【高考目標(biāo)導(dǎo)航】
考綱點擊熱點提示
物質(zhì)的電結(jié)構(gòu)、電荷守恒 Ⅰ
靜電現(xiàn)象的解析 Ⅰ
點電荷 Ⅰ
庫侖定律 Ⅱ
靜電場 Ⅰ
電場強度 Ⅱ
電場線 Ⅰ
電勢能、電勢 Ⅰ
電勢差 Ⅱ
勻強電場中電勢差與電場強度的關(guān)系 Ⅰ
帶電粒子在勻強電場中的運動 Ⅱ
示波管 Ⅰ
常見電容 Ⅰ
電容器的電壓、電荷和電容的關(guān)系 Ⅰ電荷守恒定律、庫侖定律及其應(yīng)用
電場強度、電場線；電勢、等勢面；勻強電場中電勢差和場強的關(guān)系，高考題型多為選擇題
利用電場線和等勢面確定場強的大小和方向，判斷電勢的高低
電場力做功的特點；電勢能的變化與電場力做功的關(guān)系
帶電粒子在電場中加速、偏轉(zhuǎn)規(guī)律及應(yīng)用
平行板電容器及其動態(tài)變化問題
某場和力學(xué)中的運動學(xué)、牛頓定律、能量等結(jié)合起來所構(gòu)成的力、電綜合題、能力要求高，高考題型多為計算題
【考綱知識梳理】
一、電荷、電荷守恒定律
1、兩種電荷：用毛皮摩擦過的橡膠棒帶負(fù)電荷，用絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電荷。
2、元電荷：一個元電荷的電量為1．6×10－19C，是一個電子所帶的電量。
說明：任何帶電體的帶電量皆為元電荷電量的整數(shù)倍。
3、起電：使物體帶電叫起電，使物體帶電的方式有三種①摩擦起電，②接觸起電，③感應(yīng)起電。
4、電荷守恒定律：電荷既不能創(chuàng)造，也不能被消滅，它們只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，系統(tǒng)的電荷總數(shù)是不變的．
注意：電荷的變化是電子的轉(zhuǎn)移引起的；完全相同的帶電金屬球相接觸，同種電荷總電荷量平均分配，異種電荷先中和后再平分。
二、庫侖定律
內(nèi)容：真空中兩個點電荷之間相互作用的電力，跟它們的電荷量的乘積成正比，跟它們的距離的二次方成反比，作用力的方向在它們的連線上。
公式：F=kQ1Q2／r2 k＝9．0×109N?m2／C2
3．適用條件：（1）真空中； （2）點電荷．
點電荷是一個理想化的模型，在實際中，當(dāng)帶電體的形狀和大小對相互作用力的影響可以忽略不計時，就可以把帶電體視為點電荷．（這一點與萬有引力很相似，但又有不同：對質(zhì)量均勻分布的球，無論兩球相距多近，r都等于球心距；而對帶電導(dǎo)體球，距離近了以后，電荷會重新分布，不能再用球心距代替r）。點電荷很相似于我們力學(xué)中的質(zhì)點．
注意：①兩電荷之間的作用力是相互的，遵守牛頓第三定律
②使用庫侖定律計算時，電量用絕對值代入，作用力的方向根據(jù)“同種電荷互相排斥，異種電荷互相吸引”的規(guī)律定性判定。
三、電場
1、存在于帶電體周圍的傳遞電荷之間相互作用的特殊媒介物質(zhì)．電荷間的作用總是通過電場進(jìn)行的。
2、電場的基本性質(zhì)是對放入其中的電荷有力的作用。
3、電場可以由存在的電荷產(chǎn)生，也可以由變化的磁場產(chǎn)生。
四、電場強度
1．定義：放入電場中某一點的電荷受到的電場力F跟它的電量q的比值叫做該點的電場強度，表示該處電場的強弱
2．表達(dá)式：E＝F/q 單位是：N/C或V/m；
E=kQ/r2（導(dǎo)出式，真空中的點電荷，其中Q是產(chǎn)生該電場的電荷）
E＝U/d（導(dǎo)出式，僅適用于勻強電場，其中d是沿電場線方向上的距離）
3．方向：與該點正電荷受力方向相同，與負(fù)電荷的受力方向相反；電場線的切線方向是該點場強的方向；場強的方向與該處等勢面的方向垂直．
4．在電場中某一點確定了，則該點場強的大小與方向就是一個定值，與放入的檢驗電荷無關(guān)，即使不放入檢驗電荷，該處的場強大小方向仍不變，這一點很相似于重力場中的重力加速度，點定則重力加速度定，與放入該處物體的質(zhì)量無關(guān)，即使不放入物體，該處的重力加速度仍為一個定值．
5、電場強度是矢量，電場強度的合成按照矢量的合成法則．（平行四邊形法則和三角形法則）
6、電場強度和電場力是兩個概念，電場強度的大小與方向跟放入的檢驗電荷無關(guān)，而電場力的大小與方向則跟放入的檢驗電荷有關(guān)，
五、電場線：
是人們?yōu)榱诵蜗蟮拿枥L電場而想象出一些線，客觀并不存在．
1．切線方向表示該點場強的方向，也是正電荷的受力方向．
2．從正電荷出發(fā)到負(fù)電荷終止，或從正電荷出發(fā)到無窮遠(yuǎn)處終止，或者從無窮遠(yuǎn)處出發(fā)到負(fù)電荷終止．
3．疏密表示該處電場的強弱，也表示該處場強的大�。�
4．勻強電場的電場線平行且距離相等．
5．沒有畫出電場線的地方不一定沒有電場．
6．順著電場線方向，電勢越來越低．
7．電場線的方向是電勢降落陡度最大的方向，電場線跟等勢面垂直．
8．電場線永不相交也不閉合，
9．電場線不是電荷運動的軌跡．
【要點名師透析】
一、對庫侖定律的進(jìn)一步理解
1.適用條件
只適用于真空中的兩個靜止點電荷之間的相互作用力或者靜止點電荷對運動點電荷的作用力的計算，r→0時，公式不適用，因為這時兩電荷已不能再看做點電荷了.
2.三個點電荷的平衡問題
如圖所示在一條直線上的A、B、C三點，自由放置點電荷QA、QB、QC，每個電荷在庫侖力作用下均處于平衡狀態(tài)的條件是：
(1)正、負(fù)電荷必須相互間隔(兩同夾異).
(2)QA＞QB，QC＞QB(兩大夾小).
(3)若QC＞QA，則QB靠近QA(近小遠(yuǎn)大).
概括成易記的口訣為：“三點共線，兩同夾異，兩大夾小，近小遠(yuǎn)大.”
解決方法根據(jù)三點合力(場強)均為零，列方程求解：
【例1】如圖所示，帶電小球A、B的電荷分別為QA、QB，都用長L的絲線懸掛在O點.靜止時A、B相距為d.為使平衡時AB間距離減為d/2，可采用以下哪些方法( )
A.將小球A、B的質(zhì)量都增加到原來的2倍
B.將小球B的質(zhì)量增加到原來的8倍
C.將小球A、B的電荷量都減小到原來的一半
D.將小球A、B的電荷量都減小到原來的一半，同時將小球B的質(zhì)量增加到原來的2倍
【答案】選B、D.
【詳解】對B由共點力平衡可得 而F= 故答案為B、D.
二、場強的公式、電場的疊加
1.場強的公式
2.電場的疊加
(1)電場疊加：多個電荷在空間某處產(chǎn)生的電場為各電荷在該處所產(chǎn)生的電場場強的矢量和.
(2)計算法則：平行四邊形定則.
【例2】(2011?吉安模擬)如圖所示， A、B、C、D、E是半徑為r的圓周上等間距的五個點，在這些點上各固定一個點電荷，除A點處的電荷量為-q外，其余各點處的電荷量均為+q，則圓心O處( )
A.場強大小為 方向沿OA方向
B.場強大小為 方向沿AO方向
C.場強大小為 方向沿OA方向
D.場強大小為 方向沿AO方向
【答案】選C.
【詳解】 根據(jù)對稱性，先假定在A點放上+q的點電荷，則O點的場強為零，即B、C、D、E四個點電荷在O點的場強方向沿OA向上，大小為 故O點的合場強為A點-q在O點產(chǎn)生的場強與B、C、D、E四個+q在O點產(chǎn)生的合場強的矢量和，即
EO=EA+E′= 所以答案為C.
三、常見電場的電場線特點
1.孤立點電荷的電場
(1)正(負(fù))點電荷的電場線呈空間球?qū)ΨQ分布指向外(內(nèi)).
(2)離點電荷越近，電場線越密(場強越大)；
(3)以點電荷為球心作一球面，則電場線處處與球面垂直，在此球面上場強大小相等，但方向不同.
2.兩種等量點電荷的電場線比較
3.電場線與帶電粒子在電場中的運動軌跡的關(guān)系
根據(jù)電場線的定義，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，或速度方向與電場線平行；
(3)電荷僅受電場力或所受其他力合力的方向與電場線平行.
【例3】如圖所示，實線為不知方向的三條電場線，從電場中M點以相同速度垂直于電場線方向飛出a、b兩個帶電粒子，僅在電場力作用下的運動軌跡如圖中虛線所示.則( )
A.a一定帶正電，b一定帶負(fù)電
B.a的速度將減小，b的速度將增加
C.a的加速度將減小，b的加速度將增加
D.兩個粒子的動能，一個增加一個減小
【答案】選C.
【詳解】設(shè)電場線為正點電荷的電場線，則由軌跡可判定a帶正電，b帶負(fù)電；若電場線為負(fù)點電荷的電場線，則a帶負(fù)電，b帶正電，A錯.由粒子的偏轉(zhuǎn)軌跡可知電場力對a、b均做正功，動能增加，B、D錯；但由電場線的疏密可判定，a受電場力逐漸減小，加速度減小，b正好相反，故選項C正確.
四、帶電體的力、電綜合問題
1.解答思路
2.運動反映受力情況
(1)物體保持靜止：F合=0
(2)做直線運動
①勻速直線運動，F(xiàn)合=0
②變速直線運動：F合≠0，且F合一定沿直線方向.
(3)做曲線運動：F合≠0，且F合總指向曲線凹的一側(cè).
(4)加速運動：F合與v夾角α，0°≤α＜90°；
減速運動：90°＜α≤180°.
(5)勻變速運動：F合=恒量.
【例4】(2010?新課標(biāo)全國卷)靜電除塵器是目前普遍采用的一種高效除塵器.某除塵器模型的收塵板是很長的條形金屬板，圖中直線ab為該收塵板的橫截面.工作時收塵板帶正電，其左側(cè)的電場線分布如圖所示；粉塵帶負(fù)電，在電場力作用下向收塵板運動，最后落在收塵板上.若用粗黑曲線表示原來靜止于P點的帶電粉塵顆粒的運動軌跡，下列四幅圖中可能正確的是(忽略重力和空氣阻力)
【答案】選A.
【詳解】粉塵受力方向應(yīng)該是電場線的切線方向，從靜止開始運動時，帶電粉塵顆粒一定做曲線運動，且運動曲線總是向電場力一側(cè)彎曲，由于慣性只能是A圖，不可能偏向同一電場線內(nèi)側(cè)或沿電場線運動或振動，故不可能出現(xiàn)B、C、D圖的情況.
【感悟高考真題】
1.（2011?江蘇物理?T8）一粒子從A點射入電場，從B點射出，電場的等勢面和粒子的運動軌跡如圖所示，圖中左側(cè)前三個等勢面彼此平行，不計粒子的重力。下列說法正確的有
A．粒子帶負(fù)電荷
B．粒子的加速度先不變，后變小
C．粒子的速度不斷增大
D．粒子的電勢能先減小，后增大
【答案】選AB.
【詳解】根據(jù)粒子在非勻強電場一段的運動軌跡可以判斷所受電場力方向向左偏下，與場強的方向相反，所以粒子帶負(fù)電，A對，粒子由高電勢向低電勢運動電場力做負(fù)功，電勢能增加，動能減少，CD錯，非勻強電場等勢面間距變大，場強變小，電場力以及加速度變小，B對。
2.（2011?新課標(biāo)全國卷?T20）一帶負(fù)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，下列圖示中可能正確的是（虛線是曲線在b點的切線）
【答案】選D。
【詳解】由于質(zhì)點沿曲線abc從a運動到c，且速率遞減，可知速度的改變量不可能沿切線方向，只可能沿左下方向，即加速度的方向沿此方向，也即質(zhì)點受電場力方向沿此方向，由于質(zhì)點帶負(fù)電，故知電場方向可能沿右上方向，故A、B、C錯，D正確。
3.（2011?重慶理綜?T19）如題19圖所示，電量為+q和-q的點電荷分別位于正方體的頂點，正方體范圍內(nèi)電場強度為零的點有
A. 體中心、各面中心和各邊中點 B. 體中心和各邊中點
C. 各面中心和各邊中點 D. 體中心和各面中心
【答案】選D.
【詳解】將位于頂點的同種正電荷連線，根據(jù)對稱性，連線的正中央一點場強為零，同理，將位于頂點的同種負(fù)電荷連線，連線的正中央一點場強也為零，于是，就可以作出判斷：體中心和各面中心各點場強一定為零.而各邊中心場強疊加時不為零，故A、Ｂ、C均錯.
4.（2011?廣東理綜?T21）圖8為靜電除塵器除塵機(jī)理的示意圖。塵埃在電場中通過某種機(jī)制帶電，在電場力的作用下向集塵極遷移并沉積，以達(dá)到除塵目的。下列表述正確的是
A.到達(dá)集塵極的塵埃帶正電荷
B.電場方向由集塵極指向放電極
C.帶電塵埃所受電場力的方向與電場方向相同
D.同一位置帶電荷量越多的塵埃所受電場力越大
【答案】選B.D.
【詳解】放電極與電源的負(fù)極相連，集塵極與電源的正極相連，所以集塵極的電勢高于放電極，電場方向從放電極指向集塵極，到達(dá)集塵極的是帶負(fù)電荷的塵埃，故A錯誤，B正確；塵埃帶負(fù)電，它受到的電場力與電場方向相反，C錯誤；空間某點的電場強度是確定的，塵埃的帶電量越大，受力越大，D正確。
5.（2011?海南物理?T3）三個相同的金屬小球1、2、3分別置于絕緣支架上，各球之間的距離遠(yuǎn)大于小球的直徑。球1的帶電量為q，球2的帶電量為nq，球3不帶電且離球1和球2很遠(yuǎn)，此時球1、2之間作用力的大小為F。現(xiàn)使球3先與球2接觸，再與球1接觸，然后將球3移至遠(yuǎn)處，此時1、2之間作用力的大小仍為F，方向不變。由此可知（ ）
A..n=3 B..n=4 C..n=5 D.. n=6
【答案】選D。
【詳解】設(shè)小球1、2之間的距離為 。球3沒接觸前， ，球3分別與球1、2接觸后， ， ，則 ，聯(lián)立以上兩式解得： ，故D正確。
6.（2010?全國卷Ⅰ?16）關(guān)于靜電場，下列結(jié)論普遍成立的是
A．電場中任意兩點之間的電勢差只與這兩點的場強有關(guān)
B．電場強度大的地方電勢高，電場強度小的地方電勢低
C．將正點電荷從場強為零的一點移動到場強為零的另一點，電場力做功為零
D．在正電荷或負(fù)電荷產(chǎn)生的靜電場中，場強方向都指向電勢降低最快的方向
【答案】C
【解析】在正電荷的電場中，離正電荷近，電場強度大，電勢高，離正電荷遠(yuǎn)，電場強度小，電勢低；而在負(fù)電荷的電場中，離正電荷近，電場強度大，電勢低，離負(fù)電荷遠(yuǎn)，電場強度小，電勢高，A錯誤。電勢差的大小決定于兩點間距和電場強度，B錯誤；沿電場方向電勢降低，而且速度最快，C正確；場強為零，電勢不一定為零，如從帶正電荷的導(dǎo)體球上將正電荷移動到另一帶負(fù)電荷的導(dǎo)體球上，電場力做正功。
【命題意圖與考點定位】考查靜電場中電場強度和電勢的特點，應(yīng)該根據(jù)所學(xué)知識舉例逐個排除。
7.（ 2010?全國卷Ⅱ?17）在雷雨云下沿豎直方向的電場強度為 V/m.已知一半徑為1mm的雨滴在此電場中不會下落，取重力加速度大小為10m/ ,水的密度為 kg/ 。這雨滴攜帶的電荷量的最小值約為
A．2 C B. 4 C C. 6 C D. 8 C
8.（ 2010?福建?18）物理學(xué)中有些問題的結(jié)論不一定必須通過計算才能驗證，有時只需要通過一定的分析就可以判斷結(jié)論是否正確。如圖所示為兩個彼此平行且共軸的半徑分別為 和 的圓環(huán)，兩圓環(huán)上的電荷量均為q（q>0），而且電荷均勻分布。兩圓環(huán)的圓心 和 相距為2a，聯(lián)線的中點為O，軸線上的A點在O點右側(cè)與O點相距為r（r
B．
C．
D．
答案：D
9．（2010?海南物理?4）如右圖， M、N和P是以 為直徑的半圈弧上的三點，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 ；若將N點處的點電荷移至P點，則O點的場場強大小變?yōu)?， 與 之比為
A． B． C． D．
【答案】B
【解析】依題意，每個點電荷在O點產(chǎn)生的場強為 ，則當(dāng)N點處的點電荷移至P點時，O點場強如圖所示，合場強大小為 ，則 ，B正確。
10、（09?北京?20）圖示為一個內(nèi)、外半徑分別為R1和R2的圓環(huán)狀均勻帶電平面，其單位面積帶電量為 。取環(huán)面中心O為原點，以垂直于環(huán)面的軸線為x軸。設(shè)軸上任意點P到O點的的距離為x，P點電場強度的大小為E。下面給出E的四個表達(dá)式（式中k為靜電力常量），其中只有一個是合理的。你可能不會求解此處的場強E，但是你可以通過一定的物理分析，對下列表達(dá)式的合理性做出判斷。根據(jù)你的判斷，E的合理表達(dá)式應(yīng)為 （ ）
A．
B．
C．
D．
解析：當(dāng)R1=0時，對于A項而言E=0，此時帶電圓環(huán)演變?yōu)閹щ妶A面，中心軸線上一點的電場強度E>0，故A項錯誤；當(dāng)x=0時，此時要求的場強為O點的場強，由對稱性可知EO=0，對于C項而言，x=0時E為一定值，故C項錯誤。當(dāng)x→∞時E→0，而D項中E→4πκσ故D項錯誤；所以正確選項只能為B。
11.（09?上海物理?3）兩帶電量分別為q和－q的點電荷放在x軸上，相距為L，能正確反映兩電荷連線上場強大小E與x關(guān)系的是圖 （ ）
解析：由等量異種點電荷的電場強度的關(guān)系可知，在兩電荷連線中點處電場強度最小，但不是零，從兩點電荷向中點電場強度逐漸減小，因此A正確。
12.（09?廣東物理?6）如圖所示，在一個粗糙水平面上，彼此靠近地放置兩個帶同種電荷的小物塊。由靜止釋放后，兩個物塊向相反方向運動，并最終停止。在物塊的運動過程中，下列表述正確的是 （ ）
A．兩個物塊的電勢能逐漸減少
B．物塊受到的庫侖力不做功
C．兩個物塊的機(jī)械能守恒
D. 物塊受到的摩擦力始終小于其受到的庫侖力
解析：由于兩電荷電性相同，則二者之間的作用力為斥力，因此在遠(yuǎn)離過程中，電場力做正功，則電勢能逐漸減少，A正確；B錯誤；由于運動過程中，有重力以外的力電場力和摩擦力做功，故機(jī)械能不守恒，C錯誤；在遠(yuǎn)離過程中開始電場力大于摩擦力，后來電場力小于摩擦力。
13.（09?海南物理?10）如圖，兩等量異號的點電荷相距為 。M與兩點電荷共線，N位于兩點電荷連線的中垂線上，兩點電荷連線中點到M和N的距離都為L，且 。略去 項的貢獻(xiàn)，則兩點電荷的合電場在M和N點的強度 （ AC ）
A．大小之比為2，方向相反
B．大小之比為1，方向相反
C．大小均與 成正比，方向相反
D．大小均與L的平方成反比，方向相互垂直
14.(09?廣東文科基礎(chǔ)?60)如圖9所示，空間有一電場，電場中有兩個點a和b。下列表述正確的是 （ B ）
A．該電場是勻強電場
B．a(chǎn)點的電場強度比b點的大
C．b點的電場強度比a點的大
D．正電荷在a、b兩點受力方向相同
【考點模擬演練】
1．(2011年青島模擬)在電場中的某點放一個檢驗電荷，其電量為q，受到的電場力為F，則該點的電場強度為E＝Fq，下列說法正確的是( )
A．若移去檢驗電荷，則該點的電場強度為0
B．若檢驗電荷的電量變?yōu)?q，則該點的場強變?yōu)?E
C．若放置到該點的檢驗電荷變?yōu)椋?q，則場中該點的場強大小不變，但方向相反
D．若放置到該點的檢驗電荷變?yōu)椋?q，則場中該點的場強大小方向均不變
【答案】選D.
【詳解】電場中某點的場強與檢驗電荷無關(guān)，故D對．
2．(2011年北京東城期末檢測)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.現(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( )
A．2∶1 B．4∶1
C．16∶1 D．60∶1
【答案】選D.
【詳解】兩個完全相同的金屬小球相互接觸后，帶電荷量為＋Q，距離變?yōu)樵瓉淼膬杀�，根�?jù)庫侖定律可知選項D正確．
3．兩個半徑相同的金屬小球，帶電荷量之比為1∶7，相距為r，兩者相互接觸后再放回原來的位置上，則相互作用力可能為原來的( )
A.47 B.37
C.97 D.167
【答案】CD
【詳解】設(shè)兩小球的電荷量分別為q和7q，則原來相距r時的相互作用力F＝kq?7qr2＝k7q2r2
由于兩球的電性未知，接觸后相互作用力的計算可分為兩種情況：
(1)兩球電性相同：相互接觸時兩球電荷量平均分配，每球帶電量為7q＋q2＝4q.
放回原處后的相互作用力為：
F1＝k4q?4qr2＝k16q2r2，故F1F＝167
(2)兩球電性不同：相互接觸時電荷先中和再平分，每球帶電量為7q－q2＝3q.
放回原處后的相互作用力為：
F2＝k3q?3qr2＝k9q2r2，故F2F＝97.
4．如圖21所示，實線為不知方向的三條電場線，從電場中M點以相同速度垂直于電場線方向飛出a、b兩個帶電粒子，運動軌跡如圖21中虛線所示．則 ( )
A．a(chǎn)一定帶正電，b一定帶負(fù)電
B．a(chǎn)的速度將減小，b的速度將增加
C．a(chǎn)的加速度將減小，b的加速度將增加
D．兩個粒子的動能，一個增加一個減小
【答案】C
【詳解】設(shè)電場線為正點電荷的電場線，則由軌跡可判定a帶正電，b帶負(fù)電．若電場線為負(fù)點電荷的電場線，則a為負(fù)電荷，b為正電荷，A錯．由粒子的偏轉(zhuǎn)軌跡可知電場力對a、b均做正功，動能增加，B、D錯．但由電場線的疏密可判定，a受電場力逐漸減小，加速度減�。産正好相反，選C.
5.如圖所示，可視為點電荷的小球A、B分別帶負(fù)電和正電，B球固定，其正下方的A球靜止在絕緣斜面上，則A球受力個數(shù)可能為( )
A.可能受到2個力作用
B.可能受到3個力作用
C.可能受到4個力作用
D.可能受到5個力作用
【答案】選A、C.
【詳解】以A為研究對象，根據(jù)其受力平衡可得，如果沒有摩擦，則A對斜面一定無彈力，只受重力和庫侖引力作用而平衡；如果受摩擦力，則一定受彈力，所以A受4個力作用而平衡.故答案為A、C.
6.把質(zhì)量為m的正點電荷放在電場中無初速度釋放，不計重力，則以下說法正確的是( )
A.點電荷的軌跡一定和電場線重合
B.點電荷的速度方向總是與所在處的電場線方向一致
C.點電荷的加速度方向總是與它所在處的電場線的切線方向重合
D.點電荷將沿電場線切線方向拋出，做拋物線運動
【答案】選C.
【詳解】帶電粒子在電場中運動時，其運動軌跡與電場線重合的條件是：(1)電場線為直線;(2)電荷初速度為零，或速度方向與電場線平行；(3)電荷僅受電場力或所受其他力合力的方向與電場線平行.這三個條件必須同時滿足粒子才能夠沿電場線運動.故答案為C.
7.兩點電荷A、B帶電量QA＞QB，在真空中相距r，現(xiàn)將檢驗電荷q置于某一位置C時，所受的庫侖力恰好為零，則( )
A.A和B為異種電荷時，C在AB之間連線上靠近B一側(cè)
B.A和B為異種電荷時，C在AB連線的延長線上A外側(cè)
C.A和B為同種電荷時，C在AB之間連線上靠近B一側(cè)
D.A和B無論為同種還是異種電荷，C都不在AB連線以及延長線上
【答案】選C.
【詳解】根據(jù)檢驗電荷q置于某一位置C時，所受的庫侖力恰好為零可得，C點的合場強為零，并且此位置一定在AB直線上，由場強的疊加可得場強為零的點，若是同種電荷一定在A、B連線之間靠近電荷量小的B端，若是異種電荷一定在A、B連線的延長線上靠近電荷量小的B端(即B的外側(cè))，所以答案為C.
8．(2011年江蘇鎮(zhèn)江模擬)A、B是一條電場線上的兩個點，一帶負(fù)電的微粒僅在電場力作用下以一定的初速度從A點沿電場線運動到B點，其速度v與時間t的關(guān)系圖象如圖甲所示．則此電場的電場線分布可能是圖乙中的( )
【答案】選A.
【詳解】從圖象可以直接看出，粒子的速度隨時間逐漸減小；圖線的斜率逐漸增大，說明粒子的加速度逐漸變大，電場強度逐漸變大，從A到B電場線逐漸變密．綜合分析知，負(fù)電荷是順著電場線運動，由電場線疏處到達(dá)密處，正確選項是A.
9．(2011年陜西五校聯(lián)考)如圖所示，在場強大小為E的勻強電場中，一根不可伸長的絕緣細(xì)線一端拴一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電小球，另一端固定在O點．把小球拉到使細(xì)線水平的位置A，然后將小球由靜止釋放，小球沿弧線運動到細(xì)線與水平成θ＝60°的位置B時速度為零．以下說法正確的是( )
A．小球重力與電場力的關(guān)系是mg＝3Eq
B．小球重力與電場力的關(guān)系是Eq＝3mg
C．小球在B點時，細(xì)線拉力為FT＝3mg
D．小球在B點時，細(xì)線拉力為FT＝2Eq
【答案】選BC.
【詳解】根據(jù)對稱性可知，小球處在AB中點位置時切線方向合力為零，此時細(xì)線與水平方向夾角恰為30°，根據(jù)三角函數(shù)關(guān)系可得：qEsin30°＝mgcos30°，化簡可知選項A錯誤，B正確；小球到達(dá)B點時速度為零，則沿細(xì)線方向合力為零，此時對小球受力分析可知：FT＝qEsin30°＋mgcos30°，化簡可知FT＝3mg，選項C正確，D錯誤．
10．(2011年北京考試院抽樣測試)如圖所示，真空中Ox坐標(biāo)軸上的某點有一個點電荷Q，坐標(biāo)軸上A、B兩點的坐標(biāo)分別為0.2 m和0.7 m．在A點放一個帶正電的試探電荷，在B點放一個帶負(fù)電的試探電荷，A、B兩點的試探電荷受到電場力的方向都跟x軸正方向相同，電場力的大小F跟試探電荷電荷量q的關(guān)系分別如圖中直線a、b所示．下列說法正確的是( )
A．B點的電場強度的大小為0.25 N/C
B．A點的電場強度的方向沿x軸負(fù)方向
C．點電荷Q是正電荷
D．點電荷Q的位置坐標(biāo)為0.3 m
【答案】選D.
【詳解】由兩試探電荷受力情況可知，點電荷Q為負(fù)電荷，且放置于A、B兩點之間某位置，選項B、C均錯；設(shè)Q與A點之間的距離為l，則點電荷在A點產(chǎn)生的場強為EA＝kQ/l2＝Fa/qa＝N/C＝4×105 N/C，同理，點電荷在B點產(chǎn)生的場強為EB＝kQ/(0.5－l)2＝Fb/qb＝N/C＝0.25×105 N/C.解得l＝0.1 m，所以點電荷Q的位置坐標(biāo)為xQ＝xA＋l＝0.2＋0.1＝0.3(m)，所以選項A錯誤，選項D正確．
11．(2011年南通一模)如圖所示，BCDG是光滑絕緣的34圓形軌道，位于豎直平面內(nèi)，軌道半徑為R，下端與水平絕緣軌道在B點平滑連接，整個軌道處在水平向左的勻強電場中．現(xiàn)有一質(zhì)量為m、帶正電的小滑塊(可視為質(zhì)點)置于水平軌道上，滑塊受到的電場力大小為34mg，滑塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)為0.5，重力加速度為g.
(1)若滑塊從水平軌道上距離B點s＝3R的A點由靜止釋放，滑塊到達(dá)與圓心O等高的C點時速度為多大？
(2)在(1)的情況下，求滑塊到達(dá)C點時受到軌道的作用力大小；
(3)改變s的大小，使滑塊恰好始終沿軌道滑行，且從G點飛出軌道，求滑塊在圓軌道上滑行過程中的最小速度大�。�
【答案】見解析
【詳解】本題考查了電場與豎直平面內(nèi)圓周運動的結(jié)合．解題的關(guān)鍵是要有等效場的思想，求軌道與物塊之間作用力時要找準(zhǔn)向心力的來源．
(1)設(shè)滑塊到達(dá)C點時的速度為v，由動能定理得
qE(s＋R)－μmgs－mgR＝12mv2－0，
而qE＝3mg4，
解得v＝gR.
(2)設(shè)滑塊到達(dá)C點時受到軌道的作用力大小為F，則
F－qE＝mv2R，
解得F＝74mg.
(3)要使滑塊恰好始終沿軌道滑行，則滑至圓軌道DG間某點，由電場力和重力的合力提供向心力，此時的速
度最小(設(shè)為vn)，則有
?qE?2＋?mg?2＝mv2nR，
解得vn＝5gR2.
12．(2011年北京東城模擬)如圖所示，一根光滑絕緣細(xì)桿與水平面成α＝30°的角傾斜固定．細(xì)桿的一部分處在場強方向水平向右的勻強電場中，場強E＝2×104 N/C.在細(xì)桿上套有一個帶電量為q＝－1.73×10－5 C、質(zhì)量為m＝3×10－2 kg的小球．現(xiàn)使小球從細(xì)桿的頂端A由靜止開始沿桿滑下，并從B點進(jìn)入電場，小球在電場中滑至最遠(yuǎn)處的C點．已知AB間距離x1＝0.4 m，g＝10 m/s2.求：
(1)小球在B點的速度vB；
(2)小球進(jìn)入電場后滑行的最大距離x2；
(3)小球從A點滑至C點的時間是多少？
【答案】(1)2 m/s (2)0.4 m (3)0.8 s
【詳解】(1)小球在AB段滑動過程中，由機(jī)械能守恒
mgx1sinα＝12mv2B
可得vB＝2 m/s.
(2)小球進(jìn)入勻強電場后，在電場力和重力的作用下，由牛頓第二定律可得加速度
a2＝mgsinα－qEcosαm＝－5 m/s2
小球進(jìn)入電場后還能滑行到最遠(yuǎn)處C點，BC的距離為
x2＝－v2B2a2＝0.4 m.
(3)小球從A到B和從B到C的兩段位移中的平均速度分別為
vAB＝0＋vB2 vBC＝vB＋02
小球從A到C的平均速度為vB2
x1＋x2＝vt＝vB2t
本文來自：逍遙右腦記憶 http://m.yy-art.cn/gaosan/75886.html
相關(guān)閱讀：