2018届高考物理一轮复习课时作业：第7单元 静电场 第19讲 电场的力的性质

电场的力的性质基础巩固1．(多选)[2016·武汉调研] 库仑定律是电磁学的基本定律.1776年英国的普里斯特利通过实验证实了带电金属空腔不仅对位于空腔内部的电荷没有静电力的作用，而且空腔内部也不带电；他受到万有引力定律的启发，猜想两个点电荷(电荷量保持不变)之间的静电力与它们距离的平方成反比.1785年法国的库仑通过实验证实了两个点电荷之间的静电力与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的平方成反比．下列说法正确的是( )A ．普里斯特利的实验表明，处于静电平衡状态的带电金属空腔内部的场强处处为0B ．普里斯特利的猜想运用了“类比”的思维方法C ．为了验证两个点电荷之间的静电力与它们的电荷量的乘积成正比，库仑精确测定了两个点电荷的电荷量D ．为了验证两个点电荷之间的静电力与它们的距离的平方成反比，库仑制作了库仑扭秤装置2．[2016·北京西城区期末] 如图K19­1所示，两个电荷量均为＋q 的小球用长为l 的轻质绝缘细绳连接，静止在光滑的绝缘水平面上．两个小球的半径r ≪l ，k 表示静电力常量．则轻绳的张力大小为( )图K19­1A ．0 B.kq 2l 2 C ．2kq 2l 2 D.kql23．[2016·福建泉州质量检查] 如图K19­2所示，光滑绝缘水平面上两个相同的带电小圆环A 、B 电荷量均为q ，质量均为m ，用一根光滑绝缘轻绳穿过两个圆环，并系于结点O .在O 处施加一水平恒力F 使A 、B 一起加速运动，轻绳恰好构成一个边长为l 的等边三角形，则( )图K19­2A ．小环A 的加速度大小为3kq2ml 2B ．小环A 的加速度大小为3kq23ml 2C ．恒力F 的大小为3kq23l 2D ．恒力F 的大小为3kq2l 24．在如图K19­3所示的四种电场中，分别标记有a 、b 两点．其中a 、b 两点电场强度大小相等、方向相反的是( )图K19­3A ．甲图中与点电荷等距的a 、b 两点B ．乙图中两等量异种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a 、b 两点C ．丙图中两等量同种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a 、b 两点D ．丁图中非匀强电场中的a 、b 两点技能提升5．在水平面上放置一绝缘的薄壁半球壳，在半球壳上均匀分布着正电荷，球心O 处电场强度等于E 0，过球心且与水平面夹角为αα<π2的平面将半球壳切割出一小部分，则剩余部分球壳上的电荷(电荷分布不变)在O 处产生的电场强度E 为( )图K19­4A ．E 0sin α2cos α2B ．E 0sin αcos αC ．E 0sin α2D ．E 0cos α26．在如图K19­5所示的电场中(实线为电场线)，一负电荷从电场中A 点由静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到B 点，则它由A 到B 运动的v ­t 图像可能是图K19­6中的( )图K19­5图K19­67．(多选)用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点场强的强弱．图K19­7甲是等量异种点电荷形成的电场的电场线，图乙是场中的一些点：O 是电荷连线的中点，E 、F 是电荷连线中垂线上相对于O 对称的两点，B 、C 和A 、D 也相对于O 对称．则( )图K19­7A ．B 、C 两点场强大小和方向都相同 B ．A 、D 两点场强大小相等，方向相反 C ．E 、O 、F 三点比较，O 点场强最强 D ．B 、O 、C 三点比较，O 点场强最弱 8．[2016·武汉武昌区调研] 如图K19­8所示，以O 点为圆心的圆周上有六个等分点a 、b 、c 、d 、e 、f .等量正、负点电荷分别放置在a 、d 两点时，在圆心O 产生的电场强度大小为E .现仅将放于a 点的正点电荷改放于其他等分点上，使O 点的电场强度改变，则下列判断正确的是( )图K19­8A ．移至c 点时，O 点的电场强度大小仍为E ，沿Oe 方向B ．移至b 点时，O 点的电场强度大小为32E ，沿Oc 方向 C ．移至e 点时，O 点的电场强度大小为E2，沿Oc 方向D ．移至f 点时，O 点的电场强度大小为32E ，沿Oe 方向 9．(多选)[2016·福建台州质量评估] 如图K19­9所示，竖直平面内的xOy 直角坐标系中，x 轴上固定一个点电荷，y 轴上固定一根光滑绝缘细杆(细杆的下端刚好在坐标原点O 处)，将一个重力不计的带电圆环(可视为质点)套在杆上，从P 处由静止释放，圆环从O 处离开细杆后恰好绕点电荷做匀速圆周运动，则下列说法中正确的是( )图K19­9A ．圆环沿细杆从P 运动到O 的过程中，加速度一直增大B ．圆环沿细杆从P 运动到O 的过程中，速度先增大后减小C ．若只增大圆环所带的电荷量，圆环离开细杆后仍能绕点电荷做匀速圆周运动D ．若将圆环从杆上P 点上方由静止释放，其他条件不变，圆环离开细杆后不能绕点电荷做匀速圆周运动10．如图K19­10所示，质量为m 的小球A 放在绝缘斜面上，斜面的倾角为α.小球A 带正电，电荷量为q .在斜面上B 点处固定一个电荷量为Q 的正电荷，将小球A 由距B 点竖直高度为H 处无初速度释放．小球A 下滑过程中电荷量不变．不计A 与斜面间的摩擦，整个装置处在真空中．已知静电力常量k 和重力加速度g .(1)A 球刚释放时的加速度是多大？(2)当A 球的动能最大时，求此时A 球与B 点的距离．图K19­10挑战自我11．[2016·河北唐山统测] 一小球带正电，质量为m ，电荷量为q ，由空中A 点以初速度v 0水平抛出，落地时速度方向与初速度方向夹角为θ1＝45°.若在整个空间施加竖直向下的匀强电场，电场强度为E ＝2mgq，小球仍由A 点以相同的初速度水平抛出，求：(1)A 点距离地面的高度；(2)加电场后，落地时速度方向与v 0之间的夹角θ2.参考答案（作业手册）课时作业(十九)1．ABD [解析] 带电金属空腔对其内部电荷无静电力作用，也就说明该处无电场，或者说场强为零，A 项正确；由万有引力与距离平方成反比的规律联想到点电荷之间的静电力与距离平方成反比，运用了“类比”思想，B 项正确；库仑验证静电力与电荷的电荷量之间的关系时，通过用不带电小球与带电小球接触来改变电荷量，并未测定电荷量，C 项错误；库仑通过库仑扭秤装置验证了两点电荷之间的静电力与距离的平方成反比关系，D 项正确．2．B [解析] 轻绳的张力大小等于两个带电小球之间的库仑力，由库仑定律知F ＝kq 2l2，选项B 正确．3．B [解析] 设轻绳的拉力为T ，则对A ：T ＋T cos 60°＝k q 2l，T cos 30°＝ma A ，联立解得a A ＝3kq 23ml 2，选项B 正确，选项A 错误；恒力F 的大小为F ＝2T cos 30°＝3T ＝2kq23l 2，选项C 、D 错误．4．C [解析] 甲图中与点电荷等距的a 、b 两点，电场强度大小相同，方向不相反，选项A 错误；对乙图，根据电场线的疏密及对称性可判断，a 、b 两点的电场强度大小相等、方向相同，选项B 错误；丙图中两等量同种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a 、b 两点，电场强度大小相同，方向相反，选项C 正确；对丁图，根据电场线的疏密可判断，b 点的电场强度大于a 点的电场强度，选项D 错误．5．D [解析] 由对称性可知，半球壳在球心处产生的场强竖直向下，设切下部分产生的场强为E 1，剩余部分产生的场强为E 2，则E 1与E 2垂直，故E 2＝E 0cos α2.D 正确．6．B [解析] 负电荷从电场中A 点由静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到B 点，所受电场力逐渐增大，加速度逐渐增大，则它运动的v ­t 图像可能是图B.7．ACD [解析] 由等量异种点电荷的电场线分布规律可知选项A 、C 、D 正确，选项B 错误．8．C [解析] 由题意可知，等量正、负点电荷在O 处的电场强度大小均为E2，方向水平向右．当移至c 处时，两点电荷在该处的电场强度方向夹角为120°，则O 处的合电场强度大小为E 2，沿Oe 方向，A 错误；同理，当移至b 处时，O 处的合电场强度大小为32E ，沿∠dOe的角平分线方向，B 错误；同理，当移至e 处时，O 处的合电场强度大小为E2，沿Oc 方向，C正确；当移至f 处时，O 处的合电场强度大小为32E ，沿∠cOd 角平分线方向，D 错误． 9．CD [解析] 圆环运动到O 点且未离开细杆时库仑力沿x 轴正方向，与细杆对圆环的支持力平衡，加速度为零，A 错误；因为圆环到O 点前，库仑力沿y 轴负方向的分量大小始终不为0，故一直加速，B 错误；设P 、O 两点间电势差为U ，由动能定理有qU ＝12mv 2，由牛顿第二定律有kQq r 2＝mv 2r ，联立有kQ r 2＝2Ur，即圆环是否做圆周运动与q 无关，C 正确；若从P点上方释放，则U 变大，不能做匀速圆周运动，D 正确．10．(1)g sin α－kQq sin 2αmH 2(2)kQq mg sin α[解析] (1)根据牛顿第二定律，有 mg sin α－F ＝ma 根据库仑定律，有F ＝k Qq r ，其中r ＝H sin α联立以上各式解得a ＝g sin α－kQq sin 2αmH 2.(2)当A 球受到的合力为零(加速度为零)时，速度最大，动能最大．设此时A 球与B 点间的距离为R ，则mg sin α＝kQqR2解得R ＝kQq mg sin α.11．(1)v 202g(2)60°[解析] (1)无电场时，设落地速度为v 1，有v 0v 1＝cos θ1由动能定理，有mgh ＝12mv 21－12mv 2可得h ＝v 202g.(2)加电场后，设落地速度为v 2，有v 0v 2＝cos θ2 由动能定理有mgh ＋Eqh ＝12mv 22－12mv 2可得θ2＝60°.。