正三角形外接圓的圓心，E、G、H點分別為ab、ac、bc的中點，F(xiàn)點為E關(guān)于c電荷的對稱點，則下列說法中正確的是()AD點的電場強度一定不為零、電勢可能為零 圖7BE、F兩點的電場強度等大反向CE、G、H三點的電場強度相同D若釋放c電荷，c電荷將一直做加速運動解析a、b、c處固定的正點電荷在D點各自的電場場強大小相等，且互成120角，故D點的電場強度一定為零，將正試探電荷從無窮遠處移到D點的過程需要克服電場力做

13、功，故D點電勢大于0，所以選項A錯誤；c處固定的正點電荷在E、F兩點的電場強度等大反向，a、b處分別固定的正點電荷在E點的合場強為0，但在F點的合場強不為0，故選項B錯誤；E、G、H三點的電場強度大小相等，都等于所對頂點處電荷在該位置的電場強度，但方向各不相同，故C錯誤；若釋放c電荷，c電荷將沿EF方向做加速度越來越小的加速運動，D正確答案D突破訓(xùn)練2如圖8所示，a、b兩點處分別固定有等量異種點 電荷Q和Q，c是線段ab的中點，d是ac的中點，e是 ab的垂直平分線上的一點，將一個正點電荷先后放在d、c、e點，它所受的電場力分別為Fd、Fc、Fe，則下列說法中正 圖8確的是()AFd、Fc、F

14、e的方向都是水平向右BFd、Fc的方向水平向右，F(xiàn)e的方向豎直向上CFd、Fe的方向水平向右，F(xiàn)c0DFd、Fc、Fe的大小都相等答案A解析根據(jù)場強疊加原理，等量異種點電荷連線及中垂線上的電場線分布如圖所示，d、c、e三點場強方向都是水平向右，正點電荷在各點受電場力方向與場強方向相同可得到A正確，B、C錯誤；連線上場強由A到B先減小后增大，中垂線上由O到無窮遠處逐漸減小，因此O點場強是連線上最小的(但不為0)，是中垂線上最大的，故FdFcFe，故D錯誤31帶電體的力電綜合問題的分析方法 1基本思路2運動情況反映受力情況(1)物體靜止(保持)：F合0.(2)做直線運動勻速直線運動，F(xiàn)合0.變速直

15、線運動：F合0，且F合與速度方向總是一致(3)做曲線運動：F合0，F(xiàn)合與速度方向不在一條直線上，且總指向運動軌跡曲線凹的一側(cè)(4)F合與v的夾角為，加速運動：090；減速運動：90d，B項錯誤；根據(jù)電場的對稱性知EaEb，ab，C項正確，D項錯誤5兩個等量正點電荷位于x軸上，關(guān)于原點O呈對稱分布，下列能正確描述電場強度E隨位置x變化規(guī)律的圖象是()答案A解析在兩個等量正點電荷的連線上，電場線的方向如圖所示注意到離場源電荷越近，場強E越大，考慮到E的方向性，選向右為正方向，則A項正確 (限時：30分鐘)題組1對電場強度性質(zhì)的理解1下列關(guān)于電場強度的兩個表達式EF/q和EkQ/r2的敘述，正確的是

16、 ()AEF/q是電場強度的定義式，F(xiàn)是放入電場中的電荷所受的力，q是產(chǎn)生電場的電荷的電荷量BEF/q是電場強度的定義式，F(xiàn)是放入電場中電荷所受的電場力，q是放入電場中電荷的電荷量，它適用于任何電場CEkQ/r2是點電荷場強的計算式，Q是產(chǎn)生電場的電荷的電荷量，它不適用于勻強電場D從點電荷場強計算式分析庫侖定律的表達式Fk，式是點電荷q2產(chǎn)生的電場在點電荷q1處的場強大小，而是點電荷q1產(chǎn)生的電場在q2處場強的大小答案BCD解析公式EF/q是電場強度的定義式，適用于任何電場E是點電荷場強的計算公式，只適用于點電荷電場，庫侖定律公式Fk可以看成q1在q2處的電場E1對q2的作用力，故A錯誤，B、

17、C、D正確2如圖1所示，真空中O點有一點電荷，在它產(chǎn)生的電場中有a、b兩點，a點的場強大小為Ea，方向與ab連線成60角，b點的場強大小為Eb，方向與ab連線成30角關(guān)于a、b兩點場強大小Ea、 圖1Eb的關(guān)系，以下結(jié)論正確的是()AEaEb BEaEbCEaEb DEa3Eb答案D解析由題圖可知，rbra，再由E可知，故D正確3如圖2甲所示，在x軸上有一個點電荷Q(圖中未畫出)，O、A、B為軸上三點，放在A、B兩點的試探電荷受到的電場力跟試探電荷所帶電荷量的關(guān)系如圖乙所示，則()圖2AA點的電場強度大小為2103 N/CBB點的電場強度大小為2103 N/CC點電荷Q在A、B之間D點電荷Q在

18、A、O之間答案AC解析對于電場中任意一點而言，放在該處的試探電荷的電荷量q不同，其受到的電場力F的大小也不同，但比值是相同的，即該處的電場強度所以Fq圖象是一條過原點的直線，斜率越大則場強越大由題圖可知A點的電場強度EA2103 N/C，B點的電場強度EB0.5103 N/C，A正確，B錯誤A、B兩點放正、負不同的電荷，受力方向總為正，說明A、B的場強方向相反，點電荷Q只能在A、B之間，C正確4(2011課標全國20)一帶負電荷的質(zhì)點，在電場力作用下沿曲線abc從a運動到c，已知質(zhì)點的速率是遞減的關(guān)于b點電場強度E的方向，下列各圖所示中可能正確的是(虛線是曲線在b點的切線)()答案D解析因質(zhì)點

19、做減速運動，故其所受電場力F的方向與v的方向夾角為鈍角，又因為質(zhì)點帶負電荷，其所受電場力F與電場強度E方向相反，故只有選項D正確，選項A、B、C錯誤題組2電場強度的矢量合成問題5如圖3所示，有一帶電荷量為q的點電荷與均勻帶電圓形薄板相距為2d，此點電荷到帶電薄板的垂線通過板的圓心若圖中a點處的電場強度為零，則圖中b點處的電場強度大小是()Akk Bkk 圖3C0 Dk答案A解析點電荷在a點產(chǎn)生的電場強度大小Ek，方向向左，由題意，帶電薄板在a點產(chǎn)生的電場強度大小E1k，方向向右根據(jù)對稱性，帶電薄板在b點產(chǎn)生的電場強度大小E2k，方向向左，點電荷在b點產(chǎn)生的電場強度大小E3，方向向左，根據(jù)電場強

20、度的疊加原理，EbE2E3，可知A正確6如圖4所示，M、N和P是以MN為直徑的半圓弧上的三點，O點為半圓弧的圓心電荷量相等、符號相反的兩個點電荷分別置于M、N兩點，這時O點電場強度的大小為E1；若圖4將N點處的點電荷移至P點，則O點的電場強度大小變?yōu)镋2.則E1與E2之比為()A12 B21 C2 D4答案B解析本題針對電場疊加問題，考查考生矢量合成的能力因為兩個點電荷的電荷量相等，符號相反，設(shè)一個點電荷產(chǎn)生的電場強度為E，則在M、N兩點時電場強度方向是相同的，故有E12E，將N點的點電荷移到P點后，通過假設(shè)其中一個點電荷為正電荷，作場強的矢量圖，可知兩個電場強度的方向夾角為120，故由平行四

21、邊形定則可得，其合電場強度的大小E2E，所以，所以正確答案為B.7兩帶電荷量分別為q1(q10)和q2的點電荷放在x軸上，相距為l，兩電荷連線上電場強度E與x的關(guān)系如圖5所示，則下列說法正確的是() 圖5Aq20且q1q2Bq20且q1q2Dq20且q1|q2|答案A解析本題考查電場的疊加問題，意在考查考生對圖象的理解能力由題圖知，當x時，E0，則q1和q2必為同種電荷，且電荷量相等，故選項A正確題組3等量點電荷電場特點分析8如圖6所示，兩個帶等量正電荷的小球A、B(可視為點電荷)，被固定在光滑的絕緣水平面上P、N是小球連線的中垂線上的兩點，且POON.現(xiàn)將一個電荷量很小的帶負電的小球C(可視

22、為質(zhì)點)，由P點靜止釋放，在小球C向N點運動的過程中，下列關(guān)于小球C的速度、加速度的圖象中，可能正確的是() 圖6答案BC解析小球C由P點向N點運動過程中，受到的電場力是變力，在中點O時受力為零，所以速度時間圖象不是直線，A錯誤，B可能正確；由牛頓第二定律結(jié)合庫侖定律可知C可能正確，D錯誤9用電場線能很直觀、很方便地比較電場中各點場強的強弱如圖7甲是等量異種點電荷形成電場的電場線，圖乙是場中的一些點：O是電荷連線的中點，E、F是連線中垂線上相對O對稱的兩點，B、C和A、D也相對O對稱則()圖7AB、C兩點場強大小和方向都相同BA、D兩點場強大小相等，方向相反CE、O、F三點比較，O點場強最強D

23、B、O、C三點比較，O點場強最弱答案ACD解析由等量異種點電荷的電場線分布可知選項A、C、D正確，B錯誤題組4應(yīng)用動力學(xué)和功能觀點分析帶電體的運動問題10在勻強電場中，有一質(zhì)量為m，帶電荷量為q的帶電小球靜止在O點，然后從O點自由釋放，其運動軌跡為一直線，直線與豎直方向的夾角為，如圖8，那么關(guān)于勻強電場的場強大小，下列說法中正確的是()A唯一值是 圖8B最大值是C最小值是D不可能是答案C解析因為運動軌跡為直線，故重力和電場力的合力應(yīng)沿直線方向，如圖所示，故電場力最小值FminqEminmgsin .所以E有最小值mgsin /q，故選C.11一根長為l的絲線吊著一質(zhì)量為m，帶電荷量為q的小球靜

24、止在水平向右的勻強電場中，如圖9所示，絲線與豎直方向成37角，現(xiàn)突然將該電場方向變?yōu)樨Q直向下且大小不變，不考慮因電場的改變而帶來的其他影響(重力加速度為g，cos 370.8，sin 370.6)，求：圖9(1)勻強電場的電場強度的大小；(2)小球經(jīng)過最低點時絲線的拉力答案(1)(2)mg解析(1)小球靜止在電場中的受力分析如圖所示：顯然小球帶正電，由平衡條件得：mgtan 37Eq故E(2)電場方向變成豎直向下后，小球開始做圓周運動，重力、電場力對小球做正功小球由靜止位置運動到最低點時，由動能定理得(mgqE)l(1cos 37)mv2由圓周運動知識，在最低點時，F(xiàn)向FT(mgqE)m聯(lián)立以

25、上各式，解得：FTmg.12如圖10所示，光滑絕緣的細圓管彎成半徑為R的半圓形，固定在豎直面內(nèi)，管口B、C的連線水平質(zhì)量為m的帶正電小球從B點正上方的A點自由下落，A、B兩點間距離為4R.從小球(小球直徑小于細圓管直徑)進入管口開始，整個空間中突然加上一個斜向左上方的勻強電場，圖10小球所受電場力在豎直方向上的分力方向向上，大小與重力相等，結(jié)果小球從管口C處離開圓管后，又能經(jīng)過A點設(shè)小球運動過程中電荷量沒有改變，重力加速度為g，求：(1)小球到達B點時的速度大小；(2)小球受到的電場力大小；(3)小球經(jīng)過管口C處時對圓管壁的壓力答案(1)(2)mg(3)3mg，方向水平向右解析(1)小球從開始自由下落至到達管口B的過程中機械能守恒，故有：mg4Rmv到達B點時速度大小為vB(2)設(shè)電場力的豎直分力為Fy，水平分力為Fx，則Fymg，小球從B運動到C的過程中，由動能定理得：Fx2Rmvmv小球從管口C處離開圓管后，做類平拋運動，由于經(jīng)過A點，有y4RvCt，x2Raxt2t2聯(lián)立解得：Fxmg電場力的大小為：FqEmg(3)小球經(jīng)過管口C處時，向心力由Fx和圓管的彈力FN的合力提供，設(shè)彈力FN的方向向左，則FxFN，解得：FN3mg根據(jù)牛頓第三定律可知，小球經(jīng)過管口C處時對圓管的壓力為FNFN3mg，方向水平向右