2018高考物理一轮总复习第六章静电场第18讲电场力的性质实战演练

第18讲 电场力的性质
1．(2016·武汉一中模拟)如图所示，把A 、B 两个相同的导电小球分别用
长为0.10 m 的绝缘细线悬挂于O A 和O B 两点．用丝绸摩擦过的玻璃棒与A 球接触，棒移开后将悬点O B 移到O A 点固定．两球接触后分开，平衡时距离为0.12 m ．已测得每个小球质量是8.0×10－4
kg ，带电小球可视为点电荷，重力加速度g ＝10 m/s 2
，静电力常量k ＝9.0×109
N·m 2
/C 2
，则( ACD )
A ．两球所带电荷量相等
B ．A 球所受的静电力为1.0×10－2
N C ．B 球所带的电荷量为46×10－8 C D ．A 、B 两球连线中点处的电场强度为0
解析：因A 、B 两球相同，故接触后两球所带的电荷量相同，故A 项正确；由题意知平衡时A 、B 两球离悬点的高度为h ＝0.102
－0.062
m ＝0.08 m ，设细线与竖直方向夹角为θ，则tan θ＝0.060.08＝34，由tan θ＝F mg
，知A 球所受的静电力F ＝mg tan θ＝6×10－3 N ，B 项
错误；由库仑定律F ＝k Q 2
r
2，得B 球所带的电荷量Q ＝r
F
k ＝0.12×6×10
－3
9.0×10
9 C ＝46×10
－8
C ，则C 项正确；A 、B 两球带同种电荷，则A 、B 两球连线中点处的电场强度为0，故D
项正确．
2．(2015·浙江卷)如图所示，用两根长度相同的绝缘细线把一个质量为0.1 kg 的小球
A 悬挂到水平板的M 、N 两点，A 上带有Q ＝3.0×10－6 C 的正电荷．两线夹角为120°，两线
上的拉力大小分别为F 1和F 2.A 的正下方0.3 m 处放有一带等量异种电荷的小球B ，B 与绝缘支架的总质量为0.2 kg(重力加速度取g ＝10 m/s 2
，静电力常量k ＝9.0×109
N·m 2
/C 2
，A 、
B 球可视为点电荷)，则( B
C )
A ．支架对地面的压力大小为2.0 N
B ．两线上的拉力大小F 1＝F 2＝1.9 N
C ．将B 水平右移，使M 、A 、B 在同一直线上，此时两线上的拉力大小F 1＝1.225 N ，F 2
＝1.0 N
D ．将B 移到无穷远处，两线上的拉力大小F 1＝F 2＝0.866 N
解析：A 对B 有竖直向上的库仑力，大小为F AB ＝kQ 2
l
2＝0.9 N ；对B 与支架整体分析，竖
直方向上合力为零，则F N ＋F AB ＝mg ，可得F N ＝mg －F AB ＝1.1 N ，由牛顿第三定律知F ′N ＝F N ，选项A 错误；因两细线长度相等，B 在A 的正下方，则两绳拉力大小相等，小球A 受到竖直向下的重力、库仑力和F 1、F 2四个力的作用而处于平衡状态，因两线夹角为120°，根据力的合成特点可知：F 1＝F 2＝G A ＋F AB ＝1.9 N ；当B 移到无穷远处时，F 1＝F 2＝G A ＝1 N ，选项B 正确、选项D 错误；当B 水平向右移至M 、A 、B 在同一条直线上时，如图所示，对A 受力分析并沿水平和竖直方向正交分解，水平方向：F 1co s 30°＝F 2cos 30°＋F ′cos 30°
竖直方向：F 1sin 30°＋F 2sin 30°＝G A ＋F ′sin 30° 由库仑定律知，A 、B 间库仑力大小F ′＝
kQ 2
⎝ ⎛⎭
⎪⎫
l
sin 30°2＝
F AB
4
＝0.225 N ，联立以上各式
可得F 1＝1.225 N ，F 2＝1.0 N ，选项C 正确．
3．(2013·全国卷Ⅰ)如图，一半径为R 的圆盘上均匀分布着电荷量为Q 的电荷，在垂直于圆盘且过圆心c 的轴线上有a 、b 、d 三个点，a 和b 、b 和c 、c 和d 间的距离均为R ，在a 点处有一电荷量为q (q >0)的固定点电荷．已知b 点处的场强为零，则d 点处场强的大小为(k 为静电力常量)( B )
A ．k 3q
R
2
B ．k 10q 9R 2
C ．k
Q ＋q
R 2
D ．k 9Q ＋q 9R
2
解析：由b 点处场强为零知，圆盘在b 点处产生的场强E 1大小与q 在b 点处产生的场强E 2大小相等，即E 1＝E 2＝k q R 2，由对称性，圆盘在d 点产生的场强E 3＝k q R
2，q 在d 点产生
的场强E 4＝k q 9R 2，方向与E 3相同，故d 点的合场强E d ＝E 3＋E 4＝k 10q
9R
2，B 正确，A 、C 、D 错误．
4．(多选)(2015·江苏卷)如图所示，一带正电的小球向右水平抛入范围足够大的匀强电场，电场方向水平向左，不计空气阻力，则小球( BC )
A．做直线运动B．做曲线运动
C．速率先减小后增大D．速率先增大后减小
解析：小球受到的电场力水平向左，重力竖直向下，因此重力与电场力的合力斜向左下且恒定，与小球初速度方向的夹角大于90°，因此小球做类斜上抛运动，轨迹是抛物线，速率先减小后增大，选项B、C正确．。