高三物理第一学期电场力的性质专题训练
注意事项：
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，共120分．考试时间100分钟．
1、答题前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的班级、姓名、学号、准考证号等填涂写清楚．
第I卷（选择题 共31分）
一、单项选择题,在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确。(3×5)
1．如图9—1所示，在正六边形a、c两个顶点各放一带正电
的点电荷，电量的大小都是q1，在b、d两个顶点上，各放
一带负电的点电荷，电量的大小都是q2，q1>q2．已知六
边形中心0点处的场强可用图中的四条有向线段中的一
条来表示，它是哪一条? ( )
A．E1 B．E2
C．E3 D．E4
2．一负电荷仅受电场力的作用，从电场中的A点运动到B点．在此过程中该电荷作初速度为零的匀加速直线运动，则A、B两点电场强度EA 、EB及该电荷在A、B两点的电势能εA 、εB之间的关系为 ( )
A．EA=EB，εA =εB B．EA＜EB，εA=εB
C．EA=EB，εA＞εB D．EA＜EB，εA＞εB
3．如图98所示，在粗糙、绝缘且足够大的水平面上固定着一个带负电荷的点电荷Q．将一个质量为m带电荷为q的小金属块(金属块可以看成质点)放在水平面上并由静止释放，金属块将在水平面上沿远离Q的方向开始运动．则在金属块运动的整个过程中
( )
A．电场力对金属块做的功等于金属块增加的机械能
B．金属块的电势能先减小后增大
C．金属块的加速度一直减小
D．电场对金属块所做的功一定等于摩擦产生的热
4．如图所示，a、b是两个带有同种电荷的小球，用绝缘细线悬挂于同一点，两球静止时，它们距水平地面的高度相等，绳与竖直方向的夹角分别为α，β。若同时剪断两根细线，空气阻力不计，两球带电量不变，则（ ）
A.两球a、b同时落地 B.球a先落地
C.球a水平飞行的距离比b球大 D.两球a、b水平飞行的距离相等
5.绝缘细线上端固定，下端悬挂一个轻质小球a，a的表面镶有铝膜。在a近旁有一个绝缘金属球b，开始时，a、b都不带电，如图所示，现使b带电，则
A．b将吸引a，吸住后不放开 B．b先吸引a，接触后又把a排斥开
C．a、b之间不发生相互作用 D．b立即把a排斥开
二、多项选择题。在每小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。(4×4)
6．下面关于电场线的说法，其中正确的是
A．在静电场中释放的点电荷，在电场力作用下一定沿电场线运动
B．电场线的切线方向一定与通过此处的正电荷运动方向相同
C．电场线的切线方向一定与通过该点的正电荷的加速度方向相同
D．电场线是从正电荷出发到负电荷中止
7.如图所示，水平放置的固定圆盘A带电为十Q，电势为零，从盘中心O处释放一质量为m、带电+q的小球，由于电场力的作用，小球最高可竖直上升高度为H的点C，且过点B时速度最大，由此可求出带电圆盘A上的所带电荷十Q形成的电场中（ ）
A．B点场强 B．C点场强 C．B点电势 D．C点电势
8．如图6所示，在沿水平方向的匀强电场中有a、b两点，已知a、b两点在同一竖直平面但在不同的电场线上。一个带电小球在重力和电场力作用下由a点运动到b点，在这一运动过程中，以下判断中正确的是
A．该带电小球的动能可能不变
B．该带电小球运动的轨迹一定是直线
C．该带小球做的一定是匀变速运动
D．该带电小球在a 点的速度可能为零
9．如图在纸面内有一匀强电场，一带正电的小球（不计重力）在恒力F作用下沿虚线从A点匀速运动到B点。已知力F和AB间的夹角θ，
点A、B间的距离为d，小球带电q，则下列结论正确的是
A.场强大小为
B. A、B两点间的电势差为
C.带电小球从A点运动到B点的过程中电势能增加了Fdcosθ
D.若带电小球从B点向A点做匀速直线运动，则F必须反向
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三、实验题。本大题共2小题，共18分。把答案填在题中的空格中。
10．在场强为E，方向竖直向下的匀强电场中，有两个质量均为m的带电小球，电荷量分别为+2q和-q，两小球用长为L的绝缘细线相连，另用绝缘细线系住带正电的小球悬挂于O点处于平衡状态，如图所示，重力加速度为g，则细绳对悬点O的作用力大小为_______．
11..相对太空静止的太空飞行器上有一种装置，它利用电场加速带电粒子，形成向外发射的粒子流，从而对飞行器产生反冲力使其获得加速度，已知飞行器质量为M，发射的是二价氧离子，每个氧离子质量为m，单位电荷的电量为e，氧离子由静止在加速电压U作用下
发射氧离子流，则射出氧离子的速度大小为_______。
12、有两条长度为L的细线，每条线的一端都系有质量为m的小球，并用同样长度的细线把两球连接起来，悬于O点，如图所示。当两小球带上等量异种电荷Q，并置于场强为E的水平匀强电场中，两小球连线张紧且小球处于静止。问此场强E至少为多大
13．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.当把一检验电荷+q放在d点恰好平衡时（如图10-29所示）.
（1）匀强电场场强E的大小 方向如何
（2）检验电荷+q放在点c 时，受力Fc的大小 方向如何
（3）检验电荷+q放在点b时，受力Fb的大小 方向如何
四、计算题,解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。 (16+18+12+16)
14．(8分)一个带正电的微粒，从A点射入水平方向的匀强电场中，微粒沿直线AB运动，如图914所示，AB与电场线夹角Ө=30．已知带电微粒的质量m=1.0×10-7kg，电荷
量q=1.0×10-10C，A、B相距L=20cm(g=10m／s2)．
(1) 试说明微粒在电场中运动的性质，要求说明理由．
(2) 求电场强度的大小和方向．
(3)要使微粒从A点运动到B点，微粒进入电场时的最小速度是多大?
15．(8分)电子所带电荷量最早是由美国科学家密立根通过油滴实验测出的．油滴实验的原理如图9—15所示，两块水平放置的平行金属板与电源连接，上、下板分别带正、负电荷，油滴从喷雾器喷出后，由于摩擦而带电，油谪进入上板中央小孔后落到匀强电场中，通过显微镜可以观察到油滴的运动情况，两金属板问的距离为d．忽略空气对油滴的浮力和阻力．
(1)调节两金属板问的电势差u，当u=：Uo时，设油滴的质
量为m，使得某个油滴恰好做匀速运动．该油滴所带电荷
量q为多少?(2)若油滴进入电场时的速度可以忽略，当两
金属板问的电势差为u=U时，观察到某个质量为m带电
的油滴进入电场后做匀加速运动，经过时间t运动到下极
板，求此油滴所带电荷量Q．
16．（16分）如图所示，在地球表面附近某处存在这样的电场，当质量为m、带电量为－q的小球从A点从静止释放后，小球恰能在A、B之间往复运动，AB连线长为L且在竖直方向，C 为AB连线上一点，当带电小球经过C时速度最大。根据你学过的物理学规律和题中所给的信息，对反映电场本身性质的物理量，你能求得哪些定量结果.
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擦因数μ至少应为多大？ (两滑块均可视为质点，g取10m／s2．)
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| B | C | D | A | B | CD | AD | ACD | BC |
10．2mg+Eq 先以两球整体作为研究对象，根据平衡条件求出悬线O对整体的拉力，再由牛顿第三定律即可求出细线对O点的拉力大小
11.
12
13.[剖析] 由题意知，检验电荷是处在匀强电场和点电荷+Q产生的电场所组成的叠加场中.因此要求检验电荷在电场中某点所受的电场力，首先应确定该点的合场强，要确定合场强，就需要求匀强电场的场强.而题目已经告诉当检验电荷处在d点时恰好平衡，这恰恰是两电场共同作用的结果，据此则问题可解.
[解析] （1）由题意可知：
1
2
由F1=F2，所以
匀强电场方向沿db方向.
（2）检验电荷放在c点：
所以
.方向与ac方向成45°角（如图10-30所示）.
图10-30
14.（1）由于微粒沿AB做直线运动，所以微粒所受外力的合力，应在AB直线上，其受力情况如答图9-1所示，合力F的方向与初速度vA的方向相反，因此微粒做匀减速直线运动。
（2）由于qE=mgctgθ则电场强度E=
方向水平向左
（3）要使微粒由A运动到B，则当vB=0时，微粒进入电场中的速度vA最小，由动能定理可得，
代入数据解得vAm=2.8/s
 |
15.（1）油滴匀速下落过程中受到电场力和重力平衡，可见所带电茶为负电荷，即q=
解得
（2）油滴加速下落，若油滴带负电荷，电荷量为Q1，油滴受电场力方向向上，设此时的加速度大
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小为a，根据牛顿第二定律，得 而 解得
若油滴带正电荷，电荷量为Q2，油滴受电场力方向向下，设此时的加速度大小为a2，根据牛顿第二定律，得m2g+Q2 =m2a2 解得Q2=
16（14分）
小球从A点释放后能在AB之间做往复运动，可以判定电场力方向竖直向上，电场强度方向
竖直下（2分）
小球在C点时速度最大，说明在该点小球合外力为零，即：
（3分）
解得C点的电场强度大小为
（1分）
从A→B过程据动能定理得：
（4分）
若取B点的电势
，则
（2分）
知能求出C点电场强度、AB间电势差和A点的电势. （2分）
17、解：当电场方向和图示方向相反时，两滑块释放后都能以相同的加速度下滑．说明滑块乙所受动摩擦力为零,有: F电=mgcos300 甲从A到B, a1=gsin300=g/2 设 AB=BC=S
有 V1=
甲、乙相碰有：mV1=2mV2 得：
V2= V1/2=/2
从B到C，有： 2mgsin300—μ（2 mgcos300 +2 F电）= 2ma2 得： a2
== g/2— 2μgcos300
而： — V22 = 2 a2 S 得出：μ = 5
/24 = 0.36 所以：μ ＞ 0.36