高二物理探究电场的力的性质试题

高二物理探究电场的力的性质试题
1.电场强度E的定义式为E=F/q，根据此式，下列说法中正确的是（）
①此式只适用于点电荷产生的电场②式中q是放入电场中的点电荷的电荷量，F是该点电荷在电场中某点受到的电场力，E是该点的电场强度③式中q是产生电场的点电荷的电荷量，F是放在
电场中的点电荷受到的电场力，E是电场强度④在库仑定律的表达式F=kq
1q
2
/r2中，可以把kq
2
/r2
看作是点电荷q
2产生的电场在点电荷q
1
处的场强大小，也可以把kq
1
/r2看作是点电荷q
1
产生的电
场在点电荷q
2
处的场强大小
A．只有①②B．只有①③
C．只有②④D．只有③④
【答案】C
【解析】E的定义式为E=F/q，适合于一切电场，q是放入电场中的点电荷的电荷量F是该点电荷在电场中某点受到的电场力，E是该点的电场强度；当然也适用于点电荷的电场，在库仑定律
的表达式F=kq
1q
2
/r2中，可以把kq
2
/r2看作是点电荷q
2
产生的电场在点电荷q
1
处的场强大小，也
可以把kq
1/r2看作是点电荷q
1
产生的电场在点电荷q
2
处的场强大小
思路分析：根据电场强度的定义式进行判断，理解公式的物理意义。

试题点评：考查对场强公式的理解
2.一个检验电荷q在电场中某点受到的电场力为F，以及这点的电场强度为E，图中能正确反映q、E、F三者关系的是（）
【答案】D
【解析】点电荷在电场中的受力F=Eq,电场力与电量成正比，所以C错，D对；场强是电场本身
的固有属性，与放入其中的检验电荷无关，所以AB错，故答案选D。

思路分析：根据电场强度的公式物理意义进行解答，场强是电场本身的固有属性。

试题点评：考查对电场强度的公式的理解。

3.处在如图所示的四种电场中P点的带电粒子，由静止释放后只受电场力作用，其加速度一定变
大的是
【答案】D
【解析】电场线的疏密程度反映场强大小，带电粒子受到电场力作用从静止开始运动，因为不清
楚粒子的电性所以无法判断粒子向哪个方向运动，所以AB错误，C是匀强电场，电场强度不变，所以电场力不变，加速度不变，C错；D 中是非匀强电场，粒子初始位置P点场强最小，无论粒
子朝哪个方向运动，受到的电场力都会增大，加速度都会增大。

故D对。

思路分析：电场线的疏密程度反映场强大小，粒子的电性决定粒子朝哪个方向运动。

试题点评：考查带电粒子在电场中的受力
4.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，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】B
【解析】根据等量异种电荷连线中垂线上电场强度方向A→B，电子q从A点到B点运动的过程中，电场力方向垂直于AB连线水平向左，电子匀速运动所以受到的另外一个力水平向右与电场力等大反向，根据电场线的疏密判断出电场力先变大后变小，所以电子所受的另一个力先变大后变小。

B正确。

思路分析：根据等量异种电荷的电场线的特点利用电场线的疏密程度反映场强大小综合判断。

试题点评：考查等量异种电荷电场线的分布情况及特点的理解和掌握程度，要抓住电场线的对称性
5.如图所示，一根长为2 m的绝缘细管AB被置于匀强电场E中，其A、B两端正好处于电场的左右边界上，倾角α=37°,电场强度E=103 V/m，方向竖直向下，管内有一个带负电的小球，重
G=10-3 N,电荷量q=2×10-6 C，从A点由静止开始运动，已知小球与管壁的动摩擦因数为0．5，则小球从B点射出时的速度是（取g="10" m/s2；sin37°=0.6，cos37°=0.8）（）
A．2 m/s
B．3 m/s
C．2m/s
D．2m/s
【答案】C
【解析】粒子受重力、支持力、摩擦力和电场力作用，根据动能定理：
；
，联立解得，C正确。

思路分析：先对小球进行受力分析，根据动能定理列方程求解。

试题点评：考查受电场力的动能定理的综合应用
6.在图所示的竖直向下的匀强电场中，用绝缘的细线拴住的带电小球在竖直平面内绕悬点O做圆周运动，下列说法正确的是（）
①带电小球有可能做匀速率圆周运动②带电小球有可能做变速率圆周运动③带电小球通过最高点时，细线拉力一定最小④带电小球通过最低点时，细线拉力有可能最小
A．②B．①②
C．①②③D．①②④
【答案】D
【解析】若电场力等于重力小球在竖直面内做匀速圆周运动，①对；若二力不等则小球可能做变
速圆周运动②对；小球若最匀速圆周运动的话，在各处受拉力相等，若重力小于电场力最高点相
当于等效最低点，所以这种情况下最低点相当于重力和电场力的合场强而最高点。

所受拉力最小。

④对，故答案选D.
思路分析：根据等效重力场进行选择，等效最高点和等效最低点的判断。

试题点评：考查重力场和电场的复合场问题，是高考的重点也是本节的难点。

7.质量为m的带正电小球A悬挂在绝缘细线上，且处在场强为E的匀强电场中，当小球A静止时，细线与竖直方向成30°角，已知此电场方向恰使小球受到的电场力最小，则小球所带的电量
应为（）
A．B．
C．D．
【答案】D
【解析】小球受重力、拉力和电场力三力平衡，根据题意此时电场力最小，所以电场力与细线垂直，根据力的矢量三角形，，解得，故D正确。

思路分析：依题意做出带正电小球A的受力图，电场力最小时，电场力方向应与绝缘细线垂直，qE=mgsin30°，从而得出结论
试题点评：考查共点力平衡，是常见的求最小力的情况。

8.带负电的两个点电荷A、B固定在相距10 cm的地方，如果将第三个点电荷C放在AB连线间
距A为2 cm的地方，C恰好静止不动，则A、B两个点电荷的电荷量之比为_______．AB之间
距A为2 cm处的电场强度E=_______．
【答案】1∶16；0
【解析】根据题意点电荷C静止不动，所以合力为零：,解得;根据矢量求和，AB之间距A为2 cm处的电场强度.
思路分析：根据受力平衡，利用库仑定律列方程求解。

最后利用场强的定义式求场强的大小。

试题点评：考查带电粒子在静电场中受力平衡的问题。

根据平衡条件求解相关物理量。

9.有一水平方向的匀强电场，场强大小为9×103 N/C，在电场内作一半径为10 cm的圆，圆周上
取A、B两点，如图所示，连线AO沿E方向，BO⊥AO，另在圆心O处放一电荷量为10-8 C的
正电荷，则A处的场强大小为______；B处的场强大小和方向为
_______．
【答案】0；9×103 N/C；方向与E成45°角斜向右下方
【解析】圆心O处的点电荷在A点产生的场强方向水平向左，根据矢量求和，所以A处的合场强为零；B处场强大小。

思路分析：先根据点电荷的场强公式求出点电荷在A点的场强大小，根据矢量求和匀原匀强电场
叠加得到A、B两点的场强大小。

试题点评：考查点电荷产生的电场和矢量求和的应用。

10.长为L的平行金属板，板间形成匀强电场，一个带电为+q，质量为m的带电粒子，以初速度紧贴上板垂直于电场线方向射入该电场，刚好从下板边缘射出，末速度恰与下板成30°角，如v
图所示，则：（1）粒子末速度的大小为_______；（2）匀强电场的场强为_______；（3）两板间的距离d为_______．
（2）（3）L
【答案】(1）v
【解析】把末速度分解为水平和竖直：
把粒子的运动分解为水平和竖直的类平抛：L=，，代入数据解得E=；
根据动能定理：，解得U=L.
思路分析：根据运动速度的矢量性求速度，利用运动的合成与分解求解场强。

最后利用动能定理求解电压。

试题点评：考查运动的合成与分解，带电粒子在匀强电场中的偏转。