（新課標）2013年高考物理 考前預測核心考點專項突破 庫侖定律 (2)

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1、新課標2013年高考考前預測核心考點專項突破 庫侖定律 【核心內(nèi)容解讀】真空中兩個點電荷之間的作用力與兩個電荷的電荷量乘積成正比，與它們之間距離的二次方成反比。庫侖定律是靜電場中的重要定律，利用庫侖定律解答選擇題可采用比例法。兩個完全相同的帶同號電荷的金屬小球接觸后電荷量平分；兩個完全相同的帶異號電荷的金屬小球接觸后，先中和后平分。 預測題1. 使兩個完全相同的金屬小球（均可視為點電荷）分別帶上-3Q和+5Q的電荷后，將它們固定在相距為a的兩點，它們之間庫侖力的大小為F1?，F(xiàn)用絕緣工具使兩小球相互接觸后，再將它們固定在相距為2a的兩點，它們之間庫侖力的大小為F2。則F1與F2之比為（

2、 ） A．2∶1 B．4∶1 C．16∶1 D．60∶1 解析：由庫侖定律得F1=15kQ2/a2，兩小球相互接觸后每個小球帶電量Q，固定在相距為2a的兩點時，它們之間庫侖力的大小為F2= kQ2/(2a)2，F(xiàn)1∶F2=60∶1。選項D正確。 答案：D 【名師點評】此題以異號點電荷接觸后再放回原處為情景，意在考查電荷守恒定律和庫侖定律。 預測題2.半徑相同的兩個金屬小球A、B帶有等量的電荷，相隔較遠的距離，兩球之間的吸引力大小為F，今用第三個半徑相同的不帶電的金屬小球先后與A、B兩球接觸后移開，這時A、B兩球之間作用力的大小是

3、 （A）F/4 （B）3F/4 （C）F/8 （D） 3F/8 解析：設(shè)金屬小球A、B帶有等量的電荷Q，第三個半徑相同的不帶電的金屬小球先與A接觸，電量平分，各帶Q/2；后與B球接觸，先中和后電量平分，各帶Q/4；移開，由庫侖定律，F(xiàn)’=k= F/8，選項C正確。 答案：C 【名師點評】此題以三個小球相互接觸切入，意在考查電荷守恒定律和庫侖定律。 預測題3．如圖所示，將兩個擺長均為l的單擺懸于O點，擺球質(zhì)量均為m，帶電量均為q（q>0）。將另一個帶電量也為q（q>0）的小球從O點正下方較遠處緩慢移向O點，當三個帶電小球分別

4、處在等邊三角形abc的三個頂點上時，擺線的夾角恰好為120°，則此時擺線上的拉力大小等于（ ） A． B． C． D． 解析：對a球受力分析，設(shè)擺線上的拉力為F，由平衡條件， 在豎直方向，F(xiàn)cos60°+k cos30°=mg， 在水平方向，F(xiàn)cos30°=k(1+cos60°)，聯(lián)立解得F=mg。 答案：B 【名師點評】此題考查帶電小球的平衡問題。 核心考點二、電場線 預測題1.在光滑絕緣的水平桌面上，存在著方向水平向右的勻強電場，電場線如圖中實線所示。一帶正電、初速度不為零的小球從桌面上的A點開始運動，到C點時，突然受到一個外加的水平恒力F作用而繼續(xù)

5、運動到B點，其運動軌跡如圖中虛線所示，v表示小球在C點的速度。則下列判斷中正確的是 ( ) A. 小球在A點的電勢能比在B點的電勢能小 B. 恒力F的方向可能水平向左 C. 恒力F的方向可能與v方向相反 D. 在 A、B兩點小球的速率不可能相等 解析：小球由A到B運動，電場力做功，電勢能減小，小球在A點的電勢能比在B點的電勢能大，選項A錯誤；由運動軌跡可知，恒力 F的方向可能水平向左，選項B正確C錯誤；若小球由A到B運動過程中，電場力做功與恒力做功相等，則在 A、B兩點小球的速率相等，選項D錯誤。 答案： B 【名師點評】分析解答時要注意應用帶電粒子所受合外力方向指向軌跡彎曲的

6、方向。 預測題2．一對等量正點電荷電場的電場線（實線）和等勢線（虛線）如圖所示，圖中A、B兩點電場強度分別是EA、EB，電勢分別是φA、φB，負電荷q在A、B時的電勢能分別是EPA、EPB，下列判斷正確的是（ ） A．EA>EB，φA>φB ，EP A< EPB B．EA>EB，φA<φB ，EPA< EPB C．EA< EB，φA>φB ，EPA> EPB D．EA EPB 解析：根據(jù)電場線疏密表示電場強度的大小，可知EA>EB，根據(jù)順著電場線方向電勢逐漸降低，可知φA>φB ，負電荷q所在處電勢越高電勢能越小，EP A<

7、 EPB 。所以選項A正確。 答案：A 【名師點評】電場線與等勢面垂直。在兩個等量同號點電荷連線上中點的電場強度為零，在連線的中垂線上，關(guān)于連線中點對稱有兩點電場強度最大，且方向相反。 預測題3.圖為一頭大一頭小的導體周圍等勢面和電場線（帶有箭頭為電場線）示意圖，已知兩個相鄰等勢面間的電勢之差相等，則（ ） A．a(chǎn)點和d點的電場強度一定相同 B．a(chǎn)點的電勢一定低于b點的電勢 C．將負電荷從c點移到d點，電場力做正功 D．將正電荷從c點沿虛線移到e點，電勢能先減小后增大 解析：由圖可知，a點和d點的電場強度方向不同，選項錯誤；根據(jù)順著電場線方向電勢逐漸降低，a點的電勢一定

8、低于b點的電勢，選項B正確；由于c、d兩點處于同一等勢面，將負電荷從c點移到d點，電場力不做功，選項C錯誤；將正電荷從c點沿虛線移到e點，電勢能先增大后減小，選項D錯誤。 答案：B 【名師點評】帶電導體為一等勢體，電場線方向與導體表面垂直。 核心考點三、等勢面 預測題1．如圖所示，虛線a、b、c代表電場中三個等勢面，相鄰等勢面之間的電勢差相等，即Uab = Ubc，實線為一帶正電的質(zhì)點僅在電場力作用下通過該區(qū)域時的運動軌跡，P、Q是這條軌跡上的兩點，據(jù)此可知 （ ） A．三個等勢面中，a的電勢最高 B．帶電質(zhì)點在P點具有的電勢能比在Q點具有的電勢能大 C．

9、帶電質(zhì)點通過P點時的動能比通過Q點時大 D．帶電質(zhì)點通過P點時的加速度比通過Q點時大 解析：根據(jù)帶正電的質(zhì)點僅在電場力作用下通過該區(qū)域時的運動軌跡，可知質(zhì)點所受電場力方向由a等勢面指向c等勢面，電場線垂直等勢面由a指向c，三個等勢面中，a的電勢最高，選項A正確；帶電質(zhì)點在P點具有的電勢能比在Q點具有的電勢能大，選項B正確；由質(zhì)點電勢能和動能之和保持不變可得帶電質(zhì)點通過P點時的動能比通過Q點時小，選項C錯誤；根據(jù)圖中P點處的等電勢差的等勢面比Q點處密，P點處電場強度比Q點處大，帶電質(zhì)點通過P點時所受電場力比通過Q點時大，帶電質(zhì)點通過P點時的加速度比通過Q點時大，選項D正確。 答案：BAD

10、 【名師點評】等電勢差的等勢面密處電場強度大，疏處電場強度?。坏染嗟葎菝骐妱莶畲筇庪妶鰪姸却?，電勢差小處電場強度小。 預測題2．如圖所示，實線為電視機顯像管主聚焦電場中的等勢面。a、b、c、d為圓上的四個點，則下列說法中正確的是 A．a(chǎn)、b、c、d 四點電勢不等，但電場強度相同 B．一電子從b點運動到c點，電場力做的功為0.6eV C．若一電子從左側(cè)沿中心軸線穿越電場區(qū)域，將做加速度先增加后減小的加速直線運動 D．一束電子從左側(cè)平行于中心軸線進入電場區(qū)域，將會從右側(cè)平行于中心軸線穿出 解析：a、b、c、d 四點電勢不等，但電場強度大小相等，方向不相同，選項A錯誤；一電子從b點運

11、動到c點，電場力做的功為e(0.80-0.20)V=0.6eV，選項B正確；若一電子從左側(cè)沿中心軸線穿越電場區(qū)域，將做加速度先增加后減小的加速直線運動，選項C正確；一束電子從左側(cè)平行于中心軸線進入電場區(qū)域，從右側(cè)穿出時將散開，選項D錯誤。 答案：BC 【名師點評】此題以電視機顯像管主聚焦電場中的等勢面切入，意在考查對等勢面的理解和帶電粒子在電場中的運動。 核心考點四、場強圖象與電勢圖象 預測題1.空間存在一沿x軸方向的靜電場，電場強度E隨x變化的關(guān)系如圖所示，圖線關(guān)于坐標原點旋轉(zhuǎn)對稱，A、B是x軸上關(guān)于原點對稱的兩點。電子在該電場中僅受電場力作用，則（ ） A．電子在A

12、、B兩點的電勢能相等 E B x A O B．電子在A、B兩點的加速度方向相反 C．電子從A點由靜止釋放后的運動軌跡可能是曲線 D．取無窮遠處電勢為零，則O點處電勢亦為零 【解析】由于A、B是x軸上關(guān)于原點對稱的兩點，A點電場強度為負值，B點電場強度為正值，由U=Ed可知電場強度E隨x變化的圖象與x軸所夾的面積表示電勢差。所以A、B兩點等電勢，電子在A、B兩點的電勢能相等，選項A正確；A、B兩點的電場強度大小相等，方向相反，電子在A、B兩點所受電場力大小相等，方向相反，由牛頓第二定律可知，電子在A、B兩點的加速度方向相反，選項B正確；的加速度方向相反。電子從A點由靜止釋放后，

13、在AB之間在靜電力的作用下將做簡諧運動，其運動軌跡為直線，選項C錯誤；取無窮遠處電勢為零，則O點處電勢一定大于零，選項D錯誤。 【答案】AB 【名師點評】此題給出的電場強度E隨x變化的關(guān)系圖，實質(zhì)是沿x軸關(guān)于坐標原點O對稱放置的兩個等量負電荷的沿x軸方向的靜電場場強E隨x變化的關(guān)系圖。 預測題2．兩電荷量分別為q1和q2的點電荷放在x軸上的O、M兩點，兩電荷連線上各點電勢φ隨x變化的關(guān)系如圖所示，其中A、N兩點的電勢為零，ND段中C點電勢最高，則 A．C點的電場強度大小為零 B．A點的電場強度大小為零 C．NC間場強方向指向x軸正方向 D．將一負點電荷從N點移到D點，電場力先

14、做正功后做負功 解析：根據(jù)沿電場線方向，電場強度等于電勢變化與位移變化的比值，即E=△φ/△x，C點的電場強度大小為零，A點的電場強度大小不為零，選項A正確B錯誤；根據(jù)電勢從N到C電勢升高，NC間場強方向指向x軸負方向，選項C錯誤；將一負點電荷從N點移到D點，電場力先做正功后做負功，選項D正確。 答案：AD 【名師點評】此題給出的沿x軸方向電勢φ隨x變化的關(guān)系圖象，描述的是處于坐標原點的正電荷q1和處于M點的負電荷q2的電場電勢圖象。根據(jù)C點的電場強度大小為零，q1>q2.。 核心考點五、空間電場問題 預測題1.在空間直角坐標系O-xyz中，有一四面體C-AOB，C、A、O、B為

15、四面體的四個頂點，且O(0,0,0)、A(L,0,0)、B(0,L,0)、 C(0,0,L)，D(2L,0,0)是x軸上一點，在坐標原點O處固定著+Q的點電荷，下列說法正確的是 A.A、B、C三點的電場強度相同 B.電勢差UOA =UAD C.將一電子由C點分別移動到A、B兩點，電場力做功相同 D.電子在A點的電勢能大于在D點的電勢能 【解析】由于A、B、C三點到+Q的點電荷距離相同，所以A、B、C三點的電場強度大小相同，方向不同，選項A錯。根據(jù)點電荷電場的特征，電勢差UOA >UAD ,選項B錯。A、B、C三點處于同一等勢面上，將一電子由C點分別移動到A、B兩點，電場力做功相同

16、，選項C正確；由于A點電勢高于D點，電子在A點的電勢能小于在D點的電勢能,選項D錯。 【答案】C 【名師點評】此題考查電場強度、電勢差、電勢能、電場力做功等知識點的掌握及學生空間想象能力。 預測題2.如圖所示的勻強電場E的區(qū)域內(nèi)，由A、B、C、D、A＇、B＇、C＇、D＇作為頂點構(gòu)成一正方體空間，電場方向與面ABCD垂直。下列說法正確的是 A．AD兩點間電勢差UAD與AA＇兩點間電勢差UAA＇相等 B．帶正電的粒子從A點沿路徑A→D→D＇移到D＇點，電場力做正功 C．帶負電的粒子從A點沿路徑A→D→D＇移到D＇點，電勢能減小 D．帶電粒子沿對角線AC＇與沿路徑A→B→C＇，從A點到C＇點電場力做功相同