第7章 1 知能達標訓練-2022高考物理【導學教程】新編大一輪總復習（word）人教版

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1、 [基礎題組] 1．(2019全國卷Ⅰ)如圖，空間存在一方向水平向右的勻強電場，兩個帶電小球P和Q用相同的絕緣細繩懸掛在水平天花板下，兩細繩都恰好與天花板垂直，則(　　) A．P和Q都帶正電荷 B．P和Q都帶負電荷 C．P帶正電荷，Q帶負電荷 D．P帶負電荷，Q帶正電荷 [解析]　兩細繩都恰好與天花板垂直說明兩小球水平方向都處于平衡狀態(tài)。設勻強電場場強為E，P所帶電荷量大小為q，Q所帶電荷量大小為q′。若P帶負電，對P分析如圖甲所示，此時Q應帶正電，對Q分析如圖乙所示，兩細繩可與天花板垂直，符合題意；同理分析若P帶正電，不符合題意。故選D。 [答案]　D 2．(202

2、0武漢高三調研)在國際單位制中，電荷量的單位是庫侖，符號是C，靜電力常量k＝9.0109 Nm2/C2。關于電荷量與庫侖力，下列說法不正確的是(　　) A．兩個電荷量為1 C的點電荷在真空中相距1 m時，相互作用力相當于地球上九十萬噸的物體所受的重力 B．我們幾乎不可能做到使相距1 m的兩個物體都帶1 C的電荷量 C．在微觀帶電粒子的相互作用中，庫侖力比萬有引力強得多 D．庫侖定律的公式和萬有引力定律的公式在形式上很相似，所以它們是性質相同的兩種力 [解析]　庫侖定律的公式和萬有引力定律的公式在形式上很相似，但是它們是性質不相同的兩種力，選項D說法不正確，其他說法正確。 [答案]　

3、D 3．(2021河北張家口模擬)如圖所示，將兩個質量均為m，帶電量分別為＋q、－q的小球a、b用絕緣細線懸掛于O點，置于水平方向的勻強電場中，用力F拉小球a，使整個裝置處于平衡狀態(tài)，且懸線Oa與豎直方向的夾角為30。則F的大小可能為(　　 ) A．mg　　　　　　　 B.mg C.mg D.mg [解析]　以兩個小球組成的整體為研究對象，分析受力，作出F在三個方向時的受力圖如圖所示，根據(jù)平衡條件得知： F與T的合力與重力2mg總是大小相等、方向相反，由力的合成圖可知，當F與繩子Oa垂直時，F(xiàn)有最小值，即圖中2位置，F(xiàn)的最小值為：Fmin＝ 2mgsin θ＝ mg，所以F

4、的大小可能為mg，其他值不可能，故A正確，B、C、D錯誤。 [答案]　A 4.(2021湖北三市聯(lián)考)如圖所示，一邊長為L的立方體絕緣體上均勻分布著電荷量為Q的電荷，在垂直于左右面且過立方體中心O的軸線上有a、b、c三個點，a和b、b和O、O和c間的距離均為L，在a點處固定有一電荷量為q(q<0)的點電荷。已知b點處的場強為零，則c點處場強的大小為(k為靜電力常量)(　　 ) A．k B．k C．k D．k [解析]　b點處的場強為零，邊長為L的立方體上電荷在b點產生的電場的電場強度與a點處固定的點電荷在b點產生的電場的電場強度大小相等、方向相反。由點電荷電場強度公式，a點處

5、固定的點電荷在b點產生的電場的電場強度大小為Eab＝k。邊長為L的立方體上電荷在c點產生的電場的電場強度EOc＝Eab＝k，方向由c指向O。a點處固定的點電荷在c點產生的電場的電場強度大小為Eac＝k，方向由c指向O。根據(jù)電場疊加原理，c點處場強的大小為Ec＝EOc＋Eac＝k＋k＝k，選項D正確。 [答案]　D 5．(多選)(2020唐山期末)如圖所示，真空中a、b、c、d四點共線且等距。先在a點固定一帶正電的點電荷Q，測得b點場強大小為E。若再將另一點電荷q放在d點時，c點場強大小為E。則d點放入電荷q后，b點的場強大小可能是(　　) A.E　　 B.E　　　 C.E　　 D.

6、E [解析]　設四點的間距為r，則只放點電荷Q時，b點的場強E＝k；此時Q在c點的場強為：k＝E；若再將另一點電荷q放在d點時，c點場強大小為E，若q帶負電，q在c點形成電場的電場強度為：k＝E－E＝E，則此時b點的場強為：E＋＝E；若q帶正電，則c點的合場強向左，則k－E＝E，即k＝E；則此時b點的場強為：E－＝E，故選A、C。 [答案]　AC 6．如圖所示，以O點為圓心的圓周上有六個等分點a、b、c、d、e、f。等量正、負點電荷分別放置在a、d兩點時，在圓心O產生的電場強度大小為E?，F(xiàn)僅將放于a點的正點電荷改放于其他等分點上，使O點的電場強度改變，則下列判斷正確的是(　　) A

7、．移至c點時，O點的電場強度大小仍為E，沿Oe方向 B．移至e點時，O點的電場強度大小為，沿Oc方向 C．移至b點時，O點的電場強度大小為E，沿Oc方向 D．移至f點時，O點的電場強度大小為E，沿Oe方向 [解析]　由題意可知，在圓心O產生的電場強度大小為E，則正、負點電荷在O處的電場強度大小均為，方向水平向右。當正點電荷移至c點，兩點電荷在O點的電場強度方向夾角為120，大小不變，則O點的合電場強度大小為，方向沿Oe方向，故A錯誤；當正點電荷移至e處，兩點電荷在O點的電場強度方向夾角為120，大小不變，則O點的合電場強度大小為，方向沿Oc方向，故B正確；當正點電荷移至b點時，兩點電荷

8、在O點的電場強度方向夾角為60，大小不變，則O點的合電場強度大小為2cos 30＝E，方向沿Od與Oe角平分線斜向上，故C錯誤；當正點電荷移至f處，兩點電荷在O點的電場強度方向夾角為60，大小不變，則O點的合電場強度大小為2cos 30＝E，方向沿Od與Oc角平分線斜向下，故D錯誤。 [答案]　B 7．(2020陜西檢測)均勻帶電的球體在球外空間產生的電場等效于電荷集中于球心處產生的電場。如圖所示，在半球體上均勻分布正電荷，總電荷量為q，球半徑為R，MN為通過半球頂點與球心O的軸線，在軸線上有A、B兩點，A、B關于O點對稱，AB＝4R。已知A點的場強大小為E，則B點的場強大小為(　　)

9、 A.＋E B.－E C.＋E D.－E [解析]　若將半徑為R的帶電荷量為2q的球體放在O處，均勻帶電的球體在A、B點所產生的場強大小為E0＝＝。由題知半球體(上半部分)在A點產生的場強大小為E，則另一半球體(下半部分)在B點產生的場強大小也為E，則題給半球體在B點產生的場強大小為E′＝E0－E，解得E′＝－E，選項B正確。 [答案]　B 8．(2020四川攀枝花模擬)如圖所示，真空中三個質量相等的小球A、B、C，帶電量分別為QA＝6q，QB＝3q，Qc＝8q?，F(xiàn)用恰當大小的恒力F拉C，可使A、B、C沿光滑水平面做勻加速直線運動，運動過程中A、B、C保持相對靜止，且A、B間距離

10、與B、C間距離相等。不計電荷運動產生磁場的影響，小球可視為點電荷，則此過程中B、C之間的作用力大小為(　　 ) A.F B．F C.F D.F [解析]　對三個球的整體：F＝3ma；對AB的整體：F1＝2ma，解得F1＝F；即A、B對C的庫侖力的合力為F；因＝k：k＝，分析庫侖力的方向后可知FBC－FAC＝F，解得FBC＝F。 [答案]　A [提升題組] 9．(2021湘贛十四校聯(lián)考)如圖，邊長為a的立方體ABCD－A′B′C′D′八個頂點上有八個帶電質點，其中頂點A、C′電量分別為q、Q，其他頂點電量未知，A點上的質點僅在靜電力作用下處于平衡狀態(tài)，現(xiàn)將C′上質點電量變成－

11、Q，則頂點A上質點受力的合力為(不計重力)(　　 ) A. B. C. D．0 [解析]　開始時A上質點受力平衡，A、C′間庫侖力與其他六個質點對A的合力等大反向，當C′上質點電性變?yōu)椋璔時，A質點受到的力為原來的FAC′的兩倍，F(xiàn)AC′＝＝，所以A質點受的合力為2FAC′＝＝，故B正確。 [答案]　B 10.(2021湖北武漢模擬)如圖所示，粗細均勻的絕緣棒組成一直徑為L的圓形線框，線框上均勻地分布著正電荷，O是線框的圓心，現(xiàn)在線框上E處取下足夠短的帶電量為q的一小段，將其沿OE連線向左移動的距離到F點處，若線框的其他部分的帶電量與電荷分布保持不變，則此時O點的電場強度大小

12、為(　　 ) A．k　　 B．k C．k　　 D．k [解析]　線框上剩余的電荷在O點產生的場強等效為取下的q電荷在O點產生的場強故E1＝＝，方向水平向左；將q移到F點時，q在O點產生的場強為：E2＝，方向向右；則由場強的疊加可知O點的場強：E＝E1－E2＝，方向向左；故選B。 [答案]　B 11．(2020重慶二模)如圖所示，用一根絕緣細線懸掛一個帶電小球，小球的質量為m，電量為q，現(xiàn)加一水平的勻強電場，平衡時絕緣細線與豎直方向夾角為θ。 (1)試求這個勻強電場的場強E的大?。? (2)如果將電場方向順時針旋轉θ角、大小變?yōu)镋′后，小球平衡時，絕緣細線仍與豎直方向夾角

13、為θ，則E′的大小又是多少？ [解析]　(1)對小球受力分析，受到重力、電場力和細線的拉力，如圖甲所示。由平衡條件得：mgtan θ＝qE 解得：E＝ (2)將電場方向順時針旋轉θ角、大小變?yōu)镋′后，電場力方向也順時針轉過θ角，大小為F′＝qE′，此時電場力與細線垂直，如圖乙所示。 根據(jù)平衡條件得：mgsin θ＝qE′ 則得：E′＝。 [答案]　(1)　(2) 12．如圖所示，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，管口B、C的連線是水平直徑?，F(xiàn)有一帶正電的小球(可視為質點)從B點正上方的A點自由下落，A、B兩點間距離為4R。從小球進入管口開始，整個空間中突然

14、加上一個勻強電場，電場力在豎直方向上的分力大小與重力大小相等，結果小球從管口C處脫離圓管后，其運動軌跡經過A點。設小球運動過程中帶電量沒有改變，重力加速度為g，求： (1)小球到達B點的速度大小。 (2)小球受到的電場力的大小。 (3)小球經過管口C處時對圓管壁的壓力。 [解析]　(1)小球從開始自由下落到到達管口B的過程，由動能定理得：mg4R＝mv－0 解得：vB＝ (2)設電場力的豎直分力為Fy，水平分力為Fx，則Fy＝mg(方向豎直向上)，小球從B運動到C的過程中，由動能定理得：Fx2R＝mv－mv 小球從管口C處脫離圓管后，做類平拋運動，其軌跡經過A點，則： 4R＝vCt 2R＝t2 聯(lián)立解得：Fx＝mg 故F＝＝mg (3)小球經過管口C處時，向心力由Fx和圓管的彈力FN提供，故彈力FN的方向水平向左，由牛頓第二定律得：Fx＋FN＝m 解得FN＝3mg　方向水平向左 根據(jù)牛頓第三定律得壓力大?。篎′N＝FN＝3mg，方向水平向右。 [答案]　(1)　(2)mg　(3)3mg　水平向右