(浙江选考)高考物理总复习第6章静电场(第1课时)电场的力的性质试题
浙江省高考物理总复习 6.1 电场的基本性质(选考部分,B版)
第六章 静电场第1讲 电场的基本性质课时作业1.(多选)如图所示,下列电场可能存在并且属于匀强电场的是( )解析 匀强电场的电场线是等间距的平行直线,A 选项尽管平行但不等间距,并且这样的电场不存在,所以A 项错;C 选项尽管等间距,但不是平行的直线,所以C 也是错的,只有B 、D 符合题设条件。
故正确答案为B 、D 。
答案 BD2.下列说法中正确的是( )A .电场线密集处场强大,电势高B .沿电场线方向场强减小,电势降低C .在电势高处电荷具有的电势能大D .场强为零处,电势不一定为零解析 电场线密集处场强大,电势不一定高,A 错;沿电场线方向电势降低,但场强不一定减小,B 错;正电荷在电势高处具有较大电势能,但对于负电荷正好相反,C 错;场强大小与电势高低无必然关系.故正确答案为D 。
答案 D3.(2016·杭州市联考)在如图所示的各电场中,A 、B 两点电场强度相同的是( )解析 电场强度是个矢量,电场线的疏密表示场强的大小,由图可知,只有C 图中A 、B 两点的电场线方向相同且疏密程度相同,故选C 。
答案 C4.在点电荷Q 形成的电场中有一点A ,当一个-q 的检验电荷从电场的无限远处移到电场中的A 点时,静电力做的功为W ,则检验电荷在A 点的电势能及电场中A 点的电势分别为( )A .E p A =-W ,φA =W qB .E p A =W ,φA =-W qC .E p A =W ,φA =W qD .E p A =-W ,φA =-W q解析 依题意,-q 的检验电荷从电场的无限远处被移到电场中的A 点时,静电力做的功为W ,则电荷的电势能减小W ,无限远处电荷的电势能为零,则电荷在A 点的电势能为E p A =-W ,A 点的电势φA =E p A -q =W q。
答案 A5.(2016·义乌市联考)如图所示,实线表示某静电场的电场线,虚线表示该电场的等势面。
高考物理一轮复习第6章静电场基础课时16电场的力的性质(含解析)
第6章 静电场基础课时16 电场的力的性质一、单项选择题1.(2016·北京西城期末)如图1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1A .0 B.kq2l2 C .2kq2l2 D.kq l2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F =kq2l2知选项B 正确。
答案 B2.根据图2所示的电场线,可判定( )图2A .该电场一定是匀强电场B .A 点的电势一定低于B 点电势C .A 点的场强一定大于B 点的场强D .负电荷放在B 点,电势能比放在A 点大解析 如题图所示的电场线可能是匀强电场中的电场线,也可能是正电荷放在左端时的电场线,也可能是负电荷放在右端箭头处的电场线,还有可能是正、负电荷间的一条电场线,故该电场不一定是匀强电场,A 点的场强也不一定大于B 点的场强,根据电场线的方向,顺着电场线的方向电势越来越低,故A 点电势一定高于B 点电势。
把负电荷从A 点移动到B 点时,电场力做负功,电势能增加,故负电荷在B 点电势能比A 点大。
选项D 正确。
答案 D3.两个可自由移动的点电荷分别放在A 、B 两处,如图3所示。
A 处电荷带正电荷量Q 1,B处电荷带负电荷量Q 2,且Q 2=4Q 1,另取一个可以自由移动的点电荷Q 3,放在AB 直线上,欲使整个系统处于平衡状态,则( )图3A .Q 3为负电荷,且放于A 左方B .Q 3为负电荷,且放于B 右方C .Q 3为正电荷,且放于A 、B 之间D .Q 3为正电荷,且放于B 右方解析 因为每个电荷都受到其余两个电荷的库仑力作用,且已知Q 1和Q 2是异种电荷,对Q 3的作用力一为引力,一为斥力,所以Q 3要平衡就不能放在A 、B 之间。
根据库仑定律知,由于B 处的电荷Q 2电荷量较大,Q 3应放在离Q 2较远而离Q 1较近的地方才有可能处于平衡,故应放在Q 1的左侧。
高三物理一轮复习 第6章 静电场 第1节 电场力的性质课后限时训练(2021年最新整理)
(浙江选考)2018届高三物理一轮复习第6章静电场第1节电场力的性质课后限时训练编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望((浙江选考)2018届高三物理一轮复习第6章静电场第1节电场力的性质课后限时训练)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈,这将是我们进步的源泉,前进的动力。
本文可编辑可修改,如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅,最后祝您生活愉快业绩进步,以下为(浙江选考)2018届高三物理一轮复习第6章静电场第1节电场力的性质课后限时训练的全部内容。
第1节电场力的性质(建议用时:40分钟)1。
如图6.1。
8所示,用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近水流,水流会偏向橡胶棒,这是由于它们之间存在()图6。
1。
8A.摩擦力B.静电力C.万有引力D.洛伦兹力B[毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,水是极性分子,静电引力大于静电斥力,故吸引,B项正确.]2。
如图6.19所示,取甲、乙两个验电器,用一根长的导体杆把它们连接在一起,用带正电的有机玻璃棒靠近验电器乙的上端,甲会带正电,乙会带负电.关于甲、乙带电的现象,下列说法正确的是()甲乙图6。
1.9 A.这是感应起电现象,遵守电荷守恒定律B.这是摩擦起电现象,遵守电荷守恒定律C.这是感应起电现象,不遵守电荷守恒定律D.这是摩擦起电现象,不遵守电荷守恒定律A[电荷没有直接接触,通过电荷间的作用力将电荷进行重新分布,这是感应起电现象,且遵守电荷守恒定律,故A项正确.]3.物理学引入“点电荷”概念,从科学方法上来说是属于( )【导学号:81370233】A.控制变量的方法B.观察实验的方法C.理想化模型的方法D.等效替代的方法C[点电荷的概念和质点的概念相同,都是应用了理想化模型的方法.故选项C正确.] 4.原来甲、乙、丙三物体都不带电,今使甲、乙两物体相互摩擦后,乙物体再与丙物体接触,最后,得知甲物体带正电荷1.6×10-15C,丙物体带电荷量的大小为8×10-16C,则对于最后乙、丙两物体的带电情况,下列说法中正确的是()A.乙物体一定带有负电荷8×10-16 CB.乙物体可能带有负电荷2。
(浙江选考)2021版新高考物理一轮复习8第六章静电场1第1节电场力的性质课件
[解析] 设 A、B 间距为 l,A 对 B 有竖直向上的库仑力,大小为 FAB=klQ2 2=0.9N;对 B 与支架整体分析,竖直方向上合力为零, 则 FN+FAB=mg,可得 FN=mg-FAB=1.1N,由牛顿第三定律知 F′N=FN,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 F1、F2 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:F1=F2=GA+FAB=1.9N,选项 B 正确;当 B 移到无 穷远处时,F1=F2=GA=1N,选项 D 错误;当 B 水平向右移至 M、A、B 在同一条直
对电场强度的理解与计算
【知识提炼】
1.电场强度三个表达式的比较
表达式 比较
E=Fq
E=kQr2
公式意义
真空中点电荷电场 电场强度定义式
强度的决定式
适用条件
一切电场
(1)真空 (2)点电荷
E=Ud 匀强电场中 E 与 U 的 关系式
匀强电场
表达式 比较
决定因素
相同点
E=Fq
E=kQr2
E=Ud
由场源电荷 Q 和场 由电场本身决定,与
(× )
做一做
如图所示为真空中两点电荷 A、B 形成的电场中的一簇电场线,已知该
电场线关于虚线对称,O 点为 A、B 电荷连线的中点,a、b 为其连线
的中垂线上对称的两点,则下列说法正确的是
()
A.A、B 可能带等量异号的正、负电荷
B.A、B 可能带不等量的正电荷
C.a、b 两点处无电场线,故其电场强度可能为零
(× )
(3)电场强度反映了电场力的性质,所以电场中某点的场强与试探电荷在该点所受的电
高三物理(浙江选考)一轮复习课件:第6章 第1节 电场力的性质
上一页
返回首页
下一页
学考+选考总复习
(2015· 浙江 10 月学考)如图 612 所示,一质量为 m、电荷量为 Q 的小球 A 系在长为 l 的绝缘轻绳下端,另一电荷量也为 Q 的小球 B 位于悬挂点 的正下方(A、B 均视为点电荷),轻绳与竖直方向成 30° 角,小球 A、B 静止于同 一高度.已知重力加速度为 g,静电力常量为 k,则两球间的静电力为( )
C [因两球带异种电荷,所以小球 A 与 B 接触后应是先中和,后把剩余的 16Q-8Q 电荷量平分,即 A、B 两球的带电荷量都为 q= =4Q,选项 C 对.] 2
上一页
返回首页
下一页
学考+选考总复习
考点二| 库仑定律
1.点电荷 当带电体的 形状、大小及电荷分布对它们之间的作用力的影响可以忽略时, 这样的带电体可以看成点电荷.
上一页
返回首页
下一页
学考+选考总复习
1.(2015· 浙江 1 月学考)如图 611 所示,摩擦过的塑料刻度尺能够吸引轻 小的纸片,这是由于它们之间存在( )
图 611
上一页 返回首页 下一页
学考+选考总复习
A.静电力 C.洛伦兹力
B.安培力 D.弹力
A
[ 摩擦过的塑料刻度尺带电,能吸引小纸片,吸引小纸片的力是静电
学考+选考总复习
考 点 一
课 后 限 时 训 练
考 点 二
考 点 三
上一页
返回首页
下一页
学考+选考总复习
[浙江考试标准] 知识内容 电荷及其守恒定律 库仑定律 电场强度 电势能和电势、电势差 考试要求 必考 加试 b c c b c c c 对本章知识的考查主要以选择 题为主, 计算题常与其他知识综 合考查,主要考点有: 1.描述电场的物理量和规律; 命题规律
【浙江专版】19高考物理: 第6章 静电场 2 第一节 电场力的性质随堂检测巩固落实 新人教版(含答案).doc
2 第一节电场力的性质1.(多选)(2018·盐城高三调研测试)如图甲所示,坐标系中有两个带电量分别为+Q和+3Q的点电荷.在C处放一个试探电荷,则试探电荷所受电场力的方向可能是图乙中( )解析:选BD.两个点电荷在C处产生场强的合场强如图所示,当试探电荷带正电时其所受电场力方向与场强的方向相同,当试探电荷带负电时,其所受电场力方向与场强方向相反,故A、C 错误,B、D正确.2.(多选)如图所示,在点电荷Q产生的电场中,实线MN是一条方向未标出的电场线,虚线AB是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹.设电子在A、B两点的加速度大小分别为a A、a B,电势能分别为E p A、E p B.下列说法正确的是( )A.电子一定从A向B运动B.若a A>a B,则Q靠近M端且为正电荷C.无论Q为正电荷还是负电荷一定有E p A<E p BD.B点电势可能高于A点电势解析:选BC.电子仅在电场力作用下可能从A运动到B,也可能从B运动到A,所以A错误;若a A>a B,说明电子在A点受到的电场力大于在B点受到的电场力,所以A距离点电荷较近,B距离点电荷较远,又因为电子受到的电场力指向轨迹凹侧,因此Q靠近M端且为正电荷,B正确;无论Q是正电荷还是负电荷,若电子从A运动到B,一定是克服电场力做功,若电子从B运动到A,一定是电场力做正功,即一定有E p A<E p B,C正确;对于同一个负电荷,电势低处电势能大,B点电势一定低于A点电势,D错误.3.(多选)(2018·南京高三模拟考试)如图所示,将一带正电小球从A点以一定速度沿与水平方向成θ角抛出,随后落到了与A等高的B点;若其他条件不变,在空间加一竖直向下的匀强电场.不考虑空气阻力,则下列说法中正确的是( )A.两次到达虚线处的时间相等B.两次到达最高点的速度相同C.两次到达虚线处的速度相同D.第二次落点在B点的右侧解析:选BC.带正电小球,在空间加一竖直向下的匀强电场后,受到竖直向下的电场力,加速度增大,根据v y=at,粒子回到B点的时间变短,选项A错误;两次到达最高点时都只有水平速度,而小球在水平方向上做匀速直线运动,故两次到达最高点的速度相同,选项B正确;两次到达虚线处电场力和重力做功都为0,根据功能关系知,两次到达虚线处的速度相同,选项C 正确;加电场后,小球回到B点的时间变短,根据x=v0t,则第二次落点在B点的左侧,选项D错误.4.(2018·南京、盐城、连云港三市高三模拟)如图所示是高压电场干燥中药技术基本原理图,在大导体板MN上铺一薄层中药材,针状电极O和平板电极MN接高压直流电源,其间产生较强的电场.水分子是极性分子,可以看成棒状带电体,一端带正电,另一端带等量负电;水分子在电场力的作用下会加速从中药材中分离出去,在鼓风机的作用下飞离电场区域从而加速干燥,图中虚线ABCD是某一水分子从A处由静止开始的运动轨迹.下列说法正确的是( )A.A处的电场强度大于D处B.B处的电势高于C处C.水分子做匀变速运动D.水分子由A运动到C的过程中电势能减少解析:选D.根据电场线的疏密表示电场强度的大小可知,A 处的电场强度小于D处,选项A错误;根据沿着电场线方向电势降低可知,B处的电势低于C处,选项B错误;由于电场是非匀强电场,所以水分子做非匀速运动,选项C错误;水分子由A 运动到C的过程中,电场力做正功,电势能减少,选项D正确.。
【名师推荐资料】(浙江专版)新2020届高考物理一轮复习 第6章 静电场 3 第一节 电场力的性质课后达标能力
3 第一节 电场力的性质一、单项选择题1.两个分别带有电荷量-Q 和+5Q 的相同金属小球(均可视为点电荷),固定在相距为r 的两处,它们间库仑力的大小为F ,两小球相互接触后将其固定距离变为r2,则两球间库仑力的大小为( )A.5F 16 B .F 5 C.4F 5 D .16F 5 解析:选D.两球相距r 时,根据库仑定律F =kQ ·5Qr 2,两球接触后,带电荷量均为2Q ,则F ′=k 2Q ·2Q ⎝ ⎛⎭⎪⎫r 22,由以上两式可解得F ′=16F 5,D 正确.2.如图所示为静电力演示仪,两金属极板分别固定于绝缘支架上,且正对平行放置.工作时两板分别接高压直流电源的正负极,表面镀铝的乒乓球用绝缘细线悬挂在两金属极板中间,则( )A .乒乓球的左侧感应出负电荷B .乒乓球受到扰动后,会被吸在左极板上C .乒乓球共受到电场力、重力和库仑力三个力的作用D .用绝缘棒将乒乓球拨到与右极板接触,放开后乒乓球会在两极板间来回碰撞解析:选D.两极板间电场由正极板指向负极板,镀铝乒乓球内电子向正极板一侧聚集,故乒乓球的右侧感应出负电荷,选项A 错误;乒乓球受到重力、细线拉力和电场力三个力的作用,选项C 错误;乒乓球与任一金属极板接触后会带上与这一金属极板同种性质的电荷,而相互排斥,不会吸在金属极板上,到达另一侧接触另一金属极板时也会发生同样的现象,所以乒乓球会在两极板间来回碰撞,选项B 错误、D 正确.3.(2016·高考江苏卷)一金属容器置于绝缘板上,带电小球用绝缘细线悬挂于容器中,容器内的电场线分布如图所示.容器内表面为等势面,A 、B 为容器内表面上的两点,下列说法正确的是( )A .A 点的电场强度比B 点的大 B .小球表面的电势比容器内表面的低C .B 点的电场强度方向与该处内表面垂直D .将检验电荷从A 点沿不同路径移到B 点,电场力所做的功不同解析:选C.由于A 点处电场线比B 点处电场线疏,因此A 点电场强度比B 点小,A 项错误;沿着电场线的方向电势逐渐降低,因此小球表面的电势比容器内表面的电势高,B 项错误;由于处于静电平衡的导体表面是等势面,电场线垂直于等势面,因此B 点的电场强度方向与该处内表面垂直,C 项正确;将检验电荷从A 点沿不同的路径移到B 点,由于A 、B 两点的电势差恒定,因此电场力做功W AB =qU AB 相同,D 项错误.4.如图所示,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)( )A .k 3qR2B .k 10q 9R 2C .kQ +qR 2D .k 9Q +q 9R2解析:选B.由b 点处的合场强为零可得圆盘在b 点处的场强与点电荷q 在b 点处的场强大小相等、方向相反,所以圆盘在b 点处的场强大小为E b =k q R2,再根据圆盘场强的对称性和电场强度叠加即可得出d 点处的场强大小为E d =E b +k q (3R )2=k 10q9R2,B 正确.5. 如图所示,xOy 平面是无穷大导体的表面,该导体充满z <0的空间,z >0的空间为真空.将电荷量为q 的点电荷置于z 轴上z =h 处,则在xOy 平面上会产生感应电荷.空间任意一点处的电场皆是由点电荷q 和导体表面上的感应电荷共同激发的.已知静电平衡时导体内部场强处处为零,则在z 轴上z =h2处的场强大小为(k 为静电力常量)( )A .k 4q h2B .k 4q 9h 2C .k 32q 9h2D .k 40q 9h2解析:选D.点电荷q 和感应电荷所形成的电场在z >0的区域可等效成关于O 点对称的电偶极子形成的电场.所以z 轴上z =h 2处的场强E =k q ⎝ ⎛⎭⎪⎫h 22+k q ⎝ ⎛⎭⎪⎫32h 2=k 40q9h2,选项D 正确.6.(2018·宿迁市高三调研测试)如图所示为点电荷A 、B 形成的电场.下列说法正确的是( )A .A 带正电,B 带负电 B .A 的电荷量大于B 的电荷量C .A 的左侧某点电场强度可能为零D .A 、B 连线上从A 到B 电势降低解析:选C.由电场线的分布图可知,点电荷A 、B 带异种电荷,因为不知道电场线的方向,也就不知道A 、B 的电性,选项A 错误;由于B 附近电场线更密集,所以B 的电荷量更大,选项B 错误;A 、B 带异种电荷,且B 的电荷量较大,由点电荷场强公式E =k Qr2可知,它们在A 点左侧某点产生的电场强度可能大小相等、方向相反,合场强为零,选项C 正确;沿电场线方向电势逐渐降低,由于不知道电场线的方向,则电势的高低无法判断,选项D 错误. 二、多项选择题7.如图所示为在同一电场中a 、b 、c 、d 四点分别引入检验电荷时,测得的检验电荷所受电场力跟它的电荷量的函数关系图象,那么下列叙述正确的是( )A .这个电场是匀强电场B .a 、b 、c 、d 四点的场强大小关系是E d >E a >E b >E cC .a 、b 、c 、d 四点的场强大小关系是E a >E c >E b >E dD .a 、b 、d 三点的强场方向相同解析:选CD.由场强的定义式E =F q并结合图象的斜率可知电场强度的大小,则E a >E c >E b >E d ,此电场不是匀强电场,选项A 、B 错误,选项C 正确;图象斜率的正负表示电场强度的方向,a 、b 、d 三点相应图线的斜率为正,三点的场强方向相同,选项D 正确.8.(2015·高考江苏卷)两个相同的负电荷和一个正电荷附近的电场线分布如图所示.c 是两负电荷连线的中点,d 点在正电荷的正上方,c 、d 到正电荷的距离相等,则( )A .a 点的电场强度比b 点的大B .a 点的电势比b 点的高C .c 点的电场强度比d 点的大D .c 点的电势比d 点的低解析:选ACD.由题图看出,a 点处电场线比b 点处电场线密,则a 点的场强大于b 点的场强,故A 正确.电场线从正电荷到负电荷,沿着电场线方向电势降低,所以b 点的电势比a 点的高,所以B 错误;负电荷在c 点的合场强为零,c 点只有正电荷产生的电场强度,在d 点正电荷产生的场强向上,两个负电荷产生的场强向下,合场强是它们的差值,所以c 点的电场强度比d 点的大,所以C 正确;正电荷到c 点的平均场强大于正电荷到d 点的平均场强,根据U =Ed 可知,正电荷到c 点电势降低的多,所以c 点的电势比d 点的低,所以D 正确. 9.如图所示,水平地面上固定一个光滑绝缘斜面,斜面与水平面的夹角为θ.一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端,另一端系有一个带电小球A ,细线与斜面平行.小球A 的质量为m 、电量为q .小球A 的右侧固定放置带等量同种电荷的小球B ,两球心的高度相同、间距为d .静电力常量为k ,重力加速度为g ,两带电小球可视为点电荷.小球A 静止在斜面上,则( )A .小球A 与B 之间库仑力的大小为kq 2d2B .当q d =mg sin θk时,细线上的拉力为0C .当q d = mg tan θk 时,细线上的拉力为0 D .当q d=mg k tan θ时,斜面对小球A 的支持力为0解析:选AC.根据库仑定律,A 、B 小球间的库仑力F 库=k q 2d 2,选项A 正确.小球A 受竖直向下的重力mg ,水平向左的库仑力F 库=kq 2d 2,由平衡条件知,当斜面对小球A 的支持力F N 的大小等于重力与库仑力的合力大小时,细线上的拉力等于零,如图所示,则kq 2d 2mg =tan θ,所以qd =mg tan θk,选项C 正确,选项B 错误;斜面对小球A 的支持力FN 始终不会等于零,选项D 错误. 10.如图所示PO 为光滑绝缘竖直墙壁、OQ 为光滑绝缘水平地面,地面上方有一水平向左的匀强电场E ,带正电荷的A 、B 两小球(可视为质点)均紧靠接触面而处于静止状态,这时两球之间的距离为L .若在小球A 上加竖直推力F ,小球A 沿墙壁PO 向着O 点移动一小段距离后,适当移动B 球,小球A 与B 重新处于静止状态,则与原来比较(两小球所带电荷量保持不变)( )A .A 球对竖直墙壁的作用力不变B .两球之间的距离一定增大C .A 球对B 球作用的静电力增大D .地面对B 球的弹力不变解析:选AC.由题意知,A 球加上力F 移动一段距离后仍处于静止状态,故B 球对A 球的库仑力沿竖直方向上分力增大,B 球应该向左移动,A 球对B 球的库仑力在水平方向的分力等于匀强电场对B 球的静电力,而匀强电场对B 球的静电力不变,根据作用力和反作用力的关系,B 球对A 球的库仑力在水平方向的分力大小也不变,所以A 球对竖直墙壁的压力不变,选项A 正确;A 、B 两球的连线与水平方向的夹角θ变大,F 库cos θ不变,库仑力F 库一定变大,选项C 正确;两球之间的距离减小,选项B 错误;根据力的相互作用性可知,A 球对B 球的库仑力在竖直方向上的分力变大,故地面对B 球的弹力变大,选项D 错误.三、非选择题11.如图所示,在光滑绝缘水平面上放置电荷量分别为q 1、q 2、q 3的三个点电荷,三者位于一条直线上,已知q 1与q 2之间的距离为l 1,q 2与q 3之间的距离为l 2,三个点电荷都处于静止状态.(1)若q 2为正电荷,判断q 1和q 3的电性; (2)求q 1、q 2、q 3三者电荷量大小之比.解析:(1)q 2为正电荷时,假设q 1为正电荷,要使q 2受力平衡,q 3应为正电荷,但此时分析q 1的受力情况,q 2对q 1有向左的斥力,q 3对q 1也有向左的斥力,q 1所受的合力向左,不能平衡,因此,q 2为正电荷时,q 1只能为负电荷.同理可知,q 3为负电荷. (2)三个点电荷所受合力都等于零,根据共点力平衡条件和库仑定律有,对q 2:k q 1q 2l 21=k q 2q 3l 22 对q 1:kq 1q 2l 21=k q 1q 3(l 1+l 2)2 联立可解得q 1∶q 2∶q 3=⎝ ⎛⎭⎪⎫l 1+l 2l 22∶1∶⎝ ⎛⎭⎪⎫l 1+l 2l 12.答案:(1)负 负 (2)⎝ ⎛⎭⎪⎫l 1+l 2l 22∶1∶⎝ ⎛⎭⎪⎫l 1+l 2l 1212.(2018·无锡检测)如图,一半径为r 的圆环上均匀分布着电荷量为+Q 的电荷,在垂直于圆环面且过圆心O 的轴线上有A 、B 、C 三个点,C 和O 、O 和A 间的距离均为d ,AB 间距离为2d .在B 点处有一电荷量为+q 的固定点电荷.已知A 点处的场强为零,k 为静电力常量,求: (1)带电圆环在O 点处的场强大小; (2)C 点处场强.解析:(1)圆环上关于圆心对称的两小段圆弧上的电荷在O点处产生的场强大小相等、方向相反,其合场强为零,则带电圆环在O点处的场强为EO=0.(2)A点处的场强为零,根据电场叠加原理知,带电圆环和B点处点电荷在A点处产生的场强大小均为E BA=kq(2d)2、两者方向相反根据对称性可知带电圆环在C点处产生的场强大小为E C1=kq(2d)2、方向沿OC向外B处点电荷在C点处产生的场强大小为E C2=kq(4d)2、方向沿OC向外,则C点处场强E=E C1+E C2,解得E=5kq16d2、方向沿OC向外.答案:(1)0 (2)5kq16d2,方向沿OC向外。
浙江选考8高考物理总复习第章静电场第课时电场的力的性质试题
第1课时电场力性质[学考题组])1.如下图,一电场电场线分布关于y轴(沿竖直方向)对称,O、M、N 是y轴上三个点,且OM=MN。
P点在y轴右侧,MP⊥MN。
那么O、M、N、P四点中电场强度最大是( )A.O点B.M点C.N点D.P点解析电场线疏密程度表示场强大小,由此可知场强最大点为O点,应选A。
答案A2.(2021·浙江余杭期末)关于电场线说法,正确是( )A.电场线越密地方,同一电荷所受电场力一定越大B.正电荷只在电场力作用下一定沿电场线运动C.电场线方向,就是电荷受力方向D.静电场电场线是闭合解析电场线越密地方场强越大,那么同一电荷所受电场力一定越大,选项A正确;正电荷只在电场力作用下不一定沿电场线运动,只有当电场线是直线、只受电场力以及速度与电场线共线时,电荷才沿电场线一致,选项B错误;电场线方向,就是正电荷受力方向,选项C错误;静电场电场线不是闭合,选项D错误;应选A。
答案A3.关于电场力与电场强度,以下说法正确是( )A .电场强度方向总是跟电场力方向一致B .电场强度大小总是跟电场力大小成正比C .电荷受到电场力方向跟电场强度方向一致D .同一个点电荷在某点受到电场力越大,该点电场强度就越大 解析 据场强方向规定,正电荷所受电场力方向与场强方向一样,负电荷所受电场力方向与场强方向相反,故A 、C 错误;电场强度取决于电场本身,与有无试探电荷无关;场强公式E =F q,采用比值法下定义,并不是场强大小跟电场力大小成正比,故B 错误;据场强公式E =F q知,当同一个点电荷在某点受到电场力越大,该点场强越大,故D 正确。
答案 D4.如下图为某电场电场线,关于A 、B 两点电场强度,以下判断正确是( )A .大小不等,方向一样B .大小不等,方向不同C .大小相等,方向一样D .大小相等,方向不同解析 由图可判断电场为匀强电场,故两点电场强度大小相等、方向一样。
答案 C5.真空中两个静止点电荷间相互作用力F =kQ 1Q 2r 2,假设两电荷间距离不变,两电荷电荷量都增大为原来2倍,以下判断正确是( )A .F 增大为原来2倍B .F 增大为原来4倍C .F 增大为原来6倍D .F 增大为原来8倍解析 根据公式F =kQ 1Q 2r 2得:F ′=k ·2Q 1·2Q 2r 2=4·kQ 1Q 2r 2=4F ,选项B 正确。
(浙江专用)高考物理一轮复习 第六章 静电场第一节库仑定律电场强度电场线课时作业
课时作业19 库仑定律 电场强度 电场线一、不定项选择题1.把质量为m 的正点电荷放在电场中无初速度释放,不计重力,则以下说法正确的是( )A .点电荷的轨迹一定和电场线重合B .点电荷的速度方向总是与所在处的电场线方向一致C .点电荷的加速度方向总是与它所在处的电场线的切线方向重合D .点电荷将沿电场线切线方向抛出,做类抛体运动2.(2012·济南模拟)如图所示,可视为点电荷的小球A 、B 分别带负电和正电,B 球固定,其正下方的A 球静止在绝缘斜面上,则A 球受力个数可能为( )A .可能受到2个力作用B .可能受到3个力作用C .可能受到4个力作用D .可能受到5个力作用3.如图所示,真空中O 点有一点电荷,在它产生的电场中有A 、B 两点,A 点的电场强度大小为E A ,方向与AB 连线成60°角,B 点的电场强度大小为E B ,方向与AB 连线成30°角。
关于A 、B 两点电场强度大小E A 、E B 的关系,以下结论正确的是( )A .E A =EB 3 B .E A =3E BC .E A =33E BD .E A =3E B 4.两带电荷量分别为q 和-q 的点电荷放在x 轴上,相距为l ,能正确反映两电荷连线上电场强度大小E 与x 关系的是图( )5.两个相同的金属小球,带电荷量之比为1∶7,相距为r (r 远大于小球半径),两者相互接触后再放回原来的位置上,则它们间的库仑力可能为原来的( )A.47B.37C.97D.1676.(2012·辽宁锦州模拟)在光滑绝缘的水平地面上放置着四个相同的金属小球,小球A 、B 、C 位于等边三角形的三个顶点上,小球D 位于三角形的中心,如图所示。
现让小球A 、B 、C 带等量的正电荷Q ,让小球D 带负电荷q ,使四个小球均处于静止状态,则Q 与q 的比值为( )A.13B.33C .3 D. 3 7.有一负电荷自电场中的A 点自由释放,只受电场力作用,沿电场线运动到B 点,它运动的速度图象如图所示,则A 、B 所在电场区域的电场线分布可能是下图中的( )8.(2012·黑龙江哈师大检测)如图所示,用绝缘轻质细线悬吊一质量为m 、电荷量为q 的小球,在空间施加一匀强电场,使小球保持静止时细线与竖直方向成θ角(已知θ满足0<θ<45°),则所加匀强电场的电场强度的可能值为( )A.mg sin θqB.mg qC.mg tan θq D.mg tan θ2q二、非选择题9.在真空中同一条直线上的A 、B 两点固定有电荷量分别为+4Q 和-Q 的点电荷。
(浙江专版)高考物理一轮复习 单元评估检测(六)静电场(含解析)-人教版高三全册物理试题
单元评估检测(六) 静电场(90分钟100分)一、选择题(此题共12小题,每一小题4分,共48分)1.如下列图,某次实验教师用丝绸摩擦过的玻璃棒(带正电)去吸引细碎的锡箔屑,发现锡箔屑被吸引到玻璃棒上后又迅速地向空中散开,如下说法正确的答案是( )A.锡箔屑被吸引过程会因为获得电子而带负电B.锡箔屑被吸引过程有减速过程C.最后锡箔屑散开主要是因为碰撞导致D.散开时锡箔屑带正电【解析】选D。
根据带电物体能够吸引轻小物体和三种起电方式可知,A项错误;锡箔屑由静止到运动是加速运动过程,B项错误;锡箔屑与玻璃棒接触带上与玻璃棒一样的正电,同种电荷相互排斥,锡箔屑散开,故C项错误,D项正确。
2.(2019·温州模拟)如下关于各物理量的单位,说法正确的答案是( )A.动摩擦因数的单位是NB.劲度系数k的单位是N·mC.电阻率ρ的单位是Ω/mD.静电力常量k的单位是N·m2/C2【解析】选D。
滑动摩擦力:f=μF N,由于摩擦力的单位是牛顿,正压力的单位也是牛顿,所以动摩擦因数μ没有单位,故A错误;弹簧的弹力:F=kx,力的单位是牛顿,形变量的单位是米,所以劲度系数k的单位是牛顿/米,即N/m,故B错误;导体的电阻:R=ρ可得:ρ=,电阻的单位是欧姆(Ω),长度的单位是米,横截面积的单位是平方米,所以电阻率的单位为:欧姆·平方米/米=欧姆·米,即Ω·m,故C错误;库仑定律F=k,如此:k=,公式中,电荷量q1、q2的单位为库仑(C),距离r的单位为米(m),库仑力F的单位为牛顿(N),由公式推导得出k的单位为N·m2/C2,故D正确。
3.下面关于电容器与其电容的表示正确的答案是( )A.任何两个彼此绝缘而又相互靠近的导体,就组成了电容器,跟这两个导体是否带电无关B.电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的代数和C.电容器的电容与电容器所带电荷量成反比D.一个电容器的电荷量增加ΔQ=1.0×10-6C时,两极间电压升高10V,如此电容器的电容无法确定【解析】选A。
浙江省高考物理总复习 第6章 静电场精练精析
第6章 静电场 第一节 电场的力的性质一、单项选择题1.(2011年台州模拟)在电场中的某点放一个检验电荷,其电量为q ,受到的电场力为F ,则该点的电场强度为E =F q,下列说法正确的是( )A .若移去检验电荷,则该点的电场强度为0B .若检验电荷的电量变为4q ,则该点的场强变为4EC .若放置到该点的检验电荷变为-2q ,则场中该点的场强大小不变,但方向相反D .若放置到该点的检验电荷变为-2q ,则场中该点的场强大小方向均不变 解析:选D.电场中某点的场强与检验电荷无关,故D 对.2.使两个完全相同的金属小球(均可视为点电荷)分别带上-3Q 和+5Q 的电荷后,将它们固定在相距为a 的两点,它们之间库仑力的大小为F 1.现用绝缘工具使两小球相互接触后,再将它们固定在相距为2a 的两点,它们之间库仑力的大小为F 2.则F 1与F 2之比为( ) A .2∶1 B .4∶1 C .16∶1 D .60∶1解析:选D.两个完全相同的金属小球相互接触后,带电荷量为+Q ,距离变为原来的两倍,根据库仑定律可知选项D 正确.3. (2010年高考课标全国卷)静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器.某除尘器模型的收尘板是很长的条形金属板,图中直线ab 为该收尘板的横截面.工作时收尘板带正电,其左侧的电场线分布如图所示;粉尘带负电,在电场力作用下向收尘板运动,最后落在收尘板上.若用粗黑曲线表示原来静止于P 点的带电粉尘颗粒的运动轨迹,下列四幅图中可能正确的是(忽略重力和空气阻力)( )解析:选A.根据力和运动的关系知,当粒子运动至电场中某一点时,运动速度方向与受力方向如图所示,又据曲线运动知识知粒子运动轨迹夹在合外力与速度之间,可判定粉尘颗粒的运动轨迹如A 选项中图所示.4.法拉第首先提出用电场线形象生动地描绘电场,如图所示为点电荷a 、b 所形成电场的电场线分布图,以下几种说法中正确的是( )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的电荷量解析:选B.由题图看出,电场线由一个点电荷发出到另一个点电荷终止,由此可知,a、b必为异种电荷,C、D选项错;又由图可知,电荷b附近的电场线比电荷a附近的电场线密,则电荷b附近的场强必比电荷a附近的场强大,b带的电荷量必然多于a带的电荷量,则A选项错误,B选项正确.5.(2011年舟山模拟)A、B是一条电场线上的两个点,一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定的初速度从A点沿电场线运动到B点,其速度v与时间t的关系图象如图甲所示.则此电场的电场线分布可能是图乙中的( )解析:选A.从图象可以直接看出,粒子的速度随时间逐渐减小;图线的斜率逐渐增大,说明粒子的加速度逐渐变大,电场强度逐渐变大,从A到B电场线逐渐变密.综合分析知,负电荷是顺着电场线运动,由电场线疏处到达密处,正确选项是A.6.一个点电荷产生的电场,两个等量同种点电荷产生的电场,两个等量异种点电荷产生的电场,两块带等量异种电荷的平行金属板间产生的匀强电场.这是几种典型的静电场.带电粒子(不计重力)在这些静电场中的运动( )A.不可能做匀速直线运动B.不可能做匀变速运动C.不可能做匀速率圆周运动D.不可能做往复运动答案:A二、不定项选择题7. (2011年绍兴一中高三月考)如图所示,图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线,虚线是某带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点,若带电粒子在运动过程中只受到电场力作用,根据此图可以作出正确判断的是( )A.带电粒子所带电荷的正、负B.带电粒子在a、b两点的受力方向C.带电粒子在a、b两点的加速度何处较大D.带电粒子在a、b两点的速度何处较大解析:选BCD.由轨迹的弯曲情况,可知电场力应沿电场线向左,但因不知电场线的方向,故带电粒子所带电荷符号不能确定.设粒子从a运动到b(也可分析从b到a的情形,两种分析不影响结论),速度方向与电场力夹角大于90°,故速度减小,由电场线的疏密程度知a点场强大于b点场强,带电粒子在a点受电场力较大,从而加速度较大,综上所述B、C、D正确.8.如图所示,实线为不知方向的三条电场线,从电场中M点以相同速度飞出a、b两个带电粒子,运动轨迹如图中虚线所示,则( )A.a一定带正电,b一定带负电B.a的速度将减小,b的速度将增加C .a 的加速度将减小,b 的加速度将增加D .两个粒子的电势能一个增加一个减小 答案:C9.如图所示,在场强大小为E 的匀强电场中,一根不可伸长的绝缘细线一端拴一个质量为m 、电荷量为q 的带负电小球,另一端固定在O 点.把小球拉到使细线水平的位置A ,然后将小球由静止释放,小球沿弧线运动到细线与水平成θ=60°的位置B 时速度为零.以下说法正确的是( )A .小球重力与电场力的关系是mg =3EqB .小球重力与电场力的关系是Eq =3mgC .小球在B 点时,细线拉力为F T =3mgD .小球在B 点时,细线拉力为F T =2Eq解析:选BC.根据对称性可知,小球处在AB 中点位置时切线方向合力为零,此时细线与水平方向夹角恰为30°,根据三角函数关系可得:qE sin30°=mg cos30°,化简可知选项A 错误,B 正确;小球到达B 点时速度为零,则沿细线方向合力为零,此时对小球受力分析可知:F T =qE sin30°+mg cos30°,化简可知F T =3mg ,选项C 正确,D 错误.10.(2011年北京考试院抽样测试)如图所示,真空中Ox 坐标轴上的某点有一个点电荷Q ,坐标轴上A 、B 两点的坐标分别为0.2 m 和0.7 m .在A 点放一个带正电的试探电荷,在B 点放一个带负电的试探电荷,A 、B 两点的试探电荷受到电场力的方向都跟x 轴正方向相同,电场力的大小F 跟试探电荷电荷量q 的关系分别如图中直线a 、b 所示.下列说法正确的是( )A .B 点的电场强度的大小为0.25 N/C B .A 点的电场强度的方向沿x 轴负方向 C .点电荷Q 是正电荷D .点电荷Q 的位置坐标为0.3 m 解析:选D.由两试探电荷受力情况可知,点电荷Q 为负电荷,且放置于A 、B 两点之间某位置,选项B 、C 均错;设Q 与A 点之间的距离为l ,则点电荷在A 点产生的场强为E A =kQ /l 2=F a /q a=[4×104/(1×10-9)]N/C =4×105 N/C ,同理,点电荷在B 点产生的场强为E B =kQ /(0.5-l )2=F b /q b =[1×10-4/(4×10-9)]N/C =0.25×105N/C.解得l =0.1 m ,所以点电荷Q 的位置坐标为x Q =x A +l =0.2+0.1=0.3(m),所以选项A 错误,选项D 正确. 三、计算题11.(2011年温州八校联考)如图所示,BCDG 是光滑绝缘的34圆形轨道,位于竖直平面内,轨道半径为R ,下端与水平绝缘轨道在B 点平滑连接,整个轨道处在水平向左的匀强电场中.现有一质量为m 、带正电的小滑块(可视为质点)置于水平轨道上,滑块受到的电场力大小为34mg ,滑块与水平轨道间的动摩擦因数为0.5,重力加速度为g .(1)若滑块从水平轨道上距离B 点s =3R 的A 点由静止释放,滑块到达与圆心O 等高的C 点时速度为多大?(2)在(1)的情况下,求滑块到达C 点时受到轨道的作用力大小;(3)改变s 的大小,使滑块恰好始终沿轨道滑行,且从G 点飞出轨道,求滑块在圆轨道上滑行过程中的最小速度大小.解析:本题考查了电场与竖直平面内圆周运动的结合.解题的关键是要有等效场的思想,求轨道与物块之间作用力时要找准向心力的来源. (1)设滑块到达C 点时的速度为v ,由动能定理得qE (s +R )-μmgs -mgR =12mv 2-0,而qE =3mg4,解得v =gR .(2)设滑块到达C 点时受到轨道的作用力大小为F ,则F -qE =m v 2R ,解得F =74mg .(3)要使滑块恰好始终沿轨道滑行,则滑至圆轨道DG 间某点,由电场力和重力的合力提供向心力,此时的速度最小(设为v n ),则有qE2+mg2=m v 2nR,解得v n =5gR 2. 答案:见解析12.如图所示,一根光滑绝缘细杆与水平面成α=30°的角倾斜固定.细杆的一部分处在场强方向水平向右的匀强电场中,场强E =2×104 N/C.在细杆上套有一个带电量为q =-1.73×10-5 C 、质量为m =3×10-2kg 的小球.现使小球从细杆的顶端A 由静止开始沿杆滑下,并从B 点进入电场,小球在电场中滑至最远处的C 点.已知AB 间距离x 1=0.4 m ,g =10 m/s 2.求:(1)小球在B 点的速度v B ;(2)小球进入电场后滑行的最大距离x 2; (3)小球从A 点滑至C 点的时间是多少?解析:(1)小球在AB 段滑动过程中,由机械能守恒mgx 1sin α=12mv 2B可得v B =2 m/s.(2)小球进入匀强电场后,在电场力和重力的作用下,由牛顿第二定律可得加速度a 2=mg sin α-qE cos αm=-5 m/s 2小球进入电场后还能滑行到最远处C 点,BC 的距离为 x 2=-v 2B2a 2=0.4 m.(3)小球从A 到B 和从B 到C 的两段位移中的平均速度分别为v AB =0+v B 2 v BC =v B +02小球从A 到C 的平均速度为v B2x 1+x 2=v t =v B2t可得t =0.8 s.答案:(1)2 m/s (2)0.4 m (3)0.8 s 第二节 电场的能的性质一、单项选择题1.(2010年高考天津理综卷)在静电场中,将一正电荷从a 点移到b 点,电场力做了负功,则( )A .b 点的电场强度一定比a 点大B .电场线方向一定从b 指向aC .b 点的电势一定比a 点高D .该电荷的动能一定减小解析:选C.电场力做负功,该电荷电势能增加.正电荷在电势高处电势能较大,C 正确.电场力做负功同时电荷可能还受其他力作用,总功不一定为负.由动能定理可知,动能不一定减小,D 错.电势高低与场强大小无必然联系,A 错.b 点电势高于a 点,但a 、b 可能不在同一条电场线上,B 错.2.(2011年宁波模拟)如图所示,a 、b 是竖直方向上同一电场线上的两点,一带负电的质点在a 点由静止释放,到达b 点时速度最大,则( ) A .a 点电势高于b 点电势 B .a 点的场强大于b 点的场强C .质点从a 点运动到b 点的过程中电势能增加D .质点在a 点受到的电场力小于在b 点受到的电场力解析:选B.负电荷所受电场力向上,所以电场线方向向下,A 错;a 点电场力大于重力,b 点电场力等于重力,B 对,D 错;质点从a 点运动到b 点的过程中电场力做正功,电势能减小,C 错.3.(2011年杭州毕业班综合测试)如图所示表示某静电场等势面的分布,电荷量为1.6×10-9C 的正电荷从A 经B 、C 到达D 点.从A 到D ,电场力对电荷做的功为( )A .4.8×10-8J B .-4.8×10-8JC .8.0×10-8 JD .-8.0×10-8J解析:选B.电场力做功与电荷运动的路径无关,只与电荷的起始位置有关.从A 到D ,电场力对电荷做的功为W =U AD q =(φA -φD )q =(-40+10)×1.6×10-9 J =-4.8×10-8J ,A 、C 、D 错误,B 正确.4.(2011年皖南八校联考)一匀强电场,场强方向是水平的(如图所示),一个质量为m 的带正电的小球,从O 点出发,初速度的大小为v 0,在电场力与重力的作用下,恰能沿与场强的反方向成θ角做直线运动.设小球在O 点的电势能为零,则小球运动到最高点时的电势能为( )A.12mv 20B.12mv 20sin 2θC.12mv 20tan 2θ D.12mv 20cos 2θ 解析:选D.由题意可知,小球所受合力为F =mgsin θ,设最高点到O 点距离为s ,则由动能定理可得mg sin θ s =12mv 20,由能量守恒可得小球在最高点的电势能E =12mv 20-mgs sin θ,联立两式解得E =12mv 20cos 2θ,D 正确.5.(2010年高考安徽理综卷)如图所示,在xOy 平面内有一个以O 为圆心、半径R =0.1 m 的圆,P 为圆周上的一点,O 、P 两点连线与x 轴正方向的夹角为θ.若空间存在沿y 轴负方向的匀强电场,电场强度大小E =100 V/m ,则O 、P 两点的电势差可表示为( )A .U OP =-10sin θ(V)B .U OP =10sin θ(V)C .U OP =-10cos θ(V)D .U OP =10cos θ(V)解析:选A.由于电场强度方向向下,据题意可知U OP <0,则U OP =-ER sin θ=-100×0.1sin θ(V)=-10sin θ(V),故正确答案为A.6.(2010年高考江苏物理卷)空间有一沿x 轴对称分布的电场,其电场强度E 随x 变化的图象如图所示.下列说法中正确的是( )A.O点的电势最低B.x2点的电势最高C.x1和-x1两点的电势相等D.x1和x3两点的电势相等解析:选C.由题图知,O点两侧电场强度方向相反,因电场强度的方向沿x轴,故O点可能电势最低,也可能电势最高,A选项不正确;x1、x2、x3三点在同一电场线上,由沿电场线方向电势逐渐降低可知,无论O点右侧电场强度沿x轴向右还是向左,x2点电势都不是最高,x1、x3两点的电势也不相等,故B、D不正确;由题图知,电场强度在O点两侧对称,故x1、-x1两点电势相等,C正确.二、不定项选择题7.图中的实线表示电场线,虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹.粒子先经过M点,再经过N点,可以判定( )A.M点的电势大于N点的电势B.M点的电势小于N点的电势C.粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力D.粒子在M点受到的电场力小于在N点受到的电场力解析:选AD.沿电场线的方向电势降低,所以φM>φN,选项A对,B错;电场线越密的地方电场强度越大,同一粒子所受电场力越大,所以选项C错,D对.8. (2011年洛阳高三质检)如图所示,虚线a、b、c为三个同心圆面,圆心处有一个点电荷.现从b、c之间一点P以相同的速率发射两个带电粒子,分别沿PM、PN运动到M、N点,M、N两点都处于圆周c上,以下判断正确的是( )A.到达M、N时两粒子速率仍相等B.到达M、N时两粒子速率v M>v NC.到达M、N时两粒子的电势能相等D.两个粒子的电势能都是先减小后增大解析:选B.从粒子的运动轨迹可看出电场对到达M点的粒子做正功,对到达N点的粒子做负功,再根据动能定理可知,A错误,B正确;M、N两点电势相等,但带电粒子的电性不同,到达M、N两点时两粒子的电势能不同,C错误;到达M点的粒子其电势能先增大后减小,而到达N点的粒子其电势能先减小后增大,D错误.9.如图所示,一带电液滴在重力和匀强电场对它的作用力的作用下,从静止开始由b沿直线运动到d,且bd与竖直方向所夹的锐角为45°,则下列结论中正确的是( )A.此液滴带负电荷B.合外力对液滴做的总功等于零C.液滴做匀加速直线运动D.液滴的电势能减少解析:选ACD.由题可知,带电液滴只受重力和电场力作用,合力沿bd方向,液滴匀加速运动,C正确;合力做正功,B不正确;电场力方向向右,故液滴带负电荷,A正确;电场力做正功,所以电势能减少,D正确.10. 一正电荷在电场中仅受电场力作用,从A点运动到B点,速度随时间变化的图象如图所示,t A、t B分别对应电荷在A、B两点的时刻,则下列说法中正确的是( )A.A处的场强一定小于B处的场强B.A处的电势一定低于B处的电势C.电荷在A处的电势能一定大于在B处的电势能D.从A到B的过程中,电场力对电荷做正功解析:选B.由图象知A处的加速度大于B处的加速度,A处的场强一定大于B处的场强,A错.由功能关系及动能和电势能之和守恒知B正确,C、D错.三、计算题11.(2011年学军中学高三抽样测试)如图所示,水平光滑绝缘轨道MN的左端有一个固定挡板,轨道所在空间存在E=4.0×102N/C、水平向左的匀强电场.一个质量m=0.10 kg、带电荷量q=5.0×10-5 C的滑块(可视为质点),从轨道上与挡板相距x1=0.20 m的P点由静止释放,滑块在电场力作用下向左做匀加速直线运动.当滑块与挡板碰撞后滑块沿轨道向右做匀减速直线运动,运动到与挡板相距x2=0.10 m的Q点,滑块第一次速度减为零.若滑块在运动过程中,电荷量始终保持不变,求:(1)滑块沿轨道向左做匀加速直线运动的加速度的大小;(2)滑块从P点运动到挡板处的过程中,电场力所做的功;(3)滑块第一次与挡板碰撞过程中损失的机械能.解析:(1)设滑块沿轨道向左做匀加速运动的加速度为a此过程滑块所受合外力F=qE=2.0×10-2 N根据牛顿第二定律F=ma,解得a=0.20 m/s2.(2)滑块从P点运动到挡板处的过程中,电场力所做的功W1=qEx1=4.0×10-3 J.(3)滑块第一次与挡板碰撞过程中损失的机械能等于滑块由P点运动到Q点过程中电场力所做的功即ΔE=qE(x1-x2)=2.0×10-3 J.答案:(1)0.20 m/s2(2)4.0×10-3 J(3)2.0×10-3 J12.如图所示,固定在水平地面上的绝缘平板置于匀强电场中,电场方向与平板平行.在绝缘平板上,放置一个带负电的物体(可视为质点),物体与平板间的动摩擦因数为0.5.现让物体以10 m/s 的初速度平行于电场方向运动,物体沿电场方向运动的最远距离为4 m .已知物体所受电场力大于其最大静摩擦力,平板足够大,规定物体在出发点时的电势能为零,重力加速度g 取10 m/s 2.求:(1)物体所受电场力与其所受重力的比值; (2)物体在离出发点多远处动能与电势能相等?解析:(1)设物体带电荷量为q ,运动的最大位移为s m ,由动能定理得 -qEs m -μmgs m =-12mv 2得qE mg =34. (2)设物体运动到离出发点距离为s 处动能与电势能相等, 即12mv 2=qEs 在此过程中,由动能定理得-qEs -μmgs =12mv 2-12mv 2代入数据解得s =2.5 m设物体在返回过程中经过距出发点距离为s ′处动能与电势能再次相等,即12mv ′2=qEs ′由动能定理得qE (s m -s ′)-μmg (s m -s ′)=12mv ′2解得s ′=1 m.答案:(1)3∶4 (2)2.5 m 或1 m第三节 电容器与电容 带电粒子在电场中的运动一、单项选择题1.如图所示的电容式键盘,是通过改变电容器的哪个因素来改变电容的( )A .两板间的距离B .两板间的电压C .两板间的电介质D .两板的正对面积解析:选A.计算机键盘上下运动时,改变了上、下两板间的距离,故A 正确. 2.(2011年北京朝阳区联考)如图所示,在某一真空中,只有水平向右的匀强电场和竖直向下的重力场,在竖直平面内有初速度为v 0的带电微粒,恰能沿图示虚线由A 向B 做直线运动.那么( ) A .微粒带正、负电荷都有可能 B .微粒做匀减速直线运动 C .微粒做匀速直线运动 D .微粒做匀加速直线运动解析:选B.微粒做直线运动的条件是速度方向和合外力的方向在同一条直线上,只有微粒受到水平向左的电场力才能使得合力方向与速度方向相反且在同一条直线上,由此可知微粒所受的电场力的方向与场强方向相反,则微粒必带负电,且运动过程中微粒做匀减速直线运动,故B 正确.3.(2011年瑞安中学检测)如图所示,一个带正电的粒子以一定的初速度垂直进入水平方向的匀强电场,若不计重力,下列四个选项中能正确描述粒子在电场中运动轨迹的是( )解析:选C.电荷在电场中做类平抛运动,受力方向总是沿电场线方向,轨迹向右弯曲,C 正确.4.(2011年台州模拟)一带电粒子在电场中仅在电场力作用下,从A点运动到B 点,速度随时间变化的图象如图所示,t A 、t B 分别是带电粒子到达A 、B 两点时对应的时刻,则下列说法中正确的有( ) A .A 点的场强一定小于B 点的场强 B .A 点的电势一定高于B 点的电势C .带电粒子在A 点的电势能一定小于在B 点的电势能D .带电粒子从A 点到B 点过程中,电场力一定对带电粒子做正功解析:选D.由于v -t 图象上各点的斜率表示加速度的大小,从图象可以看出带电粒子在A 点时的加速度大于在B 点时的加速度,由牛顿第二定律可知E A >E B ,A 错误;带电粒子带电性质未知,故无法判断A 、B 两点电势,B 错误;从v -t 图象中可以看出B 点速度大于A 点速度,故电场力对带电粒子做正功,电势能减小,所以C 错误,D 正确.5.如图所示,平行板电容器的电容为C ,带电荷量为Q ,两极板间距离为d ,今在距两极板的中点12d 处放一电荷q ,则( )A .q 所受电场力的大小为Qq CdB .q 所受电场力的大小为k 4Qq d 2C .q 点处的电场强度是k 4Q d 2D .q 点处的电场强度是k 8q d 2解析:选A.两极板之间的电场强度E =U d ,q 受到的电场力F =Eq =U d q =Q Cd q ,A 正确;Q 不是点电荷,点电荷的场强公式E =k Q r 2在这里不能用,B 、C 、D 不正确.6.(2011年广东珠海质检)分别将带正电、负电和不带电的三个等质量小球,分别以相同的水平速度由P 点射入水平放置的平行金属板间,已知上板带负电,下板接地.三小球分别落在图中A 、B 、C 三点,则错误的是( )A .A 带正电、B 不带电、C 带负电B .三小球在电场中加速度大小关系是:a A <a B <a CC .三小球在电场中运动时间相等D .三小球到达下板时的动能关系是E k C >E k B >E k A 解析:选C.由于A 的水平射程x 最远,A 的运动时间t =x v 0最长,C 错误.A 的加速度a A =2h t 2最小,而C 的加速度a C 最大,a A <a B <a C ,B 正确.可见,A 带正电,受电场力方向与重力方向相反,B 不带电,C 带负电,受电场力方向与重力方向相同,A 正确.由动能定理知E k C >E k B >E k A ,D 正确.二、不定项选择题7.(2011年杭州学军中学抽样测试)如图甲所示,平行金属板中央有一个静止的电子(不计重力),两板间距离足够大.当两板间加上如图乙所示的交变电压后,在下图中,反映电子速度v 、位移x 和加速度a 三个物理量随时间t 的变化规律可能正确的是( )解析:选AD.在平行金属板之间加上如题图乙所示的周期性电压时,因为电子在平行金属板间所受的电场力F =U 0e d,所以电子所受的电场力大小不变,而方向随电压呈周期性变化.由牛顿第二定律F =ma 可知,电子在第一个T 4内向B 板做匀加速直线运动,在第二个T 4内向B 板做匀减速直线运动,在第三个T 4内反向做匀加速直线运动.在第四个T 4内向A 板做匀减速直线运动,所以a -t 图象如图1所示,v -t 图象如图2所示;又因匀变速直线运动位移x =v 0t +12at 2,所以x -t 图象应是曲线.故本题选AD.8. 如图所示,足够长的两平行金属板正对竖直放置,它们通过导线与电源E 、定值电阻R 、开关S 相连.闭合开关后,一个带电的液滴从两板上端的中点处无初速度释放,最终液滴落在某一金属板上.下列说法中正确的是( )A .液滴在两板间运动的轨迹是一条抛物线B .电源电动势越大,液滴在板间运动的加速度越大C .电源电动势越大,液滴在板间运动的时间越短D .定值电阻的阻值越大,液滴在板间运动的时间越长解析:选BC.电容器充满电荷后,极板间的电压等于电源的电动势.极板间形成了电场,液滴受水平方向的电场力和竖直方向的重力作用,合力为恒力,而初速度为零,则液滴做初速度为零的匀加速直线运动,A 项错;电源电动势越大,则液滴受到的电场力也越大,合力越大,加速度也越大,B 项对;电源电动势越大,加速度越大,同时位移越小,则运动的时间越短,C 对;定值电阻不会影响两极板上电压的大小,则对液滴的运动没有影响,D 项错.9.如图所示,两平行金属板间有一匀强电场,板长为L ,板间距离为d ,在板右端L 处有一竖直放置的光屏M ,一带电荷量为q ,质量为m 的质点从两板中央射入板间,最后垂直打在M 屏上,则下列结论正确的是( )A .板间电场强度大小为mg /qB .板间电场强度大小为2mg /qC .质点在板间的运动时间和它从板的右端运动到光屏的时间相等D .质点在板间的运动时间大于它从板的右端运动到光屏的时间解析:选BC.当质点所受电场力方向向上且大于重力时,质点才可能垂直打到屏上.由运动的合成与分解,可知质点在水平方向上一直做匀速直线运动,所以质点在电场中做类平抛运动的时间和在重力场中做斜上抛运动的时间相等.由运动规律可知质点在水平方向上做匀速直线运动,v x =v 0;在竖直方向上:在电场中v y =at ,如图所示,离开电场后质点做斜上抛运动,v y =gt ,由此运动过程的对称性可知a =g ,由牛顿第二定律得:qE -mg =ma =mg ,解得:E =2mg /q .故B 、C 正确.10.(2010年湖北黄冈模拟)如图所示,带正电的粒子以一定的初速度v 0沿两板的中线进入水平放置的平行金属板内,恰好沿下板的边缘飞出,已知板长为L ,板间距离为d ,板间电压为U ,带电粒子的电荷量为q ,粒子通过平行金属板的时间为t (不计粒子的重力),则( )A .在前t 2时间内,电场力对粒子做的功为Uq 4B .在后t 2时间内,电场力对粒子做的功为38Uq C .在粒子下落前d 4和后d 4的过程中,电场力做功之比为1∶2 D .在粒子下落前d 4和后d 4的过程中,电场力做功之比为1∶1 解析:选BD.电场力做的功W =qE ·d 2=qU d ·d 2=qU 2,前t 2和后t 2的位移之比为x 1∶x 2=1∶3 x 1=14·d 2=d 8,x 2=38d ,则 前t 2:W 1=qE ·d 8=qU 8,后t 2:W 2=qE ·38d =38qU ,B 正确; 前d 4和后d 4位移相等,电场力恒定,故做功相等,所以D 正确.选B 、D. 三、计算题11.如图所示,水平放置的平行板电容器,与某一电源相连,它的极板长L =0.4 m ,两板间距离d =4×10-3 m ,有一束由相同带电微粒组成的粒子流,以相同的速度v 0从两板中央平行极板射入,开关S 闭合前,两板不带电,由于重力作用微粒能落到下板的正中央,已知微粒质量为m =4×10-5 kg ,电量q =+1×10-8C .(g =10 m/s 2)求:(1)微粒入射速度v 0为多少?(2)为使微粒能从平行板电容器的右边射出电场,电容器的上板应与电源的正极还是负极相连?所加的电压U 应取什么范围? 解析:(1)L 2=v 0t d 2=12gt 2 可解得:v 0=L 2 g d=10 m/s. (2)电容器的上板应接电源的负极。
高考物理轮精细复习 (压轴题)电场力的性质(含解析)
避躲市安闲阳光实验学校第六章静电场一、三年高考考点统计与分析考点试题题型分值库仑定律电场强度安徽T20浙江T19山东T19江苏T1上海T11海南T3重庆T19广东T21海南T4新课标全国T17福建T18选择选择选择选择选择选择选择选择选择选择选择6分6分5分3分3分3分6分6分3分6分6分电势能电势电势差天津T5福建T15安徽T18重庆T20海南T3山东T21江苏T8上海T14上海T9江苏T5选择选择选择选择选择选择选择选择选择选择6分6分6分6分3分4分4分3分3分3分电容器带电粒子在电场中的运动新课标全国T18广东T20江苏T2海南T9北京T24天津T5新课标全国T20安徽T20选择选择选择选择计算选择选择6分6分3分4分20分6分6分北京T24福建T20安徽T18北京T18选择计算计算选择选择6分20分15分6分6分(1)试题主要集中在电场强度、电场线、电场力、电势、电势差、等势面、电势能、平行板电容器、匀强电场、电场力做功、电势能的变化,还有带电粒子在电场中的加速和偏转等知识。
其中在全国各地试卷中,对电场的性质及库仑定律的考查共计5次;对电容器,带电粒子在电场中的运动的考查共计6次;对电势、电势能、电势差的考查共计4次。
(2)高考试题的考查题型多以选择题,计算题形式出现,其中电场的性质的考查以选择形式出现5次,每题分值3~6分不等;电容器,带电粒子在电场中的运动的考查以选择形式出现3次,每次3~6分,以计算的形式出现了3次,分值在16~20分之间。
(3)高考试题对知识点的考查主要有三种形式:一种是基本概念和规律与力学中牛顿运动定律、动能定理、动能关系相结合;一种是以实际生产、生活为背景材料。
对带电粒子在电场中的加速、偏转等问题进行考查;还有一种形式是粒子在复合场中的运动,试题难度中等以上。
二、高考考情预测预计的高考中,对本专题的考查仍将是热点之一,在上述考查角度的基础上,重点以选择题的形式考查静电场的基本知识点,以综合题的形式考查静电场知识和其他相关知识在生产、生活中的实际应用。
(浙江选考)2021版新高考物理一轮复习8第六章静电场达标检测巩固提能试题汇编
第1节电场力的性质[随堂检测]1.(2018·4月浙江选考)真空中两个完全相同、带等量同种电荷的金属小球A和B(可视为点电荷),分别固定在两处,它们之间的静电力为F.用一个不带电的同样金属球C先后与A、B球接触,然后移开球C,此时A、B球间的静电力为( )A.F8B.F4C.3F8D.F2解析:选C.设原来A、B各带Q电荷量,根据相同的小球接触后电荷的分配规律可知,C球与A球碰后,A、C均带Q2的电荷量,然后C球与B球接触后,C、B各带3Q4的电荷量,原来的静电力为F=kQ2r2,后来的静电力为F′=k12Q·34Qr2=38F,故选项C正确.2.(2017·11月浙江选考)电场线的形状可以用实验来模拟,把头发屑悬浮在蓖麻油里,加上电场,头发屑就按照电场的方向排列起来,如图所示.关于此实验,下列说法正确的是( )A.a图是模拟两等量同种电荷的电场线B.b图一定是模拟两等量正电荷的电场线C.a图中的A、B应接高压起电装置的两极D.b图中的A、B应接高压起电装置的两极答案:C3.(2020·丽水高二月考)四种电场的电场线如图所示.一正电荷q仅在静电场力作用下由M点向N点做加速运动,且加速度越来越大.则该电荷所在的电场是图中的( )解析:选D.由正电荷q仅在静电力的作用下由M点向N点做加速运动,故由M向N的方向为电场线的方向,故B错误;加速度越来越大,即电场线越来越密,故A、C错误,D 正确.4.(2020·台州调研)如图所示,M、N为两个等量同种正电荷Q,在其连线的中垂线上任意一点P自由释放一个负电荷q,不计重力影响,关于点电荷q的运动下列说法正确的是( )A.从P→O的过程中,加速度越来越大,速度也越来越大B .从P →O 的过程中,加速度越来越小,到O 点速度达到最大值C .点电荷越过O 点时加速度为零,速度达到最大值D .点电荷越过O 点后,速度越来越小,加速度越来越大,直到速度为零解析:选C.如图所示,根据电场叠加原理知:O 点场强为零,从O 点沿中垂线向外,场强先变大后变小.点电荷从P →O 的过程中,静电力可能是先变大后变小,加速度随之先变大后变小;也可能静电力一直变小,加速度一直变小,关键是P 点位置的不确定性.不过,在到达O 点之前,静电力一直表现为引力,速度一定是一直变大的,在O 点时加速度是零,速度最大,该电场关于直线MN 对称,电荷越过O 点后的运动也不一定是单调变化的.有些粗心的同学容易认为从P →O 电荷距离两个场源电荷越来越近,静电力就会越来越大而错选A.其实,点电荷与场源电荷的两个静电力确实是变大的,只是两个静电力的合力未必变大,这要看电场的矢量合成情况.[课后达标]一、选择题1.如图所示,有三个点电荷A 、B 、C 位于一个等边三角形的三个顶点上,已知A 、B 都带正电荷,A 所受B 、C 两个点电荷的静电力的合力如图中F A 所示,那么可以判定点电荷C 所带电荷的电性为( )A .一定是正电B .一定是负电C .可能是正电,也可能是负电D .无法判断答案:B2.(2020·嘉兴质检)如图所示,两个质量均为m 的完全相同的金属球壳a 和b ,其壳层的厚度和质量分布均匀,将它们固定于绝缘底座上,两球心间的距离l 为球半径的3倍.若使它们带上等量异种电荷,使其电荷量的绝对值均为Q ,那么关于a 、b 两球之间的万有引力F引和库仑力F 库的表达式正确的是( ) A .F 引=G m 2l 2,F 库=k Q 2l2 B .F 引≠G m 2l 2,F 库≠k Q 2l2 C .F 引≠G m 2l 2,F 库=k Q 2l2 D .F 引=G m 2l 2,F 库≠k Q 2l2解析:选D.由于a 、b 两球所带异种电荷相互吸引,使它们各自的电荷分布不均匀,即相互靠近的一侧电荷分布较密集,又l =3r ,不满足l ≫r 的要求,故不能将带电球壳看成点电荷,所以不能应用库仑定律,故F 库≠k Q 2l2.虽然不满足l ≫r ,但由于其壳层的厚度和质量分布均匀,两球壳可看成质量集中于球心的质点,可以应用万有引力定律,故F 引=G m 2l 2.故选D.3.如图,空间存在一方向水平向右的匀强电场,两个带电小球P 和Q 用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下,两细绳都恰好与天花板垂直,则( )A .P 和Q 都带正电荷B .P 和Q 都带负电荷C .P 带正电荷,Q 带负电荷D .P 带负电荷,Q 带正电荷解析:选D.对P 、Q 整体进行受力分析可知,在水平方向上整体所受电场力为零,所以P 、Q 必带等量异种电荷,A 、B 错误;对P 进行受力分析可知,匀强电场对它的电场力应水平向左,与Q 对它的库仑力平衡,所以P 带负电荷,Q 带正电荷,D 正确,C 错误.4.(多选)(2020·宁波质检)如图所示,质量分别为m 1、m 2,电荷量分别为q 1、q 2的两小球,分别用绝缘轻丝线悬挂起来,两丝线与竖直方向的夹角分别为α和β(α>β),两小球恰在同一水平线上,那么( )A .两球一定带异种电荷B .q 1一定大于q 2C .m 1一定小于m 2D .m 1所受的库仑力一定大于m 2所受的库仑力解析:选AC.由于两带电小球相互吸引,所以一定带异种电荷,选项A 正确.设轻丝线与竖直方向的夹角为θ,根据平衡条件可得两球之间的库仑力F =mg tan θ,因此m 1g <m 2g ,即m 1<m 2,选项C 正确.5.某同学在学习了电学知识后对电工穿的高压作业服进行了研究,发现高压作业服是用铜丝编织的,下列各同学的想法正确的是( )A .甲认为铜丝编织的衣服不易拉破,所以用铜丝编织B .乙认为铜丝必须达到一定的厚度,才能对人体起到保护作用C .丙认为电工被铜丝编织的衣服所包裹,使体内电势保持为零,对人体起保护作用D .丁认为电工被铜丝编织的衣服所包裹,使体内电场强度保持为零,对人体起保护作用答案:D6.(2020·浙江黄岩选考适应考试)如图所示,一电子沿等量异种电荷的中垂线由A →O →B 匀速飞过,电子重力不计,仅受电场力和另一个力,则电子所受另一个力的大小和方向变化情况是( )A .先变大后变小,方向水平向左B .先变大后变小,方向水平向右C .先变小后变大,方向水平向左D .先变小后变大,方向水平向右答案:B7.(多选)如图所示,半径为r 的硬橡胶圆环上,带有均匀分布的负电荷,单位长度的电荷量为q ,其圆心O 处的合场强为零.若在圆环顶部截去长度为l (l ≪r )的一小段AB ,则剩余部分在圆心O 产生的场强( )A .大小为klq r 2B .方向为竖直向下C .方向为竖直向上D .大小和方向无法判断 答案:AB8.(2020·金华质检)如图所示,一电场的电场线分布关于y 轴(沿竖直方向)对称,O 、M 、N 是y 轴上的三个点,且OM =MN .P 点在y 轴右侧,MP ⊥MN .则O 、M 、N 、P 四点中电场强度最大的是( )A .O 点B .M 点C .N 点D .P 点解析:选A.电场线的疏密程度表示场强大小,由此可知场强最大的点为O 点,故选A.9.(多选)(2020·浙江省名校考前押宝)如图所示,在真空中一条竖直向下的电场线上有a 、b 两点.一带电质点在a 处由静止释放后沿电场线向上运动,到达b 点时速度恰好为零.则下列说法正确的是( )A .该带电质点一定带正电荷B .该带电质点一定带负电荷C .a 点的电场强度大于b 点的电场强度D .质点在b 点所受到的合力一定为零解析:选BC.带电质点由a 点释放后向上运动,可知合力方向向上,而质点所受重力竖直向下,故电场力一定竖直向上,与电场线方向相反,故该质点一定带负电,A 错,B 对;带电质点到b 点时速度又减为零,可知向上运动过程中,合力先向上再向下,因重力不变电场力减小,知a 点的场强大于b 点,C 对,D 错.10.(2018·11月浙江选考)电荷量为4×10-6C 的小球绝缘固定在A 点,质量为0.2kg 、电荷量为-5×10-6C 的小球用绝缘细线悬挂,静止于B 点.A 、B 间距离为30cm ,AB 连线与竖直方向夹角为60°.静电力常量为9.0×109N·m2/C2,小球可视为点电荷.下列图示正确的是( )答案:B11.如图所示,绝缘细线上端固定,下端悬挂一轻质带电小球N,当带同种电荷的金属球M固定在N近旁的绝缘支架上时,悬挂N的细线与竖直方向的夹角为θ,则下列说法正确的是( )A.仅将M的电荷量增大,θ不变B.仅将M的电荷量增大,θ变小C.仅将支架沿水平地面移近N,θ变小D.仅将支架沿水平地面移近N,θ变大答案:D12.(2020·湖州质检)两点电荷形成电场的电场线分布如图所示,A、B是电场线上的两点,下列判断正确的是( )A.A、B两点的电场强度大小不等,方向相同B.A、B两点的电场强度大小相等,方向不同C.左边电荷带负电,右边电荷带正电D.两电荷所带电荷量相等解析:选C.电场线的疏密代表场强的强弱,电场线越密,代表电场越强,电场方向为电场线的切线方向,故从图中可以看出A点、B点电场强度大小和方向均不同,故A、B错误;电场线从正电荷指向负电荷,故C正确;右边电荷周围的电场线密集,故此电荷的电荷量较大,故D错误.13.如图,M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点,O点为半圆弧的圆心,∠MOP =60°.电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M 、N 两点,这时O 点电场强度的大小为E 1;若将N 点处的点电荷移至P 点,则O 点的场强大小变为E 2,E 1与E 2之比为( )A .1∶2B .2∶1C .2∶3D .4∶ 3 解析:选B.依题意,每个点电荷在O 点产生的场强为E 12,则当N 点处的点电荷移至P 点时,O 点场强如图所示,合场强大小为E 2=E 12,则E 1E 2=21,B 正确.14.(2020·衢州检测)两个等量点电荷P 、Q 在真空中产生的电场线(方向未画出)如图所示,一电子在A 、B 两点所受的电场力分别为F A 和F B ,则它们的大小关系为( )A .F A =F BB .F A >F BC .F A <F BD .无法确定解析:选B.从电场线的疏密判断,A 点的电场强度比B 点的电场强度大,故E A >E B .根据电场力F =qE 知,F A >F B ,故B 正确,A 、C 、D 错误.15.(多选)(2020·丽水质检)如图所示,水平地面上固定一个光滑绝缘斜面,斜面与水平面的夹角为θ.一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端,另一端系有一个带电小球A ,细线与斜面平行.小球A 的质量为m 、电荷量为q .小球A 的右侧固定放置带等量同种电荷的小球B ,两球心的高度相同、间距为d .静电力常量为k ,重力加速度为g ,两带电小球可视为点电荷.小球A 静止在斜面上,则( )A .小球A 与B 之间库仑力的大小为kq 2d2 B .当q d =mg sin θk 时,细线上的拉力为0 C .当q d =mg tan θk 时,细线上的拉力为0 D.qd=mgk tan θ时,斜面对小球A 的支持力为0解析:选AC.根据库仑定律,A、B球间的库仑力F库=kq2d2,选项A正确;小球A受竖直向下的重力mg,水平向左的库仑力F库=kq2d2,由平衡条件知,当斜面对小球的支持力F N的大小等于重力与库仑力的合力大小时,细线上的拉力等于零,如图所示,则kq2d2mg=tanθ,qd=mg tanθk,所以选项C正确,B错误.若A静止在斜面上,则斜面对小球A的支持力不可能为零,故选项D错误.二、非选择题16.(2020·舟山质检)在一个点电荷Q的电场中,Ox坐标轴与它的一条电场线重合,如图甲所示坐标轴上A、B两点的坐标分别为2.0m和5.0m.放在A、B两点的试探电荷受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同,电场力的大小跟试探电荷所带电量的关系图象如图乙中直线a、b所示,放在A点的电荷带正电,放在B点的电荷带负电.(1)求B点的电场强度的大小和方向;(2)试判断点电荷Q的电性,并说明理由;(3)求点电荷Q的位置坐标.解析:(1)由图可知,B点的电场强度E B=Fq=2.5N/C,方向指向x轴负方向.同理A点的电场强度E A=40N/C,方向指向x轴正方向.(2)放在A、B两点的试探电荷受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同,而正电荷所受电场力与电场强度方向相同,负电荷所受电场力与电场强度方向相反.若点电荷在A的左侧或在B的右侧,正负电荷所受电场力方向不可能相同,所以点电荷Q应位于A、B两点之间,根据正负电荷所受电场力的方向,知该点电荷带负电.(3)设点电荷Q的坐标为x m,由点电荷的电场E=kQr2,可知E BE A=(x-2)2(5-x)2=25400解得x=2.6(另解x=1舍去)所以点电荷Q的位置坐标为2.6m.答案:(1)2.5N/C 方向指向x轴负方向(2)负电荷理由:若点电荷在A的左侧或在B的右侧,正负电荷所受电场力方向不可能相同,所以点电荷Q应位于A、B两点之间,根据正负电荷所受电场力的方向,知该点电荷带负电. (3)2.6m17.(2020·杭州高二检测)如图所示,一质量为m =1.0×10-2kg ,带电量为q =1.0×10-6C 的小球,用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中,假设电场足够大,静止时悬线向左与竖直方向成37°角.小球在运动过程中电量保持不变,重力加速度g 取10m/s 2.(1)求电场强度E 的大小;(2)若在某时刻将细线突然剪断,求经过1s 时小球的速度大小v 及方向.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)解析:(1)由平衡条件得小球所受电场力 F =mg tan θ,所以小球所在处的电场强度的大小:E =F q =mg tan θq =1.0×10-2×10×0.751.0×10-6N/C =7.5×104N/C.(2)细线剪断后,小球的合力 F 合=mgcos37°=1.25mg 根据牛顿第二定律,小球的加速度:a =F 合m=1.25g =12.5m/s 2. 所以1s 时小球的速度大小v =at =12.5m/s ,速度方向沿原细线方向向下,即方向与竖直方向成37°角,斜向左下.答案:(1)7.5×104N/C (2)12.5m/s 方向与竖直方向成37°角,斜向左下第2节 电场能的性质[随堂检测]1.(2016·4月浙江选考)如图所示,真空中有两个点电荷Q 1=+9.0×10-8C 和Q 2=-1.0×10-8C ,分别固定在x 坐标轴上,其中Q 1位于x =0处,Q 2位于x =6cm 处.在x 轴上( )A .场强为0的点有两处B .在x >6cm 区域,电势沿x 轴正方向降低C .质子从x =1cm 运动到x =5cm 处,电势能升高D .在0<x <6cm 和x >9cm 的区域,场强沿x 轴正方向答案:D2.(2019·4月浙江选考)当今医学上对某些肿瘤采用质子疗法进行治疗,该疗法用一定能量的质子束照射肿瘤杀死癌细胞.现用一直线加速器来加速质子,使其从静止开始被加速到1.0×107m/s.已知加速电场的场强为1.3×105N/C ,质子的质量为1.67×10-27kg ,电荷量为1.6×10-19C ,则下列说法正确的是( )A .加速过程中质子电势能增加B .质子所受到的电场力约为2×10-15NC .质子加速需要的时间约为8×10-6sD .加速器加速的直线长度约为4m解析:选D.电场力对质子做正功,质子的电势能减少,A 错误;质子受到的电场力大小F =qE ≈2×10-14N ,B 错误;质子的加速度a =F m ≈1.2×1013m/s 2,加速时间t =v a≈8×10-7s ,C 错误;加速器加速的直线长度x =v 22a≈4m ,D 正确. 3.如图所示,带箭头的线表示某一电场的电场线.在电场力作用下,一带电粒子(不计重力)经A 点飞向B 点,径迹如图中虚线所示,下列说法正确的是( )A .粒子带正电B .粒子在A 点加速度大C .粒子在B 点动能大D .A 、B 两点相比,B 点电势较低解析:选D.由题图分析可知,带电粒子所受电场力指向其轨迹内侧,因此电场力方向和电场线方向相反,故粒子带负电,故选项A 错误;B 点处电场线密,电场强度较大,故电场力较大,因此粒子在B 点加速度比A 点要大,故选项B 错误;从A 到B 过程中,电场力做负功,动能减小,因此粒子在A 点动能大于B 点,故选项C 错误;沿电场线方向电势降低,因此A 点电势高于B 点,故选项D 正确.4.(2020·杭州调研)如图甲所示,直线MN 表示某电场中一条电场线,a 、b 是线上的两点,将一带负电荷的粒子从a 点处由静止释放,粒子从a 运动到b 过程中的v -t 图线如图乙所示,设a 、b 两点的电势分别为φa 、φb ,场强大小分别为E a 、E b ,粒子在a 、b 两点的电势能分别为W a 、W b ,不计重力,则有( )A .φa >φbB .E a >E bC .E a <E bD .W a <W b解析:选B.由v -t 图象的斜率渐小可知由a 到b 的过程中,粒子的加速度逐渐减小,所以场强逐渐减小,E a >E b ;根据动能定理,速度增大,可知势能减小,W a >W b ,可得选项B 正确.[课后达标]一、选择题1.(2020·嘉兴高三检测)下列说法中正确的是( )A .由库仑定律F =kQ 1Q 2r 2可知,r →0时,F →∞ B .由电场强度E =Fq 可知,电场强度E 与电荷量q 成反比C .由点电荷场强公式E =kQ r 2可知,r 一定时,电荷量Q 越大,场强E 越大D .由电势差U =Ed 可知,电场强度一定时,两点间距离越大,这两点间电势差越大 答案:C2.(多选)静电场中,一带电粒子仅在电场力的作用下自M 点由静止开始运动,N 为粒子运动轨迹上的另外一点,则( )A .运动过程中,粒子的速度大小可能先增大后减小B .在M 、N 两点间,粒子的轨迹一定与某条电场线重合C .粒子在M 点的电势能不低于其在N 点的电势能D .粒子在N 点所受电场力的方向一定与粒子轨迹在该点的切线平行解析:选AC.在两个同种点电荷的电场中,一带同种电荷的粒子在两电荷的连线上自M 点由静止开始运动,粒子的速度先增大后减小,A 正确;带电粒子仅在电场力作用下运动,若运动到N 点的动能为零,则带电粒子在N 、M 两点的电势能相等;仅在电场力作用下运动,带电粒子的动能和电势能之和保持不变,所以M 点的电势能只能高于或等于N 点的电势能,不可能不低于其在N 点的电势能,C 正确;若静电场的电场线不是直线,带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹不会与电场线重合,B 错误;若粒子运动轨迹为曲线,根据粒子做曲线运动的条件,可知粒子在N 点所受电场力的方向一定不与粒子轨迹在该点的切线平行,D 错误.3.静电场方向平行于x 轴,其电势随x 的分布可简化为如图所示的折线,图中φ0和d 为已知量.一个带负电的粒子在电场中以x =0为中心、沿x 轴方向做周期性运动.已知该粒子质量为m 、电量为-q ,忽略重力.规定x 轴正方向为电场强度E 、加速度a 、速度v 的正方向,如图分别表示x 轴上各点的电场强度E ,小球的加速度a 、速度v 和动能E k 随x 的变化图象,其中正确的是( )答案:D4.两个带等量正电的点电荷,固定在图中P、Q两点,MN为PQ连线的中垂线,交PQ于O点,A为MN上的一点.一带负电的试探电荷q,从A点由静止释放,只在静电力作用下运动,取无限远处的电势为零,则( )A.q由A向O的运动是匀加速直线运动B.q由A向O运动的过程电势能逐渐减小C.q运动到O点时的动能最小D.q运动到O点时电势能为零答案:B5.(2020·台州质检)如图所示,固定在Q点的正点电荷的电场中有M、N两点,已知r M<r N.下列叙述正确的是( )A.若把一正的试探电荷从M点沿直线移到N点,则静电力对该电荷做正功,电势能增加B.若把一正的试探电荷从M点沿直线移到N点,则该电荷克服静电力做功,电势能增加C.若把一负的试探电荷从M点沿直线移到N点,则静电力对该电荷做正功,电势能减少D.若把一负的试探电荷从M点沿直线移到N点,再从N点沿不同路径移回到M点,电势能不变答案:D6.如图所示,M、N是两个带有等量异种电荷的点电荷,ABCD是一个正方形,MACN共线且MA=CN,则下列说法正确的是( )A.A点场强与B点场强方向相同B.A点场强大于C点场强C.B点电势高于D点电势D.A、B两点电势差大于D、C两点电势差解析:选A.根据电场叠加原理知A、B两点的合场强方向都向右,故A正确.根据电场线的分布特点知A、C两点的场强大小和方向都相同,故B错误.等量异种电荷连线的垂直平分线是等势线,B、D两点电势相等,故C错误.由B、D连线左右两侧电场线疏密程度相同,可知A、B两点电势差等于D、C两点电势差,故D错误.7.如图所示,相距为d 的平行板A 和B 之间有电场强度为E 、方向竖直向下的匀强电场.电场中C 点距B 板的距离为0.3d ,D 点距A板的距离为0.2d ,有一个质量为m 的带电微粒沿图中虚线所示的直线从C 点运动至D 点,若重力加速度为g ,则下列说法正确的是( )A .该微粒在D 点时的电势能比在C 点时的大B .该微粒做匀变速直线运动C .在此过程中电场力对微粒做的功为0.5mgdD .该微粒带正电,所带电荷量大小为q =mg E答案:C8.(2020·温州适应性检测)在两个等量同种点电荷的连线上,有与连线中点O 等距的两点a 、b ,则下列说法不正确的是( )A .a 、b 两点的电势相同B .a 、b 两点的场强相同C .a 、O 两点间与b 、O 两点间的电势差相等D .同一试探电荷放在a 、b 两点的电势能相等解析:选B.将电荷从O 移到a 或b 电场力做功相等,则a 、O 两点间与b 、O 两点间的电势差相同,所以a 、b 两点的电势相等,故A 、C 正确.场强既包含大小也包含方向,ab 两点大小相同,方向相反,故B 错误.a 、b 两点的电势相等,根据E p =qφ,同一电荷在a 、b 两点的电势能相同,故D 正确.9.空间有一沿x 轴对称分布的电场,其电场强度E 随x 变化的图象如图所示.下列说法中正确的是( )A .O 点的电势最低B .x 2点的电势最高C .x 1和-x 1两点的电势相等D .x 1和x 3两点的电势相等解析:选C.题图中从O 点沿+x 轴方向,场强为正值,位移为正值,所以图线与x 轴包围的面积表示的电势差为正,表示沿+x轴方向的电势逐渐降低,即O点电势依次大于x1点、x2点、x3点的电势,选项A、B、D错误.而图中沿-x轴方向,场强为负值、位移为负值,所以图线与x轴包围的面积表示的电势差也为正,即沿-x轴方向的电势也逐渐降低.因从-x1点移到x1点,E-x图线在O点两侧所包围的面积相等,表示这两点间的电势差为零,所以-x1和x1两点电势相等,选项C正确.此电场实际上是等量同种正电荷,从两电荷连线的中点沿中垂线向两侧外移动的电场模型.故选C.10.(2020·宁波六校联考)如图所示,O为两个等量同种正点电荷连线的中点,a、b、c、d是以O为圆心的圆周上的四个点,设无穷远处电势为零,则下列说法正确的是( )A.a、c电场强度相同B.b、O、d三点电势相等C.O点的电场强度、电势均为零D.把电子从a点移动到b点,电子的电势能增大解析:选D.a、c电场强度大小相等,方向相反,A错误;b、d电势相等,O点电势高于b、d,B错误;O点的电场强度为零,但电势大于零,C错误;把电子从a点移动到b点,电势变低,电势能变大,D正确.11.(2020·金华月考)某电场的电场线分布如图所示,M、N、P、Q是以O为圆心的一个圆周上的四点,其中MN为圆的直径,则( )A.一正电荷在O点的电势能大于在Q点的电势能B.将一个负电荷由P点沿圆弧移动到N点的过程中电场力不做功C.M点的电势与Q点的电势一样高D.O、M间的电势差等于N、O间的电势差解析:选A.正电荷从O点移动到Q点电场力做正功,电势能减小,正电荷在O点的电势能大于在Q点的电势能,选项A正确;等势面与电场线垂直,分别过四点大致作出等势面可看出,P、N不在同一等势面上,M、Q也不在同一等势面上,则负电荷由P点移动到N点电场力做功不为零,所以B、C选项错误;O、M间的电势差和N、O间的电势差U=Ed,虽然沿电场方向距离相等,但不是匀强电场,D选项错误.12.(多选)静电现象在技术中有很多应用,图中四张图片反映的是静电技术在生活中的应用,下列说法正确的是( )A.图甲为超高压带电作业的工作人员,为了保证他们的安全,他们必须穿上橡胶制成的绝缘衣服B.图乙为家用煤气灶的点火装置,它是根据尖端放电的原理而制成的C.图丙为避雷针的示意图,只要在高大建筑物屋顶插入一根尖锐的导体棒即可防止建筑物被雷击D.图丁为静电喷漆的示意图,静电喷漆时使被喷的金属件与油漆雾滴带相反的电荷,这样使油漆与金属表面结合得更牢固,这个过程中带电油漆雾滴的电势能减小解析:选BD.由静电屏蔽原理可知,金属壳或金属网内的场强处处为零,因此超高压带电作业的工作人员,为了保证他们的安全,必须穿上掺入金属丝的衣服,A错误;家用煤气灶的点火装置,它是根据尖端放电的原理而制成的,B正确;避雷针通过接地引线与接地装置连接,有雷电时可以把电荷及时导入大地,因此只在高大建筑物屋顶插入一根尖锐的导体棒,不能把电荷及时导入大地,不能防止建筑物被雷击,C错误;静电喷漆时使被喷的金属件与油漆雾滴带相反的电荷,这样使油漆与金属表面结合得更牢固,这个过程中电场力对带电油漆雾滴做正功,其电势能减小,D正确.13.(多选)(2020·温州联考选考科目)空间中存在着沿x轴方向的静电场,其电场强度E随x变化的关系图象如图所示,图象关于坐标原点对称,A、B是x轴上关于原点对称的两点,对于下列说法中正确的是( )A.电子在A、B两点的电势能不相等B.电子在A、B两点的加速度方向相反C.电子从A点由静止释放后的运动轨迹可能是曲线D.若取无穷远处电势为零,则O点处电势一定为正解析:选BD.电子从A移动到B,电场力先做负功后做正功,总功为零,故A、B两点的电势能相等,故A错误;电子在A、B两点受到的电场力方向相反,大小相等,故加速度方向相反,大小相等,故B正确;由于电场力方向与x轴平行,速度方向与合力方向始终共线,故一定做直线运动,故C错误;电势高低与场强大小无关,场强为零,电势不一定为零;本题中,将一个正的试探电荷从O点移动到无穷远处,电场力做正功,说明电势是降低的,若取无穷远处电势为零,则O点处电势一定为正,故D正确.14.(多选)(2020·杭州质检)如图所示,A、B、C、D是圆周上的四个点,四个点上放着两对等量的异种点电荷,AC⊥BD且相交于圆心O,。
(浙江选考)高考物理 总复习 第6章 静电场(第1课时)电场的力的性质
要点二 电场强度计算
1.场强公式的比较
E=Fq 适 与用 试于 探任 电何 荷电 是场 否存在无关
三个公式
E=krQ2 适Q为用场于源点电电荷荷的产电生荷的量电场
E=Ud 适 U点为用间两于的点匀距间强离的电电场势差,d为沿电场方向两
2.应用叠加原量计算合场强。
3.利用平抛条件(或牛顿第二定律)求解。
答案 A
2.A、B、C 三点在同一直线上,AB∶BC=1∶2,B 点位于 A、C
之间,在 B 处固定一电荷量为 Q 的点电荷。当在 A 处放一电荷
量为+q 的点电荷时,它所受到的电场力为 F;移去 A 处电荷,
在 C 处放一电荷量为-2q 的点电荷,其所受电场力为( )
-F A. 2
B.F2
C.-F
联立解得 F= 33mg,C、D 选项错误。 答案 A
[要点突破] 要点 库仑定律应用 1.在用库仑定律公式进行计算时,无论是正电荷还是负电荷,均
代入电量的绝对值计算库仑力的大小。 2.作用力的方向判断根据:同性相斥,异性相吸,作用力的方向
沿两电荷连线方向。 3.两个点电荷间相互作用的库仑力满足牛顿第三定律,大小相等、
小球 B 位于悬挂点的正下方(A、B 均视为
点电荷),轻绳与竖直方向成 30°角,小球 A、B 静止于同一高
度。已知重力加速度为 g,静电力常量为 k,则两球间的静电力
为( )
4kQ2 A. l2
kQ2 B. l2
C.mg
D. 3mg
解析 根据库仑定律公式得 F=(lsiknQ3Q0°)2=4klQ2 2,A 选项正确,B 选项错误; 由于小球 A、B 均静止,对球 A 受力分析如图所示。 则由平衡条件得 Tsin 30°=F,Tcos 30°=mg,
物理浙江高考:选修3-1 第六章 第1讲 电场的力的性质含解析
[选考导航]知识排查点电荷、电荷守恒定律1.点电荷有一定的电荷量,忽略形状和大小的一种理想化模型。
2.电荷守恒定律(1)内容:电荷既不会创生,也不会消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分;在转移过程中,电荷的总量保持不变。
(2)起电方式:摩擦起电、接触起电、感应起电。
(3)带电实质:物体带电的实质是得失电子。
库仑定律1.内容:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的二次方成反比。
作用力的方向在它们的连线上。
2.表达式:F =k q 1q 2r 2,式中k =9.0×109 N·m 2/C 2,叫静电力常量。
3.适用条件:(1)真空中;(2)点电荷。
电场强度、点电荷的场强1.定义:放入电场中某点的电荷受到的电场力F 与它的电荷量q 的比值。
2.定义式:E =Fq 。
单位:N/C 或V/m3.点电荷的电场强度:真空中点电荷形成的电场中某点的电场强度:E =k Qr 2。
4.方向:规定正电荷在电场中某点所受电场力的方向为该点的电场强度方向。
5.电场强度的叠加:电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和,遵从平行四边形定则。
电场线1.定义:为了形象地描述电场中各点电场强度的强弱及方向,在电场中画出一些曲线,曲线上每一点的切线方向都跟该点的电场强度方向一致,曲线的疏密表示电场的强弱。
小题速练1.思考判断(1)任何带电体所带的电荷量都是元电荷的整数倍( ) (2)相互作用的两个点电荷,电荷量大的,受到库仑力也大( )(3)根据E=Fq可知,电场强度与试探电荷在该处所受的电场力成正比()(4)电场中某点的电场强度方向与负电荷在该点所受电场力方向相反()(5)电场线方向即为带电粒子的运动方向()(6)点电荷产生的电场中,以该点电荷为球心的同一球面上各点电场强度相同()答案(1)√(2)×(3)×(4)√(5)×(6)×2.(2018·湖南长沙模拟)下列说法正确的是()A.库仑定律F=k q1q2r2中k的数值是库仑用油滴实验测得的B.元电荷e的数值是由密立根用扭秤实验测得的C.感应起电和摩擦起电都是电荷从物体的一部分转移到另一部分D.电子的电荷量与电子的质量之比叫做电子的比荷解析静电力常量k的数值是由库仑利用扭秤实验测得的,选项A错误;元电荷e的数值是由密立根用油滴实验测得的,选项B错误;感应起电的实质是电荷从物体的一部分转移到另一部分,摩擦起电的实质是电荷从一个物体转移到另一个物体,选项C错误;电子的电荷量与电子的质量之比叫做电子的比荷,选项D正确。
浙江专版2021年高考物理一轮复习第六章静电场第1讲电场力的性质的描述考点突破练含解析
第1讲电场力的性质的描述考点1电场强度的叠加与计算(c)【典例1】直角坐标系xOy中,M、N两点位于x轴上,G、H两点坐标如图。
M、N两点各固定一负点电荷,一电量为Q的正点电荷置于O点时,G点处的电场强度恰好为零。
静电力常量用k 表示。
若将该正点电荷移到G点,则H点处场强的大小和方向分别为()A.,沿y轴正向B。
,沿y轴负向C.,沿y轴正向D.,沿y轴负向【解题思路】解答本题应注意以下几点:【解析】选B。
由于对称性,MN两处的负电荷在G、H处产生的场强大小相等,等于在O点的正点电荷产生的场强E1=,正点电荷放在G处时,它在H处产生的场强E2=,所以,H处的合场强E=E1-E2=,B正确。
1。
真空中两个完全相同、带等量同种电荷的金属小球A和B(可视为点电荷),分别固定在两处,它们之间的静电力为F,用一个不带电的同样的金属小球C先后与A、B球接触,然后移开球C,此时A、B球间的静电力为()A。
B.C。
D。
【解析】选C。
真空中两个静止点电荷间的静电力大小为:F=k=k,不带电的同样的金属小球C先与A接触:Q C=Q A′=,带电的同样的金属小球C再与B接触:Q B′=Q C′==,则此时A、B两点电荷间的静电力大小为:F′=k==F,故C 正确,A、B、D错误。
故选C.2。
如图中边长为a的正三角形ABC的三个顶点分别固定三个点电荷+q、+q、-q,则该三角形中心O点处的场强为()A.,方向由O指向C B 。
,方向由C指向OC 。
,方向由C指向O D.,方向由O指向C【解析】选A。
O点是三角形的中心,到三个电荷的距离为r==a,三个电荷在O处产生的场强大小均为E0=k,根据对称性和几何知识得知:两个+q在O处产生的合场强为E1=k,再与—q在O处产生的场强合成,得到O点的合场强为E=E1+E0=2k =2k =,方向由O指向C,故选项A正确。
1.电场强度的三个公式的比较:表达式比较E=E=k E=公式意义电场强度定义式真空中点电荷的电场强度决定式匀强电场中E与U的关系式适用条件一切电场①真空②点电荷匀强电场决定由电场本身决由场源电荷Q由电场本身决因素定,与q无关和场源电荷到定该点的距离r共同决定2.场强的叠加:(1)电场叠加:多个电荷在空间某处产生的电场强度为各电荷单独在该处所产生的电场强度的矢量和。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第1课时 电场的力的性质[学 考 题 组])1.如图所示,一电场的电场线分布关于y 轴(沿竖直方向)对称,O 、M 、N 是y 轴上的三个点,且OM =MN 。
P 点在y 轴右侧,MP ⊥MN 。
则O 、M 、N 、P 四点中电场强度最大的是( )A .O 点B .M 点C .N 点D .P 点 解析 电场线的疏密程度表示场强大小,由此可知场强最大的点为O 点,故选A 。
答案 A2.(2016·浙江余杭期末)关于电场线的说法,正确的是( )A .电场线越密的地方,同一电荷所受电场力一定越大B .正电荷只在电场力作用下一定沿电场线运动C .电场线的方向,就是电荷受力的方向D .静电场的电场线是闭合的解析 电场线越密的地方场强越大,则同一电荷所受电场力一定越大,选项A 正确;正电荷只在电场力作用下不一定沿电场线运动,只有当电场线是直线、只受电场力以及速度与电场线共线时,电荷才沿电场线一致,选项B 错误;电场线的方向,就是正电荷受力的方向,选项C 错误;静电场的电场线不是闭合的,选项D 错误;故选A 。
答案 A3.关于电场力和电场强度,下列说法正确的是( )A .电场强度的方向总是跟电场力的方向一致B .电场强度的大小总是跟电场力的大小成正比C .电荷受到的电场力的方向跟电场强度的方向一致D .同一个点电荷在某点受到的电场力越大,该点的电场强度就越大解析 据场强方向的规定,正电荷所受电场力的方向与场强方向相同,负电荷所受电场力的方向与场强方向相反,故A 、C 错误;电场强度取决于电场本身,与有无试探电荷无关;错B ,采用比值法下的定义,并不是场强的大小跟电场力的大小成正比,故F q=E 场强公式知,当同一个点电荷在某点受到的电场力越大,该点的场强越大,故Fq=E 误;据场强公式D 正确。
答案 D4.如图所示为某电场的电场线,关于A 、B 两点的电场强度,下列判断正确的是( )A .大小不等,方向相同B .大小不等,方向不同C .大小相等,方向相同D .大小相等,方向不同解析 由图可判断电场为匀强电场,故两点电场强度大小相等、方向相同。
答案 C,若两电荷间距离不变,两电荷电荷量kQ1Q2r2=F .真空中两个静止点电荷间相互作用力5都增大为原来的2倍,下列判断正确的是( )A .F 增大为原来的2倍B .F 增大为原来的4倍C .F 增大为原来的6倍D .F 增大为原来的8倍 正确。
B ,选项F 4=kQ1Q2r24·=2Q1·2Q2r2·k =′F 得:kQ1Q2r2=F 根据公式 解析 答案 B ,但仍然保持12.真空中保持一定距离的两个点电荷,若其中一个点电荷的电荷量增加了6它们之间的相互作用力不变,则另一点电荷的电荷量一定减少了( )12D. 13C. 14B. 15A. 解析 根据库仑定律,点电荷间的静电力与电荷量乘积成正比,与距离平方成反比,当距正确。
C ,2q 23=′2q ,′2q ·1q 32=′2q ′·1q =2q ·1q 离不变时,则 答案 C7.(2016·9月绍兴适应性考试)如图所示,绝缘水平面上有A 、B 、C 、D 四点,依次相距L ,若把带电金属小球甲(半径远小于L )放在B 点,测得D 点处的电场强度大小为E ;现将不带电的相同金属小球乙与甲充分接触后,再把两球分置于A 、C 两点,此时D 点处的电场强度大小为( )E 209D. E .CE 59B. E 49A. ,两球接解后,电荷量平分,有Q (2L )2k =E 得:Q r2k =E 由点电荷的电场强计算式 解析。
D ,所以应选E 209=D E ,联立得:Q2(3L )2k +Q 2L2k =D E ,Q 2=2Q =1Q 答案 D8.(2016·浙江五校一联)如图所示,水平天花板下用长度相同的绝缘细线悬挂起来的两个相同的带电小球A 、B ,左边放一个带正电的固定球+Q 时,两悬线都保持竖直方向,小球A 与固定球+Q 的距离等于小球A 与小球B 的距离。
下列说法中正确的是( )A .A 球带正电,B 球带负电,并且A 球带电荷量较大B .A 球带负电,B 球带正电,并且A 球带电荷量较小C .A 球带负电,B 球带正电,并且A 球带电荷量较大D .A 球带正电,B 球带负电,并且A 球带电荷量较小解析 根据电荷间的相互作用可知,A 应该带负电,B 带正电,A 才能受到+Q 的向左的吸引力和B 球向右的吸引力而平衡,B 球受到+Q 向右的排斥力和A 球向左的吸引力而平衡;所以选项A 、D 均错误;对于A 球来说,两边带电球的间距相等,故带电量也相等,即B 球带电量与+Q 球的电量相等;对于B 球来说,因为A 离B 较近,故要想与+Q 球产生相等的力,A 球的电量比+Q 球的电量较少就可以了,所以A 球所带的电荷量较小,选项B 正确,C 错误。
答案 B9.(2015·浙江理综,16)如图所示为静电力演示仪,两金属极板分别固定于绝缘支架上,且正对平行放置。
工作时两板分别接高压直流电源的正负极,表面镀铝的乒乓球用绝缘细线悬挂在两金属板中间,则( )A .乒乓球的左侧感应出负电荷B .乒乓球受到扰动后,会被吸在左极板上C .乒乓球共受到电场力、重力和库仑力三个力的作用D .用绝缘棒将乒乓球拨到与右极板接触,放开后乒乓球会在两极板间来回碰撞 解析 两极板间电场由正极板指向负极板,镀铝乒乓球内电子向正极板一侧聚集,故乒乓球的右侧感应出负电荷,A 错误;乒乓球不可能吸在左极板上,B 错误;库仑力就是电场力,C 错误;乒乓球与右极板接触后带正电,在电场力作用下向负极运动,碰到负极板正电荷与负极板上的负电荷中和后带负电,在电场力作用下又向正极板运动,这样会在两极板间来回碰撞,D 正确。
答案 D10.如图所示,质量为m 、带电荷量为q 的小球B 用绝缘细线悬挂,处于固定的带电体A 产生的电场中,A 可视为点电荷,B 为试探电荷。
当B 静止时,A 、B 等高,细线与竖直方向的夹角为θ。
已知重力加速度为g 。
则A 在B 处所产生的场强大小为( )mgtan θq A. mg qtan θB.mgsin θq C. mgcos θqD. 解析 对B 受力分析,由平衡条件得:qE =mg tan θ,解得A 在B 处所产生的场强大小为正确。
A ,mgt an θq答案 A[加 试 题 组])11.如图所示,把一个带电小球A 固定在光滑的绝缘水平桌面上,在桌面的另一处放置带,使其在水平桌面上运动,则下列0v 连线方向的速度B 、A 一个垂直B ,现给小球B 电小球说法中正确的是( )A .若A 、B 带同种电荷,B 球可能做速度减小的曲线运动B .若A 、B 带同种电荷,B 球一定做加速度增大的曲线运动C .若A 、B 带异种电荷,B 球一定做类平抛运动D .若A 、B 带异种电荷,B 球可能做速度大小和加速度大小都不变的曲线运动 解析 若A 、B 带同种电荷,则A 对B 有斥力作用,且斥力方向和速度方向夹角越来越小,速度增大,A 、B 间距离越来越大,库仑力越来越小,加速度越来越小,A 、B 错;若A 、B 带异种电荷,B 受到的库仑力指向A ,库仑力可能等于B 做匀速圆周运动需要的向心力,C错,D 对。
答案 D12.(多选)一个绝缘的刚性细圆环水平放在光滑绝缘桌面上,半径为R ,质量为m ,只能绕竖直轴O 自由转动,圆环均匀带电,总电荷量为+Q ,在A 点剪下一个小缺口,其空隙长度为l (l ≪R )。
开始时圆环静止不动,现加一个匀强电场E ,让E 既垂直于轴O ,又垂直于OA连线,如图所示,则(忽略剪下小缺口的质量)( )A .加电场后的瞬间圆环将沿逆时针转动B .加电场后的瞬间圆环将沿顺时针转动C .圆环在电场中转动的线速度越来越大QElπm.圆环转动的最大线速度为D 解析 由对称性可知,完整的带电圆环在电场中所受合外力为零,不转动。
若在缺口处补,且均Ql 2πR的等量异种电荷,则圆环所带有效电荷量为-Ql 2πR 、-Ql 2πR 上电荷量分别为+B 错,A ,作用在缺口处,方向向右,则EQl 2πR 在缺口处,圆环受到的有效电场力大小为对;圆环速度先增大,后减小,缺口到下方时速度为零,然后逆时针返回上方,做往复运对。
D ,QEl πm=v ,得2mv 12=EQl 2πR ×R 时速度最大,90°错;圆环转动C 动, 答案 BD13.如图所示,M 、N 和P 是以MN 为直径的半圆弧上的三点,O 点为半圆弧的圆心,∠MOP =60°。
电荷量相等、电性相反的两个点电荷分别置于M 、N 两点,这时O 点电场强度的大小)(之比为2E 与1E ,2E 场强大小变为点的O 点,则P 点处的点电荷移至N ;若将1E 为A .2∶1B .1∶2 32∶.C 34∶.D =2E ,2kq r2=1E 的电荷,则q 、-q 处分别放置电荷量为+N 、M 妨设如图所示,不 解析错。
D 、C 、B 对,A ,2∶1=2E ∶1E ,kq r2答案 A14.(多选)如图甲所示,在x 轴上有一个点电荷Q (图中未画出),O 、A 、B 为x 轴上的三点。
放在A 、B 两点的试探电荷受到的静电力跟其所带电荷量的关系如图乙所示,则( )N/C32×10点的电场强度大小为A .A N/C32×10点的电场强度大小为B .B C .点电荷Q 在AB 之间D .点电荷Q 在OB 之间,根据题中图象乙信息可知,图线的斜率即为B E 、A E 两点的电场强度分别为B 、A 设 解析两点的电场强度方向相反.由点电荷B 、A ,500 N/C =-B E ,N/C 32×10=A E 电场强度,则电场的特点知,该点电荷应放在A 、B 之间。
故选项A 、C 正确。
答案 AC。