高考物理一轮专项基础训练:第31练《电场强度》《电场线》《静电力》.pdf

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第31练 电场强度 电场线 静电力
一、单项选择题(每小题只有一个选项符合题意)
1.法拉第首先提出使用电场线形象生动地描绘电场.下图是点电荷a、b所形成电场的电场线分布图.下列说法中正确的是( )
A.a、b为异种电荷,a的电荷量大于b的电荷量
B.a、b为异种电荷,a的电荷量小于b的电荷量
C.a、b为同种电荷,a的电荷量大于b的电荷量
D.a、b为同种电荷,a的电荷量小于b的电荷量
2.AB,CD为圆的两条相互垂直的直径,圆心为O.将带电荷量均为q的正、负点电荷放在圆周上关于AB对称且相距等于圆的半径的位置,如图所示,要使圆心处的电场强度为零,可在圆周上再放一个适当电荷量的电荷Q,则该点电荷Q( )
A.应放在C点,带电荷-q
B.应放在D点,带电荷-q
C.应放在A点,带电荷2q
D.应放在D点,带是荷-2q
3.对公式,理解正确的是( )
A.r→0时,E→∞
B.当r→∞时,E→0
C.某点场强跟点电荷Q无关,只跟该点位置r有关
D.以点电荷Q为圆心,r为半径的球面上,各点场强相同
4.在静电场中,有关电场线的下列说法中正确的是( )
A.初速度为零的点电荷,在电场中只受静电力作用,则它的运动轨迹可能与电场线重合
B.电场线通过的地方有电场,电场线不通过的地方没有电场
C.点电荷在电场中所受的静电力方向可能与电场线垂直
D.电场线的分布可以用实验来模拟,表明在电场中确实存在电场线
5.关于电场线,下列说法中正确的有( )
A.电场线上每一点的切线方向表示电荷通过该点时的运动方向
B.沿电场线方向,电场强度逐渐减小
C.电场线越密的地方,电荷所受的静电力一定越大
D.只受静电力作用的点电荷,在电场中可能做匀速圆周运动,这时的运动轨迹与电场线处处垂直
6.A、B是一条电场线上的两个点,一带负电的微粒仅在静电力作用下以一定初速度从A点沿电场线运动到B点,其v-t图像如图甲所示.则这一电场可能是图乙中的( )
7.两个质量相同的小球用不可伸长的细线连结,置于场强为E的匀速电场中.小球1和2均带正电,电荷量分别为q1和q2(q1>q2).将细线拉直并使之与电场方向平行,如图所示.若将两小球同时从静止状态释放,则释放后细线中的张力T为(不计重力及两小球间的库仑力)
A.T=
B.T=
C.T=
D.T=二、多项选择题(每小题有多个选项符合题意)
8.如图所示是某电场中的电场线,在该电场中有A、B两点,下列结论中正确的是( )
A.A点的场强比B点的场强大
B.A点的场强方向与B点的场强方向相同
C.将同一点电荷分别放在A、B两点,放在A点的加速度比放在B点的加速度大
D.因为A、B两点没有电场线通过,所以电荷放在这两点都不会受静电力作用
9.如图所示,A、B两点固定两个等量正点电荷,在A、B连线的中点C处放一点电荷(不计重力).若给该点电荷一个初速度v0,v0方向与AB连线垂直,则该点电荷可能的运动情况是( )
A.往复直线运动
B.匀速直线运动
C.加速度不断减小,速度不断增大的直线运动
D.加速度先增大后减小,速度不断增大的直线运动
10.如图所示,把一个带电小球A固定在光滑的水平绝缘桌面上,在桌面的另一处放置带电小球B.现给小球B一个垂直AB连线方向的速度v0,使其在水平桌面上运动,则( )
A.若A、B为同种电荷,B球一定做速度变大的曲线运动
B.若A、B为同种电荷,B球一定做加速度变大的曲线运动
C.若A、B为异种电荷,B球可能做加速度、速度都变小的曲线运动
D.若A、B为异种电荷,B球速度的大小和加速度的大小可能都不变
11.图中带箭头的直线是某一电场中的一条电场线,在该直线上有a、b两点,用Ea、Eb表示a、b两处的场强大小
,则( )
A.a、b两点场强方向相同
B.电场线从a指向b,所以Ea>Eb
C.电场线是直线,所以Ea=Eb
D.不知a、b附近的电场线分布,Ea、Eb大小不能确定
12.如图所示,一质理为m、带电荷量为q的物体处于场强按E=E0-kt(E0、k均为大于零的常数,取水平向左为正方向)变化的电场中,物体与竖直墙壁间动摩擦因数为μ,当t=0时刻物体刚好处于静止状态.若物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且电场空间和墙面均足够大,下列说法中正确的是( )
A.物体开始运动后加速度先增加、后保持不变
B.物体开始运动后加速度不断增加
C.经过时间,物体在竖直墙壁上的位移达最大值
D.经过时间,物体运动速度达最大值
三、计算题
13.如图所示,质量为m,带电荷量为+q的小球,在P点具有沿PQ方向的初速度v0,为使小球有沿PQ方向运动,所加的最小匀强电场方向如何?场强大小多大?加上最小的电场后,小球经多长时间回到P点?
14.如图所示,一质量为m的塑料球形从器放在水平桌面上,它的内部有一劲度系数为k的轻弹簧,弹簧直立地固定于容器内壁的底部,弹簧上端固定一只电荷量为q的带正电小球,小球质量也为m,与弹簧绝缘.某时刻加一个场强大小为E、方向竖直向上的匀强电场,试求:
(1)从加上电场时刻起,到容器对桌面压力减为零时止,静电力对小球所做的功;
(2)容器对桌面压力为零时,小球的速度大小.
15.如图所示,一制裁量为m带正电的小球,用长为L的绝缘细线悬挂于O点,处于一水平方向的匀强电场中,静止时细线右偏与竖直方向成45°角,位于图中的P点.
(1)求静止在P点时线的拉力;
(2)如将小球向右拉紧至与O点等高的A点由静止释放,求小球摆至P点时的速度大小;
(3)如将小球向左拉紧至与O点等高的B点由静止释放,则小球是如何由B点运动至A点的?并求出到达A点时绳的拉力大小.
16.如图,挡板P固定在足够高的水平桌面上,小物块A和B大小可忽略,它们分别带有+QA和+QB的电荷量,质量分别为mA和mB.两物块由绝缘的轻弹簧相连,一不可伸长的轻绳跨过滑轮,一端与B连接,另一端连接一轻质小钩.整个装置处于场强为E、方向水平向左的匀强电场中.A、B开始时静止,已知弹簧的劲度系数为k,不计一切摩擦及A、B间的库仓力,A、B所带电荷量保持不变,B不会碰到滑轮.
(1)若在小钩上挂一质量为m的物块C并由静止释放,可使物块A恰好能离开挡板P,求物块C下落的最大距离;
(2)若C的质量改为2m,则当A刚离开挡板P时,B的速度多大?
第31练 电场强度 电场线 静电力
1.B 解析 电场线的多少表示了电荷电荷量的大小.
2.A
3.B 解析 该公式是点电荷电场强度的决定式,当r→0时,不能视为点电荷,故A错,B对,C也错.场强是矢量
,以点电荷Q为圆心半径为r的球面上,场强的大小,但方向不同,故D错误.
4.A
5.D
6.A
7.A
8.AC
9.AD 10.ACD
11.AD 解析 由于电场线上每一点的切线方向跟该点的场强方向一致,而该电场线是直线,故A正确.电场线的疏密,表示电场的弱强,只有一条电场线,无法判断,故BC错误,D正确.
12.BC
13.垂直PQ向上
14.(1)开始时,弹簧压缩量,容器对桌面压力为零时,
弹簧伸长量
所以静电力做功
(2)开始时和容器对桌面压力为零时,弹簧的弹性势能
相等
解得:
15.(1)
(2)A→P,动能定理:
(3)先由B→C匀加速直线运动,然后由C→A变速圆周运动.
C点的速度为,
由C→A,动能定理:
,得:TA=3mg.
16.(1)开始平衡时有:kx1=EQB
可得
当A刚离开挡板时:kx2=EQA
可得
故C下落的最大距离为:h=x1+x2
由以上各式可解得:
(2)由能量守恒定律可知:C下落h过程中,C重力势能的减少量等于B的电势能的增量和弹簧弹性势能的增量、系统动能的增量之和
当C的质量为m时:mgh=QBE·h+△E弹
当C的质量为2m时:
解得A刚离开P时B的速度为:。

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